一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统。该系统包括：焦炉、混料罐和电石炉，所述焦炉包括烧制室和炭化室，所述烧制室包括石灰石进口和生石灰出口，所述炭化室包括煤进口、提质煤出口和煤气出口；所述混料罐包括进料口和出料口；所述电石炉包括进料口。本实用新型的焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，将石灰石和低质煤分别在焦炉中烧制和热解，产生的生石灰和提质煤混合后热装进入电石炉制备电石，实现了焦炉和电石炉的耦合，起到节能减排的效果；低质煤热解产生的煤气用于焦炉的燃烧，减少了对外部能源的依赖；空气经蓄热室加热后进入燃烧室，降低了系统的能耗。
【专利说明】
一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于煤化工技术领域，尤其涉及一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统。
【背景技术】
[0002] 电石的生产方法有氧热法和电热法两种，目前工业上一般采用电热法生产电石， 即焦炭(C)和氧化钙(CaO)在电石炉内，利用电弧高温(>2000°C)熔化反应而生成电石，电热法制备电石的特点是采用块状原料进料和利用电能生产电石，它存在反应速率慢、反应时间长、反应温度高，耗电量大，电石产量低、粉尘和尾气治理困难的问题。正是由于传统电石生产技术存在“高投入、高污染、高电耗”的缺点，不符合节能减排和可持续发展的要求， 因此其发展受限。
[0003] 氧热法是在氧的存在下使部分碳发生燃烧，产生的高温热量使剩余碳和钙发生反应生成电石，该法由于具有反应时间短、反应温度低、污染小的优点逐渐被重视。但是氧热法由于采用碳基原料燃烧供热，难免产生大量的灰，这不仅增加能耗而且会降低电石品质。
[0004] 煤炭是我国的主要能源，在一次能源结构中占70 %左右，在漫长的地质演变过程中，煤炭的形成受多种因素的作用，致使煤炭品种繁多。低质煤储量占全国已探明煤炭储量的55%以上。低质煤是指煤化程度比较低的煤，燃烧时火焰长而多烟，所以低质煤不适于直接燃烧利用。
【实用新型内容】
[0005] 本实用新型期望提出一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，以石灰石和低质煤为原料生产电石，使得工艺成本降低、电石生产能耗降低。
[0006] 本实用新型提供一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，包括:焦炉、混料罐和电石炉。
[0007] 所述焦炉包括烧制室和炭化室，所述烧制室包括石灰石进口和生石灰出口，所述炭化室包括煤进口、提质煤出口和煤气出口；
[0008] 所述混料罐包括进料口和出料口；
[0009] 所述电石炉包括进料口；
[0010] 所述烧制室生石灰出口连接混料罐进料口，所述炭化室提质煤出口连接混料罐进料口，所述混料罐出料口连接电石炉进料口。
[0011] 本实用新型中，所述系统进一步包括石灰石粉碎机和煤粉碎机，所述石灰石粉碎机包括出料口，所述煤粉碎机包括出料口，所述石灰石粉碎机出料口连接烧制室进料口，所述煤粉碎机出料口连接炭化室进料口。
[0012] 进一步的，所述焦炉包括燃烧室和蓄热室，所述燃烧室包括燃气入口和预热空气入口，所述蓄热室包括冷空气入口和预热空气出口，所述蓄热室预热空气出口连接所述燃烧室预热空气入口。燃气和预热空气在燃烧室底部混合燃烧，为烧制室和炭化室提供热量。
[0013] 本实用新型中，所述系统进一步包括气体净化装置，所述气体净化装置包括气体入口和气体出口；所述气体净化装置气体入口连接炭化室煤气出口，所述气体净化装置气体出口连接燃烧室燃气入口。
[0014] 进一步的，所述气体净化装置进一步包括净煤气外送出口。混合的荒煤气和二氧化碳经气体净化装置处理后获得净煤气，部分净煤气可外送，作为其他生产工艺的原料。
[0015] 具体的，所述烧制室进一步包括二氧化碳出口；所述烧制室二氧化碳出口连接气体净化装置气体入口。
[0016] 利用本实用新型提供的系统生产电石的方法，包括如下步骤:
[〇〇17] A、将石灰石送入所述焦炉烧制室进行烧制，烧制温度950°C?1050 °C，产生生石灰和二氧化碳，将煤送入焦炉炭化室热解，热解温度950°C?1050°C，产生提质煤和荒煤气；
[0018] B、将所述生石灰和提质煤送入混料罐混合，所述生石灰和提质煤的质量比为1.5 ?1.6:1，得到混合物料；
[0019] C、将混合物料送入电石炉产生电石。
[0020] 进一步的，在所述步骤A之前包括步骤:将石灰石和煤粉碎，得到石灰石粒度30mm ?60mm，煤粒度< 30mm。
[0021] 作为优选的方案，将空气导入所述蓄热室蓄热至950°C?1000°C，蓄热后的空气通入燃烧室。
[0022] 具体的，将所述步骤A产生的荒煤气与石灰石烧制产生的二氧化碳汇合到一起导入所述气体净化装置得到净煤气，将所述净煤气导入所述燃烧室燃烧，剩余部分外送。
[0023] 本实用新型的焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，将石灰石和低质煤分别在焦炉中烧制和热解，产生的生石灰和提质煤混合后热装进入电石炉制备电石，实现了焦炉和电石炉的耦合，生石灰和提质煤高达l〇〇〇°C的显热得到了充分利用，起到节能减排的效果;低质煤热解产生的煤气用于焦炉的燃烧，减少了对外部能源的依赖;空气经蓄热式加热后进入燃烧室，降低了系统的能耗。
【附图说明】
[0024] 图1是本实用新型焦炉和电石炉耦合生产电石的系统示意图。
[0025] 图2是本实用新型的系统生产电石的流程图。
[0026] 图中:
[0027] 1-焦炉，2-混料罐，3-电石炉，4-石灰石粉碎机，5-煤粉碎机，6-气体净化装置，11-烧制室，12-炭化室，13-燃烧室，14-蓄热室。
【具体实施方式】
[0028] 以下结合附图和实施例，对本实用新型的【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实用新型的方案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，而不是对本实用新型的限制。
[0029] 如图1所示，本实用新型提供一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，包括:焦炉
1、混料罐2和电石炉3。
[0030] 焦炉1包括烧制室11和炭化室12,烧制室11包括石灰石进口和生石灰出口，炭化室 12包括煤进口、提质煤出口和煤气出口。焦炉1用于石灰石的烧制和低质煤的热解，其中烧制室11烧制石灰石获得生石灰，炭化室12进行煤热解提质，获得提质煤。
[0031] 混料罐2包括进料口和出料口。混料罐2用于将生石灰和提质煤混合在一起，热装送入电石炉。
[0032] 电石炉3包括进料口。电石炉3为生产电石的设备。
[0033] 烧制室生石灰出口连接混料罐进料口，炭化室提质煤出口连接混料罐进料口，混料罐出料口连接电石炉进料口。
[0034] 本实用新型实施例中，该系统进一步包括石灰石粉碎机4和煤粉碎机5。石灰石粉碎机4包括出料口。煤粉碎机5包括出料口。石灰石粉碎机出料口连接烧制室进料口，所述煤粉碎机出料口连接炭化室进料口。
[〇〇35] 石灰石破碎机4用于将石灰石原料破碎至30mm?60mm，经皮带将石灰石输送至烧制室11。破碎过程中产生的粒度小于30mm的石灰石可外运销售。煤粉碎机5可将长焰煤(低质煤的一种)破碎至30mm以下，经皮带将长焰煤输送至炭化室12。
[0036] 焦炉1还包括燃烧室13和蓄热室14,蓄热室14设置在燃烧室13的下方。燃烧室13底部包括燃气入口和预热空气出口，蓄热室14包括空气入口和预热空气出口，所述蓄热室14 预热空气出口连接所述燃烧室13预热空气入口。燃气和预热空气在燃烧室13底部混合燃烧，为烧制室11和炭化室12提供热量。
[0037] 燃烧室13提供烧制室11内石灰石烧制以及炭化室12内长焰煤热解所需的热量。蓄热室14用于预热进入燃烧室13的空气，预热后温度为950°C?1000°C。经过预热的空气进入燃烧室13助燃，实现了煤气的蓄热式燃烧，达到节能的目的。
[0038] 本实用新型实施例中，该系统进一步包括气体净化装置6,气体净化装置6包括气体入口和气体出口。气体净化装置气体入口连接炭化室煤气出口，所述气体净化装置气体出口连接燃烧室燃气入口。烧制室11进一步包括二氧化碳出口。烧制室二氧化碳出口连接气体净化装置气体入口。
[0039] 本实用新型实施例中吗，气体净化装置进一步包括净煤气外送出口。
[0040] 气体净化装置6用于净化焦炉1产生的气体。长焰煤热解产生的荒煤气和石灰石烧制产生的二氧化碳混合后，导入气体净化装置6。经气体净化装置6净化后得到净煤气。将净煤气导入燃烧室13,作为燃料为焦炉提供能量。多余的净煤气可外送销售。
[0041] 利用本实用新型实施例所述系统生产电石的方法，如图2所示，包括如下步骤: [〇〇42] A、将石灰石送入所述焦炉烧制室进行烧制，烧制温度950°C?1050 °C，产生生石灰和二氧化碳，将煤送入焦炉炭化室热解，热解温度950°C?1050°C，产生提质煤和荒煤气；
[0043] B、将所述生石灰和提质煤送入混料罐混合，所述生石灰和提质煤的质量比为1.5 ?1.6:1，得到混合物料；
[0044] C、将混合物料送入电石炉产生电石。
[0045] 进一步的，在所述步骤A之前包括步骤:将石灰石和煤粉碎，得到石灰石粒度30mm ?60mm，煤粒度< 30mm。
[0046] 作为优选的方案，将空气导入所述蓄热室预热至950°C?1000°C，预热后的空气通入燃烧室底部作为煤气燃烧的助燃气。
[0047] 具体的，将所述步骤A产生的荒煤气与石灰石烧制产生的二氧化碳汇合到一起导入所述气体净化装置得到净煤气，将所述净煤气导入所述燃烧室燃烧，剩余部分外送。
[0048] 本实用新型的焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，将石灰石和低质煤分别在焦炉中烧制和热解，产生的生石灰和提质煤混合后热装进入电石炉制备电石，实现了焦炉和电石炉的耦合，使生石灰和提质煤高达l〇〇〇°C的显热得到了充分利用，起到节能减排的效果； 低质煤热解产生的煤气用于焦炉的燃烧，减少了对外部能源的依赖;空气经蓄热式预热后进入燃烧室，降低了系统的能耗。
[0049] 实施例
[0050] 焦炉选用5.5米焦炉，焦炉燃烧室加热温度1300°C，煤的热解时间、石灰石烧制时间均为16小时，实施步骤如下:
[〇〇511 1、将石灰石经石灰石破碎机粉碎至30mm?60mm，将长焰煤(低质煤的一种)经煤破
碎机粉碎至< 30mm。
[0052] 2、将破碎后的石灰石输送至烧制室，烧制16小时，烧制温度1000°C，获得生石灰； 将破碎后的长焰煤输送至炭化室，热解12小时，热解温度1000 °C，获得提质煤。烧制室和炭化室的装料孔数比为2:1，获得生石灰和提质煤的质量比为1.57:1。
[0053] 3、将1000 °C的生石灰和提质煤在混合罐中混料，混料罐经提升装置把混合物料装入电石炉完成电石生产。
[〇〇54] 4、炭化室内长焰煤热解产生的荒煤气与烧制室内石灰石烧制副产的二氧化碳混
合，经气体净化装置脱硫、脱氨、脱苯后，50%作为焦炉燃烧室燃烧的燃料，50%外送做化工合成原料气。
[0055] 5、焦炉燃烧室底部设有蓄热室，进入焦炉燃烧室配风的空气，经蓄热室预热至 1000 °C左右，在进入燃烧室，与煤气混合燃烧。
[0056] 其中，有些步骤视情况，不一定是必须的。例如，关于粉碎的步骤，便可根据实际情况选择。
[0057] 需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。 此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。
【主权项】
1.一种焦炉和电石炉耦合生产电石的系统，其特征在于，所述系统包括:焦炉、混料罐 和电石炉； 所述焦炉包括烧制室和炭化室，其中，所述烧制室包括石灰石进口和生石灰出口，所述 炭化室包括煤进口、提质煤出口和煤气出口； 所述混料罐包括进料口和出料口； 所述电石炉包括进料口； 所述烧制室生石灰出口连接混料罐进料口，所述炭化室提质煤出口连接混料罐进料 口，所述混料罐出料口连接电石炉进料口。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统进一步包括石灰石粉碎机和煤粉碎 机，所述石灰石粉碎机包括出料口，所述煤粉碎机包括出料口，所述石灰石粉碎机出料口连 接烧制室进料口，所述煤粉碎机出料口连接炭化室进料口。3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述焦炉进一步包括燃烧室和蓄热室，所述 燃烧室包括燃气入口和预热空气入口，所述蓄热室包括冷空气入口和预热空气出口，所述 蓄热室预热空气出口连接所述燃烧室预热空气入口。4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述系统进一步包括气体净化装置，所述气 体净化装置包括气体入口和气体出口；所述气体净化装置气体入口连接炭化室煤气出口， 所述气体净化装置气体出口连接燃烧室燃气入口。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述气体净化装置进一步包括净煤气外送出 □ 〇6.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述烧制室进一步包括二氧化碳出口；所述 烧制室二氧化碳出口连接气体净化装置气体入口。
【文档编号】C01B31/32GK205709887SQ201620642346
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】杜少春, 闫琛洋, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司