一種硫酸鈣生產電石的方法與流程

2023-06-18 05:28:41

本發明涉及一種硫酸鈣生產電石的方法，屬於化工技術領域。

背景技術：

理論上而言，任何含鈣原料和碳素材料都可以作為原料來生產電石。但目前工業化生產電石中主要原料都採用石灰石分解製得的塊狀氧化鈣和焦炭，在電弧爐中採用電熱法生產。硫酸鈣作為原料採用單純的電熱法製備出的電石硫含量較高，導致該電石的利用受到限制。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種硫酸鈣生產電石的方法，以解決現有技術中製備的電石硫含量高而且能耗高的問題。

本發明的技術方案是：一種硫酸鈣生產電石的方法，硫酸鈣與碳素材料按質量比為1：0.2～2混合後，分批次不斷加入電石爐，在電石爐中通入含氧氣體，燃燒部分碳素材料提供反應所需部分熱量，餘下所需熱量由電石爐提供，在電石爐的底部分批次不斷排放出電石。

所述的硫酸鈣的粒徑為1-100毫米，碳素材料粒徑為1-100毫米的微粒。

所述的硫酸鈣的粒徑優選為小於2毫米的粉體。

所述的硫酸鈣為石膏及工業副產石膏，硫酸鈣質量分數≥75%的含鈣材料。

所述的工業副產石膏為脫硫石膏或磷石膏。

所述的碳素材料為焦炭、無煙煤、褐煤或石油焦，優選為固定碳質量分數≥70%的碳素材料。

所述的含氧氣體在電石爐中部、中下部或者底部通入，或在電石爐中部、中下部和底部同時通入，採用連續通入或間隔通入。

所述的通入的含氧氣體為氧氣、富氧空氣或空氣。

本發明的有益效果：硫酸鈣與碳素材料按混合後加入電石爐，在電石爐中通入含氧氣體，可以降低反應過程中硫化鈣的生成，燃燒部分碳素材料提供部分反應所需熱量，餘下所需熱量由電弧爐提供，在高於1800℃的條件下生成電石。硫酸鈣的粒徑小有利於硫酸鈣的分解，從而提高電石質量該方法是氧熱法和電熱法的結合，不但可以降低生成電石中的硫含量，使成品電石製得的乙炔氣體中硫化氫的體積分數小於0.1%，而且可以降低電石生產的電耗，與不通含氧氣體的工藝相比較電耗下降5-30%。

具體實施方式

實施例一：將100份的粉狀硫酸鈣和100份焦炭粉混合；

上述混合物按6次/小時加入電石爐的頂部，同時在電石爐中部通入氧氣，控制氧氣通入量，燃燒部分碳素材料提供反應所需部分熱量，餘下熱量由電弧的作用提供，反應溫度為1800-2000℃；

每1小時在電石爐的底部排放出1次電石。該方法成品電石生成的乙炔氣體中硫化氫的體積分數小於0.1%，達到電石國家標準要求。

實施例二：

將100份粒徑30mm的硫酸鈣與200份粒徑40mm的焦炭混合；

上述混合物按1次/小時加入電石爐的頂部，10分鐘後在電石爐中部和底部同時通入氧氣，控制氧氣通入量，通氣20分鐘後關閉通入氣體，碳素材料燃燒提供反應所需部分熱量，餘下熱量由電弧的作用提供，反應溫度為1800-2000℃；

每1小時在電石爐的底部排放出1次電石。該方法成品電石生成的乙炔氣體中硫化氫的體積分數小於0.1%，達到電石國家標準要求。實施例三：

將100份粒徑10mm的硫酸鈣與110份粒徑20mm的焦炭混合；

上述混合物按2次/小時加入電石爐的頂部，10分鐘後在電石爐中部通入氧氣，控制氧氣通入量，通氣10分鐘後關閉通入氣體，碳素材料燃燒提供反應所需部分熱量，餘下熱量由電弧的作用提供，反應溫度為1800-2000℃；

每1小時在電石爐的底部排放出1次電石。該方法成品電石生成的乙炔氣體中硫化氫的體積分數小於0.1%，達到電石國家標準要求。實施例四：

將100份粒徑2mm的硫酸鈣與50份粒徑10mm的焦炭混合；

上述混合物按2次/小時加入電石爐的頂部，10分鐘後在電石爐中下部通入氧氣，控制氧氣通入量，通氣10分鐘後關閉通入氣體，碳素材料燃燒提供反應所需部分熱量，餘下熱量由電弧的作用提供，反應溫度為1800-2000℃；

每1小時在電石爐的底部排放出1次電石。該方法成品電石生成的乙炔氣體中硫化氫的體積分數小於0.1%，達到電石國家標準要求。

實施例五：

將100份粒徑50mm的硫酸鈣與20份粒徑60mm的焦炭混合；

上述混合物按3次/小時加入電石爐的頂部，10分鐘後在電石爐底部通入氧氣，控制氧氣通入量，通氣10分鐘後關閉通入氣體，碳素材料燃燒提供反應所需部分熱量，餘下熱量由電弧的作用提供，反應溫度為1800-2000℃；

每1小時在電石爐的底部排放出1次電石。該方法成品電石生成的乙炔氣體中硫化氫的體積分數小於0.1%，達到電石國家標準要求。