一种高碳原料乙炔发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高碳原料乙炔发生器，包括电石反应段以及乙炔发生段；所述电石反应段的出口设置有所述乙炔发生段；所述电石反应段内设置有电石反应水冷保护组件。达到的技术效果为：本实用新型专利技术以高碳原料直接制取乙炔，采用高碳原料燃烧气化供热，灰渣可循环利用，采用粉状原料，具有流程短、能耗低、污染小和原料要求低的优点。和原料要求低的优点。和原料要求低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高碳原料乙炔发生器


[0001]本技术涉及高碳原料制乙炔
，具体涉及一种高碳原料乙炔发生器。

技术介绍

[0002]乙炔是重要的有机化工原料，素有“有机合成工业之母”的称号，可以用于合成聚氯乙烯、丙烯晴、醋酸乙烯、1,4
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丁二醇等化学品。我国目前主要通过煤
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焦
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电石
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乙炔方法生产乙炔，即首先煤碳化制焦，然后用块状焦和块状石灰通过电弧放热在固定床电石炉中2000℃以上高温反应生成电石，最后用电石在电石水解炉中通过与水反应生成乙炔气。乙炔的生产通过几个接续的工段中实现，工艺流程较长，电石属于危化品中间运输管理难度大；其次，电石生产温度很高、反应吸热量很大，电弧法生产电石电耗很高，生产1t纯度为80％电石理论电耗为1630kW
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h，而实际上需要耗电3250kW
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h，因此电能的利用效率仅为50％左右，而我国发电主要依赖煤电，考虑到煤电转换热效率不到40％，因此电石生产能耗高；再次，电石炉产生的电石炉渣和水解炉产生的电石渣属于工业废物难以处理，电石炉排放的电石炉气难以回收利用，造成高污染；最后，电石生产需要采用3～25mm的块焦和10～50mm的块石灰，原料要求高，原料成本也较大，而且原料粒度大造成电石生产需要反应温度达到2000℃以上。

技术实现思路

[0003]为此，本技术提供一种高碳原料乙炔发生器，以解决现有技术中的上述问题。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0005]根据本技术的第一方面，一种高碳原料乙炔发生器，包括电石反应段以及乙炔发生段；所述电石反应段的出口设置有所述乙炔发生段；所述电石反应段内设置有电石反应水冷保护组件。
[0006]进一步地，还包括预混装置和热量回收组件；所述电石反应段的入口与所述预混装置的出口相连，所述电石反应水冷保护组件的侧壁设置有电石反应水冷保护进水口和电石反应水冷保护出水口；所述电石反应段与所述乙炔发生段之间设置有所述热量回收组件，所述热量回收组件的侧壁设置有热回收进水口和热回收出水口。
[0007]进一步地，还包括热回收段，所述热回收段的入口与所述电石反应段的出口相连，所述热回收段的出口与所述乙炔发生段的入口相连。
[0008]进一步地，还包括乙炔反应冷却水入口、反应气体出口、渣出口以及反应水出口；所述乙炔发生段的侧壁设置有所述乙炔反应冷却水入口、所述反应气体出口以及所述反应水出口；所述乙炔发生段的底部设置有所述渣出口；
[0009]还包括乙炔反应冷却导桶，所述乙炔发生段内存在有使气体进入水浴的所述乙炔反应冷却导桶。
[0010]进一步地，还包括第一连接组件及第二连接组件；所述预混装置和所述电石反应段之间由所述第一连接组件进行连接，所述第一连接组件主要用于支撑预混装置和密封预
混装置与所述电石反应段入口，所述第一连接组件密封板内侧设置有耐火材料主要用于隔热；所述电石反应段与所述热量回收组件之间通过所述第二连接组件连接。
[0011]进一步地，还包括冷却段和外壳，所述电石反应段设置在所述外壳内且与所述外壳隔开，所述乙炔发生段位于所述外壳内且与所述外壳隔开，所述乙炔发生段的出口与所述冷却段相邻。
[0012]进一步地，还包括乙炔反应水入口、乙炔冷却水进口、反应气体出口、渣出口以及反应水出口；所述乙炔反应水入口设置在所述热量回收组件的侧壁上，所述冷却段的侧壁设置有所述乙炔冷却水进口、所述反应气体出口以及所述反应水出口，所述冷却段的底部设置有所述渣出口。
[0013]进一步地，还包括乙炔冷却导桶和乙炔反应淬冷水内件，所述冷却段内存在有使气体进入水浴的所述乙炔冷却导桶，所述电石反应水冷保护组件伸入至所述热量回收组件内的部分设置有所述乙炔反应淬冷水内件。
[0014]进一步地，还包括第三连接组件和第四连接组件，所述第三连接组件将所述电石反应段吊挂于所述外壳的顶部，使得所述电石反应段的上端为固定端且下端为自由端，所述热量回收组件的上端通过所述第四连接组件与所述外壳连接。
[0015]进一步地，包括以下步骤：
[0016]步骤1、高碳原料、石灰原料经过原料供给系统送入乙炔发生器，高含氧气体也送入乙炔发生器；
[0017]具体地，烘干后的高碳原料细粉和石灰原料细粉通过各自的高碳原料均匀地送入乙炔发生器的预混装置后进入电石反应段；高含氧气体送入乙炔发生器的预混装置后进入电石反应段；
[0018]步骤2、高碳原料、石灰原料和高含氧气体在乙炔发生器的电石反应段1600～2200℃高温下发生燃烧、气化反应和电石反应，生成电石和粗产品气；
[0019]具体地，高碳原料细粉、石灰原料细粉和高含氧气体在电石反应段的冷却壁围成的空腔内弥散混合，并且在1600～2200℃高温下迅速升温；
[0020]高碳原料细粉发生热解和气化反应，并且放出大量的热量，维持了电石反应段的高温，主要反应为：
[0021]C+0.5O2＝CO；
[0022]C+O2＝CO2；
[0023]C+CO2＝CO；
[0024]C+H2O＝CO+H2；
[0025]石灰原料细粉首先发生热分解反应，主要反应为：
[0026]CaCO3＝CaO+CO2；
[0027]Ca(OH)2＝CaO+H2O；
[0028]此后，气化反应剩余的碳与生石灰反应生成电石，主要反应为：
[0029]CaO+3C＝CaC2+CO；
[0030]反应产物电石和原料中带入的不能反应的灰分物质在高温下发生熔融，被电石反应段的冷却壁捕捉，熔融电石和熔融灰在冷却壁上附着凝固，形成背火侧固态、向火侧液态的灰渣层，此灰渣层起隔热作用，防止电石反应段向冷却壁大量散热；向冷却壁通入冷却介
质并排出冷却介质，以使冷却壁维持较低的工作温度；
[0031]步骤3、熔融电石、熔融灰和高温产品气向下流入乙炔发生器的热回收段进行热量回收，热回收段出口的温度高于热回收段进口的冷却介质饱和温度；
[0032]步骤4、热量回收后的电石、熔炉灰、产品气通过热量回收后进入乙炔发生器的乙炔发生段，被淬冷水激冷进一步降温并发生反应生成乙炔；
[0033]具体地，流入乙炔发生段的熔融电石、熔融灰和产品气与淬冷水接触，一部分淬冷水通过蒸发吸热使得产品气和熔融灰的温度降低，熔融灰固化成渣，另一部分淬冷水与电石反应生成乙炔，主要反应为：
[0034]CaC2+2H2O＝Ca(OH)2+C2H2。
[0035]进一步地，在执行步骤2之后还执行以下步骤：
[0036]步骤2.1、熔融电石、熔融灰和高温产品气向下先流入乙炔发生器的乙炔发生段；熔融电石、熔融灰和高温产品气温度由1600～2200℃逐渐降低至600～1000℃，热回收段中的换热介质吸热。
[0037]本技术具有如下优点：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高碳原料乙炔发生器，其特征在于，包括电石反应段(2)以及乙炔发生段(4)；所述电石反应段(2)的出口设置有所述乙炔发生段(4)；所述电石反应段(2)内设置有电石反应水冷保护组件(201)。2.根据权利要求1所述的一种高碳原料乙炔发生器，其特征在于，还包括预混装置(1)和热量回收组件(301)；所述电石反应段(2)的入口与所述预混装置(1)的出口相连，所述电石反应水冷保护组件(201)的侧壁设置有电石反应水冷保护进水口(211)和电石反应水冷保护出水口(212)；所述电石反应段(2)与所述乙炔发生段(4)之间设置有所述热量回收组件(301)，所述热量回收组件(301)的侧壁设置有热回收进水口(311)和热回收出水口(312)。3.根据权利要求2所述的一种高碳原料乙炔发生器，其特征在于，还包括热回收段(3)，所述热回收段(3)的入口与所述电石反应段(2)的出口相连，所述热回收段(3)的出口与所述乙炔发生段(4)的入口相连。4.根据权利要求3所述的一种高碳原料乙炔发生器，其特征在于，还包括乙炔反应冷却水入口(411)反应气体出口(412)、渣出口(413)以及反应水出口(414)；所述乙炔发生段(4)的侧壁设置有所述乙炔反应冷却水入口(411)、所述反应气体出口(412)以及所述反应水出口(414)；所述乙炔发生段(4)的底部设置有所述渣出口(413)；还包括乙炔反应冷却导桶(401)，所述乙炔发生段(4)内存在有使气体进入水浴的所述乙炔反应冷却导桶(401)。5.根据权利要求4所述的一种高碳原料乙炔发生器，其特征在于，还包括第一连接组件(21)及第二连接组件(31)；所述预混装置(1)和所述电石反应段(2)之间由所述第一连接组件(21)进行连接，所述第一连接组件(21)主要用于支撑预混装置(1)和密封预混装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳军，马宏波，雷玉龙，岳博，裴世钊，宋文军，王云杰，张本凤，管清亮，
申请(专利权)人：北京清创晋华科技有限公司，
类型：新型
国别省市：