制备电石的装置的制造方法_3

文档序号:10416618阅读:来源:国知局
此,在反应单元中通过供给燃气为电石生成过程供热,不存在燃烧产生 大量灰分而富集在电石产物中的问题,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。
[0046] 根据本实用新型的实施例,从第一尾气出口及第二尾气出口排出的气体还需要进 行后续处理,包括冷凝、分离W及净化处理。由第一尾气出口排出的气体包括烟气和焦油, 其中烟气可作为燃气或者化工原料气,焦油可直接售卖或者作为化工原料。
[0047] 参考图2,根据本实用新型的实施例,制备电石的装置进一步包括:
[004引高溫阀口300,根据本实用新型的具体实施例,高溫阀口300设在预处理物料出口 140处,且分别与预处理物料出口 140和预处理物料入口 220相连。具体的,通过控制高溫阀 口300的开闭,可W控制反应产物进入反应空间中。
[0049]根据本实用新型的实施例,热解反应区的竖直高度H1可W大于氧热反应区的竖直 高度H2。根据本实用新型的具体实施例,热解反应区H1与氧热反应区的竖直高度H2比为3~ 7:1。根据本实用新型的具体示例,热解反应区H1与氧热反应区的竖直高度H2比优选为4:1。 发明人发现,氧热反应区部分半焦不完全燃烧放出大量热量,一方面将物料进一步升溫;另 一方面,产出大量富含C0的高溫尾气,高溫气体向上运动,在热解区与下落的冷态物料逆向 接触,发生热传递,高溫尾气将冷态物料升溫,使其发生热解反应。而在氧热反应区发生的 燃烧反应是快速激烈的放热反应,是化学反应过程,仅需要短时间即可放出大量热量,并升 高物料溫度。而在热解反应区是高溫尾气与冷态物料的冷热交换,是物理变化过程,发生速 度较燃烧放热反应极慢,需较长反应时间,故热解区段的高度大于氧热区的高度。发明人通 过大量实验发现,在热解反应区与氧热反应区高度比为4:1时,能够获得较佳的油气产率。
[0050] 参见图3,根据本实用新型的实施例,该制备电石的装置进一步包括:风机400,该 风机400分别与第一尾气出口 130和燃气入口 250相连,且适于将由第一尾气出口排出的热 解气、焦油和一氧化碳的尾气供给至反应空间201作为燃气使用。具体的,风机可W通过气 体管线分别与第一尾气出口和燃气入口相连,通过该风机,能够使热解反应区的高溫尾气 进入反应空间,为电石反应提供大量的热量,达到能量循环利用的目的,节约燃料W降低生 产成本。
[0051] 为了方便理解,下面对采用本实用新型实施例的制备电石的装置制备电石的过程 进行详细描述。具体地,将含有巧基原料和中低阶原煤的混合物料由物料入口投入到预处 理单元的热解反应区,物料中的中低阶原煤发生热解反应,产生高附加值的热解气、焦油W 及半焦固体,其中含有热解气和焦油的尾气通过第一尾气出口排出,同时混合物料被加热 至500~700摄氏度,然后混合固体物料落至氧热反应区,在氧热反应区,由第一含氧气体入 口通入的含氧气体与下落的半焦固体逆流接触反应,部分半焦固体发生不完全燃烧,该反 应为放热反应,放出的大量热量能够用于对其余固体加热,并且无需燃烧大量燃料即可使 得原料升溫至800~1300摄氏度,同时该过程还可W副产大量富含一氧化碳的高溫尾气,高 溫尾气能够自下而上进入热解反应区,为中低阶原煤的热解反应提供热量,并且由于无需 燃烧大量燃料,故仅产生少量的灰分,对电石产物的品质影响较小。另外,由于高溫尾气自 下而上与原料逆流,可W与原料充分接触,使其能够充分进行热解反应。接着,开启高溫阀 Π ,使氧热反应区得到的高溫反应产物通过预处理物料出口进入反应空间,同时从第二含 氧气体入口供给含氧气体W及从燃气入口供给燃气,燃气在反应空间中遇含氧气体燃烧放 热,对高溫热解物料进行加热,使高溫反应产物升溫至1700~2200摄氏度,发生电石生成反 应,获得电石。
[0052] 为了进一步方便理解,下面将对利用上述制备电石的装置制备电石的方法进行描 述。
[0053] 根据本实用新型的实施例,参见图4,该方法包括:
[0054] S100:将含有中低阶原煤和巧基原料的混合物料通过物料入口供给至热解反应区 中,W便使得中低阶原煤发生热解反应;
[0055] 根据本实用新型的实施例,将含有中低阶原煤和巧基原料的混合物料通过物料入 口供给至热解反应区中,W便使得中低阶原煤发生热解反应,从而可W得到含有半焦固体 的热解物料W及含有热解气和焦油的尾气。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,然后该半焦固体再参与至后续的反应中,从而可W显著降低 原料成本。
[0056] S200:将第一含氧气体通过第一含氧气体入口供给至氧热反应区,W便使得热解 物料中的部分半焦固体在氧热反应区发生不完全燃烧;
[0057]根据本实用新型的实施例,将第一含氧气体通过第一含氧气体入口供给至氧热反 应区,W便使得热解物料中的部分半焦固体在氧热反应区发生不完全燃烧,产生高溫的富 含一氧化碳气体的尾气和反应产物。发明人发现,该热解物料在下落过程中,其中的半焦固 体在与氧热反应区的氧气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物料即可将物料升溫至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。
[005引S300:将反应产物、第二含氧气体、燃气分别供给至反应空间中,燃气与第二含氧 气体燃烧放出热量,W便使得另一部分半焦固体与巧基原料发生电石反应;
[0059] 根据本实用新型的实施例,将反应产物经预处理物料入口、第二含氧气体经第二 含氧气体入口、燃气经燃气入口分别供给至反应空间中,燃气与第二含氧气体燃烧放出热 量,W便使得另一部分半焦固体与巧基原料发生电石反应,获得电石。发明人发现,将高溫 反应产物送入电石反应单元,利用燃气与第二含氧气体燃烧放出的热量对反应产物进一步 加热,使其发生电石反应,产生电石。
[0060] 根据本实用新型的具体示例,在步骤S100中,热解反应的溫度为500~700摄氏度, 在步骤S200中,反应产物的溫度为800~1300摄氏度,在步骤S300中,电石反应的溫度为 1700~2200摄氏度。由此,可W在显著提高电石品质的同时降低电能消耗。
[0061] 根据本实用新型的实施例,该制备电石的方法进一步包括:采用风机将含有热解 气、焦油和一氧化碳的尾气经燃气入口供给至反应空间作为燃气使用。根据本实用新型的 具体示例,风机通过气体管线分别与第一尾气出口和燃气入口相连。通过该风机,能够使热 解反应区产生的高溫尾气进入反应空间,为电石反应提供大量的热量,达到的能量循环利 用的目的,节约燃料W降低生产成本。
[0062] 将含有巧基原料和中低阶原煤的混合物料由物料入口投入到预处理单元的热解 反应区,物料中的中低阶原煤发生热解反应,产生高附加值的热解气、焦油W及半焦固体, 其中含有热解气和焦油的尾气通过第一尾气出口排出,同时混合物料被加热至500~700摄 氏度,然后混合固体物料落至氧热反应区,在氧热反应区,由第一含氧气体入口通入的含氧 气体与下落的半焦固体逆流接触反应,部分半焦固体发生不完全燃烧,该反应为放热反应, 放出的大量热量能够用于对其余固体加热,并且无需燃烧大量燃料即可使得原料升溫至 800~1300摄氏度,同时该过程还可W副产大量富含一氧化碳的高溫尾气,高溫尾气能够自 下而上进入热解反应区,为中低阶原煤的热解反应提供热量,并且由于无需燃烧大量燃
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