[發明專利]一種石灰-電石聯產系統及方法

有效

• 申請號: 202010561755.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111825349B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 車得福;辛昊哲;劉德文;辛世紀;詹舒童;劉虎
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C04B2/10
• 分類號: C04B2/10;C01B32/942;F27D17/00;B01D45/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種石灰-電石聯產系統，其特征在于，包括：

石灰窯，所述石灰窯的物料出口連接電石爐，尾氣出口連接石灰窯尾氣利用單元；

電石爐，所述電石爐的出口連接電石廢熱回收單元，爐氣出口連接電石爐尾氣回收單元；

石灰窯尾氣利用單元，所述石灰窯尾氣利用單元包括除塵器以及換熱器，通過換熱器對原料空氣進行一次加熱；

電石廢熱回收單元，所述電石廢熱回收單元采用環形筒粒化集熱機構，環形筒粒化集熱機構包括外隔熱筒與內換熱筒；外隔熱筒內壁上布置有螺旋形流道；內換熱筒為中空結構，內部設有主水管，主水管上布置有若干霧化噴嘴，用于向內壁噴射水流進行換熱；環形筒粒化集熱機構將電石冷卻后送至固定床，經換熱器一次加熱后的原料空氣進入固定床，在固定床內進行二次加熱。

2.根據權利要求1所述的石灰-電石聯產系統，其特征在于，所述除塵器采用旋風分離器，旋風分離器分離的氣體進入換熱器的熱側，原料空氣由換熱器的冷側進入，換熱器冷側出口與固定床的原料空氣入口相連。

3.根據權利要求1所述的石灰-電石聯產系統，其特征在于，所述螺旋形流道上鋪設有10cm厚的電石，用于防止燒穿。

4.根據權利要求1所述的石灰-電石聯產系統，其特征在于，所述主水管上布置有固定扇葉，用于提高內冷卻筒的力學性能，增大水蒸氣的湍動度，增強換熱。

5.根據權利要求1所述的石灰-電石聯產系統，其特征在于，所述電石爐尾氣回收單元包括炭材烘干爐和爐氣凈化裝置，電石爐的爐氣出口與炭材烘干爐的進氣相連通，利用爐氣加熱烘干蘭炭，之后將其作為燃料輸送至石灰窯。

6.一種采用權利要求3或4所述系統的石灰-電石聯產方法，其特征在于，包括以下步驟：

高溫熔融態的電石通過外隔熱筒與內換熱筒間的環形流道，通過外隔熱筒的旋轉和重力作用帶動螺旋形流道導流熔融態電石，內換熱筒中水經霧化噴嘴噴至內壁，噴流沸騰換熱以保持內換熱筒壁面溫度恒定，通過內換熱筒壁的導熱與其內壁與水的復合對流換熱，實現電石從出爐時的2000℃到1400℃的快速冷卻、凝固破碎和熱能回收；產生的高溫水蒸氣從內換熱筒上口排出經由換熱器將熱量傳送給有機工質，通過有機朗肯循環進行發電；凝固的電石由螺旋形流道破碎后經由皮帶輪運輸到固定床中，由風機將從石灰窯尾氣處理單元中經過加熱的空氣吹入進行二次加熱，之后將這部分空氣通入石灰窯；電石爐尾氣回收單元利用旋風除塵器處理爐氣后由高溫引風機輸送至炭材烘干爐，之后將爐氣送入石灰窯作為燃料氣；石灰窯尾氣利用單元使用除塵器將尾氣過濾凈化后，經換熱器對空氣進行一次加熱，并將加熱后的空氣通入固定床進行二次加熱，依次循環。