一種電石的制備系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了電石的制備系統。該系統包括：煤粉熱解單元、冷卻單元、混合單元、成型單元和電石冶煉單元。煤粉熱解單元設有煤粉入口、荒煤氣出口和高溫半焦出口；冷卻單元設有荒煤氣入口和熱解油水出口，荒煤氣入口與熱解單元的荒煤氣出口相連；混合單元設有高溫半焦入口、熱解油水入口、生石灰粉入口和混合物出口，高溫半焦入口與熱解單元的高溫半焦出口相連，熱解油水入口和冷卻單元的熱解油水出口相連；成型單元設有混合物入口和型球出口，混合物入口與混合單元的混合物出口相連；電石冶煉單元設有型球入口和電石出口，型球入口與成型單元的型球出口相連。本實用新型提供的電石的制備系統工藝簡單，制備出的電石質量好。
【專利說明】
一種電石的制備系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于電石的制備領域，具體涉及一種電石的制備系統。
【背景技術】
[0002]隨著采煤工業現代化程度的發展，原煤中粉煤的比例高達70%_80%，但是目前的電石行業，大部分都以塊狀的蘭炭為原料，從而導致塊煤資源供應緊張，粉煤大量積壓，若控制不當，則會產生大量的粉塵，對空氣和地下水造成污染。采用粉末狀中低階煤和粉末狀生石灰共混成型制備電石冶煉原料是電石行業發展的新趨勢。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供一種電石的制備系統及方法，該系統及方法的目的是解決熱解油水處理困難、提高熱解產品附加值，同時使得工藝成本降低、電石生產能耗降低。
[0004]本實用新型提供的電石的制備系統包括煤粉熱解單元、冷卻單元、混合單元、成型單元和電石冶煉單元;其中，所述煤粉熱解單元設有煤粉入口、荒煤氣出口和高溫半焦出口 ；所述冷卻單元設有荒煤氣入口和熱解油水出口，所述荒煤氣入口與所述熱解單元的荒煤氣出口相連;所述混合單元設有高溫半焦入口、熱解油水入口、生石灰粉入口和混合物出口，所述高溫半焦入口與所述熱解單元的高溫半焦出口相連，所述熱解油水入口和所述冷卻單元的熱解油水出口相連;所述成型單元設有混合物入口和型球出口，所述混合物入口與所述混合單元的混合物出口相連;所述電石冶煉單元設有型球入口和電石出口，所述型球入口與所述成型單元的型球出口相連。
[0005]進一步地，所述煤粉熱解單元還設有煙氣出口；所述系統還包括干燥單元，所述干燥單元為密閉輸送裝置，設有濕型球入口、干燥型球出口和煙氣進口，所述濕型球入口與所述成型單元的型球出口相連，所述干燥型球出口與所述電石冶煉單元的型球入口相連，所述煙氣進口與所述煤粉熱解單元的煙氣出口相連。
[0006]進一步地，所述系統還包括原料預處理單元，所述原料預處理單元包括煤破碎裝置和生石灰破碎裝置;所述煤破碎裝置設有煤粉出口，所述煤粉出口與所述煤粉熱解單元的煤粉入口相連;所述生石灰破碎裝置設有生石灰粉出口，所述生石灰粉出口與所述混合單元的生石灰粉入口相連。
[0007]上述系統中，所述煤粉熱解單元為煤快速熱解爐。
[0008]上述系統中，所述冷卻單元為冷凝水間冷裝置。
[0009]上述系統中，所述混合單元為攪拌裝置。
[0010]上述系統中，所述成型單元為壓球機。
[0011]上述系統中，所述電石冶煉單元為電石爐。
[0012]此外，上述系統中，所述煤粉熱解單元的高溫半焦出口與所述混合單元的高溫半焦入口通過保溫輸送裝置相連。
[0013]本實用新型提供的技術方案直接將熱解油水作為粘結劑制備電石原料，解決了熱解油水處理困難的問題，還降低了粘結劑的成本。此外，熱解油水中的焦油不經凈化直接使用，可以提高其利用率。通過熱解油水的回收利用，焦油再次熱解時被二次裂解成熱解氣，提高了熱解產品的附加值。熱解時產生的煙氣作為干燥介質回用到干燥單元，既提高了熱量利用率，也避免了污染環境，還降低了工藝成本。電石爐氣作為燃料回用于煤粉熱解單元中，也能降低工藝成本、減少環境污染。
[0014]本實用新型提供的電石的制備系統，不僅工藝簡單，而且制備出的電石質量好。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例中制備電石的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優點。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。
[0017]如圖1所示，本實用新型實施例公開了一種制備電石的系統。本實用新型實施例中制備電石的系統包括:原料預處理單元1、煤粉熱解單元2、冷卻單元3、混合單元4、成型單元
5、電石冶煉單元6和干燥單元7。其中，原料預處理單元I和干燥單元7并不是必要裝置，可視現場情況和具體的工藝決定是否增加到系統中。
[0018]原料預處理單元I包括煤破碎裝置11、生石灰破碎裝置12、煤中間儲倉13、生石灰中間儲倉14、煤螺旋輸送裝置15和生石灰螺旋輸送裝置16 O煤破碎裝置11、煤中間儲倉13和煤螺旋輸送裝置15依次相連，中低階煤進入煤破碎裝置11破碎成煤粉后存儲在煤中間儲倉13中，然后通過煤螺旋輸送裝置15送入煤粉熱解單元2中。生石灰破碎裝置12、生石灰中間儲倉14和生石灰螺旋輸送裝置16依次相連，生石灰進入生石灰破碎裝置12破碎成生石灰粉，生石灰粉儲存在生石灰中間儲倉14中，然后用生石灰螺旋輸送裝置16送入混合單元4中。原料預處理單元I可以只有煤破碎裝置11和生石灰破碎裝置12，但為了提高生產效率，可加上煤中間儲倉13、生石灰中間儲倉14、煤螺旋輸送裝置15和生石灰螺旋輸送裝置16。
[0019]本實施例中，煤粉熱解單元2是煤快速熱解爐。圖1中，21為煤粉入口，22為荒煤氣出口，23為高溫半焦出口。煤粉入口 21與煤螺旋輸送裝置15的出口相連。煤粉熱解后還會產生煙氣，煤粉熱解單元2還設有煙氣出口。
[0020]本實施例的冷卻單元3為冷凝水間冷裝置，設有荒煤氣入口31、熱解油水出口 32、熱解氣出口 33、冷凝水入口 34、冷凝水出口 35。荒煤氣入口 31與煤粉熱解單元2的熱解荒煤氣出口 22相連。
[0021]混合單元4為高強度攪拌裝置，可以是捏合機也可以是螺旋混料機。捏合機和螺旋混料機是常用的高粘物質攪拌裝置，結構簡單、運行可靠、混合效果好、生產成本低。圖1中，41為高溫半焦入口，42為熱解油水入口，43為生石灰粉入口，44為攪拌裝置，45為混合物出口。高溫半焦入口 41與煤粉熱解單元2的高溫半焦出口 23通過保溫輸送裝置相連，保溫輸送裝置可以是保溫桶或保溫鏈板;熱解油水入口 42與冷卻單元3的熱解油水出口 32相連;生石灰粉入口 43與生石灰螺旋輸送裝置16的出口相連。采用保溫輸送，充分利用高溫固體的顯熱，降低能耗。
[0022]本實施例的成型單元5為壓球機，包括混合物儲倉51和對擠雙輥52。混合物儲倉51用于貯存從混合單元4送來的混合物，對擠雙輥52用于型球成型。混合物儲倉51的入口與混合單元4的混合物出口 45相連。
[0023]本實施例中，電石冶煉單元6為電石爐，設有高溫球團入口61、電石出口 62和電石爐氣出口 63。
[0024]干燥單元7也可稱為型球輸送鏈板，是密閉輸送裝置，在將型球輸送到電石冶煉單元6的過程中即能完成干燥。這種干燥方式快速、簡單，又不會對型球造成污染。由于是密閉輸送裝置，干燥后的型球有一定溫度，能降低電石冶煉的能耗。干燥單元7設有濕型球入口、干燥型球出口和煙氣進口。濕型球入口與對成型單元5的擠雙輥52的出口相連，干燥型球出口與電石冶煉單元6的高溫球團入口 61相連，煙氣進口與煤粉熱解單元2的煙氣出口相連。干燥單元7用煤粉熱解單元2產生的煙氣作為干燥介質。
[0025]本實用新型直接將熱解油水作為粘結劑制備電石原料，解決了熱解油水處理困難的問題，還降低了粘結劑的成本。此外，熱解油水中的焦油不經凈化直接使用，可以提高其利用率。通過熱解油水的回收利用，焦油再次熱解時能被二次裂解成熱解氣，提高了熱解產品的附加值。
[0026]水在煤粉成型過程中能起到潤濕的作用，但太多會影響粘結的效果。熱解油水中的水含量不多，適量的水分可以潤濕煤粒表面，減少煤粉在成型過程中因相互擠壓而形成的摩擦阻力，從而有利于煤粉之間緊密結合。
[0027]中低階煤的揮發分較高，若直接進電石爐，不僅會造成資源的浪費，而且會因為電石爐氣的大量增加造成電石生產過程的不穩定。本實用新型中，先將中低階煤進行熱解，將煤中的揮發分提取出來，再制備電石冶煉原料。本實用新型中，將煤熱解產生的揮發分經過冷凝獲得的液體稱作熱解油水，主要為焦油和水。熱解油水為粘性物質，凈化比較困難。
[0028]本實用新型中，型球在進電石爐前并不一定必須經過干燥。干燥后的型球含水量少，能減少電石爐氣，有利于冶煉電石。此外，干燥單元7的干燥介質為煤粉熱解單元2產生的煙氣。煙氣的回收利用，既提高了其熱量利用率，也避免了污染環境，還降低了工藝成本。
[0029]本實用新型中，電石爐氣直接作為燃料回用于煤粉熱解單元2中。
[0030]電石爐氣的主要成分是CO，還有少量氫氣、焦油及粉塵。由于含有焦油，電石爐氣的凈化、輸送成了難題。本實用新型直接將從電石爐出來、未經凈化的電石爐氣作為燃料回用于煤粉熱解單元2中，用于熱解煤粉，能降低工藝成本、減少環境污染。電石爐氣中的焦油再次熱解時被二次裂解成熱解氣，提高了熱解爐氣的附加值。
[0031]下面結合具體實施例來說明本實用新型的技術方案。
[0032]下述實施例中所取工藝條件數值均為示例性的，其可取數值范圍如前述說明書中所示。
[0033]下述實施例所用的中低階煤為長焰煤。用電石中CaC2的含量和發氣量來表征制得的電石的質量，所用方法均為本行業常規的檢測方法。
[0034]實施例1
[0035]通過煤破碎裝置11將長焰煤破碎至最大顆粒尺寸為1mm，通過生石灰破碎裝置12將塊狀生石灰破碎至最大顆粒尺寸為3mm。破碎后的長焰煤粉和生石灰粉分別儲存在煤中間儲倉13和生石灰中間儲倉14中。通過煤螺旋輸送裝置15和生石灰螺旋輸送裝置16將質量比為0.8:1的長焰煤粉和生石灰粉分別送至煤快速熱解爐和捏合機中。長焰煤粉在650°C溫度下熱解60min，制得熱解荒煤氣、煙氣和高溫半焦。熱解荒煤氣經冷凝水間冷裝置冷凝后得到熱解氣和熱解油水，熱解氣經進一步凈化處理后儲存。高溫半焦通過保溫桶送入捏合機中，與生石灰粉攪拌均勻后加入從冷凝水間冷裝置送來的熱解油水，熱解油水的加入量為煤粉和生石灰粉的總質量的3%。再次混合均勻后制得混合物。將混合物送入壓球機中，在壓力為1MPa下擠壓成型，制得型球。型球通過型球輸送鏈板進行干燥，型球輸送鏈板所用的干燥介質為長焰煤粉熱解后產生的煙氣。干燥后的型球送入電石爐中，在溫度為2200°(:下進行電石冶煉，制得電石液及電石爐氣。電石液經冷卻后形成電石，電石爐氣直接作為燃料回用于煤快速熱解爐中。檢測所得電石中CaC2的含量及發氣量。
[0036]本實施例制得的電石的CaC2的含量為80.4，發氣量為299L/kg。
[0037]實施例2
[0038]通過煤破碎裝置11將長焰煤破碎最大顆粒尺寸為0.5mm，通過生石灰破碎裝置12將塊狀生石灰破碎至最大顆粒尺寸為1mm。破碎后的長焰煤粉和生石灰粉分別儲存在煤中間儲倉13和生石灰中間儲倉14中。通過煤螺旋輸送裝置15和生石灰螺旋輸送裝置16將質量比為1.2:1的長焰煤粉和生石灰粉分別送至煤快速熱解爐和螺旋混料機中。長焰煤粉在900°C溫度下熱解20min，制得熱解荒煤氣、煙氣和高溫半焦。熱解荒煤氣經冷凝水間冷裝置冷凝后得到熱解氣和熱解油水，熱解氣經進一步凈化處理后儲存。高溫半焦通過保溫鏈板送入螺旋混料機中，與生石灰粉攪拌均勻后加入從冷凝水間冷裝置送來的熱解油水，熱解油水的加入量為煤粉和生石灰粉的總質量的10%。再次混合均勻后制得混合物。將混合物送入壓球機中，在壓力為25MPa下擠壓成型，制得型球。型球通過型球輸送鏈板進行干燥，型球輸送鏈板所用的干燥介質為長焰煤粉熱解后產生的煙氣。干燥后的型球送入電石爐中，在溫度為1800°C下進行電石冶煉，制得電石液及電石爐氣。電石液經冷卻后形成電石，電石爐氣直接作為燃料回用于煤快速熱解爐中。檢測所得電石中CaC2的含量及發氣量。
[0039]本實施例制得的電石的CaC2的含量為87.9，發氣量為327L/kg。
[0040]從上述實施例可見，采用本實用新型提供的技術方案，制得的電石質量好。此外，上述實施例中，制得的電石外表完整、破碎處少，說明型球的強度高，在型球熱解、電石冶煉的過程中，都不易破碎。這從另一方面證明了本實用新型提供的技術方案比較好。
[0041]綜上，可以得出，本實用新型提供的技術方案直接將熱解油水作為粘結劑制備電石原料，解決了熱解油水處理困難的問題，還降低了粘結劑的成本。此外，熱解油水中的焦油不經凈化直接使用，可以提高其利用率。通過熱解油水的回收利用，焦油再次熱解時被二次裂解成熱解氣，提高了熱解產品的附加值。熱解時產生的煙氣作為干燥介質回用到干燥單元，既提高了熱量利用率，也避免了污染環境，還降低了工藝成本。電石爐氣作為燃料回用于煤粉熱解單元中，也能降低工藝成本、減少環境污染。
[0042]本實用新型提供的制備電石的系統及方法，不僅工藝簡單、成本低廉，而且制備出的電石質量好。
[0043]需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的范圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本實用新型的范圍之內。此外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。
【主權項】
1.一種電石的制備系統，包括:煤粉熱解單元、冷卻單元、混合單元、成型單元和電石冶煉單元； 所述煤粉熱解單元設有煤粉入口、荒煤氣出口和高溫半焦出口 ； 所述冷卻單元設有荒煤氣入口和熱解油水出口，所述荒煤氣入口與所述熱解單元的荒煤氣出口相連； 所述混合單元設有高溫半焦入口、熱解油水入口、生石灰粉入口和混合物出口，所述高溫半焦入口與所述熱解單元的高溫半焦出口相連，所述熱解油水入口和所述冷卻單元的熱解油水出口相連； 所述成型單元設有混合物入口和型球出口，所述混合物入口與所述混合單元的混合物出口相連； 所述電石冶煉單元設有型球入口和電石出口，所述型球入口與所述成型單元的型球出口相連。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于， 所述煤粉熱解單元還設有煙氣出口 ； 所述系統還包括干燥單元，所述干燥單元為密閉輸送裝置，設有濕型球入口、干燥型球出口和煙氣進口，所述濕型球入口與所述成型單元的型球出口相連，所述干燥型球出口與所述電石冶煉單元的型球入口相連，所述煙氣進口與所述煤粉熱解單元的煙氣出口相連。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括原料預處理單元，所述原料預處理單元包括煤破碎裝置和生石灰破碎裝置； 所述煤破碎裝置設有煤粉出口，所述煤粉出口與所述煤粉熱解單元的煤粉入口相連； 所述生石灰破碎裝置設有生石灰粉出口，所述生石灰粉出口與所述混合單元的生石灰粉入口相連。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述煤粉熱解單元為煤快速熱解爐。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述冷卻單元為冷凝水間冷裝置。6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述混合單元為攪拌裝置。7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成型單元為壓球機。8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電石冶煉單元為電石爐。9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述煤粉熱解單元的高溫半焦出口與所述混合單元的高溫半焦入口通過保溫輸送裝置相連。
【文檔編號】C01B31/32GK205668944SQ201620557182
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】劉維娜, 丁力, 張順利, 董賓, 郭啟海, 路丙川, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司