制备电石原料的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了制备电石原料的系统和方法，所述系统包括：快速热解炉，所述快速热解炉具有低阶煤入口、半焦出口和热解油气出口，并且所述低阶煤入口设置在所述快速热解炉的顶部，所述半焦出口设置在所述快速热解炉的底部，在所述半焦出口处设置有星型给料阀；混料装置，所述混料装置具有半焦入口、含有生石灰和粘结剂的物料入口、惰性气体入口和混合物料出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连；热压成型装置，所述热压成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连。该系统不仅有效解决了快速热解过程生成的大量粉末状半焦物质的后续无法高效利用的难题，而且较传统的制备电石原料工艺相比可以显著处理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工
，具体而言，本专利技术涉及一种制备电石原料的系统和方法。
技术介绍
煤炭快速热解技术是将煤粉放入一定温度的快速热解装置中，煤炭在很短的时间内经过高温热解过程，其体内的有机质成分变成气体或煤焦油，剩下的固定碳含量变成半焦的过程。伴随煤炭快速热解过程生成的大量粉末状半焦物质的后续利用途径成为困扰快速热解技术快速推广的瓶颈之一。传统电石以块状煤炭和块状生石灰为原料进行冶炼制备，这种方法使得电石制备存在繁杂的石灰煅烧过程、块状煤炭和石灰接触面积小、耗电量大、容易造成一定的原料浪费和环境污染等问题。因此，采用粉末状煤炭或者半焦与生石灰制备电石冶炼原料球团成为目前电石行业发展的趋势之一。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备电石原料的系统和方法，该系统不仅有效解决了快速热解过程生成的大量粉末状半焦物质的后续无法高效利用的难题，而且较传统的制备电石原料工艺相比可以显著处理成本。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备电石原料的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：快速热解炉，所述快速热解炉具有低阶煤入口、半焦出口和热解油气出口，并且所述低阶煤入口设置在所述快速热解炉的顶部，所述半焦出口设置在所述快速热解炉的底部，在所述半焦出口处设置有星型给料阀；混料装置，所述混料装置具有半焦入口、含有生石灰和粘结剂的物料入口、惰性气体入口和混合物料出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连；热压成型装置，所述热压成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连。由此，根据本专利技术实施例的制备电石原料的系统通过采用快速热解炉对低阶煤进行热解处理得到热解半焦，并将该热解半焦供给至混料装置中与含有粘结剂和生石灰的混料进行混合，该混料可以充分利用热解半焦的余热，使得混料中的粘结剂融化，从而发挥粘附的作用，并且在混料过程中通入惰性气体，不仅可以有效避免空气进入导致热解半焦的自燃，而且可以起到保温的作用，避免热解半焦温度降低过快，同时可以保证所得混合物料所携带的热量满足后续热压成型过程中的需要，从而在热压成型过程中不需要额外供给热量，进而可以显著降低能耗，另外，该系统结构简单，不需要额外设置预热装置，从而不仅有效解决了快速热解过程生成的大量粉末状半焦物质的后续无法高效利用的难题，而且较传统的制备电石原料工艺相比可以显著处理成本。另外，根据本专利技术上述实施例的制备电石原料的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述制备电石原料的系统进一步包括：低阶煤料仓；第一进料螺旋，所述第一进料螺旋具有第一螺旋进料口和第一螺旋出料口，所述第一螺旋进料口与所述低阶煤料仓相连，所述第一螺旋出料口与所述低阶煤入口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述制备电石原料的系统进一步包括：缓冲罐，所述缓冲罐具有缓冲罐进料口和缓冲罐出料口，所述缓冲罐进料口与所述半焦出口相连；第二进料螺旋，所述第二进料螺旋具有第二螺旋进料口和第二螺旋出料口，所述第二螺旋进料口与所述缓冲罐出料口相连，所述第二螺旋出料口与所述半焦入口相连。在本专利技术的一些实施例中，所述制备电石原料的系统进一步包括：物料料仓，所述物料料仓具有粘结剂入口、生石灰入口和混料出口；第三进料螺旋，所述第三进料螺旋具有第三螺旋进料口和第三螺旋出料口，所述第三螺旋进料口与所述混料出口相连，所述第三螺旋出料口与所述含有生石灰和粘结剂的物料入口相连。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种制备电石的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将低阶煤从所述快速热解炉顶部供给至所述快速热解炉内进行快速热解处理，以便得到半焦和热解油气；(2)将所述半焦、惰性气体与含有生石灰和粘结剂的物料供给至混料装置中进行混合，以便得到混合物料；(3)将所述混合物料供给至所述热压成型装置中进行热压成型处理，以便得到成型球团。由此，根据本专利技术实施例的制备电石原料的方法通过采用快速热解炉对低阶煤进行热解处理得到热解半焦，并将该热解半焦供给至混料装置中与含有粘结剂和生石灰的混料进行混合，该混料可以充分利用热解半焦的余热，使得混料中的粘结剂融化，从而发挥粘附
的作用，并且在混料过程中通入惰性气体，不仅可以有效避免空气进入导致热解半焦的自燃，而且可以起到保温的作用，避免热解半焦温度降低过快，同时可以保证所得混合物料所携带的热量满足后续热压成型过程中的需要，从而在热压成型过程中不需要额外供给热量，进而可以显著降低能耗，另外，该方法工艺简单，不需要额外设置预热步骤，从而不仅有效解决了快速热解过程生成的大量粉末状半焦物质的后续无法高效利用的难题，而且较传统的制备电石原料工艺相比可以显著处理成本。另外，根据本专利技术上述实施例的制备电石原料的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述快速热解处理的温度为600～650摄氏度，时间为2～10秒。由此，可以显著提高低阶煤的热解效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述混合物料的温度为200～250摄氏度。由此，在后续热压成型过程中不需要额外供给热量，从而显著降低能耗。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述半焦、所述生石灰和所述粘结剂的质量比为60：100：(8～32)。由此，可以显著提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，将所述半焦与所述含有生石灰和粘结剂的物料混合10～20分钟。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，所述粘结剂为沥青粉末。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，所述沥青粉末为高温沥青粉末。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，所述半焦的粒径不高于3mm。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，所述生石灰的粒径不高于150微米。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，所述粘结剂的粒径不高于150微米。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述成型处理是采用对辊成型机进行的，其中，所述成型处理的压力为12～15MPa。由此，可以进一步提高所得成型球团的抗摔强度和抗压强度。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的制备电石原料的系统结构示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的制备电石原料的系统结构示意图；图3是根据本专利技术又一个实施例的制备电石原料的系统结构示意图；图4是根据本专利技术又一个实施例的制备电石原料的系统结构示意图；图5是根据本专利技术一个实施例的制备电石原料的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备电石原料的系统，其特征在于，包括：快速热解炉，所述快速热解炉具有低阶煤入口、半焦出口和热解油气出口，并且所述低阶煤入口设置在所述快速热解炉的顶部，所述半焦出口设置在所述快速热解炉的底部，在所述半焦出口处设置有星型给料阀；混料装置，所述混料装置具有半焦入口、含有生石灰和粘结剂的物料入口、惰性气体入口和混合物料出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连；热压成型装置，所述热压成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种制备电石原料的系统，其特征在于，包括：快速热解炉，所述快速热解炉具有低阶煤入口、半焦出口和热解油气出口，并且所述低阶煤入口设置在所述快速热解炉的顶部，所述半焦出口设置在所述快速热解炉的底部，在所述半焦出口处设置有星型给料阀；混料装置，所述混料装置具有半焦入口、含有生石灰和粘结剂的物料入口、惰性气体入口和混合物料出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连；热压成型装置，所述热压成型装置具有混合物料入口和成型球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：低阶煤料仓；第一进料螺旋，所述第一进料螺旋具有第一螺旋进料口和第一螺旋出料口，所述第一螺旋进料口与所述低阶煤料仓相连，所述第一螺旋出料口与所述低阶煤入口相连。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，进一步包括：缓冲罐，所述缓冲罐具有缓冲罐进料口和缓冲罐出料口，所述缓冲罐进料口与所述半焦出口相连；第二进料螺旋，所述第二进料螺旋具有第二螺旋进料口和第二螺旋出料口，所述第二螺旋进料口与所述缓冲罐出料口相连，所述第二螺旋出料口与所述半焦入口相连。4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，进一步包括：物料料仓，所述物料料仓具有粘结剂入口、生石灰入口和混料出口；第三进料螺旋，所述第三进料螺旋具有第三螺旋进料口和第三螺旋出料口，所述第三螺旋进料口与所述混料出口相连，所述第三螺旋出料口与所述含有生石灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏碧华，邓鑫，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11