[發(fā)明專利]兩段法生產(chǎn)電石和熱電聯(lián)產(chǎn)的工藝及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010171819.6
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN101830464A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙多祥;劉守軍;張智聰;杜文廣;程加林
• 申請（專利權(quán)）人: 山西億眾公用事業(yè)有限公司
• 主分類號: C01B31/32
• 分類號: C01B31/32;F01D15/10
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 魏樹巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種電石生產(chǎn)的工藝及裝置，具體地說涉及一種兩段法電石生產(chǎn)和熱電聯(lián)產(chǎn)的工藝及裝置。

背景技術(shù)

電石的主要成分為CaC₂，是有機合成工業(yè)的重要原料，在化學(xué)工業(yè)中具有重要作用。生產(chǎn)電石的方法主要有電熱法和氧熱法，目前工業(yè)上生產(chǎn)電石全部采用電熱法，該法發(fā)展歷史已有110多年，近年來盡管采用了空心電極、密閉生產(chǎn)和自動控制等技術(shù)，但仍需消耗大量電能，一般電耗為3500～3800kWh/t電石，且綜合能耗非常高，不利于節(jié)能和社會的可持續(xù)發(fā)展。

氧熱法生產(chǎn)電石目前仍處于實驗階段，國內(nèi)外關(guān)于氧熱法電石生產(chǎn)有大量的文獻(xiàn)報道，如：《電石生產(chǎn)加工與產(chǎn)品開發(fā)利用及污染》一書介紹了聯(lián)邦德國第三大電石公司——巴登苯胺純堿公司早在1939年就建成了氧熱法半工業(yè)化生產(chǎn)電石裝置，于1948年恢復(fù)生產(chǎn)，采用甲烷氧熱解法，豎爐生產(chǎn)能力為日產(chǎn)電石70～100噸(含CaC₂80％)。日本專利昭61-178412公開了以豎爐全焦、純氧或富氧氧熱法實驗室生產(chǎn)電石。國內(nèi)專利CN1843907A《豎爐氧燃噴吹生產(chǎn)碳化鈣的方法及裝置》介紹了采用富氧空氣預(yù)熱、以焦炭為燃料、輔以噴吹煤粉和重油等的氧熱法生產(chǎn)電石的方法及裝置。兩段法生產(chǎn)電石和熱電聯(lián)產(chǎn)的工藝及裝置未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種兩段法生產(chǎn)電石和熱電聯(lián)產(chǎn)的工藝及裝置。

將塊狀含碳原料和塊狀含鈣原料在上段豎爐預(yù)熱后進(jìn)入下段電弧爐內(nèi)，在電弧爐內(nèi)由氧氣和煤粉噴吹與電極復(fù)合供熱反應(yīng)生產(chǎn)電石，產(chǎn)生的電石爐氣經(jīng)除塵凈化后由燃?xì)廨啓C燃燒驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，廢氣顯熱由余熱鍋爐回收，可給城鎮(zhèn)集中供熱。

本發(fā)明的制備方法如下：

(1)、含鈣質(zhì)原料、含碳原料分別經(jīng)破碎、篩分至合格粒度后，按比例配合；

(2)、配合后的含鈣質(zhì)原料和含碳原料從豎爐頂部的冷料進(jìn)料口進(jìn)入豎爐，熱混合爐氣從豎爐的熱爐氣進(jìn)口進(jìn)入豎爐內(nèi)與鈣質(zhì)原料和含碳原料接觸，鈣質(zhì)原料和含碳原料被熱混合爐氣加熱，脫除掉原料中所含的水份，并使鈣質(zhì)原料和含碳原料溫度由常溫升高至800～1300℃后，從豎爐底部出來，通過螺旋卸料器、電弧爐的熱料進(jìn)料口進(jìn)入電弧爐，熱混合爐氣中的CO₂被豎爐內(nèi)灼熱的炭進(jìn)一步還原氣化為CO，冷粗CO從豎爐的冷爐氣出口排出；

(3)、煤粉經(jīng)煤粉噴嘴噴入電弧爐內(nèi)、經(jīng)預(yù)熱后的氧氣由氧氣噴嘴噴入電弧爐內(nèi)，電爐內(nèi)的鈣質(zhì)原料和含碳原料在電極電弧熱和煤粉燃燒熱的共同作用下，溫度升至1700～2200℃，反應(yīng)生成電石，同時生成熱粗CO氣體和少量CO₂氣體組成的混合爐氣，熱混合爐氣由電弧爐的熱混合爐氣出口排出，從豎爐下部的熱混合爐氣進(jìn)口進(jìn)入豎爐內(nèi)，高溫電石液體從電弧爐底部的電石液出口排出，并與氧氣進(jìn)行熱交換，電石液體被冷卻，生成電石產(chǎn)品，氧氣被預(yù)熱；

(4)、冷粗CO再經(jīng)除塵器、冷卻器進(jìn)一步除塵、降溫，使其含塵量降到5mg/Nm³以下，溫度降至30～45℃，然后經(jīng)壓縮機升壓，作為燃?xì)廨啓C的燃料氣；

(5)、燃料氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C燃燒，溫度升至1000～1300℃，高溫?zé)釓U氣推動渦輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電；所發(fā)電量先供電弧爐自用，剩余部分可并網(wǎng)外供；

(6)、燃?xì)廨啓C排出的熱廢氣溫度為450～600℃，進(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生高溫蒸汽或熱水，供城鎮(zhèn)集中供熱使用，廢氣溫度降至室溫，從煙囪排至大氣。

如上所述的鈣質(zhì)原料與含碳原料質(zhì)量比為1∶(1.1～3)。

如上所述的鈣質(zhì)原料與含碳原料粒度為8～50mm。

如上所述的含碳原料為灰份＜18％的煤、焦炭或二者的混合，含鈣原料為CaO含量＞48％的石灰石、CaO含量＞65％的電石渣、生石灰中的一種或幾種。

如上所述的冷粗CO氣體的溫度為300～600℃的，含塵量為50～100g/Nm³。

如上所述的電石產(chǎn)品的溫度為200～300℃。

如上所述的除塵器可采用旋風(fēng)除塵器、電除塵器或布袋除塵器；冷卻器采用間冷方式，不產(chǎn)生污水。