一种脱除氧化镁的电石生产系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种脱除氧化镁的电石生产系统及方法。该系统包括热解炉、电石炉、烟道和吸附装置；电石炉包括炉体、进料管和排气管；炉体的内腔包括热层区，电石炉工作时，热层区的温度为1400～1600℃；排气管位于热层区，排气管穿过炉体的侧壁与外部连通；热解炉的固体物料出口连接电石炉的进料管，电石炉的排气管的出气口连接烟道的尾气进口，烟道的烟气出口连接吸附装置的烟气入口。本发明专利技术的生产电石的系统及方法，将电石炉的排气管设置在热层区，避免了镁蒸气的氧化，利用吸附氧化镁后的高温气作为热解反应的热源，节约了生产成本，降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种脱除氧化镁的电石生产系统及方法
本专利技术属于电石生产
，尤其涉及一种脱除氧化镁的电石生产系统及方法。
技术介绍
电石是一种重要的化工原料，在电石的生产过程中，原料中的杂质对生产影响严重。原料中的杂质主要包括氧化镁、氧化硅、氧化铁、氧化铝等，当炉料在电炉内反应生成碳化钙的同时，各种杂质也进行反应。各种杂质的反应不仅消耗电能和碳材，而且影响操作，破坏炉底，特别是氧化镁在熔融区迅速还原成金属镁，而使熔融区成为一个强烈的高温还原区，镁蒸气从这个炽热的区域大量逸出时，其中一部分镁与一氧化碳立即起反应，生成氧化镁放出强热形成高温，局部硬壳遭到破坏，使带有杂质的液态电石侵蚀炉底。电石生产过程中，生成的镁降温后与氧反应时，放出大量的热，使料面结块阻碍炉气排出，并产生支路电流。还破坏局部炉壳，甚至使熔灺遭到破坏，堵塞电石流出口。实践证明，石灰中氧化镁含量每增加1％，则功率发气量将下降10～15L/kW·h。还有部分氧化镁在熔融区与氮反应，生成的氮化镁(Mg3N2)，使电石发粘，造成出炉困难，影响正常生产。更有甚者，可能会有塌料现象的发生。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种可在电石生产过程中脱除氧化镁的系统及方法，将电石炉的排气管设置在热层区的侧壁上，有效避免炉内镁的氧化反应，提高生产效率，同时获得高附加值的产品。本专利技术提供一种脱除氧化镁的电石生产系统，包括热解炉、电石炉、烟道和吸附装置；所述热解炉包括球形料入口和固体物料出口；所述电石炉包括炉体、进料管和排气管；所述炉体的内腔包括热层区，所述电石炉工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；所述进料管由所述炉体的顶部深入到所述炉体的内腔；所述排气管位于所述热层区，所述排气管穿过所述炉体的侧壁与外部连通；所述排气管包括挡板，所述挡板倾斜的固定在所述排气管的进气口；所述烟道包括尾气进口和烟气出口；所述吸附装置包括烟气入口；所述热解炉的固体物料出口连接所述电石炉的进料管，所述电石炉的排气管的出气口连接所述烟道的尾气进口，所述烟道的烟气出口连接吸附装置的烟气入口。进一步的，本专利技术的系统包括预处理单元，所述预处理单元包括干燥装置、焙烧装置和造球装置；所述干燥装置包括原煤入口和造球原煤出口；所述焙烧装置包括钙基原料入口和造球钙料出口；所述造球装置包括造球原煤入口、造球钙料入口和球形料出口；所述干燥装置的造球原煤出口连接所述造球装置的造球原煤入口，所述焙烧装置的造球钙料出口连接所述造球装置的造球钙料入口，所述造球装置的球形料出口连接所述热解炉的球形料入口。作为本专利技术优选的方案，所述吸附装置还包括高温气出口，所述热解炉包括高温气入口，所述吸附装置的高温气出口连接所述热解炉的高温气入口。作为本专利技术优选的方案，所述排气管的挡板与水平方向的夹角为30～60°。优选的，所述热解炉还包括位于所述热解炉顶部的热解油气出口。本专利技术的另一目的是提供一种利用上述系统生产电石的方法，包括以下步骤：A、将球形料送入热解炉，发生热解反应，获得固体物料；B、将所述固体物料送入电石炉，加热至2100～2300℃，生成电石和含镁蒸气的尾气；C、将所述含镁蒸气的尾气通过排气管排出所述电石炉，然后通过烟道冷却，发生氧化反应，生成含氧化镁的烟气；D、将所述烟气送入吸附装置，吸附收集氧化镁，排出剩余的高温气，高温气的温度达到1000-1200℃。进一步的，热解反应温度为500-900℃，优选为600-800℃。作为优选的方案，在步骤A之前包括步骤：将原煤进行干燥，获得造球原煤；将钙基原料进行焙烧，获得造球钙料；将所述造球原煤和造球钙料混合后造球，获得球形料。具体的，所述钙基原料包括石灰、石灰石、熟石灰和电石渣中的一种或多种。进一步的，本专利技术的方法还包括步骤：将所述高温气送入所述热解炉，作为热解反应的热源。更进一步的，所述步骤A的热解反应还生成热解油气，通过热解油气出口收集所述热解油气。将成型后型球送入热解单元，以高温电石炉尾气为热源将型球升温至500～900℃发生热解反应，产出500～900℃高温固体产物，同时副产高附加值的热解气和焦油，热解气可作为燃气或化工原料气，焦油可作产品售卖或深加工原料，高温固体产物热送至电石冶炼单元。本专利技术提供的脱除氧化镁的电石生产系统及方法，将排气管设置在电石炉的热层区，热层区的温度区间可以保证尾气中的镁蒸气不与CO发生氧化反应，避免了料面结块和塌料的发生；排气管的进气口的管壁上设置有挡板，在料层内可形成局部空腔，尾气汇集到空腔内，便于收集后排出；利用除尘布袋吸附氧化镁，可获得高附加值副产品；由于热解反应温度为500-900℃，从吸附装置排出的高温气体的温度达到1000-1200℃，故本专利技术将吸附氧化镁剩余的高温气用于球形料的热解，实现了废气显热的再利用，降低生产成本，提高系统能源利用效率。附图说明图1是本专利技术实施例的系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例的电石炉结构图；图3是本专利技术实施例的方法的流程图。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。如图1所示，本专利技术实施例提供一种脱除氧化镁的电石生产系统，包括预处理单元1、热解炉2、电石炉3、烟道4和吸附装置5。利用热解炉2获得生产电石用的固体物料，同时生产热解油气。电石炉3产生电石的同时排出含镁蒸气的尾气，对尾气进行处理后获得氧化镁，剩余的高温气可为热解炉的热解反应提供热量。预处理单元1包括干燥装置11、焙烧装置02和造球装置13。预处理单元1为热解炉提供原料。干燥装置11包括原煤入口111和造球原煤出口112。干燥装置11用于对碳基原料原煤进行干燥，获得造球原煤。焙烧装置12包括钙基原料入口121和造球钙料出口122。焙烧装置102可对钙基原料焙烧，获得造球钙料。造球装置13包括造球原煤入口131、造球钙料入口132和球形料出口133，干燥装置的造球原煤出口112连接造球装置的造球原煤入口131，焙烧装置的造球钙料出口122连接造球装置的造球钙料入口132。干燥装置11产生的造球原煤和焙烧装置12产生的造球钙料，送入造球装置13，获得热解炉所需的球形料。热解炉2包括球形料入口21、固体物料出口22和热解油气出口23，造球装置13的球形料出口连接热解炉2的球形料入口21。球形料进入热解炉2后，受热发生热解反应，生成固体物料和热解油气。固体物料通过固体物料出口22排出热解炉2。热解油气通过热解油气出口23进行收集，对收集的热解油气进行处理后，可获得高附加值的油气产品。如图1和图2所示，电石炉3包括炉体31、电极32、进料管33、排气管34和电石出口35，热解炉2的固体物料出口连接电石炉3的进料管33。固体物料在电石炉3内，被加热到高温，发生反应，生成电石，由电石出口35排出。炉体31的内部为空腔，在生产电石时，炉体31内空腔的温度由下向上逐步降低。根据生产电石时的腔内温度，将空腔由上至下依次分为料层区311、热层区312和反应区313，热层区的温度为1400～1600℃。在1400～1600℃的温度区间，可以保证尾气中的镁蒸气不与CO发生氧化反应。料层区31本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱除氧化镁的电石生产系统，其特征在于，包括热解炉、电石炉、烟道和吸附装置；所述热解炉包括球形料入口和固体物料出口；所述电石炉包括炉体、进料管和排气管；所述炉体的内腔包括热层区，所述电石炉工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；所述进料管由所述炉体的顶部深入到所述炉体的内腔；所述排气管位于所述热层区，所述排气管穿过所述炉体的侧壁与外部连通；所述排气管包括挡板，所述挡板倾斜的固定在所述排气管的进气口；所述烟道包括尾气进口和烟气出口；所述吸附装置包括烟气入口；所述热解炉的固体物料出口连接所述电石炉的进料管，所述电石炉的排气管的出气口连接所述烟道的尾气进口，所述烟道的烟气出口连接吸附装置的烟气入口。

【技术特征摘要】
1.一种脱除氧化镁的电石生产系统，其特征在于，包括热解炉、电石炉、烟道和吸附装置；所述热解炉包括球形料入口和固体物料出口；所述电石炉包括炉体、进料管和排气管；所述炉体的内腔包括热层区，所述电石炉工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；所述进料管由所述炉体的顶部深入到所述炉体的内腔；所述排气管位于所述热层区，所述排气管穿过所述炉体的侧壁与外部连通；所述排气管包括挡板，所述挡板倾斜的固定在所述排气管的进气口；所述烟道包括尾气进口和烟气出口；所述吸附装置包括烟气入口；所述热解炉的固体物料出口连接所述电石炉的进料管，所述电石炉的排气管的出气口连接所述烟道的尾气进口，所述烟道的烟气出口连接吸附装置的烟气入口。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括预处理单元，所述预处理单元包括干燥装置、焙烧装置和造球装置；所述干燥装置包括原煤入口和造球原煤出口；所述焙烧装置包括钙基原料入口和造球钙料出口；所述造球装置包括造球原煤入口、造球钙料入口和球形料出口；所述干燥装置的造球原煤出口连接所述造球装置的造球原煤入口，所述焙烧装置的造球钙料出口连接所述造球装置的造球钙料入口，所述造球装置的球形料出口连接所述热解炉的球形料入口。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸附装置还包括高温气出口，所述热解炉包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺利，贾懿曼，赵小楠，许修强，丁力，吴道洪，
申请(专利权)人：神雾环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11