[发明专利]一种脱除氧化镁的电石生产系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电石生产技术领域，尤其涉及一种脱除氧化镁的电石生产系统及方法。

背景技术

电石是一种重要的化工原料，在电石的生产过程中，原料中的杂质对生产影响严重。原料中的杂质主要包括氧化镁、氧化硅、氧化铁、氧化铝等，当炉料在电炉内反应生成碳化钙的同时，各种杂质也进行反应。

各种杂质的反应不仅消耗电能和碳材，而且影响操作，破坏炉底，特别是氧化镁在熔融区迅速还原成金属镁，而使熔融区成为一个强烈的高温还原区，镁蒸气从这个炽热的区域大量逸出时，其中一部分镁与一氧化碳立即起反应，生成氧化镁放出强热形成高温，局部硬壳遭到破坏，使带有杂质的液态电石侵蚀炉底。

电石生产过程中，生成的镁降温后与氧反应时，放出大量的热，使料面结块阻碍炉气排出，并产生支路电流。还破坏局部炉壳，甚至使熔灺遭到破坏，堵塞电石流出口。实践证明，石灰中氧化镁含量每增加1％，则功率发气量将下降10～15L/kW·h。还有部分氧化镁在熔融区与氮反应，生成的氮化镁(Mg₃N₂)，使电石发粘，造成出炉困难，影响正常生产。更有甚者，可能会有塌料现象的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种可在电石生产过程中脱除氧化镁的系统及方法，将电石炉的排气管设置在热层区的侧壁上，有效避免炉内镁的氧化反应，提高生产效率，同时获得高附加值的产品。

本发明提供一种脱除氧化镁的电石生产系统，包括热解炉、电石炉、烟道和吸附装置；

所述热解炉包括球形料入口和固体物料出口；

所述电石炉包括炉体、进料管和排气管；所述炉体的内腔包括热层区，所述电石炉工作时，所述热层区的温度为1400～1600℃；所述进料管由所述炉体的顶部深入到所述炉体的内腔；所述排气管位于所述热层区，所述排气管穿过所述炉体的侧壁与外部连通；所述排气管包括挡板，所述挡板倾斜的固定在所述排气管的进气口；

所述烟道包括尾气进口和烟气出口；

所述吸附装置包括烟气入口；

所述热解炉的固体物料出口连接所述电石炉的进料管，所述电石炉的排气管的出气口连接所述烟道的尾气进口，所述烟道的烟气出口连接吸附装置的烟气入口。

进一步的，本发明的系统包括预处理单元，所述预处理单元包括干燥装置、焙烧装置和造球装置；

所述干燥装置包括原煤入口和造球原煤出口；

所述焙烧装置包括钙基原料入口和造球钙料出口；

所述造球装置包括造球原煤入口、造球钙料入口和球形料出口；

所述干燥装置的造球原煤出口连接所述造球装置的造球原煤入口，所述焙烧装置的造球钙料出口连接所述造球装置的造球钙料入口，所述造球装置的球形料出口连接所述热解炉的球形料入口。

作为本发明优选的方案，所述吸附装置还包括高温气出口，所述热解炉包括高温气入口，所述吸附装置的高温气出口连接所述热解炉的高温气入口。

作为本发明优选的方案，所述排气管的挡板与水平方向的夹角为30～60°。

优选的，所述热解炉还包括位于所述热解炉顶部的热解油气出口。

本发明的另一目的是提供一种利用上述系统生产电石的方法，包括以下步骤：

A、将球形料送入热解炉，发生热解反应，获得固体物料；

B、将所述固体物料送入电石炉，加热至2100～2300℃，生成电石和含镁蒸气的尾气；

C、将所述含镁蒸气的尾气通过排气管排出所述电石炉，然后通过烟道冷却，发生氧化反应，生成含氧化镁的烟气；

D、将所述烟气送入吸附装置，吸附收集氧化镁，排出剩余的高温气，高温气的温度达到1000-1200℃。

进一步的，热解反应温度为500-900℃，优选为600-800℃。

作为优选的方案，在步骤A之前包括步骤：将原煤进行干燥，获得造球原煤；将钙基原料进行焙烧，获得造球钙料；将所述造球原煤和造球钙料混合后造球，获得球形料。

具体的，所述钙基原料包括石灰、石灰石、熟石灰和电石渣中的一种或多种。

进一步的，本发明的方法还包括步骤：将所述高温气送入所述热解炉，作为热解反应的热源。

更进一步的，所述步骤A的热解反应还生成热解油气，通过热解油气出口收集所述热解油气。