[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

本發明公開了一種石灰?電石聯產系統及方法，包括電石余熱回收單元，電石爐尾氣回收單元，石灰窯尾氣利用單元。電石余熱回收單元使用爐口環形筒粒化集熱機構實現高溫熔融態電石的快速冷卻和熱量回收；電石爐尾氣回收單元將電石爐尾氣通往炭材烘干爐烘干蘭炭后作為燃料通入石灰窯；石灰窯尾氣利用單元使用旋風除塵器將石灰窯尾氣降塵處理后，經換熱器對石灰窯原料空氣進行加熱。本發明針對電石生產行業，綜合考慮實際應用過程中熱能的梯級利用，以及熔融態電石存在的特殊處理要求，通過多個單元的有機組合，優化廢熱/氣回收裝置結構和流程，將石灰生產與電石生產相結合，充分利用生產過程中產生的廢熱/氣，實現電石生產系統的高效改進和完善。

【技術領域】

本發明涉及一種石灰-電石聯產系統及方法。

【背景技術】

目前，工業生產電石是利用電石爐三相碳素電極產生電弧熱使得焦炭和石灰兩種原料發生固相融熔化學反應，生成2000℃左右的高溫熔融態電石。電石主要是通過置入由鑄鐵制成的容器中進行自然冷卻，這種方法有以下多種缺陷，一是高品位的熱能被大量的浪費，二是自然冷卻會對環境造成一定的熱污染與粉塵污染，三是由于其溫度過高，需要放置在經過耐火處理的特質廠房中，使得企業的周轉效率降低、生產成本增加。造成這些高品位熱能浪費的原因主要是熱回收手段不足、效益不高。熔融狀態下的電石接近2000℃，但導熱系數低、粘度大，且與氮氣和水都會發生反應，傳統方式難以利用。

同時，對于電石爐尾氣，其溫度高達600℃且存在大量一氧化碳，其直接排放造成了一定的資源浪費，且對環境存在污染。

生產電石原料的石灰窯的尾氣的利用也十分欠缺，溫度達到350-400℃的石灰窯尾氣直接排放，造成了大量熱能的浪費。

【發明內容】

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種石灰-電石聯產系統及方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種石灰-電石聯產系統，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。

上述系統進一步的改進在于：

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。

所述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。

所述螺旋形流道上鋪設有10cm厚的電石，用于防止燒穿。

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。

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。

一種石灰-電石聯產方法，包括以下步驟：