一种热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺制造技术

一种热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺，将生石灰粉和粘合剂在密闭干燥条件下混合粉碎到1mm以下，加入到混合机中与换热后的热解半焦粉重新混合均匀后，通过压力机挤压成型生产石灰碳球团。石灰碳球团用于电炉法生产电石，原位发生化学反应降低了电耗和生产成本，提高了半焦粉的附加值，实现了优质石灰石资源的循环利用，大大简化了电石生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
1.
本专利技术提供一种热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺，涉及煤化工领域。2.
技术介绍
我国低阶煤约占煤炭资源的60％左右，快速热解提质是其高效清洁利用的有效途径，也是目前煤化工中投资最低、收益最大。副产的半焦，作为一种新型碳素材料，固定炭高、电阻率高含灰份低、硫和磷含量低、价格低廉，正逐步被推广应用于电石、铁合金等产品的生产，以替代价格昂贵的冶金焦。固体热载体法热质传递快、液收高、能量和资源利用合理、易于大型化，是目前最有工业化前景的粉煤快速热解提质煤工艺，但其生产的半焦均为粉焦，高效高值化利用成为制约该工艺的瓶颈。目前乙炔主要是通过电石法大规模生产，是有机合成工业的重要原料。电石是以生石灰和碳素为原料，在电石炉中经过复杂的物理化学变化而生成的。尽管国内外电石生产工艺有电热法、旋转电弧炉法、氧热法、电热-氧热耦合法、等离子体法、催化法等，但传统的电炉加热法仍然是当前最为成熟的电石生产方法。其主要生产过程如下：块状的生石灰和焦炭首先通过配料后由电炉上端的入口或管道加入电炉内逐层升温，生石灰块在反应层内熔化成流体；在电极端部周围的大约1600℃-1700℃的高温区，具有较大活性的熔融态生石灰和焦炭块开始相互作用，发生化学反应，生成电石和富含CO的尾气；电石从电石炉底部排出，电石炉顶部排除富含CO的尾气发电或作为化工原料；电石水解生产乙炔，副产石灰浆沉降作为工业废渣亟待循环利用。电石生产过程中电石炉的尾气主要成分是CO，其处理方式有待解决。另外生石灰块和焦炭块反应过程需要经过生石灰熔融态和在焦炭块中渗入发生化学反应，反应温度高，速度慢，制约了电石业的规模化发展。目前的电炉加热法工艺过程中生石灰添加过程繁琐、复杂，且在石灰石在整个生产和使用过程中，始终伴随着固体破碎、固体筛分和固体运输等工序，这些工序均会产生大量小于6mm的粉状生石灰，亟待利用。另外由于优质石灰石资源较为紧张，开采对山体环境破坏严重，各地对石灰石开采量控制越来越严，成为国内生石灰生产的瓶颈，亟待提高石灰石的循环利用率。因此急需开发能够利用生石灰粉和粉焦生产电石的新工艺，消除粉煤热解提质的瓶颈，提高石灰石的循环利用率，降低反应温度，加快反应速度，降低生产能耗和成本，提高电石炉的处理能力，消除二次污染。3.
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有电炉加热法生产电石需要生石灰块和焦块的不足而专利技术的一种热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺，既解决了生石灰粉和快速热解焦粉的利用难题，又降低反应温度、加快反应速度、降低生产能耗和成本、提高了电石炉的处理能力。本专利技术的技术方案：本专利技术的目的是通过将生石灰粉和热解焦粉通过粘合剂挤压成球团，在电石生产过程中生石灰和碳粉原位熔融反应，降低生产能耗和成本，提高电石炉处理能力。其特征是将生石灰粉和粘合剂按重量比4-8:1的配比，在密闭干燥条件下混合粉碎到1mm以下，制取改性生石灰粉；快速热解装置排出的高温焦粉换热冷却到70℃～550℃，将改性生石灰粉和热解焦粉按重量比1.3-1.8:1快速混合，保温30秒到40分钟，然后送入压力成型机热压成型生产石灰碳球团；压力成型机用惰性干燥气体密封，石灰碳球团同样使用惰性干燥气体冷却降温，作为产品送入电石炉原位反应生产电石。其中，粘合剂为高软化点沥青、低阶煤、焦煤、煤焦油沥青、高分子合成有机物中的一种或多种。本专利技术将实施例来详细叙述本专利技术的特点。4.附图说明附图1为本专利技术的工艺示意图。附图的图面说明如下：1、生石灰粉加入口2、粘合剂加入口3、粉碎机4、固体换热器5、混合器6、保温罐7、压力成型机8、冷却器9、热解焦粉入口下面结合附图和实施例来详述本专利技术的工艺特点。5.具体实施方式实施例1，将生石灰粉和煤焦油沥青按重量比5:1的配比，分别从生石灰粉补充口(1)和粘合剂加入口(1)加入到粉碎机(3)中、在密闭干燥条件下低温混合粉碎到1mm以下，制取改性生石灰粉；快速热解装置排出的高温焦粉经固体换热器(4)换热冷却到300℃，将改性生石灰粉和热解焦粉按重量比1.6:1通过混合器(5)快速混合，在保温罐(6)保温30秒，然后送入压力成型机(7)热压成型生产石灰碳球团；压力成型机(7)用干燥N2密封，石灰碳球团同样使用冷却器(8)N2冷却降温，作为产品送入电石炉原位反应生产电石。采用MT-T925-2004工业型煤落下强度测定方法测定石灰碳球团的落下强度，落下强度大于95％。实施例2，将生石灰粉和焦煤按重量比4:1的配比，分别从生石灰粉补充口(1)和粘合剂加入口(1)加入到粉碎机(3)中、在密闭干燥条件下混合粉碎到1mm以下，制取改性生石灰粉；快速热解装置排出的高温焦粉经固体换热器(4)换热冷却到550℃，将改性生石灰粉和热解焦粉按重量比1.7:1通过混合器(5)快速混合，在保温罐(6)保温15分钟，然后送入压力成型机(7)热压成型生产石灰碳球团；压力成型机(7)用热解干气密封，石灰碳球团同样使用冷却器(8)热解干气冷却降温，作为产品送入电石炉原位反应生产电石。采用MT-T925-2004工业型煤落下强度测定方法测定石灰碳球团的落下强度，落下强度大于85％。实施例3，利用热解装置的低阶煤粉代替焦煤，其他过程与实施例2相同。本专利技术所提供的热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺，采用分步混合，既有利于粘合剂、生石灰粉和焦粉混合均匀，减少粘合剂的使用量，减少石灰碳球团挥发分，提高固碳量；又通过粘合剂包覆生石灰粉表面，减少生石灰粉吸潮，降低了生石灰粉的储存和运输难度；同时以生石灰粉和焦粉为原料，扩大了电石原料的来源，提高了半焦粉的附加值，降低了生产成本；石灰碳球团用于电炉法生产电石，原位发生化学反应降低了电耗，大大简化了电石生产工艺，提高了电石炉的处理能力，避免了电石渣的固废污染，实现了优质石灰石资源的循环利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺，其特征是将生石灰粉和粘合剂按重量比4‑8:1的配比，在密闭干燥条件下混合粉碎到1mm以下，制取改性生石灰粉；快速热解装置排出的高温焦粉换热冷却到70℃～550℃，将改性生石灰粉和热解焦粉按重量比1.3‑1.8:1快速混合，保温30秒到40分钟，然后送入压力成型机热压成型生产石灰碳球团；压力成型机用惰性干燥气体密封，石灰碳球团同样使用惰性干燥气体冷却降温，作为产品送入电石炉原位反应生产电石。

【技术特征摘要】
1.一种热解半焦生产石灰碳球团的生产工艺，其特征是将生石灰粉和粘合剂按重量比4-8:1的配比，在密闭干燥条件下混合粉碎到1mm以下，制取改性生石灰粉；快速热解装置排出的高温焦粉换热冷却到70℃～550℃，将改性生石灰粉和热解焦粉按重量比1.3-1.8:1快速混合，保温30秒到40分钟，然后送...

【专利技术属性】
技术研发人员：田原宇，乔英云，殷蒙蒙，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37