CN106064818A - 电石原料生产系统及电石原料的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电石原料生产系统及电石原料的生产工艺，电石原料生产系统包括回转窑干燥器(1)、第一料仓(2)、第二料仓(3)、第一进料螺旋(4)、第二进料螺旋(5)、热解反应器(8)、出料螺旋(9)、换热器(11)、热压成型装置(12)，采用中低阶煤与石灰粉混合热解，热解后的半焦与石灰粉的混合物经过换热后直接热压成型制备电石原料，利用半焦显热，减少能耗。该工艺可灵活调整半焦与石灰粉的比例，半焦与石灰粉混合均匀，加快电石反应速率，同时成型的电石原料具有确定的比例和大小，电石反应过程参数稳定，易操作。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种电石原料生产系统及一种电石原料的生产工艺。
背景技术
电石的传统生产方法为电热法，即采用块状进料和电能供热，碳和氧化钙在电石炉内，通过高温电弧反应(＞2000℃)生成碳化钙，电热法电石生产工艺存在能耗大、产率低，不符合国家节能减排、可持续发展的环保政策与环保法律要求。
氧热法电石生产工艺是电石生产发展的新方向，即在有氧存在的条件下，使部分碳发生燃烧，产生的热量使剩余的碳和氧化钙发生反应生成碳化钙。
目前的氧热法主要采用块状进料，具有反应速率慢、反应时间长等缺点，致使电石生产工艺的产率较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种电石原料生产系统和电石原料的生产工艺。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种电石原料生产系统，包括回转窑干燥器1、第一料仓2、第二料仓3、第一进料螺旋4、第二进料螺旋5、热解反应器8、出料螺旋9、换热器11、热压成型装置12，其中，回转窑干燥器1与第一料仓2相连，第一料仓2与第一进料螺旋4相连，第二料仓3与第二进料螺旋5相连，第一进料螺旋4和第二进料螺旋5分别与热解反应器8的物料进口相连，热解反应器8的物料出口与出料螺旋9相连，换热器11与出料螺旋9相连，热压成型装置12与换热器11相连。
优选地，电石原料生产系统还包括布料器6，所述布料器6具有布风帽7，布风帽7设于热解反应器8内物料进口正下端，布风帽7与热解反应器8物料进口的距离为100～500mm，布风帽7顶层设有多个圆孔。
优选地，热解反应器8包括：多个辐射管8-1、燃气进口8-2、烟气出口8-3、热解油气出口8-4，其中，辐射管8-1在热解反应器8内采用交错布置方式，辐射管之间的距离为100～500mm，燃气进口8-2的位置靠近热解反应器8的物料进口，热解油气出口8-4的位置靠近 热解反应器8的物料出口，烟气出口8-3的位置靠近热解反应器8的物料出口。
进一步地，电石原料生产系统还包括：净化系统(10)，净化系统(10)分别与热解油气出口(8-4)和燃气进口(8-2)相连。
进一步地，烟气出口(8-3)、换热器(11)、回转窑干燥器(1)依次相连。
采用如上所述的电石原料生产系统的电石原料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤1、煤粉经回转窑干燥器1干燥后输送至第一料仓2，石灰粉输送至第二料仓3；
步骤2、第一料仓2中的煤粉、第二料仓3中的石灰粉分别通过第一进料螺旋4、第二进料螺旋5输送至热解反应器8的物料进口；
步骤3、输送至热解反应器8的物料进口的煤粉和石灰粉经布料器6和辐射管8-1均匀布料；
步骤4、通过燃气进口8-2向热解反应器8的辐射管8-1通入燃气；
步骤5、煤粉和石灰粉经过辐射管8-1发生热解反应，制得半焦和石灰粉的混合物以及热解气；
步骤6、步骤5中的热解气经热解油气出口8-4输送至净化系统10中，经净化系统10净化后通过燃气进口8-2输送至热解反应器8；
步骤7、步骤5中的半焦和石灰粉混合物通过出料螺旋9输送至换热器11中换热；
步骤8：步骤7中经过换热后的半焦和石灰粉的混合物输送至热压成型装置12中，经热压成型制得电石原料颗粒。
优选地，从烟气出口(8-3)排出的烟气经换热器(11)换热处理，输送至回转窑干燥器(1)用于煤粉进行预热干燥。
优选地，步骤1中，煤粉与石灰粉的进料比为1～1.5:1。
本发明的有益效果是，电石原料生产系统及采用电石原料生产系统的生产工艺，采用中低阶煤与石灰粉混合热解，热解后的半焦与石灰粉的混合物经过换热后直接热压成型制备电石原料，利用半焦显热，减少能耗。该工艺可灵活调整半焦与石灰粉的比例，半焦与石灰粉混合均匀，加快电石反应速率，同时成型的电石原料具有确定的比例和大小，电石反应过程参数稳定，易操作。
附图说明
图1是本发明的电石原料生产系统结构及采用电石原料生产系统的生产工艺的流程示 意图。
其中，1、回转窑干燥器；2、第一料仓；3、第二料仓；4、第一进料螺旋；5、第二进料螺旋；6、布料器；7、布风帽；8、热解反应器；8-1、辐射管；8-2、燃气进口；8-3、烟气出口；8-4、热解油气出口；9、出料螺旋；10、净化系统；11、换热器；12、热压成型装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供了一种电石原料生产系统，包括回转窑干燥器1、第一料仓2、第二料仓3、第一进料螺旋4、第二进料螺旋5、热解反应器8、出料螺旋9、换热器11、热压成型装置12，其中，回转窑干燥器1与第一料仓2相连，第一料仓2与第一进料螺旋4相连，第二料仓3与第二进料螺旋5相连，第一进料螺旋4和第二进料螺旋5分别与热解反应器8的物料进口相连，热解反应器8的物料出口与出料螺旋9相连，换热器11与出料螺旋9相连，热压成型装置12与换热器11相连。
电石原料生产系统还包括布料器6，所述布料器6具有布风帽7，布风帽7设于热解反应器8内物料进口正下端，布风帽7与热解反应器8物料进口的距离为100～500mm，布风帽7顶层设有多个圆孔。
热解反应器8包括：多个辐射管8-1、燃气进口8-2、烟气出口8-3、热解油气出口8-4，其中，辐射管8-1在热解反应器8内采用交错布置方式，辐射管之间的距离为100～500mm，燃气进口8-2的位置靠近热解反应器8的物料进口，热解油气出口8-4的位置靠近热解反应器8的物料出口，烟气出口8-3的位置在燃气进口8-2与热解油气出口8-4中间且更靠近热解反应器8的物料出口。
电石原料生产系统还包括：净化系统10，净化系统10分别与热解油气出口8-4和燃气进口8-2相连。
烟气出口8-3、换热器11、回转窑干燥器1依次相连。
采用如上所述的电石原料生产系统的电石原料的生产工艺，包括如下步骤：
步骤1、煤粉经回转窑干燥器1干燥后输送至第一料仓2，石灰粉输送至第二料仓3；
步骤2、第一料仓2中的煤粉、第二料仓3中的石灰粉分别通过第一进料螺旋4、第二进料螺旋5输送至热解反应器8的物料进口；
步骤3、输送至热解反应器8的物料进口的煤粉和石灰粉经布料器6和辐射管8-1均匀布料；
步骤4、通过燃气进口8-2向热解反应器8的辐射管8-1通入燃气；
步骤5、煤粉和石灰粉经过辐射管8-1发生热解反应，制得半焦和石灰粉的混合物以及热解气；
步骤6、步骤5中的热解气经热解油气出口8-4输送至净化系统10中，经净化系统10净化后通过燃气进口8-2输送至热解反应器8；
步骤7、步骤5中的半焦和石灰粉的混合物通过出料螺旋9输送至换热器11中换热；
步骤8：步骤7中经过换热后的半焦和石灰粉的混合物输送至热压成型装置12中，经热压成型制得电石原料颗粒。
从烟气出口8-3排出的烟气经换热器11换热处理，输送至回转窑干燥器1用于煤粉进行预热干燥。
步骤1中，煤粉与石灰粉的进料比为1～1.5:1。
本实施例的工作流程为：粒径小于1mm的煤粉经回转窑干燥器1干燥处理后输送至第一料仓2中，粒径小于0.5mm的石灰粉输送至第二料仓3中，第一料仓2中的煤粉、第二料仓3中的石灰粉分别经过第一进料螺旋和第二进料螺旋输送至热解反应器8内，煤粉与石灰粉的进料量比例为1.4:1；通过燃气进口8-2向热解反应器8的辐射管8-1通入燃气，煤粉与石灰粉经布料器6布料后经过辐射管8-1发生热解反应(600℃)，同时经由辐射管8-1进一步均匀混合，得到的半焦与石灰粉的混合物经出料螺旋9输送至换热器11，并与从烟气出口8-3输送到换热器11的烟气进行换热，该混合物由500℃降至200℃，然后输送至热压成型装置12直接用于热压成型，生成10mm的电石原料颗粒，再去进行进一步处理；经换热的烟气由50℃升温至156℃，输送至回转窑干燥器1对煤粉进行预热干燥，干燥后的煤粉输送至第一料仓2；热解产生的热解气经净化系统10处理后，用于辐射管8-1燃烧供热。
本实施例的产物分析结果见下表。
表1产物分布
表2原煤半焦工业分析、元素分析比较
表3气体产物成分分析
通过本实施例，本发明的电石原料生产系统及采用电石原料生产系统的生产工艺，与现有技术及工艺相比，采用粉状碳素原料与石灰粉混合成型，半焦与石灰粉的比例灵活可调，半焦与石灰粉混合均匀，加快电石反应速率；采用热压成型技术，合理利用热半焦及石灰粉中所含的显热，减少能耗；半焦与石灰粉在热解反应过程中即可混合均匀，工艺简单；换热烟气用于干燥原料，能源利用率高；可采用低阶碳素原料进行反应，原料广泛。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，应当理解的是，本领域的技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多种形式的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于以上描述的内容，必须根据权利要求范围来确定其保护。
Claims (10)
1.一种电石原料生产系统，其特征在于：包括回转窑干燥器(1)、第一料仓(2)、第二料仓(3)、第一进料螺旋(4)、第二进料螺旋(5)、热解反应器(8)、出料螺旋(9)、换热器(11)、热压成型装置(12)，其中，回转窑干燥器(1)与第一料仓(2)相连，第一料仓(2)与第一进料螺旋(4)相连，第二料仓(3)与第二进料螺旋(5)相连，第一进料螺旋(4)和第二进料螺旋(5)分别与热解反应器(8)的物料进口相连，热解反应器(8)的物料出口与出料螺旋(9)相连，换热器(11)与出料螺旋(9)相连，热压成型装置(12)与换热器(11)相连。
2.根据权利要求1所述的电石原料生产系统，其特征在于：还包括布料器(6)，所述布料器(6)具有布风帽(7)，布风帽(7)设于热解反应器(8)内物料进口正下端。
3.根据权利要求2所述的电石原料生产系统，其特征在于：布风帽(7)与热解反应器(8)物料进口的距离为100～500mm，布风帽(7)顶层设有多个圆孔。
4.根据权利要求1所述的电石原料生产系统，其特征在于：热解反应器(8)包括：多个辐射管(8-1)、燃气进口(8-2)、烟气出口(8-3)、热解油气出口(8-4)，其中，辐射管(8-1)在热解反应器(8)内采用交错布置方式，燃气进口(8-2)的位置靠近热解反应器(8)的物料进口，热解油气出口(8-4)的位置靠近热解反应器(8)的物料出口，烟气出口(8-3)的位置靠近热解反应器(8)的物料出口。
5.根据权利要求4所述的电石原料生产系统，其特征在于：辐射管之间的距离为100～500mm。
6.根据权利要求4所述的电石原料生产系统，其特征在于：电石原料生产系统还包括净化系统(10)，净化系统(10)分别与热解油气出口(8-4)和燃气进口(8-2)相连。
7.根据权利要求4所述的电石原料生产系统，其特征在于：烟气出口(8-3)、换热器(11)、回转窑干燥器(1)依次相连。
8.采用权利要1至7中任一项所述的石原料生产系统的电石原料的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、煤粉经回转窑干燥器(1)干燥后输送至第一料仓(2)，石灰粉输送至第二料仓(3)；
步骤2、第一料仓(2)中的煤粉、第二料仓(3)中的石灰粉分别通过第一进料螺旋(4)、第二进料螺旋(5)输送至热解反应器(8)的物料进口；
步骤3、输送至热解反应器(8)的物料进口的煤粉和石灰粉经布料器(6)和辐射管(8-1)均匀布料；
步骤4、通过燃气进口(8-2)向热解反应器(8)的辐射管(8-1)通入燃气；
步骤5、煤粉和石灰粉经过辐射管(8-1)发生热解反应，制得半焦和石灰粉的混合物以及热解气；
步骤6、步骤5中的热解气经热解油气出口(8-4)输送至净化系统(10)中，经净化系统(10)净化后通过燃气进口(8-2)输送至热解反应器(8)；
步骤7、步骤5中的半焦和石灰粉的混合物通过出料螺旋(9)输送至换热器(11)中换热；
步骤8：步骤7中经过换热后的半焦和石灰粉的混合物输送至热压成型装置(12)中，经热压成型制得电石原料颗粒。
9.根据权利要求8所述的电石原料的生产工艺，其特征在于：
从烟气出口(8-3)排出的烟气经换热器(11)换热处理，输送至回转窑干燥器(1)用于煤粉进行预热干燥。
10.根据权利要求8所述的电石原料的生产工艺，其特征在于：步骤1中，煤粉与石灰粉的进料比为1～1.5:1。
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Date of cancellation: 20220921 Granted publication date: 20180323 |
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Effective date of registration: 20220921 Granted publication date: 20180323 |