一种氧热法电石生产过程原料预热系统及其应用方法与流程

文档序号:14464480阅读:461来源:国知局

本发明总地涉及传统煤化工电石生产领域,具体涉及一种氧热法电石生产过程原料预热系统及其应用方法。



背景技术:

电石生产是以含碳原料(煤、焦炭、半焦等)和含钙原料(氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙等)在温度1800-2200℃条件下反应生成电石(cac2)。按加热方式不同,电石生产方法一般分为电热法和氧热法两种。

电热法具有上百年的历史,传统的电热法电石生产工艺是利用电弧产生的热能使碳素原料与石灰在约2000-2200℃温度条件下反应生产成电石。电热法生产电石技术存在“高能耗、高投入、高污染、低产能”的弊端,关键原因是块状原料间的反应主要受热能传递过程控制,电能有效利用率仅为40%-60%,能量损耗严重。而且电热法生产电石受电极布置、电极间热量分布、以及把持器导电元件布置等方面的制约,其单台炉生产规模不会很大,对大型电石装置的占地和投资都存在局限性。

由于电热法生产电石存在弊端,国内外研究人员对氧热法电石生产进行了大量研究。氧热法以煤、重油或天然气等含碳原料燃烧提供热量生产电石。联邦德国早在1939年就建成了氧热法半工业化生产电石装置,采用甲烷氧热法、竖炉生产电石。国内近年也大力开发氧热法电石生产工艺和设备,并申请了很多专利。综合国内专利的技术内容可知,其主要特点为:1.氧和煤/煤气燃烧预热原料;2.氧和煤/煤气燃烧加热电石炉;3.反应器形式有固定床、流化床和气流床;4.单纯氧热或氧热辅助电热生产电石;5.原料粒度有颗粒、压块和粉料。

当采用气流床氧热法生产电石时,原料(碳素和钙素)以粉状形式喷入反应器,生产过程中产生大量的高温反应气体。如何利用该高温反应气体的显热和潜热来预热电石生产原料,降低生产能耗,增加固-固反应停留时间,加快反应速率,便成为研究人员首要解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种氧热法电石生产过程原料预热系统及其应用方法。

本发明提供了一种氧热法电石生产过程原料预热系统,其中,所述系统包括石灰石粉分解子系统、煤粉热解子系统和氧热电石反应器。

所述石灰石粉热解子系统包括石灰石粉-热介质混合器和氧化钙分离器,所述石灰石粉-热介质混合器包括石灰石粉入口、高温尾气入口和混合物出口,所述氧化钙分离器包括混合物入口、氧化钙出口和热气体出口,所述石灰石粉-热介质混合器的混合物出口连接所述氧化钙分离器的混合物入口。

所述煤粉热解加热子系统包括煤粉输送器、煤粉循环聚集器、半焦一级分离器、半焦输送器、半焦循环聚集器和半焦二级分离器,所述煤粉输送器包括煤粉入口、余热气体入口和气固混合物出口,所述煤粉循环聚集器包括气固混合物入口和热解产物出口,所述半焦一级分离器包括热解产物入口、尾气出口和一级半焦出口,所述半焦输送器包括一级半焦入口、热气体入口和气固混合物出口,所述半焦循环聚集器包括气固混合物入口和热解产物出口,所述半焦二级分离器包括热解产物入口、余热气体出口和二级半焦出口,所述煤粉输送器的气固混合物出口连接所述煤粉循环聚集器的气固混合物入口,所述煤粉聚集器的热解产物出口连接所述半焦一级分离器的热解产物入口,所述半焦一级分离器的一级半焦出口连接所述半焦输送器的一级半焦入口,所述半焦输送器的气固混合物出口连接所述半焦循环聚集器的气固混合物入口,所述半焦循环聚集器的热解产物出口连接所述半焦二级分离器的热解产物入口,所述半焦二级分离器的余热气体出口连接所述煤粉输送器的余热气体入口。

所述氧热电石反应器包括高温尾气出口、氧气入口、半焦入口和氧化钙入口。具体地,所述半焦入口能够为半焦喷嘴,所述氧化钙入口能够为氧化钙喷嘴。

所述氧热电石反应器的高温尾气出口连接所述石灰石粉-热介质混合器的高温尾气入口,所述氧化钙分离器的氧化钙出口连接所述氧热电石反应器的氧化钙入口,所述氧化钙分离器的热气体出口连接所述半焦输送器的热气体入口,所述半焦二级分离器的二级半焦出口连接所述氧热电石反应器的半焦入口。

其中,所述石灰石粉-热介质混合器、煤粉循环聚集器以及所述半焦循环聚集器均可采用流化混合原理。所述氧化钙分离器、所述半焦一级分离器以及所述半焦二级分离器均可采用旋风分离原理。

优选地,根据上述的电石生产过程原料预热系统,其中,所述半焦输送器的底部和所述煤粉输送器的底部均设有多孔气体分布器,所述多孔气体分布器为侧壁多孔且顶端封闭的中空管。所述半焦输送器的多孔气体分布器与所述氧化钙分离器的热气体出口相连通,所述半焦输送器的多孔气体分布器孔径小于所述氧化钙分离器中氧化钙颗粒的平均直径,优选为20-90微米。所述煤粉输送器的多孔气体分布器与所述半焦二级分离器的余热气体出口相连通,所述煤粉输送器的多孔气体分布器孔径小于所述半焦二级分离器中半焦颗粒的平均直径,优选为20-90微米。

所述多孔气体分布器的材质能够为多孔陶瓷或多孔烧结金属材质。

还优选地,根据上述的电石生产过程原料预热系统,其中,所述煤粉循环聚集器的上部、所述半焦循环聚集器的上部和所述石灰石粉-热介质混合器的上部均设有多孔过滤器,所述多孔过滤器是侧壁多孔两端敞开的中空管,多孔的孔径为20-90微米。所述煤粉循环聚集器的多孔过滤器与所述煤粉循环聚集器的热解产物出口相连通;所述半焦循环聚集器的多孔过滤器与所述半焦循环聚集器的热解产物出口相连通;所述石灰石粉-热介质混合器的多孔过滤器与所述石灰石粉-热介质混合器的混合物出口相通。

所述多孔过滤器的材质能够为多孔陶瓷或多孔烧结金属材质。

还优选地,根据上述的电石生产过程原料预热系统,其中,所述煤粉循环聚集器为多个,多个煤粉循环聚集器依次连接。所述石灰石粉-热介质混合器为多个,多个石灰石粉-热介质混合器依次连接。所述半焦循环聚集器为多个,多个半焦循环聚集器依次连接。

再优选地,根据上述的电石生产过程原料预热系统,其中,所述系统还包括石灰石粉制备子系统,所述石灰石粉制备子系统包括石灰石粉碎机、石灰石粉储槽和石灰石粉螺旋输送机,所述石灰石粉碎机包括石灰石入口和石灰石粉出口,所述石灰石粉储槽包括上料口和下料口,所述石灰石粉螺旋输送机包括入料口和出料口,所述石灰石粉碎机的石灰石粉出口连接所述石灰石粉储槽的上料口,所述石灰石粉储槽的下料口连接所述石灰石粉螺旋输送机的入料口,所述石灰石粉螺旋输送机的出料口连接所述石灰石粉-热介质混合器的石灰石粉入口。

所述系统还包括煤粉制备子系统,所述煤粉制备子系统包括煤粉碎机、煤粉储槽和煤粉螺旋输送机,所述煤粉碎机包括煤入口和煤粉出口,所述煤粉储槽包括上料口和下料口,所述煤粉螺旋输送机包括入料口和出料口,所述煤粉碎机的煤粉出口连接所述煤粉储槽的上料口,所述煤粉储槽的下料口连接所述煤粉螺旋输送机的入料口,所述煤粉螺旋输送机的出料口连接所述煤粉输送器的煤粉入口。

再优选地,根据上述的电石生产过程原料预热系统,其中,所述系统还包括尾气余热利用子系统,所述尾气余热利用子系统包括连接的余热锅炉和旋风除尘器,所述旋风除尘器包括气体入口,所述余热锅炉包括尾气出口,所述旋风除尘器的气体入口连接所述半焦一级分离器的尾气出口。

或再优选地,根据上述的电石生产过程原料预热系统,其中,所述石灰石粉分解子系统包括氧化钙发送器,所述氧化钙分离器的氧化钙出口经所述氧化钙发送器连接所述氧热电石反应器的氧化钙入口。和/或所述煤粉热解加热子系统包括半焦输送器,所述半焦二级分离器的二级半焦出口经所述半焦发送器连接所述氧热电石反应器的半焦入口。

本发明还提供了一种应用上述系统进行电石生产过程原料预热的方法,其中,所述方法包括:

(a)在所述石灰石粉-热介质混合器中,混合石灰石粉与电石反应生成的高温气体使所述石灰石粉分解,将分解产物经混合物出口和混合物入口送入所述氧化钙分离器。

(b)在所述氧化钙分离器中,将所述分解产物气固分离为氧化钙、以及包含石灰石粉分解气和电石反应生成的高温气体的混合气体,将所述氧化钙送入所述氧热电石反应器,所述混合气体经热气体出口和热气体入口送入所述半焦输送器。

(c)在所述半焦输送器中,将步骤(b)分离的混合气体和半焦进行混合流化,所述混合气体携带半焦经气固混合物出口和气固混合物入口进入所述半焦循环聚集器。

(i)在所述半焦循环聚集器中,所述混合气体和所述半焦进一步混合换热得到包含挥发分更低的半焦的循环热气体,所述循环热气体送入所述半焦二级分离器。

(d)在所述半焦二级分离器中,将步骤(i)得到的循环热气体气固分离为半焦颗粒和余热气体,所述半焦颗粒送入所述氧热电石反应器,所述余热气体送入所述煤粉输送器。

(e)在所述氧热电石反应器中,步骤(b)分离的氧化钙和步骤(d)分离的半焦颗粒进行反应生成电石液和步骤(a)所需的高温气体,所述高温气体经所述高温尾气出口送入所述石灰石粉-热介质混合器。

(f)在所述煤粉输送器中,混合步骤(d)分离的预热气体和煤粉得到混合物,将所述混合物送入所述煤粉循环聚集器。

(g)在所述煤粉循环聚集器中,将步骤(f)得到的混合物进一步加热混合,使所述混合物中的煤粉热解,生成包含半焦的热解产物,所述热解产物送入所述半焦一级分离器。

(h)在所述半焦一级分离器中,将步骤(g)生成的热解产物气固分离得到尾气和步骤(c)所需的半焦,将所述半焦送入所述半焦输送器。

优选地,根据上述的方法,其中,步骤(a)中的分解温度为1200-1400℃,优选为1200-1300℃。所述石灰石粉与所述高温气体的气固比为

100000-500000g/m3。所述高温气体和所述石灰石粉在所述石灰石粉-热介质混合器中的接触时间为10-40秒。

优选地,根据上述的方法,其中,步骤(c)中的所述半焦与所述混合气体的气固比为100000-500000g/m3

优选地,根据上述的方法,其中,步骤(i)中的所述热气体中的半焦和混合气体在所述半焦循环聚集器中的接触时间为10-40秒。

或优选地,根据上述的方法,其中,步骤(f)中所述煤粉与所述余热气体的气固比为100000-500000g/m3。步骤(g)中所述混合物中的热气体和煤粉在所述煤粉循环聚集器中的接触时间为10-40秒,使所述煤粉加热至800-1200℃。

本发明提供的氧热法电石生产过程原料预热系统适合氧热电石生产的各种反应器,原料可以直接采用煤粉和碳酸钙粉,减少煤热解炉和碳酸钙分解炉投资;气固换热时间可以灵活调节。系统中的输送器是利用气流携带固体流动,聚集器或混合器的原理是气固两相流在聚集器中经过分离、再次混合实现加长气固混合时间的作用。

本发明提供的电石生产过程原料预热方法减少了煤粉热解炉和石灰石分解炉的投资,充分利用氧热法电石生产过程富产高温尾气的余热,有效延长了气固接触时间,提高电石生产效率,降低生产成本;气流输送过程原料粒度进一步减小,提高固相反应速率;集煤粉快速热解和石灰石快速分解于一体,将碳酸钙分解产生的粉尘在煤粉热解过程中进行有效捕集,减少碳损失,加快了氧热电石生产反应速率。

附图说明

图1为本发明提供的氧热法电石生产过程原料预热系统的一种实施方案结构图;

附图标记

11、石灰石粉-热介质混合器;

12、氧化钙分离器;

13、氧化钙发送器;

21、煤粉输送器,211、煤粉输送器的气体分布器;

22、煤粉循环聚集器,221、煤粉循环聚集器的多孔过滤器;

23、半焦一级分离器;

24、半焦输送器,241、半焦输送器的气体分布器;

25、半焦循环聚集器,251、半焦循环聚集器的多孔过滤器;

26、半焦二级分离器;

27、半焦发送器;

30、氧热电石反应器;

41、石灰石粉碎机;

42、石灰石粉储槽;

43、石灰石粉螺旋输送机;

51、煤粉碎机;

52、煤粉储槽;

53、煤粉螺旋输送机;

61、旋风除尘器;

62、余热锅炉。

具体实施方式

以下结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明,以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而,以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的,而不是对本发明的限制。

如图1所示,本发明提供了一种氧热法电石生产过程原料预热系统,其中,系统包括石灰石粉分解子系统、煤粉热解子系统和氧热电石反应器30。

石灰石粉分解子系统包括石灰石粉-热介质混合器11和氧化钙分离器12。石灰石粉-热介质混合器11包括石灰石粉入口、高温尾气入口和混合物出口。氧化钙分离器12包括混合物入口、氧化钙出口和热气体出口。石灰石粉-热介质混合器11的混合物出口连接氧化钙分离器12的混合物入口。

石灰石粉和来自氧热电石反应器30的高温气体在石灰石粉-热介质混合器11中进行混合换热,使石灰石粉得到分解生成氧化钙和石灰石粉分解气,同时被高温气体送入氧化钙分离器12。未分解的石灰石粉、高温气体、氧化钙以及石灰石粉分解气在氧化钙分离器12中进行气固分离得到氧化钙和包含石灰石粉、石灰石粉分解气和高温气体的混合气体。

其中,高温气体为氧热法电石生产过程中产生的反应气体,包括co、co2等。

煤粉热解子系统包括煤粉输送器21、煤粉循环聚集器22、半焦一级分离器23、半焦输送器24、半焦循环聚集器25和半焦二级分离器26。煤粉输送器21包括煤粉入口、余热气体入口和气固混合物出口。煤粉循环聚集器22包括气固混合物入口和热解产物出口。半焦一级分离器23包括热解产物入口、尾气出口和一级半焦出口。半焦输送器24包括一级半焦入口、热气体入口和气固混合物出口。半焦循环聚集器25包括气固混合物入口和热解产物出口。半焦二级分离器26包括热解产物入口、余热气体出口和二级半焦出口。煤粉输送器21的气固混合物出口连接煤粉循环聚集器22的气固混合物入口,煤粉循环聚集器22的热解产物出口连接半焦一级分离器23的热解产物入口,半焦一级分离器23的一级半焦出口连接半焦输送器24的一级半焦入口,半焦输送器24的气固混合物出口连接半焦循环聚集器25的气固混合物入口,半焦循环聚集器25的热解产物出口连接半焦二级分离器26的热解产物入口,半焦二级分离器26的余热气体出口连接煤粉输送器21的余热气体入口。

煤粉和来自半焦二级分离器26的余热气体在煤粉输送器21中进行混合换热得到混合物,将混合物送入煤粉循环聚集器22。混合物在煤粉循环聚集器22进一步加热混合,使混合物中的煤粉热解,生成包含半焦的热解产物,热解产物送入半焦一级分离器23。在半焦一级分离器23中,将热解产物气固分离得到尾气和半焦,将半焦送入半焦输送器24。半焦和来自氧化钙分离器12的混合气体在半焦输送器24中混合流化,混合气体携带半焦经半焦输送器的气固混合物入口进入半焦循环聚集器25。气固两相流(即热气体和半焦)在半焦循环聚集器25中进一步流化,固体经过多次提升和回落,延长了气固接触时间,并经过气流粉碎作用,使半焦粒子粒度更小,温度进一步提高,煤粉热解进一步完善,并与气体中携带的石灰石粉、煤热解气以及co进行预反应,得到包含半焦颗粒的循环热气体。循环热气体送入半焦二级分离器26进行气固分离得到挥发组分更低的半焦颗粒和余热气体,余热气体送入煤粉输送器21。

氧热电石反应器30包括高温尾气出口、氧气入口、半焦入口和氧化钙入口。具体地,半焦入口能够为半焦喷嘴,氧化钙入口能够为氧化钙喷嘴。

氧热电石反应器30的高温尾气出口连接石灰石粉-热介质混合器11的高温尾气入口,氧化钙分离器12的氧化钙出口连接氧热电石反应器30的氧化钙入口,氧化钙分离器12的热气体出口连接半焦输送器24的热气体入口,半焦二级分离器26的二级半焦出口连接氧热电石反应器30的半焦入口。

将来自氧化钙分离器12的氧化钙和来自半焦二级分离器26的半焦颗粒送入氧热电石反应器30进行反应,生产电石液。

其中,石灰石粉-热介质混合器11、煤粉循环聚集器22以及半焦循环聚集器25采用流化混合原理。氧化钙分离器12、半焦一级分离器23以及半焦二级分离器26采用旋风分离原理。

在一种实施方案中,半焦输送器24的底部和煤粉输送器21的底部均设有多孔气体分布器,多孔气体分布器为侧壁多孔且上端封闭的中空管。

半焦输送器的多孔气体分布器241与半焦输送器24的热气体入口相连通,半焦输送器的多孔气体分布器241孔径小于氧化钙分离器12中氧化钙的平均直径,优选为20-90微米。

煤粉输送器的多孔气体分布器211与煤粉输送器21的余热气体入口相连通,煤粉输送器的多孔气体分布器211孔径小于半焦二级分离器26中半焦颗粒的平均直径,优选为20-90微米。

多孔气体分布器的材质为多孔陶瓷或多孔烧结金属材质。

半焦输送器24和煤粉输送器21的结构优选为倒锥形,下部锥口连接多孔气体分布器。来自氧化钙分离器12的热气体经气体分布器的侧壁多孔进入半焦输送器24,来自半焦一级分离器23的半焦经混合气体流化和夹带通过半焦输送器24上部的气固混合物出口进入半焦循环聚集器25。来自半焦二级分离器26的余热气体经气体分布器的侧壁多孔进入煤粉输送器21,煤粉经预热气体流化和夹带通过煤粉输送器21上部的气固混合物出口进入煤粉循环聚集器22。

在一种实施方案中,石灰石粉-热介质混合器11的上部、煤粉循环聚集器22的上部以及半焦循环聚集器25的上部均设有多孔过滤器,多孔过滤器为侧壁多孔且两端敞开的中空管,多孔的孔径为20-90微米。中空管的管径为100-200mm.。煤粉循环聚集器的多孔过滤器221与煤粉循环聚集器22的热解产物出口相连通。半焦循环聚集器的多孔过滤器251与半焦循环聚集器25的循环热气体出口相连通。石灰石粉-热介质混合器的多孔过滤器与石灰石粉-热介质混合器11的混合物出口相通。

多孔过滤器的材质为多孔陶瓷或多孔烧结金属材质。

石灰石粉-热介质混合器11、煤粉循环聚集器22以及半焦循环聚集器25具体可为倒锥形容器,其原理是气固两相流由底部进口喷入倒锥形容器进行流化,气体经多孔过滤器的侧壁多孔析出,固体回落至倒锥形容器的底部,再被气流夹带通过多孔过滤器进入其连接的下一个装置。在倒锥形容器中,固体经过多次提升和回落,延长了气固接触时间,并经过气流粉碎作用,使固体粒度更小,温度进一步提高,固体反应进一步完善。

在一种实施方案中,煤粉循环聚集器22为多个,多个煤粉循环聚集器22依次连接。石灰石粉-热介质混合器11为多个,多个石灰石粉-热介质混合器11依次连接。半焦循环聚集器25为多个,多个半焦循环聚集器25依次连接。

通过多级循环聚集器或混合器串联,实现气固混合换热均匀,加热时间增长且气固换热时间灵活调节的功能。

在一种实施方案中,系统还包括石灰石粉制备子系统,石灰石粉制备子系统包括石灰石粉碎机41、石灰石粉储槽42和石灰石粉螺旋输送机43。

石灰石粉碎机41包括石灰石入口和石灰石粉出口。石灰石粉储槽42包括上料口和下料口。石灰石粉螺旋输送机43包括入料口和出料口。石灰石粉碎机41的石灰石粉出口连接石灰石粉储槽42的上料口,石灰石粉储槽42的下料口连接石灰石粉螺旋输送机43的入料口,石灰石粉螺旋输送机43的出料口连接石灰石粉-热介质混合器11的石灰石粉入口。

石灰石经石灰石粉碎机41粉碎干燥后得到石灰石粉。石灰石粉存储于石灰石粉储槽42中。石灰石粉螺旋输送机43将石灰石粉按量送入石灰石粉-热介质混合器11中。

在一种实施方案中,系统还包括煤粉制备子系统,煤粉制备子系统包括煤粉碎机51、煤粉储槽52和煤粉螺旋输送机53。

煤粉碎机51包括煤入口和煤粉出口,煤粉储槽52包括上料口和下料口,煤粉螺旋输送机53包括入料口和出料口,煤粉碎机51的煤粉出口连接煤粉储槽52的上料口,煤粉储槽52的下料口连接煤粉螺旋输送机53的入料口,煤粉螺旋输送机53的出料口连接煤粉输送器21的煤粉入口。

煤经煤粉碎机51粉碎干燥后存储于煤粉储槽52中。煤粉螺旋输送机53将煤粉按量送入煤粉输送器21中。

其中,石灰石粉螺旋输送机43和煤粉螺旋输送机53采用变频调速,精确控制气固两相流的气固比。

在一种实施方案中,系统还包括尾气余热利用子系统,尾气余热利用子系统包括连接的余热锅炉62和旋风除尘器61,旋风除尘器61包括气体入口,余热锅炉包括尾气出口,旋风除尘器61的气体入口连接半焦一级分离器23的尾气出口。

来自半焦一级分离器23的尾气经旋风除尘器61除尘后导入余热锅炉62进行余热回收,其也可作为燃气蒸汽循环发电燃料气或经净化作为化工合成气等。

在一种实施方案中,石灰石粉热解子系统还包括氧化钙发送器13,氧化钙分离器12的氧化钙出口经氧化钙发送器13连接氧热电石反应器30的氧化钙入口。分离后的氧化钙经氧化钙出口导入氧化钙发送器13,由载气送至氧热电石反应器30的氧化钙入口,喷入氧热电石反应器30。

在一种实施方案中,煤粉热解子系统包括半焦发送器27,半焦二级分离器26的二级半焦出口经半焦发送器27连接氧热电石反应器30的半焦入口。分离后的半焦颗粒经二级半焦出口导入半焦发送器27,由载气送至氧热电石反应器30的半焦入口,喷入氧热电石反应器30。

采用惰性气体气力输送氧化钙或半焦颗粒,控制进入电石炉的半焦与氧化钙颗粒的比值一定。

本发明还提供了一种应用上述系统进行电石生产过程原料预热的方法,其包括:

(a)在石灰石粉-热介质混合器中,混合石灰石粉与高温气体使石灰石粉加热分解,将分解产物送入氧化钙分离器。

具体地,步骤(a)中的分解温度为1200-1400℃,优选为1200-1300℃。石灰石粉与高温气体的气固比为100000-500000g/m3。高温气体和石灰石粉在石灰石粉-热介质混合器中的接触时间为10-40秒。

(b)在氧化钙分离器中,将分解产物气固分离为氧化钙、以及包含石灰石粉分解气和电石生成高温气体的混合气体,将氧化钙送入氧热电石反应器,混合气体经热气体出口和热气体入口送入半焦输送器。

(c)在半焦输送器中,将步骤(b)分离的混合气体和半焦进行混合流化,混合气体携带半焦经气固混合物出口和气固混合物入口进入半焦循环聚集器。

具体地,步骤(c)中的半焦与混合气体的气固比为100000-500000g/m3。

(i)在半焦循环聚集器中,混合气体和半焦进一步混合换热得到包含挥发分更低的半焦的循环热气体,循环热气体送入半焦二级分离器。

具体地,步骤(i)中的半焦和混合气体在半焦循环聚集器中的接触时间为10-40秒。

(d)在半焦二级分离器中,将步骤(i)得到的循环热气体气固分离为半焦颗粒和余热气体,半焦颗粒送入氧热电石反应器,余热气体送入煤粉输送器。

(e)在氧热电石反应器中,步骤(b)分离的氧化钙和步骤(d)分离的半焦颗粒进行反应生成电石液和步骤(a)所需的高温气体,高温气体经高温尾气出口送入石灰石粉-热介质混合器。

(f)在煤粉输送器中,混合步骤(d)分离的余热气体和煤粉得到混合物,将混合物送入煤粉循环聚集器。

具体地,步骤(f)中煤粉与气体的气固比为100000-500000g/m3

(g)在煤粉循环聚集器中,将步骤(f)得到的混合物进一步加热混合,使混合物中的煤粉热解,生成包含半焦的热解产物,热解产物送入半焦一级分离器。

具体地,步骤(g)中混合物中的气体和煤粉在煤粉循环聚集器中的接触时间为10-40秒,使煤粉加热至800-1200℃,优选为900-1200℃。

(h)在半焦一级分离器中,将步骤(g)生成的热解产物气固分离得到尾气和步骤(c)所需的半焦,将半焦送入半焦输送器。

在一种实施方案中,该方法还包括:(j)石灰石经石灰石粉碎机粉碎干燥后得到步骤(a)所需的石灰石粉,该石灰石粉存储于石灰石粉储槽中,经石灰石粉螺旋输送机送入石灰石粉-热介质混合器。

在一种实施方案中,该方法还包括:(k)煤经煤粉碎机粉碎干燥后得到步骤(f)所需的煤粉,该煤粉存储于煤粉储槽中,经煤粉螺旋输送机送入煤粉输送器。

在一种实施方案中,该方法还包括:(l)步骤(h)得到的尾气经旋风除尘器除尘后导入余热锅炉进行余热回收。

实施例1

本实施例利用图1所示系统进行电石生产,具体方法包括:

(e)在氧热电石反应器中,半焦和氧化钙颗粒进行反应生成电石液和高温气体,高温气体经高温尾气出口送入石灰石粉-热介质混合器。

(j)石灰石经石灰石粉碎机粉碎干燥后得到石灰石粉,该石灰石粉存储于石灰石粉储槽中,经石灰石粉螺旋输送机送入石灰石粉-热介质混合器。送入石灰石粉-热介质混合器的石灰石粉为1000kg/h。

(a)在石灰石粉-热介质混合器中,混合步骤(j)得到的石灰石粉与高温气体使石灰石粉加热分解,将分解产物送入氧化钙分离器。分解温度为1300℃。石灰石粉与高温气体的气固比为300000g/m3。高温气体和石灰石粉在石灰石粉-热介质混合器中的接触时间为40秒。

(b)在氧化钙分离器中,将步骤(a)得到的分解产物气固分离为氧化钙、以及包含石灰石粉分解气和高温气体的混合气体,将氧化钙送入氧热电石反应器,混合气体送入半焦输送器。

(k)煤经煤粉碎机粉碎干燥后得到煤粉,该煤粉存储于煤粉储槽中,经煤粉螺旋输送机送入煤粉输送器。送入煤粉输送器的煤粉为6000kg/h。

(f)在煤粉输送器中,混合步骤(d)分离的余热气体和步骤(k)得到的煤粉得到混合物,将混合物送入煤粉循环聚集器。煤粉与气体的气固比为200000g/m3

(g)在煤粉循环聚集器中,将步骤(f)得到的混合物进一步加热混合,使混合物中的煤粉热解,生成包含半焦的热解产物,热解产物送入一级半焦分离器。混合物中的气体和煤粉在煤粉循环聚集器中的接触时间为30秒,使煤粉加热至1100℃。

(h)在半焦一级分离器中,将步骤(g)生成的热解产物气固分离得到尾气和步骤(c)所需的半焦,将半焦送入半焦输送器。

(c)在半焦输送器中,将步骤(b)分离的混合气体和半焦进行混合流化,混合气体携带半焦进入半焦循环聚集器。半焦与混合气体的气固比为300000g/m3。

(i)在半焦循环聚集器中,混合气体和半焦进一步混合得到循环热气体,循环热气体送入半焦二级分离器。半焦和混合气体在半焦循环聚集器中的接触时间为40秒。

(d)在半焦二级分离器中,将步骤(i)得到的循环热气体气固分离为半焦颗粒和余热气体,半焦颗粒送入氧热电石反应器,余热气体送入煤粉输送器。

(e)在氧热电石反应器中,步骤(b)分离的氧化钙和步骤(d)分离的半焦颗粒进行反应生成电石液和步骤(a)所需的高温气体,高温气体经高温尾气出口送入石灰石粉-热介质混合器。氧化钙和半焦颗粒的的重量比为1:5。

(l)步骤(h)得到的尾气经旋风除尘器除尘后导入余热锅炉进行余热回收。

本实施例生产的电石液cac2含量65%。

实施例2

本实施例利用图1所示系统进行电石生产,具体方法包括:

(e)在氧热电石反应器中,氧化钙和半焦颗粒进行反应生成电石液和高温气体,高温气体送入石灰石粉-热介质混合器。

(j)石灰石经石灰石粉碎机粉碎干燥后得到石灰石粉,该石灰石粉存储于石灰石粉储槽中,经石灰石粉螺旋输送机送入石灰石粉-热介质混合器。送入石灰石粉-热介质混合器的石灰石粉为1000kg/h。

(a)在石灰石粉-热介质混合器中,混合石灰石粉与高温气体使石灰石粉加热分解,将分解产物送入氧化钙分离器。分解温度为1200℃。石灰石粉与高温气体的气固比为400000g/m3。高温气体和石灰石粉在石灰石粉-热介质混合器中的接触时间为30秒。

(b)在氧化钙分离器中,将分解产物气固分离为氧化钙、以及包含石灰石粉分解气和电石反应生成的高温气体的混合气体,将氧化钙送入氧热电石反应器,混合气体送入半焦输送器。

(k)煤经煤粉碎机粉碎干燥后得到步骤(f)所需的煤粉,该煤粉存储于煤粉储槽中,经煤粉螺旋输送机送入煤粉输送器。送入煤粉输送器的煤粉为5000kg/h。

(f)在煤粉输送器中,混合步骤(d)分离的余热气体和煤粉得到混合物,将混合物送入煤粉循环聚集器。煤粉与气体的气固比为300000g/m3

(g)在煤粉循环聚集器中,将步骤(f)得到的混合物进一步加热混合,使混合物中的煤粉热解,生成包含半焦的热解产物,热解产物送入半焦一级分离器。混合物中的气体和煤粉在煤粉循环聚集器中的接触时间为30秒,使煤粉加热至1000℃。

(h)在半焦一级分离器中,将步骤(g)生成的热解产物气固分离得到尾气和步骤(c)所需的半焦,将半焦送入半焦输送器。

(c)在半焦输送器中,将步骤(b)分离的混合气体和半焦进行混合流化,混合气体携带半焦经热气体入口进入半焦循环聚集器。半焦与混合气体的气固比为400000g/m3。

(i)在半焦循环聚集器中,混合气体和半焦进一步混合得到循环热气体,循环热气体送入半焦二级分离器。半焦和混合气体在半焦循环聚集器中的接触时间为30秒。

(d)在半焦二级分离器中,将步骤(i)得到的循环热气体气固分离为半焦颗粒和余热气体,半焦颗粒送入氧热电石反应器,余热气体送入煤粉输送器。

(e)在氧热电石反应器中,氧化钙和半焦颗粒进行反应生成电石液和步骤(a)所需的高温气体,高温气体送入石灰石粉-热介质混合器。氧化钙和半焦颗粒的重量比为1:5。(l)步骤(h)得到的尾气经旋风除尘器除尘后导入余热锅炉进行余热回收。

本实施例生产电石液cac2含量72%。

实施例3

本实施例利用图1所示系统进行电石生产,具体方法包括:

(e)在氧热电石反应器中,氧化钙和半焦颗粒进行反应生成电石液和高温气体,高温气体送入石灰石粉-热介质混合器。

(j)石灰石经石灰石粉碎机粉碎干燥后得到石灰石粉,该石灰石粉存储于石灰石粉储槽中,经石灰石粉螺旋输送机送入石灰石粉-热介质混合器。送入石灰石粉-热介质混合器的石灰石粉为1000kg/h。

(a)在石灰石粉-热介质混合器中,混合石灰石粉与高温气体使石灰石粉加热分解,将分解产物送入氧化钙分离器。分解温度为1200℃。石灰石粉与高温气体的气固比为350000g/m3。高温气体和石灰石粉在石灰石粉-热介质混合器中的接触时间为20秒。

(b)在氧化钙分离器中,将分解产物气固分离为氧化钙、以及包含石灰石粉分解气和高温气体的混合气体,将氧化钙送入氧热电石反应器,混合气体送入半焦输送器。

(k)煤经煤粉碎机粉碎干燥后得到步骤(f)所需的煤粉,该煤粉存储于煤粉储槽中,经煤粉螺旋输送机送入煤粉输送器。送入煤粉输送器的煤粉为7000kg/h。

(f)在煤粉输送器中,混合步骤(d)分离的余热气体和煤粉得到混合物,将混合物送入煤粉循环聚集器。煤粉与气体的气固比为400000g/m3

(g)在煤粉循环聚集器中,将步骤(f)得到的混合物进一步加热混合,使混合物中的煤粉热解,生成包含半焦的热解产物,热解产物送入半焦一级分离器。混合物中的热气体和煤粉在煤粉循环聚集器中的接触时间为20秒,使煤粉加热至1000℃。

(h)在半焦一级分离器中,将步骤(g)生成的热解产物气固分离得到尾气和步骤(c)所需的半焦,将半焦送入半焦输送器。

(c)在半焦输送器中,将步骤(b)分离的混合气体和半焦进行混合流化,混合气体携带半焦经热气体入口进入半焦循环聚集器。半焦与混合气体的气固比为300000g/m3。

(i)在半焦循环聚集器中,混合气体和半焦进一步混合得到循环热气体,循环热气体送入半焦二级分离器。半焦和混合气体在半焦循环聚集器中的接触时间为20秒。

(d)在半焦二级分离器中,将步骤(i)得到的循环热气体气固分离为半焦颗粒和余热气体,半焦颗粒送入氧热电石反应器,余热气体送入煤粉输送器。

(e)在氧热电石反应器中,氧化钙和半焦颗粒进行反应生成电石液和步骤(a)所需的高温气体,高温气体送入石灰石粉-热介质混合器。氧化钙和半焦颗粒的重量比为1:4。

(l)步骤(h)得到的尾气经旋风除尘器除尘后导入余热锅炉进行余热回收。

本实施例生产电石液cac2含量67%。

最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1