[发明专利]一种氧热法生产电石的装置

说明书

技术领域

本发明属于化工生产设备技术领域，涉及一种生产电石的装置，具体涉及一种氧热法生产电石的装置。

背景技术

碳化钙，分子式CaC₂，俗称电石，碳化钙与水反应生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生产聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列产品，我国70%以上的PVC产品源于电石生产的乙炔。我国石油资源短缺而煤炭资源相对丰富，决定了电石行业在满足下游需求方面仍将发挥不可替代的作用。

工业上电石生产一般采用电炉熔炼法，利用电弧产生的高温将电石炉中的石灰和焦炭加热到2000℃以上，停留一定时间生成熔融态电石。生产过程产生的电石炉气主要是CO，其从炉体上部排出，熔融的电石产物从炉底排出，经冷却、破碎成产品。

目前，我国电力生产和需求的矛盾仍然突出，电力发展已成为国民经济发展的瓶颈。节约用电、提高电力利用率既是迫切需要解决的问题，又是需要长期努力研究的课题。电热法生产电石吨产品电耗约3400度，在化工行业中排第一。因此，电热法生产电石不仅受到电力供应的制约，而且还影响电石生产成本。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种氧热法生产电石的装置，以节约用电，降低能耗和生产成本，增加经济效益。

本发明氧热法生产电石的装置，主要为电石炉，电石炉设有进料口、电石炉气出口、电石出口、燃料喷口和氧气喷口。电石炉体内的下部有高温自熔化通道，氧气喷口与氧气管路连接。电石炉的上部为半球体结构，中间为圆台结构，下部为圆柱体结构。装置设有蒸汽锅炉、混合器和旋风分离器。电石炉气出口与旋风分离器连接，旋风分离器的气体出口分为两路，一路连接到混合器，一路连接到蒸汽锅炉，旋风分离器的料腿连接到混合器。燃料供给设备通过混合器连接到电石炉的燃料喷口。

氧热法生产电石的装置设有制粉设备，燃料供给设备通过制粉设备连接到混合器。装置设有蒸汽轮机和发电机，蒸汽轮机和发电机轴连接，蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机，发电机电路连接到电网。电石炉所用燃料为固体燃料、气体燃料和液体燃料，优选为石油焦固体燃料。因此，燃料供给设备为固体燃料供给设备、气体燃料供给设备或液体燃料供给设备。装置设有燃料分布管和氧气分布管，燃料管路通过燃料分布管连接到燃料喷口，氧气管路通过氧气分布管连接到氧气喷口。

本发明氧热法生产电石的装置利用上部为半球体结构的电石炉进行碳化反应，碳化反应空间大，物料反应充分，电石质量好，生产能力大。电石炉结合蒸汽锅炉和发电设备，利用电石炉尾气燃烧发生蒸汽进行发电，资源得到充分利用，从而降低了能耗，提高了产值和经济效益。利用纯氧或富氧燃烧加热，有利于提高电石产品质量和电石尾气的热值。

附图说明

图1为本发明氧热法生产电石装置的流程示意图。

其中：

1—进料口、2—电石炉、3—高温自熔化通道、4—燃料喷口、5—氧气喷口、6—电石出口、7—电石炉气出口、8—旋风分离器、9—蒸汽轮机、10—蒸汽锅炉、11—混合器、12—制粉设备、13—料腿、14—发电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明氧热法生产电石的装置，如图1所示，包括电石炉2、旋风分离器8、蒸汽轮机9、蒸汽锅炉10、混合器11、制粉设备12和发电机14。电石炉的上部为半球体结构，中间为圆台结构，下部为圆柱体结构。电石炉设有进料口1、电石炉气出口7、电石出口6、4个燃料喷口4和4个氧气喷口5。电石炉体内的下部有高温自熔化通道3。电石炉气出口与旋风分离器连接，旋风分离器的气体出口分为两路，一路连接到混合器，一路连接到蒸汽锅炉，旋风分离器的料腿13连接到混合器。燃料供给设备通过制粉设备12连接到混合器11，混合器出口通过燃料分布管连接到燃料喷口。氧气管路通过氧气分布管连接到氧气喷口。蒸汽锅炉的蒸汽出口连接到蒸汽轮机，蒸汽轮机和发电机轴连接，发电机电路连接到电网。

本发明氧热法生产电石的装置的运行过程为，原料石灰和兰炭按工艺要求的比例经进料口1进入电石炉2，经过电石炉2000～2200℃高温碳化反应生成电石和副产电石炉气，电石经电石出口6排出到后加工系统进行冷却和破碎。电石炉气经电石炉气出口7到旋风分离器8进行气固分离，分出的固体颗粒经料腿13到混合器。分离出的气体分为两路，一路到蒸汽锅炉10作燃料发生蒸汽，另一路到混合器作输送气体。燃料为石油焦，石油焦经制粉设备制成焦粉。焦粉在混合器11与旋风分离器分出的电石尘粒混合，在净化后的电石炉气的输送下经燃料分布管、燃料喷口4到电石炉。氧气经氧气分布管、氧气喷口到电石炉助燃燃烧，产生2000℃以上的高温，进行碳化反应。蒸汽锅炉发生的蒸汽到蒸汽轮机9驱动发电机14发电，发电机发的电并入国家电网。