一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法。所述系统包括石灰竖炉、高温热解炉、氧热法电石炉和氧煤枪和天然气‑氧气喷枪，石灰竖炉包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，石灰竖炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板；高温热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高温热解炉烟气入口，高温热解炉的炉膛内设有可调节倾角的挡板；氧热法电石炉包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口；氧煤枪和天然气‑氧气喷枪的喷枪头均设于氧热法电石炉内。本发明专利技术的热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法，通过在双竖炉内均设置可调节倾角的挡板，可方便地控制原料在炉内的反应与热解时间，保证原料反应的程度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及一种电石的生产系统及方法，具体涉及一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法。
技术介绍
碳化钙俗称电石,由焦炭和氧化钙反应制得,是重要的煤化工产品及基础化工原料,主要用于生产乙炔及乙炔基化工产品，包括氯乙烯系列、醋酸乙烯系列和丙烯酸基等系列产品。电石对我国国民经济发展具有十分重要的作用，近十年来电石产量不断增加。尽管电石工业的发展已有多年的历史,但目前电石的生产工艺仍然主要采用电弧加热的方法，即通过电弧炉产生高温以提供热量来生产电石。利用电弧炉是利用电能生产电石。其具体生产过程是通过电炉上端的入口或管道将混合料加入电炉内，原料在开放或密闭的电炉中加热至2200℃左右，在高温下反应生成碳化钙(电石)。熔化了的电石，从出料口排出，进入电石锅冷却。电石经冷却破碎后作为成品包装。反应中生成的一氧化碳则依电石炉的类型以不同方式排出。该技术的缺点是：需要利用高价的块状焦炭和石灰作为原料；利用电能发热，电耗高，能耗成本高；由于电弧几乎在电弧炉的中心位置，单位炉容利用效率有限，产量低；产生的高温烟气由于量比较少，每吨电石约产生400m3,相关热能难以回收。目前氧热法生产电石的方法是将块状含钙原料和含碳原料在上段竖炉预热至800-1300℃后，再使之进入下段电弧炉内。在电弧炉内由氧气和煤粉喷吹燃烧与电极复合供热使温度升至1700-2200℃，电石原料反应生成高品位电石。产生的电石炉气经除尘净化后由燃气轮机燃烧以驱动发电机发电，废气显热由余热锅炉回收。该技术的缺点是:需要利用高价的块状焦炭和石灰作为原料。现在氧热法的主要问题是没有解决块状料反应存在的问题，即由于块状原料比表面积小，使得原料需在较高温度才能完成反应，因而造成系统的生产能耗高。目前氧热法的生产原料仍然为价格比较高的块状焦炭和石灰石，没有有效地降低原料成本。因此，为了能直接利用低成本的石灰石粉和低阶煤粉生产电石，并能控制原料的输送速度和停留的时间，保证原料的反应效果，有必要提出一种新的电石的生产系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统及方法，使得该工艺能够直接利用石灰石粉、煤粉等粉料在炉中完成反应，并能控制原料的输送速度和停留时间，以保证原料的反应效果。本专利技术提供了一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统，所述系统包括石灰竖炉、高温热解炉、氧热法电石炉、氧煤枪和天然气-氧气喷枪，其中，所述石灰竖炉包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，所述石灰石粉入料口设于所述石灰竖炉的上部，所述石灰下料口和石灰竖炉烟气入口设于所述石灰竖炉的下部；所述石灰竖炉的炉膛内设有可调节倾角的石灰竖炉挡板，所述石灰竖炉挡板设于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰竖炉烟气入口之上；所述石灰竖炉挡板与所述石灰竖炉的内壁留有间隙，所述石灰竖炉挡板上布置有小孔；所述石灰竖炉挡板由穿过所述石灰竖炉炉壁的转轴支撑于所述石灰竖炉上；所述高温热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高温热解炉烟气入口和热解气出口，所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述高温热解炉的上部，所述碳粉下料口和高温热解炉烟气入口设于所述高温热解炉的下部；所述高温热解炉的炉膛内设有可调节倾角的高温热解炉挡板，所述高温热解炉挡板设于所述煤粉入料口和热解气出口之下、所述碳粉下料口和所述高温热解炉烟气入口之上；所述高温热解炉挡板与所述高温热解炉的内壁留有间隙，所述高温热解炉挡板上布置有小孔；所述高温热解炉挡板由穿过所述高温热解炉炉壁的转轴支撑于所述高温热解炉上；所述氧热法电石炉包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口，所述石灰入料口连通所述石灰竖炉的石灰下料口，所述碳粉入料口连通所述高温热解炉的碳粉下料口，所述烟气出口连通所述石灰竖炉烟气入口和所述高温热解炉烟气入口；所述氧煤枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧煤枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气-氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述高温热解炉的热解气出口相连。上述的系统，所述石灰竖炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的石灰竖炉挡板，相邻所述石灰竖炉挡板的倾角相对所述石灰竖炉的竖直中心线对称布置；所述高温热解炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的高温热解炉挡板，相邻所述高温热解炉挡板的倾角相对所述高温热解炉的竖直中心线对称布置。上述的系统，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板均与水平面的夹角可调节为30°-60°；所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板上的小孔直径均为10mm-30mm。上述的系统，所述石灰竖炉和所述高温热解炉均为方形炉，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板均沿各自倾角的倾斜方向上的长度为各自所在炉的边长的0.5-0.95倍，相邻所述石灰竖炉挡板的旋转轴在所述石灰竖炉的竖直方向的距离为所述石灰竖炉边长的0.2-1.5倍；相邻所述高温热解炉挡板的旋转轴在所述高温热解炉的竖直方向的距离为所述高温热解炉边长的0.2-1.5倍。上述的系统，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板的材质均为耐热不锈钢；所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板与各自所在炉的连接处均设有密封装置；所述石灰竖炉的转轴和所述高温热解炉的转轴上均设有旋转驱动杆。上述的系统，所述氧热法电石炉的烟气出口通过高温烟气管道分别连通所述石灰竖炉烟气进口和所述高温热解炉烟气进口所述高温烟气管道内部设置有水冷烟道。上述的系统，所述氧热法电石炉的出料口设有雷达料位计或电容料位计；所述石灰竖炉的石灰石粉入料口连有石灰石粉调速给料机，所述高温热解炉的煤粉入料口连有煤粉调速给料机。上述的系统，所述氧煤枪的结构为套筒式水冷喷枪，所述氧煤枪的喷枪头的材质为铜，所述氧煤枪的套筒内层为煤粉喷吹层，中间层为氧气喷吹层，最外侧为冷却循环水层；所述氧气喷吹层的氧气进口连接有氧气管道，所述煤粉喷吹层的煤粉进口连接有煤粉管道。本专利技术提供了一种利用上述系统进行电石的生产方法，所述方法包括步骤：将石灰石粉送入所述石灰竖炉进行反应，得到生石灰；将煤粉送入所述高温热解炉进行热解，得到碳粉；将所述生石灰与碳粉送入所述氧热法电石炉，使所述氧煤枪向所述熔分炉喷吹煤粉与氧气，使所述天然气-氧气喷枪向所述氧热法电石炉喷吹天然气和氧气，氧热法生成电石；将所述氧热法电石炉产生的高温烟气分别通入所述石灰竖炉和所述高温热解炉；将所述高温热解炉内产生的热解气经加压后通入所述天然气-氧气喷枪的天然气管道内。上述的方法，所述方法还包括步骤：通过调速给料机调节速度以控制所述石灰石粉和煤粉的送入量；从所述高温热解炉的热解烟气中提取可燃气或油；通过调节所述石灰竖炉挡板与所述高温热解炉挡板的倾角以控制石灰石粉与煤粉的下滑速度；通过调节所述石灰石粉在所述石灰竖炉内的停留时间以控制所述石灰石粉的反应程度；通过控制高温烟气管道内的水量以控制烟气进入所述还原竖炉内的温度；通过在所述氧热法电石炉的出料口检测料位后进一步控制所述石灰石粉和煤粉的给料速度来调节石灰石粉和煤粉的送入量，以防止所述石灰下料口与碳粉下料口堵塞。本专利技术的有益效果在于，本工艺利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统，所述系统包括石灰竖炉、高温热解炉、氧热法电石炉、氧煤枪和天然气‑氧气喷枪，其中，所述石灰竖炉包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，所述石灰石粉入料口设于所述石灰竖炉的上部，所述石灰下料口和石灰竖炉烟气入口设于所述石灰竖炉的下部；所述石灰竖炉的炉膛内设有可调节倾角的石灰竖炉挡板，所述石灰竖炉挡板设于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰竖炉烟气入口之上；所述石灰竖炉挡板与所述石灰竖炉的内壁留有间隙，所述石灰竖炉挡板上布置有小孔；所述石灰竖炉挡板由穿过所述石灰竖炉炉壁的转轴支撑于所述石灰竖炉上；所述高温热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高温热解炉烟气入口和热解气出口，所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述高温热解炉的上部，所述碳粉下料口和高温热解炉烟气入口设于所述高温热解炉的下部；所述高温热解炉的炉膛内设有可调节倾角的高温热解炉挡板，所述高温热解炉挡板设于所述煤粉入料口和热解气出口之下、所述碳粉下料口和所述高温热解炉烟气入口之上；所述高温热解炉挡板与所述高温热解炉的内壁留有间隙，所述高温热解炉挡板上布置有小孔；所述高温热解炉挡板由穿过所述高温热解炉炉壁的转轴支撑于所述高温热解炉上；所述氧热法电石炉包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口，所述石灰入料口连通所述石灰竖炉的石灰下料口，所述碳粉入料口连通所述高温热解炉的碳粉下料口，所述烟气出口连通所述石灰竖炉烟气入口和所述高温热解炉烟气入口；所述氧煤枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧煤枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气‑氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气‑氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气‑氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述高温热解炉的热解气出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种热解气循环利用的双竖炉生产电石的系统，所述系统包括石灰竖炉、高温热解炉、氧热法电石炉、氧煤枪和天然气-氧气喷枪，其中，所述石灰竖炉包括石灰石粉入料口、石灰下料口、石灰竖炉烟气入口，所述石灰石粉入料口设于所述石灰竖炉的上部，所述石灰下料口和石灰竖炉烟气入口设于所述石灰竖炉的下部；所述石灰竖炉的炉膛内设有可调节倾角的石灰竖炉挡板，所述石灰竖炉挡板设于所述石灰石粉入料口之下、所述石灰下料口和所述石灰竖炉烟气入口之上；所述石灰竖炉挡板与所述石灰竖炉的内壁留有间隙，所述石灰竖炉挡板上布置有小孔；所述石灰竖炉挡板由穿过所述石灰竖炉炉壁的转轴支撑于所述石灰竖炉上；所述高温热解炉包括煤粉入料口、碳粉下料口、高温热解炉烟气入口和热解气出口，所述煤粉入料口和所述热解气出口设于所述高温热解炉的上部，所述碳粉下料口和高温热解炉烟气入口设于所述高温热解炉的下部；所述高温热解炉的炉膛内设有可调节倾角的高温热解炉挡板，所述高温热解炉挡板设于所述煤粉入料口和热解气出口之下、所述碳粉下料口和所述高温热解炉烟气入口之上；所述高温热解炉挡板与所述高温热解炉的内壁留有间隙，所述高温热解炉挡板上布置有小孔；所述高温热解炉挡板由穿过所述高温热解炉炉壁的转轴支撑于所述高温热解炉上；所述氧热法电石炉包括石灰入料口、碳粉入料口、烟气出口和出料口，所述石灰入料口连通所述石灰竖炉的石灰下料口，所述碳粉入料口连通所述高温热解炉的碳粉下料口，所述烟气出口连通所述石灰竖炉烟气入口和所述高温热解炉烟气入口；所述氧煤枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述氧煤枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的喷枪头设于所述氧热法电石炉内，所述天然气-氧气喷枪自所述氧热法电石炉的炉顶伸入所述氧热法电石炉内；所述天然气-氧气喷枪的天然气管道通过加压装置与所述高温热解炉的热解气出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的石灰竖炉挡板，相邻所述石灰竖炉挡板的倾角相对所述石灰竖炉的竖直中心线对称布置；所述高温热解炉的炉膛内从上到下依次设有多个具有所述倾角的高温热解炉挡板，相邻所述高温热解炉挡板的倾角相对所述高温热解炉的竖直中心线对称布置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板均与水平面的夹角可调节为30°-60°；所述石灰竖炉挡板和所述高温热解炉挡板上的小孔直径均为10mm-30mm。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述石灰竖炉和所述高温热解炉均为方形炉，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马政峰，陈峨，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