CN103303900B - 一种兰炭、石灰联产电石的生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兰炭、石灰联产电石的生产装置，包括兰炭炉、石灰窑、电石炉、除焦油设备和冷却器。兰炭炉为竖窑结构，包括进料系统、抽吸梁、燃烧梁、冷却分布器和出料口。抽吸梁与除焦油设备连接，除焦油设备气体出口与冷却器连接，液体出口与化工装置连接。冷却器出口分为两路，一路经过引风机连接到冷却分布器，另一路连接到蒸汽锅炉。兰炭炉出料口连接到电石炉的进料口，石灰窑的石灰出口连接到电石炉的进料口。本发明通过兰炭炉、石灰窑与电石炉相结合，利用竖窑生产兰炭和兰炭尾气，兰炭尾气进入锅炉燃烧产生蒸汽驱动汽轮机发电，发出的电用来驱动电石炉生产电石，降低了电石生产的电耗，减少了对环境的污染，实现了余热的充分利用。

Description

一种兰炭、石灰联产电石的生产装置

技术领域

本发明属于化工生产设备技术领域，涉及石灰、兰炭和电石产品生产设备，具体涉及一种兰炭、石灰联产电石的生产装置。

背景技术

碳化钙，分子式CaC₂，俗称电石，碳化钙与水反应生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生产聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列产品，我国70%以上的PVC产品源于电石生产的乙炔。我国石油资源短缺而煤炭资源相对丰富，决定了电石行业在满足下游需求方面仍将发挥不可替代的作用。

工业上电石生产一般采用电炉熔炼法，利用电弧产生的高温将电石炉中的石灰和焦炭加热到2000℃以上，停留一定时间生成熔融态电石。生产过程产生的电石炉气主要是CO，其从炉体上部排出，熔融的电石产物从炉底排出，经冷却、破碎成产品。石灰、焦炭和电石生产是相互关联的技术领域，石灰窑生产石灰，焦炭炉生产焦炭，均为电石生产提供原料，传统上电石生产、石灰生产和兰炭生产是相互独立的生产系统。兰炭又称半焦、焦粉，是一种新型的炭素材料，具有固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低等特性，以逐步取代焦炭而广泛运用于电石、铁合金、硅铁和碳化硅等产品的生产。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种兰炭、石灰联产电石的生产装置，通过兰炭炉、石灰窑与电石炉相结合，实现兰炭、石灰联产电石产品，实现能源相互利用，从而节省资源，降低生产成本，增加经济效益。

本发明兰炭、石灰联产电石的生产装置，包括兰炭炉、石灰窑、电石炉、除焦油设备和冷却器。电石炉为电弧炉，设有进料口、电极、电石炉气出口和电石出口。兰炭炉为竖窑结构，包括进料系统、抽吸梁、燃烧梁、冷却分布器和出料口。燃烧梁设有烧嘴，燃烧梁分别与燃料管路和空气管路连接。抽吸梁与除焦油设备连接，除焦油设备气体出口与冷却器连接。冷却器出口分为两路，一路经过引风机连接到冷却分布器，另一路连接到蒸汽锅炉。兰炭炉出料口连接到电石炉进料口，石灰窑的石灰出口连接到电石炉进料口。

装置设有蒸汽轮机和发电机，蒸汽轮机和发电机轴连接，蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机，发电机电路连接到电网。燃烧梁设有冷却介质流通的空腔， 冷却介质流通的空腔通过管路与导热油循环系统连接。石灰窑为梁式石灰窑、套筒窑或并流式双膛窑，不排除其它窑型。电石炉气出口通过管路连接到石灰窑烧嘴的燃料入口。电石炉的电极连接到变压器的输出端，所述变压器的输入端连接到电网。除焦油设备的液体出口连接到化工装置。兰炭炉为梁式兰炭炉、套筒式兰炭炉或并流双膛式兰炭炉，不排除其它炉型。兰炭生产过程中产生的兰炭气送入锅炉燃烧发电，产生的电能用来驱动电石炉，或者经电网稳流后，驱动电石炉。

本发明通过兰炭炉、石灰窑与电石炉相结合，利用竖窑生产兰炭和兰炭气，兰炭气进入锅炉燃烧产生蒸汽驱动汽轮机发电，发出的电用来驱动电石炉生产电石，大幅降低了电石生产的电耗，减少对环境的污染，实现了余热的充分利用。兰炭尾气除焦油后用作兰炭冷却气体，有利于提高兰炭产品质量，兰炭尾气作蒸汽锅炉燃料，用蒸汽锅炉发电并入电网，再用电网的电进行电石生产，实现电力补偿，不仅可以降低能耗增加产值，而且可以提高电石生产的稳定性。电石炉气直接用作石灰窑煅烧石灰石的燃料，充分利用电石生产的副产物，降低能耗，提高经济效益。电石炉与兰炭炉、石灰窑联合可以降低石灰和焦炭的运输费用。

附图说明

图1为本发明兰炭、石灰联产电石的生产装置的流程示意图。

其中：

1—进料系统、2—抽吸梁、3—兰炭炉、4—燃烧梁、5—冷却分布器、6—出料口、7—化工装置、8—除焦油设备、9—冷却器、10—引风机、11—石灰窑、12—电网、13—蒸汽轮机、14—发电机、15—蒸汽锅炉、16—变压器、17—进料口、18—电石炉、19—电极、20—电石炉气出口、21—电石出口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述。

本发明兰炭、石灰联产电石的生产装置，如图1所示，包括兰炭炉3、石灰窑11、电石炉18、除焦油设备8、变压器16、冷却器9、蒸汽轮机13和发电机14。电石炉设有进料口17、电极19、电石炉气出口20和电石出口21。兰炭炉为梁式兰炭炉，包括进料系统1、抽吸梁2、燃烧梁4、冷却分布器5和出料口6。燃烧梁设有烧嘴，燃烧梁燃料入口与燃料管路连接，助燃空气入口和空气管路连接。抽吸梁与除焦油设备连接，除焦油设备气体出口与冷却器9连接，液体出口连接到化工装置7。冷却器出口分为两路，一路经过引风机10连接到冷却分布器5，用作兰炭冷却介质，另一路连接到蒸汽锅炉作燃料。兰炭炉出料口6连接到电石炉进料口17。石灰窑11为梁式石灰窑，设有进料口、预热带、煅烧带和高温石灰出口，石灰出口连接到电石炉进料口17。电石炉的电石炉气出口20通过管路连接到石灰窑燃烧设备烧嘴的燃料入口。蒸汽轮机13和发电机14轴连接，蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机，发电机电路连接到电网。变压器16的输入端连接到电网，输出端连接到电石炉的电极19。兰炭炉的燃烧梁设有冷却介质流通的空腔，用于冷却梁体，防止高温烧坏梁体，冷却介质流通的空腔通过管路与导热油循环系统连接，用导热油冷却燃烧梁梁体。

本发明兰炭、石灰联产电石的生产装置的运行过程为，原煤经进料系统1进入兰炭炉3，经过上部预热区预热后到高温加热区，在高温区燃烧梁4的烧嘴喷出燃料燃烧将原料加热到600～700℃进行低温干馏生成兰炭。生成的兰炭进入兰炭炉下部的冷却区，由冷却分布器5进入的冷却和净化后的兰炭尾气对高温兰炭进行冷却，冷却至300～400℃，然后经出料口6和电石炉进料口17进入电石炉18。石灰窑11生产的高温石灰，不经冷却直接由石灰出口经进料口17进入电石炉。启动电石炉电极加热至2000～2200℃生成电石，熔融状态的电石经电石出口21出料，到后加工部分进行冷却和破碎。电石炉气经电石炉气出口20到石灰窑11的燃烧设备烧嘴作燃料。兰炭炉产生的尾气由抽吸梁2抽出，经除焦油设备8除焦和油气分离，分出的焦油进入化工装置7生产化工产品，分出的气体经冷却器9冷却至100～200℃。冷却器出口分为两路，一路经引风机10到冷却分布器5作冷却兰炭的冷却介质。另一路到蒸汽锅炉作燃料发生蒸汽。蒸汽锅炉发生的蒸汽到蒸汽轮机13驱动发电机14发电，产生的电并入国家电网。由电网供电通过变压器16变压后为电石炉电极19提供电能。由发电机14发电并入电网的电量可以补偿电石炉电极用的电量，通过电网系统实现电力补偿。

Claims (7)

1.一种兰炭、石灰联产电石的生产装置，包括兰炭炉(3)、石灰窑(11)、电石炉(18)、除焦油设备(8)、冷却器(9)和蒸汽锅炉(15)，所述电石炉为电弧炉，设有进料口(17)、电极(19)、电石炉气出口(20)和电石出口(21)，其特征是：所述兰炭炉为竖窑结构，包括进料系统(1)、抽吸梁(2)、燃烧梁(4)、冷却分布器(5)和出料口(6)；所述燃烧梁设有烧嘴，燃烧梁分别与燃料管路和空气管路连接；所述抽吸梁与除焦油设备连接，除焦油设备气体出口与冷却器连接；冷却器出口分为两路，一路经过引风机(10)连接到冷却分布器，另一路连接到蒸汽锅炉；所述出料口(6)连接到电石炉进料口，所述石灰窑的石灰出口连接到电石炉进料口；所述兰炭炉(3)为梁式兰炭炉、套筒式兰炭炉或并流双膛式兰炭炉。

2.根据权利要求1所述的兰炭、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述装置设有蒸汽轮机(13)和发电机(14)，蒸汽轮机和发电机轴连接，所述蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机，所述发电机电路连接到电网。

3.根据权利要求1所述的兰炭、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述燃烧梁设有冷却介质流通的空腔，所述冷却介质流通的空腔通过管路与导热油循环系统连接。

4.根据权利要求1所述的兰炭、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述石灰窑为梁式石灰窑、套筒窑或并流式双膛窑。

5.根据权利要求1所述的兰炭、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述电石炉的电石炉气出口(20)通过管路连接到石灰窑烧嘴的燃料入口。

6.根据权利要求1所述的兰炭、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述电极(19)连接到变压器(16)的输出端，所述变压器的输入端连接到电网。

7.根据权利要求1所述的兰炭、石灰联产电石的生产装置，其特征是：所述除焦油设备(8)的液体出口连接到化工装置(7)。