一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法。所述系统包括石灰竖炉、高温热解炉、氧热法电石炉和氧煤枪和天然气?氧气喷枪，石灰竖炉包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，石灰竖炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板；高温热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高温热解炉烟气入口，高温热解炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板；氧热法电石炉包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口；氧煤枪和天然气?氧气喷枪的喷枪头均设于氧热法电石炉内。本发明的热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法，通过在双竖炉内均设置可调节倾角的挡板，可方便地控制原料在炉内的反应与热解时间，保证原料反应的程度和效率。
【专利说明】
-种热解气循环利用的双竖妒生产电石的系统及方法
技术领域
[0001] 本发明总地设及一种电石的生产系统及方法，具体设及一种热解气循环利用的双 竖炉生产电石的系统及方法。
【背景技术】
[0002] 碳化巧俗称电石，由焦炭和氧化巧反应制得，是重要的煤化工产品及基础化工原 料，主要用于生产乙烘及乙烘基化工产品，包括氯乙締系列、醋酸乙締系列和丙締酸基等系 列产品。电石对我国国民经济发展具有十分重要的作用，近十年来电石产量不断增加。
[0003] 尽管电石工业的发展已有多年的历史，但目前电石的生产工艺仍然主要采用电弧 加热的方法，即通过电弧炉产生高溫W提供热量来生产电石。利用电弧炉是利用电能生产 电石。其具体生产过程是通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，原料在开放或 密闭的电炉中加热至2200°C左右，在高溫下反应生成碳化巧（电石）。烙化了的电石，从出料 口排出，进入电石锅冷却。电石经冷却破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电 石炉的类型W不同方式排出。该技术的缺点是:需要利用高价的块状焦炭和石灰作为原料； 利用电能发热，电耗高，能耗成本高；由于电弧几乎在电弧炉的中屯、位置，单位炉容利用效 率有限，产量低；产生的高溫烟气由于量比较少，每吨电石约产生400m3,相关热能难W回 收。
[0004] 目前氧热法生产电石的方法是将块状含巧原料和含碳原料在上段竖炉预热至 800-1300°C后，再使之进入下段电弧炉内。在电弧炉内由氧气和煤粉喷吹燃烧与电极复合 供热使溫度升至1700-2200°C，电石原料反应生成高品位电石。产生的电石炉气经除尘净化 后由燃气轮机燃烧W驱动发电机发电，废气显热由余热锅炉回收。该技术的缺点是:需要利 用高价的块状焦炭和石灰作为原料。现在氧热法的主要问题是没有解决块状料反应存在的 问题，即由于块状原料比表面积小，使得原料需在较高溫度才能完成反应，因而造成系统的 生产能耗高。目前氧热法的生产原料仍然为价格比较高的块状焦炭和石灰石，没有有效地 降低原料成本。
[0005] 因此，为了能直接利用低成本的石灰石粉和低阶煤粉生产电石，并能控制原料的 输送速度和停留的时间，保证原料的反应效果，有必要提出一种新的电石的生产系统及方 法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法，使 得该工艺能够直接利用石灰石粉、煤粉等粉料在炉中完成反应，并能控制原料的输送速度 和停留时间，W保证原料的反应效果。
[0007] 本发明提供了一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统，所述系统包括石灰 竖炉、高溫热解炉、氧热法电石炉、氧煤枪和天然气-氧气喷枪，其中，所述石灰竖炉包括石 灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，所述石灰石粉入料口设于所述石灰竖炉的 上部，所述石灰下料口和石灰竖炉烟气入口设于所述石灰竖炉的下部;所述石灰竖炉的炉 膛内设有可调节倾角的石灰竖炉挡板，所述石灰竖炉挡板设于所述石灰石粉入料口之下、 所述石灰下料口和所述石灰竖炉烟气入口之上;所述石灰竖炉挡板与所述石灰竖炉的内壁 留有间隙，所述石灰竖炉挡板上布置有小孔;所述石灰竖炉挡板由穿过所述石灰竖炉炉壁 的转轴支撑于所述石灰竖炉上;所述高溫热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫热解炉 烟气入口和热解气出口，所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述高溫热解炉的上部， 所述碳粉下料口和高溫热解炉烟气入口设于所述高溫热解炉的下部;所述高溫热解炉的炉 膛内设有可调节倾角的高溫热解炉挡板，所述高溫热解炉挡板设于所述煤粉入料口和热解 气出口之下、所述碳粉下料口和所述高溫热解炉烟气入口之上;所述高溫热解炉挡板与所 述高溫热解炉的内壁留有间隙，所述高溫热解炉挡板上布置有小孔;所述高溫热解炉挡板 由穿过所述高溫热解炉炉壁的转轴支撑于所述高溫热解炉上;所述氧热法电石炉包括石灰 入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口，所述石灰入料口连通所述石灰竖炉的石灰下料 口，所述碳粉入料口连通所述高溫热解炉的碳粉下料口，所述烟气出口连通所述石灰竖炉 烟气入口和所述高溫热解炉烟气入口；所述氧煤枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所 述氧煤枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的 喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气-氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入 所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述高溫热解 炉的热解气出口相连。
[0008] 上述的系统，所述石灰竖炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的石灰 竖炉挡板，相邻所述石灰竖炉挡板的倾角相对所述石灰竖炉的竖直中屯、线对称布置;所述 高溫热解炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的高溫热解炉挡板，相邻所述高 溫热解炉挡板的倾角相对所述高溫热解炉的竖直中屯、线对称布置。
[0009] 上述的系统，所述石灰竖炉挡板和所述高溫热解炉挡板均与水平面的夹角可调节 为30° -60%所述石灰竖炉挡板和所述高溫热解炉挡板上的小孔直径均为10mm-30mm。
[0010] 上述的系统，所述石灰竖炉和所述高溫热解炉均为方形炉，所述石灰竖炉挡板和 所述高溫热解炉挡板均沿各自倾角的倾斜方向上的长度为各自所在炉的边长的0.5-0.95 倍，相邻所述石灰竖炉挡板的旋转轴在所述石灰竖炉的竖直方向的距离为所述石灰竖炉边 长的0.2-1.5倍;相邻所述高溫热解炉挡板的旋转轴在所述高溫热解炉的竖直方向的距离 为所述高溫热解炉边长的0.2-1.5倍。
[0011] 上述的系统，所述石灰竖炉挡板和所述高溫热解炉挡板的材质均为耐热不诱钢； 所述石灰竖炉挡板和所述高溫热解炉挡板与各自所在炉的连接处均设有密封装置;所述石 灰竖炉的转轴和所述高溫热解炉的转轴上均设有旋转驱动杆。
[0012] 上述的系统，所述氧热法电石炉的烟气出口通过高溫烟气管道分别连通所述石灰 竖炉烟气进口和所述高溫热解炉烟气进口所述高溫烟气管道内部设置有水冷烟道。
[0013] 上述的系统，所述氧热法电石炉的出料口设有雷达料位计或电容料位计;所述石 灰竖炉的石灰石粉入料口连有石灰石粉调速给料机，所述高溫热解炉的煤粉入料口连有煤 粉调速给料机。
[0014] 上述的系统，所述氧煤枪的结构为套筒式水冷喷枪，所述氧煤枪的喷枪头的材质 为铜，所述氧煤枪的套筒内层为煤粉喷吹层，中间层为氧气喷吹层，最外侧为冷却循环水 层;所述氧气喷吹层的氧气进口连接有氧气管道，所述煤粉喷吹层的煤粉进口连接有煤粉 管道。
[0015] 本发明提供了一种利用上述系统进行电石的生产方法，所述方法包括步骤:将石 灰石粉送入所述石灰竖炉进行反应，得到生石灰;将煤粉送入所述高溫热解炉进行热解，得 到碳粉;将所述生石灰与碳粉送入所述氧热法电石炉，使所述氧煤枪向所述烙分炉喷吹煤 粉与氧气，使所述天然气-氧气喷枪向所述氧热法电石炉喷吹天然气和氧气，氧热法生成电 石;将所述氧热法电石炉产生的高溫烟气分别通入所述石灰竖炉和所述高溫热解炉;将所 述高溫热解炉内产生的热解气经加压后通入所述天然气-氧气喷枪的天然气管道内。
[0016] 上述的方法，所述方法还包括步骤:通过调速给料机调节速度W控制所述石灰石 粉和煤粉的送入量;从所述高溫热解炉的热解烟气中提取可燃气或油;通过调节所述石灰 竖炉挡板与所述高溫热解炉挡板的倾角W控制石灰石粉与煤粉的下滑速度;通过调节所述 石灰石粉在所述石灰竖炉内的停留时间W控制所述石灰石粉的反应程度;通过控制高溫烟 气管道内的水量W控制烟气进入所述还原竖炉内的溫度;通过在所述氧热法电石炉的出料 口检测料位后进一步控制所述石灰石粉和煤粉的给料速度来调节石灰石粉和煤粉的送入 量，W防止所述石灰下料口与碳粉下料口堵塞。
[0017] 本发明的有益效果在于，本工艺利用石灰石和煤粉生产电石，大幅度降低了原材 料的成本。
[0018] 本发明的石灰竖炉与高溫热解炉两个竖炉里都可W方便地控制原料在炉内的反 应或热解时间，可W保证原料反应或热解的程度和效率。
[0019] 本发明利用泡沫渣解决了电石生产中的粉料问题，利用粉料生产电石，降低了反 应溫度，减少了能耗。
[0020] 本发明把热解产生的天然气经过加压循环后送入氧热法电石炉燃烧，为反应提供 了热量。
[0021] 此外，还可从热解烟气中提取可燃气或油W产生新的效益。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例的系统结构简图；
[0023] 图2为本发明实施例的可调节式热解炉内部挡板正视图结构示意图；W及
[0024] 图3为图2中可调节式热解炉内部挡板的A向结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] W下结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】进行更加详细地说明，W便能 够更好地理解本发明的方案W及其各个方面的优点。然而，W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。
[0026] 下面将结合附图1对本发明的实施例作进一步的详细描述。本实施例的热解气循 环利用的双竖炉生产电石的系统包括：1、石灰石粉料斗；2、调速给料机;3、排气口；4、石灰 竖炉;5、石灰竖炉挡板;6、高溫烟气管道;7、煤粉管道;8、氧气管道;9、氧煤枪；10、氧热法电 石炉；11、电石炉出料口； 12、天然气-氧气喷枪；13、氧气管道；14、天然气管道；15、加压装 置；16、高溫烟气管道；17、高溫热解炉挡板；18、高溫热解炉；19、排气口； 20、调速给料机； 21、煤粉料斗。其中，石灰石粉料斗1、煤粉料斗21、调速给料机2和20等可根据实际需要设置 或更换为其它装置。
[0027]本发明中设有两台可调节式竖炉，一台用于石灰石在高溫下反应生成石灰，称之 为石灰竖炉，另一台用于长焰煤高溫热解，称之为高溫热解炉，两个竖炉结构类似，功能不 同。
[00%]所述石灰竖炉4包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，所述石灰 石粉入料口设于所述石灰竖炉4的上部，所述石灰下料口和石灰竖炉烟气入口设于所述石 灰竖炉4的下部;所述石灰竖炉4的炉膛内设有可调节倾角的石灰竖炉挡板5,所述石灰竖炉 挡板5设于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰竖炉烟气入口之上;所述 石灰竖炉挡板5与所述石灰竖炉4的内壁留有间隙，所述石灰竖炉挡板5上布置有小孔;所述 石灰竖炉挡板5由穿过所述石灰竖炉4炉壁的转轴51支撑于所述石灰竖炉4上。
[0029] 所述高溫热解炉18包括煤粉入料口、碳粉下料口、高溫热解炉烟气入口，所述煤粉 入料口设于所述高溫热解炉的上部，所述碳粉下料口和高溫热解炉烟气入口设于所述高溫 热解炉的下部。所述高溫热解炉18的炉膛内设有可调节倾角的高溫热解炉挡板17,所述高 溫热解炉挡板17设于所述煤粉入料口之下、所述碳粉下料口和所述高溫热解炉烟气入口之 上。所述高溫热解炉挡板17与所述高溫热解炉18的内壁留有间隙，所述高溫热解炉挡板17 上布置有小孔。所述高溫热解炉挡板17由穿过所述高溫热解炉18炉壁的转轴支撑于所述高 溫热解炉18上。
[0030] 高溫热解炉18内的挡板结构与石灰竖炉4中的挡板结构相同。
[0031] 所述氧热法电石炉10包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口。所述石灰 入料口连通所述石灰竖炉4的石灰下料口，所述碳粉入料口连通所述高溫热解炉18的碳粉 下料口，所述烟气出口连通所述石灰竖炉烟气入口和所述高溫热解炉烟气入口。
[0032] 所述氧煤枪9的喷枪头设于所述氧热法电石炉10内，所述氧煤枪9自所述氧热法电 石炉10的炉顶伸入所述氧热法电石炉10内。
[0033] 所述天然气-氧气喷枪12的喷枪头也设于所述氧热法电石炉10内，所述天然气-氧 气喷枪12自所述氧热法电石炉10的炉顶伸入所述氧热法电石炉10内；所述天然气-氧气喷 枪12的天然气管道14通过加压装置15与所述高溫热解炉10的热解气出口相连。
[0034] 上述的系统，所述石灰竖炉4的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的石 灰竖炉挡板5,相邻所述石灰竖炉挡板的倾角相对所述石灰竖炉的竖直中屯、线对称布置。同 样的，所述高溫热解炉18的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的高溫热解炉挡板 17,相邻所述高溫热解炉挡板17的倾角相对所述高溫热解炉18的竖直中屯、线对称布置。
[0035] 料斗内0-lmm的石灰石粉和0-2mm的煤粉分别通过封闭式调速给料机下到分别下 到各自对应的竖炉里面，两个竖炉对称布置。调速给料机可设计为螺旋调速给料机，在给料 的同时保证竖炉和原料料斗之间的密封。
[0036] 给料机的给料速度根据氧热法电石炉10内的反应速度控制，反应速度较快，给料 速度增加，反之则减少。
[0037] 石灰石粉和煤粉的比例根据生成物的成分调节控制，如果电石中化0含量高，则增 加碳的比例，反之则减少。
[0038] 原料在竖炉内通过挡板向下滑动，通过调节各自挡板的角度控制不同下滑的速度 和反应时间。石灰石粉和煤粉的下降的速度可分别由石灰竖炉挡板5与高溫热解炉挡板17 的角度控制。挡板角度大，物料下降速度快，在炉内的停留时间短;挡板角度小，物料下降速 度慢，在炉内的停留时间长。调节的依据可根据氧热法电石炉10的出口溫度而定，一般出口 溫度在1500°C -1100°C之间。出口溫度高，停留时间短，反之则停留时间长。
[0039] 挡板5或17的设计原则是物料路径最长原则，同时又要保证对可各自所在竖炉内 的烟气阻力不能太大。
[0040] 根据W上原则，同时根据挡板5或17和原料粉的摩擦系数，对于正方形的竖炉，设 计挡板5或17沿其倾角的倾斜方向上的长度为竖炉边长的0.5-0.95倍，优选为0.75倍左右。 相邻挡板的旋转轴之间的高度差为热解炉边长的0.2-1.5倍，优选为0.5倍左右。挡板5或17 与水平面的夹角的调节范围确定为30°-60°。具体实例的结构与尺寸见图2和图3所示（图中 只给出石灰竖炉挡板5的结构示意图，高溫热解炉挡板17的结构与石灰竖炉挡板5相同）。图 中的具体结构与尺寸只是示例性说明。当然竖炉还可是别的形状如圆形。当竖炉是别的形 状时，也是按照物料路径最长原则及考虑对竖炉内的烟气阻力不能太大，来设计挡板的结 构与布置形式。
[0041 ]例如，当挡板5或17与水平面的夹角为36°时，料流的总路程为竖炉高度的2.1倍左 右。由于摩擦力和碰撞的影响，物料下落由自由落体运动变成了低速往复下滑运动，与全程 为自由下落的情况(未设置挡板)相比，原料粉下落时间是自由下落时间的5-12倍。W上具 体参数可根据热解炉内的风速和原料粉的粒度范围做适当调整。挡板5与17的材质为耐热 不诱钢。挡板布置有直径10mm-30mm的小孔，高溫气体由竖炉的下方流过小孔及竖炉与挡板 5或17之间的间隙向上流动，W保证原料粉和高溫气体的接触。
[0042] 如图2所示，石灰竖炉挡板5具有可使挡板活动的转轴51W及与竖炉之间的密封装 置。可在挡板5上设加强筋52W保障挡板5的强度与刚度。挡板5的转动可手工转动也可机器 带动，在挡板5上可设计有旋转驱动杆53。当然，高溫热解炉挡板17也可如此设计。
[0043] 原料粉和竖炉内的高溫气体逆向流动。石灰石粉在高溫条件下反应生成CaO和 C〇2，煤粉在高溫下发生热解反应，生成焦炭和热解气。生成的气体随高溫烟气排出，即0)2和 高溫烟气从排气口 3排出后再进入后期处理系统。生成的部分热解气随高溫烟气排出后从 排气口 19排出后再进入后期处理系统。部分热解气热解产生的热解蒸汽经过冷凝、净化可 得到高品质的油、气产品。
[0044] 从高溫热解炉出来的部分热解气通过加压装置15加压后通过管道14进入氧气-天 然气喷枪12,同时氧气通过氧气管道12也进入氧气-天然气喷枪12,在电石炉内燃烧，配合 氧煤枪共同为电石炉提供热量。
[0045] 氧煤枪结构为套筒式水冷喷枪，其中，中间喷吹煤粉，外侧喷吹氧气，再外侧为冷 却循环水，氧煤枪头部材质为铜制喷枪头。
[0046] 生成的化0和碳粉进入后续的氧热法电石炉10内反应生成电石。
[0047] 原料粉在从竖炉上部到下部下落的过程中，逐步分级反应，通过调节在竖炉内的 停留时间W控制反应程度。竖炉出口处的反应程度可达到95%左右。
[0048] 氧热法电石炉10的出料口 11处通过设置雷达料位计或电容料位计等设施感应下 料情况，防止下料口堵塞。如果发现下料口集料太多，通过控制上部的给料速度来减少下料 量，防止堵塞。
[0049] 在氧热法电石炉10内，焦炭和生石灰粉进入氧热法电石炉。碳颗粒主要和化0反应 生成电石。剩余的小部分碳粉在炉内燃烧提供热量。燃烧产生的热量促进石灰粉和碳粉反 应生成电石。同时在表面形成泡沫渣，利用泡沫渣捕捉石灰粉和碳粉，反应在泡沫渣内进 行。反应完后生成的电石通过出料口 11间断性排出。电石通过出料口后再被排到电石锅内 冷却。
[0050] 所述氧热法电石炉10的烟气出口通过高溫烟气管道6与16分别连通所述石灰竖炉 烟气进口和所述高溫热解炉烟气进口。所述高溫烟气管道6与16内部设置有水冷烟道。氧热 法电石炉10产生的高溫烟气通过高溫烟气管道6、16内的水冷烟道进入竖炉。可通过调节各 自水冷烟道的溫度控制进入竖炉的气体溫度。
[0051] 本发明可W利用石灰石粉和煤粉生产电石，大幅度降低了原材料的成本。本发明 的石灰竖炉与高溫热解炉两个竖炉里都可W方便地控制原料在炉内的反应或热解时间，可 W保证原料反应或热解的程度和效率。本发明利用泡沫渣解决了电石生产中的粉料问题， 利用粉料生产电石，降低了反应溫度，减少了能耗。本发明把热解产生的天然气经过加压循 环后送入氧热法电石炉燃烧，为反应提供了热量。
[0052] 此外，还可从热解烟气中提取可燃气或油W产生新的效益。
[0053] 实施例
[0054] 石灰石粉首先放入料斗1，通过下部的调速给料机2按照一定比例和速度送入石灰 竖炉4。石灰石粉料在竖炉4内沿着石灰竖炉挡板5下滑，同时在高溫烟气的条件下反应，通 过调整挡板的角度控制石灰粉的下降速度和反应时间。石灰石粉在高溫条件下反应生成 化0和C〇2，C〇2和高溫烟气从排气口 3排除进入下道工序。生石灰粉通过下料口进入电石炉10 参予反应。
[0055] 煤粉放入料斗21，通过下部的调速给料机20,按照一定比例和速度送入高溫热解 炉18。煤粉粉料在高溫热解炉18内沿着高溫热解炉挡板17下滑，同时在高溫烟气的条件下 发生热解反应。通过调整高溫热解炉挡板17的角度W控制煤粉的下降速度和反应时间。煤 粉在高溫下发生热解反应生成焦炭和热解气。生成的气体随高溫烟气排出从排气口 19排出 后进入后期处理系统，生成的碳粉进入氧热法电石炉10进行反应。
[0056] 氧气和煤粉分别通过氧气管道7和煤粉管道8通过氧煤枪9进入氧热法电石炉10内 燃烧。在高溫条件下，石灰和碳粉反应生成电石，同时在表面形成泡沫渣，电石炉内利用泡 沫渣捕捉生石灰粉和焦粉，使之在泡沫渣内反应。反应完后，通过出料口 11间歇排出。反应 产生的高溫烟气分别通过高溫热解管道6和16内的水冷烟道进入石灰竖炉4和高溫热解炉 18。通过调节水冷烟道的水量可W在一定范围内控制其出口烟气溫度。
[0057] 从热解炉出来的部分热解气通过加压装置15加压后通过管道14进入氧气-天然气 喷枪12,同时氧气通过氧气管道12也进入氧气-天然气喷枪12,在电石炉内燃烧，配合氧煤 枪共同为电石炉提供热量。
[0058] W下分步骤进行具体说明。
[0059] 首先把石灰石粉放入料斗1。石灰石粒度范围为0-lmm。经过竖炉高溫反应后生成 生石灰粉，生石灰粉成分如下表：
[0060] 表 1
[0061]
[0069] 焦炭和生石灰粉进入氧热法电石炉10进行反应，部分碳粉在炉内燃烧。控制炉内 溫度在2000°C-220(rC之间。电石炉上部形成泡沫渣，利用泡沫渣捕捉生石灰粉和碳粉，反 应在泡沫渣内进行。形成的电石通过出料口 11排到电石锅内冷却。电石成分如下表：
[0070] 表 4 「00711
[0072] 氧热法电石炉烟气出口溫度控制在1500°C左右，竖炉出口溫度为800°C左右。
[0073] 高溫热解炉18出口的热解气通过循环装置重新进入氧热法电石炉10燃烧提供反 应需要的部分热量。
[0074] 热解气成分如下表:表5
[0075]
[0076] 其中，表3中的Mad代表空气干燥基水分;Aad代表干燥基灰分;Vad代表空气干燥基挥 发分;FCad代表空气干燥基固定碳。
[0077] 由上述实施例可见，本发明的技术方案能有效将石灰石粉和煤粉生成电石。
[0078] 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W做 出其它不同形式的变化或变动。运里无需也无法对所有的实施方式予W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。
【主权项】
1. 一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统，所述系统包括石灰竖炉、高温热解 炉、氧热法电石炉、氧煤枪和天然气-氧气喷枪，其中， 所述石灰竖炉包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，所述石灰石粉入 料口设于所述石灰竖炉的上部，所述石灰下料口和石灰竖炉烟气入口设于所述石灰竖炉的 下部;所述石灰竖炉的炉膛内设有可调节倾角的石灰竖炉挡板，所述石灰竖炉挡板设于所 述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰竖炉烟气入口之上;所述石灰竖炉挡 板与所述石灰竖炉的内壁留有间隙，所述石灰竖炉挡板上布置有小孔;所述石灰竖炉挡板 由穿过所述石灰竖炉炉壁的转轴支撑于所述石灰竖炉上； 所述高温热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高温热解炉烟气入口和热解气出口，所 述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述高温热解炉的上部，所述碳粉下料口和高温热解 炉烟气入口设于所述高温热解炉的下部;所述高温热解炉的炉膛内设有可调节倾角的高温 热解炉挡板，所述高温热解炉挡板设于所述煤粉入料口和热解气出口之下、所述碳粉下料 口和所述高温热解炉烟气入口之上;所述高温热解炉挡板与所述高温热解炉的内壁留有间 隙，所述高温热解炉挡板上布置有小孔;所述高温热解炉挡板由穿过所述高温热解炉炉壁 的转轴支撑于所述高温热解炉上;所述氧热法电石炉包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出 口和出料口，所述石灰入料口连通所述石灰竖炉的石灰下料口，所述碳粉入料口连通所述 高温热解炉的碳粉下料口，所述烟气出口连通所述石灰竖炉烟气入口和所述高温热解炉烟 气入口； 所述氧煤枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧煤枪自所述氧热法电石炉的炉 顶伸入所述氧热法电石炉内； 所述天然气-氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气-氧气喷枪自所 述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的天然气管道通 过加压装置与所述高温热解炉的热解气出口相连。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉的炉膛内从上到下依次设有 多个具有所述倾角的石灰竖炉挡板，相邻所述石灰竖炉挡板的倾角相对所述石灰竖炉的竖 直中心线对称布置;所述高温热解炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的高温 热解炉挡板，相邻所述高温热解炉挡板的倾角相对所述高温热解炉的竖直中心线对称布 置。3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板 均与水平面的夹角可调节为30°-60°;所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板上的小孔 直径均为1 Ctam-3Ctam。4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉和所述高温热解炉均为方形 炉，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板均沿各自倾角的倾斜方向上的长度为各自所 在炉的边长的0.5-0.95倍，相邻所述石灰竖炉挡板的旋转轴在所述石灰竖炉的竖直方向的 距离为所述石灰竖炉边长的〇. 2-1.5倍;相邻所述高温热解炉挡板的旋转轴在所述高温热 解炉的竖直方向的距离为所述高温热解炉边长的0.2-1.5倍。5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板 的材质均为耐热不锈钢;所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板与各自所在炉的连接处 均设有密封装置;所述石灰竖炉的转轴和所述高温热解炉的转轴上均设有旋转驱动杆。6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧热法电石炉的烟气出口通过高温烟 气管道分别连通所述石灰竖炉烟气进口和所述高温热解炉烟气进口所述高温烟气管道内 部设置有水冷烟道。7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧热法电石炉的出料口设有雷达料位 计或电容料位计;所述石灰竖炉的石灰石粉入料口连有石灰石粉调速给料机，所述高温热 解炉的煤粉入料口连有煤粉调速给料机。8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧煤枪的结构为套筒式水冷喷枪，所 述氧煤枪的喷枪头的材质为铜，所述氧煤枪的套筒内层为煤粉喷吹层，中间层为氧气喷吹 层，最外侧为冷却循环水层;所述氧气喷吹层的氧气进口连接有氧气管道，所述煤粉喷吹层 的煤粉进口连接有煤粉管道。9. 一种利用权利要求1至8任一项所述系统生产电石的方法，所述方法包括步骤： 将石灰石粉送入所述石灰竖炉进行反应，得到生石灰； 将煤粉送入所述高温热解炉进行热解，得到碳粉； 将所述生石灰与碳粉送入所述氧热法电石炉，使所述氧煤枪向所述熔分炉喷吹煤粉与 氧气，使所述天然气-氧气喷枪向所述氧热法电石炉喷吹天然气和氧气，氧热法生成电石； 将所述氧热法电石炉产生的高温烟气分别通入所述石灰竖炉和所述高温热解炉； 将所述高温热解炉内产生的热解气经加压后通入所述天然气-氧气喷枪的天然气管道 内。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤： 通过调速给料机调节速度以控制所述石灰石粉和煤粉的送入量； 从所述高温热解炉的热解烟气中提取可燃气或油;通过调节所述石灰竖炉挡板与所述 高温热解炉挡板的倾角以控制石灰石粉与煤粉的下滑速度； 通过调节所述石灰石粉在所述石灰竖炉内的停留时间以控制所述石灰石粉的反应程 度； 通过控制高温烟气管道内的水量以控制烟气进入所述还原竖炉内的温度； 通过在所述氧热法电石炉的出料口检测料位后进一步控制所述石灰石粉和煤粉的给 料速度来调节石灰石粉和煤粉的送入量，以防止所述石灰下料口与碳粉下料口堵塞。
【文档编号】C01B31/32GK106082224SQ201610638726
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月5日 公开号201610638726.7, CN 106082224 A, CN 106082224A, CN 201610638726, CN-A-106082224, CN106082224 A, CN106082224A, CN201610638726, CN201610638726.7
【发明人】马政峰, 陈峨, 薛逊, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司