CN205527776U - 电石炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电石炉。该电石炉包括:自上而下的热解反应区和电石反应区;多个加热板,所述多个加热板中的一部分设置在所述电石炉的第一侧壁上,所述多个加热板中的另一部分设置在与所述第一侧壁相对的第二侧壁上,位于所述第一侧壁上的所述加热板与位于所述第二侧壁上的所述加热板交错分布且共同限定出适于对物料加热的加热通道;物料入口;含氧气体入口;以及电石出口。热解反应区能够将中低阶原煤通过热解反应进行提质,设置在热解反应区内的多个加热板可以提高热解反应区的热解效率以及效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工领域。具体地,本实用新型涉及电石炉。
背景技术
电石学名碳化钙,无色晶体,主要用于生产乙炔气,曾被称为“有机合成工业之母”。乙炔是重要的化工原料,主要用于生产聚氯乙烯基和醋酸乙烯基产品,我国PVC产品70%的生产原料乙炔来自于电石,电石对我国的经济发展具有十分重要的作用,近十余年来的产量不断增长,2013年产量达2200万吨以上。
然而,目前的电石炉仍有待改进。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种电石炉。该电石炉能够以中低阶原煤作为制备电石的原料,并且可以充分利用热量,从而能够显著降低生产成本,另外所得电石具有较高的品质。
需要说明的是,本实用新型是基于发明人的下列发现而得到的:
目前利用电热法制备电石的技术,对含碳物料的质量要求极高,并且利用电热法制备电石需要消耗大量的电能。而利用氧热法制备电石的技术中,普遍存在物料消耗量大、电石产品品质较差的缺点,成为电石生产中的巨大阻碍。发明人经过深入研究发现,这是由于氧热法是在有氧气体存在的条件下,使含碳物料燃烧放热,利用产生的热量加热剩余的含碳物料和含钙物料,使其反应生成电石。而上述过程由于含碳燃料不完全燃烧的放热量较小,故需要燃烧大量含碳燃料供给热量,以便将剩余的含碳物料和含钙物料加热到足以发生电石生成反应的温度,因此造成物料消耗量大。此外,含碳物料燃烧时产生的灰分大部分富集到电石产物中,进而极大影响电石产物品质。
本实用新型的发明人经过大量实验发现,将热解过程与氧热过程耦合在一起,可以降低物料消耗量,提高电石品质,并且可以以中低阶原煤与钙基原料为生产原料,降低生产成本。具体地,将中低阶原煤与钙基原料混合投入电石炉后,首先在热解反应区进行热解反应,之后热解产物下落至电石反应区,部分热解产物与含氧气体发生不完全燃烧放热,加热其余物料,使原料继续升温进而发生电石反应生成电石。由此,根据本实用新型实施例的电石炉和制备电石的方法能够以中低阶原煤作为原料,并且可以充分利用热量,进而能够避免为了获得足够热量而导致的含碳物料大量燃烧,从而能够显著降低生产成本,另外能够有效减少所得电石中灰分,因此所得电石具有较高的品质。
本实用新型提出了电石炉。具体地,该电石炉包括:自上而下的热解反应区和电石反应区;多个加热板,所述多个加热板设置在所述热解反应区内,所述多个加热板中的一部分设置在所述电石炉的第一侧壁上,所述多个加热板中的另一部分设置在与所述第一侧壁相对的第二侧壁上,所述加热板由所述电石炉的侧壁朝向所述电石炉内部水平延伸且朝向所述电石炉底部倾斜布置,并且位于所述第一侧壁上的所述加热板与位于所述第二侧壁上的所述加热板交错分布且共同限定出适于对物料加热的加热通道,所述加热通道的下端与所述电石反应区连通;物料入口,所述物料入口设在所述热解反应区且位于所述加热板的上方,所述加热通道的上端与所述物料入口连通;含氧气体入口,所述含氧气体入口设在所述电石反应区;尾气出口,所述尾气出口设在所述热解反应区;以及电石出口,所述电石出口设在所述电石反应区。发明人发现,热解反应区能够将中低阶原煤通过热解反应进行提质,在满足电石生产对于原料煤的要求的前提下,可以降低生产成本,而设置在热解反应区内的多个加热板可以提高热解反应区的热解效率以及效果;此外,位于热解反应区下部的电石反应区能够产生高温电石炉尾气,而高温电石炉尾气由下部向电石炉的上部运动,能够对混合物料起到再加热的作用,降低热解反应区能耗。
具体地,上述电石炉还可以具有下列附加技术特征:
具体地,所述加热板的宽度为所述第一侧壁或所述第二侧壁的宽度的50~90%。由此,可以使加热板具有适当的面积,使中低阶煤自上而下掉落的过程中,能够与加热板进行充分的接触,从而可以提高利用加热板加热中低阶煤的效率以及效果。
具体地,所述第一侧壁上的加热板平行布置。由此,可以方便设置油气导出管道。
具体地,所述第二侧壁上的加热板平行布置。由此,可以方便设置油气导出管道。
具体地,所述第一侧壁上的加热板在水平面上的投影重合。由此,可以使设置在第一侧壁上的多个加热板具有相同的面积以及设置方式,有利于通过设置统一的技术参数完成加热板的批量化设置,且可以保证物料在下落过程中能够充分与加热板接触,提高利用加热板加热中低阶煤的效率以及效果。
具体地,所述第二侧壁上的加热板在水平面上的投影重合。由此,可以使设置在第二侧壁上的多个加热板具有相同的面积以及设置方式,有利于通过设置统一的技术参数完成加热板的批量化设置,且可以保证物料在下落过程中能够充分与加热板接触,提高利用加热板加热中低阶煤的效率以及效果。
具体地,所述加热板与水平面的夹角为5~60度。由此,便于混合物料从加热板上滚落而向下运动。
具体地,所述加热板为电加热板、燃气加热板或燃油加热板。由此,可以进一步扩展加热板的种类,便于本领域技术人员根据生产的实际情况,在上述范围内选择适当的加热板。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1显示了根据本实用新型一个实施例的电石炉结构示意图;
图2显示了根据本实用新型另一个实施例的加热板与水平方向夹角示意图;
图3显示了根据本实用新型又一个实施例的电石炉结构示意图;
图4显示了根据本实用新型又一个实施例的电石炉结构示意图;以及
图5显示了利用本实用新型一个实施例的电石炉制备电石的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”应做广义理解,例如,可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“上方”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
本实用新型提出了一种电石炉。根据本实用新型的实施例,参见图1,该电石炉包括:热解反应区100;电石反应区200;多个加热板110;加热通道120;物料入口300;含氧气体入口400;尾气出口500;以及电石出口600。具体地,热解反应区100以及电石反应区200自上而下地位于该电石炉中。多个加热板110设置在热解反应区200内,多个加热板110中的一部分设置在电石炉的第一侧壁700上,另一部分设置在与第一侧壁700相对的第二侧壁800上。位于第一侧壁700上的加热板110与位于第二侧壁800上的加热板110交错分布且共同限定出适于对物料加热的加热通道120,加热通道120上端与物料入口300连通,下端与电石反应区200连通。物料入口300位于热解反应区100中加热板110上方的位置,尾气出口500位于热解反应区,含氧气体入口400以及电石出口600位于电石反应区200。该电石炉能够以中低阶原煤作为原料,并且可以利用加热板110提高热解反应区100中热解反应的效率以及效果,充分利用热量,进而能够避免为了获得足够热量而导致的含碳物料过度燃烧,从而能够显著降低生产成本,另外能够有效减少所得电石中灰分,因此所得电石具有较高的品质。
下面对该电石炉中的各个部分进行详细描述:
根据本实用新型的具体实施例,在竖直方向上,热解反应区100位于电石反应区200的上方。物料入口300可以设在热解反应区100上,且适于向热解反应区100中供给含有中低阶原煤和钙基原料的混合物料。具体地,物料入口300可以设于热解反应区100的顶端。含有含碳原料和钙基原料的物料由物料入口300供给至电石炉中之后,首先经过热解反应区。混合物料经过热解反应,生成含有半焦固体的热解产物以及含有热解油的尾气。由此,能够通过发生热解反应对含碳原料进行提质,同时热解反应放出的热量能够对混合物料进行加热,进而可以在上述物料下落至电石反应区之前,提高含碳原料的质量,并且经过热解反应区100处理的物料的显热能够减少电石反应区200需要提供的能量。此外,上述含有热解气和焦油的尾气还可以通过后续冷却分离处理,获得含有一氧化碳、甲烷等可燃性气体的尾气以及焦油,进而可以提高该电石炉的工业效益。
根据本实用新型的具体实施例,参考图1,多个加热板110中的一部分设置在电石炉的第一侧壁700上,另一部分设置在与第一侧壁700相对的第二侧壁800上。加热板110由电石炉的侧壁朝向电石炉内部水平延伸且朝向电石炉底部倾斜布置。位于第一侧壁700上的加热板110与设置于第二侧壁800上的加热板110交错分布且共同限定出适于对物料加热的加热通道120,加热通道120的下端与电石反应区200连通。
需要说明的是,参考图3以及图4,位于第一侧壁700上的加热板110与设置于第二侧壁800上的加热板110交错分布可以理解为,在垂直方向上,相邻的两块加热板110分别设置在第一侧壁700以及第二侧壁800上,即相邻的两块加热板110设置在不同的侧壁上。并且,参考图4,从电石炉的纵截面来看,沿设置在电石炉一侧侧壁(即第二侧壁800,图中未示出)上的加热板110B1下部最低点B1处做垂直延长线,该垂直延长线和与加热板110B1相邻的加热板110A1相交(加热板110A1设置在电石炉另一侧的侧壁上,即第一侧壁700,图中未示出);同样地,沿加热板110A1下部最低点A1做垂直延长线,该垂直延长线和与加热板110A1相邻的加热板110B2相交(加热板110B2设置在电石炉另一侧的侧壁上,即第二侧壁800,图中未示出)。也即是说,设置于第一侧壁700上的加热板110与设置于第二侧壁800上的加热板110在水平方向上的投影部分重合,且相邻的两个加热板110分别设在热解反应区相对的侧壁上。由此,能够保证上述多个加热板110所限定出的加热通道120具有足够的长度,且混合物料在沿着加热通道120下落的过程中,能够尽可能多的与加热板110接触,从而可以提高利用上述加热板110对混合物料的加热效果。
具体的,参考图1,由物料入口300供给至该电石炉中的混合物料,沿加热通道120在自上而下掉落的过程中,首先接触到向下倾斜设置在第一侧壁700上的加热板110,被加热板110加热并沿着该加热板110向下滚落,随后沿加热通道120落到与第二侧壁上的加热板110上,沿图1中箭头的方向继续向下掉落,依次经过多个加热板110加热后,由加热通道120的下端进入电石反应区200。由此,通过设置加热板,可以对与其接触的物料充分加热,从而不仅可以提高中低阶煤的热解效率,而且可以对物料起到充分预热,从而在降低电石反应生产成本的同时降低电石反应区中能耗。
需要说明的是,上述多个加热板110在热解反应区100的侧壁上的排列方式不受特别限制,只要能够通过多个加热板110限定出合理的加热通道120,对自上而下滚落的混合物料进行依次有效地加热即可。
具体地,参考图2根据本实用新型的实施例,加热板110与水平面的夹角可以为5~60度。由此,不仅可以保证物料在加热板上具有足够的停留时间,而且便于混合物料从加热板上自由滚落而向下运动至下一级加热板上。
根据本实用新型的实施例,为了进一步提高利用加热板110对混合物料进行加热的效率以及效果,加热板110的宽度可以为第一侧壁700或第二侧壁800的宽度的50~90%。也即是说,设置在第一侧壁700上的加热板110的宽度可以为第一侧壁700宽度的50~90%,设置在第二侧壁800上的加热板的宽度可以为第二侧壁800宽度的50~90%。由此,可以保证设置在第一侧壁700或第二侧壁800上的多个加热板110具有足够的加热面积,并且可以保证由物料入口300进入电石炉内部的混合物料在下落过程中可以接触到上述多个加热板,从而可以提高中低阶煤的热解效率。
根据本实用新型的实施例,参考图3,第一侧壁700上的多个加热板110平行布置。任选地,第二侧壁800上的多个加热板110也可以平行布置。由此,可以方便设置油气导出管道。
根据本实用新型的实施例,第一侧壁700上的多个加热板110在水平面上的投影重合。任选地,第二侧壁800上的多个加热板110在水平面上的投影也可以重合。由此,可以进一步方便设置油气导出管道。
需要说明的是,前面描述的根据本实用新型实施例的加热板,是为了在电石炉内限定出合理的加热通道120,并利用多个加热板,对供给至热解反应区100中的混合物料进行有效的加热。在不付出创造性劳动的前提下,本领域技术人员可以根据实际情况,对根据本实用新型实施例的加热板设置的具体方式进行改进。例如,根据本实用新型的具体实施例,设置在第一侧壁700上的多个加热板110可以具有相同的体积,并且在设置过程中,设置在第一侧壁700上的多个加热板110可以互相平行,即多个加热板110朝向电石炉底部倾斜的角度一致。由此,有利于在电石炉内预留出规则的空间,便于电石炉内其他部件的设置。能够理解的是,设置在第二侧壁800上的多个加热板110也可以具有相同的体积以及相同的朝向电石炉底部倾斜的角度。根据本实用新型的另一个具体实施例,设置在电石炉内部的全部加热板110可以具有相同的体积,且上述多个加热板110向电石炉底部倾斜的角度(加热板与电石炉底形成的夹角中的锐角)相同。
具体地,加热板110可以为电加热板、燃气加热板或燃油加热板。本领域技术人员可以根据生产的实际情况,在上述范围内选择适当的加热板对物料进行依次加热,以便在物料下落的过程中通过与加热板110进行接触,将物料加热以便物料中的含碳原料发生热解反应。由此,通过热解反应可以在提高碳的品质的同时对物料进行加热,进而可以节省后续电石反应区200消耗的能量。根据本实用新型的具体实施例,电石反应区200设置在热解反应区100的下方,用于对经过热解反应区100的热解产物进行处理,以便发生电石生成反应。具体地,在电石反应区200中,设置有含氧气体入口400,用于向电石反应区200中供应含氧气体。由于热解产物具有一定的温度,因此当向电石反应区200中通入含氧气体时,热解产物中的含碳原料会发生不完全燃烧,燃烧放热能够对电石反应区200中的剩余热解产物进行加热,以便将热解产物的温度进一步提升至能够发生电石反应的温度,此时热解产物中剩余的含碳原料与钙基原料发生电石生成反应,生成液态电石以及电石尾气。电石由设置在电石反应区200的电石出口600排出电石炉,电石尾气在电石炉中自下而上运动,由设置在热解反应区100侧壁上的尾气出口500排出电石炉。同时,电石尾气在电石炉中自下而上运动的过程中,还能够对热解反应区100中的混合物料进行再次加热,进而可以对电石尾气中含有的显热进行回收利用。
综上所述,根据本实用新型实施例的电石炉将热解与氧热法结合,首先通过热解反应区100对混合物料中的含碳原料进行提质,混合物料沿加热通道120自上而下滚落的过程中,在热解反应区100中落到倾斜设置在一侧侧壁的第一个加热板110上进行加热,然后向下滚落,落到与之相邻的、设置在另一侧侧壁上的第二个加热板110上,进而可以逐步地对混合物料进行加热,进而可以提高加热板110对于混合物料的加热效果。并且生成的热解气以及热解反应区下部电石反应区生成的电石尾气自下而上地运动,从而可以对热解产物进行进一步加热,从而能够获得具有一定温度的含有半焦固体的热解产物,同时可以获得含有热解气和焦油的尾气。该热解产物在电石反应区中发生电石反应,以便获得电石产物。由此,可以节省为了将热解产物的温度上升至能够发生电石生成反应所需要燃烧的含碳物料的量,进而可以避免含碳物料的浪费,同时能够降低电石产物中的灰分,提高电石产物品质。此外,该电石炉能够首先利用热解反应区100对含碳原料进行提质,从而降低了利用该电石炉进行生产时对于含碳原料的要求,进而可以降低生产成本。例如,根据本实用新型的实施例,利用上述电石炉进行电石制备时,可以采用粉状中低阶原煤和钙基原料的混合物料作为原料,中低阶原煤和钙基原料的质量比可以为(2~6):1,其中,其中,中低阶原煤中固定碳含量为40~60%,钙基原料中氧化钙含量为50~95wt%。经过热解反应区100处理的热解产物的温度可以达到800~1000摄氏度,热解产物在电石反应区200中发生电石生产反应生成电石以及电石尾气,电石反应的温度可以为2000~2200摄氏度。总的来说,该电石炉具有以下优点:
1、将热解与氧热法工艺相结合,在一套设备内实现电石生产,生产设备简单,有利于降低生产成本。
2、采用粉状原料替代块状原料,能够大幅增加原料之间有效接触面积,加快物料之间传热、传质速度,有利于电石反应进行。
3、采用中低阶粉煤替代焦炭或兰炭,大幅降低原料成本,同时在热解反应区获得高附加值的含有热解气以及焦油的尾气,提高工艺经济性。
4、利用多个加热板对混合物料进行逐步加热,提高加热效率。
5、充分利用热解固体产物和热解气、电石尾气显热,提高工艺能量利用效率,同时减少电石反应区含碳原料不完全燃烧量,有效提升氧热法电石品质。
为了方便理解,下面对利用本实用新型的电石炉制备电石的方法进行简要说明。根据本实用新型的实施例,参考图5,该方法包括:
S100:热解反应
根据本实用新型的实施例,在该步骤中,将含有中低阶原煤和钙基原料的混合物料通过物料入口供给至热解反应区中,以便使得中低阶原煤接触加热板并经过加热通道发生热解反应,得到含有半焦固体的热解产物以及含有热解油的尾气。根据本实用新型的实施例,在该步骤中,热解反应区中设置有多个加热板,多个加热板限定出加热通道,混合物料沿加热通道自上而下滚落并与上述多个加热板接触,利用上述加热板,能够有效地对混合物料进行加热,使混合物料中的中低阶原煤发生热解反应。关于多个加热板的种类以及设置方式已经在前面进行了详细的描述,在此不再赘述。上述含有热解油的尾气可以由尾气出口排出电石炉,以便通过后续冷却分离处理,获得含有一氧化碳、甲烷等可燃性气体的尾气以及焦油,进而可以提高该电石炉的工业效益。发明人发现,通过采用中低阶原煤作为制备电石的碳基原料,该碳基原料在预处理单元中的热解反应区发生热解反应,得到半焦固体以及高附加值的尾气,然后该半焦固体再参与至后续的反应中,从而可以显著降低原料成本。
根据本实用新型的实施例,中低阶原煤为粉状中低阶原煤。由此,可以显著增加中低阶原煤与钙基原料之间的接触面积,增强了原料之间传热、传质等效应,不仅能够提高热解反应的反应速率,还能够促进后续电石反应的进行。经过热解反应生成的热解产物的温度为800~1000摄氏度。中低阶原煤和钙基原料混合物在电石炉上部的热解反应区发生热解反应,能够将原料温度升高至800摄氏度左右,同时下部电石生产所产生的高温电石尾气自下而上运动,能够进一步加热热解产物,将其升温至1000摄氏度左右。需要说明的是,在该步骤中,混合物料中中低阶原煤和钙基原料的具体组成以及含量不受特别限制,例如,钙基原料可以是石灰、石灰石、熟石灰或者电石渣,也可以是上述物质的混合物。例如,根据本实用新型的实施例,混合物料中中低阶原煤和钙基原料的质量比可以为(2~6):1,其中,中低阶原煤中固定碳含量为40~60wt%,钙基原料中氧化钙含量为50~95wt%。由此,可以避免含碳物料或者含钙物料由于比例不恰当而造成的物料浪费以及反应不完全。
S200:电石反应
根据本实用新型的实施例,在该步骤中,将含氧气体通过含氧气体入口供给至电石反应区,使得热解产物中的部分半焦固体在电石反应区发生不完全燃烧,以便使得半焦固体的另一部分与钙基原料发生电石反应,获得电石。
具体地,在该步骤中,将含氧气体通过含氧气体入口供给至电石反应区,以便使得热解产物中的部分半焦固体发生不完全燃烧,放出热量,将剩余热解产物继续加热至能够发生电石反应的温度,进而发生电石生产反应,获得的电石产物由电石出口排出该电石炉。根据本实用新型的实施例,电石反应的温度可以为2000~2200摄氏度。需要说明的是,含氧气体的具体组成以及通入的量不受特别限制,本领域技术人员可以根据热解产物的具体情况,对含氧气体的上述参数进行调节。只要通入电石反应区的含氧气体能够使一部分半焦固体发生不完全燃烧,燃烧放出的热量可以将剩余热解产物加热至2000~2200摄氏度即可。例如,根据本实用新型的实施例,含氧气体可以为纯氧气、富氧空气、空气或者前面获得的含有可燃性气体的尾气。此外,电石反应在生成电石的同时,也产生高温电石尾气。该高温电石尾气在电石炉内自下而上运动,进而可以对剩余热解产物进行进一步加热,从而可以节省燃烧的半焦固体的量,以便节省原料,同时减少灰分生成,提高电石质量。此外,电石尾气在向上运动的过程中还可以对位于热解反应区的混合物料进行进一步加热,最后由尾气出口排出该电石炉。由此,可以对电石尾气中的显热进行充分地回收利用,并且电石尾气也可以经过后续处理,作为还原性气体或者可燃性气体用于其他化工过程。需要说明的是,上述针对电石炉所描述的特征和优点同样适用于该制备电石的方法,此处不再赘述。
综上所述,利用该电石炉制备电石的方法具有以下优点:
1、将热解与氧热法工艺相结合,在一套设备内实现电石生产,生产设备简单,有利于降低生产成本。
2、采用粉状原料替代块状原料,能够大幅增加原料之间有效接触面积,加快物料之间传热、传质速度,有利于电石反应进行。
3、采用中低阶粉煤替代焦炭或兰炭,大幅降低原料成本,同时在热解反应区获得高附加值的含有热解气以及焦油的尾气,提高工艺经济性。
4、利用多个加热板对混合物料进行逐步加热,提高加热效率。
5、充分利用热解固体产物和热解气、电石尾气显热,提高工艺能量利用效率,同时减少电石反应区含碳原料不完全燃烧量,有效提升氧热法电石品质。
下面将结合实施例对本实用新型的方案进行解释。本领域技术人员将会理解,下面的实施例仅用于说明本实用新型,而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
在电石炉内设有15组电加热板,加热板相对于地面倾斜15度,加热板最高工作温度为1000摄氏度。
碳基原料:以某中低阶原煤为例,其主要性质见表1。
表1 碳基原料主要性质
项目 | 单位 | 数值 | 备注 |
全水 | wt% | 13.7 | 收到基 |
固定碳 | wt% | 54.1 | 干基 |
挥发分 | wt% | 39.4 | 干基 |
灰分 | wt% | 6.5 | 干基 |
钙基原料:可为石灰、石灰石、熟石灰或电石渣之一或混合物,此实施例中入电石炉钙基物料为CaO含量92.4%的石灰。
原料粒度:0.6mm。
碳基原料与钙基原料混合均匀后送入电石炉中,碳基原料:钙基原料=4~6:1(质量比),物料经由进料口进料后,落至炉内倾斜布置的加热板上,加热板表面温度约为800摄氏度,物料顺着加热板倾斜方向落至下层加热板,在物料运行过程中,物料温度快速升至800摄氏度左右发生热解反应,反应产出的粗煤气和下部产出的电石尾气,由上部尾气出口排出,经冷却、净化处理后,获得高附加值的人造石油和人造天然气,高温气体(高温热解气和电石尾气)逆向穿过物料,能够预热和加热物料,降低热解能耗,高温的固体物料下落至电石生产段。经由热解段产出的固体物料温度达850摄氏度,在电石段通入纯氧,部分含碳物料不完全燃烧,将物料温度升高至2000摄氏度左右,反应生成液态电石,熔融的电石从炉底排出,冷却后破碎。产品电石中含碳化钙78.93%,发气量293.8L/kg。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种电石炉,其特征在于,包括:
自上而下的热解反应区和电石反应区;
多个加热板,所述多个加热板设置在所述热解反应区内,所述多个加热板中的一部分设置在所述电石炉的第一侧壁上,所述多个加热板中的另一部分设置在与所述第一侧壁相对的第二侧壁上,所述加热板由所述电石炉的侧壁朝向所述电石炉内部水平延伸且朝向所述电石炉底部倾斜布置,并且位于所述第一侧壁上的所述加热板与位于所述第二侧壁上的所述加热板交错分布且共同限定出适于对物料加热的加热通道,所述加热通道的下端与所述电石反应区连通;
物料入口,所述物料入口设在所述热解反应区且位于所述加热板的上方,所述加热通道的上端与所述物料入口连通;
含氧气体入口,所述含氧气体入口设在所述电石反应区;
尾气出口,所述尾气出口设在所述热解反应区;以及
电石出口,所述电石出口设在所述电石反应区。
2.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述加热板的宽度为所述第一侧壁或所述第二侧壁的宽度的50~90%。
3.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述第一侧壁上的加热板平行布置。
4.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述第二侧壁上的加热板平行布置。
5.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述第一侧壁上的加热板在水平面上的投影重合。
6.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述第二侧壁上的加热板在水平面上的投影重合。
7.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述加热板与水平面的夹角为5~60度。
8.根据权利要求1所述的电石炉,其特征在于,所述加热板为电加热板、燃气加热板或燃油加热板。
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