一种焦碳、石灰联产电石生产的方法和装置

摘要

本发明涉及一种焦碳、石灰联产电石生产的方法和装置，装置包括电弧炉、焦化炉和石灰窑。电弧炉上部设有电极，焦炭入口、石灰入口和气体出口。焦化炉通过输送设备连接到焦炭入口，石灰窑的出口与石灰入口连接，气体出口连接到石灰窑的燃烧系统。石灰和焦炭在电弧炉中加热至2000～2200℃，进行碳化反应生成电石和电石炉气。石灰窑未经冷却的高温石灰和焦化炉未经熄焦的高温焦炭直接进入电弧炉进行反应生产电石，电石炉气到石灰窑作煅烧燃料。本发明通过焦化炉、石灰窑与电石炉相结合，利用焦化炉的高温焦炭和石灰窑的高温石灰作原料生产电石，电石炉气用作石灰窑的燃料，充分利用能源，减少了能源消耗和动力消耗，降低了电石生产的成本。

权利要求

1.一种焦碳、石灰联产电石生产装置，包括电弧炉(10)，电弧炉上部设有电极(9)，原料入口(8)和气体出口(13)，电弧炉的下部设有电石出口(14)，其特征是：所述装置还设有焦化炉(11)、石灰窑(1)和混合器(7)；所述石灰窑的窑体内设有预热带(3)和煅烧带(5)，石灰窑下部出口设有高温料锁(6)；所述混合器设有焦炭入口和石灰入口，混合器的底部出口设有高温料锁；焦化炉(11)通过输送设备(12)连接到混合器的焦炭入口，石灰窑的出口连接到混合器的石灰入口，混合器的出口连接到电弧炉的原料入口，电弧炉的气体出口(13)连接到石灰窑的燃烧系统。

2.根据权利要求1所述焦碳、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述石灰窑为梁式石灰窑、套筒窑、拱桥窑或麦尔兹窑。

3.根据权利要求2所述焦碳、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述梁式石灰窑的预热带上部设有1～5根抽吸梁(2)，煅烧带设有1～5层燃烧梁(4)，每层1～5根燃烧梁，燃烧梁设有烧嘴；所述气体出口(13)连接到燃烧梁的燃气入口。

4.根据权利要求2所述焦碳、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述套筒窑的窑体内设有燃烧室、上内筒、下内筒和火桥，所述燃烧室分为上、下两层，每层设有3～8个燃烧室，同一层燃烧室均匀布置，上、下层燃烧室交错布置，每个燃烧室与内筒之间通过火桥相连。

5.根据权利要求1所述焦碳、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述电弧炉(10)为密闭炉或半密闭炉。

6.根据权利要求1所述焦碳、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述输送设备(12)为螺旋输送机、熄焦车、液压推进输送机。

说明书

一种焦碳、石灰联产电石生产的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明属于化工生产技术领域，涉及一种电石的生产方法和装置，具体涉及一种焦碳、石灰联产电石的生产方法和装置。

背景技术

[0002] 碳化钙俗称电石，碳化钙与水反应生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生产聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列产品，我国70%以上的PVC产品源于电石生产的乙炔。石油产品的涨价刺激了电石工业的发展。

[0003] 工业上电石生产一般采用固定床-电弧法，利用电弧产生的高温将电石炉中的石灰和焦炭加热到2000～2200℃，停留一定的时间生成熔融态电石。生产过程产生的电石炉气主要是CO从上部排出炉体，熔融的电石产物从炉底排出，经冷却、破碎成产品。石灰、焦炭和电石生产是相互关联的技术领域，石灰窑生产石灰，焦化炉生产焦炭，为电石生产提供原料，传统上电石生产、石灰生产和焦炭生产为相互独立的生产系统。石灰从煅烧温度1200℃冷却到常温需要冷却风动力消耗；焦炭从950℃高温经过熄焦等过程冷却到常温，需要消耗动力和大量的冷却水，不仅增加生产成本，而且造成严重的环境污染；生产电石时需要将原料电石和焦炭加热到2000℃进行反应。相互独立的生产系统不仅增加运输成本，而且副产物和剩余热能不能相互利用，能源浪费大。

发明内容

[0004] 为弥补上述现有技术的不足，本发明提供一种焦碳、石灰联产电石的生产方法，以优化电石生产工艺流程，减少焦炭、石灰和电石生产的消耗，降低电石生产成本和环境污染。本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的装置。

[0005] 本发明焦碳、石灰联产电石生产的方法，石灰和焦炭在电弧炉中加热至2000～2200℃，进行碳化反应生成电石和电石炉气。石灰窑未经冷却带冷却的高温石灰和焦化炉未经熄焦的高温焦炭经混合器混合后进入电弧炉进行反应生产电石，生成的电石经电石出口出装置，电石炉气到石灰窑作煅烧燃料。

[0006] 本发明焦碳、石灰联产电石生产装置，包括电弧炉，电弧炉上部设有电极，原料入口和气体出口，电弧炉的下部设有电石出口。装置还设有焦化炉、石灰窑和混合器。石灰窑的窑体内设有预热带和煅烧带，石灰窑下部出口设有高温料锁。混合器设有焦炭入口和石灰入口，混合气的底部出口设有高温料锁。焦化炉通过输送设备连接到混合器的焦炭入口，石灰窑的出口连接到混合器的石灰入口，混合器的出口连接到电弧炉的原料入口，电弧炉的气体出口连接到石灰窑的燃烧系统。

[0007] 石灰窑为梁式石灰窑、套筒窑、拱桥窑、麦尔兹窑或新华麦尔兹窑，不排除其它窑型。梁式石灰窑的预热带上部设有1～5根抽吸梁，煅烧带设有1～5层燃烧梁，每层1～5根燃烧梁，燃烧梁设有烧嘴。气体出口连接到燃烧梁的燃气入口。电弧炉为密闭炉或半密闭炉。输送设备为螺旋输送机、熄焦车、液压推进输送机。

[0008] 套筒窑设有燃烧室、上内筒、下内筒和火桥。燃烧室分为上、下两层，每层设有3～8 个燃烧室，同一层燃烧室均匀布置，上、下层燃烧室交错布置，每个燃烧室与内筒之间通过火桥相连。

[0009] 本发明焦化、石灰联产电石的方法和装置，通过焦化炉、石灰窑与电石炉相结合，利用焦化炉未经熄焦的高温焦炭和石灰窑未经冷却的高温石灰直接进电弧炉进行碳化反应生成电石，减少了焦炭熄焦和石灰冷却的能源消耗和动力消耗，同时减少了电弧炉电石原料升温需要的能量消耗，降低了电石生产的成本，优化了电石生产的过程，减少了焦炭和石灰冷却过程对环境和大气的污染。焦化炉不设熄焦设备，石灰窑不设冷却带，减少了焦化和石灰生产的设备投资和操作费用。电石炉气直接用作石灰窑煅烧石灰石的燃料，充分利用电石生产的副产物，减少能源消耗。电石炉与焦化炉、石灰窑联合可以降低石灰和焦炭的运输费用。

附图说明

[0010] 图1为本发明焦碳、石灰联产电石生产装置示意图。

[0011] 其中：1—石灰窑、2—抽吸梁、3—预热带、4—燃烧梁、5—煅烧带、6—高温料锁、7—混合器、8—原料入口、9—电极、10—电弧炉、11—焦化炉、12—输送设备、13—气体出口、14—电石出口。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图对本发明进行详细的描述。

[0013] 本发明一种焦碳、石灰联产电石生产装置，包括电弧炉10、焦化炉11、石灰窑1和混合器7，电弧炉为密闭式炉。电弧炉上部设有电极9，原料入口8和气体出口13，电弧炉的下部设有电石出口14。石灰窑为梁式石灰窑，窑体内设有预热带3和煅烧带5，预热带设有2根抽吸梁2，煅烧带设有2层燃烧梁4，上层设有3根燃烧梁，下层设有两根燃烧梁，燃烧梁设有烧嘴。混合器设有焦炭入口和石灰入口，混合气的底部出口设有高温料锁。焦化炉11通过输送设备12连接到混合器的焦炭入口，输送设备为螺旋输送机。石灰窑的出口连接到混合器的石灰入口，混合器的出口连接到电弧炉的原料入口8，电弧炉的气体出口13连接到石灰窑燃烧梁的燃气入口，电石出口连接到后续加工系统。

[0014] 本发明焦碳、石灰联产电石生产的过程为，煤在焦化炉11进行焦化过程生成焦炭和气液焦化产品。石灰石经进料设备送入石灰窑1，在预热带3煅烧后的高温烟气对石灰石物料进行预热。预热后的物料运行至煅烧带5，由燃烧梁4的烧嘴喷出燃料和助燃空气燃烧进行煅烧，煅烧温度为1200℃。煅烧后的高温石灰经出料口的高温料锁6和石灰入口进入混合器。高温焦炭通过螺旋输送机经焦炭入口送入混合器7。焦炭和石灰按生产电石需要的理论配比在混合器7中混合，打开混合器出口的高温料锁将混合原料送入电弧炉。启动电源进行电弧炉加热和碳化反应生成电石和电石炉气，电弧炉加热的碳化反应温度为
2100℃。生成的熔融状态的电石经电石出口14出装置到后加工系统，产生的电石炉气经过管路进入石灰窑燃烧梁4作燃料煅烧石灰石物料。煅烧产生的烟气预热预热带的石灰石物料后经抽吸梁2到废气排放系统排放。