石灰、焦炭和電石生產聯合裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于化工生產技術領域，涉及一種石灰、焦炭和電石生產聯合裝置。
【背景技術】
[0002]碳化I丐，分子式CaC2，俗稱電石，碳化鈣與水反應生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生產聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列產品，我國70%以上的PVC產品源于電石生產的乙炔。我國石油資源短缺而煤炭資源相對豐富，決定了電石行業在滿足下游需求方面仍將發揮不可替代的作用。
[0003]現有技術中，石灰、焦炭和電石生產是相互關聯的技術領域，石灰窯生產生石灰，焦化爐生產焦炭，為電石生產提供原料，傳統上電石生產、石灰生產和焦炭生產為相互獨立的生產系統。石灰煅燒的過程中會排放大量二氧化碳，平均每生產一噸石灰，排放接近一噸二氧化碳，傳統石灰煅燒設備中這些二氧化碳隨煙氣排放入大氣，由于混入煙氣后二氧化碳濃度低，回收成本高，不利于回收；傳統的焦炭生產工藝中，煤干餾設備使用內熱式干餾爐，干餾效果差，焦炭中仍然含有高含量的揮發成分，干餾氣也與干餾爐燃燒煙氣混合，焦油、可燃氣回收效果差，污染排放高；傳統石灰窯中燃料燃燒直接煅燒石灰石，煅燒過程中有害物質及雜質直接落入生石灰產品，影響了生石灰的質量，不利于生產高質量的生石灰，同時也影響了電石的產品質量，焦炭的焦化程度低，揮發成成分含量高，進入電石爐后進一步增加電石爐的污染。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種石灰、焦炭和電石生產聯合裝置，以優化電石生產的過程，相互利用熱量和物料，降低生產裝置的能量消耗和生產成本，減少二氧化碳的排放，節能減排、降低溫室效應，增加企業經濟效益。
[0005]本發明的技術方案是:石灰、焦炭和電石生產聯合裝置，包括石灰回轉窯和焦化回轉窯，石灰回轉窯設有石灰石料倉、石灰冷卻器和石灰倉，焦化回轉窯設有煤粉料倉、焦炭冷卻器和焦粉倉。聯合裝置還包括電石回轉窯，電石回轉窯設有電石原料倉和電石出料倉。石灰倉和焦粉倉通過混合壓球設備或電石原料粉輸送器連接到電石原料倉，電石原料倉通過窯尾罩連接到電石回轉窯的窯膛，窯膛通過窯頭罩連接到電石出料倉。
[0006]電石回轉窯的窯膛和電石出料倉內壁分別涂裝自熔性耐材層，電石出料倉設有加熱感應線圈。自熔性耐材層的材質為電石、電石原料或電石與電石原料混合物，或主要是電石和電石原料與其它輔助物質與碳的混合物。用金屬氧化物或非金屬氧化物替代氧化鈣，既可生產電石，也可用碳還原金屬或非金屬。這時的自熔性耐材層為金屬氧化物或非金屬氧化物與碳及其它輔助物質的混合物。金屬氧化物為鋁、錳、硅、鎳和鐵的氧化物，可以是黑色金屬氧化物，也可是有色金屬氧化物，也可是非金屬氧化物。當自熔性耐材損耗后，通過測量窯體外壁各個位置的溫度，或計算物料加料速度、配料方案等進行調節，補充耐材。
[0007]回轉窯可燒制玻璃或其它高溫煅燒材質，所述燒制玻璃或其它高溫煅燒材質的溫度需不低于1500°C。
[0008]回轉窯生產Si或SiC時，化學式為Si02+C+F高溫下反應生成Si，或Si02+C+F反應生成SiC ；當所述回轉窯生產的金屬為Ca或CaCJ#，化學式為CaO+C+F高溫下反應生成Ca，或CaO+C+F反應生成CaC2;當所述回轉窯生產的金屬為Μη或Mn 3C時，化學式為Mn02+C+F高溫下反應生成Μη，或Mn02+C+F反應生成Mn3C ;當所述回轉窯生產的金屬為A1或A14C3時，化學式為A1203+C+F高溫下反應生成Al，A1203+C+F反應生成A14C3。其中，F為輔助原料。
[0009]石灰回轉窯為間壁石灰回轉窯，焦化回轉窯為間壁焦化回轉窯，間壁石灰回轉窯和間壁焦化回轉窯分別由同軸安裝的內環和外環構成，內環的中心為窯膛，內環和外環之間為環形物料通道，環形物料通道設有耐材支撐。石灰石料倉通過進料環與環形物料通道連接，環形物料通道通過出料環與石灰冷卻器連接，石灰冷卻器與石灰倉連接。煤粉料倉通過進料環與環形物料通道連接，環形物料通道通過出料環與焦炭冷卻器連接，焦炭冷卻器與焦粉倉連接。間壁石灰回轉窯設有二氧化碳回收單元，間壁石灰回轉窯的進料環設有分解氣體出口，分解氣體出口連接到二氧化碳回收單元，間壁焦化回轉窯設有油氣分離器、焦油儲罐和煤氣儲罐，間壁焦化回轉窯的加料環設有干餾氣體出口。干餾氣體出口連接到油氣分離器，油氣分離器的氣體出口連接到煤氣儲罐，液體出口連接到焦油儲罐。裝置設有余熱發電單元，間壁石灰回轉窯、間壁焦化回轉窯和電石回轉窯的窯膛通過窯尾罩與余熱發電單元連接，余熱發電單元設有煙氣發電設備或蒸汽發電設備。煙氣發電設備包括煙氣輪機和發電機組，煙氣輪機與發電機組同軸連接。蒸汽發電設備包括廢熱鍋爐、蒸汽輪機和發電機組。廢熱鍋爐設蒸汽盤管，蒸汽盤管與蒸汽輪機連接，蒸汽輪機與發電機組同軸連接。
[0010]間壁石灰回轉窯、間壁焦化回轉窯和電石回轉窯分別為兩臺，兩臺間壁石灰回轉窯通過窯頭罩連通，兩臺間壁焦化回轉窯通過窯頭罩連通，兩臺電石回轉窯通過窯頭罩連通。每臺間壁石灰回轉窯配有石灰石料倉、石灰冷卻器和石灰石蓄熱器，每臺間壁焦化回轉窯配有煤粉料倉、焦炭冷卻器和煤粉蓄熱器，每臺電石回轉窯配有電石原料蓄熱器和電石原料倉，兩臺電石回轉窯共用電石出料倉。石灰石蓄熱器通過窯尾罩與間壁石灰回轉窯連接，煤粉蓄熱器通過窯尾罩與間壁焦化回轉窯連接，電石原料蓄熱器過窯尾罩與電石回轉窯連接。石灰石蓄熱器、煤粉蓄熱器和電石原料蓄熱器的上部設有進出氣口，進出氣口通過助燃三通閥與鼓風機或/和制氧設備連接，通過廢氣三通閥與廢氣排放系統連接。
[0011]石灰石蓄熱器、煤粉蓄熱器和電石原料蓄熱器中設有蓄熱體，蓄熱體為陶瓷耐火材料或金屬材料。蓄熱體的形狀為球狀體、蜂窩狀多面體或其它形狀。窯頭罩設有輔助燒嘴，輔助燒嘴為氣體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或固體燃料燒嘴。輔助燒嘴的氣體入口與富氧氣體管路或制氧設備連接。石灰回轉窯、焦化回轉窯和電石回轉窯的窯頭罩或窯尾罩設有燒嘴，燒嘴為固體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或氣體燃料燒嘴。燒嘴的氣體入口與鼓風機、富氧氣體管路或制氧設備連接。石灰石蓄熱器、煤粉蓄熱器和電石原料蓄熱器與窯尾罩連接處設有多彎道除塵器。蓄熱器與窯尾罩連接處設有多彎道除塵器，電石原料蓄熱器下部設有前置空氣燒嘴，用于燃燒電石回轉窯中的可燃性氣體。其中電石回轉窯為間壁回轉窯。
[0012]本發明石灰、焦炭和電石生產聯合裝置通過石灰回轉窯、焦化回轉窯與電石回轉窯相結合，使石灰生產、煤粉干餾、電石生產和回收分解氣體有機結合起來，充分利用回轉窯的余熱，減少了生產過程熱量損失，綜合利用熱量和物料，降低了電石生產等等能量消耗和生產成本，減少了二氧化碳的排放。間壁回轉窯煅燒石灰石，生產高品質生石灰，同時回收間壁加熱分解的二氧化碳氣體，有效利用了自然資源，有利于增加企業的經濟效益。間壁回轉窯干餾煤粉有利于回收煤氣和煤焦油副產，生產高品質焦炭。電石回轉窯的窯膛和電石出料倉內壁設有自熔性耐材層，有利于實現自動修補窯膛和電石出料倉內壁，減少停工檢修次數，延長生產周期和設備使用壽命。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明石灰、焦炭和電石生產聯合裝置的流程示意圖；
圖2為圖1的A-A圖；
圖3為本發明另一種實施方案的流程示意圖；
圖4為本發明電石回轉窯的部分結構放大圖；
其中:
1 一石灰石料倉、2—窯尾罩、3—進料環、4 一二氧化碳回收單元、5—間壁石灰回轉窯、6—出料環、7—窯頭罩、8—石灰冷卻器、9 一石灰倉、10—混合壓球設備、11 一余熱發電單兀、12—煤粉料倉、13 一間壁焦化回轉窖、14 一油氣分尚器、15 一煤氣儲觸、16 一焦油儲觸、17 一焦粉倉、18 —電石原料倉、19 一電石回轉窖、20 —自恪性耐材層、21—電石出料倉、22—加熱感應線圈、23—窯膛、24—焦炭冷卻器、25—燒嘴、26—輔助燒嘴、27—鼓風機、28—助燃二通閥、29 一廢氣排放系統、30 一廢氣二通閥、31 一石灰石蓄熱器、32 一煤粉蓄熱器、33 一電石原料蓄熱器、34—外環、35—內環、36—環形物料通道、37—耐材支撐、38—制氧設備、39—多彎道除塵器、40—前置空氣燒嘴、41 一電石原料粉輸送器。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例和附圖對本發明進行詳細說明。本發明保護范圍不限于實施例，本領域技術人員在權利要求限定的范圍內做出任何改動也屬于本發明保護的范圍。
[0015]實施例1
本發明石灰、焦炭和電石生產聯合裝置如圖1、圖4所示，包括石灰回轉窯、焦化回轉窯、電石回轉窯19、二氧化碳回收單元4和混合壓球設備10。石灰回轉窯為間壁石灰回轉窯5，焦化回轉窯為間壁焦化回轉窯13。石灰回轉窯設有石灰石料倉1、石灰冷卻器8和