制备电石的装置的制造方法_2

文档序号:10416618阅读:来源:国知局
混合原料进行预热,同时产生高溫富含一氧化 碳的气体,并且该高溫气体自下而上进入热解反应区101使得混合物料中的中低阶原煤进 行热解反应,得到半焦固体W及高附加值的热解气和焦油。具体地,第一含氧气体入口 120 可W有多个,并且多个第一含氧气体入口 120可W设在氧热反应区102的侧壁上,例如,多个 第一含氧气体120可W对称设置在氧热反应区102的侧壁上。
[0030] 根据本实用新型的具体实施例,第一尾气出口 130可W设在热解反应区101,且适 于将生成的含有热解气和焦油的尾气排出热解反应区101。具体地,第一尾气出口 130可W 为多个,并且多个第一尾气出口 130可W设在热解反应区101的侧壁上,例如,多个第一尾气 出口可W对称设置在热解反应区101的侧壁上。
[0031] 根据本实用新型的具体实施例,预处理物料出口 140可W设在氧热反应区102,且 适于将产生的含有半焦固体和巧基原料的预处理物料排出氧热反应区102。具体地,预处理 物料出口 140可W设在氧热反应区102的底端。
[0032] 根据本实用新型的实施例,电石反应单元200内具有反应空间201。
[0033] 根据本实用新型的实施例,电石反应单元200上可W设有第二含氧气体入口 210、 预处理物料入口 220、第二尾气出口 230、电石出口 240W及燃气入口 250。
[0034] 根据本实用新型的具体实施例,第二含氧气体入口 210设在电石反应单元200上, 且适于向反应空间201中供给第二含氧气体。具体的,第二含氧气体入口210可W有多个,并 且多个第二含氧气体入口 210设在电石反应单元200的侧壁上,例如,多个第二含氧气体入 口 210可W对称设置在电石反应单元200的侧壁上。
[0035] 根据本实用新型的具体实施例,预处理物料入口 220与预处理物料出口 140相连, 并且预处理物料入口 220可W设在电石反应单元200上,适于将预处理物料供给至反应空间 201中。具体地,预处理物料入口 220可W设在电石反应单元200的顶端。
[0036] 根据本实用新型的具体实施例,第二尾气出口 230可W设在电石反应单元200上, 且适于将生成的电石尾气排出反应空间201。具体地,第二尾气出口 230可W有多个,并且多 个第二尾气出口 230可W设在电石反应单元200的顶端,例如,多个第二尾气出口 230可W对 称设置在电石反应单元200的顶端。
[0037] 根据本实用新型的具体实施例,电石出口 240可W设在电石反应单元200上,且适 于将生成的电石排出反应空间201。具体地,电石出口 240可W有多个,并且多个电石出口 240可W设在电石反应单元200的侧壁上,例如,多个电石出口 240可W对称设置在电石反 应单元200的侧壁上。
[0038] 根据本实用新型的具体实施例,燃气入口 250可W设在电石反应单元200上,且适 于向反应空间201中供给燃气。由此,通过该燃气入口向反应空间中供给燃气,使得该燃气 燃烧为反应空间供热。具体的,燃气入口 250可W有多个,并且多个燃气入口 250设在电石反 应单元200的侧壁上,例如,多个燃气入口 250可W对称设置在电石反应单元200的侧壁上。
[0039] 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W及高附加值的热解气和焦油,然后 含有半焦固体和巧基原料的混合物料在下落过程中,其中的半焦固体在与氧热反应区的含 氧气体接触发生不完全燃烧,产生高溫富含一氧化碳的气体,该高溫气体上升进入热解反 应区为中低阶原煤热解提供热量,从而不仅可W有效降低原料成本,而且可W充分利用热 量,同时由于在热解反应区已经将物料进行初步预热至500~700摄氏度,由此在氧热反应 区中无需燃烧大量半焦固体即可将物料升溫至800~1300摄氏度,得到反应产物,因此仅会 产生少量灰分,对电石产物品质影响较小,即所得到的电石具有较高的品质,其次将反应产 物送入电石反应单元中,供给的燃气和氧气通过燃烧放热为电石生成过程供热,不存在燃 烧大量物料产生大量灰分而富集在电石产物中,影响电石品质的问题,并且较W往采用电 炉相比,采用本实用新型的制备电石的装置的能耗较低。此外,将预处理单元设置于反应单 元的上方,有效地使上部的热解反应区、氧热反应区和下部的反应空间有机结合一体,利用 重力作用使原料依次通过热解反应区、氧热反应区和反应空间,而不需要额外添加装置使 原料通过不同单元,从而降低了设备成本,还可W最大限度的利用高溫热解物料显热,且操 作简便。
[0040] 根据本实用新型的实施例,在将含有巧基原料和中低阶原煤的混合物料供给至热 解反应区之前,可W预先对巧基原料和中低阶原煤分别进行干燥、赔烧、破碎等预处理过 程。需要说明的是,本领域技术人员可W根据实际需要对干燥、赔烧和破碎等预处理的条件 进行选择,例如破碎后的原料粒度可W为1~50mm。
[0041] 根据本实用新型的实施例,对混合中中低阶原煤和巧基原料的添加比例不作严格 限定,只要能够发生反应,W便得到电石即可。根据本实用新型的具体实施例,原料中中低 阶原煤和巧基原料的质量比为1.3:1,根据本实用新型的另一具体示例,中低级原煤中固定 碳含量为53.7%,巧基原料中氧化巧的含量为92.4%。发明人经过大量实验优化得到上述 最优质量比。其中,添加适当过量的中低阶原煤,W便能够使部分中低阶原煤发生不完全燃 烧放热,W便提供热量。
[0042] 根据本实用新型的实施例,第一和第二含氧气体的提供方式并不受特别限制,本 领域技术人员可W根据实际需要进行选择,根据本实用新型的具体实施例,第一和第二含 氧气体可W分别独立地W氧气、富氧空气W及空气的至少一种方式提供。由此,第一含氧气 体能够与热解反应区得到的高溫半焦固体发生不完全燃烧,产生的大量热量W加热其余的 固体,从而在氧热反应区无需燃烧大量燃料即可满足需求,故仅产生少量灰分,对电石产物 的品质影响较小,而电石反应单元中的燃气在第二含氧气体存在下燃烧为制备电石过程供 热。根据本实用新型的另一个具体实施例,第一和第二含氧气体的入口可W为喷嘴结构。
[0043] 根据本实用新型的实施例,巧基原料的具体类型并不受特别限制,本领域技术人 员可W根据实际需要进行选择,根据本实用新型的具体实施例,巧基原料可W为石灰、石灰 石、熟石灰W及电石渣的至少一种。
[0044] 根据本实用新型的实施例,该电石反应单元可W为燃气烙融炉。现有技术多数采 用电石炉生产电石,即指利用电石炉的电极电弧放热,W达到加热的目的。发明人经过大量 实验发现,W气体能源作为来源的燃气烙融炉生产电石,气体能源的成本低于电能的成本, 所燃气烙融炉为反应单元能够降低成本。此外,现有生产中也有利用氧热法生产电 石,即指利用含碳原料不完全燃焼放出的热量供给电石生成反应的发生。然而不完全燃烧 放出的热量较少,需要燃烧大量含碳原料才能够达到热量的需求,即直接通过燃烧大量含 碳原料W使原料达到较高溫度,例如2000~2300摄氏度。然而,该方法不仅需要燃烧大量的 原料,提高了生产成本,还会使燃烧产生的大量灰分附着在电石表面或者内部,影响电石的 品质。根据本实用新型的实施例,氧热反应区仅需将原料加热至相对较低的溫度,即800~ 1300摄氏度,然后原料在反应空间中利用燃气燃烧放出的热量进一步加热,降低了灰分的 产生,保证了电石的品质,同时还充分利用高溫反应产物中蕴含的大量显热,降低了生产成 本。
[0045] 根据本实用新型的实施例,本实用新型对通入燃气入口的燃气不作严格限定,只 要能够起到加热作用即可,根据本实用新型的具体实施例,通入燃气入口的燃气可W为天 然气等可燃气体。由
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