一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括電石渣凈化單元、混合成型單元、高溫?zé)峤鈫卧?、催化重整單元、變換單元以及電石冶煉單元，電石渣凈化單元包括CO2碳化單元和壓濾單元；高溫?zé)峤鈫卧ㄐ颓蛉肟?、荒煤氣出口及高溫活性球團(tuán)出口；催化重整單元包括荒煤氣入口和合成氣與二氧化碳出口；變換單元包括合成氣與二氧化碳入口及富CO2和氫氣出口；電石冶煉單元包括高溫活性球團(tuán)入口和電石出口，用于將高溫活性球團(tuán)冶煉為電石。本發(fā)明的電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法，以電石渣為原料，不僅降低原料成本、充分利用熱解氣攜帶顯熱，且簡化熱解氣成分，提高利用率，極大地提高了電石生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】
一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明主要涉及電石的生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]以粉狀中低階煤和生石灰為原料先壓球后，再經(jīng)過熱解得高溫活性球團(tuán)來制備電石的工藝已在工業(yè)上得到了驗(yàn)證。該工藝在原料成本及熱效率方面均取得了重大突破。但是，在該工藝中，熱解后高溫活性球團(tuán)的熱量得到了充分利用，而荒煤氣所攜帶的大量熱量在后續(xù)分離過程中被冷卻浪費(fèi)。另外，在繼續(xù)開發(fā)的電石乙炔化工工藝中，電石與水反應(yīng)， 產(chǎn)生大量的電石渣(主要成分是氫氧化鈣)，若得不到有效利用不僅會造成資源浪費(fèi)，還會對周圍環(huán)境造成惡劣影響。若將電石渣經(jīng)C02碳化凈化后，經(jīng)干燥制得碳酸鈣，重新作為電石生產(chǎn)的原料，可降低原料成本，且在使用過程中無需經(jīng)過干燥煅燒，節(jié)省能耗。
[0003]同時，煤熱解產(chǎn)生的熱解氣中含有大量的甲烷、一氧化碳和氫氣，并攜帶高溫?zé)崃?。目前熱解氣出爐后基本均采用多級冷卻后進(jìn)行氣體分離，造成了能量浪費(fèi)。又因?yàn)殡娛蓟蟮奶妓徕}分解產(chǎn)生過量C02,而通過甲烷、二氧化碳重整可以將熱解氣中的CH4和 C02轉(zhuǎn)化為C0和H2,且該反應(yīng)溫度與產(chǎn)生的熱解氣的溫度相近，若熱解后直接進(jìn)行催化重整反應(yīng)，可充分利用熱解氣的顯熱，將熱解氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為C0和H2，多余的C02可回用作為電石渣凈化的原料氣，形成一個閉路循環(huán)，進(jìn)一步降低原料成本。
[0004]因此，針對上述問題，有必要發(fā)明一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法， 能夠充分利用電石渣與熱解氣。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)及方法， 該系統(tǒng)及方法的目的是解決生產(chǎn)電石時熱解氣浪費(fèi)及原料需求的問題，以降低電石原料的成本。
[0006]本發(fā)明提供的電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)包括:電石渣凈化單元、混合成型單元、高溫?zé)峤鈫卧?、催化重整單元、變換單元以及電石冶煉單元，其中，所述電石渣凈化單元包括⑶2碳化單元和壓濾單元;所述⑶2碳化單元包括電石渣衆(zhòng)入口、富⑶2和H2氣體入口、富出氣體出口和碳化固體漿出口；所述壓濾單元包括碳化固體漿入口和碳化固體出口； 所述碳化固體漿入口與所述碳化固體漿出口相連;所述混合成型單元包括煤粉入口、碳化固體入口、粘結(jié)劑入口和型球出口，用于型球的混合成型;所述碳化固體入口與所述電石渣凈化單元的碳化固體出口相連;所述高溫?zé)峤鈫卧ㄐ颓蛉肟?、荒煤氣出口及高溫活性球團(tuán)出口，用于型球的熱解;所述型球入口與所述混合成型單元的型球出口相連;所述催化重整單元包括荒煤氣入口和合成氣與二氧化碳出口，用于甲烷與二氧化碳的催化重整;所述荒煤氣入口與所述高溫?zé)峤鈫卧幕拿簹獬隹谙噙B;所述變換單元包括合成氣與二氧化碳入口及富C02和氫氣出口，用于一氧化碳的催化變換反應(yīng);所述合成氣與二氧化碳入口與所述催化重整單元的合成氣與二氧化碳出口相連，所述富c〇2和氫氣出口與所述電石渣凈化單元的富⑶2和出氣體入口相連;所述電石冶煉單元包括高溫活性球團(tuán)入口和電石出口， 用于將高溫活性球團(tuán)冶煉為電石;所述高溫活性球團(tuán)入口與所述高溫?zé)峤鈫卧母邷鼗钚郧驁F(tuán)出口相連。
[0007]上述的系統(tǒng)，所述催化重整單元為重整反應(yīng)器，其內(nèi)部從下往上依次設(shè)有過濾層、 焦油催化裂解的催化劑層、甲烷、二氧化碳重整的催化劑層。
[0008]上述的系統(tǒng)，所述變換單元為變換爐，所述變換爐內(nèi)部設(shè)有變換催化劑層。
[0009]上述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還可包括保溫輸送裝置，所述保溫輸送裝置與所述電石冶煉單元的高溫活性球團(tuán)入口及所述高溫?zé)峤鈫卧母邷鼗钚郧驁F(tuán)出口相連。
[0010]進(jìn)一步地，上述的系統(tǒng)中，所述混合成型單元包括混合裝置和成型裝置，所述混合裝置內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī);所述成型裝置包括依序設(shè)置的混合物料儲倉和對擠雙輥;所述混合物料儲倉的混合物料入口與所述混合裝置的混合物料出口相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述高溫?zé)峤鈫卧男颓蛉肟诳赏ㄟ^螺旋輸送裝置與所述混合成型單元的型球出口相連;所述高溫?zé)峤鈫卧€包括煙氣出口，所述煙氣出口與所述螺旋輸送裝置的出口相連。
[0012]本發(fā)明還提供一種利用上述系統(tǒng)制備富氫氣體和電石的方法，包括以下步驟:將電石渣漿送入所述電石渣凈化單元進(jìn)行凈化與脫水得到凈化的電石渣粉;將煤粉、所述凈化的電石渣粉以及粘結(jié)劑在所述混合成型單元內(nèi)混合成混合物料后，再壓制成型球;將所述型球送入所述高溫?zé)峤鈫卧M(jìn)行熱解，得到荒煤氣及高溫活性球團(tuán)；將所述荒煤氣送入所述催化重整單元，經(jīng)過濾、焦油催化裂解以及甲烷與二氧化碳催化重整得到合成氣與剩余二氧化碳;將所述合成氣與剩余二氧化碳送入所述變換單元進(jìn)行變換反應(yīng)，使得所述合成氣中的一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，得到富〇)2和出;將所述富〇)2和出通入所述電石渣凈化單元，得到富氫氣體;將所述高溫活性球團(tuán)送入所述電石冶煉單元，冶煉制得電石。 [0〇13]上述的方法，所述粘結(jié)劑的加入量為所述混合物料的1.0wt%-10.0wt% ;所述電石渣粉與所述煤粉的加入質(zhì)量比為1.2-1.8:1.0。[〇〇14]上述方法中，所述催化重整的溫度為700-850°C ;所述變換反應(yīng)的溫度為200-320 °C，所述變換反應(yīng)的催化劑為Co-Mo系耐硫?qū)挏卮呋瘎?br>[0015]上述的方法，所述方法還可包括步驟:將所述高溫?zé)峤鈫卧獰峤猱a(chǎn)生的煙氣向型球的輸送方向逆向通入，使得型球在輸送過程中完成干燥。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案，采用凈化后的電石渣替代氧化鈣，使得電石渣變廢為寶，且電石渣的凈化介質(zhì)來源于熱解單元產(chǎn)生的C02,節(jié)省了原料煅燒的步驟，降低了原料成本。
[0017]另外，本發(fā)明充分利用CaC〇3分解產(chǎn)生的C02與熱解氣中的甲烷反應(yīng)，將熱解氣轉(zhuǎn)化為富C〇2和合成氣氣體。一方面可以充分利用熱解氣的熱量，另一方面可以將成分復(fù)雜的熱解氣轉(zhuǎn)化為富c〇2和合成氣氣體。
[0018]進(jìn)一步地，本發(fā)明將變換單元產(chǎn)生的富⑶2和出氣體直接輸送到電石渣凈化池，充分利用其中的c〇2,省掉了傳統(tǒng)工藝的脫碳單元，既合理利用了資源，又簡化了系統(tǒng)。
[0019]更進(jìn)一步地，本發(fā)明中熱解產(chǎn)生的高溫活性球團(tuán)可保溫輸送到電石爐，提高了系統(tǒng)的熱利用效率?！靖綀D說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明所描述的電石生產(chǎn)系統(tǒng)由電石渣凈化單元1、混合成型單元2、 高溫?zé)峤鈫卧?、催化重整單元4、變換單元5以及電石冶煉單元6組成。[〇〇23]為了降低原料成本及充分發(fā)揮本系統(tǒng)的作用，本發(fā)明中的煤為中低階粉煤。
[0024] 電石渣凈化單元1包括C02碳化單元和壓濾單元。[〇〇25] 其中，C02碳化單元包括電石渣漿入口 11、富C02和H2氣體入口 12、富H2氣體出口 13、 溢流液出口 14以及碳化固體漿出口 15;所述富0)2和出入口 12與變換單元的富0)2和出出口 54相連;所述碳化固體漿的主要成分是CaC03。
[0026]壓濾單元包括碳化固體漿入口 16、濾液出口 17以及碳化固體出口 18;所述碳化固體漿入口 16與碳化固體漿出口 15相連。
[0027]混合成型單元2用于對原料的混合及成型，包括混合裝置和成型裝置?；旌涎b置為高強(qiáng)度混料機(jī)，設(shè)有碳化固體入口 21、中低階煤粉入口 22、粘結(jié)劑入口 23、攪拌機(jī)24以及混合物料出口 25;所述碳化固體入口 21與壓濾裝置碳化固體出口 18相連。成型裝置包括混合物料儲倉26和對擠雙輥27。所述儲倉26入口與混合物料出口 25相連。
[0028]高溫?zé)峤鈫卧?的裝置為預(yù)熱爐，用于對型球進(jìn)行熱解，包括型球入口 31、煙氣出口 32、荒煤氣出口 33以及高溫活性球團(tuán)出口 34;所述型球入口 31通過螺旋輸送裝置與混合成型單元2的對擠雙輥出口 27相連;所述煙氣出口 32可與型球的螺旋輸送裝置相連，且煙氣與型球逆向而行，用于干燥型球。[〇〇29]催化重整單元4的裝置為重整反應(yīng)器，設(shè)有C〇2和荒煤氣入口 41和合成氣與二氧化碳出口 46;所述荒煤氣入口 41與高溫?zé)峤鈫卧?的荒煤氣出口 33相連;所述反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有氣體分布器42、以及從下往上依次排列的過濾層43、焦油催化裂解催化劑層44、甲烷、二氧化碳重整催化劑層45;所述過濾層為陶瓷過濾板，目的是除去荒煤氣中的灰塵并起到蓄熱的作用;所述焦油催化裂解催化劑層的目的是將荒煤氣中的焦油充分催化獲取熱解氣;所述重整催化層的目的是催化熱解氣中的甲烷與二氧化碳反應(yīng)，將甲烷和二氧化碳轉(zhuǎn)換為氫氣和一氧化碳。輸出氣體中還有部分為反應(yīng)的剩余二氧化碳。
[0030]變換單元5的裝置為變換爐，設(shè)有合成氣與二氧化碳入口 51和富⑶2和氫氣出口 54;所述合成氣與二氧化碳入口 51與催化重整單元4的合成氣與二氧化碳出口 46相連;所述變換爐內(nèi)部設(shè)有氣體分布器52和變換催化劑層53。氣體分布器52的設(shè)置是為了使氣體能夠較均勻的通過催化劑層。變換催化劑層53的目的是催化一氧化碳進(jìn)行變換反應(yīng)，生成富二氧化碳與氫氣。[〇〇31]電石冶煉單元6的裝置是電石爐，設(shè)有高溫球團(tuán)入口 61、電石爐氣出口 62和電石出口 63;所述高溫球團(tuán)入口 61通過保溫輸送裝置與高溫?zé)峤鈫卧幕钚郧驁F(tuán)出口 34相連。所述保溫輸送裝置可以是保溫桶或保溫鏈板中的一種。設(shè)置保溫輸送裝置可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的熱利用效率。
[0032]如圖2所示的系統(tǒng)流程圖，揭示了本發(fā)明利用上述系統(tǒng)制備富氫氣體和電石的方法，包括以下步驟:[〇〇33]第一步:電石渣凈化:將預(yù)處理后的電石渣漿置于凈化池內(nèi)，并從凈化池底部通入富0)2和出氣體，調(diào)節(jié)溶液的pH為8-11。凈化得到的電石渣漿先在陳化池中經(jīng)過擠壓進(jìn)行初步除水，擠壓后電石渣中的水含量為40-60 %。
[0034]第二步:混合成型，將凈化得到的電石渣粉、中低階煤粉及粘結(jié)劑混合，并壓制成型。粘結(jié)劑的加入量為混合物料的1.0wt%-10.0wt%;電石渣與煤粉的加入質(zhì)量比為1.2-l?8:l?0o[〇〇35]第三步:型球高溫?zé)峤猓磳⑺鶋盒颓蛲ㄟ^螺旋輸送裝置送入預(yù)熱爐熱解，得到荒煤氣及高溫活性球團(tuán)。其中，可使型球在輸送過程中與熱解產(chǎn)生的煙氣逆向而行，在輸送的過程中完成干燥。煙氣溫度為180-240°C，熱解溫度為800-1100°C，熱解時間為15-45min。其中螺旋輸送裝置也不是必須設(shè)置。
[0036]第四步:催化重整，熱解荒煤氣進(jìn)入催化重整單元，經(jīng)過過濾、焦油催化裂解以及甲烷催化重整將其中的部分⑶2和CH4轉(zhuǎn)化為H2和⑶。其中，催化重整單元內(nèi)的溫度為700-850。。。[〇〇37]第五步:催化變換，將催化重整后的熱解氣進(jìn)一步經(jīng)過變換反應(yīng)，將C0轉(zhuǎn)化為H2和 c〇2,從而使得熱解氣成分以⑶2和出為主，將該氣體通入電石渣凈化單元后得到富氫氣體。 變換反應(yīng)的溫度為200-320 °C，所用催化劑為Co-Mo系耐硫?qū)挏卮呋瘎?。[〇〇38]第六步:高溫活性球團(tuán)處理，可將高溫活性球團(tuán)經(jīng)保溫輸送到電石爐，在電石爐內(nèi)加熱到1800-2200 °C，冶煉制得液態(tài)電石及電石爐氣。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，采用凈化后的電石渣替代氧化鈣，使得電石渣變廢為寶，且電石渣的凈化介質(zhì)來源于熱解單元產(chǎn)生的C02,節(jié)省了原料煅燒的步驟，降低了原料成本。另外，本發(fā)明充分利用CaC03分解產(chǎn)生的C02與熱解氣中的甲烷反應(yīng)，將熱解氣轉(zhuǎn)化為富C〇2和合成氣氣體。一方面可以充分利用熱解氣的熱量，另一方面可以將成分復(fù)雜的熱解氣轉(zhuǎn)化為富c〇2和合成氣氣體。進(jìn)一步地，本發(fā)明將變換單元產(chǎn)生的富〇)2和出氣體直接輸送到電石渣凈化池，充分利用其中的c〇2,省掉了傳統(tǒng)工藝的脫碳單元，既合理利用了資源， 又簡化了系統(tǒng)。更進(jìn)一步地，本發(fā)明中熱解產(chǎn)生的高溫活性球團(tuán)可保溫輸送到電石爐，提高了系統(tǒng)的熱利用效率。
[0040]作為拓展，本發(fā)明還可將得到的電石與水反應(yīng)產(chǎn)生乙炔和電石渣，電石渣經(jīng)凈化后又可作為原料，系統(tǒng)可形成閉路循環(huán)。[0041 ] 本文中出現(xiàn)的“wt %”均指重量百分比。[〇〇42] 實(shí)施例1
[0043]以長焰煤和電石渣為原料，首先將電石渣漿加入凈化池中，在不斷攪拌時從凈化池底部通入變換單元輸送來的富〇)2和出氣體，調(diào)節(jié)電石渣漿的pH為8-11，將電石渣中的主要成分氫氧化鈣碳化為碳酸鈣，而雜質(zhì)氧化鎂反應(yīng)成為水溶性的碳酸氫鎂。碳化后的固體經(jīng)初步沉淀后送入壓濾裝置，使其水含量降至40%以下，并除去水溶性雜質(zhì)，然后將碳化后固體輸送到混料機(jī)，與煤粉和粘結(jié)劑按照1.2:1:0.2的質(zhì)量比例混合，經(jīng)進(jìn)一步攪拌后壓制成型。型球經(jīng)螺旋輸送裝置送至預(yù)熱爐內(nèi)，并在輸送過程中與逆向而行的200°C的煙氣進(jìn)行換熱干燥，然后在900°C下熱解30min，獲得荒煤氣和高溫活性球團(tuán)。荒煤氣在高溫下直接輸送至催化重整反應(yīng)器，保持反應(yīng)器內(nèi)溫度為700°C，荒煤氣依次經(jīng)過凈化除塵、焦油催化裂解反應(yīng)以及CH4和C02重整反應(yīng)，獲得富C02和合成氣氣體，之后再在320 °C下進(jìn)行C0變化反應(yīng)，得到富〇)2和出氣體。最后將該氣體輸送到電石渣凈化單元，去除C02，獲取富氫氣體。而高溫活性球團(tuán)經(jīng)密閉保溫輸送設(shè)備送入電石爐內(nèi)，在2000°C下冶煉得到電石，后續(xù)電石與水反應(yīng)后可得大量電石渣，凈化后可循環(huán)用作電石生產(chǎn)的原料。
[0044]實(shí)施例2
[0045]以長焰煤和電石渣為原料，首先將電石渣漿加入凈化池中，在不斷攪拌時從凈化池底部通入變換單元輸送來的富〇)2和出氣體，調(diào)節(jié)電石渣漿的pH為8-11，將電石渣中的主要成分氫氧化鈣碳化為碳酸鈣，而雜質(zhì)氧化鎂反應(yīng)成為水溶性的碳酸氫鎂。碳化后的固體經(jīng)初步沉淀后送入壓濾裝置，使其水含量降至40%以下，并除去水溶性雜質(zhì)，然后將碳化后固體輸送到混料機(jī)，與煤粉和粘結(jié)劑按照1.8:1:0.03的質(zhì)量比例混合，經(jīng)進(jìn)一步攪拌后壓制成型。型球經(jīng)螺旋輸送裝置送至預(yù)熱爐內(nèi)，并在輸送過程中與逆向而行的200°C的煙氣進(jìn)行換熱干燥，然后在900°C下熱解30min，獲得荒煤氣和高溫活性球團(tuán)?；拿簹庠诟邷叵轮苯虞斔椭链呋卣磻?yīng)器，保持反應(yīng)器內(nèi)溫度為850°C，荒煤氣依次經(jīng)過凈化除塵、焦油催化裂解反應(yīng)以及CH4和C02重整反應(yīng)，獲得富C02和合成氣氣體，之后再在200 °C下進(jìn)行C0變化反應(yīng)，得到富〇)2和出氣體。最后將該氣體輸送到電石渣凈化單元，去除C02，獲取富氫氣體。而高溫活性球團(tuán)經(jīng)密閉保溫輸送設(shè)備送入電石爐內(nèi)，在2000°C下冶煉得到電石，后續(xù)電石與水反應(yīng)后可得大量電石渣，凈化后可循環(huán)用作電石生產(chǎn)的原料。
[0046]實(shí)施例3
[0047]以長焰煤和電石渣為原料，首先將電石渣漿加入凈化池中，在不斷攪拌時從凈化池底部通入變換單元輸送來的富〇)2和出氣體，調(diào)節(jié)電石渣漿的pH為8-11，將電石渣中的主要成分氫氧化鈣碳化為碳酸鈣，而雜質(zhì)氧化鎂反應(yīng)成為水溶性的碳酸氫鎂。碳化后的固體經(jīng)初步沉淀后送入壓濾裝置，使其水含量降至40%以下，并除去水溶性雜質(zhì)，然后將碳化后固體輸送到混料機(jī)，與煤粉和粘結(jié)劑按照1.5:1:0.13的質(zhì)量比例混合，經(jīng)進(jìn)一步攪拌后壓制成型。型球經(jīng)螺旋輸送裝置送至預(yù)熱爐內(nèi)，并在輸送過程中與逆向而行的200°C的煙氣進(jìn)行換熱干燥，然后在900°C下熱解30min，獲得荒煤氣和高溫活性球團(tuán)?；拿簹庠诟邷叵轮苯虞斔椭链呋卣磻?yīng)器，保持反應(yīng)器內(nèi)溫度為780°C，荒煤氣依次經(jīng)過凈化除塵、焦油催化裂解反應(yīng)以及CH4和C02重整反應(yīng)，獲得富C02和合成氣氣體，之后再在260 °C下進(jìn)行C0變化反應(yīng)，得到富〇)2和出氣體。最后將該氣體輸送到電石渣凈化單元，去除C02，獲取富氫氣體。而高溫活性球團(tuán)經(jīng)密閉保溫輸送設(shè)備送入電石爐內(nèi)，在2000°C下冶煉得到電石，后續(xù)電石與水反應(yīng)后可得大量電石渣，凈化后可循環(huán)用作電石生產(chǎn)的原料。
[0048]由上述實(shí)施例可見，本發(fā)明的技術(shù)方案解決了生產(chǎn)電石時熱解氣浪費(fèi)的問題，同時降低了電石原料的成本，充分利用了電石渣。[〇〇49]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電石渣制備富氫氣體和電石的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電石渣凈化單元、混合成型 單元、高溫?zé)峤鈫卧?、催化重整單元、變換單元以及電石冶煉單元，其中，所述電石渣凈化單元包括c〇2碳化單元和壓濾單元;所述c〇2碳化單元包括電石渣漿入 口、富C〇2和H2氣體入口、富H2氣體出口和碳化固體漿出口；所述壓濾單元包括碳化固體漿入 口和碳化固體出口；所述碳化固體漿入口與所述碳化固體漿出口相連;所述混合成型單元 包括煤粉入口、碳化固體入口、粘結(jié)劑入口和型球出口，用于型球的混合成型;所述碳化固 體入口與所述電石渣凈化單元的碳化固體出口相連；所述高溫?zé)峤鈫卧ㄐ颓蛉肟?、荒煤氣出口及高溫活性球團(tuán)出口，用于型球的熱解； 所述型球入口與所述混合成型單元的型球出口相連；所述催化重整單元包括荒煤氣入口和合成氣與二氧化碳出口，用于甲烷與二氧化碳的 催化重整;所述荒煤氣入口與所述高溫?zé)峤鈫卧幕拿簹獬隹谙噙B；所述變換單元包括合成氣與二氧化碳入口及富c〇2和氫氣出口，用于一氧化碳的催化變 換反應(yīng);所述合成氣與二氧化碳入口與所述催化重整單元的合成氣與二氧化碳出口相連， 所述富c〇2和氫氣出口與所述電石渣凈化單元的富c〇2和出氣體入口相連；所述電石冶煉單元包括高溫活性球團(tuán)入口和電石出口，用于將高溫活性球團(tuán)冶煉為電 石;所述高溫活性球團(tuán)入口與所述高溫?zé)峤鈫卧母邷鼗钚郧驁F(tuán)出口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化重整單元為重整反應(yīng)器，其內(nèi)部 從下往上依次設(shè)有過濾層、焦油催化裂解的催化劑層、甲烷、二氧化碳重整的催化劑層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變換單元為變換爐，所述變換爐內(nèi)部 設(shè)有變換催化劑層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括保溫輸送裝置，所述保溫 輸送裝置與所述電石冶煉單元的高溫活性球團(tuán)入口及所述高溫?zé)峤鈫卧母邷鼗钚郧驁F(tuán) 出口相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混合成型單元包括混合裝置和成型裝 置，所述混合裝置內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī);所述成型裝置包括依序設(shè)置的混合物料儲倉和對擠雙輥； 所述混合物料儲倉的混合物料入口與所述混合裝置的混合物料出口相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫?zé)峤鈫卧男颓蛉肟谕ㄟ^螺旋輸 送裝置與所述混合成型單元的型球出口相連;所述高溫?zé)峤鈫卧€包括煙氣出口，所述煙 氣出口與所述螺旋輸送裝置的出口相連。7.—種利用權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述系統(tǒng)進(jìn)行電石渣制備富氫氣體和電石的方法，包 括以下步驟:將電石渣漿送入所述電石渣凈化單元進(jìn)行凈化與脫水得到凈化的電石渣粉；將煤粉、所述凈化的電石渣粉以及粘結(jié)劑在所述混合成型單元內(nèi)混合成混合物料后， 再壓制成型球；將所述型球送入所述高溫?zé)峤鈫卧M(jìn)行熱解，得到荒煤氣及高溫活性球團(tuán)；將所述荒煤氣送入所述催化重整單元，經(jīng)過濾、焦油催化裂解以及甲烷與二氧化碳催 化重整得到合成氣與剩余二氧化碳；將所述合成氣與剩余二氧化碳送入所述變換單元進(jìn)行變換反應(yīng)，使得所述合成氣中的 一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，得到富(》2和出；將所述富〇)2和出通入所述電石渣凈化單元，得到富氫氣體；將所述高溫活性球團(tuán)送入所述電石冶煉單元，冶煉制得電石。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑的加入量為所述混合物料的 1.0wt%-10.0wt% ;所述電石渣粉與所述煤粉的加入質(zhì)量比為1.2-1.8:1.0。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述催化重整的溫度為700-850°C ;所述變 換反應(yīng)的溫度為200-320 °C，所述變換反應(yīng)的催化劑為Co-Mo系耐硫?qū)挏卮呋瘎?0.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟:將所述高溫?zé)峤鈫卧獰峤猱a(chǎn)生的煙氣向型球的輸送方向逆向通入，使得型球在輸送過 程中完成干燥。
【文檔編號】C01B31/32GK106006554SQ201610592485
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】劉維娜, 丁力, 趙小楠, 路丙川, 許修強(qiáng), 吳道洪
【申請人】神霧環(huán)保技術(shù)股份有限公司