[发明专利]回收电石液显热的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种回收电石液显热的系统和方法。

背景技术

电石生产是以含碳原料(煤、焦炭、半焦等)和含钙原料(氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙等)在电热环境加热至1800℃～2200℃生成电石(CaC₂)，生产过程能耗极大，每吨电石耗电达3200～4000KWh/t电石，实际上理论上生产一吨电石仅需1630KWh电。其中高温液态电石出炉时的温度实测达1950～2000℃，电石液体所带显热和电石液相变热两项所带热量占电力供入热量的24.2％，所带显热非常可观。然而，该部分显热并没有得到充分开发利用。

发明内容

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，本发明的一个目的在于提出一种回收电石液显热的系统和方法，采用该系统可以有效回收电石液显热，同时提高电石生产效率。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种回收电石液显热的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：

电石炉，所述电石炉具有碳质物料入口、钙质物料入口和电石液出口；

电石车，所述电石车与所述电石液出口相连；

隧道窑，所述隧道窑内沿着窑头至窑尾的方向布置有轨道，所述电石车与所述隧道窑相连且可在所述轨道上沿着所述窑头到所述窑尾方向滑行，所述窑头布置有多个惰性气体喷孔，所述窑尾布置有多个加热后惰性气体喷孔，所述隧道窑侧壁上布置有水冷壁，所述水冷壁具有冷水入口和热水出口，所述窑头和所述窑尾两端密封，并且所述窑头设有电石车推移装置；

电石卸料装置，所述电石卸料装置靠近所述窑尾布置并且与所述电石车相连。

根据本发明实施例的回收电石液显热的系统通过将电石炉中得到电石液经电石车供给至密封的隧道窑中，并且通过隧道窑内供给惰性气体，同时在隧道窑侧壁上布置水冷壁，使得电石液与惰性气体直接换热以及水冷壁中水进行间接换热，即采用惰性气体和水冷壁回收电石液中的显热，换热后得到的加热后惰性气体可以供给至后续过程中的余热锅炉中产生蒸汽，而水冷壁中换热后产生的热水可以供给至后续的蒸汽包中汽水分离产生蒸汽，从而实现了电石液显热的有效回收利用，并且提高了电石生产效率，同时采用窑头和窑尾两端均密封的隧道窑，不仅可以避免电石液的高温氧化，而且可以避免对环境的污染。

另外，根据本发明上述实施例的回收电石液显热的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述多个惰性气体喷孔在所述窑头的炉墙上沿周向分布，所述多个加热后惰性气体喷孔在所述窑尾的炉墙上沿周向分布，所述惰性气体喷孔和所述加热后惰性气体喷孔的直径分别独立地为30～50mm。

在本发明的一些实施例中，相邻两个所述惰性气体喷孔间距为150～250mm，优选200mm。

在本发明的一些实施例中，相邻两个所述加热后惰性气体喷孔间距为150～250mm，优选200mm。

在本发明的一些实施例中，所述隧道窑沿直线或圆形布置。

在本发明的一些实施例中，所述水冷壁包括多段垂直列管水冷壁。由此，可以显著提高电石液显热的回收效率。

在本发明的一些实施例中，所述回收电石液显热的系统进一步包括：蒸汽包，所述蒸汽包与所述热水出口相连；凉水塔，所述凉水塔具有热水进水口和凉水出水口，所述热水进水口与所述热水出口相连，所述凉水出水口与所述冷水入口相连。

在本发明的一些实施例中，所述回收电石液显热的系统进一步包括：旋风分离器，所述旋风分离器具有进气口、分离后气体出口和粉尘出口，所述进气口与所述加热后惰性气体喷孔相连；余热锅炉，所述余热锅炉具有热气入口和换热后气出口，所述热气入口与所述分离后气体出口相连，所述换热后气出口与所述惰性气体喷孔相连。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上系统回收电石液显热的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将碳质物料和钙质物料供给至所述电石炉中经电极加热进行反应，以便得到电石液；

(2)将所述电石液供给至所述电石车中，使得所述电石液与所述水冷壁和所述惰性气体换热，以便得到热水、换热冷却后电石块和换热后惰性气体，并将所述换热冷却后电石块供给至所述电石卸料装置。