一种热解气循环利用的电石的生产系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种热解气循环利用的电石的生产系统及方法。所述系统包括可调节式热解炉、氧热法电石炉氧枪和天然气‑氧气喷枪，可调节式热解炉包括石灰石粉入料口、煤粉入料口、下料口、烟气入口和热解气出口；可调节式热解炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板，所述挡板与所述可调节式热解炉的内壁留有间隙，所述挡板上布置有小孔；所述氧热法电石炉包括入料口、烟气出口和出料口，所述氧枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气‑氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内。本发明专利技术的热解气循环利用的电石的生产系统及方法通过在所述可调节式热解炉内设置可调节倾角的挡板，可以方便地控制原料在炉内的反应时间，保证原料反应的程度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及一种电石的生产系统及方法，具体涉及一种热解气循环利用的电石的生产系统及方法。
技术介绍
碳化钙俗称电石,由焦炭和氧化钙反应制得,是重要的煤化工产品及基础化工原料,主要用于生产乙炔及乙炔基化工产品，包括氯乙烯系列、醋酸乙烯系列和丙烯酸基等系列产品。电石对我国国民经济发展具有十分重要的作用，近十年来电石产量不断增加。尽管电石工业的发展已有多年的历史,但目前电石的生产工艺仍然主要采用电弧加热的方法，即通过电弧炉产生高温以提供热量来生产电石。利用电弧炉是利用电能生产电石。其具体生产过程是通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，原料在开放或密闭的电炉中加热至2200℃左右，在高温下反应生成碳化钙(电石)。熔化了的电石，从出料口排出，进入电石锅冷却。电石经冷却破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出。该技术的缺点是：需要利用高价的块状焦炭和石灰作为原料；利用电能发热，电耗高，能耗成本高；由于电弧几乎在电弧炉的中心位置，单位炉容利用效率有限，产量低；产生的高温烟气由于量比较少，每吨电石约产生400m3,相关热能难以回收。目前氧热法生产电石的方法是将块状含钙原料和含碳原料在上段竖炉预热至800-1300℃后，再使之进入下段电弧炉内。在电弧炉内由氧气和煤粉喷吹燃烧与电极复合供热使温度升至1700-2200℃，电石原料反应生成高品位电石。产生的电石炉气经除尘净化后由燃气轮机燃烧以驱动发电机发电，废气显热由余热锅炉回收。该技术的缺点是:需要利用高价的块状焦炭和石灰作为原料。现在氧热法的主要问题是没有解决块状料反应存在的问题，即由于块状原料比表面积小，使得原料需在较高温度才能完成反应，因而造成系统的生产能耗高。目前氧热法的生产原料仍然为价格比较高的块状焦炭和石灰石，没有有效地降低原料成本。此外，热解产生的热解气没有得到有效的利用。因此，为了能直接利用低成本的石灰石粉和低阶煤粉生产电石，并能控制原料的输送速度和停留的时间，保证原料的反应效果，有效利用热解气，有必要提出一种新的电石的生产系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热解气循环利用的电石的生产系统及方法，使得该工艺能够直接利用石灰石粉、煤粉等粉料在炉中完成反应，并能控制原料的输送速度和停留时间，以保证原料的反应效果。本专利技术提供了一种热解气循环利用的电石的生产系统，所述系统包括可调节式热解炉、氧热法电石炉、氧枪和天然气-氧气喷枪，其中，所述可调节式热解炉包括石灰石粉入料口、煤粉入料口、下料口、烟气入口和热解气出口，所述石灰石粉入料口、所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述可调节式热解炉的上部，所述下料口和烟气入口设于所述可调节式热解炉的下部；所述可调节式热解炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板，所述挡板设于所述石灰石粉入料口和所述煤粉入料口之下、所述下料口和所述烟气入口之上；所述挡板与所述可调节式热解炉的内壁留有间隙，所述挡板上布置有小孔；所述挡板由穿过所述可调节式热解炉炉壁的转轴支撑于所述可调节式热解炉上；所述氧热法电石炉包括入料口、烟气出口和出料口，所述入料口连通所述可调节式热解炉的下料口，所述烟气出口连通所述可调节式热解炉的烟气入口；所述氧枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气-氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述可调节式热解炉的热解气出口相连。上述的系统，所述可调节式热解炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的挡板，相邻所述挡板的倾角相对所述可调节式热解炉的竖直中心线对称布置。上述的系统，所述挡板与水平面的夹角可调节为30°-60°；所述挡板上的小孔直径为10mm-30mm。上述的系统，所述可调节式热解炉为方形炉，所述挡板沿所述倾角的倾斜方向上的长度为所述可调节式热解炉边长的0.5-0.95倍，相邻所述挡板的旋转轴在所述可调节式热解炉的竖直方向的距离为所述可调节式热解炉边长的0.2-1.5倍。上述的系统，所述挡板的材质为耐热不锈钢；所述挡板与所述可调节式热解炉的连接处设有密封装置；所述转轴上设有旋转驱动杆。上述的系统，所述氧热法电石炉的烟气出口通过高温烟气管道连通所述可调节式热解炉的烟气进口。上述的系统，所述氧热法电石炉的入料口设有雷达料位计或电容料位计；所述可调节式热解炉的石灰石粉入料口连有石灰石粉调速给料机，所述可调节式热解炉的煤粉入料口连有煤粉调速给料机。上述的系统，所述氧枪的结构为套筒式水冷喷枪，所述氧枪的喷枪头的材质为铜，所述氧枪的套筒内层为氧气喷吹层，最外侧为冷却循环水层；所述氧气喷吹层的氧气进口连接有氧气管道。本专利技术提供了一种利用上述系统进行电石的生产方法，所述方法包括步骤：将石灰石粉和煤粉送入所述可调节式热解炉进行反应与热解，得到生石灰粉与焦炭；将所述生石灰粉与焦炭送入所述氧热法电石炉，使所述氧枪向所述氧热法电石炉喷吹氧气，使所述天然气-氧气喷枪向所述氧热法电石炉喷吹天然气和氧气，氧热法生成电石；将所述氧热法电石炉产生的高温烟气通入所述可调节式热解炉；将所述可调节式热解炉内产生的热解气经加压后通入所述天然气-氧气喷枪的天然气管道内。上述的方法，所述方法还包括步骤：通过调速给料机调节速度以控制所述石灰石粉和煤粉的送入量；从所述可调节式热解炉的热解气中提取可燃气或油；通过调节所述可调节式热解炉内挡板的倾角以控制石灰石粉与煤粉的下滑速度；通过调节所述石灰石粉和煤粉在所述可调节式热解炉内的停留时间以控制所述石灰石粉的反应程度；通过在所述氧热法电石炉的入料口检测料位后进一步控制所述石灰石粉和煤粉的给料速度来调节石灰石粉和煤粉的送入量，以防止所述下料口堵塞。本专利技术的有益效果在于，本工艺利用石灰石和煤粉生产电石，大幅度降低了原材料的成本。本专利技术的可调节式热解炉可以方便地控制原料在炉内的反应时间，可以保证原料反应的程度和效率。本专利技术利用泡沫渣解决了电石生产中的粉料问题，利用粉料生产电石，降低了反应温度，减少了能耗。本专利技术将热解产生的天然气经过加压循环送入电石炉燃烧，为反应提供了热量。在本专利技术中，在可调节式热解炉中的石灰促进了煤的热解反应，同时煤粉又可以把生产石灰产生的CO2还原成CO，使得最终出口输出为可燃气体，方便进一步加以利用。此外，还可从热解烟气中提取可燃气或油以产生新的效益。附图说明图1为本专利技术实施例的系统结构简图；图2为本专利技术实施例的可调节式热解炉内部挡板正视图结构示意图；以及图3为图2中可调节式热解炉内部挡板的A向结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。下面将结合附图1对本专利技术的实施例作进一步的详细描述。本实施例的热解气循环利用的电石的生产系统包括:1、石灰石粉料斗；2、调速给料机；3、可调节式热解炉；4、挡板；5、氧气管道；6、氧枪；7、氧热法电石炉；8、出料口；9、天然气-氧气喷枪；10、氧气管道；11、天然气管道；12、高温烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解气循环利用的电石的生产系统，所述系统包括可调节式热解炉、氧热法电石炉、氧枪和天然气‑氧气喷枪，其中，所述可调节式热解炉包括石灰石粉入料口、煤粉入料口、下料口、烟气入口和热解气出口，所述石灰石粉入料口、所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述可调节式热解炉的上部，所述下料口和烟气入口设于所述可调节式热解炉的下部；所述可调节式热解炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板，所述挡板设于所述石灰石粉入料口和所述煤粉入料口之下、所述下料口和所述烟气入口之上；所述挡板与所述可调节式热解炉的内壁留有间隙，所述挡板上布置有小孔；所述挡板由穿过所述可调节式热解炉炉壁的转轴支撑于所述可调节式热解炉上；所述氧热法电石炉包括入料口、烟气出口和出料口，所述入料口连通所述可调节式热解炉的下料口，所述烟气出口连通所述可调节式热解炉的烟气入口；所述氧枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气‑氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气‑氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气‑氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述可调节式热解炉的热解气出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种热解气循环利用的电石的生产系统，所述系统包括可调节式热解炉、氧热法电石炉、氧枪和天然气-氧气喷枪，其中，所述可调节式热解炉包括石灰石粉入料口、煤粉入料口、下料口、烟气入口和热解气出口，所述石灰石粉入料口、所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述可调节式热解炉的上部，所述下料口和烟气入口设于所述可调节式热解炉的下部；所述可调节式热解炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板，所述挡板设于所述石灰石粉入料口和所述煤粉入料口之下、所述下料口和所述烟气入口之上；所述挡板与所述可调节式热解炉的内壁留有间隙，所述挡板上布置有小孔；所述挡板由穿过所述可调节式热解炉炉壁的转轴支撑于所述可调节式热解炉上；所述氧热法电石炉包括入料口、烟气出口和出料口，所述入料口连通所述可调节式热解炉的下料口，所述烟气出口连通所述可调节式热解炉的烟气入口；所述氧枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气-氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述可调节式热解炉的热解气出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可调节式热解炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的挡板，相邻所述挡板的倾角相对所述可调节式热解炉的竖直中心线对称布置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述挡板与水平面的夹角可调节为30°-60°；所述挡板上的小孔直径为10mm-30mm。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可调节式热解炉为方形炉，所述挡板沿所述倾角的倾斜方向上的长度为所述可调节式热解炉边长的0.5-0.95倍，相邻所述挡板的旋转轴在所述可调节式热解炉的竖直方向的距离为所述可调节式热解炉边长的0.2-1....

【专利技术属性】
技术研发人员：马政峰，陈峨，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11