一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统。所述系统包括依次连接的电石生产单元、乙炔发生单元及电石渣提纯单元；所述电石生产单元为带有喷枪的电石生产单元，所述喷枪位于电石液出口处。所述利用系统充分利用高温电石液显热，将电石中含硅杂质转化为副产物硅铁，实现电石渣提纯的功效。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统，属于电石液利用

技术介绍
现有电石生产中电石通常呈液态出炉，温度约2000℃左右，高温的电石液在空气中冷却，无任何的余热利用措施，造成大量热量浪费，导致电石生产能耗过高，能源利用效率较低。现有技术公开一种将电石直接制成符合乙炔发生工段要求的电石颗粒，通过惰性气体与高温电石颗粒直接接触换热，然后再与水换热，实现出炉电石的热能回收。该技术待高温的电石液冷却至较低温度，形成固态电石后，制成电石粒，仍然无法利用高温段电石液的显热。通过惰性气体与高温电石颗粒直接接触换热，然后再与水换热，实现出炉电石的热能回收，需要经过两次热量传递后，才可利用电石显热，在过程中必然存在较大能源浪费，能源利用效率较低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统。所述利用系统不仅可直接利用高温电石显热，而且可将电石中含硅杂质转化为副产物硅铁，实现电石渣提纯的功效。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术提供一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统，包括依次连接的电石生产单元、乙炔发生单元及电石渣提纯单元；其中，所述电石生产单元为带有喷枪的电石生产单元，所述喷枪位于电石液出口处，通过喷枪可添加铁质原料和碳基原料。本技术所述电石液显热利用系统中，所述电石生产单元的物料出口与所述乙炔发生单元的入口相连，所述乙炔发生单元的电石渣出口与所述电石渣提纯单元相连；所述电石生产单元还包括铁质原料入口、碳基原料入口；铁质原料和碳基原料通过喷枪喷入高温电石液中，利用高温电石液的显热加热铁质原料和碳基原料，在1500～1800℃电石液中的SiO2、碳基原料中的碳和铁质原料中的铁反应生成硅铁；所述乙炔发生单元还包括乙炔出口、电石渣出口；所述电石渣提纯单元还包括硅铁出口、电石渣出口。本技术所述电石液显热利用系统中，所述电石生产单元内设搅拌装置，用于将铁质原料、碳基原料与电石液混合均匀。本技术所述电石液显热利用系统中，所述电石渣提纯单元还包括分离装置；所述分离装置为风选装置或磁选装置。本技术还提供上述电石液显热利用系统的具体工作方法，包括如下步骤：(1)将粉状的碳基原料和铁质原料喷吹至电石液中，利用电石液显热反应生成硅铁；所述电石液的温度是1500～1800℃；其反应机理为：电石液中的SiO2、碳基原料中的碳和铁质原料中的铁在高温下反应生成硅铁；(2)含有硅铁的电石液进一步反应生成乙炔气体和含有硅铁的电石渣，乙炔气体经处理后储存，含有硅铁的电石渣则进入提纯工序；(3)通过风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣。其中，步骤(1)中，所述碳基原料和铁质原料的进料方式为：先混合后喷入，或者分别喷入电石液中后再混合。其中，步骤(1)中，所述碳基原料是由原煤、焦炭或兰炭中的一种或几种混合得到的。其中，步骤(1)中，所述碳基原料、铁质原料、电石液的质量比为0.04～0.07：0.004～0.06：0.9～1.1。其中，步骤(1)中，所述铁质原料含铁量大于95％。所述电石液显热利用系统的优选使用方法包括如下步骤：(1)将粉状的碳基原料和铁质原料喷吹至电石液中，利用电石液显热反应生成硅铁；所述电石液的温度是1500～1800℃；(2)含有硅铁的电石液进一步反应生成乙炔气体和含有硅铁的电石渣，乙炔气体经处理后储存，含有硅铁的电石渣则进入提纯工序；(3)通过风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣；其中，步骤(1)中，所述碳基原料和铁质原料的进料方式为：先混合后喷入，或者分别喷入电石液中后再混合；所述碳基原料是由原煤、焦炭或兰炭中的一种或几种混合得到的；所述碳基原料、铁质原料、与电石液的质量比为0.04～0.07：0.004～0.06:0.9～1.1。本技术所述的电石液显热利用系统利用电石生产工艺中出炉电石液的高温特性，使电石液中碳基原料粉和铁质原料粉与电石液发生反应，将电石液中杂质二氧化硅转化为硅铁。所述电石液显热利用系统一方面可充分利用电石液显热；另一方面可将电石液二氧化硅转成硅铁，待电石与水反应产出乙炔后，通过磁选或风选等筛出电石渣中硅铁，进一步提纯电石渣。附图说明图1为本技术所述电石液显热利用系统的工艺流程图。图2为本技术所述电石液显热利用系统的结构示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。实施例1本实施例提供一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统，如图2所示，包括依次连接的电石生产单元、乙炔发生单元及电石渣提纯单元；其中，所述电石生产单元为带有喷枪的电石生产单元，所述喷枪位于电石液出口处，通过喷枪可添加铁质原料和碳基原料。所述电石生产单元的物料出口与所述乙炔发生单元的入口相连，所述乙炔发生单元的电石渣出口与所述电石渣提纯单元相连；所述电石生产单元还包括铁质原料入口、碳基原料入口；铁质原料和碳基原料通过喷枪喷入高温电石液中，利用高温电石液的显热加热铁质原料和碳基原料，在1500～1800℃电石液中的SiO2、碳基原料中的碳和铁质原料中的铁反应生成硅铁；所述乙炔发生单元还包括乙炔出口、电石渣出口；所述电石渣提纯单元还包括硅铁出口、电石渣出口。所述电石生产单元内设搅拌装置，用于将铁质原料、碳基原料与电石液混合均匀。所述电石渣提纯单元包括分离装置；所述分离装置为风选装置或磁选装置。实施例2本实施例提供一种利用实施例1所述电石液显热利用系统的方法，如图1所述，包括如下步骤：(1)兰炭粉于钢屑混合均匀后，将其通过喷枪喷入电石液中，利用电石液显热，温度是1500～1800℃，将电石液中的二氧化硅转化成硅铁；其中，兰炭：钢屑＝3.3:1(质量比)；混合物料喷吹流速为12kg/min；产品电石中含碳化钙79.33％，发气量295.27L/kg；(2)含有硅铁的电石液进一步反应生成乙炔气体和含有硅铁的电石渣，乙炔气体经处理后储存，含有硅铁的电石渣则进入提纯工序；(3)通过风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣；所述碳基原料为兰炭，其主要性质见表1。表1 碳基原料主要性质项目单位数值备注全水wt％4.33收到基固定碳wt％86.3干基挥发分wt％6.2干基灰分wt％7.5干基所述铁质原料使用含铁98％的钢屑，原料粒度：0.01～1mm。由实施例2可知，本技术所述的电石液显热利用系统利用电石生产工艺中出炉电石液的高温特性，使电石液中碳基原料粉和铁质原料粉与电石液发生反应，将电石液中杂质二氧化硅转化为硅铁。所述电石液显热利用系统一方面可充分利用电石液显热；另一方面可将电石液二氧化硅转成硅铁，待电石与水反应产出乙炔后，通过磁选或风选等筛出电石渣中硅铁，进一步提纯电石渣。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本技术作了详尽的描述，但在本技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统，其特征在于，包括依次连接的电石生产单元、乙炔发生单元及电石渣提纯单元；其中，所述电石生产单元为带有喷枪的电石生产单元，所述喷枪位于电石液出口处。

【技术特征摘要】
1.一种用于电石生产工艺的电石液显热利用系统，其特征在于，包括依次连接的电石生产单元、乙炔发生单元及电石渣提纯单元；其中，所述电石生产单元为带有喷枪的电石生产单元，所述喷枪位于电石液出口处。2.根据权利要求1所述的电石液显热利用系统，其特征在于，所述电石生产单元的物料出口与所述乙炔发生单元的入口相连，所述乙炔发生单元的电石渣出口与所述电石渣提纯单元相连；所述电石生产单元还包括铁质原料入口、碳基原料入口；所述乙炔发生单元还包括乙炔出口、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺利，贾懿曼，刘维娜，郭启海，赵小楠，丁力，吴道洪，
申请(专利权)人：神雾环保技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11