[發明專利]氧熱法反應制備電石和合成氣的方法及電石反應器

有效

• 申請號: 201010581701.0
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102153085A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 徐才福;陳雪楓;徐建民;李伍成;楊建國;張秀全;張宗飛;劉宏建;張志華;楊小林
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司;河南煤業化工集團研究院有限責任公司
• 主分類號: C01B31/32
• 分類號: C01B31/32;C10J3/46;C10J3/48
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

1.一種電石反應器，包括氣固分離器，其特征在于，氣固分離器的下方設有封閉式反應爐，所述封閉式反應爐由上部的預熱室、中部的氣化室、下部的反應室構成，所述預熱室頂部設有第一進料口及對稱排列的經管道與氣固分離器進氣口連接的至少兩個出氣口，預熱室側壁均勻設置多個第二進料口，及對稱設置至少兩個灰返回進口，所述灰返回進口經管道與氣固分離器的出灰口連接；所述氣化室內還設有煤燒嘴、開工點火燒嘴；所述反應室設有氧燒咀，底部還設有出料口。

2.如權利要求1或2所述的電石反應器，其特征在于，所述預熱室由頂部球拱形段，中部直邊段和下部變徑段構成。

3.如權利要求2所述的電石反應器，其特征在于，所述下部變徑段的變徑角度為5-30°。

4.如權利要求1或2所述的電石反應器，其特征在于，所述預熱室頂部的第一進料口向下的擴張角度為5-8°。

5.如權利要求1或2所述的電石反應器，其特征在于，所述預熱室側壁的第二進料口向下的傾角為10-30°，切向角度為3-10°。

6.如權利要求1或2所述的電石反應器，其特征在于，所述反應室的氧燒咀切向角度為3-8°，向下傾角為10-30°。

7.一種氧熱法反應制備電石和合成氣的方法，其特征在于，將經磨煤和干燥的含碳原料和含鈣原料由進料口送入預熱室預熱，同時部分含碳原料中的碳與預熱室內的CO₂發生吸熱反應生成CO，CO進入氣固分離器分離出含碳和氧化鈣的灰粉后排出，分離出的灰粉送回預熱室，和剩余的含碳原料、含鈣原料一起下降經氣化室進一步預熱后進入反應室底部，在反應室內碳和純氧燃燒的高溫熱量使剩余含碳原料中的碳和含鈣原料中的氧化鈣反應生成電石和CO，電石經出料口出料，CO上升至預熱室對原料接觸換熱，然后經氣固分離器分離出含碳和氧化鈣的灰粉后排出。

8.如權利要求7所述的氧熱法反應制備電石和合成氣的方法，其特征在于，所述含碳原料和含鈣原料中的C∶Ca的重量比為2.2-3∶1，所述含鈣原料和含碳原料分兩部分進入預熱室，總重量的1/2～1/4從頂部噴射進入；余下部分從預熱室側壁呈切圓旋流向下進入，該部分物料的載氣溫度為200-220℃，所述進料采用加壓進料，壓力控制在0.5～4.0MPa。

9.如權利要求7或8所述的氧熱法反應制備電石和合成氣的方法，其特征在于，所述含鈣原料為碳酸鈣，碳酸鈣在進入預熱室后高溫下分解為氧化鈣和CO₂，氧化鈣和含碳原料一起下降經氣化室進入反應室底部。

10.如權利要求7所述的氧熱法反應制備電石和合成氣的方法，其特征在于，所述反應室的高溫由位于反應室的氧燒咀噴入的純氧與反應室內的部分含碳原料燃燒維持，或由氧燒咀同時噴入的含碳原料和純氧混合物燃燒維持，燃燒生成CO₂進入預熱室。

11.如權利要求10所述的氧熱法反應制備電石和合成氣的方法，其特征在于，通過控制氧燒咀的切向角度3-8°和向下傾角10-30°，控制噴射速度200-300m/s，使噴出的氣流形成向下傾斜角度以沖擊攪拌反應室內的電石池，加速電石反應。

12.如權利要求7所述的氧熱法反應制備電石和合成氣的方法，其特征在于，所述氣化室的高溫由煤燒咀噴入的含碳原料與含氧氣體混合物燃燒維持，燃燒生成CO₂進入預熱室；所述預熱室的高溫由電石反應生成的CO所攜帶的熱量及氣化室和反應室內的高溫輻射維持。