制備電石的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及化工領域。具體地，本實用新型涉及制備電石的裝置。
【背景技術】
[0002] 電石學名碳化鈣，無色晶體，主要用于生產乙炔氣，曾被稱為"有機合成工業之 母"。乙炔是重要的化工原料，主要用于生產聚氯乙烯基和醋酸乙烯基產品，我國PVC產品 70%的生產原料乙炔來自于電石，電石對我國的經濟發展具有十分重要的作用，近十余年 來的產量不斷增長，2013年產量達2200萬噸以上。
[0003] 然而，目前制備電石的裝置仍有待改進。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型旨在至少在一定程度上解決現有技術中存在的技術問題之一。為此， 本實用新型提出一種制備電石的裝置。該制備電石的裝置能夠以中低階原煤作為制備電石 的原料，并且可以充分利用熱量，從而能夠顯著降低生產成本，另外所得電石具有較高的品 質。
[0005] 需要說明的是，本實用新型是基于發明人的下列發現而得到的：
[0006] 電石生產工藝主要有電熱法和氧熱法。電熱法采用固定床(移動床)一塊狀原料一 電弧加熱的方法，由于塊狀原料接觸面積小，嚴重限制了原料熱傳遞過程，使得工業反應需 在高溫下進行(2000~2300°C)，每噸電石(純度80%)的電耗高達3250kw · h，是名副其實的 "高耗能"產業。氧熱法是在有氧氣條件下，部分含碳燃料燃燒，產生熱量加熱剩余的碳和石 灰，使其反應生成電石，氧熱法能夠全部替代電能，但是由于單位含碳燃料不完全燃燒的放 熱量較小，故需要燃燒大量含碳燃料供給熱量，產生較多灰分富集到電石產物中，極大影響 電石產物品質。
[0007] 本實用新型的發明人經過大量實驗發現，將熱解與氧熱法以及電熱法耦合在一 起，以中低階原煤與鈣基原料為生產原料，混合投入制備電石的裝置后，首先在預處理單元 的熱解反應區進行熱解反應，之后熱解產物下落至氧熱反應區，部分熱解產物與含氧氣體 發生不完全燃燒放熱，加熱其余物料，使原料繼續升溫，同時大量高溫尾氣可以供給至熱解 反應區，隨后高溫原料下落至反應單元，利用電極電弧放熱以進一步對高溫原料加熱，以便 得到電石。由此，根據本實用新型實施例的制備電石的裝置能夠以中低階原煤作為制備電 石的原料，并且可以充分利用熱量，從而能夠顯著降低生產成本，另外所得電石具有較高的 品質。
[0008] 本實用新型提出了制備電石的裝置。根據本實用新型的實施例，該制備電石的裝 置包括：
[0009] 預處理單元和電石反應單元，其中，在豎直方向上，所述預處理單元位于所述電石 反應單元的上方，所述預處理單元包括：自上而下的熱解反應區和氧熱反應區；物料入口， 所述物料入口設在所述熱解反應區；含氧氣體入口，所述含氧氣體入口設在所述氧熱反應 區；第一尾氣出口，所述第一尾氣出口設在所述熱解反應區；預處理物料出口，所述預處理 物料出口設在所述氧熱反應區；所述電石反應單元包括:反應空間；電極，所述電極嵌入到 所述反應空間；預處理物料入口，所述預處理物料入口與所述預處理物料出口相連，并且所 述預處理物料入口設在所述電石反應單元上；第二尾氣出口，所述第二尾氣出口設在所述 電石反應單元上；電石出口，所述電石出口設在所述電石反應單元上，其中，在豎直方向上， 所述預處理單元位于所述電石反應單元的上方。
[0010]由此，根據本實用新型實施例的制備電石的裝置能夠以中低階原煤作為制備電石 的原料，并且可以充分利用熱量，從而能夠顯著降低生產成本，另外所得電石具有較高的品 質。
[0011] 根據本實用新型的實施例，上述制備電石的裝置還可以具有下列附加技術特征：
[0012] 根據本實用新型的實施例，所述制備電石的裝置進一步包括:高溫閥門，所述高溫 閥門設在所述預處理物料出口處，且分別與所述預處理物料出口和所述預處理物料入口相 連。
[0013] 根據本實用新型的實施例，所述熱解反應區的豎直高度大于所述氧熱反應區的豎 直高度。由此，可以使得物料在所述熱解反應區內有足夠的升溫時間。
[0014] 本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0015] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0016] 圖1顯示了根據本實用新型一個實施例的制備電石的裝置結構示意圖；
[0017] 圖2顯示了根據本實用新型另一個實施例的制備電石的裝置結構示意圖；以及
[0018] 圖3顯示了根據本實用新型一個實施例的制備電石的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型 的限制。
[0020] 在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語"上"、"下"、"中"等指示的方位或位 置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而 不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此 不能理解為對本實用新型的限制。
[0021] 在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語"相連"應做廣義理解，例如， 可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以 是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的 普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0022]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下" 可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特 征在第二特征"上方"可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水 平高度高于第二特征。
[0023]本實用新型提出了一種制備電石的裝置。根據本實用新型的實施例，參見圖1，該 制備電石的裝置包括:預處理單元100和電石反應單元200。
[0024]根據本實用新型的具體實施例，在豎直方向上，預處理單元100可以位于電石反應 單元200的上方。由此，預處理單元中產生的預處理產物可以在自身重力的作用下落至電石 反應單元中進行反應，從而不需要額外的傳輸裝置，進而可以降低設備成本。
[0025]根據本實用新型的具體實施例，預處理單元100內自上而下具有熱解反應區101和 氧熱反應區102。
[0026]根據本實用新型的實施例，預處理單元100上可以設有物料入口 110、含氧氣體入 口 120、第一尾氣出口 130和預處理物料出口 140。
[0027]