輸送待除塵氣體的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種能夠?qū)Υ龎m氣體的溫度進(jìn)行控制的輸送待除塵氣體的裝置。本申請的輸送待除塵氣體的裝置，包括位于煙氣發(fā)生源與收塵器之間的排煙管道，所述排煙管道具有相互連接的氣體上升段和氣體下降段，氣體上升段的入口與煙氣發(fā)生源連接，氣體下降段的出口與收塵器連接，氣體上升段的末尾管段處安裝有換熱裝置，氣體下降段的起始端連接于該氣體上升段末尾管段的旁側(cè)。上述輸送待除塵氣體的裝置工作時，待除塵的爐氣首先在氣體上升段中由下之上流動，到達(dá)末尾管段處與換熱裝置充分換熱，然后變向進(jìn)入氣體下降段的起始端，氣流中的粉塵顆粒在慣性下撞擊管壁，從而隨氣流沉降。因此，該裝置能夠提升換熱效率，且利于收塵。
【專利說明】輸送待除塵氣體的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及輸送待除塵氣體的裝置，該裝置既可用于下述的黃磷的生產(chǎn)方法及設(shè)備中，也可用于其他爐氣收塵從場合。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)化應(yīng)用的電爐法黃磷生產(chǎn)工藝分為使用大型自焙電極制磷電爐的生產(chǎn)工藝和使用多電極制磷電爐生產(chǎn)工藝。這兩種工藝雖在電爐爐型及規(guī)模、入爐原料處理要求、爐氣除塵措施等方面存在差異，但主要流程基本相同，即都是將由磷礦石、硅石和焦炭按比例配成的混合料送入電爐，在電爐內(nèi)的混合料發(fā)生還原反應(yīng)生成爐氣，爐氣從反應(yīng)熔區(qū)逸出，經(jīng)過爐內(nèi)上部由連續(xù)補(bǔ)充的混合料所形成的爐氣過濾層后攜帶一部分混合料中的雜質(zhì)從電爐中排出，再經(jīng)除塵、冷凝洗滌、精制分離得到黃磷產(chǎn)品，尾氣則回收利用或排放。
[0003]其中，在使用大型自焙電極制磷電爐的生產(chǎn)工藝中，電爐變壓器容量一般為50000 - 90000KVA，產(chǎn)量一般在30000噸/年以上，采用自焙電爐；對入爐原料要求非常嚴(yán)格(如入爐焦炭水分、粒度等)，通常采用燒結(jié)法、球團(tuán)法進(jìn)行預(yù)處理后才能入爐，不能直接使用塊礦入爐，且產(chǎn)生的爐氣溫度一般高于350°C ;從電爐排出的爐氣進(jìn)入靜電除塵器(即干法除塵)，除塵凈化后的爐氣(含塵量一般在50mg/m3左右)進(jìn)入冷凝回收系統(tǒng)后得到粗磷，然后將粗磷導(dǎo)入粗磷精制系統(tǒng)中進(jìn)行精制，得到黃磷產(chǎn)品。
[0004]使用多電極制磷電爐的生產(chǎn)工藝中，電爐變壓器容量及產(chǎn)量均比大型自焙電極制磷電爐工藝小的多，一般為28000KVA以下，產(chǎn)量一般為7000 — 10000噸/年，采用成型石墨電極，布置形式一般為三相6根或三相7根直徑500mm或直徑600mm石墨電極；入爐原料不需燒結(jié)料或球團(tuán)料，采用烘干預(yù)處理，塊礦入爐，爐氣溫度一般100 - 170°C ;從電爐排出的爐氣直接進(jìn)入冷凝回收系統(tǒng)(即濕法除塵)，冷凝后的黃磷進(jìn)入收集槽中即為粗磷，然后將粗磷導(dǎo)入粗磷精制系統(tǒng)中進(jìn)行精制，得到黃磷產(chǎn)品和大量泥磷。
[0005]上述使用大型自焙電極制磷電爐的生產(chǎn)工藝雖能夠產(chǎn)生較少的泥磷和廢水，但靜電除塵器配套設(shè)施建設(shè)費用巨大、運行和維修費用高、人員技術(shù)要求高，并且對爐氣中的粉塵凈化處理并不充分，不能理想解決尾氣中PM2.5的排放問題。而使用多電極制磷電爐的生產(chǎn)工藝會有大量難分離的泥磷產(chǎn)生，且尾氣中的含塵量更高。
實用新型內(nèi)容
[0006]鑒于上述問題， 申請人:在本申請的申請日分別提交了名稱為“黃磷生產(chǎn)方法及設(shè)備”、“黃磷制備方法及設(shè)備”的兩份發(fā)明專利申請文件?！包S磷生產(chǎn)方法及設(shè)備”中提供了一種黃磷生產(chǎn)方法及設(shè)備，使用多電極制磷電爐。在“黃磷制備方法及設(shè)備”中，提供一種黃磷制備方法及設(shè)備，使用大型自焙電極制磷電爐。
[0007]首先，該黃磷生產(chǎn)方法(下稱方法一)，包括的工藝環(huán)節(jié)有:
[0008]一、電爐冶煉
[0009]將由磷礦石、硅石和焦炭按比例配成的混合料送入電爐，電爐內(nèi)的混合料發(fā)生還原反應(yīng)生成爐氣，爐氣從反應(yīng)熔區(qū)逸出，經(jīng)過爐內(nèi)上部由連續(xù)補(bǔ)充的混合料所形成的爐氣過濾層后攜帶一部分混合料中的雜質(zhì)從電爐中排出；所述電爐為多電極制磷電爐；
[0010]二、爐氣凈化
[0011]通過排煙管道將從電爐排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)，該爐氣收塵系統(tǒng)至少包含用于所述爐氣過濾的過濾器，該過濾器具有可符合下述工作條件的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，針對該過濾器應(yīng)執(zhí)行的操作包括:
[0012]①開車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入惰性預(yù)熱氣體，從而將過濾器中的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯預(yù)熱至187.5°C以上；
[0013]②正常運行時執(zhí)行的操作:向過濾器中輸入溫度保持為187.5 - 280°C的待過濾爐氣，且過濾后的干凈爐氣的含塵量為10 - 20mg/m3以下；
[0014]③反吹時執(zhí)行的操作:啟動反吹裝置向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性反吹氣體，惰性反吹氣體的壓力控制為0.2 — 1.0MPa ；
[0015]④停車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性置換氣體，使燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯在惰性置換氣體的保護(hù)下不發(fā)生糊膜污染；
[0016]三、收磷精制
[0017]將過濾器排出的干凈爐氣導(dǎo)入冷凝回收系統(tǒng)，冷凝后的黃磷進(jìn)入收集槽中即為粗磷，然后將粗磷導(dǎo)入粗磷精制系統(tǒng)中進(jìn)行精制，得到黃磷產(chǎn)品；尾氣回收利用或排放；
[0018]上述方法中，通過在所述排煙管道上安裝換熱裝置或/和調(diào)整電爐中所述的爐氣過濾層厚度或/和在嚴(yán)格進(jìn)行混合料處理的前提下調(diào)整電極功率從而將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280°C。
[0019]方法一中，當(dāng)通入過濾器的待過濾爐氣溫度低于187.5°C時，將導(dǎo)致爐氣中的磷蒸汽冷凝，造成過濾器無法正常工作；當(dāng)通入過濾器的待過濾爐氣溫度高于280°C時，則會降低黃磷的收率。通入過濾器的待過濾爐氣溫度優(yōu)選為187.5 - 220°C，這時黃磷的收率較聞。
[0020]將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280°C (優(yōu)選為187.5 一 220 V )的技術(shù)手段，一是利用換熱裝置對爐氣的溫度進(jìn)行控制，二是調(diào)整電爐中所述的爐氣過濾層厚度，三是在嚴(yán)格進(jìn)行混合料處理的前提下調(diào)整電極功率。這三種手段可以結(jié)合使用，也可以單獨使用。其中，由于多電極制磷電爐通常所產(chǎn)生的爐氣溫度較低，要通過換熱裝置使通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280°C，應(yīng)通過換熱裝置對爐氣進(jìn)行加熱。
[0021]爐氣過濾層的主要作用是減少爐氣中夾帶的粉塵。以往，為了減少泥磷的產(chǎn)量，往往要求爐氣過濾層較厚。由于使用的是多電極制磷電爐，通常其產(chǎn)生的爐氣溫度本身較低，這時，要通過調(diào)整爐氣過濾層厚度使通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280°C,應(yīng)采取降低爐氣過濾層厚度，這樣可以減少爐氣通過爐氣過濾層的熱量損失，從而使通入過濾器的待過濾爐氣溫度提高。
[0022]使用多電極制磷電爐時，以往對入爐原料的處理要求并不高(如入爐焦炭水分、粒度等)，若使用過高的電極功率，恐導(dǎo)致副反應(yīng)增多，降低黃磷產(chǎn)量。因此，如要通過調(diào)整電極功率使通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280°C，其前提是應(yīng)對原料進(jìn)行嚴(yán)格處理，如采用燒結(jié)法、球團(tuán)法對原料進(jìn)行預(yù)處理后再入爐，這種情況下，就可以通過增大電壓、電流來提高電極功率。[0023]總之，利用上面的手段可將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280V(優(yōu)選為187.5 — 220°C)。此外，對于上述的過濾器而言，將其應(yīng)用到磷爐氣過濾環(huán)境中還需要克服過濾器開車、反吹以及停車期間，由于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯表面溫度驟變而引起磷蒸汽冷凝致使濾芯糊膜污染，孔道堵塞的技術(shù)困難。為此，采取上述注入一定溫度的惰性預(yù)熱氣體、惰性反吹氣體和惰性置換氣體的手段。
[0024]采用具有燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯的過濾器的顯著優(yōu)勢還在于收塵精度高。上述方法中對過濾器的收塵精度要求為過濾后的干凈爐氣含塵量在10 - 20mg/m3以下。為達(dá)到該要求，可以選擇相應(yīng)孔徑的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯。測試發(fā)現(xiàn)，在磷爐氣過濾環(huán)境中，當(dāng)過濾器過濾后的干凈爐氣含塵量在20mg/m3以下時，將惰性反吹氣體壓力控制應(yīng)該在0.2 一
1.0MPa最能保證燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯長時間穩(wěn)定工作。
[0025]實施方法一的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，包括電爐、爐氣收塵系統(tǒng)、冷凝回收系統(tǒng)以及粗磷精制系統(tǒng)，電爐通過排煙管道與爐氣收塵系統(tǒng)連接，所述電爐為多電極制磷電爐，所述爐氣收塵系統(tǒng)至少包含用于對爐氣過濾的過濾器，該過濾器具有可符合下述工作條件的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，針對該過濾器應(yīng)執(zhí)行的操作包括:
[0026]①開車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入惰性預(yù)熱氣體，從而將過濾器中的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯預(yù)熱至187.5°C以上；
[0027]②正常運行時執(zhí)行的操作:向過濾器中輸入溫度保持為187.5 - 280°C的待過濾爐氣，且過濾后的干凈爐氣的含塵量為10 - 20mg/m3以下；
[0028]③反吹時執(zhí)行的操作:啟動反吹裝置向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性反吹氣體，惰性反吹氣體的壓力控制為0.2 — 1.0MPa ；
[0029]④停車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性置換氣體，使燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯在惰性置換氣體的保護(hù)下不發(fā)生糊污染；
[0030]其中，通過在所述排煙管道上安裝換熱裝置或/和調(diào)整電爐中的所述爐氣過濾層厚度或/和在嚴(yán)格進(jìn)行電爐冶煉用混合料處理的前提下調(diào)整電極功率從而將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為187.5 - 280°C。
[0031]其次，該黃磷制備方法(下稱方法二)，包括的工藝環(huán)節(jié)有:
[0032]一、電爐冶煉
[0033]將由磷礦石、硅石和焦炭按比例配成的混合料送入電爐，電爐內(nèi)的混合料發(fā)生還原反應(yīng)生成爐氣，爐氣從反應(yīng)熔區(qū)逸出，經(jīng)過爐內(nèi)上部由連續(xù)補(bǔ)充的混合料所形成的爐氣過濾層后攜帶一部分混合料中的雜質(zhì)從電爐中排出；所述電爐為大型自焙電極制磷電爐；
[0034]二、爐氣凈化
[0035]通過排煙管道將從電爐排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)，該爐氣收塵系統(tǒng)至少包含用于所述爐氣過濾的過濾器，該過濾器具有可符合下述工作條件的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，針對該過濾器應(yīng)執(zhí)行的操作包括:
[0036]①開車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入惰性預(yù)熱氣體，從而將過濾器中的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯預(yù)熱至187.5°C以上；
[0037]②正常運行時執(zhí)行的操作:向過濾器中輸入溫度保持為420 - 590°C的待過濾爐氣，且過濾后的干凈爐氣的含塵量為10 - 20mg/m3以下；
[0038]③反吹時執(zhí)行的操作:啟動反吹裝置向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性反吹氣體，惰性反吹氣體的壓力控制為0.2 — 1.0MPa ；
[0039]④停車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性置換氣體，使燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯在惰性置換氣體的保護(hù)下不發(fā)生糊膜污染；
[0040]三、收磷精制
[0041]將過濾器排出的干凈爐氣導(dǎo)入冷凝回收系統(tǒng)，冷凝后的黃磷進(jìn)入收集槽中即為粗磷，然后將粗磷導(dǎo)入粗磷精制系統(tǒng)中進(jìn)行精制，得到黃磷產(chǎn)品；尾氣回收利用或排放；
[0042]上述方法中，通過在所述排煙管道上安裝換熱裝置或/和調(diào)整電爐中所述的爐氣過濾層厚度或/和在嚴(yán)格進(jìn)行混合料處理的前提下調(diào)整電極功率從而將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為420 - 590°C。
[0043]方法二中，通入過濾器的待過濾爐氣溫度為420 - 590°C，遠(yuǎn)高于將導(dǎo)致爐氣中的磷蒸汽冷凝的187.5°C，因此，完全可以保證過濾器的正常工作。同時，當(dāng)過濾溫度為420 -590°C時，發(fā)現(xiàn)黃磷的收率較高。在此基礎(chǔ)上，通入過濾器的待過濾爐氣溫度優(yōu)選為420 -530 °C，這時黃磷的收率更高。
[0044]將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為420 - 590°C (優(yōu)選為420 — 530°C )的技術(shù)手段，一是利用換熱裝置對爐氣的溫度進(jìn)行控制，二是調(diào)整電爐中所述的爐氣過濾層厚度，三是調(diào)整電極功率。這三種手段可以結(jié)合使用，也可以單獨使用。
[0045]由于大型自焙電極制磷電爐通常所產(chǎn)生的爐氣溫度本就較高，因此，一般而言，通過換熱裝置對爐氣進(jìn)行適當(dāng)加熱、略微減少爐氣過濾層厚度或小幅增大電壓、電流來提高電極功率就能夠?qū)⑼ㄈ脒^濾器的待過濾爐氣溫度保持為420 - 590°C。
[0046]此外，對于上述的過濾器而言，將其應(yīng)用到磷爐氣過濾環(huán)境中還需要克服過濾器開車、反吹以及停車期間，由于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯表面溫度驟變而引起磷蒸汽冷凝致使濾芯糊膜污染，孔道堵塞的技術(shù)困難。為此，采取上述注入一定溫度的惰性預(yù)熱氣體、惰性反吹氣體和惰性置換氣體的手段。
[0047]通常，將惰性預(yù)熱氣體、惰性反吹氣體和惰性置換氣體的溫度控制為187.5°C就能夠濾芯糊膜污染，但是，最好可將惰性預(yù)熱氣體、惰性反吹氣體和惰性置換氣體的溫度控制為與通入過濾器的待過濾爐氣溫度基本一致(420 - 590°C)，這樣可以穩(wěn)定濾芯溫度，提高濾芯的使用壽命。
[0048]采用具有燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯的過濾器的顯著優(yōu)勢還在于收塵精度高。上述方法中對過濾器的收塵精度要求為過濾后的干凈爐氣含塵量在10 - 20mg/m3以下。為達(dá)到該要求，可以選擇相應(yīng)孔徑的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯。測試發(fā)現(xiàn)，在磷爐氣過濾環(huán)境中，當(dāng)過濾器過濾后的干凈爐氣含塵量在20mg/m3以下時，將惰性反吹氣體壓力控制應(yīng)該在0.2 一
1.0MPa最能保證燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯長時間穩(wěn)定工作。
[0049]實施方法二的黃磷制備設(shè)備，包括電爐、爐氣收塵系統(tǒng)、冷凝回收系統(tǒng)以及粗磷精制系統(tǒng)，電爐通過排煙管道與爐氣收塵系統(tǒng)連接，所述電爐為大型自焙電極制磷電爐，所述爐氣收塵系統(tǒng)至少包含用于對爐氣過濾的過濾器，該過濾器具有可符合下述工作條件的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，針對該過濾器應(yīng)執(zhí)行的操作包括:
[0050]①開車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入惰性預(yù)熱氣體，從而將過濾器中的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯預(yù)熱至187.5°C以上；
[0051]②正常運行時執(zhí)行的操作:向過濾器中輸入溫度保持為420 - 590°C的待過濾爐氣，且過濾后的干凈爐氣的含塵量為10 - 20mg/m3以下；
[0052]③反吹時執(zhí)行的操作:啟動反吹裝置向過濾器中注入溫度為187.5°C以上的惰性反吹氣體，惰性反吹氣體的壓力控制為0.2 — 1.0MPa ；
[0053]④停車時執(zhí)行的操作:向過濾器中注入溫度為187.50C以上的惰性置換氣體，使燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯在惰性置換氣體的保護(hù)下不發(fā)生糊污染；
[0054]其中，通過在所述排煙管道上安裝換熱裝置或/和調(diào)整電爐中的所述爐氣過濾層厚度或/和在嚴(yán)格進(jìn)行電爐冶煉用混合料處理的前提下調(diào)整電極功率從而將通入過濾器的待過濾爐氣溫度保持為420 - 590°C。
[0055]如上述的方法一、方法二，由于它們均采用了使用燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯的過濾器對電爐排出的爐氣進(jìn)行干式除塵凈化，燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯的過濾精度高、耐熱振性好，能夠通過在線反吹再生使用，因此，上述方法能夠降低泥磷產(chǎn)生量和尾氣含塵量，同時運行成本較低。
[0056]在方法一、方法二的設(shè)備中，爐氣收塵系統(tǒng)的除塵設(shè)備最好是由所述過濾器以及位于過濾器與電爐之間的機(jī)械收塵器所構(gòu)成的；從電爐排出的爐氣先由排煙管道進(jìn)入機(jī)械收塵器中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器中進(jìn)行二級除塵凈化。這樣能夠減輕過濾器在單位時間內(nèi)的收塵量，并可相應(yīng)提高過濾器反吹的間隔時間。
[0057]此外，在方法一、方法二的設(shè)備中，還對連接于電爐與爐氣收塵系統(tǒng)之間的排煙管道進(jìn)行了以下改進(jìn)，即:該排煙管道具有相互連接的氣體上升段和氣體下降段，氣體上升段的入口與電爐連接，氣體下降段的出口與爐氣收塵系統(tǒng)連接；所述換熱裝置安裝在氣體上升段的末尾管段處，氣體下降段的起始端連接于該氣體上升段末尾管段的旁側(cè)。
[0058]由于排煙管道具有相互連接的氣體上升段和氣體下降段，且換熱裝置安裝在氣體上升段的末尾管段處，氣體下降段的起始端連接于該氣體上升段末尾管段的旁側(cè)，因此，在工作時，待除塵的爐氣首先在氣體上升段中由下之上流動，到達(dá)末尾管段處與換熱裝置充分換熱，然后變向進(jìn)入氣體下降段的起始端，氣流中的粉塵顆粒在慣性下撞擊管壁，從而隨氣流沉降?？梢姡鲜龈倪M(jìn)措施能夠提升換熱效率，且利于收塵。
[0059]為了更好促使粉塵沉降，所述氣體下降段的主體部分為與水平面呈夾角10 -40°傾斜設(shè)置的直管。在此基礎(chǔ)上，氣體下降段的主體部分最好為與水平面呈夾角15 —25。傾斜設(shè)置的直管。氣體上升段和氣體下降段可連接成“人”字形，這時，氣流在氣體上升段末尾管段處的流速較低，換熱更充分。此外，氣體上升段最好大致上呈豎直設(shè)置，以便氣體向上流動。
[0060]顯然，上述改進(jìn)的排煙管道，并非只能應(yīng)用于方法一、方法二的電爐與爐氣收塵系統(tǒng)之間，對于其他需從煙氣發(fā)生源向收塵器輸送待除塵氣體的場合同樣適用。有鑒于此，本申請所要解決的技術(shù)問題，即是提供一種能夠?qū)Υ龎m氣體的溫度進(jìn)行控制的輸送待除塵氣體的裝置。
[0061]為此，本申請的輸送待除塵氣體的裝置，包括位于煙氣發(fā)生源與收塵器之間的排煙管道，所述排煙管道具有相互連接的氣體上升段和氣體下降段，氣體上升段的入口與煙氣發(fā)生源連接，氣體下降段的出口與收塵器連接，氣體上升段的末尾管段處安裝有換熱裝置，氣體下降段的起始端連接于該氣體上升段末尾管段的旁側(cè)。
[0062]上述輸送待除塵氣體的裝置工作時，待除塵的爐氣首先在氣體上升段中由下之上流動，到達(dá)末尾管段處與換熱裝置充分換熱，然后變向進(jìn)入氣體下降段的起始端，氣流中的
粉塵顆粒在慣性下撞擊管壁，從而隨氣流沉降。因此，該裝置能夠提升換熱效率，且利于收
/1、土。
[0063]基于已陳述的理由，所述氣體下降段的主體部分為與水平面呈夾角10 - 40°傾斜設(shè)置的直管。在此基礎(chǔ)上，氣體下降段的主體部分最好為與水平面呈夾角15 - 25°傾斜設(shè)置的直管。氣體上升段和氣體下降段可進(jìn)一步的連接成“人”字形。此外，氣體上升段最好大致上呈豎直設(shè)置。
[0064]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本申請做進(jìn)一步的說明。本申請附加的方面和優(yōu)點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，或通過本申請的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0065]圖1為上述方法一、二的工藝流程圖。
[0066]圖2為圖1中機(jī)電爐一機(jī)械收塵器部分的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067]圖3為圖1中過濾器部分的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0068]如圖1所示的黃磷工藝流程，電爐1通過排煙管道2(排煙管道2上設(shè)有換熱裝置6)與爐氣收塵系統(tǒng)3連接，爐氣收塵系統(tǒng)3的除塵設(shè)備由過濾器301以及位于過濾器301與電爐1之間的機(jī)械收塵器302所構(gòu)成，電爐1排出的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化；過濾器301排出的干凈爐氣導(dǎo)入冷凝回收系統(tǒng)4，冷凝回收系統(tǒng)4包括噴淋塔401和收集槽402，經(jīng)噴淋塔401噴淋冷凝后的黃磷進(jìn)入收集槽402中即為粗磷，粗磷再進(jìn)入粗磷精制系統(tǒng)5中進(jìn)行精制，粗磷精制系統(tǒng)5包括精制鍋501，粗磷在精制鍋501中用蒸汽加熱、攪拌、澄清后，在鍋底沉積純磷，噴淋塔401排出的尾氣(C0等氣體)經(jīng)總水封分成兩路，一路是經(jīng)過進(jìn)一步凈化后作為燃料，一路是在不用時放空；此外，過濾器301還連接有一用于向過濾器301提供其所需的惰性預(yù)熱氣體、惰性反吹氣體和惰性置換氣體的供氣裝置303，該供氣裝置303經(jīng)加熱器304后分別連接第一輸出管305和第二輸出管306,第一輸出管305的輸出端連接過濾器301的反吹裝置，第二輸出管306的輸出端連接于過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上，第一輸出管305和第二輸出管306上分別設(shè)置有閥門。
[0069]如圖2所示，所述排煙管道2具有相互連接的氣體上升段201和氣體下降段202，該氣體上升段201和氣體下降段202連接成“人”字形，且氣體上升段201大致上呈豎直設(shè)置，氣體上升段201的入口與電爐1連接，氣體下降段202的出口與爐氣收塵系統(tǒng)3的機(jī)械收塵器302連接；所述換熱裝置6安裝在氣體上升段201的末尾管段處，氣體下降段202的起始端連接于該氣體上升段201末尾管段的旁側(cè)。換熱裝置6采用電加熱、蒸汽加熱或熱導(dǎo)油加熱，加熱元件(或加熱管)直接位于氣體上升段201的末尾管段中，從而與通過的氣流直接接觸。氣體下降段202的主體部分為與水平面呈夾角約為16°傾斜設(shè)置的直管。機(jī)械收塵器302包括一個用于粉塵沉降的罐體，該罐體的頂部設(shè)有粉塵沉降后氣體的輸出口，罐體頂部偏下處設(shè)有下擴(kuò)散罩302a，下擴(kuò)散罩302a的輸入口與所述排煙管道2的輸出口連接。當(dāng)然，機(jī)械收塵器302也可以采用重力除塵器、旋風(fēng)除塵器等。上述結(jié)構(gòu)排煙管道2及機(jī)械收塵器302，當(dāng)系統(tǒng)工作時，待除塵的爐氣首先在氣體上升段201中由下之上流動，到達(dá)末尾管段處與換熱裝置6充分接觸，然后變向進(jìn)入氣體下降段202的起始端，氣流中的粉塵顆粒在慣性下撞擊管壁，從而隨氣流沉降到氣體下降段202的傾斜通道上，并朝下擴(kuò)散罩302a的輸入口運動，含塵爐氣進(jìn)入下擴(kuò)散罩302a后，通過下擴(kuò)散罩302a向罐體底部擴(kuò)散，使粉塵充分沉降，含塵量較小的爐氣則從罐體的頂部的輸出口向過濾器301排放。
[0070]如圖3所示，過濾器301中通過孔板排列安裝有數(shù)根燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯301a，每一組燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯301a的上方安裝有一部用于反吹的文氏管301b，進(jìn)入各文氏管301b的反吹惰性氣體分別由一個脈沖閥301c來控制，各脈沖閥301c即通過氣包(圖中未示)連接圖1中的第一輸出管305。此外，在圖3的過濾器301中安裝有待過濾爐氣的進(jìn)氣布?xì)庋b置，該進(jìn)氣布?xì)庋b置包括下進(jìn)氣管701和多根分別與該下進(jìn)氣管701連接的導(dǎo)升管702，導(dǎo)升管702的上端設(shè)有排氣口 703，所述排氣口 703的高度位于過濾器301中燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯301a的上部高度以上。其中，為提升布?xì)饩鶆蛐裕逻M(jìn)氣管701包括水平布置的環(huán)形管，該環(huán)形管上間隔布置有至少三根所述的導(dǎo)升管702。通過上述的進(jìn)氣布?xì)庋b置能夠?qū)⑦M(jìn)入過濾器301的待過濾爐氣分為多路(促進(jìn)了待過濾爐氣的均勻分布)并使各路氣體在燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯301a的外部以由上至下的方向拋下，這樣，使粉塵沉降方向與待過濾氣體的流動方向一致，促進(jìn)分成沉降，有效防止揚(yáng)塵。
[0071]下面將通過實施例對本申請的黃磷工藝流程進(jìn)行具體說明。實施例共分為兩組，第一組實施例涉及使用多電極制磷電爐的方法一，第二組實施例使用大型自焙電極制磷電爐的方法二。為了便于比較，每一組實施例中，各實施例均使用同一套設(shè)備，且它們的原料也是從礦品位、配比、處理工藝完全相同的同一批料(采用現(xiàn)有技術(shù)處理)中均分出來的。為了準(zhǔn)確比較每一組實施例中各實施例所得到的黃磷收率，設(shè)計在粗磷精制系統(tǒng)5中布置與實施例數(shù)量一致的精制鍋501 (每一個實施例對應(yīng)一個精制鍋501)，冷凝回收系統(tǒng)4的出口可在這些精制鍋501之間進(jìn)行切換；當(dāng)一個實施例的原料完全反應(yīng)且收磷結(jié)束后，在加入下一批次的原料(即另一實施例的原料)時，切換至相應(yīng)的精制鍋501，這樣，通過計算每一個精制鍋501獲得的黃磷量，就可得到這些實施的黃磷收率。
[0072]第一組實施
[0073]實施例1
[0074]采用變壓器容量為15000KVA的多電極制磷電爐。將50噸混合料連續(xù)加入電爐I進(jìn)行反應(yīng)，同時，啟動供氣裝置303、加熱器304，高溫惰性預(yù)熱氣體通過第二輸出管306，從過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道進(jìn)入過濾器301，從而將過濾器301中的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯(采用FeAl金屬間化合物多孔材料濾芯)預(yù)熱至187.5°C，然后關(guān)閉第二輸出管306上的閥門。此后，通過排煙管道2將從電爐I排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐I排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在20(TC左右。過濾器301每600s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至187.5°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.6MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為5mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為98.5%，遠(yuǎn)高于目前72 - 87%的收率水平。
[0075]實施例2
[0076]實施例1結(jié)束后，直接采用其設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行實施例2。將第二批50噸混合料連續(xù)加入電爐1進(jìn)行反應(yīng)，同時，切換至另一精制鍋501。通過排煙管道2將從電爐1排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐1排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在250°C左右。過濾器301每600s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至187.5°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.6MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為5mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為97%。
[0077]實施例3
[0078]實施例2結(jié)束后，直接采用其設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行實施例3。將第三批50噸混合料連續(xù)加入電爐1進(jìn)行反應(yīng)，同時，切換至另一精制鍋501。通過排煙管道2將從電爐1排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐1排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在300°C左右。過濾器301每600s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至187.5°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.6MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為5mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為89%。
[0079]實施例3結(jié)束后，仍然通過供氣裝置303、加熱器304以及第二輸出管306向過濾器301中注入溫度為187.5°C的惰性置換氣體，使燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯在惰性置換氣體的保護(hù)下不發(fā)生糊膜污染。
[0080]第二組實施(采用另一套設(shè)備)
[0081]實施例4
[0082]采用變壓器容量為74750KVA的大型自焙電極制磷電爐。將100噸混合料連續(xù)加入電爐1進(jìn)行反應(yīng)，同時，啟動供氣裝置303、加熱器304，高溫惰性預(yù)熱氣體通過第二輸出管306，從過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道進(jìn)入過濾器301，從而將過濾器301中的燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯(采用FeAl金屬間化合物多孔材料濾芯)預(yù)熱至400°C，然后關(guān)閉第二輸出管306上的閥門。此后，通過排煙管道2將從電爐1排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐1排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在390°C左右。過濾器301每400s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至400°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.SMPa0過濾后的干凈爐氣的含塵量為6mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為97.5%。
[0083]實施例5
[0084]實施例4結(jié)束后，直接采用其設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行實施例5。將第二批100噸混合料連續(xù)加入電爐I進(jìn)行反應(yīng)，同時，切換至另一精制鍋501。通過排煙管道2將從電爐I排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐I排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在430°C左右。過濾器301每400s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至400°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.8MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為6mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為98%。
[0085]實施例6
[0086]實施例5結(jié)束后，直接采用其設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行實施例6。將第三批100噸混合料連續(xù)加入電爐I進(jìn)行反應(yīng)，同時，切換至另一精制鍋501。通過排煙管道2將從電爐I排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐I排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在500°C左右。過濾器301每400s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至400°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.8MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為6mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為98.5%。
[0087]實施例7
[0088]實施例6結(jié)束后，直接采用其設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行實施例7。將第四批100噸混合料連續(xù)加入電爐I進(jìn)行反應(yīng)，同時，切換至另一精制鍋501。通過排煙管道2將從電爐I排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐I排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在550°C左右。過濾器301每400s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至400°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.8MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為6mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為98%。
[0089]實施例8
[0090]實施例7結(jié)束后，直接采用其設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行實施例8。將第五批100噸混合料連續(xù)加入電爐I進(jìn)行反應(yīng)，同時，切換至另一精制鍋501。通過排煙管道2將從電爐I排出的爐氣導(dǎo)入爐氣收塵系統(tǒng)3，其間，通過換熱裝置6對爐氣進(jìn)行加熱。從電爐1排出的被加熱后的爐氣先由排煙管道2進(jìn)入機(jī)械收塵器302中進(jìn)行一級除塵凈化，然后再進(jìn)入過濾器301中進(jìn)行二級除塵凈化。在過濾器301的待過濾爐氣進(jìn)氣管道上檢測待過濾爐氣溫度保持在620°C左右。過濾器301每400s啟動一次在線反吹，反吹時，供氣裝置303輸出的惰性反吹氣體經(jīng)過加熱器304加熱至400°C，然后通過301c、文氏管301b后作用于燒結(jié)無機(jī)多孔材料濾芯，惰性反吹氣體的壓力為0.8MPa。過濾后的干凈爐氣的含塵量為6mg/m3左右，經(jīng)過冷凝回收系統(tǒng)4后，粗磷進(jìn)入對應(yīng)的精制鍋501中，得到黃磷產(chǎn)品，同時幾乎未產(chǎn)生泥磷，且尾氣中的含塵量極低。計算黃磷收率為90%。
【權(quán)利要求】
1.輸送待除塵氣體的裝置，包括位于煙氣發(fā)生源與收塵器之間的排煙管道，其特征在于:所述排煙管道(2)具有相互連接的氣體上升段(201)和氣體下降段(202)，氣體上升段(201)的入口與煙氣發(fā)生源連接，氣體下降段(202)的出口與收塵器連接，氣體上升段(201)的末尾管段處安裝有換熱裝置(6)，氣體下降段(202)的起始端連接于該氣體上升段(201)末尾管段的旁側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的輸送待除塵氣體的裝置，其特征在于:所述氣體下降段(202)的主體部分為與水平面呈夾角10 - 40°傾斜設(shè)置的直管。
3.如權(quán)利要求2所述的輸送待除塵氣體的裝置，其特征在于:所述氣體下降段(202)的主體部分為與水平面呈夾角15 - 25。傾斜設(shè)置的直管。
4.如權(quán)利要求1所述的輸送待除塵氣體的裝置，其特征在于:氣體上升段(201)和氣體下降段(202)連接成“人”字形。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項權(quán)利所述的輸送待除塵氣體的裝置，其特征在于:氣體上升段(201)大致上呈豎直設(shè)置。
【文檔編號】C01B25/027GK203513281SQ201320608319
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】高麟, 汪濤, 樊彬 申請人:成都易態(tài)科技有限公司