CN103496702A - 一种电热法和氧热法联产电石的生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电热法和氧热法联产电石的生产装置，包括氧热法电石炉、电热法电石炉、兰炭炉、石灰窑和发电系统。煤块制备系统通过煤块预热器连接到兰炭炉，兰炭炉连接到电热法电石炉和氧热法电石炉。石灰石供料设备通过石灰石预热器连接到石灰窑，石灰窑连接到电热法电石炉和氧热法电石炉。电石炉的电石炉气出口连接到兰炭炉的燃料入口，兰炭炉的兰炭尾气出口连接到石灰窑的燃料入口和蒸汽锅炉的燃料入口，余热锅炉连接到蒸汽轮机。发电机组通过变电设备连接到电热法电石炉的接线端。本发明通过氧热法电石炉、电热法电石炉与兰炭炉、石灰窑和发电系统相结合，使电石炉和兰炭炉的副产和余热得到了充分的利用，降低了能耗和电石生产的成本，提高了企业的综合经济效益。

Description

一种电热法和氧热法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，涉及一种电石生产装置，具体涉及一种电热法和氧热法联产电石的生产装置。

背景技术

碳化钙俗称电石，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。特别是石油产品的涨价刺激了电石工业的发展。

工业上电石生产一般采用固定床-电弧法，利用电弧产生的高温将电石炉中的石灰和焦炭（或兰炭）加热到2000～2200℃，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，从上部排出炉体，熔融的电石产物从炉底排出，经冷却、破碎成产品。石灰、焦炭（或兰炭）和电石生产是相互关联的技术领域，石灰窑生产石灰，兰炭炉生产兰炭，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为相互独立的生产系统。石灰从煅烧温度1200℃冷却到常温，需要消耗冷却风动力；焦炭从950℃高温经过熄焦等过程冷却到常温，需要消耗动力和大量的冷却水，不仅增加生产成本，而且造成严重的环境污染；生产电石时需要将原料电石和焦炭加热到2000℃进行反应。相互独立的生产系统不仅增加运输成本，而且副产物和剩余热能不能相互利用，能源浪费大。

公开号为CN 102491329A中国发明专利公开了“本发明涉及一种电石炉热进料装置；该装置是将石灰窑焖化罐出来的400～500℃的氧化钙不经过冷却、破碎、筛分，计量后直接装入斗车，通过轨道和吊车运到经改进的环形料仓内，在投料管与焦炭混合进入密闭式电石炉生产电石。该工艺改进了电石炉炉料输送和加料方式，提高了电石炉炉料输送和加料的安全性；同时氧化钙进入电石炉时温度可达400～500℃，减少了在电石炉内的加热时间，降低了电石炉能耗。”。但是该专利不涉及兰炭炉，电石炉气和兰炭尾气没有得到充分利用。

发明内容

为弥补上述现有技术的不足，本发明提供一种电热法和氧热法联产电石的生产装置，通过电石炉与原料兰炭生产系统和石灰生产系统联合，能量互相利用，以降低兰炭、石灰和电石生产的能耗和生产成本，提高企业的综合经济效益。

本发明电热法和氧热法联产电石生产装置，包括氧热法电石炉、电热法电石炉、鼓风机、电石冷却器和粉碎包装工序，氧热法电石炉和电热法电石炉的电石出口通过电石冷却器连接到粉碎包装工序。联产电石的生产装置设有兰炭炉、煤供料设备、煤块制备系统、兰炭出料设备、煤块预热器、石灰窑、石灰石供料设备、石灰石预热器、石灰出料设备和蒸汽锅炉。煤供料设备通过煤块制备系统和煤块预热器连接到兰炭炉，兰炭出料设备分别连接到电热法电石炉和氧热法电石炉。石灰石供料设备通过石灰石预热器连接到石灰窑，石灰出料设备分别连接到电热法电石炉和氧热法电石炉。鼓风机与电石冷却器连接，电石冷却器气体出口连接到石灰石预热器和煤块预热器，石灰石预热器和煤块预热器的气体出口连接到废气排放系统。电热法电石炉和氧热法电石炉的电石炉气出口连接到兰炭炉烧嘴的燃料入口，兰炭炉的兰炭尾气出口分别连接到石灰窑烧嘴的燃料入口和蒸汽锅炉烧嘴的燃料入口。

电热法电石炉为中频电磁感应炉或电弧炉，其中电弧炉设有电极、加料口、电石炉气出口和电石出口。装置设有发电系统，发电系统设有发电机组、蒸汽轮机和变电设备，蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机。发电机组通过变电设备电路连接到电热法电石炉的接线端。石灰窑为梁式石灰窑、环形套筒窑、回转窑或双膛并流窑。石灰石预热器和煤块预热器为悬浮预热器或蓄热式预热器。兰炭炉为间接式换热蓄热室反应炉，换热介质为瓷球。

本发明通过电石生产系统、兰炭生产系统、石灰生产系统和发电系统相结合，利用高温电石炉气（1000-1300℃）的显热为兰炭炉提供热源，一部分兰炭尾气为石灰生产提供热源，另一部分兰炭尾气作为发电系统的燃气用于发电，所发电量用于电热法电石炉用电，电石产品冷却的热量用来预热兰炭原料和石灰石原料，兰炭炉废气和石灰窑废气预热氧热法电石所需氧气，使余热得到了充分利用。

本发明电热法和氧热法联产电石生产装置通过氧热法电石炉、电热法电石炉与兰炭炉、石灰窑和发电系统相结合，电石炉气为兰炭炉提供燃料，兰炭尾气为石灰生产和发电提供燃料，利用电石冷却放出的热量预热石灰石和煤块，用发电系统发出的电能为电热法电石炉提供电力，整套装置能量全部合理利用，使电石炉副产、兰炭炉副产和余热得到了充分的利用。利用兰炭炉未经熄焦的高温兰炭和石灰窑未经冷却的高温石灰直接进入氧热法电石炉和电热法电石炉，进行碳化反应生成电石，减少了兰炭熄焦和石灰冷却的能源消耗和动力消耗，同时减少了电弧炉电石原料升温需要的能量消耗，降低了电石生产的成本，优化了电石生产的过程，减少了焦炭和石灰冷却过程对环境和大气的污染，提高了企业的综合经济效益。兰炭炉、石灰窑与电石炉相结合，兰炭炉不设熄焦设备，石灰窑不设冷却带，减少了兰炭和石灰生产的设备投资、操作费用，节省了石灰、兰炭的运输费用。

附图说明

图1为本发明电热法和氧热法联产电石生产装置的流程示意图；

其中：

1—煤块制备系统、2—发电系统、3—蒸汽锅炉、4—电热法电石炉、5—鼓风机、6—石灰石预热器、7—煤块预热器、8—兰炭炉、9—石灰窑、10—氧热法电石炉、11—电石冷却器、12—粉碎包装工序。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明电热法和氧热法联产电石生产装置如图1所示，包括氧热法电石炉10、电热法电石炉4、鼓风机5、电石冷却器11、粉碎包装工序12、兰炭炉8、煤供料设备、煤块制备系统1、兰炭出料设备、煤块预热器7、石灰窑9、石灰石供料设备、石灰石预热器6、石灰出料设备、蒸汽锅炉3和发电系统2。煤块制备系统包括煤块碎机、煤块分选机、煤块料仓和煤块输送机。发电系统设有发电机组、蒸汽轮机和变电设备。电热法电石炉为电弧炉，设有电极、加料口、电石炉气出口和电石出口。石灰窑为梁式石灰窑，石灰石预热器6和煤块预热器7为悬浮预热器。兰炭炉为间接式换热蓄热室反应器，换热介质为瓷球。电热法电石炉和氧热法电石炉的电石出口通过电石冷却器11连接到粉碎包装工序12。煤供料设备通过煤块制备系统1和煤块预热器7连接到兰炭炉，兰炭出料设备分别连接到电热法电石炉和氧热法电石炉。石灰石供料设备通过石灰石预热器连接到石灰窑，石灰出料设备分别连接到电热法电石炉和氧热法电石炉。鼓风机5与电石冷却器连接，电石冷却器气体出口连接到石灰石预热器和煤块预热器，石灰石预热器和煤块预热器的气体出口连接到废气排放系统。废气排放系统包括布袋除尘器、引风机和烟囱。电热法电石炉和氧热法电石炉的电石炉气出口连接到兰炭炉烧嘴的燃料入口，兰炭炉的兰炭尾气出口分别连接到石灰窑烧嘴的燃料入口和蒸汽锅炉烧嘴的燃料入口，蒸汽锅炉连接到蒸汽轮机。发电机通过变电设备电路连接到电热法电石炉的接线端。

本发明电热法和氧热法联产电石生产装置的生产过程为，

使用本发明电石生产装置生产电石，经过石灰石供料设备将粒度≤40mm的石灰石块料经石灰石预热器6，预热至400～500℃送至石灰窑，以兰炭尾气为燃料煅烧成石灰。煤供料设备将煤输送到煤块制备系统1，破碎机破碎成粒径≤200mm的煤块送至煤块预热器7，用冷却电石的高温气体预热至300～400℃送至兰炭炉，以电石炉气为燃料加热干馏生成兰炭粉。石灰和兰炭按工艺要求分别进入电热法电石炉和氧热法电石炉进行碳化反应生成电石。电石经过电石冷却器11冷却到150℃以下进入粉碎包装工序12进行破碎和包装。电热法电石炉和氧热法电石炉的电石炉气到兰炭炉作燃料，兰炭炉的兰炭尾气一部分作石灰窑煅烧石灰石的燃料，一部分到余热锅炉作燃料发生蒸汽，驱动发电系统中的蒸汽轮机，蒸汽轮机带动同轴连接的发电机发电，发出的电经过变电设备到电热法电石炉的电极，为电热法电石炉生产电石提供电力。鼓风机鼓出风冷却电石后分为两路，一路到煤块预热器7预热煤块，另一路到石灰石预热器预热石灰石，预热石灰石和煤块后的废气到排放系统排放。

Claims (7)

1.一种电热法和氧热法联产电石的生产装置，包括氧热法电石炉（10）、电热法电石炉（4）、鼓风机（5）、电石冷却器（11）和粉碎包装工序（12），氧热法电石炉和电热法电石炉的电石出口通过电石冷却器连接到粉碎包装工序，其特征是：所述联产电石的生产装置设有兰炭炉（8）、煤供料设备、煤块制备系统（1）、煤块预热器（7）、兰炭出料设备、石灰窑（9）、石灰石供料设备、石灰石预热器（6）、石灰出料设备和蒸汽锅炉（3）；所述煤供料设备通过煤块制备系统、煤块预热器连接到兰炭炉，兰炭出料设备分别连接到电热法电石炉和氧热法电石炉；所述石灰石供料设备通过石灰石预热器连接到石灰窑，石灰出料设备分别连接到电热法电石炉和氧热法电石炉；所述鼓风机与电石冷却器连接，电石冷却器气体出口连接到石灰石预热器和煤块预热器，石灰石预热器和煤块预热器的气体出口连接到废气排放系统；所述电热法电石炉和氧热法电石炉的电石炉气出口连接到兰炭炉烧嘴的燃料入口，所述兰炭炉的兰炭尾气出口分别连接到石灰窑烧嘴的燃料入口和蒸汽锅炉烧嘴的燃料入口。

2.根据权利要求1所述的电热法和氧热法联产电石生产装置，其特征是：所述电热法电石炉为中频电磁感应炉或电弧炉，所述电弧炉设有电极、加料口、电石炉气出口和电石出口。

3.根据权利要求1所述的电热法和氧热法联产电石生产装置，其特征是：所述装置设有发电系统（2），所述发电系统设有发电机组、蒸汽轮机和变电设备，所述蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机。

4.根据权利要求3所述的电热法和氧热法联产电石生产装置，其特征是：所述发电机组通过变电设备电路连接到电热法电石炉的接线端。

5.根据权利要求1所述的电热法和氧热法联产电石生产装置，其特征是：所述石灰窑为梁式石灰窑、环形套筒窑、回转窑或双膛并流窑。

6.根据权利要求1所述的电热法和氧热法联产电石生产装置，其特征是：石灰石预热器（6）和煤块预热器（7）为悬浮预热器或蓄热式预热器。

7.根据权利要求1所述的电热法和氧热法联产电石生产装置，其特征是：所述兰炭炉为间接式换热蓄热室反应炉，换热介质为瓷球。

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