[发明专利]一种绿色低碳的电石合成工艺

权利要求书

1.一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于，包括如下反应步骤：

步骤1，电石原料制备：将碳源材料和钙源材料的超细粉混合物，通过湿法造粒或压制成型，得到一定大小的电石原料团；所述碳源材料的主要成分为CaCO₃；

步骤2，电石原料团干燥：制得的电石原料团通过换热器与来自高温除碳阶段的尾气进行换热干燥；

步骤3，电石合成：干燥后的电石原料团送入电石反应炉中，首先进行中温反应，发生CaCO₃分解和碳与CO₂气化，反应生成的气体送入高温除碳阶段，生成的固相产物送入高温反应阶段进行电石合成；电石合成反应生成的高温固相产物送入高温除碳阶段，反应生成的高温气体CO送入中温阶段，与中温阶段生成的气体一并送入高温除碳阶段；

步骤4，高温除碳：生成的高温固相产物与来自中低温阶段的尾气发生碳与CO₂气化反应；高温除碳阶段中生成的尾气再返送回电石原料团干燥阶段，通过换热器进行换热降温；反应完毕后得到固相电石产物。

2.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述步骤1中的碳源材料选自冶金焦、兰炭或焦炭中的一种，钙源材料选自方解石、碳酸钙或石灰石中的一种。

3.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述步骤1中的超细粉混合物是指通过粉碎研磨过程使物料的粒径小于1mm，优选小于500um，混合物中的碳钙摩尔比为3:1-4:1。

4.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述步骤1中的湿法造粒，是指通过添加粘结剂将物料成型为粒径为1-5cm的球团，粘结剂可为煤油、柴油、蜜糖、淀粉、水中的一种或多种，粘结剂添加量为1～30％，所述球团可为圆球状、圆柱形、方体形、蜂窝型中的一种。

5.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述电石反应炉具有抽真空系统，真空度可以调控；加热方式采用微波加热或电加热。

6.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述电石反应炉是具有中温区和高温区的两段式炉体，或者是一段加热区炉体。

7.如权利要求6所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述电石反应炉为一段加热区炉体时，通过两台或多台电石反应炉联用，利用其中一台电石反应炉副产的高温阶段气体作为其他电石反应炉中温阶段加热的补充热源，利用其他电石反应炉副产的中高温气体直接通入另一其他反应炉生成的高温固相产物反应，除去未反应完的碳。

8.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述中温阶段的反应温度为800-1300℃，反应时间为0-150min，反应绝对压力为0.1-100KPa；所述高温阶段的反应温度为1600-1900℃，反应时间为30-200min，反应绝对压力为0.1-1atm。

9.如权利要求1所述的一种绿色低碳的电石合成工艺，其特征在于：所述步骤4中生成的尾气通过换热器进行换热降温后送入电除尘器或布袋除尘器，除去气体中的粉尘杂质，送入储气罐或下一道工序。

10.一种用于绿色低碳的电石合成工艺的电石反应炉，其特征在于：所述电石反应炉为具有中温区和高温区的两段式炉体，上段中温区与下段高温区通过过度部件连接，用于控制物料下料至高温区，上段中温区与下段高温区之间的过度部件设有出气口，用于使高温区生成的CO气体能向上进入中温区，对中温区物料进行直接加热。