CN102228768B - 用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，包括净化塔、酸储槽、循环泵和风机构成。在磷酸生产中空气除湿和除尘的净化装置，连接燃烧炉、水合塔和脱气槽构成，净化塔顶部设置喷洒头，并采用耐酸管与循环泵连接，净化塔顶部采用耐酸管与除雾器和风机依次连接，或风机与净化塔下段采用耐酸管连接，净化塔下段采用耐酸管与酸储槽和循环泵依次连接，结构简单合理，容易操作。得到净化空气用于热法磷酸生产中磷燃烧和吹脱脱砷磷酸中H2S气体，避免产生磷多聚物对金属材料进行腐蚀，并提高原料磷的利用率，提高了磷酸生产的得率和产品的质量，降低了空气除湿和净化的成本和能耗，具有较好的经济效益。
Description
技术领域：
本发明属于空气净化设备技术领域，涉及一种空气净化的装置，尤其是用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置。
技术背景：
热法磷酸是黄磷在空气中燃烧生产P2O5，再经水合吸收制成。磷酸是中强酸，具有很强的吸水性。燃烧生产的P5O2极易与水化合，空气在不同的含水量和反应条件下，会形成偏磷酸、焦磷酸和三聚磷酸等混合物，增加了磷耗的同时也降低了产品的质量；燃烧所用的空气对磷酸生产起着举足轻重的作用，空气中往往含有水分、粉尘和其他异物等混合物，此类物质若不经处理就直接在磷酸生产中使用，将会造成设备腐蚀的增大、原料利用率的降低、产品质量的降低等问题，更是无法满足高纯度磷酸的生产要求。为了防止磷多聚物的生成，降低磷耗，提高原料的利用率和生产电子级、食用级磷酸以及脱砷磷酸脱H2S工序的用气要求，均需要对空气进行除湿和除尘净化处理。因此，空气的除湿和净化，是磷化工生产中需要解决的问题。
为了防止热法磷酸生产中形成的磷多聚对设备的腐蚀，目前磷化工行业所采用的方法主要有三个：一、使用干燥空气与黄磷燃烧。国内热法磷酸生产中，常用的空气干燥技术是用浓硫酸进行脱水，但干燥剂浓硫酸的再生以及引入将增大空气净化的成本；二、控制空气湿度，采取控制单位时间内空气带入塔内的水分与反应产生的P2O5摩尔比在某一范围，使燃烧塔内形成主要成分为偏磷酸的结膜物，通过结膜物来保护燃烧塔内壁不被腐蚀。如：中国专利CN200810058781.4一种利用自身反应产物进行高温防腐的方法，通入燃烧塔的空气为普通空气，控制燃烧塔壁面温度低于490℃，燃烧塔内水分和反应产物P2O5的摩尔比在0.01～0.8之间，燃烧塔会形成稳定的、结构和组成一定的超磷酸结膜物，从而达到设备防腐的效果。此方法虽然能通过控制空气湿度达到防腐的效果，但是磷酸多聚物的形成无形中增加了磷耗，降低了原料的利用率，而且还不能达到生产电子级磷酸和食品级磷酸的净化空气要求。三、使用普通空气与黄磷燃烧，中国专利CN0114344.0，黄磷燃烧热能回收与利用装置及其热法磷酸生产系统。该发明方法采用了等离子喷涂防腐技术，因此在黄磷燃烧的工艺过程中仅使用普通空气，不需要使用干燥空气。此方法不但增加磷耗，而且还不能达到生产电子级磷酸和食品级磷酸的净化空气要求。
目前，用于建材、化工、暖通、空调、纺织和电子等行业空气除湿、净化处理中，使用的除湿方法主要有：冷冻除湿、压缩除湿、固体吸附除湿、液体吸附除湿等。除湿装置主要有：转轮式除湿机、填料塔除湿设备、热泵干燥装置、压缩空气干燥装置等。如中国专利CN97222358.4热泵干燥装置，是在装置壳体蒸发器与壳体内壁之间增设一旁通道，它使进入蒸发器中的湿空气与设备中制冷能力相匹配，以提高除湿效果；如中国专利CN200810000968.9的转轮除湿装置，是利用瞬时高热使吸湿剂中所含的水分迅速大量蒸发，在局部环境空间中产生高密度的过饱和水蒸气，所述过饱和水蒸气可以再空气的微扰、尘埃以及固体屏蔽的作用下自行凝结，而无需另外设置对蒸汽的冷凝系统，从而降低能耗；又如中国专利CN200510115596.0的压缩空气干燥装置，是利用鼓风机使大气中的空气流入到再生罐中，加热时，由于有鼓风机的摄氏80度压缩热，所以消耗的加热器热量较少；冷却时，不使用压缩空气，而是用大气空气直接循环，在保持了空气干燥度的同时实现冷却，从而获得节能的效果。
经文献检索，热法磷酸生产中和其他行业所需的除湿和除尘的净化空气中，都未有使用磷酸作为吸附剂对空气进行除湿和除尘净化处理的装置。我们根据空气除湿的原理和各行业的空气除湿装置原理，结合热法磷酸生产实际出发，研究发明了本用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置。
综上所述，为防止热法磷酸生产中形成的磷多聚物对设备的腐蚀所采用的方法中，控制空气水分和反应产物P2O5摩尔比在某一范围，形成超磷酸结膜物，会增加磷耗，提高了生产成本；采用其他空气除湿和除尘的装置，空气净化处理的成本较高。本发明的磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，能获得高纯度空气，能提高热法磷酸生产原料的利用率、产品的得率、产品的质量和设备的防腐效果，降低空气除湿和除尘的净化成本。
发明内容：
本发明的目的：为了解决现有技术中存在的问题，提高空气的纯度，提高热法磷酸生产原料的利用率、产品得率、产品质量和设备防腐效果，降低磷耗和空气除湿及除尘的净化的成本，提供一种经济实用的用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置。
本发明的技术方案：
采用磷酸作为空气净化剂，利用热法磷酸生产用抽风机，或在净化塔或净化槽前设置风机直接送入空气，进行空气除湿和除尘的净化处理，得到高纯度净化空气。
本发明是这样实现的：
用磷酸吸附除湿和除尘净化空气装置，其特征在于：包括净化塔、酸储槽、循环泵、风机构成，净化塔顶部设置喷洒头，并采用耐酸管与循环泵连接，净化塔顶部采用耐酸管与除雾器和风机依次连接，或风机与净化塔下段采用耐酸管连接，净化塔下段采用耐酸管与酸储槽和循环泵依次连接，或连接在热法磷酸生产装置中。
以上所述的连接在热法磷酸生产装置中的连接是：净化塔、燃烧炉和水合塔采用耐酸管依次连接，净化塔顶部采用耐酸管分别与燃烧炉和脱气槽连接，燃烧炉的顶部采用耐酸管与水合塔顶部连接，循环泵采用耐酸管分别与酸储槽和水合塔下段连接，循环泵采用耐酸管分别与净化塔上段设置的喷洒头和水合塔顶部的喷洒头连接。
以上所述的净化塔，包括填料净化塔或喷淋净化塔或净化槽。上段为喷洒室和出风口，塔的下段设有若干个进风口，采用材料包括不锈钢材料，塑料材料和玻璃钢复合材料中的一种或多种材料。
以上所述的填料净化塔，中段为填料室，采用包括瓷环填料和不锈钢填料。
以上所述的耐酸管，包括不锈钢管、塑料材料管和玻璃钢复合材料管中的一种或多种。
以上所述的风机，安装在净化塔前或净化塔后或利用磷酸生产用的风机，设计正压或负压的压力为4000～18000Pa。
以上所述的循环泵，包括不锈钢泵或塑料泵或陶瓷泵。
本发明的优点和积极效果：
1、本发明的用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，能将空气中的水分和粉尘经净化塔均匀喷洒净化剂或净化槽中的磷酸吸收，能获得高纯度空气，能提高热法磷酸生产原料的利用率、产品的得率、产品的质量和设备的防腐效果，避免普通空气进入燃烧塔，防止反应过程中产生磷多聚物对金属材料的腐蚀。
2、本发明装置净化后的空气，适用于建材、化工、暖通、空调、纺织和电子等行业的净化空气的用气。
3、本发明装置以磷酸作为空气的净化剂，吸收空气的水分和粉尘后返回酸储槽或水合塔水合使用，降低了空气除湿和净化的成本和能耗，具有较好的经济效益。
附图说明
图1：为本发明装置在热法磷酸生产中的结构示意图；
图2：为本发明装置结构示意图。
图1和图2的标识：1、净化塔；2、燃烧炉；3、水合塔；4、酸储槽；5、循环泵；6、脱气槽；7、风机A或B；8、喷洒头；9、进风口；10、除雾器。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明装置加以详细描述。
实施例1
本例是热法磷酸生产用空气磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，是填料净化塔1采用不锈钢焊接，下段设有2个进风口9，填料净化塔1的上段采用不锈钢管与燃烧炉2和水合塔3依次连接，并与风机B7和脱气槽6的吹风管依次连接；不锈钢循环泵5的进料口采用不锈钢管分别与酸储槽4的下部出料口和水合塔3下段出料口连接，不锈钢循环泵5出料口采用不锈钢管分别与净化塔1顶部的喷洒头8和水合塔3的喷洒头8连接；净化塔1下段采用不锈钢管分别与酸储槽4上部进料口和水合塔3下段进料口连接；风机A7与进风口9连接，组成正压供气的净化空气系统。本装置制备的净化空气，处理成本低，能提高原料的利用率，空气纯度高，能满足生产电子级、食品级磷酸以及脱砷磷酸脱H2S工序用净化空气的需要。
实施例2
本例是热法磷酸生产用空气磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，包括设置喷淋空气净化塔1，喷淋空气净化塔1采用玻璃钢复合材料制作，下段设有4个进风口9；喷淋空气净化塔1的上段采用玻璃钢复合材料管与燃烧炉2、水合塔3、风机B7和脱气槽6的吹风管依次连接；陶瓷循环泵B5进料口采用耐酸管分别与酸储槽4的下部出料口和水合塔3下段出料口连接，陶瓷循环泵B5出料口采用玻璃钢复合材料管分别与脱气槽6、空气净化塔1顶部的喷洒头8和水合塔3的喷洒头8连接；陶瓷循环泵A5进料口采用玻璃钢复合材料管与空气净化塔1下段的出料口连接，循环泵A5出料口采用玻璃钢复合材料管分别与酸储槽4上部进料口和水合塔3下段进料口连接；以热法磷酸生产用风机组成负压供的气净化空气系统。本装置制备的净化空气，处理成本低，能提高原料的利用率，空气纯度高，能满足生产电子级、食品级磷酸以及脱砷磷酸脱H2S工序用净化空气的需要。
实施例3
本例是热法磷酸生产用空气磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，净化槽1采用pp材料制作，净化槽1的上段采用不锈钢管与与燃烧炉2、水合塔3和脱气槽6的吹风管依次连接，塑料循环泵5进料口采用不锈钢管分别与酸储槽4的下部出料口和水合塔3下段出料口连接，塑料循环泵5出料口采用耐酸管分别与净化塔1顶部的喷洒头8和水合塔3的喷洒头8连接，净化塔1下段的出料口与酸储槽4上部进料口和水合塔3下段进料口连接，风机A7与净化塔1风口9连接，组成正压供气的净化空气系统。本装置制备的净化空气，处理成本低，能提高原料的利用率，空气纯度高，能满足生产电子级、食品级磷酸以及脱砷磷酸脱H2S工序和各行业用净化空气的需要。
实施例4
本例的空气净化装置，包括不锈钢净化槽1、不锈钢酸储槽4、不锈钢循环泵5、风机A7和除雾器10，不锈钢净化槽1顶部设置喷洒头8，并采用塑料管与不锈钢循环泵1连接，不锈钢净化槽1顶部采用塑料管与除雾器10连接，风机A7与不锈钢净化槽5下段采用不锈钢管连接，不锈钢净化槽1下段采用塑料管与不锈钢酸储槽4和不锈钢循环泵5依次连接。本装置所制备的净化空气纯度高，处理成本低，能满足各行业用高纯度空气的需要。
Claims (1)
1.一种用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的装置，其特征在于：包括净化塔(1)、酸储槽(4)、循环泵(5)和风机(7)构成，净化塔(1)顶部设置喷洒头(8)，并采用耐酸管与循环泵(5)连接，净化塔(1)顶部采用耐酸管与除雾器(10)和风机(7)依次连接，或风机(7)与净化塔(1)下段采用耐酸管连接，净化塔(1)下段采用耐酸管连接在热法磷酸生产装置中；
所述的连接在热法磷酸生产装置中是：净化塔(1)、燃烧炉(2)和水合塔(3)采用耐酸管依次连接，净化塔(1)顶部采用耐酸管分别与燃烧炉(2)和脱气槽(6)连接，燃烧炉的顶部采用耐酸管与水合塔(3)顶部连接，循环泵(5)进料口分别与酸储槽(4)和水合塔(3)下段连接，循环泵(5)出料口采用耐酸管分别与净化塔(1)上段设置的喷洒头(8)和水合塔(3)顶部的喷洒头(8)连接，风机A(7)与净化塔(1)的风口(9)连接；
所述的净化塔(1)包括填料净化塔或喷淋净化塔或净化槽，上段为喷洒室和出风口，塔的下段设有若干个风口(9)；
所述的填料净化塔，中段为填料室；
所述的风机(7)安装在净化塔(1)前或净化塔(1)后或利用磷酸生产用的风机；
所述的循环泵(5)包括不锈钢泵或塑料泵或陶瓷泵。
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2011
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