[实用新型]一种电石合成尾气余热回收利用的电石的生产系统

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及电石的生产领域，具体涉及一种尾气回收利用的电石的生产系统。

背景技术

电石作为一种重要的化工原料，主要用于生产乙炔和乙炔基化工产品，曾被誉为“有机合成工业之母”。从我国能源分布上考虑，“富煤、贫油、少气”是我国能源结构的典型特征，煤炭是我国的主要能源，约占一次能源的70％，因此，使用煤炭生产电石，电石和水反应获得乙炔，发展煤基乙炔化工对于工业经济发展意义重大。

传统电石生产主要采用电热法，即以块状生石灰和块状焦炭为原料，在电石炉内由电弧加热到2000摄氏度以上，按方程CaO+3C＝CaC₂+CO的反应原理进行高温冶炼生产电石。从对碳素原料的要求考虑，传统电石生产工艺主要存在以下缺陷：(1)要求碳素材料的粒度在5-30mm、固定碳含量>84％、灰分<15％，能够满足这些要求的只有焦炭、半焦、石油焦以及一些优质无烟煤，而这些原料储量十分有限，价格不菲；(2)在原料破碎过程中会伴有15-20％的原料由于粒度小于5mm而被废弃，造成资源的严重浪费；(3)电石生产中主要采用块状碳素原料和石灰，传质和传热效率低，反应速率较低，电石冶炼炉热效率仅为50％左右，电耗高达3250kWh/t电石左右。可见，碳素原料的质量直接影响电石的产量、质量、电力单耗和成本等经济指标。

从原煤的性质考虑，原煤中含有灰、硫及其他少量矿物质。大部分原煤的灰分都高于电石原料的灰分要求上限，需对原煤进行分选脱灰处理。按分选介质的不同可分为湿法分选和干法分选两大类，湿法分选过程中煤与水充分接触，增大选煤产品水分和后续碳素原料的脱水能耗；而常用的干法分选采用常温空气作为分选介质，原煤的表面水分增加了颗粒之间的接触粘附几率，导致实际分选效果变差。另外，近年来，随着煤炭机械化开采程度的提高，原煤在开采过程中的粉煤含量占到40-60％，硬度较差的低阶煤甚至占到70％左右，这显然与传统的电石生产工艺要求碳素原料的粒度大于5mm是相悖的。

而且在生成电石的过程中有大量的余热产生，如果不加以利用就白白浪费了能量。

为解决传统电石生产工艺对原料要求苛刻、高耗能、高污染、低效益等缺点，拓宽电石碳基原料的范围，电石生产技术有待进一步改进。

因此，针对上述问题，有必要提供一种电石的生产系统，能解决传统电石生产工艺对原料要求苛刻、高耗能、高污染、低效益等问题，且对电石生产过程中的废气进行回收利用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种电石合成尾气余热回收利用的电石的生产系统，该系统及方法的目的是解决电石生产工艺中的余热浪费、高耗能问题。同时，本实用新型将要解决电石生产工艺对原料的高要求问题。

本实用新型提供的电石合成尾气余热回收利用的电石的生产系统包括：原料煤破碎系统、下行床热解炉、石灰破碎单元、CaC₂反应器和移动床换热器单元，其中，所述原料煤破碎系统包括原料煤入口和煤出口，用于原料煤的破碎；所述下行床热解炉包括煤入口和高温半焦出口，用于煤的热解；所述煤入口与所述原料煤破碎系统的煤出口相连；所述石灰破碎单元包括石灰入口、上筛料出口和下筛料出口，用于石灰的破碎与筛分；所述移动床换热器单元包括石灰上筛料入口、电石合成尾气入口和加热石灰上筛料出口，用于石灰上筛料与电石合成尾气的换热；所述石灰上筛料入口与所述石灰破碎单元的上筛料出口相连；所述CaC₂反应器包括电石原料入口、电石出口和电石合成尾气出口，用于冶炼合成电石产品；所述电石原料入口分别与所述下行床热解炉的高温半焦出口、所述石灰破碎单元的下筛料出口、所述移动床换热器单元的加热石灰上筛料出口相连；所述CaC₂反应器电石合成尾气出口与所述移动床换热器单元的电石合成尾气入口相连。

进一步地，上述的系统，所述移动床换热器单元包括原料仓、换热器、布袋除尘器；所述原料仓入口与所述石灰破碎单元的上筛料出口相连接；所述原料仓出口与所述换热器的固体物料入口相连接；所述换热器的固体物料出口与所述CaC₂反应器的电石原料入口相连接；所述换热器的电石合成尾气入口与所述CaC₂反应器的电石合成尾气出口相连接；所述换热器的气体出口与所述布袋除尘器的气体入口相连接。

上述系统还包括油水分离单元，其包括高温荒煤气入口、热解气出口和油水出口；所述高温荒煤气入口与所述下行床热解炉的荒煤气出口相连。