水泥预分解系统利用电石渣技术介绍

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1、水泥预分解系统利用电石渣技术介绍电石渣是用电石生产乙炔时产生的废渣，乙炔是生产PVC的主要原料。PVC的生产有电石乙炔法和乙烯氧氯化法两种工艺，我国目前主要采用电石乙炔法，仅1/3采用乙烯氧氯化法（主要集中在华东、华北地区），而发达国家全部采用乙烯氧氯化法。电石乙炔法的生产成本和能耗较高，污染也较严重。上世纪八十年代，我国引进了一批氧氯化法生产装置，但由于其所需的氯气和乙烯生产企业在我国分属不同的部门管理，我国氧氯化工艺的发展缓慢。而我国PVC的产量仍不能满足国内的需求，因此，电石乙炔法仍将在我国维持较长的

2、一段时期。虽然电石乙炔法存在电石渣处理的问题，但国际原油价格持续走高为其带来了发展机遇；我国西部地区有丰富的电力、煤炭和石灰石（电石原料）资源，更为当地电石乙炔法的发展提供了得天独厚的条件。1990至2000年，我国PVC产量每年以11.8％的速度增加，近几年更以20%的速度增长，预计2007年我国PVC产量将达1200万吨／年。2006年全国电石总产量为1160万吨，比2005年增加约30%。若按每吨电石产生1.7吨电石渣计，则电石渣年排放量已近2000万吨，而长年存积的电石渣早已超过1亿吨。图4-41.

3、电石渣性能研究电石是由石灰和焦碳用电弧法加热至2000℃~2200℃熔融制得的：2CaO+6C+O2=2CaC2+2CO2电石水解时产生乙炔：CaC2＋2H2O＝C2H2＋Ca（OH）2电石渣微量元素含量很低，所配生料的最低共溶点由1250℃提高至1300℃，可能熟料较难煅烧。根据我们对某电石渣的热分析，分解温度380～520℃（吸热峰为475℃），比纯Ca（OH）2的低，电石渣所含杂质可能会降低其Ca（OH）2分解温度。1.1松散密度用量筒测定了几个试样的松散密度，对比各试样的松散密度：电石渣为石灰石的5

4、1%，电石渣分解物为石灰石分解物的64%，电石渣生料分解物为普通生料分解物的85%。松散密度对粉体的流动性有较大的影响。电石渣及其所配生料的松散密度较小，应该是导致预热器堵塞的原因之一。电石渣的真密度也较小，且质地柔软，粉磨时易产生超细粉，这会加重预热器内的粉尘循环，进一步降低物料总体的松散密度，恶化流动性。1.1堆积压力所谓“堆积压力”，是指粉料在管内堆积时，因重力作用在堆积底面形成的压力。试验装置由直立的钢管和天平组成，试验时从钢管顶端分批加入试样，每加一次都记录天平读数计算堆积压力，得加料量与堆积压力

5、的关系，再通过试样的松散密度求得堆积高度与堆积压力的关系。试验结果表明，随着堆积高度增加，堆积压力逐渐趋向某个极限值，与此极限对应的堆积高度约为管径的2~3倍。极限值的大小与松散密度有关，不同试样的极限值可相差一倍。同时，我们还验证了翻板阀配重不当有可能导致下料管堵塞。试验时逐渐往管内添加试样，直至翻板阀打开，通过放出的试样量及其松散密度，求得翻板阀的“开启高度”。试验表明，当翻板配重一定时，开启高度随着试样松散密度的减小而迅速增加。一旦堆积高度超过3倍管径，继续增加高度对提高堆积压力不起作用，堆积高度将无

6、限增加而引起堵塞，比如700℃分解的电石渣粉，直至加满管子翻板也没能打开。因此，当生料的松散密度较小时，下料管翻板阀的设计应引起足够的重视。1.2流动性用简易的方法试验了粉体在不同温度下的流动性：将试样在横置的不锈钢管内平铺，送入已于一定温度恒温的高温炉内煅烧半小时取出，随即缓缓抬高管子一端，直至试样从管内大量滑落，测量此时管子的倾角。试验结果表明，煅烧温度越高，滑落倾角越大，说明试样的流动性越差，试样的吸附性就越强。1.3分解试验用悬浮态燃烧试验装置进行试验，通过反应区温度的变化判断试样的分解速度。图4-

7、5用不同温度试验时反应区温度的变化（试样量0.3g）图4-5是电石渣用不同温度试验时反应区温度的记录。分解反应有可能在降温段就已经开始（试样的升温和分解都能导致反应区温度下降），并在温度回升时完成。试验温度越高，降温速度越快，降温幅度越大，恒温段也越短，说明分解速度越快。在600℃条件下，电石渣很快就能完成分解。1.1CO2吸收先用热分析仪对电石渣进行试验，分别通空气和28%CO2气体。图4-6通空气时电石渣的热分析曲线图4-7通28%CO2时电石渣的热分析曲线电石渣试样主要由Ca（OH）2组成，并含少量C

8、aCO3（约10%），后者是试样在空气中长时间存放后吸收CO2形成的。Ca（OH）2的分解峰消失，样品在290℃到680℃的40min内持续增重，说明CO2既能与Ca（OH）2反应生成CaCO3（400℃之前），也能与CaO反应生成CaCO3（500℃之后）；在400℃与500℃之间，这两个反应有可能同时发生。值得一提的是，在325℃即Ca（OH）2尚未分解时，有一个明显的放热峰，应该是Ca（OH）2吸收CO2生