马 硕，马丹丹，李任玺，马洪亭

(天津大学 环境科学与工程学院，天津 300350)

CaC2作为一种重要的化工产品，可用于生产聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)等乙炔衍生产品[1-2]。传统的电热法电石生产工艺需要消耗高质量的焦炭，并利用电弧产生的热能，将焦炭和生石灰加热到1 600～2 000 ℃发生反应，生成碳化钙，并释放出含有CO的废气[3]。由于电热法产生过量的热量、粉尘以及大量的废气，造成能量浪费和环境污染，影响了它的进一步发展[4]。

1 煤-焦-电分级替代新工艺系统物料平衡分析

1.1 系统组成及工作原理

煤-焦-电分级替代新工艺是在传统电石生产方法——电热法的基础上，在电石炉前增加了一个热解炉，用低阶煤粉与生石灰粉替代块状焦炭和生石灰，用高温球团热装替代冷装，经过改进而成的一种新型节能高效电石生产工艺。它主要由热解炉、电石炉、上料、出料、出气、供电等部分组成，如图1所示。

图1 电石生产新工艺系统示意图

与传统电热法不同，新工艺所用原料球团是由低阶煤粉和生石灰粉经过充分混合后压制而成。冷球团和空气由导管1进入热解炉，混合球团在热解炉中被加热至800 ℃，热解炉产生的部分热解气与来自导管2的空气混合燃烧把球团加热到热解所需温度，富余的热解气和焦油由导管3和导管4进行收集和再利用。从热解炉出来的热球团通过传送带6送入电石炉，电极和空气分别通过导管7和导管8引入电石炉中，球团被电极加热至2 000 ℃，产生的熔融态电石由炉子下部导管11引出，产生的粉尘和电石炉气由导管9和导管10进行收集和处理。……