根據(jù)本實用新型的具體實施例,物料入口 110可以設(shè)在熱解反應(yīng)區(qū)101上,且適于 向熱解反應(yīng)區(qū)101中供給含有中低階原煤和鈣基原料的混合物料。具體地,物料入口 110可 以設(shè)于熱解反應(yīng)區(qū)101的頂端。
[0028] 根據(jù)本實用新型的具體實施例,含氧氣體入口 120可以設(shè)在氧熱反應(yīng)區(qū)102上,且 適于向氧熱反應(yīng)區(qū)102中供給含氧氣體,以便使得混合物料中的部分半焦固體在氧熱反應(yīng) 區(qū)中與含氧氣體接觸發(fā)生不完全燃燒對混合原料進行預(yù)熱,同時產(chǎn)生高溫富含一氧化碳 的氣體,并且該高溫氣體自上而下進入熱解反應(yīng)區(qū)101使得混合物料中的中低階原煤進行 熱解反應(yīng),得到半焦固體以及高附加值的熱解氣和焦油。具體地,含氧氣體入口 120可以有 多個,并且多個含氧氣體入口 120可以設(shè)在氧熱反應(yīng)區(qū)102的側(cè)壁上,例如,多個含氧氣體 120可以對稱設(shè)置在氧熱反應(yīng)區(qū)102的側(cè)壁上。
[0029] 根據(jù)本實用新型的具體實施例,第一尾氣出口 130可以設(shè)在熱解反應(yīng)區(qū)101,且適 于將生成的含有熱解氣和焦油的尾氣排出熱解反應(yīng)區(qū)101。具體地,第一尾氣出口 130可以 為多個,并且多個第一尾氣出口 130可以設(shè)在熱解反應(yīng)區(qū)101的側(cè)壁上,例如,多個第一尾氣 出口可以對稱設(shè)置在熱解反應(yīng)區(qū)101的側(cè)壁上。
[0030] 根據(jù)本實用新型的具體實施例,預(yù)處理物料出口 140可以設(shè)在氧熱反應(yīng)區(qū)102,且 適于將產(chǎn)生的含有半焦固體和鈣基原料的預(yù)處理物料排出氧熱反應(yīng)區(qū)102。具體地,預(yù)處理 物料出口 140可以設(shè)在氧熱反應(yīng)區(qū)102的底端。
[0031] 根據(jù)本實用新型的實施例,電石反應(yīng)單元200內(nèi)具有反應(yīng)空間201。
[0032]根據(jù)本實用新型的實施例,電石反應(yīng)單元200上可以設(shè)有電極210、預(yù)處理物料入 口 220、第二尾氣出口 230以及電石出口 240。
[0033]根據(jù)本實用新型的具體實施例,電極210可嵌入到反應(yīng)空間201。
[0034] 根據(jù)本實用新型的具體實施例,預(yù)處理物料入口 220與預(yù)處理物料出口 140相連, 并且預(yù)處理物料入口 220可以設(shè)在電石反應(yīng)單元200上,適于將反應(yīng)產(chǎn)物供給至反應(yīng)空間 201中。具體地,預(yù)處理物料入口 220可以設(shè)在電石反應(yīng)單元200的頂端。
[0035]根據(jù)本實用新型的具體實施例,第二尾氣出口 230可以設(shè)在電石反應(yīng)單元200上, 且適于將生成的電石尾氣排出反應(yīng)空間201。具體地,第二尾氣出口 230可以有多個,并且多 個第二尾氣出口 230可以設(shè)在電石反應(yīng)單元200的頂端,例如,多個第二尾氣出口 230可以對 稱設(shè)置在電石反應(yīng)單元200的頂端。
[0036] 根據(jù)本實用新型的具體實施例,電石出口 240可以設(shè)在電石反應(yīng)單元200上,且適 于將生成的電石排出反應(yīng)空間201。具體地,電石出口 240可以有多個,并且多個電石出口 240可以設(shè)在電石反應(yīng)單元200的側(cè)壁上,例如,多個電石出口 240可以對稱設(shè)置在電石反應(yīng) 單元200的側(cè)壁上。
[0037] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過采用中低階原煤作為制備電石的碳基原料,該碳基原料在預(yù)處 理單元中的熱解反應(yīng)區(qū)發(fā)生熱解反應(yīng),得到半焦固體以及高附加值的熱解氣和焦油,然后 含有半焦固體和鈣基原料的混合物料在下落過程中,其中的半焦固體在與氧熱反應(yīng)區(qū)的含 氧氣體接觸發(fā)生不完全燃燒,產(chǎn)生高溫富含一氧化碳的氣體,該高溫氣體上升進入熱解反 應(yīng)區(qū)為中低階原煤熱解提供熱量,從而不僅可以有效降低原料成本,而且可以充分利用熱 量,同時由于在熱解反應(yīng)區(qū)已經(jīng)將物料進行初步預(yù)熱至500~700攝氏度,由此在氧熱反應(yīng) 區(qū)中無需燃燒大量半焦固體即可將物料升溫至800~1300攝氏度,得到反應(yīng)產(chǎn)物,因此僅會 產(chǎn)生少量灰分,對電石產(chǎn)物品質(zhì)影響較小,即所得到的電石具有較高的品質(zhì),其次將反應(yīng)產(chǎn) 物送入電石反應(yīng)單元中,同時利用電極電弧放熱產(chǎn)生的熱量以及高溫反應(yīng)產(chǎn)物自帶的大量 顯熱,對物料進一步加熱,使其發(fā)生電石反應(yīng),產(chǎn)生電石,并且通過將該預(yù)處理產(chǎn)物熱送至 電石反應(yīng)單元,能夠充分利用反應(yīng)產(chǎn)物中蘊含的大量顯熱,替代部分電能,相較于傳統(tǒng)電熱 法,生產(chǎn)噸電石電耗降低約400~700kwh,從而降低電石生產(chǎn)電耗,增加企業(yè)經(jīng)濟效益。此 外,將預(yù)處理單元設(shè)置于反應(yīng)單元的上方,有效地使上部的熱解反應(yīng)區(qū)、氧熱反應(yīng)區(qū)和下部 的反應(yīng)空間有機結(jié)合一體,利用重力作用使原料依次通過熱解反應(yīng)區(qū)、氧熱反應(yīng)區(qū)和反應(yīng) 空間,而不需要額外添加裝置使原料通過不同單元,從而降低了生產(chǎn)成本,還可以最大限度 的利用高溫?zé)峤馕锪巷@熱,且操作簡便。
[0038] 根據(jù)本實用新型的實施例,在將含有鈣基原料和中低階原煤的混合物料供給至預(yù) 處理反應(yīng)單元之前,可以預(yù)先對鈣基原料和中低階原煤分別進行干燥、焙燒、破碎等預(yù)處理 過程。需要說明的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對干燥、焙燒和破碎等預(yù)處理的條 件進行選擇,例如破碎后的原料粒度可以為5~15_。
[0039] 根據(jù)本實用新型的實施例,對混合物料中中低階原煤和鈣基原料的添加比例不作 嚴格限定,只要能夠發(fā)生反應(yīng),以便得到電石即可。根據(jù)本實用新型的具體實施例,原料中 中低階原煤和鈣基原料的質(zhì)量比為1.23:1,根據(jù)本實用新型的另一具體示例,中低級原煤 中固定碳含量為55.3wt%,鈣基原料中氧化鈣的含量為92.4wt%。發(fā)明人經(jīng)過大量實驗優(yōu) 化得到上述最優(yōu)質(zhì)量比。其中,添加適當(dāng)過量的中低階原煤,以便能夠使其生成的部分半焦 固體發(fā)生不完全燃燒放熱,以便提供熱量。
[0040] 根據(jù)本實用新型的實施例,含氧氣體的提供方式并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進行選擇,根據(jù)本實用新型的具體實施例,含氧氣體可以分別以氧氣、 富氧空氣以及空氣的至少一種方式提供。由此,含氧氣體能夠與熱解反應(yīng)區(qū)得到的部分高 溫半焦固體發(fā)生不完全燃燒,產(chǎn)生的大量熱量以加熱其余的固體,從而在氧熱反應(yīng)區(qū)無需 燃燒大量半焦固體即可滿足需求,故僅產(chǎn)生少量灰分,對電石產(chǎn)物的品質(zhì)影響較小。根據(jù)本 實用新型的另一個具體實施例,含氧氣體的入口可以為噴嘴結(jié)構(gòu)。
[0041] 根據(jù)本實用新型的實施例,鈣基原料的具體類型并不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)實際需要進行選擇,根據(jù)本實用新型的具體實施例,鈣基原料可以為石灰、石灰 石、熟石灰以及電石渣的至少一種。
[0042] 根據(jù)本實用新型的實施例,該電石反應(yīng)單元可以為現(xiàn)有技術(shù)中的密閉電石爐。現(xiàn) 有技術(shù)多數(shù)直接采用電石爐生產(chǎn)電石,即直接利用電石爐的電極電弧放熱,以達到加熱的 目的。然而,直接利用電能放熱以提供熱量,成本很高。此外,針對現(xiàn)有生產(chǎn)中利用氧熱法生 產(chǎn)電石,即指利用含碳原料不完全燃燒放出的熱量供給電石生成反應(yīng)的發(fā)生。然而不完全 燃燒放出的熱量較少,需要燃燒大量含碳原料才能夠達到熱量的需求,即直接通過燃燒大 量含碳原料以使原料達到較高溫度,例如2000~2300攝氏度。然而,該方法不僅需要燃燒大 量的原料,提高了生產(chǎn)成本,還會使燃燒產(chǎn)生的大量灰分附著在電石表面或者內(nèi)部,影響電 石的品質(zhì)。根據(jù)本實用新型的實施例,原料在預(yù)