[发明专利]一种氧热法电石的生产装置和方法

说明书

本发明涉及一种氧热法电石的生产装置和方法，装置包括回转窑、气化加热炉、石灰窑和CO₂回收装置。回转窑的尾气出口通过引射器连接到气化加热炉，气化加热炉循环CO₂出口一路连接到石灰窑的CO₂入口，一路连接到回转窑的循环CO₂入口。石灰窑的烟气出口一路连接到CO₂回收装置，一路连接到引射器的引射气进口。在气化加热炉中电石尾气与纯氧燃烧生成CO₂和H₂O，与煤粉和纯氧燃烧的产物CO₂和H₂O合并从循环CO₂出口排出，一路进入回转窑加热煅烧电石原料生产电石，另一路进入石灰竖窑生产石灰。本发明通过气化加热炉、回转窑和石灰窑相结合生产电石和石灰，煤气化得到的高温烟气向电石窑和石灰窑供热，提高了燃煤热能利用率，减少了燃煤消耗量。

技术领域

本发明属于能源和矿物加工领域，涉及一种一种氧热法电石的生产装置和方法。

技术背景

电石生产能耗高，传统的电石生产方法是电热法，即依靠电加热的方法从电石原料获得电石产品。电石生产的能源消耗成本占总生产成本的比重较大，属于高能耗产业。因电是二次能源（火力发电的热能利用率约为30%~40%），电热法生产电石会导致电石的生产成本居高不下，使工业电石在市场上缺乏竞争力。煤气化电石生产以煤炭或焦炭不完全燃烧（高温气化）提供热量，去除了发电效率的限制，为提高一次能源的利用率提供了理论上的可能性。

燃烧产生的大量二氧化碳在高温下的电石生产环境中会消耗电石原料中的碳素（CO₂+C=2CO）。因为电石反应系统中的其他氧化剂可能消耗可作为还原剂的碳素或电石，所以电石的生成反应必须在还原性气氛中进行。用煤炭或焦炭的不完全燃烧可产生高纯度的一氧化碳气体，并提供电石生产所需要的热量。由热化学可知，CO的标准生成焓不足CO₂的30%，提供同样热量，不完全燃烧通常消耗更多碳质原料（焦炭或煤炭）。

电石尾气的出口温度设为1500℃时，用CO₂和纯氧的混合物作为煤炭的高温气化剂时，燃料煤的消耗量是作为电石原料煤的5.8倍。上述工况下，煤气化电石生产所消耗的煤炭绝大部分用作了燃料，且燃料实际用于电石生产的比例很低。这是因为经电石单元后气化煤气存在于高温尾气中的CO，并离开电石生产系统，燃煤的能量主要以电石尾气显热和燃烧热的形式排出了电石生产系统。为保证一定的电石产量只有加大煤炭气化量，这就势必造成燃煤消耗量非常高。因此，如何提高煤气化电石生产的燃料利用率，减少燃料消耗，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧热法电石的生产装置，通过气化加热炉得到高温CO₂向电石生产设备和石灰窑直接供热，利用尾气循环来控制煤气化的温度，提高燃煤热能利用率，减少燃煤消耗量。本发明的目的是提供一种氧热法电石生产的方法。

本发明的技术方案是：