液化石油气制备金属焊割气的优化研究.pdf

第 3 9卷第 7期 2 0 1 0年 7月 应用化工 Ap p l i e d Ch e mi c a l I n d u s t r y Vo 1 ． 3 9 No ． 7 J u 1 ． 2 0 1 0 液化 石油气 制备金属焊割气 的优化研 究 高荣升， 成西涛 ， 周魁 ， 张丽娜 ， 杭磊， 忤丹 陕西省石油化工研究设计院 ， 陕西 西安7 1 0 0 5 4 摘要 制备了一种液化烃类焊割气， 由5 k g 液化石油气加入 1 5 m L 3 0 ％过氧化物和 1 0 mL高锰酸钾溶液 2 ． 5 g K Mn O 加水 5 0 0 mL 组成 。该焊割气 的焊割速度达 8 6 0 mr n ／ m i n ， 优于乙炔气 ， 可 代替 乙炔气广泛 应用于实 际生 产 中 ， 具有较强 的应用价值 。 关键词 金属焊割气 ； 过 氧化物 ； 液化石油气 中图分类号 T E 6 5 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 3 2 0 6 2 0 1 0 0 71 1 0 7 0 2 Op t i m i z e d r e s e a r c h o f l i q ue fie d p e t r o l e u m g a s m a n uf a c t ur e m e t a l we l d i n g g a s G AO Ro n g s h e n g， CHENG Xi t a o， ZHOU Ku i ， ZHANG L i l z a， HANG L e i ， Da n S h a a n x i R e s e a r c h D e s i g n I n s t i t u t e o f P e t r o l e u m a n d C h e mi c a l I n d u s t r y ， X i ’ fi n 7 1 0 0 5 4， C h i n a Abs t r a c t A l i q u e fie d p e t r o l e u m g a s wa s pr e p a r e d， whi c h c o ns i s t e o f 5 k g L PG , a dd i ng 1 5 mL 3 0％ pe r o x - i d e a n d 1 0 m L p o t a s s i u m p e r ma n g a n a t e s o l u t i o n 2 ． 5 g K Mn O 4 ， w a t e r 5 0 0 mL ． I t s c u t t i n g s p e e d c a n r e a c h 8 6 0 mm／mi n， wh i c h i s be t t e r tha n t h e a c e t y l e ne g a s ， i t h a s g o o d a p p l i c a t i o n v a l u e i n a c t u a l p r o du c t i o n． Ke y wo r ds me t a l c u t t i n g g a s；p e r o x i de；LP G 用火焰焊割各种尺寸和形状的金属零件及坯料 是许多工业部 门不可缺 少 的重 要工艺 ⋯。工业 焊 割用的乙炔气 ， 由于含有大量的硫化氢 、 磷化氢和其 它杂质 ， 在使用过程 中具有一种特殊的臭味及毒性 ； 另一方面， 乙炔气是一种易燃气体 ， 在一定条件下 ， 不遇火也会引起 自爆 ， 而生产乙炔气的主要原料 电 石是用 6 2 ％的氧化钙 和 3 8 ％ 的碳按一定质量 比例 混合后 ， 置于 2 0 0 0～ 3 0 0 0℃的电炉 中高温熔炼 而 成的 J ， 故乙炔气 的整个生 产过程 存在耗 能高、 投 资大及不安全等缺陷。 液化石油气是炼制石油的副产品， 不仅生产成 本较低， 而且爆炸的危险性也小。液化石油气在氧 气中燃烧不像乙炔那么剧烈， 所获得的切割口表面 比较光滑 ， 割 口正表面棱角 比较完整 ， 切 口背面挂渣 少等 J 。由于液化气成分复杂 ， 导致燃烧时火焰 不 集中， 热量不均衡 ， 火焰温度低 ， 切 割预热时间相 应 增长， 切割速度低 ， 消耗燃气和氧气量大 ， 综合成本 高 。 本实验针对液化石油气作为焊割气使用时的不 足 ， 研究一种具有成本低 、 使用方便 、 焊割效果好 等 特点的金属焊割气 。 1 实验 部分 1 ． 1 试剂与仪器 9 5 ％高锰酸钾 、 3 0 ％过氧化氢 、 液化石油气均为 工 业 品。 D F 一 2 0 6型真空干燥箱 ； J Y T 一 1 O药物托盘天平 ； T G 3 2 8 A分析天平 ； 液化石油气钢瓶。 1 ． 2 焊割气的制备 高锰酸钾 2 ． 5 g 加入 5 0 0 m L水溶解 ， 待用。每 次兑料在 6 h内用完 ， 过时不可再用。 钢瓶排除空气后 ， 注入过氧化氢 ， 加入一定量的 高锰酸钾液。把冲气 夹头接通空瓶 ， 打开气 门后再 打开空瓶阀， 冲入5 k g 液化气， 0 ． 5 h 后使用。 1 ． 3 焊割气使用效果评价 通 过 比较该 焊 割气 与 乙炔对 相 同厚 度 6 6 0 ra m 割料焊割速度 、 气缝宽度 、 割 口形状及光 滑 度来评定焊割气的使用效果 。 2 结果 与讨论 2 ． 1 高锰酸钾添加量对焊割效果的影响 固定过氧化氢的添加量为 1 5 m L， 冲人 5 k g 液 化气 ， 考察高锰酸钾加入量对焊割速度的影响， 结果 见 图 1 。 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 4 1 5 修 改稿 日期 2 0 1 0 5 1 0 作者简介 高荣升 1 9 7 6一 ， 男， 陕西榆林人 ， 陕西省石油化工研究设计院助理工程师 ， 从事石油化学品合成与应用研究。 电话 0 2 9 8 5 5 4 2 6 7 8 ， Ema i l g r s 8 8 4 8 1 2 6 ． e o m ‘ l 1 0 8 应用化工 第 3 9卷 高锰 酸钾 加 t ／ mL 图 1 高锰酸钾加量对切割速度 的影响 F i g ． 1 T h e e ff e c t o f d i ff e r e n t K IMn O4 qu a n t i t y o n c u t t i ng r a t e 由图 I 可知 ， 高锰酸钾加量为 1 0 mL时 ， 切割速 度最大 ， 可达 8 6 0 mm ／ mi n 。 2 ． 2 过氧化氢加量对焊割效果的影响 固定高锰酸钾的添加量为 1 0 mL ， 冲人 5 k g液 化气 ， 考察过氧化氢加人量对焊割速度的影响 ， 结果 见 图 2 。 g 垂 过氧化氢加量， mL 图 2 过氧化氢加量对 切割速度 的影 响 F i g ． 2 T h e e ff e c t o f d i ff e r e n t } { 2 0 2 q u ant i t y O i l c u t t i n g r a t e 上接第 1 0 9 7页 由图 2可知， 过氧化氢加量为 l 5 m L时， 切割速 度最大。 2 ． 3 焊割气与乙炔使用效果比较 注入 1 5 mL过氧化氢 ，1 0 mL高锰 酸钾溶液， 把冲气夹头接通空瓶 ， 打开空瓶 阀， 冲人 5 k g液化 气。与传统的乙炔切 割气进行焊割效果 比较 ， 结果 见表 1 。 表 1 制备的焊割气与 乙炔使用结果比较 Ta bl e 1 The di t T e r e Rt r e s u l t b e t we e n t h e c ut t i ng g a s and ac e t yl e ne 由表 1 可知 ， 制备的焊割气切割质量好 、 焊缝表 面平整 ， 切割速度快于乙炔。 3结论 制备了一种液化烃类焊割气 ， 由5 k g 液化石油 气加入 1 5 m L 3 0 ％过氧化物和 1 0 m L高锰酸钾溶液 2 ． 5 g K Mn O 加水 5 0 0 mL 组成。该焊割气的焊 割速度达 8 6 0 m m ／ m i n ， 优于乙炔气， 可代替乙炔气 广泛应用于实际生产 中， 具有较强的的应用价值 。 参考文献 [ 1 ] 王中文， 魏质彬． 金属焊割气发展动态理论初探[ J ] ． 河南化工 ， 2 0 0 0 1 3 2 - 3 3 ． [ 2 ] 吴指南． 基本有机化工工艺学[ M] ． 北京 化学工业出 版社 ， 1 9 9 0 3 4 6 ． [ 3 ] 徐莲 蕴． 金属焊割 气及 其制备方法 c N， 1 4 3 1 2 8 2 A [ P ] ． 2 0 0 3 - 0 7 - 2 3 ． [ 4 ] 刘松年． 金属材料焊割气的制备方法 C N， 1 1 8 7 5 2 7 A [ P ] ． 1 9 9 8 -0 7 ． 1 5 ． 表3 回收率实验结果 Ta b l e 3 Re c o v e r y o f e x p e r i me n t a l r e s u l t s 由表 3可知， 洗衣粉加标 回收率为 9 7 ． 6 ％ 一 9 9 ． 4 ％， 其准确度良好， 符合测定方法的要求。 2 ． 4 两种方法消耗试剂经济性和安全性比较 2 ， 4 ． 1 经济性三氯 甲烷市售约 1 3元／ 瓶 ， 二氯甲 烷市售约 1 O元／ 瓶。 2 ． 4 ． 2 安全性三 氯甲烷主要作用于中枢神经系 统， 具有麻醉作用， 对心、 肝、 肾有损害。二氯甲烷的 毒性很小 ， 且 中毒后苏醒较快 ， 故可用作麻醉剂。 3 结论 国标 G B ／ T 5 1 7 3阴离子活性物的测定方法， 在 对洗衣粉阴离子含量的检测 中， 用二氯 甲烷替代三 氯甲烷 ， 该法具有 良好 的精 密度和准确度 标 准差 s 0 ． 0 3 6 ， 相对标准偏差 R S D 0 ． 2 4 ％ ， 并且在经 济性和安全性方 面具有 比较 明显的优势， 适用于对 洗衣粉中阴离子含量的检验。 参考文献 [ 1 ] 周同惠， 汪尔康， 陆婉珍， 等． 分析化学手册[ M] ． 等 2 版 ． 北京 化学工业 出版社 ， 1 9 9 7 5 6 9 ． [ 2 ] 潘海燕， 孔佳华， 甘平平． G B ／ T 5 1 7 3 --1 9 9 5表面活性 剂和洗涤剂 阴离子活性物的测定[ S ] ． 北京 中国标准 出版社 ， 1 9 9 5 ． [ 3 ] 北京化学试剂公司． 化学试剂 目录手册[ M] ． 北京 北 京工业大学出版社 ， 1 9 9 9 ．