[發明專利]電石爐和制備電石的方法

有效

• 申請號: 201610191212.1
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105883809B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 張順利;趙小楠;鄭倩倩;路丙川;劉維娜;張佼陽;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧環保技術股份有限公司
• 主分類號: C01B32/942
• 分類號: C01B32/942
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明涉及化工領域。具體地，本發明涉及電石爐和制備電石的方法。

背景技術

電石學名碳化鈣，無色晶體，主要用于生產乙炔氣，曾被稱為“有機合成工業之母”。乙炔是重要的化工原料，主要用于生產聚氯乙烯基和醋酸乙烯基產品，我國PVC產品70％的生產原料乙炔來自于電石，電石對我國的經濟發展具有十分重要的作用，近十余年來的產量不斷增長，2013年產量達2200萬噸以上。

然而，目前制備電石的技術仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種電石爐和制備電石的方法。該電石爐以及方法能夠以中低階原煤作為制備電石的原料，并且可以充分利用熱量，從而能夠顯著降低生產成本，另外所得電石具有較高的品質。

需要說明的是，本發明是基于發明人的下列發現而得到的：

目前利用電熱法制備電石的技術，對含碳物料的質量要求極高，并且利用電熱法制備電石需要消耗大量的電能。而利用氧熱法制備電石的技術中，普遍存在物料消耗量大、電石產品品質較差的缺點，成為電石生產中的巨大阻礙。發明人經過深入研究發現，這是由于氧熱法是在有氧氣體存在的條件下，使含碳物料燃燒放熱，利用產生的熱量加熱剩余的含碳物料和含鈣物料，使其反應生成電石。而上述過程由于含碳燃料不完全燃燒的放熱量較小，故需要燃燒大量含碳燃料供給熱量，以便將剩余的含碳物料和含鈣物料加熱到足以發生電石生成反應的溫度，因此造成物料消耗量大。此外，含碳物料燃燒時產生的灰分大部分富集到電石產物中，進而極大影響電石產物品質。

本發明的發明人經過大量實驗發現，將熱解過程與氧熱過程耦合在一起，可以降低物料消耗量，提高電石品質，并且可以以中低階原煤與鈣基原料為生產原料，降低生產成本。具體地，將中低階原煤與鈣基原料混合投入電石爐后，首先在熱解反應區進行熱解反應，之后熱解產物下落至電石反應區，部分熱解產物與含氧氣體發生不完全燃燒放熱，加熱其余物料，使原料繼續升溫進而發生電石反應生成電石。由此，根據本發明實施例的電石爐和制備電石的方法能夠以中低階原煤作為原料，并且可以充分利用熱量，進而能夠避免為了獲得足夠熱量而導致的含碳物料大量燃燒，從而能夠顯著降低生產成本，另外能夠有效減少所得電石中灰分，因此所得電石具有較高的品質。

在本發明的第一方面，本發明提出了電石爐。根據本發明的實施例，該電石爐包括：自上而下的熱解反應區和電石反應區；多個加熱板，所述多個加熱板設置在所述熱解反應區內，所述多個加熱板中的一部分設置在所述電石爐的第一側壁上，所述多個加熱板中的另一部分設置在與所述第一側壁相對的第二側壁上，所述加熱板由所述電石爐的側壁朝向所述電石爐內部水平延伸且朝向所述電石爐底部傾斜布置，并且位于所述第一側壁上的所述加熱板與位于所述第二側壁上的所述加熱板交錯分布且共同限定出適于對物料加熱的加熱通道，所述加熱通道的下端與所述電石反應區連通；物料入口，所述物料入口設在所述熱解反應區且位于所述加熱板的上方，所述加熱通道的上端與所述物料入口連通；含氧氣體入口，所述含氧氣體入口設在所述電石反應區；尾氣出口，所述尾氣出口設在所述熱解反應區；以及電石出口，所述電石出口設在所述電石反應區。發明人發現，熱解反應區能夠將中低階原煤通過熱解反應進行提質，在滿足電石生產對于原料煤的要求的前提下，可以降低生產成本，而設置在熱解反應區內的多個加熱板可以提高熱解反應區的熱解效率以及效果；此外，位于熱解反應區下部的電石反應區能夠產生高溫電石爐尾氣，而高溫電石爐尾氣由下部向電石爐的上部運動，能夠對混合物料起到再加熱的作用，降低熱解反應區能耗。

根據本發明的實施例，上述電石爐還可以具有下列附加技術特征：

根據本發明的實施例，所述加熱板的寬度為所述第一側壁或所述第二側壁的寬度的50～90％。由此，可以使加熱板具有適當的面積，使中低階煤自上而下掉落的過程中，能夠與加熱板進行充分的接觸，從而可以提高利用加熱板加熱中低階煤的效率以及效果。

根據本發明的實施例，所述第一側壁上的加熱板平行布置。由此，可以方便設置油氣導出管道。

根據本發明的實施例，所述第二側壁上的加熱板平行布置。由此，可以方便設置油氣導出管道。