本發(fā)明涉及能源化工領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：電石即碳化鈣(CaC2)，上世紀(jì)中葉之前被譽(yù)為有機(jī)合成之母。目前主要用于生產(chǎn)氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基等系列產(chǎn)品，我國70％以上的PVC(聚氯乙烯)生產(chǎn)源于電石乙炔。電石對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用，近十余年來的產(chǎn)量不斷增長，2013年產(chǎn)量超2200萬噸。炭黑系芳族石油或煤焦油等原料不完全燃燒的產(chǎn)物，作為重要的填充補(bǔ)強(qiáng)劑和優(yōu)良的著色或調(diào)色劑，目前廣泛應(yīng)用于橡膠及塑料加工、油墨涂料、化纖、電子、冶金等行業(yè)。煤炭通過隔絕空氣加熱可以得到固體碳基材料和煤焦油等產(chǎn)品，固體碳基材料正好是電石生產(chǎn)所需的原料，煤焦油是炭黑生產(chǎn)所需原料，現(xiàn)生產(chǎn)工藝中，煤炭熱解、電石生產(chǎn)和炭黑的生產(chǎn)是獨(dú)立進(jìn)行的，導(dǎo)致煤炭熱解后高溫固體碳基材料、煤焦油及熱解氣的顯熱都被浪費(fèi)，同時(shí)，在熄焦處理過程中會(huì)有廢水或廢氣產(chǎn)生，煤焦油和熱解氣分離的過程中也會(huì)消耗大量激冷水，這些水最終以含酚污水的形式排出因而，現(xiàn)有的制備電石和炭黑的方法仍有待改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法和系統(tǒng)。采用該方法可以利用制備得到的電石液的顯熱將煤炭熱解產(chǎn)生的焦油轉(zhuǎn)化為炭黑，節(jié)約了制備炭黑所需的熱量，同時(shí)炭黑可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，從而可以提高制備得到的電石的品質(zhì)，此外，通過將焦油轉(zhuǎn)化為炭黑，還可以避免處理焦油所帶來的污染問題。在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將碳基材料和鈣基材料分別進(jìn)行細(xì)磨，以便得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末；將所述碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐進(jìn)行快速熱解處理，以便得到熱解物料和熱解油氣；將所述熱解物料與所述鈣基超細(xì)粉末進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)；將所述物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，以便得到電石液；將所述電石液與所述熱解油氣進(jìn)行換熱，以便利用所述電石液的顯熱將所述熱解油氣中的焦油裂解成炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?；以及將所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑。由此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法通過將碳基材料和鈣基材料進(jìn)行細(xì)磨，得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末，將碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐中進(jìn)行快速熱解處理，以便得到含有焦油的熱解油氣和以碳為主要成分的熱解物料；進(jìn)而將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末進(jìn)行混合成型處理，得到物料球團(tuán)；將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，得到高溫電石液；進(jìn)一步地，將碳基超細(xì)粉末熱解得到的含有焦油的熱解油氣與高溫電石液進(jìn)行換熱，利用電石液的顯然將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?，從而在無需外加熱源的條件下，實(shí)現(xiàn)了焦油到炭黑的轉(zhuǎn)化，同時(shí)炭黑還可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，提高了制備得到的電石的品質(zhì)；換熱后，將高溫?zé)煔膺M(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑產(chǎn)品；此外，通過將焦油轉(zhuǎn)化為炭黑，還可以避免處理焦油所帶來的污染問題。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述碳基超細(xì)粉末的平均粒徑為不大于0.1mm。由此，可以顯著增加碳基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，從而顯著降低后續(xù)電石反應(yīng)的能耗。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述鈣基超細(xì)粉末的平均粒徑為不大于0.074mm。由此，可以顯著增加鈣基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，從而進(jìn)一步降低后續(xù)電石反應(yīng)的能耗。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述快速熱解處理的溫度為540～610攝氏度，時(shí)間為6～10秒。由此，可以顯著提高所述快速熱解處理得到的焦油的產(chǎn)率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述物料球團(tuán)的平均粒徑為5～35mm。由此，可以顯著提高后續(xù)電石反應(yīng)的效率。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法進(jìn)一步包括：在進(jìn)行所述除塵處理之前，將所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱能回收。在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種實(shí)施上述實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：碳基粉碎裝置，所述碳基粉碎裝置具有碳基材料入口和碳基超細(xì)粉末出口；鈣基粉碎裝置，所述鈣基粉碎裝置具有鈣基材料入口和鈣基超細(xì)粉末出口；快速熱解爐，所述快速熱解爐具有碳基超細(xì)粉末入口、熱解物料出口和熱解油氣出口，所述碳基超細(xì)粉末入口與所述碳基超細(xì)粉末出口相連；混合成型裝置，所述混合成型裝置具有熱解物料入口、鈣基超細(xì)粉末入口和物料球團(tuán)出口，所述熱解物料入口與所述熱解物料出口相連，所述鈣基超細(xì)粉末入口與所述鈣基超細(xì)粉末出口相連；電石爐，所述電石爐具有物料球團(tuán)入口、電石液出口，所述物料球團(tuán)入口與所述物料球團(tuán)出口相連；電石液收集器，所述電石液收集器具有電石液腔室、換熱結(jié)構(gòu)，所述換熱結(jié)構(gòu)具有熱解油氣入口和高溫?zé)煔獬隹?，所述電石液腔室的入口與所述電石液出口相連，所述熱解油氣入口與所述熱解油氣出口相連；以及除塵器，所述除塵器具有高溫?zé)煔馊肟?、合成氣出口和炭黑出口，所述高溫?zé)煔馊肟谂c所述高溫?zé)煔獬隹谙噙B。由此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)通過將利用碳基粉碎裝置和鈣基粉碎裝置分別碳基材料和鈣基材料進(jìn)行細(xì)磨，得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末，將碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐中進(jìn)行快速熱解處理，以便得到含有焦油的熱解油氣和以碳為主要成分的熱解物料；將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末熱送至混合成型裝置進(jìn)行混合成型處理，得到物料球團(tuán)；進(jìn)而將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，得到的高溫電石液進(jìn)入電石液收集器；進(jìn)一步地，將碳基超細(xì)粉末熱解得到的含有焦油的熱解油氣送入電石液收集器，并與高溫電石液進(jìn)行換熱，利用電石液的顯然將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?，從而在無需外加熱源的條件下，實(shí)現(xiàn)了焦油到炭黑的轉(zhuǎn)化，同時(shí)炭黑還可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，提高了制備得到的電石的品質(zhì)；換熱后，將高溫?zé)煔馑腿氤龎m器進(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑產(chǎn)品；此外，通過將焦油轉(zhuǎn)化為炭黑，還可以避免處理焦油所帶來的污染問題。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括：換熱器，所述換熱器設(shè)置在所述電石液收集器與所述除塵器之間，適于對(duì)進(jìn)入除塵器之前的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱能回收。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)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，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法流程示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法流程示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)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(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將碳基材料和鈣基材料分別進(jìn)行細(xì)磨，以便得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末；將碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐進(jìn)行快速熱解處理，以便得到熱解物料和熱解油氣；將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)；將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，以便得到電石液；將電石液與熱解油氣進(jìn)行換熱，以便利用電石液的顯熱將熱解油氣中的焦油裂解成炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?；以及將高溫?zé)煔膺M(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑。下面對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法進(jìn)行詳細(xì)描述，參考圖1～2，該方法包括：S100：細(xì)磨該步驟中，將碳基材料和鈣基材料分別進(jìn)行細(xì)磨，以便得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末。具體地，碳基材料可以為長焰煤，鈣基材料可以為生石灰。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，碳基超細(xì)粉末的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，碳基超細(xì)粉末的粒徑可以不高于0.1mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將碳基材料破碎至該粒徑，可以顯著提高得到的碳基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，使碳基超細(xì)粉末與鈣基超細(xì)粉末充分混合均勻，由此可以顯著降低后續(xù)電石反應(yīng)所需的溫度，使混合物料中的碳與鈣可以在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)生成電石。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鈣基超細(xì)粉末的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鈣基超細(xì)粉末的粒徑可以不高于0.074mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將鈣基材料破碎至該粒徑，可以顯著提高得到的鈣基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，使鈣基超細(xì)粉末與碳基超細(xì)粉末充分混合均勻，由此可以顯著降低后續(xù)電石反應(yīng)所需的溫度，使混合物料中的碳與鈣可以在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)生成電石。S200：快速熱解處理該步驟中，將碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐進(jìn)行快速熱解處理，以便得到熱解物料和熱解油氣。具體地，可以將碳基超細(xì)粉末供給至快速熱解爐的上部，利用碳基超細(xì)粉末的自身重力使其自由下落通過爐體，得到熱解物料和含有焦油的熱解油氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，快速熱解處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，快速熱解處理的溫度可以為540～610攝氏度，時(shí)間可以為6～10秒，發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，在上述條件下進(jìn)行快速熱解處理，可以使得焦油產(chǎn)率最大化。S300：混合成型處理該步驟中，將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)。具體地，可以采用預(yù)壓螺旋將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末預(yù)壓后在對(duì)輥成型機(jī)中進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，物料球團(tuán)的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，物料球團(tuán)的平均粒徑可以為5～35mm。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，物料球團(tuán)的粒徑過小會(huì)影響物料的透氣性，粒徑過大則會(huì)影響物料間的傳熱，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間的增長、效率降低。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，物料球團(tuán)的粒徑在15mm時(shí)，物料的透氣性以及傳熱傳質(zhì)性能最佳。S400：電石反應(yīng)該步驟中，將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，以便得到電石液。具體地，可以在2200攝氏度下進(jìn)行上述電石反應(yīng)，由此可以顯著提高電石反應(yīng)的效率，進(jìn)而制備得到的溫度在2000攝氏度以上的電石液從電石爐底流出，進(jìn)入電石液收集器。S500：換熱該步驟中，將電石液與熱解油氣進(jìn)行換熱，以便利用電石液的顯熱將熱解油氣中的焦油裂解成炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過將電石液與熱解油氣進(jìn)行換熱，可以利用熱解油氣對(duì)電石液進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用電石液的顯然將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?，從而在無需外加熱源的條件下，實(shí)現(xiàn)了焦油到炭黑的轉(zhuǎn)化，同時(shí)炭黑還可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，提高了制備得到的電石的品質(zhì)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，傳統(tǒng)工藝中，需要采用水或者氨水激冷來實(shí)現(xiàn)熱解油氣中焦油的分離，不僅會(huì)消耗大量新鮮水，還會(huì)產(chǎn)生大量含酚污水，而本發(fā)明的方法通過利用電石液的顯熱將將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，避免了傳統(tǒng)工藝中處理焦油造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。S550：熱能回收該步驟中，在除塵處理之前，將高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱能回收。具體地，熱解油氣與電石液換熱后，轉(zhuǎn)化為溫度較高的高溫?zé)煔猓ㄟ^對(duì)該高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱能回收，進(jìn)而可以將回收的熱能進(jìn)行再利用。S600：除塵該步驟中，將高溫?zé)煔膺M(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑。由此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法通過將碳基材料和鈣基材料進(jìn)行細(xì)磨，得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末，將碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐中進(jìn)行快速熱解處理，以便得到含有焦油的熱解油氣和以碳為主要成分的熱解物料；進(jìn)而將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末進(jìn)行混合成型處理，得到物料球團(tuán)；將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，得到高溫電石液；進(jìn)一步地，將碳基超細(xì)粉末熱解得到的含有焦油的熱解油氣與高溫電石液進(jìn)行換熱，利用電石液的顯然將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?，從而在無需外加熱源的條件下，實(shí)現(xiàn)了焦油到炭黑的轉(zhuǎn)化，同時(shí)炭黑還可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，提高了制備得到的電石的品質(zhì)；換熱后，將高溫?zé)煔庖来芜M(jìn)行熱能回收和除塵處理，以便得到合成氣和炭黑產(chǎn)品；此外，通過將焦油轉(zhuǎn)化為炭黑，還可以避免處理焦油所帶來的污染問題。在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種實(shí)施上述實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)方法的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3-4，該系統(tǒng)包括：碳基粉碎裝置100、鈣基粉碎裝置200、快速熱解爐300、混合成型裝置400、電石爐500、電石液收集器600以及除塵器700；其中，碳基粉碎裝置100具有碳基材料入口101和碳基超細(xì)粉末出口102；鈣基粉碎裝置200具有鈣基材料入口201和鈣基超細(xì)粉末出口202；快速熱解爐300具有碳基超細(xì)粉末入口301、熱解物料出口302和熱解油氣出口303，碳基超細(xì)粉末入口301與碳基超細(xì)粉末出口102相連；混合成型裝置400具有熱解物料入口401、鈣基超細(xì)粉末入口402和物料球團(tuán)出口403，熱解物料入口401與熱解物料出口302相連，鈣基超細(xì)粉末入口402與鈣基超細(xì)粉末出口202相連；電石爐500具有物料球團(tuán)入口501、電石液出口502，物料球團(tuán)入口501與物料球團(tuán)出口403相連；電石液收集器600具有電石液腔室610、換熱結(jié)構(gòu)620，換熱結(jié)構(gòu)620具有熱解油氣入口601和高溫?zé)煔獬隹?02，電石液腔室610的入口603與電石液出口502相連，熱解油氣入口601與熱解油氣出口303相連；除塵器700具有高溫?zé)煔馊肟?01、合成氣出口702和炭黑出口703，高溫?zé)煔馊肟?01與高溫?zé)煔獬隹?02相連。下面參考圖3-4對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述：根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，碳基粉碎裝置100具有碳基材料入口101和碳基超細(xì)粉末出口102，碳基粉碎裝置100適于將碳基材料進(jìn)行細(xì)磨，以便得到碳基超細(xì)粉末。具體地，碳基材料可以為長焰煤。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，碳基超細(xì)粉末的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，碳基超細(xì)粉末的粒徑可以不高于0.1mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將碳基材料破碎至該粒徑，可以顯著提高得到的碳基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，使碳基超細(xì)粉末與鈣基超細(xì)粉末充分混合均勻，由此可以顯著降低后續(xù)電石反應(yīng)所需的溫度，使混合物料中的碳與鈣可以在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)生成電石。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鈣基超細(xì)粉末的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鈣基超細(xì)粉末的粒徑可以不高于0.074mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將鈣基材料破碎至該粒徑，可以顯著提高得到的鈣基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，使鈣基超細(xì)粉末與碳基超細(xì)粉末充分混合均勻，由此可以顯著降低后續(xù)電石反應(yīng)所需的溫度，使混合物料中的碳與鈣可以在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)生成電石。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鈣基粉碎裝置200具有鈣基材料入口201和鈣基超細(xì)粉末出口202，鈣基粉碎裝置200適于將鈣基材料進(jìn)行細(xì)磨，以便得到鈣基超細(xì)粉末。具體地，鈣基材料可以為生石灰。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鈣基超細(xì)粉末的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鈣基超細(xì)粉末的粒徑可以不高于0.074mm。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將鈣基材料破碎至該粒徑，可以顯著提高得到的鈣基超細(xì)粉末的比表面積和接觸面積，使鈣基超細(xì)粉末與碳基超細(xì)粉末充分混合均勻，由此可以顯著降低后續(xù)電石反應(yīng)所需的溫度，使混合物料中的碳與鈣可以在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)生成電石。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，快速熱解爐300具有碳基超細(xì)粉末入口301、熱解物料出口302和熱解油氣出口303，碳基超細(xì)粉末入口301與碳基超細(xì)粉末出口102相連，快速熱解爐300適于將碳基超細(xì)粉末進(jìn)行快速熱解處理，以便得到熱解物料和熱解油氣。具體地，可以將碳基超細(xì)粉末供給至快速熱解爐300的上部，利用碳基超細(xì)粉末的自身重力使其自由下落通過爐體，得到熱解物料和含有焦油的熱解油氣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，快速熱解處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，快速熱解處理的溫度可以為540～610攝氏度，時(shí)間可以為6～10秒，發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，在上述條件下進(jìn)行快速熱解處理，可以使得焦油產(chǎn)率最大化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混合成型裝置400具有熱解物料入口401、鈣基超細(xì)粉末入口402和物料球團(tuán)出口403，熱解物料入口401與熱解物料出口302相連，鈣基超細(xì)粉末入口402與鈣基超細(xì)粉末出口202相連，混合成型裝置400適于將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)。具體地，可以采用預(yù)壓螺旋將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末預(yù)壓后在對(duì)輥成型機(jī)中進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，物料球團(tuán)的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，物料球團(tuán)的平均粒徑可以為5～35mm。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，物料球團(tuán)的粒徑過小會(huì)影響物料的透氣性，粒徑過大則會(huì)影響物料間的傳熱，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間的增長、效率降低。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，物料球團(tuán)的粒徑在15mm時(shí)，物料的透氣性以及傳熱傳質(zhì)性能最佳。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電石爐500具有物料球團(tuán)入口501、電石液出口502，物料球團(tuán)入口501與物料球團(tuán)出口403相連，電石爐500適于將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，以便得到電石液。具體地，可以在2200攝氏度下進(jìn)行上述電石反應(yīng)，由此可以顯著提高電石反應(yīng)的效率，進(jìn)而制備得到的溫度在2000攝氏度以上的電石液從電石爐底流出，進(jìn)入電石液收集器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電石液收集器600具有電石液腔室610、換熱結(jié)構(gòu)620，換熱結(jié)構(gòu)620具有熱解油氣入口601和高溫?zé)煔獬隹?02，電石液腔室610的入口603與電石液出口502相連，熱解油氣入口601與熱解油氣出口303相連，電石液收集器600適于對(duì)電石液進(jìn)行收集，并利用換熱結(jié)構(gòu)620將電石液與熱解油氣進(jìn)行換熱，以便利用電石液的顯熱將熱解油氣中的焦油裂解成炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?。根?jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過將電石液與熱解油氣進(jìn)行換熱，可以利用熱解油氣對(duì)電石液進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用電石液的顯然將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔猓瑥亩跓o需外加熱源的條件下，實(shí)現(xiàn)了焦油到炭黑的轉(zhuǎn)化，同時(shí)炭黑還可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，提高了制備得到的電石的品質(zhì)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，傳統(tǒng)工藝中，需要采用水或者氨水激冷來實(shí)現(xiàn)熱解油氣中焦油的分離，不僅會(huì)消耗大量新鮮水，還會(huì)產(chǎn)生大量含酚污水，而本發(fā)明的系統(tǒng)通過利用電石液的顯熱將將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，避免了傳統(tǒng)工藝中處理焦油造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，除塵器700具有高溫?zé)煔馊肟?01、合成氣出口702和炭黑出口703，高溫?zé)煔馊肟?01與高溫?zé)煔獬隹?02相連，除塵器700適于將高溫?zé)煔膺M(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑。參考圖4，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備電石和炭黑的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括：換熱器800，換熱器800設(shè)置在電石液收集器600與除塵器700之間，適于對(duì)進(jìn)入除塵器之前的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱能回收，進(jìn)而可以將回收的熱能進(jìn)行再利用。由此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)通過將利用碳基粉碎裝置和鈣基粉碎裝置分別碳基材料和鈣基材料進(jìn)行細(xì)磨，得到碳基超細(xì)粉末和鈣基超細(xì)粉末，將碳基超細(xì)粉末在快速熱解爐中進(jìn)行快速熱解處理，以便得到含有焦油的熱解油氣和以碳為主要成分的熱解物料；將熱解物料與鈣基超細(xì)粉末熱送至混合成型裝置進(jìn)行混合成型處理，得到物料球團(tuán)；進(jìn)而將物料球團(tuán)熱送至電石爐內(nèi)進(jìn)行電石反應(yīng)，得到的高溫電石液進(jìn)入電石液收集器；進(jìn)一步地，將碳基超細(xì)粉末熱解得到的含有焦油的熱解油氣送入電石液收集器，并與高溫電石液進(jìn)行換熱，利用電石液的顯然將熱解油氣中的焦油裂解為炭黑，得到含有炭黑的高溫?zé)煔?，從而在無需外加熱源的條件下，實(shí)現(xiàn)了焦油到炭黑的轉(zhuǎn)化，同時(shí)炭黑還可以除去電石液中的生石灰雜質(zhì)，提高了制備得到的電石的品質(zhì)；換熱后，將高溫?zé)煔馑腿霌Q熱器進(jìn)行熱能回收后，再送入除塵器進(jìn)行除塵處理，以便得到合成氣和炭黑產(chǎn)品；此外，通過將焦油轉(zhuǎn)化為炭黑，還可以避免處理焦油所帶來的污染問題。下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例參考圖5制備電石和炭黑：采用氣流磨將粒度在5mm以下的長焰煤以及生石灰分別進(jìn)行細(xì)磨干燥處理，分別得到粒徑低于0.1mm的碳基超細(xì)粉末和粒徑低于0.074mm的鈣基超細(xì)粉末；其中，長焰煤工業(yè)分析如表1所示，生石灰中CaO含量為92wt％，然后將長焰煤粉末通過進(jìn)料裝置將其送入快速熱解爐，控制熱解溫度600℃，時(shí)間6秒鐘，得到高溫固體蘭炭熱送進(jìn)入混料成型裝置，與來自鈣基超細(xì)粉末混合后進(jìn)行混合成型處理，得到粒徑15×5×10mm的球團(tuán)，直接熱送進(jìn)入電石爐進(jìn)行電石反應(yīng)，15分鐘后得到高溫電石液從電石爐底出料口流出，進(jìn)入密閉的電石液收集器，收集器中有多層耐高溫板來增加電石液表面積，同時(shí)快速熱解爐中產(chǎn)生的熱解油氣進(jìn)入電石液收集器，利用電石液的顯熱，在1500℃下使熱解油氣中的焦油裂解生成炭黑產(chǎn)品，其中部分炭黑產(chǎn)品與電石液中過量的生石灰進(jìn)一步反應(yīng)生成電石，從而降低了電石中的生石灰含量，提高電石品質(zhì)，大部分炭黑隨著高溫?zé)煔獗粠С鲭娛菏占?，進(jìn)入換熱器將其所帶顯熱回收，再通過除塵裝置實(shí)現(xiàn)炭黑和氣體的分離，得到炭黑產(chǎn)品。電石經(jīng)測定發(fā)氣量達(dá)到320L/kg。表1長焰煤工業(yè)分析(wt％)水分(Mad)灰分(Aad)揮發(fā)分(Vad)固定碳(Cad)5.075.8029.3059.83在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁1 2 3