一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統。該系統包括：焦爐、混料罐和電石爐，所述焦爐包括燒制室和炭化室，所述燒制室包括石灰石進口和生石灰出口，所述炭化室包括煤進口、提質煤出口和煤氣出口；所述混料罐包括進料口和出料口；所述電石爐包括進料口。本實用新型的焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，將石灰石和低質煤分別在焦爐中燒制和熱解，產生的生石灰和提質煤混合后熱裝進入電石爐制備電石，實現了焦爐和電石爐的耦合，起到節能減排的效果；低質煤熱解產生的煤氣用于焦爐的燃燒，減少了對外部能源的依賴；空氣經蓄熱室加熱后進入燃燒室，降低了系統的能耗。
【專利說明】
一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統
技術領域
[0001] 本實用新型屬于煤化工技術領域，尤其涉及一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統。
【背景技術】
[0002] 電石的生產方法有氧熱法和電熱法兩種，目前工業上一般采用電熱法生產電石， 即焦炭(C)和氧化鈣(CaO)在電石爐內，利用電弧高溫(>2000°C)熔化反應而生成電石，電熱法制備電石的特點是采用塊狀原料進料和利用電能生產電石，它存在反應速率慢、反應時間長、反應溫度高，耗電量大，電石產量低、粉塵和尾氣治理困難的問題。正是由于傳統電石生產技術存在“高投入、高污染、高電耗”的缺點，不符合節能減排和可持續發展的要求， 因此其發展受限。
[0003] 氧熱法是在氧的存在下使部分碳發生燃燒，產生的高溫熱量使剩余碳和鈣發生反應生成電石，該法由于具有反應時間短、反應溫度低、污染小的優點逐漸被重視。但是氧熱法由于采用碳基原料燃燒供熱，難免產生大量的灰，這不僅增加能耗而且會降低電石品質。
[0004] 煤炭是我國的主要能源，在一次能源結構中占70 %左右，在漫長的地質演變過程中，煤炭的形成受多種因素的作用，致使煤炭品種繁多。低質煤儲量占全國已探明煤炭儲量的55%以上。低質煤是指煤化程度比較低的煤，燃燒時火焰長而多煙，所以低質煤不適于直接燃燒利用。
【實用新型內容】
[0005] 本實用新型期望提出一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，以石灰石和低質煤為原料生產電石，使得工藝成本降低、電石生產能耗降低。
[0006] 本實用新型提供一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，包括:焦爐、混料罐和電石爐。
[0007] 所述焦爐包括燒制室和炭化室，所述燒制室包括石灰石進口和生石灰出口，所述炭化室包括煤進口、提質煤出口和煤氣出口；
[0008] 所述混料罐包括進料口和出料口；
[0009] 所述電石爐包括進料口；
[0010] 所述燒制室生石灰出口連接混料罐進料口，所述炭化室提質煤出口連接混料罐進料口，所述混料罐出料口連接電石爐進料口。
[0011] 本實用新型中，所述系統進一步包括石灰石粉碎機和煤粉碎機，所述石灰石粉碎機包括出料口，所述煤粉碎機包括出料口，所述石灰石粉碎機出料口連接燒制室進料口，所述煤粉碎機出料口連接炭化室進料口。
[0012] 進一步的，所述焦爐包括燃燒室和蓄熱室，所述燃燒室包括燃氣入口和預熱空氣入口，所述蓄熱室包括冷空氣入口和預熱空氣出口，所述蓄熱室預熱空氣出口連接所述燃燒室預熱空氣入口。燃氣和預熱空氣在燃燒室底部混合燃燒，為燒制室和炭化室提供熱量。
[0013] 本實用新型中，所述系統進一步包括氣體凈化裝置，所述氣體凈化裝置包括氣體入口和氣體出口；所述氣體凈化裝置氣體入口連接炭化室煤氣出口，所述氣體凈化裝置氣體出口連接燃燒室燃氣入口。
[0014] 進一步的，所述氣體凈化裝置進一步包括凈煤氣外送出口。混合的荒煤氣和二氧化碳經氣體凈化裝置處理后獲得凈煤氣，部分凈煤氣可外送，作為其他生產工藝的原料。
[0015] 具體的，所述燒制室進一步包括二氧化碳出口；所述燒制室二氧化碳出口連接氣體凈化裝置氣體入口。
[0016] 利用本實用新型提供的系統生產電石的方法，包括如下步驟:
[〇〇17] A、將石灰石送入所述焦爐燒制室進行燒制，燒制溫度950°C?1050 °C，產生生石灰和二氧化碳，將煤送入焦爐炭化室熱解，熱解溫度950°C?1050°C，產生提質煤和荒煤氣；
[0018] B、將所述生石灰和提質煤送入混料罐混合，所述生石灰和提質煤的質量比為1.5 ?1.6:1，得到混合物料；
[0019] C、將混合物料送入電石爐產生電石。
[0020] 進一步的，在所述步驟A之前包括步驟:將石灰石和煤粉碎，得到石灰石粒度30mm ?60mm，煤粒度< 30mm。
[0021] 作為優選的方案，將空氣導入所述蓄熱室蓄熱至950°C?1000°C，蓄熱后的空氣通入燃燒室。
[0022] 具體的，將所述步驟A產生的荒煤氣與石灰石燒制產生的二氧化碳匯合到一起導入所述氣體凈化裝置得到凈煤氣，將所述凈煤氣導入所述燃燒室燃燒，剩余部分外送。
[0023] 本實用新型的焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，將石灰石和低質煤分別在焦爐中燒制和熱解，產生的生石灰和提質煤混合后熱裝進入電石爐制備電石，實現了焦爐和電石爐的耦合，生石灰和提質煤高達l〇〇〇°C的顯熱得到了充分利用，起到節能減排的效果;低質煤熱解產生的煤氣用于焦爐的燃燒，減少了對外部能源的依賴;空氣經蓄熱式加熱后進入燃燒室，降低了系統的能耗。
【附圖說明】

[0024] 圖1是本實用新型焦爐和電石爐耦合生產電石的系統示意圖。
[0025] 圖2是本實用新型的系統生產電石的流程圖。
[0026] 圖中:
[0027] 1-焦爐，2-混料罐，3-電石爐，4-石灰石粉碎機，5-煤粉碎機，6-氣體凈化裝置，11-燒制室，12-炭化室，13-燃燒室，14-蓄熱室。
【具體實施方式】
[0028] 以下結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的【具體實施方式】和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。
[0029] 如圖1所示，本實用新型提供一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，包括:焦爐
1、混料罐2和電石爐3。
[0030] 焦爐1包括燒制室11和炭化室12,燒制室11包括石灰石進口和生石灰出口，炭化室 12包括煤進口、提質煤出口和煤氣出口。焦爐1用于石灰石的燒制和低質煤的熱解，其中燒制室11燒制石灰石獲得生石灰，炭化室12進行煤熱解提質，獲得提質煤。
[0031] 混料罐2包括進料口和出料口。混料罐2用于將生石灰和提質煤混合在一起，熱裝送入電石爐。
[0032] 電石爐3包括進料口。電石爐3為生產電石的設備。
[0033] 燒制室生石灰出口連接混料罐進料口，炭化室提質煤出口連接混料罐進料口，混料罐出料口連接電石爐進料口。
[0034] 本實用新型實施例中，該系統進一步包括石灰石粉碎機4和煤粉碎機5。石灰石粉碎機4包括出料口。煤粉碎機5包括出料口。石灰石粉碎機出料口連接燒制室進料口，所述煤粉碎機出料口連接炭化室進料口。
[〇〇35] 石灰石破碎機4用于將石灰石原料破碎至30mm?60mm，經皮帶將石灰石輸送至燒制室11。破碎過程中產生的粒度小于30mm的石灰石可外運銷售。煤粉碎機5可將長焰煤(低質煤的一種)破碎至30mm以下，經皮帶將長焰煤輸送至炭化室12。
[0036] 焦爐1還包括燃燒室13和蓄熱室14,蓄熱室14設置在燃燒室13的下方。燃燒室13底部包括燃氣入口和預熱空氣出口，蓄熱室14包括空氣入口和預熱空氣出口，所述蓄熱室14 預熱空氣出口連接所述燃燒室13預熱空氣入口。燃氣和預熱空氣在燃燒室13底部混合燃燒，為燒制室11和炭化室12提供熱量。
[0037] 燃燒室13提供燒制室11內石灰石燒制以及炭化室12內長焰煤熱解所需的熱量。蓄熱室14用于預熱進入燃燒室13的空氣，預熱后溫度為950°C?1000°C。經過預熱的空氣進入燃燒室13助燃，實現了煤氣的蓄熱式燃燒，達到節能的目的。
[0038] 本實用新型實施例中，該系統進一步包括氣體凈化裝置6,氣體凈化裝置6包括氣體入口和氣體出口。氣體凈化裝置氣體入口連接炭化室煤氣出口，所述氣體凈化裝置氣體出口連接燃燒室燃氣入口。燒制室11進一步包括二氧化碳出口。燒制室二氧化碳出口連接氣體凈化裝置氣體入口。
[0039] 本實用新型實施例中嗎，氣體凈化裝置進一步包括凈煤氣外送出口。
[0040] 氣體凈化裝置6用于凈化焦爐1產生的氣體。長焰煤熱解產生的荒煤氣和石灰石燒制產生的二氧化碳混合后，導入氣體凈化裝置6。經氣體凈化裝置6凈化后得到凈煤氣。將凈煤氣導入燃燒室13,作為燃料為焦爐提供能量。多余的凈煤氣可外送銷售。
[0041] 利用本實用新型實施例所述系統生產電石的方法，如圖2所示，包括如下步驟: [〇〇42] A、將石灰石送入所述焦爐燒制室進行燒制，燒制溫度950°C?1050 °C，產生生石灰和二氧化碳，將煤送入焦爐炭化室熱解，熱解溫度950°C?1050°C，產生提質煤和荒煤氣；
[0043] B、將所述生石灰和提質煤送入混料罐混合，所述生石灰和提質煤的質量比為1.5 ?1.6:1，得到混合物料；
[0044] C、將混合物料送入電石爐產生電石。
[0045] 進一步的，在所述步驟A之前包括步驟:將石灰石和煤粉碎，得到石灰石粒度30mm ?60mm，煤粒度< 30mm。
[0046] 作為優選的方案，將空氣導入所述蓄熱室預熱至950°C?1000°C，預熱后的空氣通入燃燒室底部作為煤氣燃燒的助燃氣。
[0047] 具體的，將所述步驟A產生的荒煤氣與石灰石燒制產生的二氧化碳匯合到一起導入所述氣體凈化裝置得到凈煤氣，將所述凈煤氣導入所述燃燒室燃燒，剩余部分外送。
[0048] 本實用新型的焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，將石灰石和低質煤分別在焦爐中燒制和熱解，產生的生石灰和提質煤混合后熱裝進入電石爐制備電石，實現了焦爐和電石爐的耦合，使生石灰和提質煤高達l〇〇〇°C的顯熱得到了充分利用，起到節能減排的效果； 低質煤熱解產生的煤氣用于焦爐的燃燒，減少了對外部能源的依賴;空氣經蓄熱式預熱后進入燃燒室，降低了系統的能耗。
[0049] 實施例
[0050] 焦爐選用5.5米焦爐，焦爐燃燒室加熱溫度1300°C，煤的熱解時間、石灰石燒制時間均為16小時，實施步驟如下:
[〇〇511 1、將石灰石經石灰石破碎機粉碎至30mm?60mm，將長焰煤(低質煤的一種)經煤破
碎機粉碎至< 30mm。
[0052] 2、將破碎后的石灰石輸送至燒制室，燒制16小時，燒制溫度1000°C，獲得生石灰； 將破碎后的長焰煤輸送至炭化室，熱解12小時，熱解溫度1000 °C，獲得提質煤。燒制室和炭化室的裝料孔數比為2:1，獲得生石灰和提質煤的質量比為1.57:1。
[0053] 3、將1000 °C的生石灰和提質煤在混合罐中混料，混料罐經提升裝置把混合物料裝入電石爐完成電石生產。
[〇〇54] 4、炭化室內長焰煤熱解產生的荒煤氣與燒制室內石灰石燒制副產的二氧化碳混
合，經氣體凈化裝置脫硫、脫氨、脫苯后，50%作為焦爐燃燒室燃燒的燃料，50%外送做化工合成原料氣。
[0055] 5、焦爐燃燒室底部設有蓄熱室，進入焦爐燃燒室配風的空氣，經蓄熱室預熱至 1000 °C左右，在進入燃燒室，與煤氣混合燃燒。
[0056] 其中，有些步驟視情況，不一定是必須的。例如，關于粉碎的步驟，便可根據實際情況選擇。
[0057] 需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的范圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本實用新型的范圍之內。 此外，除上下文另有所指外，以單數形式出現的詞包括復數形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。
【主權項】
1.一種焦爐和電石爐耦合生產電石的系統，其特征在于，所述系統包括:焦爐、混料罐 和電石爐； 所述焦爐包括燒制室和炭化室，其中，所述燒制室包括石灰石進口和生石灰出口，所述 炭化室包括煤進口、提質煤出口和煤氣出口； 所述混料罐包括進料口和出料口； 所述電石爐包括進料口； 所述燒制室生石灰出口連接混料罐進料口，所述炭化室提質煤出口連接混料罐進料 口，所述混料罐出料口連接電石爐進料口。2.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述系統進一步包括石灰石粉碎機和煤粉碎 機，所述石灰石粉碎機包括出料口，所述煤粉碎機包括出料口，所述石灰石粉碎機出料口連 接燒制室進料口，所述煤粉碎機出料口連接炭化室進料口。3.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述焦爐進一步包括燃燒室和蓄熱室，所述 燃燒室包括燃氣入口和預熱空氣入口，所述蓄熱室包括冷空氣入口和預熱空氣出口，所述 蓄熱室預熱空氣出口連接所述燃燒室預熱空氣入口。4.根據權利要求3所述系統，其特征在于，所述系統進一步包括氣體凈化裝置，所述氣 體凈化裝置包括氣體入口和氣體出口；所述氣體凈化裝置氣體入口連接炭化室煤氣出口， 所述氣體凈化裝置氣體出口連接燃燒室燃氣入口。5.根據權利要求4所述系統，其特征在于，所述氣體凈化裝置進一步包括凈煤氣外送出 □ 〇6.根據權利要求4所述系統，其特征在于，所述燒制室進一步包括二氧化碳出口；所述 燒制室二氧化碳出口連接氣體凈化裝置氣體入口。
【文檔編號】C01B31/32GK205709887SQ201620642346
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】杜少春, 閆琛洋, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司