氧热法制备电石联产一氧化碳的装置制造方法及图纸

本申请提供一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置。装置包括反应炉本体、电石原料输送模块、燃料输送模块、供气模块、混合模块、一氧化碳收集模块及电石收集模块；反应炉本体自上而下包括相互连通的预热区、反应区及补热保温区；电石原料输送模块与预热区相连接；混合模块与燃料输送模块、供气模块及反应区相连接；一氧化碳收集模块与预热区相连接；电石收集模块与补热保温区相连接。本申请将电石原料自反应炉上部而燃料及氧气由反应炉中部输送至反应炉内，在炉内形成高温，下行物料经过高温区迅速被加热以熔融状态沉降至熔池，形成电石，而通过下部的补热保温区可保证电石的生成温度，确保电石的品质，且在制备电石的同时联产一氧化碳。

【技术实现步骤摘要】
氧热法制备电石联产一氧化碳的装置
本技术属于化工生产
，涉及一种生产电石的装置，特别是涉及一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置
技术介绍
碳化钙俗称电石(CaC2)，被誉为有机合成之母，目前主要用于生产氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基等系列产品，例如我国70％左右的聚氯乙稀(PVC)生产源于电石乙炔。近年来，石油价格的高涨刺激了电石工业的发展，我国电石产量由2002年的425万吨增加到2016年的2588万吨。传统的电石生产采用固定床.电弧法，利用电弧产生的高温将固定床(也称移动床或电炉)中的块状氧化钙和块状焦炭加热至2000℃以上，停留一定时间而生成熔融态电石。生产过程中氧化钙和焦炭的混合物由电炉上端加入，二者反应生成的一氧化碳(CO)通过块状物料缝隙从炉体上部排出，熔融的产物由炉底排出，经冷却、破碎后得到成品电石。电弧法采用高品位的电能加热，能耗很高。据报道我国生产1吨电石的平均电耗高达3250kW.h。这其中，60％左右用于原料加热和反应，40％左右被高温电石炉气(包括CO)放空带走。除此以外，电炉结构复杂、难以放大、电极消耗量大，导致投入和运行成本很高。为解决电石生产“高投入、高能耗、高污染”的问题，国内外已经开始展开利用氧热法制备电石的研究。目前利用氧热法合成电石的工艺大多是块状原料混合进料，利用燃料(包括固体燃料、液体燃料或气体燃料)燃烧提供热量。氧热法合成电石可以显著降低能耗，具有积极的能源战略意义。新型高炉氧热法制备电石是利用高炉炼铁的原理，将物料制成一定的形状由发生炉上部进入，燃料、氧气由发生炉的中部进入，形成高温落入下面的熔池中形成电石；形成的二氧化碳(或合成气)上行遇到物料中的碳还原成一氧化碳，同时将温度传给物料，后经净化后收集利用。但是电石的生成需要稳定高温，在反应炉的下部形成稳定的熔池，让氧化钙与碳充分混合完成反应产生电石。而现有的电石生产装置中，下部熔池温度不稳定，容易导致电石不能顺利流出。其次，现有的电石生产装置产生的一氧化碳较少，通常难以单独回收作为化工原料，而将一氧化碳重新作为燃料气体输送回反应炉中燃烧不仅会导致反应炉结构复杂，而且容易导致杂质增多，导致电石品质下降。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置，用于解决现有技术中反应炉下部熔池的高温环境不稳定，无法顺利排出电石，以及现有的装置及方法制备的一氧化碳副产物比较少，难以单独回收利用等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置，所述装置包括反应炉本体、电石原料输送模块、燃料输送模块、供气模块、混合模块、一氧化碳收集模块及电石收集模块；所述反应炉本体自上而下包括相互连通的预热区、反应区及补热保温区；所述电石原料输送模块与所述预热区相连接；所述混合模块与所述燃料输送模块、供气模块及反应区相连接，用于将所述燃料输送模块输送的燃料和所述供气模块供应的气体混合后输送至所述反应区；所述一氧化碳收集模块与所述预热区相连接；所述电石收集模块与所述补热保温区相连接。可选地，所述电石原料输送模块包括第一制粉单元、第一造粒单元及第一输送单元，所述第一造粒单元与所述第一制粉单元及第一输送单元相连接，所述第一输送单元与所述预热区相连接，电石原料依次经所述第一制粉单元、第一造粒单元及第一输送单元输送至所述预热区，所述电石原料包括含碳颗粒、含钙化合物、助熔剂和催化剂。可选地，所述燃料输送模块包括第二制粉单元及第二输送单元，所述第二输送单元连接于所述第二制粉单元及所述混合模块之间，所述燃料包括半焦。可选地，所述供气模块包括供风单元，所述供风单元的供应气体包括惰性气体和蒸汽；所述装置还包括氧枪，所述氧枪与所述补热保温区相连接，用于向所述补热保温区内供应氧气。可选地，所述供气模块包括供风单元及助燃气体供应单元，所述供风单元的供应气体包括惰性气体和蒸汽，所述助燃气体包括氧气。可选地，所述一氧化碳收集模块包括冷却单元及净化单元，所述电石收集模块包括电石锅。可选地，所述补热保温区包括燃烧区及位于燃烧区下部的保温腔，所述装置还包括补热电极，所述补热电极与所述保温腔相接触。如上所述，本技术提供的氧热法制备电石联产一氧化碳的装置，具有以下优点：本技术将电石原料自反应炉上部而燃料及氧气由反应炉中部输送至反应炉内，在炉内形成高温，生成的二氧化碳等气体上行，物料下行，气体遇到含碳物质还原成一氧化碳，同时温度传给物料，下行物料经过高温区迅速被加热以熔融状态沉降至熔池，形成电石，而通过下部的补热保温区可保证电石的生成温度，确保电石的品质。基于本技术的装置在制备电石的同时联产一氧化碳，有助于降低能耗，降低生产成本。附图说明图1为本技术的氧热法制备电石联产一氧化碳的装置的结构示意图。元件标号说明11反应炉本体111预热区112反应区113补热保温区113a燃烧区113b保温腔12电石原料输送模块121第一制粉单元122第一造粒单元123第一输送单元13燃料输送模块131第二制粉单元132第二输送单元14供气模块141供风单元142助燃气体供应单元143混气单元15混合模块16一氧化碳收集单元17电石收集模块18氧枪具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，本技术提供一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置。所述装置包括反应炉本体11、电石原料输送模块12、燃料输送模块13、供气模块14、混合模块15、一氧化碳收集模块16及电石收集模块17；所述反应炉本体11自上而下包括相互连通的预热区111、反应区112及补热保温区113；所述电石原料输送模块12与所述预热区111相连接；所述混合模块15与所述燃料输送模块13、供气模块14及反应区112相连接，用于将所述燃料输送模块13输送的燃料和所述供气模块14供应的气体混合后输送至所述反应区112；所述一氧化碳收集模块16与所述预热区111相连接；所述电石收集模块17与所述补热保温区113相连接。本技术将电石原料自反应炉上部而燃料及氧气由反应炉中部输送至反应炉内，在炉内形成高温，生成的二氧化碳等气体上行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置，其特征在于，所述装置包括反应炉本体、电石原料输送模块、燃料输送模块、供气模块、混合模块、一氧化碳收集模块及电石收集模块；所述反应炉本体自上而下包括相互连通的预热区、反应区及补热保温区；所述电石原料输送模块与所述预热区相连接；所述混合模块与所述燃料输送模块、供气模块及反应区相连接，用于将所述燃料输送模块输送的燃料和所述供气模块供应的气体混合后输送至所述反应区；所述一氧化碳收集模块与所述预热区相连接；所述电石收集模块与所述补热保温区相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧热法制备电石联产一氧化碳的装置，其特征在于，所述装置包括反应炉本体、电石原料输送模块、燃料输送模块、供气模块、混合模块、一氧化碳收集模块及电石收集模块；所述反应炉本体自上而下包括相互连通的预热区、反应区及补热保温区；所述电石原料输送模块与所述预热区相连接；所述混合模块与所述燃料输送模块、供气模块及反应区相连接，用于将所述燃料输送模块输送的燃料和所述供气模块供应的气体混合后输送至所述反应区；所述一氧化碳收集模块与所述预热区相连接；所述电石收集模块与所述补热保温区相连接。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电石原料输送模块包括第一制粉单元、第一造粒单元及第一输送单元，所述第一造粒单元与所述第一制粉单元及第一输送单元相连接，所述第一输送单元与所述预热区相连接，电石原料依次经所述第一制粉单元、第一造粒单元及第一输送单元输送至所述预热区，所述电石原料包括含碳颗粒、含钙化合物、助熔剂和催化剂。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜美，王韦昊，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：新型
国别省市：上海;31