[发明专利]制备电石的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域。具体地，本发明涉及制备电石的系统和方法。

背景技术

电石学名碳化钙，无色晶体，主要用于生产乙炔气，曾被称为“有机合成工业之母”。 乙炔是重要的化工原料，主要用于生产聚氯乙烯基和醋酸乙烯基产品，我国PVC产品70％ 的生产物料乙炔来自于电石，电石对我国的经济发展具有十分重要的作用，近十余年来的 产量不断增长，2013年产量达2200万吨以上。

然而，目前制备电石的技术仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前利用电热法制备电石的技术，对含碳物料的质量要求极高，并且利用电热法制备 电石需要消耗大量的电能。而利用氧热法制备电石的技术中，普遍存在物料消耗量大、电 石产品品质较差的缺点，成为电石生产中的巨大阻碍。发明人经过深入研究发现，这是由 于氧热法是在有含氧气体存在的条件下，使部分含碳物料燃烧放热，利用产生的热量加热 剩余的含碳物料和含钙物料，使其反应生成电石。而上述过程由于含碳物料不完全燃烧的 放热量较小，故需要燃烧大量含碳物料供给热量，以便将剩余的含碳物料和含钙物料加热 到足以发生电石生成反应的温度，因此造成物料消耗量大。此外，含碳物料燃烧时产生的 灰分大量富集到电石产物中，进而极大影响电石产物品质。

本发明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，本发明提出制 备电石的系统和方法，该系统将氧热装置与冶炼装置结合，利用氧热装置中部分含碳物料 不完全燃烧放热对含碳物料以及含钙物料进行加热，在冶炼装置中燃气遇含氧气体燃烧放 热，对已具有一定温度的含碳物料以及含钙物进行加热，以便使其发生电石生成反应。由 此，只需少量含碳物料不完全燃烧即可满足生成电石的工艺需求，从而节约了含碳物料的 用量，减少了燃烧含碳物料所产生的灰分，从而降低电石产物中灰分的含量，提高电石产 物的品质。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种制备电石的系统。根据本发明的实施例，该 系统包括：混合装置，所述混合装置具有含碳物料入口、含钙物料入口和混合物料出口， 且适于将含碳物料与含钙物料进行混合，以便得到混合物料；氧热装置，所述氧热装置具 有第一含氧气体入口、混合物料入口、高温物料出口和尾气出口，所述混合物料入口与所 述混合物料出口相连，且适于将所述混合物料与第一含氧气体接触，以便使得所述混合物 料中的部分所述含碳物料不完全燃烧放热，得到高温物料和含有一氧化碳的尾气；以及冶 炼装置，所述冶炼装置具有高温物料入口、燃气入口、第二含氧气体入口、电石出口和电 石尾气出口，所述高温物料入口与所述高温物料出口相连，所述燃气入口与所述尾气出口 相连，且适于将所述含有一氧化碳的尾气通入冶炼装置中，与第二含氧气体接触，使得所 述含有一氧化碳的尾气燃烧放热以加热所述高温物料，以便得到电石。由此，可以利用氧 热装置获得高温物料，并且利用产生高温物料时生成的含有一氧化碳的尾气在冶炼装置中 与第二含氧气体燃烧放热，对高温物料进行冶炼处理，从而获得电石。利用该装置进行电 石生产，可以有效节省含碳物料的用量，并且由于冶炼装置中不需要利用含碳物料燃烧供 热，因此大大减少产生灰分的量，进而可以降低电石产品中灰分的含量，从而提高电石产 品的质量。

根据本发明的实施例，该系统还可以进一步具有以下附加技术特征至少之一：

根据本发明的实施例，该系统进一步包括：第一预处理装置，所述第一预处理装置与 所述含碳物料入口相连，且适于在将所述含碳物料与所述含钙物料进行混合之前，预先对 所述含碳物料进行预处理。由此，可以在将含碳物料供给至混合装置之前预先对含碳物料 进行预处理，进而可以提高后续氧热装置的效率以及效果，进而可以进一步提高利用该系 统制备电石的效率以及效果。

根据本发明的实施例，该系统进一步包括：第二预处理装置，所述第二预处理装置与 所述含钙物料入口相连，且适于在将所述含碳物料与所述含钙物料进行混合之前，预先对 所述含钙物料进行预处理。由此，可以提高该系统制备电石的效率以及效果。

根据本发明的实施例，在该系统中，所述冶炼装置为燃气熔融炉。由此，可以在降低 冶炼成本的同时提高电石的质量。