本實用新型主要涉及電石的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種利用石灰石生產(chǎn)電石的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電石作為一種重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)乙炔和乙炔基化工產(chǎn)品，曾被譽為“有機合成工業(yè)之母”。從我國能源分布上考慮，“富煤、貧油、少氣”是我國能源結(jié)構(gòu)的典型特征，煤炭是我國的主要能源，約占一次能源的70％，因此，電石生產(chǎn)對于工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展意義重大。

目前，電石冶煉的原料以優(yōu)質(zhì)塊狀蘭炭和塊狀生石灰為主。不僅原料成本高，且塊狀蘭炭與生石灰的接觸面積小，傳熱速率慢，導(dǎo)致反應(yīng)溫度高，耗電量高。而且，煤炭中的揮發(fā)分大部分以廢氣、粉塵的形式排放到大氣中，帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此，目前的電石生產(chǎn)工藝存在著高溫、高耗能、高污染的弊端。

也有一些使用粉狀中低階煤與粉狀生石灰作為原料生產(chǎn)電石的技術(shù)，但該技術(shù)中，所有生石灰均需經(jīng)過石灰石煅燒和破碎工序制得，浪費了大量的能量和動力，且在熱解過程中，熱解產(chǎn)生的荒煤氣包括大分子焦油，同時荒煤氣中攜帶粉塵，使熱解爐容易出現(xiàn)輻射管結(jié)焦的問題。

而且在生成電石的過程中有大量的余熱產(chǎn)生，如果不加以利用就白白浪費了能量。

為解決傳統(tǒng)電石生產(chǎn)工藝高耗能、高污染、低效益、熱解過程中容易出現(xiàn)輻射管結(jié)焦的問題等缺點，既可以利用粉料石灰石也可利用塊狀石灰石作為電石生產(chǎn)的原料，電石生產(chǎn)技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型旨在提供一種利用石灰石生產(chǎn)電石的系統(tǒng)，該系統(tǒng)及方法的目的是解決傳統(tǒng)電石生產(chǎn)工藝高耗能、高污染、低效益、熱解過程中容易出現(xiàn)輻射管結(jié)焦的問題，既可以利用粉料石灰石也可利用塊狀石灰石作為電石生產(chǎn)的原料。

本實用新型還提供一種利用石灰石生產(chǎn)電石的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括混合成型單元、煅燒熱解單元、電石冶煉單元以及保溫輸送裝置，其中，

所述煅燒熱解單元為雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床，包括球團入口、塊狀石灰石入口、油氣出口、高溫混合物料出口；所述球團入口與所述混合成型單元的出口相連；所述高溫混合物料出口與所述保溫輸送裝置的入口相連；

所述雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床本體內(nèi)從上到下依次設(shè)有上層輻射管、上層料板、下層料板、下層輻射管，所述上層料板上設(shè)置有料孔，用于使所述球團熱解產(chǎn)生的荒煤氣通過；

所述電石冶煉單元為密閉式電石爐，設(shè)有高溫塊狀生石灰及高溫活性球團入口、電石爐氣出口和電石出口；所述高溫塊狀生石灰及高溫活性球團入口與所述保溫輸送裝置的出口相連。

上述的系統(tǒng)，所述上層輻射管和所述下層輻射管在所述雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床本體高度方向上錯開分布，所述上層輻射管和所述下層輻射管均包括多個平行且均勻分布的蓄熱式輻射管。

上述的系統(tǒng)，所述混合成型單元前還設(shè)有原料預(yù)處理單元，其包括原料破碎裝置、中間儲倉和輸送裝置；所述原料破碎裝置依次與中間儲倉和輸送裝置相連。

上述的系統(tǒng)，所述混合成型單元包括混料裝置和壓球裝置；所述混料裝置的入口與所述原料預(yù)處理單元的原料輸送裝置相連；所述壓球裝置的入口與所述混料裝置的出口相連。

本實用新型提供了一種合理利用粉狀石灰石和塊狀石灰石生產(chǎn)電石的系統(tǒng)，不僅可充分利用粉料石灰石，而且使得塊料石灰石在作為原料的同時，可對球團熱解產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)行催化裂解和過濾，解決了輻射管結(jié)焦的問題。再者，本工藝直接以石灰石為原料，在球團熱解過程中完成煅燒，省掉了為制得生石灰而須設(shè)置的石灰窯煅燒工序，降低了裝置成本及煅燒能耗。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的利用石灰石生產(chǎn)電石的生產(chǎn)流程圖；

圖2是本實用新型實施例的利用石灰石生產(chǎn)電石的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案以及各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

本實用新型提供一種利用粉狀石灰石和塊狀石灰石生產(chǎn)電石的方法和系統(tǒng)，不僅可充分利用粉料，而且使得塊料在作為原料的同時，可對球團熱解產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)行催化裂解和過濾，解決輻射管結(jié)焦的問題。

利用粉狀石灰石和塊狀石灰石生產(chǎn)電石的方法，如圖1所示，包括以下步驟：

第一步：通過預(yù)處理單元，即分別通過破碎裝置將中低階煤、粉狀石灰石和粘結(jié)劑破碎至顆粒度＜50目；

第二步：混合成型，將預(yù)處理后獲取的粉料篩分后得到所要求的粉狀原料后，進(jìn)行混合得到混合物料，并壓制成型，得到球團；

其中，所述粘結(jié)劑的加入量為混合物料的1.0wt％-10.0wt％；

所述石灰石與煤粉的加入質(zhì)量比為0.7-1.1:1；

第三步：煅燒熱解，將所成球團與塊狀石灰石同時加入雙層旋轉(zhuǎn)床進(jìn)行熱解，獲得油氣產(chǎn)品、高溫活性球團以及高溫塊狀生石灰；

熱解時所述塊狀石灰石置于所述雙層旋轉(zhuǎn)床的上層，而球團置于所述雙層旋轉(zhuǎn)床的下層；

所述塊狀石灰石的加入量為初始煤粉加入質(zhì)量的0.7-1.1:1；

所述上層輻射管的加熱溫度為900-1000℃；

所述下層輻射管的加熱溫度為750-900℃；

第四步：電石冶煉，熱解后所得的高溫塊狀生石灰與高溫活性球團直接通過保溫輸送裝置送入電石爐，生產(chǎn)電石和電石爐氣，其充分利用了煅燒熱解剩余固體的顯熱，降低了電石生產(chǎn)的電耗；

所述保溫輸送裝置包括密封保溫罐或密封保溫鏈板；

所述電石的生產(chǎn)溫度為1850-2100℃。

上述步驟中，第一步不是必須步驟，可根據(jù)來料情況而設(shè)。

同時，本實用新型提供的利用粉狀石灰石和塊狀石灰石生產(chǎn)電石的系統(tǒng)如下所述。

如圖2所示，本實用新型所述的電石生產(chǎn)系統(tǒng)包括原料預(yù)處理單元1、混合成型單元2、煅燒熱解單元3、電石冶煉單元4以及保溫輸送裝置5組成。

原料預(yù)處理單元1包括原料破碎裝置11、12、13、中間儲倉14、15、16和輸送裝置17、18、19；所述原料破碎裝置依次與中間儲倉和輸送裝置相連。原料預(yù)處理單元1不是必要裝置，可根據(jù)原料顆粒大小選擇。

混合成型單元2包括混料裝置21和壓球裝置22；所述混料裝置21的入口與原料預(yù)處理單元的原料輸送裝置17、18、19相連；所述壓球裝置22的入口與所述混料裝置的出口相連。

煅燒熱解單元3所用裝置為雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床，包括球團入口31、塊狀石灰石入口32、油氣出口33以及高溫混合物料出口34。

所述雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的加熱方式為雙層輻射管加熱。每層所述蓄熱式輻射管包括多個平行且均勻分布的蓄熱式輻射管，所述上下兩層蓄熱式輻射管在本體高度方向上錯開分布。

所述上層輻射管置于上層料板的上方；所述下層輻射管置于下層料板的下方。

所述上層料板上設(shè)置均勻的料孔，可使球團熱解產(chǎn)生的荒煤氣通過。

所述球團入口31與壓球裝置22的出口相連。

電石生產(chǎn)單元4的裝置為密閉式節(jié)能電石爐，設(shè)有高溫活性球團和高溫塊狀生石灰入口41、電石爐氣出口42和電石出口43；高溫活性球團和高溫塊狀生石灰入口41通過密閉保溫輸送裝置與煅燒熱解單元3的高溫混合物料出口34相連。

本實用新型所提供的電石的生產(chǎn)方法和系統(tǒng)，是將粉狀石灰石和塊狀石灰石分別合理利用，通過雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床對塊狀石灰石和球團進(jìn)行煅燒并完成熱解，獲取高溫電石原料及油氣產(chǎn)品，并最終利用高溫電石原料制備電石。

本方法及系統(tǒng)具有以下有益效益：

合理利用粉狀石灰石和塊狀石灰石，避免了粉狀石灰石浪費，同時避免了大量塊狀石灰石的破碎、篩分，降低動力消耗和原料成本；

利用雙層無熱載體旋轉(zhuǎn)床，同時完成石灰石煅燒及球團中煤的熱解，省掉了石灰窯，降低裝置成本和煅燒能耗；

上層料板中石灰石煅燒得到生石灰，可催化裂解下層球團熱解產(chǎn)生的荒煤氣，將其中的大分子焦油裂解為小分子氣體，同時過濾荒煤氣中攜帶的粉塵，從而提高熱解氣的質(zhì)量，減少荒煤氣在上層輻射管的結(jié)焦；

采用密閉保溫輸送設(shè)備可充分利用熱解固體的顯熱，降低電石生產(chǎn)過程的能耗。

實施例1

通過破碎裝置，將中低階煤、粉狀石灰石和粘結(jié)劑粉碎至粒度＜50目；按照配比(粘結(jié)劑：粉狀石灰石：煤粉＝0.06:0.70:1)將上述三種物料分別通過螺旋給料器送入強力混料機混合后置入壓球機進(jìn)行成型；所得型球送入雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的下層料板，同時將塊狀生石灰送入旋轉(zhuǎn)床的上層料板(塊狀生石灰加入量與初始煤粉質(zhì)量比為1.1:1)；上層輻射管與下層輻射管的加熱溫度分別為950℃及800℃。使塊狀石灰石及球團分別煅燒和熱解為高溫塊狀生石灰及高溫活性球團，并獲取高附加值的油氣產(chǎn)品。熱解產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品通過引風(fēng)機從旋轉(zhuǎn)床的兩側(cè)或頂端引出，后經(jīng)冷凝、油氣分離裝置后分別儲存。熱解產(chǎn)生的高溫塊狀生石灰及高溫活性球團在旋轉(zhuǎn)床出口混合，通過密閉保溫輸送裝置送至電石冶煉單元，在2000℃下形成電石。

實施例2

通過破碎裝置，將中低階煤、粉狀石灰石和粘結(jié)劑粉碎至粒度＜50目；按照配比(粘結(jié)劑：粉狀石灰石：煤粉＝0.23:1.1:1)將上述三種物料分別通過螺旋給料器送入強力混料機混合后置入壓球機進(jìn)行成型；所得型球送入雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的下層料板，同時將塊狀生石灰送入旋轉(zhuǎn)床的上層料板(塊狀生石灰加入量與初始煤粉質(zhì)量比為0.7:1)；上層輻射管與下層輻射管的加熱溫度分別為900℃及750℃。使塊狀石灰石及球團分別煅燒和熱解為高溫塊狀生石灰及高溫活性球團，并獲取高附加值的油氣產(chǎn)品。熱解產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品通過引風(fēng)機從旋轉(zhuǎn)床的兩側(cè)或頂端引出，后經(jīng)冷凝、油氣分離裝置后分別儲存。熱解產(chǎn)生的高溫塊狀生石灰及高溫活性球團在旋轉(zhuǎn)床出口混合，通過密閉保溫輸送裝置送至電石冶煉單元，在1850℃下形成電石。

實施例3

通過破碎裝置，將中低階煤、粉狀石灰石和粘結(jié)劑粉碎至粒度＜50目；按照配比(粘結(jié)劑：粉狀石灰石：煤粉＝0.21:0.9:1)將上述三種物料分別通過螺旋給料器送入強力混料機混合后置入壓球機進(jìn)行成型；所得型球送入雙層無熱載體蓄熱式旋轉(zhuǎn)床的下層料板，同時將塊狀生石灰送入旋轉(zhuǎn)床的上層料板(塊狀生石灰加入量與初始煤粉質(zhì)量比為0.9:1)；上層輻射管與下層輻射管的加熱溫度分別為1000℃及900℃。使塊狀石灰石及球團分別煅燒和熱解為高溫塊狀生石灰及高溫活性球團，并獲取高附加值的油氣產(chǎn)品。熱解產(chǎn)生的油氣產(chǎn)品通過引風(fēng)機從旋轉(zhuǎn)床的兩側(cè)或頂端引出，后經(jīng)冷凝、油氣分離裝置后分別儲存。熱解產(chǎn)生的高溫塊狀生石灰及高溫活性球團在旋轉(zhuǎn)床出口混合，通過密閉保溫輸送裝置送至電石冶煉單元，在1950℃下形成電石。

由上述實施例可見，本實用新型的技術(shù)方案能有效利用熱解高溫固體的顯熱，既利用了粉狀石灰石又有效利用了塊狀石灰石，避免了粉狀石灰石浪費，同時避免了大量塊狀石灰石的破碎、篩分，降低動力消耗和原料成本；利用雙層無熱載體旋轉(zhuǎn)床，同時完成石灰石煅燒及球團中煤的熱解，省掉了石灰窯，降低裝置成本和煅燒能耗；上層料板中石灰石煅燒得到生石灰，可催化裂解下層球團熱解產(chǎn)生的荒煤氣，將其中的大分子焦油裂解為小分子氣體，同時過濾荒煤氣中攜帶的粉塵，從而提高熱解氣的質(zhì)量，減少荒煤氣在上層輻射管的結(jié)焦；采用密閉保溫輸送設(shè)備可充分利用熱解固體的顯熱，降低電石生產(chǎn)過程的能耗。

最后應(yīng)說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。