專利名稱：熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的裝置，尤其涉及一種熱 法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，熱法磷酸生產(chǎn)過程中，磷燃燒產(chǎn)生大量熱量，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝是將這些 熱量以大量循環(huán)冷卻水或循環(huán)酸帶走，以避免生產(chǎn)介質(zhì)對設備內(nèi)壁的高溫腐蝕，循環(huán)冷卻 水和循環(huán)酸帶走熱量又不能再次利用，能量被白白浪費。目前，個別生產(chǎn)廠家采用清華大學 和云南化工研究院專利技術，利用特種燃磷設備，吸收燃磷熱量產(chǎn)生飽和蒸汽進行熱量回 收，具有一定經(jīng)濟效益。但該技術所用特種燃磷設備材料及制作成本較高，不適合在大范圍 特別是磷化工中小企業(yè)推廣，對于自身蒸汽用量不大且無法外銷蒸汽的企業(yè)來講，更無推 廣價值，且該特種燃磷設備相當于一臺高壓鍋爐，安全隱患較大，安檢費用較高。無水磷酸鈉(鉀)鹽包括磷酸一鈉、二鈉、三鈉；磷酸二鉀、三鉀等，聚合磷酸鹽包 括三聚磷酸鉀、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、酸式焦磷酸鈉、焦磷酸鉀等。其生產(chǎn)過程中脫水或聚 合所用熱源大多數(shù)企業(yè)基本上使用天然氣、黃磷尾氣、煤炭、重油等，既浪費大量能源，又排 放大量二氧化碳，根本不符合低碳經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有磷酸鹽生產(chǎn)存在的上述問題，提供一種熱法磷酸 裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，本實用新型消除了磷酸及磷酸鹽各產(chǎn)品生產(chǎn)過程中對 天然氣、煤炭、重油等不可再生資源的使用和浪費，且不排放大量二氧化碳，大幅度地降低 了生產(chǎn)運行成本，可最大限度的利用黃磷燃燒所產(chǎn)生的高額熱能。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下一種熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在于包括在燃磷爐內(nèi) 設置的多根換熱管，換熱管兩端分別穿過爐壁，多根換熱管的一端并聯(lián)到進氣箱，另一端并 聯(lián)到出氣箱。所述換熱管橫向設置穿過縱向安裝的臥式燃磷爐的爐壁。所述多根換熱管在燃磷爐內(nèi)均勻分布。所述相鄰換熱管之間的間距相同。所述換熱管為碳化硅陶瓷管，或者采用性能與碳化硅陶瓷管接近的如氧化鋯陶瓷 管、石英玻璃管、高硼硅玻璃管等。所述進氣箱上連接有冷風進管，出氣箱上連接有熱風出管。采用本實用新型的優(yōu)點在于一、本實用新型包括在燃磷爐內(nèi)設置的多根換熱管，換熱管兩端分別穿過爐壁，多 根換熱管的一端并聯(lián)到進氣箱，另一端并聯(lián)到出氣箱，消除了磷酸及磷酸鹽各產(chǎn)品生產(chǎn)過 程中對天然氣、煤炭、重油等不可再生資源的使用和浪費，大幅度地降低了生產(chǎn)運行成本，
3可最大限度的利用黃磷燃燒所產(chǎn)生的高額熱能。二、本實用新型中，換熱管橫向設置穿過縱向安裝的臥式燃磷爐的爐壁，有利于充 分的吸熱。三、本實用新型中，多根換熱管在燃磷爐內(nèi)均勻分布，便于安裝，使換熱管的數(shù)量 達到最大值，從而增大熱交換面積。四、本實用新型中，相鄰換熱管之間的間距相同，在保證充分吸熱的前提下，便于 五氧化二磷煙氣通過。五、本實用新型中，換熱管為碳化硅陶瓷管或者性能與碳化硅陶瓷管接近的如氧 化鋯陶瓷管、石英玻璃管、高硼硅玻璃管等，具有高強度、耐高溫、高硬度、高耐磨、耐腐蝕、 抗氧化、耐急冷急熱、抗熱震性好、導熱好和熱效率高等特點，解決了上述磷酸鹽生產(chǎn)熱源 設備及設備腐蝕的問題。六、在黃磷燃燒時，因助燃空氣含有少量水份原因，在生成五氧化二磷的同時，亦 有少量偏磷酸蒸氣生成，煙氣溫度在ioocrc左右，腐蝕性較強，使用其它常用金屬和非金 屬材質(zhì)均不能達到理想效果，腐蝕較快，造成磷酸產(chǎn)品被污染，而采用本實用新型中的換熱 管，耐溫高達1380°c，因其耐高溫、耐腐蝕、抗氧化的特點，既保證了空氣加熱器的要求，又 確保了磷酸產(chǎn)品的質(zhì)量七、采用本實用新型后，磷酸生產(chǎn)不再使用大量冷卻水，每生產(chǎn)一噸酸節(jié)水約 60-100噸，同時實現(xiàn)了磷酸自產(chǎn)熱量供給自身熔磷和輸磷保溫要求。八、采用本實用新型生產(chǎn)磷酸及磷酸鹽，與當前普遍使用的生產(chǎn)工藝相比，因其不 使用天然氣、煤炭、重油等燃料，各產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅度降低，經(jīng)濟效益巨大，且無大量二氧 化碳氣體排出，屬于環(huán)保及低碳經(jīng)濟型，符合國家產(chǎn)業(yè)政策及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

圖1為本實用新型結構示意圖圖2為圖1的C-C剖面結構示意圖圖中標記為1、爐壁，2、換熱管，3、進氣箱，4、出氣箱，5、冷風進管，6、熱風出管。
具體實施方式
一種熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，包括在燃磷爐內(nèi)設置的多根換 熱管2，換熱管2兩端分別穿過爐壁1，換熱管2橫跨燃磷爐，多根換熱管2的一端并聯(lián)到進 氣箱3，另一端并聯(lián)到出氣箱4。本實用新型中，換熱管2橫向設置穿過縱向臥式安裝的燃磷爐的爐壁1。并且，多 根換熱管2在燃磷爐內(nèi)均勻分布，相鄰換熱管2之間的間距相同。換熱管2采用碳化硅陶瓷 管，或者采用性能與碳化硅陶瓷管接近的如氧化鋯陶瓷管、石英玻璃管、高硼硅玻璃管等。 在進氣箱3上連接有冷風進管5，出氣箱4上連接有熱風出管6。以下以陶瓷管為例對本實用新型作展開說明利用傳統(tǒng)的熱法磷酸兩步法生產(chǎn)工藝即燃燒水合分開流程，在原有的燃磷爐內(nèi)安 裝陶瓷管，橫向安裝多根但有間距便于五氧化二磷煙氣通過，每根管道橫跨爐膛穿過爐壁， 在爐殼外并聯(lián)進出，相當于一個多管換熱器。進出燃磷爐以后的并聯(lián)管道可選擇鍋爐鋼材
4質(zhì)。磷酸正常生產(chǎn)時，燃磷爐內(nèi)五氧化二磷煙氣溫度> 900°C。用高壓離心風機從進口端輸 入自然空氣，鼓風機出口(尚未進入換熱器)可并聯(lián)冷激風管以備用。首先將鼓出加熱空氣用于上述無水磷酸鹽生產(chǎn)作熱源。熱空氣溫度高于脫水所需 工藝要求溫度250-350°C時(各產(chǎn)品脫水工藝對溫度要求不一)，用尚未進入換熱器的自然 空氣冷激調(diào)節(jié)降溫；熱風溫度不夠時，調(diào)節(jié)減少鼓風機進風量或降低產(chǎn)量。然后在陶瓷管并聯(lián)出口端安裝一支管，使加熱空氣進入聚合機內(nèi)筒或夾套作聚合 熱源，各產(chǎn)品聚合工藝對溫度要求不一，總范圍為240-400°C之間。溫度及風量調(diào)節(jié)與生產(chǎn) 無水磷酸鹽相同。最后在陶瓷管并聯(lián)出口端安裝一支管，接入熔磷及司磷設備夾套，作熔磷和保溫 用，溫度要求50-70°C。上述鼓風機的進氣量可根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)量及磷酸生產(chǎn)中在盡量不使用冷卻水的情況 下循環(huán)酸的溫度來確定，即通過調(diào)產(chǎn)品產(chǎn)量及鼓風機進氣量，在確保循環(huán)酸溫> 65°C的情 況下，可將燃磷放熱盡最大限度加以利用。具體如何確定本領域技術人員根據(jù)上述描述都 能直接得出。顯然，本領域的普通技術人員根據(jù)所掌握的技術知識和慣用手段，根據(jù)以上所述 內(nèi)容，還可以作出不脫離本實用新型基本技術方案的多種形式，這些形式上的變換均在本 實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在于包括在燃磷爐內(nèi)設置的多根換熱管(2)，換熱管(2)兩端分別穿過爐壁(1)，多根換熱管(2)的一端并聯(lián)到進氣箱(3)，另一端并聯(lián)到出氣箱(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在于 所述換熱管(2)橫向設置穿過縱向安裝的臥式燃磷爐的爐壁(1)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在 于所述多根換熱管(2)在燃磷爐內(nèi)均勻分布。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在 于所述相鄰換熱管(2)之間的間距相同。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在 于所述換熱管(2)為碳化硅陶瓷管、氧化鋯陶瓷管、石英玻璃管或高硼硅玻璃管。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，其特征在 于所述進氣箱(3)上連接有冷風進管(5)，出氣箱(4)上連接有熱風出管(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種熱法磷酸裝置余熱生產(chǎn)磷酸鹽的管式換熱器，包括在燃磷爐內(nèi)設置的多根換熱管，換熱管兩端分別穿過爐壁，多根換熱管的一端并聯(lián)到進氣箱，另一端并聯(lián)到出氣箱。本實用新型消除了磷酸及磷酸鹽各產(chǎn)品生產(chǎn)過程中對天然氣、煤炭、重油等不可再生資源的使用和浪費，大幅度地降低了生產(chǎn)運行成本，可最大限度的利用黃磷燃燒所產(chǎn)生的高額熱能。
文檔編號C01B25/26GK201678451SQ20102016079
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權日2010年4月15日
發(fā)明者鄒召貴 申請人:鄒召貴