CN101298959A - 一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑 - Google Patents

一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑 Download PDF

Info

Publication number
CN101298959A
CN101298959A CNA2007100532249A CN200710053224A CN101298959A CN 101298959 A CN101298959 A CN 101298959A CN A2007100532249 A CNA2007100532249 A CN A2007100532249A CN 200710053224 A CN200710053224 A CN 200710053224A CN 101298959 A CN101298959 A CN 101298959A
Authority
CN
China
Prior art keywords
kiln
phosphoric acid
burning
preparing
phosphorus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007100532249A
Other languages
English (en)
Inventor
张定斌
汤才洲
陈长宏
曾富强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUBEI SANXIN PHOSPHORIC ACID CO Ltd
Original Assignee
HUBEI SANXIN PHOSPHORIC ACID CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUBEI SANXIN PHOSPHORIC ACID CO Ltd filed Critical HUBEI SANXIN PHOSPHORIC ACID CO Ltd
Priority to CNA2007100532249A priority Critical patent/CN101298959A/zh
Publication of CN101298959A publication Critical patent/CN101298959A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Abstract

一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑，涉及黄磷及磷酸制备技术领域。其主要包括窑炉，窑炉由加温用的燃烧窑与窑室内隔焰的一个或多个中空窑柱组成分别为燃料燃烧通道和物料还原通道，燃料燃烧通道和物料还原通道相互之间用导热材料隔开。本发明使用立式隔焰窑作为制取黄磷的主反应器，它吸取了高炉和电炉的优点，采取隔烟方式使用燃料燃烧加热，节约了能源，降低了能源成本，没有燃烧尾气混入磷蒸气的弊端；若使用黄磷进燃烧窑燃烧制磷酸的方式，得到高质量磷酸的同时也高效利用了燃烧释放的热量。这些方式特点降低了能耗，同时也保证了产品质量，从而降低了生产成本。

Description

一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑
技术领域
本发明涉及一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑。
背景技术
黄磷制取工艺发展至今，其主要工艺就是热法。主要的反应器是有两种：(1)高炉法，以中品位块状磷矿石为原料，硅石为助熔剂，焦炭或部分无烟煤做燃料与还原剂，按一定的比例和顺序加入高炉，借助热空气与赤热的焦炭燃烧，在高温下进行化学反应，磷矿在高温下被赤热的碳还原成磷蒸气随炉气上升，最后从高炉炉顶逸出并经除尘设备和冷凝装置，分离获得液态磷产品，炉渣从高炉中以熔融态排出，经水淬粒化后作废渣处理；(2)电炉法，使用电热作为热量来源以还原物料，电炉的主要炉型有电极呈直线排列的长圆形电炉和电极呈三角形排列的圆形或圆三角型电炉。高炉法制黄磷相对于电热法，炉气量是后者的8-10倍，投资高、焦耗大、磷的收率低、操作不易。目前，全世界的黄磷生产，几乎全部是采用电炉法工艺生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种投资低、焦耗小、磷回收率高、操作简单的用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑。
本发明的目的是这样实现的：一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑，窑炉1由加温用的燃烧窑2与窑室内隔焰的一个或多个中空窑柱3组成分别为燃料燃烧通道5和物料还原通道6，燃料燃烧通道5和物料还原通道6相互之间用导热材料隔开。燃烧窑2是一个分层隔断窑，其内部设置有隔板4。
本发明所提供的用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑，使用立式隔焰窑作为制取黄磷的主反应器，它吸取了高炉和电炉的优点，采取隔烟方式使用燃料燃烧加热，节约了能源，降低了能源成本，没有燃烧尾气混入磷蒸气的弊端；若使用黄磷进燃烧窑燃烧制磷酸的方式，得到高质量磷酸的同时也高效利用了燃烧释放的热量。这些方式特点降低了能耗，同时也保证了产品质量，从而降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明的采用以下结构：一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑，窑炉1由加温用的燃烧窑2与窑室内隔焰的一个或多个中空窑柱3组成分别为燃料燃烧通道5和物料还原通道6，燃料燃烧通道5和物料还原通道6相互之间用导热材料隔开。燃烧窑2是一个分层隔断窑，其内部设置有隔板4。
立式隔焰窑结构原理如下：
图一为立式隔焰窑的剖面图，为制取黄磷的主反应器，燃料燃烧窑长宽随产量不等，在2～5米之间，高约3～25米；中空窑柱外径在0.4～3.8米，高度为4-30米，窑柱3个数一个或多个，其数量依照燃烧窑大小设计。
在制黄磷立式隔焰窑的基础上，将分离得到的磷以蒸气形式通入燃烧窑内燃烧，形成P2O5的同时为磷矿的还原提供热量，再将燃烧后的含P2O5气体引入水合吸收系统即可制得磷酸。
装置运行说明
按照窑法磷酸方式配好的制品，造粒成10mm球后，由自动进料机从窑柱3上部进料口按照一定速率加入。窑柱内料球缓慢向下运动，从而逐渐进入窑柱3，即物料还原通道6的预热带、高温带和冷却带。在高温带1150℃-1550℃料球内原料开始反应，生成磷蒸气和CO后，渣球进入冷却带，由鼓入的冷N2初步冷却后到约300℃-1000℃出窑柱3，再使用冷空气冷却至80℃。换热空气150℃可用作烘干物料使用。
用95％以上的N2或其他惰性气体做保护性气体，从窑柱底部密封箱鼓入，与渣球逆流换热以冷却渣球，随后进入高温反应带，把携带的热量传给物料，保护还原出的磷和CO不被氧化，高温混合气体继续逆流至预热段，加热低温料球后于300℃左右从窑柱顶收集，再经水喷淋冷却后即得到黄磷，尾气中的CO可通入燃烧窑作为部分燃料。也可以在200℃-500℃温度任意点抽出含有磷和CO的气体，再作为燃料送入燃烧室燃烧为自身反应提供热能。燃烧后的含有P2O5的气体从400℃左右抽出入水合塔吸收得磷酸。这样除开始升温加热以外，到反应正常后磷燃烧放出的热量足够供应反应热。
燃料天然气和回收的CO与富氧气混合后从燃烧窑底多点喷入，燃烧释放的热量用以维持窑柱内磷还原需要的热能，燃烧尾气在隔板4的作用下在燃烧通道5内做折线运动，与窑柱3内料球充分换热后于200℃左右从窑上部抽出，同样作为烘干料球使用。
用PLC编程，在燃料燃烧窑内和窑柱壁内分别多点连续测温和控制，气体在线测定与控制手段来综合测定各点的温度与气氛。
例1：
湖北三新磷酸有限公司于2007年9月建成一条1500吨/年黄磷的立式隔焰窑中试生产线，燃料燃烧窑长2.4m，宽2.4m，高9.0m，窑柱直径800mm，高10米，壁厚40mm，使用烧结碳化硅材质，共设6个窑柱。使用湖北神农架矿业公司磷选矿尾矿，与其他原料按比例均匀混合后，制成球状，进干燥窑烘干，再从窑柱上部加料口进入，通过预热、高温、冷却带。使用98％N2作为保护气，冷N2从窑柱底部密封箱鼓入，逆流至高温带换热并保护生成的磷和CO，再经过预热带后于400℃左右收集，水喷淋冷却后即得到黄磷。将天然气与富氧助燃气(氧含量28％)和收集到的CO混合气通入燃料燃烧窑，燃烧尾气在窑内折流换热后排出用作料球烘干。
利用立式隔焰窑作为主反应器进行黄磷生产，与电炉制黄磷相比，折算后窑炉能耗降低了40-50％左右，黄磷收率与质量和电炉法基本持平，黄磷产品成本降低了约40-50％。
例2：
在例1中的立式格烟窑基础上，增加了水合收酸系统，并利用收集的磷作燃料在燃烧窑内燃烧供热，同时将生成的P2O5引入收酸系统制取磷酸。
利用立式隔焰窑作为主反应器制磷酸，与电炉制黄磷相比，由于气量少，燃烧温度高，窑炉能耗降低了80％以上，磷酸质量和电炉法黄磷制酸基本持平，磷酸产品成本降低了约50％。

Claims (2)

1、一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑，其特征在于：窑炉(1)由加温用的燃烧窑(2)与窑室内隔焰的一个或多个中空窑柱(3)组成分别为燃料燃烧通道(5)和物料还原通道(6)，燃料燃烧通道(5)和物料还原通道(6)相互之间用导热材料隔开。
2、根据权利要求1所述的用一种磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑，其特征在于：燃烧窑(2)是一个分层隔断窑，其内部设置有隔板(4)。
CNA2007100532249A 2007-09-14 2007-09-14 一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑 Pending CN101298959A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100532249A CN101298959A (zh) 2007-09-14 2007-09-14 一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2007100532249A CN101298959A (zh) 2007-09-14 2007-09-14 一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101298959A true CN101298959A (zh) 2008-11-05

Family

ID=40078861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007100532249A Pending CN101298959A (zh) 2007-09-14 2007-09-14 一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101298959A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010025620A1 (zh) * 2008-09-03 2010-03-11 湖北三新磷酸有限公司 一种用立式密闭隔烟窑炉生产黄磷或磷酸的方法及设备
CN101531351B (zh) * 2009-03-17 2011-04-13 昆明隆青化工有限公司 一种用中低品位磷矿石制备黄磷的方法
CN104445113A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 四川有峰环保科技有限公司 一种基于电炉的黄磷或磷酸的生产方法及原料
CN107055498A (zh) * 2017-04-28 2017-08-18 北京迈未科技有限公司 同时生产黄磷和磷酸的装置和方法
CN110655050A (zh) * 2019-10-11 2020-01-07 李树云 一种磷酸制作方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010025620A1 (zh) * 2008-09-03 2010-03-11 湖北三新磷酸有限公司 一种用立式密闭隔烟窑炉生产黄磷或磷酸的方法及设备
CN101531351B (zh) * 2009-03-17 2011-04-13 昆明隆青化工有限公司 一种用中低品位磷矿石制备黄磷的方法
CN104445113A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 四川有峰环保科技有限公司 一种基于电炉的黄磷或磷酸的生产方法及原料
CN107055498A (zh) * 2017-04-28 2017-08-18 北京迈未科技有限公司 同时生产黄磷和磷酸的装置和方法
CN110655050A (zh) * 2019-10-11 2020-01-07 李树云 一种磷酸制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201245560Y (zh) 一种能实现两段煅烧的并流蓄热式双膛石灰窑
CN101343050B (zh) 一种用立式密闭隔烟窑炉生产黄磷或磷酸的方法及设备
CN101538630A (zh) 用铬矿粉制备铬铁工艺及设备
CN105546977B (zh) 隔焰燃气节能双推板炉窑和钒氮合金装置及制备方法
CN101298959A (zh) 一种用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的新型工业化立式隔焰窑
CN100451133C (zh) 利用焦炉煤气生产直接还原铁的方法及其设备
CN101956037A (zh) 间接加热式还原炼铁的方法和装置
CN102992285A (zh) 一种利用密闭环形加热炉生产黄磷的方法及设备
CN103897737A (zh) 一种全氧竖炉炼磷联产合成气的方法和用于炼磷联产合成气的装置
CN104058608A (zh) 一种间壁加热物料的竖窑
CN115011746A (zh) 一种基于co2循环的全氧/高富氧炼铁造气系统及运行方法
CN203079923U (zh) 水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化装置
CN106276901A (zh) 一种氧热法生产电石和co气体的方法及系统
CN104119007B (zh) 一种带有发电装置的套筒式竖窑
CN102964884A (zh) 尾气联产热裂法炭黑制备工艺
CN100547091C (zh) 一种铁矿石烧结点火的方法
CN201125163Y (zh) 用磷矿制取黄磷或直接制取磷酸的工业化立式隔焰窑
CN111548019A (zh) 一种“煤气-黄磷-建材”联产一体化的方法
CN103017523B (zh) 富氧侧吹熔化还原炉及富铅物料炼铅方法
CN106435161A (zh) 节能隔焰火法脱锌工艺
CN101818265A (zh) 用氢氧化锂制备金属锂的方法
CN2931448Y (zh) 磷矿碳热法生产磷酸的专用设备
CN104119006B (zh) 一种内置燃烧室的石灰竖窑
CN204125382U (zh) 一种带发电装置的间壁竖窑
CN103435041A (zh) 一种生物质燃料生产电石的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20081105