电石、石灰氮和炭黑联合生产系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了电石、石灰氮和炭黑联合生产系统及方法，系统包括：电石造粒塔，内自上而下限定出换热区和气体分布区，换热区具有旋转造粒机，旋转造粒机包括旋转盘和布置在旋转盘下端的旋转轴，旋转盘的下方布置有二氧化碳分配盘，换热区上端布置有电石液入口和换热后二氧化碳出口，气体分布区布置有第二二氧化碳入口和电石粒出口；氮化炉，内自上而下限定出氮化反应空间和气体分布空间，氮化反应空间具有电石粒入口和氮化后气出口，气体分布空间布置有氮气入口和粒状石灰氮出口；第一旋风分离器，具有混合气入口、第一除尘后气出口和含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口；粉体分离装置，具有混合粉尘入口、石灰氮粉出口和炭黑出口。

Calcium carbide, lime nitrogen and carbon black combined production system and method

The present invention discloses calcium carbide, lime nitrogen and carbon black production system and method. The system includes: calcium carbide granulation tower, from top to bottom in defining a heat exchange area and gas distribution area of heat exchanger with rotary granulating machine, comprising a rotary shaft arranged on the rotating disk and rotating disk at the lower end of the rotary granulating machine, a carbon dioxide distribution plate arranged below the rotating the disk, a liquid heat exchanger entrance and calcium carbide carbon dioxide gas distribution arrangement for the upper zone, district layout has second carbon dioxide entrance and electric particle export; nitriding furnace, from top to bottom in defining the nitridation reaction space and gas distribution, nitridation reaction space has electric particle entrance and nitriding gas outlet, the gas distribution space layout there are nitrogen entrance and granular lime nitrogen outlet; the first cyclone separator, with mixed gas, dust and gas exports after the first entrance and contains Dust outlet of lime nitrogen powder and carbon black; powder separation device has mixed dust inlet, lime nitrogen powder outlet and carbon black outlet.

【技术实现步骤摘要】
电石、石灰氮和炭黑联合生产系统及方法
本专利技术属于化工
，具体而言，本专利技术涉及一种电石、石灰氮和炭黑联合生产系统及方法。
技术介绍
石灰氮在农业上有广泛的用途。如做水稻的基肥、消除土壤的酸性、补充植物的钙素等。在钙素化学肥料中，硝酸钙含钙量为19.4％，过磷酸钙含钙量为18～21％，钙镁磷肥含钙量为21～24％，磷矿粉含钙量为20～35％。而石灰氮含钙量为38.5％，其肥效远远高于其它钙肥。在补充植物特别是喜钙植物的钙素方面，石灰氮有显著作用。在血防线上，用石灰氮消灭血吸虫的寄生体钉螺，达到消灭血吸虫病的目的。石灰氮在工业上主要用于双氰胺和硫胍的生产。国内市场中，用于单氰胺、双氰胺生产的石灰氮占总产量的60％左右，用于硫脲、多菌灵生产的量占35％左右，只有少数用于农业生产。近年来随着城市绿化工程和家庭花卉市场的升温，石灰氮在农业方面的应用越来越广泛。目前，国际上对石灰氮的需求量较大，特别是日本、中国台湾，农用石灰氮需求旺盛。而国内现有的石灰氮基本是粉末状，作为农用肥料，施撒时粉末飞扬，严重污染环境，同时粉末飘在农作物叶面上会造成农作物烧苗或枯死。又由于粉末状石灰氮比重小，施肥时飘浮在地表面或水面上，易造成肥料的流失以及人畜的过敏、中毒，不适用于农用。电石生产方法一般采用矿热炉电弧加热碳素(包括煤、半焦等)和钙素(氧化钙、氢氧化钙和碳素钙等)原料，于1800℃～2300℃温度下生成电石(CaC2)，2000℃左右的电石液经电石炉出料口放出流入电石坩埚，自然冷却固化为电石块。电石生产过程能耗较大，耗电极高，仅电石液显热和电石液相变所携带的热量就占电石炉供电能量的24％左右。如何减低热损，提高能源利用效率，一直是电石行业追求的目标。
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电石、石灰氮和炭黑联合生产系统及方法，该系统可以充分利用电石液显热同时得到粒状电石、石灰氮和炭黑，并且可以降低粒状石灰氮生产过程的能耗和投资。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种电石、石灰氮和炭黑联合生产系统。根据本专利技术的实施例，所述系统包括：电石造粒塔，所述电石造粒塔内自上而下限定出换热区和气体分布区，所述换热区具有旋转造粒机，所述旋转造粒机包括旋转盘和布置在所述旋转盘下端的旋转轴，所述旋转盘的下方布置有二氧化碳分配盘，所述二氧化碳分配盘上靠近所述旋转盘的边缘处具有开孔，所述旋转轴上布置有第一二氧化碳入口，所述第一二氧化碳入口与所述旋转轴内部的二氧化碳通道连通，所述二氧化碳分配盘与所述二氧化碳通道连通，所述换热区上端布置有电石液入口和换热后二氧化碳出口，所述气体分布区布置有第二二氧化碳入口和电石粒出口，并且在所述第二二氧化碳入口处布置有二氧化碳分布板；氮化炉，所述氮化炉内自上而下限定出氮化反应空间和气体分布空间，所述氮化反应空间具有电石粒入口和氮化后气出口，所述电石粒入口与所述电石粒出口相连，所述气体分布空间布置有氮气入口和粒状石灰氮出口，并且在所述氮气入口处布置有氮气分布器；第一旋风分离器，所述第一旋风分离器具有混合气入口、第一除尘后气出口和含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口，所述混合气入口与所述氮化后气出口相连；粉体分离装置，所述粉体分离装置具有混合粉尘入口、石灰氮粉出口和炭黑出口，所述混合粉尘入口与所述含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口相连。根据本专利技术实施例的电石、石灰氮和炭黑联合生产的系统通过将电石液和二氧化碳供给至内部具有旋转造粒机的电石造粒塔中，其中，一部分二氧化碳供给至旋转造粒机旋转盘下端的二氧化碳分配盘，在二氧化碳气流切割作用下使得旋转盘离心边缘电石液膜分散为粒状，即对电石液进行液态粉碎，同时将另一部分二氧化碳从电石造粒塔的底端的侧壁供给，实现对下落的粒状电石液冷却和固化，并且使得二氧化碳被加热，即二氧化碳回收了电石液的显热，然后将得到的电石粒供给至氮化炉中，使得高温的电石粒与氮气进行氮化反应得到粒状石灰氮，同时氮化炉中得到的氮化后气经旋风分离和粉体分离可以得到炭黑和石灰氮粉。由此，采用该系统可以同时得到粒状电石、石灰氮和炭黑，并且不仅有效利用了电石液的显热，而且免去了现有技术中的石灰氮生产过程原料破碎、磨粉和原料加热环节，降低了粒状石灰氮生产过程的能耗和投资。另外，根据本专利技术上述实施例的电石、石灰氮和炭黑联合生产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，所述电石、石灰氮和炭黑联合生产系统进一步包括：第一陶瓷过滤器，所述第一陶瓷过滤器具有第一除尘后气入口、氮气出口和混合粉尘出口，所述第一除尘后气入口与所述第一除尘后气出口相连，所述混合粉尘出口与所述混合粉尘入口相连；第一余热锅炉，所述第一余热锅炉具有第一进气口、第一蒸汽出口和换热后氮气出口，所述第一进气口与所述氮气出口相连；气体换热器，所述气体换热器具有氮气进口、二氧化碳入口和热氮气出口和降温后二氧化碳出口，所述氮气进口与所述换热后氮气出口相连，所述热氮气出口与所述氮气入口相连。由此，可以有效利用电石造粒塔中得到的换热后二氧化碳的显热，从而降低了能源成本。在本专利技术的一些实施例中，所述电石、石灰氮和炭黑联合生产系统进一步包括：第二旋风分离器，所述第二旋风分离器具有降温后二氧化碳入口、含有二氧化碳的第二除尘后气出口以及第一粉尘出口，所述降温后二氧化碳入口与所述降温后二氧化碳出口相连；第二陶瓷过滤器，所述第二陶瓷过滤器具有第二除尘后气入口、第二粉尘出口和二氧化碳出口，所述第二除尘后气入口与所述含有二氧化碳的第二除尘后气出口相连；第二余热锅炉，所述第二余热锅炉具有第二进气口、第二蒸汽出口和冷二氧化碳出口，所述第二进气口与所述二氧化碳出口相连，所述冷二氧化碳出口分别与所述第一二氧化碳入口和所述第二二氧化碳入口相连。由此，不仅有效回收了换热后二氧化碳中的余热，而且实现了二氧化碳的循环利用，从而降低了能耗和原料成本。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种采用上述系统实施电石、石灰氮和炭黑联合生产的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将电石液供给至所述电石造粒塔中与第一二氧化碳和第二一氧化碳接触进行造粒，以便得到电石粒和换热后二氧化碳；(2)将所述电石粒供给至所述氮化炉中与氮气接触进行氮化反应，以便得到粒状石灰氮和氮化后气；(3)将所述氮化后气供给至所述第一旋风分离器中进行分离处理，以便得到第一除尘后气以及含有石灰氮粉和炭黑的粉尘；(4)将所述含有石灰氮粉和炭黑的粉尘供给至所述粉体分离装置中进行分离处理，以便得到石灰氮粉和炭黑。根据本专利技术实施例的电石、石灰氮和炭黑联合生产方法通过将电石液和二氧化碳供给至内部具有旋转造粒机的电石造粒塔中，其中，一部分二氧化碳供给至旋转造粒机旋转盘下端的二氧化碳分配盘，在二氧化碳气流切割作用下使得旋转盘离心边缘电石液膜分散为粒状，即对电石液进行液态粉碎，同时将另一部分二氧化碳从电石造粒塔的底端的侧壁供给，实现对下落的粒状电石液冷却和固化，并且使得二氧化碳被加热，即二氧化碳回收了电石液的显热，然后将得到的电石粒供给至氮化炉中，使得高温的电石粒与氮气进行氮化反应得到粒状石灰氮，同时氮化炉中得到的氮化后气经旋风分离和粉体分离可以得到炭黑和石灰氮粉。由此，采用该方法可以同时得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电石、石灰氮和炭黑联合生产系统，其特征在于，包括：电石造粒塔，所述电石造粒塔内自上而下限定出换热区和气体分布区，所述换热区具有旋转造粒机，所述旋转造粒机包括旋转盘和布置在所述旋转盘下端的旋转轴，所述旋转盘的下方布置有二氧化碳分配盘，所述二氧化碳分配盘上靠近所述旋转盘的边缘处具有开孔，所述旋转轴上布置有第一二氧化碳入口，所述第一一氧化碳入口与所述旋转轴内部的二氧化碳通道连通，所述二氧化碳分配盘与所述二氧化碳通道连通，所述换热区上端布置有电石液入口和换热后二氧化碳出口，所述气体分布区布置有第二二氧化碳入口和电石粒出口，并且在所述第二二氧化碳入口处布置有二氧化碳分布板；氮化炉，所述氮化炉内自上而下限定出氮化反应空间和气体分布空间，所述氮化反应空间具有电石粒入口和氮化后气出口，所述电石粒入口与所述电石粒出口相连，所述气体分布空间布置有氮气入口和粒状石灰氮出口，并且在所述氮气入口处布置有氮气分布器；第一旋风分离器，所述第一旋风分离器具有混合气入口、第一除尘后气出口和含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口，所述混合气入口与所述氮化后气出口相连；粉体分离装置，所述粉体分离装置具有混合粉尘入口、石灰氮粉出口和炭黑出口，所述混合粉尘入口与所述含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种电石、石灰氮和炭黑联合生产系统，其特征在于，包括：电石造粒塔，所述电石造粒塔内自上而下限定出换热区和气体分布区，所述换热区具有旋转造粒机，所述旋转造粒机包括旋转盘和布置在所述旋转盘下端的旋转轴，所述旋转盘的下方布置有二氧化碳分配盘，所述二氧化碳分配盘上靠近所述旋转盘的边缘处具有开孔，所述旋转轴上布置有第一二氧化碳入口，所述第一一氧化碳入口与所述旋转轴内部的二氧化碳通道连通，所述二氧化碳分配盘与所述二氧化碳通道连通，所述换热区上端布置有电石液入口和换热后二氧化碳出口，所述气体分布区布置有第二二氧化碳入口和电石粒出口，并且在所述第二二氧化碳入口处布置有二氧化碳分布板；氮化炉，所述氮化炉内自上而下限定出氮化反应空间和气体分布空间，所述氮化反应空间具有电石粒入口和氮化后气出口，所述电石粒入口与所述电石粒出口相连，所述气体分布空间布置有氮气入口和粒状石灰氮出口，并且在所述氮气入口处布置有氮气分布器；第一旋风分离器，所述第一旋风分离器具有混合气入口、第一除尘后气出口和含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口，所述混合气入口与所述氮化后气出口相连；粉体分离装置，所述粉体分离装置具有混合粉尘入口、石灰氮粉出口和炭黑出口，所述混合粉尘入口与所述含有石灰氮粉和炭黑的粉尘出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：第一陶瓷过滤器，所述第一陶瓷过滤器具有第一除尘后气入口、氮气出口和混合粉尘出口，所述第一除尘后气入口与所述第一除尘后气出口相连，所述混合粉尘出口与所述混合粉尘入口相连；第一余热锅炉，所述第一余热锅炉具有第一进气口、第一蒸汽出口和换热后氮气出口，所述第一进气口与所述氮气出口相连；气体换热器，所述气体换热器具有氮气进口、二氧化碳入口和热氮气出口和降温后二氧化碳出口，所述氮气进口与所述换热后氮气出口相连，所述热氮气出口与所述氮气入口相连。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包括：第二旋风分离器，所述第二旋风分离器具有降温后二氧化碳入口、含有二氧化碳的第二除尘后气出口以及第一粉尘出口，所述降温后二氧化碳入口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩志坚，温雨鑫，丁力，陈峨，远忠森，喻善均，郭文林，吴道洪，刘迎立，
申请(专利权)人：神雾科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11