制备电石的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了制备电石的系统，包括：分选装置，其具有原料煤入口、低灰煤出口和高灰煤出口；破碎装置，其具有低灰煤入口和低灰煤碎料出口；造球装置，其具有低灰煤碎料入口、粉状生石灰入口和混合球团出口；第一热解装置，其具有混合球团入口、第一热解油气出口和含碳活性球团出口；电石炉，其具有含碳活性球团入口、生石灰入口、电石出口和电石尾气出口；第二热解装置；换热装置。采用该系统可以将中低阶原料煤的分选脱灰、热解与电石冶炼技术结合，显著提高电石制备中的热效率，从而解决电石制备中原料成本高、粉料污染严重、能耗高等问题。

A system for the preparation of calcium carbide

The utility model discloses a system, preparation of calcium carbide includes sorting device, its entrance, the raw coal low ash coal exports and the export of high ash coal; crushing device, which has low ash and low ash coal and scrap entrance exit; pelletizing device, which has low ash coal and scrap entrance, entrance and powdered lime mixed pellet export; first pyrolysis apparatus with mixed pellet entrance, the first pyrolysis oil and gas exports and carbon active pellet exports; calcium carbide furnace, which has active carbon pellet entrance and lime, calcium carbide and acetylene gas entrance exit exit; second thermal solution device; heat exchanger. The system can combine the separation, pyrolysis and calcium carbide smelting technology of medium and low rank raw coal, and significantly improve the thermal efficiency of calcium carbide preparation, so as to solve the problems of high cost of raw materials, serious pollution of powder and high energy consumption in the preparation of calcium carbide.

【技术实现步骤摘要】
制备电石的系统
本技术涉及能源化工领域，具体而言，本技术涉及制备电石的系统。
技术介绍
电石作为一种重要的化工原料，主要用于生产乙炔和乙炔基化工产品，曾被誉为“有机合成工业之母”。从我国能源分布上考虑，“富煤、贫油、少气”是我国能源结构的典型特征，煤炭是我国的主要能源，约占一次能源的70％，因此，电石生产对于工业经济发展意义重大。传统电石生产主要采用电热法，即以块状生石灰和块状焦炭为原料，在电石炉内高温条件下按反应方程式CaO+3C＝CaC2+CO冶炼生产电石。从对碳素原料的要求考虑，传统电石生产工艺主要存在以下缺陷：(1)要求碳素材料的粒度在5～30mm、固定碳含量>84％、灰分<15％，能够满足这些要求的只有焦炭、半焦、石油焦以及一些优质无烟煤，而这些原料储量十分有限，价格不菲；(2)在原料破碎过程中会伴有15～20％的原料由于粒度小于5mm而被废弃，造成资源的严重浪费；(3)电石生产中主要采用块状碳素原料和石灰，传质和传热效率低，反应速率较低，电炉热效率仅为50％左右，电耗高达3250kWh/t电石左右。可见，碳素原料的品质直接影响电石的产量、品质、电力单耗和成本等经济指标。另外，近年来，随着煤炭机械化开采程度的提高，原煤在开采过程中的粒径较小的粉煤含量占到40～60％，硬度较差的低阶煤甚至占到70％左右，这显然与传统的电石生产工艺要求碳素原料的粒度大于5mm的要求是相悖的。因此，现有的制备电石的手段仍有待进一步改进。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出制备电石的系统。采用该系统可以将中低阶原料煤的分选脱灰、热解与电石冶炼技术结合，显著提高电石制备中的热效率，从而解决电石制备中原料成本高、粉料污染严重、能耗高等问题。在本技术的一个方面，本技术提出了一种制备电石的系统。根据本技术的实施例，该系统包括：分选装置，所述分选装置具有原料煤入口、低灰煤出口和高灰煤出口；破碎装置，所述破碎装置具有低灰煤入口和低灰煤碎料出口，所述低灰煤入口与所述低灰煤出口相连；造球装置，所述造球装置具有低灰煤碎料入口、粉状生石灰入口和混合球团出口，所述低灰煤碎料入口与所述低灰煤碎料出口相连；第一热解装置，所述第一热解装置具有混合球团入口、第一热解油气出口和含碳活性球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；电石炉，所述电石炉具有含碳活性球团入口、生石灰入口、电石出口和电石尾气出口，所述含碳活性球团入口与所述含碳活性球团出口相连；第二热解装置，所述第二热解装置具有高灰煤入口、第二热解油气出口和高温提质煤出口，所述高灰煤入口与所述高灰煤出口相连；换热装置，所述换热装置具有高温提质煤入口、低温提质煤出口、低温块状生石灰入口和高温块状生石灰出口，所述高温提质煤入口与所述高温提质煤出口相连，所述高温块状生石灰出口与所述生石灰入口相连。根据本技术实施例的制备电石的系统通过分选装置对中低阶原料煤进行分选处理，以便得到低灰煤和高灰煤，并将低灰煤供给至破碎装置中进行破碎处理，将得到的低灰煤碎料与粉状生石灰在造球装置中进行混合造球，得到混合球团，进而将混合球团供给至第一热解装置中进行第一热解处理，以便进一步除去低灰煤中的挥发分，得到第一热解油气和含碳活性球团，其中含碳活性球团可以供给至电石炉进行电石反应，以便得到电石产品。另一方面，通过采用第二热解装置对高灰煤进行第二热解处理，并将得到的高温提质煤供给至换热装置中，利用高温提质煤的显热对块状生石灰进行预热，再将块状生石灰作为钙基原料供给至电石炉中，从而可以显著降低电石炉的能耗。由此，本技术的制备电石的系统通过将中低阶原料煤的分选脱灰、热解与电石冶炼技术结合，实现了中低阶原料煤的分质梯级利用，通过将低灰煤碎料与粉状石灰石进行混合造球，实现了小粒径煤料的全利用，显著降低了原料成本，并减少了粉料造成的环境污染，从而解决电石制备中原料成本高、粉料污染严重等问题。任选的，所述分选装置进一步包括：上腔体，所述上腔体的顶端具有低灰煤出口，所述上腔体的侧壁上具有原料煤入口；下腔体，所述下腔体的顶端与所述上腔体的底端相连，所述下腔体的底端具有高灰煤出口，所述下腔体的侧壁由平行设置的外壁和内壁组成，所述内壁包括上下相连的上内壁和下内壁，所述外壁和上内壁之间形成有第一进风腔室，所述外壁和下内壁之间形成有第二进风腔室，所述第一进风腔室和第二进风腔室间隔开，所述上内壁和所述下内壁上均具有多个出风口；第一进风管道，所述第一进风管道设置在所述下腔体的外壁上且与所述第一进风腔室相连通；第二进风管道，所述第二进风管道设置在所述下腔体的外壁上且与所述第二进风腔室相连通。任选的，所述上腔体横截面由上至下逐渐增大，且所述上腔体的侧壁与竖直方向的夹角为2.5～30度；所述下腔体横截面由上至下逐渐减小，且所述下腔体的侧壁与竖直方向的夹角为5～30度。这里的情况是，上内壁与竖直方向的夹角与下内壁与竖直方向的夹角一致的情况。任选的，所述多个出风口的孔径为2～5mm，其中，位于所述上内壁的所述多个出风口的总面积为所述上内壁总面积的10～30％，位于所述下内壁的所述多个出风口的总面积为所述下内壁总面积的20～40％。任选的，所述上内壁与竖直方向的夹角为0～15度；所述下内壁与竖直方向的夹角为30～60度。这里的情况是，上内壁与竖直方向的夹角与下内壁与竖直方向的夹角不一致的情况。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的制备电石的系统结构示意图；图2是根据本技术一个实施例的分选装置剖面结构示意图；图3是根据本技术再一个实施例的分选装置剖面结构示意图；图4是采用本技术一个实施例的制备电石的系统制备电石的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备电石的系统，其特征在于，包括：分选装置，所述分选装置具有原料煤入口、低灰煤出口和高灰煤出口；破碎装置，所述破碎装置具有低灰煤入口和低灰煤碎料出口，所述低灰煤入口与所述低灰煤出口相连；造球装置，所述造球装置具有低灰煤碎料入口、粉状生石灰入口和混合球团出口，所述低灰煤碎料入口与所述低灰煤碎料出口相连；第一热解装置，所述第一热解装置具有混合球团入口、第一热解油气出口和含碳活性球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；电石炉，所述电石炉具有含碳活性球团入口、生石灰入口、电石出口和电石尾气出口，所述含碳活性球团入口与所述含碳活性球团出口相连；第二热解装置，所述第二热解装置具有高灰煤入口、第二热解油气出口和高温提质煤出口，所述高灰煤入口与所述高灰煤出口相连；换热装置，所述换热装置具有高温提质煤入口、低温提质煤出口、低温块状生石灰入口和高温块状生石灰出口，所述高温提质煤入口与所述高温提质煤出口相连，所述高温块状生石灰出口与所述生石灰入口相连。

【技术特征摘要】
1.一种制备电石的系统，其特征在于，包括：分选装置，所述分选装置具有原料煤入口、低灰煤出口和高灰煤出口；破碎装置，所述破碎装置具有低灰煤入口和低灰煤碎料出口，所述低灰煤入口与所述低灰煤出口相连；造球装置，所述造球装置具有低灰煤碎料入口、粉状生石灰入口和混合球团出口，所述低灰煤碎料入口与所述低灰煤碎料出口相连；第一热解装置，所述第一热解装置具有混合球团入口、第一热解油气出口和含碳活性球团出口，所述混合球团入口与所述混合球团出口相连；电石炉，所述电石炉具有含碳活性球团入口、生石灰入口、电石出口和电石尾气出口，所述含碳活性球团入口与所述含碳活性球团出口相连；第二热解装置，所述第二热解装置具有高灰煤入口、第二热解油气出口和高温提质煤出口，所述高灰煤入口与所述高灰煤出口相连；换热装置，所述换热装置具有高温提质煤入口、低温提质煤出口、低温块状生石灰入口和高温块状生石灰出口，所述高温提质煤入口与所述高温提质煤出口相连，所述高温块状生石灰出口与所述生石灰入口相连。2.根据权利要求1所述的制备电石的系统，其特征在于，所述分选装置进一步包括：上腔体，所述上腔体的顶端具有低灰煤出口，所述上腔体的侧壁上具有原料煤入口；下腔体，所述下腔体的顶端与所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小楠，丁力，郭启海，董宾，张顺利，路丙川，刘维娜，吴道洪，
申请(专利权)人：神雾科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11