電石原料生產系統的製作方法

2023-05-22 04:55:41

本實用新型涉及化工領域，具體涉及一種電石原料生產系統。

背景技術：

電石的傳統生產方法為電熱法，即採用塊狀進料和電能供熱，碳和氧化鈣在電石爐內，通過高溫電弧反應(＞2000℃)生成碳化鈣，電熱法電石生產工藝存在能耗大、產率低，不符合國家節能減排、可持續發展的環保政策與環保法律要求。

氧熱法電石生產工藝是電石生產發展的新方向，即在有氧存在的條件下，使部分碳發生燃燒，產生的熱量使剩餘的碳和氧化鈣發生反應生成碳化鈣。

目前的氧熱法主要採用塊狀進料，具有反應速率慢、反應時間長等缺點，致使電石生產工藝的產率較低。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供一種電石原料生產系統和電石原料的生產工藝。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現：

一種電石原料生產系統，包括迴轉窯乾燥器1、第一料倉2、第二料倉3、第一進料螺旋4、第二進料螺旋5、熱解反應器8、出料螺旋9、換熱器11、熱壓成型裝置12，其中，迴轉窯乾燥器1與第一料倉2相連，第一料倉2與第一進料螺旋4相連，第二料倉3與第二進料螺旋5相連，第一進料螺旋4和第二進料螺旋5分別與熱解反應器8的物料進口相連，熱解反應器8的物料出口與出料螺旋9相連，換熱器11與出料螺旋9相連，熱壓成型裝置12與換熱器11相連。

優選地，電石原料生產系統還包括布料器6，所述布料器6具有布風帽7，布風帽7設於熱解反應器8內物料進口正下端，布風帽7與熱解反應器8物料進口的距離為100～500mm，布風帽7頂層設有多個圓孔。

優選地，熱解反應器8包括：多個輻射管8-1、燃氣進口8-2、煙氣出口8-3、熱解油氣出口8-4，其中，輻射管8-1在熱解反應器8內採用交錯布置方式，輻射管之間的距離為100～500mm，燃氣進口8-2的位置靠近熱解反應器8的物料進口，熱解油氣出口8-4的位置靠近 熱解反應器8的物料出口，煙氣出口8-3的位置靠近熱解反應器8的物料出口。

進一步地，電石原料生產系統還包括：淨化系統(10)，淨化系統(10)分別與熱解油氣出口(8-4)和燃氣進口(8-2)相連。

進一步地，煙氣出口(8-3)、換熱器(11)、迴轉窯乾燥器(1)依次相連。

採用如上所述的電石原料生產系統的電石原料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟1、煤粉經迴轉窯乾燥器1乾燥後輸送至第一料倉2，石灰粉輸送至第二料倉3；

步驟2、第一料倉2中的煤粉、第二料倉3中的石灰粉分別通過第一進料螺旋4、第二進料螺旋5輸送至熱解反應器8的物料進口；

步驟3、輸送至熱解反應器8的物料進口的煤粉和石灰粉經布料器6和輻射管8-1均勻布料；

步驟4、通過燃氣進口8-2向熱解反應器8的輻射管8-1通入燃氣；

步驟5、煤粉和石灰粉經過輻射管8-1發生熱解反應，製得半焦和石灰粉的混合物以及熱解氣；

步驟6、步驟5中的熱解氣經熱解油氣出口8-4輸送至淨化系統10中，經淨化系統10淨化後通過燃氣進口8-2輸送至熱解反應器8；

步驟7、步驟5中的半焦和石灰粉混合物通過出料螺旋9輸送至換熱器11中換熱；

步驟8：步驟7中經過換熱後的半焦和石灰粉的混合物輸送至熱壓成型裝置12中，經熱壓成型製得電石原料顆粒。

優選地，從煙氣出口(8-3)排出的煙氣經換熱器(11)換熱處理，輸送至迴轉窯乾燥器(1)用於煤粉進行預熱乾燥。

優選地，步驟1中，煤粉與石灰粉的進料比為1～1.5:1。

本實用新型的有益效果是，電石原料生產系統及採用電石原料生產系統的生產工藝，採用中低階煤與石灰粉混合熱解，熱解後的半焦與石灰粉的混合物經過換熱後直接熱壓成型製備電石原料，利用半焦顯熱，減少能耗。該工藝可靈活調整半焦與石灰粉的比例，半焦與石灰粉混合均勻，加快電石反應速率，同時成型的電石原料具有確定的比例和大小，電石反應過程參數穩定，易操作。

附圖說明

圖1是本實用新型的電石原料生產系統結構及採用電石原料生產系統的生產工藝的流 程示意圖。

其中，1、迴轉窯乾燥器；2、第一料倉；3、第二料倉；4、第一進料螺旋；5、第二進料螺旋；6、布料器；7、布風帽；8、熱解反應器；8-1、輻射管；8-2、燃氣進口；8-3、煙氣出口；8-4、熱解油氣出口；9、出料螺旋；10、淨化系統；11、換熱器；12、熱壓成型裝置。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

參照圖1，本實用新型提供了一種電石原料生產系統，包括迴轉窯乾燥器1、第一料倉2、第二料倉3、第一進料螺旋4、第二進料螺旋5、熱解反應器8、出料螺旋9、換熱器11、熱壓成型裝置12，其中，迴轉窯乾燥器1與第一料倉2相連，第一料倉2與第一進料螺旋4相連，第二料倉3與第二進料螺旋5相連，第一進料螺旋4和第二進料螺旋5分別與熱解反應器8的物料進口相連，熱解反應器8的物料出口與出料螺旋9相連，換熱器11與出料螺旋9相連，熱壓成型裝置12與換熱器11相連。

電石原料生產系統還包括布料器6，所述布料器6具有布風帽7，布風帽7設於熱解反應器8內物料進口正下端，布風帽7與熱解反應器8物料進口的距離為100～500mm，布風帽7頂層設有多個圓孔。

熱解反應器8包括：多個輻射管8-1、燃氣進口8-2、煙氣出口8-3、熱解油氣出口8-4，其中，輻射管8-1在熱解反應器8內採用交錯布置方式，輻射管之間的距離為100～500mm，燃氣進口8-2的位置靠近熱解反應器8的物料進口，熱解油氣出口8-4的位置靠近熱解反應器8的物料出口，煙氣出口8-3的位置在燃氣進口8-2與熱解油氣出口8-4中間且更靠近熱解反應器8的物料出口。

電石原料生產系統還包括：淨化系統10，淨化系統10分別與熱解油氣出口8-4和燃氣進口8-2相連。

煙氣出口8-3、換熱器11、迴轉窯乾燥器1依次相連。

採用如上所述的電石原料生產系統的電石原料的生產工藝，包括如下步驟：

步驟1、煤粉經迴轉窯乾燥器1乾燥後輸送至第一料倉2，石灰粉輸送至第二料倉3；

步驟2、第一料倉2中的煤粉、第二料倉3中的石灰粉分別通過第一進料螺旋4、第二進料螺旋5輸送至熱解反應器8的物料進口；

步驟3、輸送至熱解反應器8的物料進口的煤粉和石灰粉經布料器6和輻射管8-1均勻布料；

步驟4、通過燃氣進口8-2向熱解反應器8的輻射管8-1通入燃氣；

步驟5、煤粉和石灰粉經過輻射管8-1發生熱解反應，製得半焦和石灰粉的混合物以及熱解氣；

步驟6、步驟5中的熱解氣經熱解油氣出口8-4輸送至淨化系統10中，經淨化系統10淨化後通過燃氣進口8-2輸送至熱解反應器8；

步驟7、步驟5中的半焦和石灰粉的混合物通過出料螺旋9輸送至換熱器11中換熱；

步驟8：步驟7中經過換熱後的半焦和石灰粉的混合物輸送至熱壓成型裝置12中，經熱壓成型製得電石原料顆粒。

從煙氣出口8-3排出的煙氣經換熱器11換熱處理，輸送至迴轉窯乾燥器1用於煤粉進行預熱乾燥。

步驟1中，煤粉與石灰粉的進料比為1～1.5:1。

本實施例的工作流程為：粒徑小於1mm的煤粉經迴轉窯乾燥器1乾燥處理後輸送至第一料倉2中，粒徑小於0.5mm的石灰粉輸送至第二料倉3中，第一料倉2中的煤粉、第二料倉3中的石灰粉分別經過第一進料螺旋和第二進料螺旋輸送至熱解反應器8內，煤粉與石灰粉的進料量比例為1.4:1；通過燃氣進口8-2向熱解反應器8的輻射管8-1通入燃氣，煤粉與石灰粉經布料器6布料後經過輻射管8-1發生熱解反應(600℃)，同時經由輻射管8-1進一步均勻混合，得到的半焦與石灰粉的混合物經出料螺旋9輸送至換熱器11，並與從煙氣出口8-3輸送到換熱器11的煙氣進行換熱，該混合物由500℃降至200℃，然後輸送至熱壓成型裝置12直接用於熱壓成型，生成10mm的電石原料顆粒，再去進行進一步處理；經換熱的煙氣由50℃升溫至156℃，輸送至迴轉窯乾燥器1對煤粉進行預熱乾燥，乾燥後的煤粉輸送至第一料倉2；熱解產生的熱解氣經淨化系統10處理後，用於輻射管8-1燃燒供熱。

本實施例的產物分析結果見下表。

表1 產物分布

表2 原煤半焦工業分析、元素分析比較

表3 氣體產物成分分析

通過本實施例，本實用新型的電石原料生產系統及採用電石原料生產系統的生產工藝，與現有技術及工藝相比，採用粉狀碳素原料與石灰粉混合成型，半焦與石灰粉的比例靈活可調，半焦與石灰粉混合均勻，加快電石反應速率；採用熱壓成型技術，合理利用熱半焦及石灰粉中所含的顯熱，減少能耗；半焦與石灰粉在熱解反應過程中即可混合均勻，工藝簡單；換熱煙氣用於乾燥原料，能源利用率高；可採用低階碳素原料進行反應，原料廣泛。

以上通過實施例對本實用新型進行了詳細說明，應當理解的是，本領域的技術人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多種形式的變更以及修改。本實用新型的技術性範圍並不局限於以上描述的內容，必須根據權利要求範圍來確定其保護。