CN103910347A - 一种五氧化二磷生产过程中的燃磷雾化系统及雾化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种P2O5生产过程中燃磷雾化系统及雾化工艺，将大气经空气过滤器净化后通入螺杆式压缩机，净化的空气经空压系统形成循环回路后进入微热再生吸附系统，控制微热再生吸附式干燥器的流量、压力、系统水份含量及系统空气的含湿量。所述的空压系统为空气过滤器与螺杆式压缩机、油气分离器、控油冷却器、油过滤器、温控器、与螺杆式压缩机连接，形成循环闭路；所述的微热再生吸附式系统为空气过滤器与螺杆式压缩机、空气冷却器、精密过滤器、微热吸附式干燥器连接。该雾化系统既保证了大工业化生产中五氧化二磷生产系统的稳定性，提高了产品的品质，又降低了生产运行成本。

Description

一种五氧化二磷生产过程中的燃磷雾化系统及雾化工艺
技术领域
本发明涉及一种P2O5生产过程中燃磷雾化系统及雾化工艺，属于化工设备领域。 
背景技术
国内传统五氧化二磷（P2O5）的生产方式是采用黄磷的自流方式在燃磷炉中燃烧，此进磷方式导致黄磷没有与空气充分接触，不能充分燃烧，进风量及进磷量不易控制，会使生产出来的酸发黄、五氧化二磷的产量低，产品质量不能保证，生产效率低下。 
为减少用潮湿空气生成的高温燃烧烟气对燃磷炉及冷却塔的设备的腐蚀，进一步提高产品质量，需对燃磷炉雾化用的空气进行干燥处理。原系统采用二级硫酸吸收塔干燥及纤维除沫器除雾后的空气进行压缩至磷喷枪、燃磷炉、冷却塔，高温P2O5烟气经水冷壁强制冷却后获得的热量变为蒸汽，沉降后的烟气进入聚磷酸、磷酸的生产和吸收系统，实现了达标排放。 
由于经过硫酸干燥的空气中带有少量硫酸酸雾，酸雾进入空压机内，极易造成空压机内的零部件的腐蚀、损坏，造成系统不能稳定运行，且维修费用较高。 
发明内容
本发明的针对如何降低或消除现有技术中雾化黄磷空气中的硫酸含量，将雾化空气中的含水率尽可能降低，提供一种P2O5生产过程中燃磷雾化系统，五氧化二磷生产装置前部设置有燃烧液磷部分（燃磷锅炉），尾部为固态五氧化二磷收集部分（尾部冷却塔），其燃磷部分采用干燥空气雾化燃磷，黄磷雾化后与空气充分接触、燃烧氧化，保证了酸及五氧化二磷的品质稳定。具体为： 
一种P2O5生产过程中燃磷雾化系统，包括空压系统及微热再生吸附系统，所述的空压系统中，在空气过滤器底部安装螺杆式压缩机，螺杆式压缩机底部经线路管道与油气分离器一侧底部连接，油气分离器另一侧底部经线路管道与空油冷却器底部连接，控油冷却器顶部经线路管道与油过滤器、温控器连接后再与螺杆式压缩机连接，形成循环闭路；所述的微热再生吸附系统中，在空气过滤器底部安装螺杆式压缩机，螺杆式压缩机顶部经线路管道与空气冷却器连接，空气冷却器底部经线路管道与精密过滤器连接后再与微热吸附式干燥器连接。 
所述的微热吸附式干燥器包括两个对称的吸附器，两个吸附器底部经两条并联的线路管 道连接，其中每条线路管道上均设置有两个调节阀，一条线路管道与精密过滤器连接，另一条线路管道上设置有消音器；两个吸附器顶部经两条并联的线路管道连接，其中每条线路管道上均设置有两个止回阀，一条线路管道与过滤器连接，另一条线路管道经加热器及节流阀与过滤器连接；两个吸附器中间设置有控制箱。 
新增加的设备-微热再生吸附式干燥机可以有效除去储气罐中空气的水份，满足后续工段对干燥空气的要求，同时可减少硫酸耗量。 
本发明的另一目的在于提供一种种P2O5生产过程中燃磷雾化工艺，直接采用洁净的大气压缩空气，经系统干燥后供燃磷雾化用气源，保证雾化空气干燥度的同时，保证空压机的稳定、高效运行。具体为： 
一种P2O5生产过程中燃磷雾化工艺，将压缩空气前置经硫酸干燥的进气调整为压缩空气后置的微热再生吸附式干燥出气。考虑到雾化空气中的硫酸对90kw空压机腐蚀严重，致其维护保养费用太大，改变空压机的进气方式为大气。将大气经空气过滤器净化后通入螺杆式压缩机，净化的空气经空压系统形成循环回路后进入微热再生吸附系统。为了降低雾化空气中的含水率，应用改进型的微热再生吸附式干燥器，控制微热再生吸附式干燥器的流量为20～35m3/min，在大气露点为-67～-80℃的条件下，压力为0.3～0.6MPa，系统水份含量为0.008～0.011g/m3，同时在后系统增加过滤器，控制系统空气的含湿量（空气干燥度）为0.03‰。 
本发明的优点在于： 
改进型的微热再生吸附式干燥器，综合变压吸附和变温吸附之优点，在常温高蒸汽分压下吸附（工作）；在较高温度，低蒸汽分压下解析（再生），即吸附剂在吸附过程中吸附的水分，在再生过程依靠高品质再生气（加热干燥的空气）的热扩散和低分压两种机理的共同作用而得以彻底清除。 
空压机的进气改为大气，不用经过硫酸干燥的空气，不会腐蚀空压机内的零部件，减少了空压油的更换频率，延长空压机的使用寿命。 
新增加的设备-微热再生吸附式干燥机可以有效除去储气罐中空气的水份，满足后续工段对干燥空气的要求，同时可减少硫酸耗量。 
计划改造投资10.5万元，主要用于购置吸附式干燥器以及配套的高效过滤器，以及相应的管线及阀门的购置和安装。 
改造前后效果对比： 
由上表可以看出，经过改造后预计每年可以节省费用约13万元，既保证了大工业化生产中五氧化二磷生产系统的稳定性，提高了产品的品质，又为降低了生产运行成本。 
附图说明
图1为P2O5生产过程中燃磷雾化系统，其中1.空气过滤器，2.螺杆式压缩机，3.油气分离器，4.控油冷却器，5.油过滤器，6.温控器，7.空气冷却器，8.精密过滤器，9.微热吸附式干燥器，10.吸附器，11.调节阀，12.消音器，13.止回阀，14.过滤器，15.加热器，16.节流阀。 
图2为P2O5生产过程中燃磷雾化工艺。 
图3为原P2O5生产过程中燃磷雾化工艺。 
具体实施方式
实施例1 
一种P2O5生产过程中燃磷雾化系统，包括空压系统及微热再生吸附系统，所述的空压系统中，在空气过滤器1底部安装螺杆式压缩机2，螺杆式压缩机2底部经线路管道与油气分离器3一侧底部连接，油气分离器3另一侧底部经线路管道与空油冷却器4底部连接，控油冷却器4顶部经线路管道与油过滤器5、温控器6连接后再与螺杆式压缩机2连接，形成循环闭路；所述的微热再生吸附系统中，在空气过滤器1底部安装螺杆式压缩机2，螺杆式压缩机2顶部经线路管道与空气冷却器7连接，空气冷却器底部经线路管道与精密过滤器8连接后再与微热吸附式干燥器9连接。 
所述的微热吸附式干燥器9包括两个对称的吸附器10，两个吸附器10底部经两条并联的线路管道连接，其中每条线路管道上均设置有两个调节阀11，一条线路管道与精密过滤器8连接，另一条线路管道上设置有消音器12；两个吸附器10顶部经两条并联的线路管道连接， 其中每条线路管道上均设置有两个止回阀13，一条线路管道与过滤器14连接，另一条线路管道经加热器15及节流阀16与过滤器14连接；两个吸附器10中间设置有控制箱。 
实施例2 
一种P2O5生产过程中燃磷雾化工艺，将压缩空气前置经硫酸干燥的进气调整为压缩空气后置的微热再生吸附式干燥出气，将大气经空气过滤器净化后通入螺杆式压缩机，净化的空气经空压系统形成循环回路后进入微热再生吸附系统，控制微热再生吸附式干燥器的流量为23m3/min，在大气露点为-67～-80℃下，压力为0.6MPa，系统水份含量为0.008～0.011g/m3，控制系统空气的含湿量小于0.03‰。 
实施例3 
一种P2O5生产过程中燃磷雾化工艺，将压缩空气前置经硫酸干燥的进气调整为压缩空气后置的微热再生吸附式干燥出气，将大气经空气过滤器净化后通入螺杆式压缩机，净化的空气经空压系统形成循环回路后进入微热再生吸附系统，控制微热再生吸附式干燥器的流量为30m3/min，在大气露点为-67～-80℃下，压力为0.3MPa，系统水份含量为0.003～0.008g/m3，控制系统空气的含湿量小于0.03‰。 

Claims (3)

1.一种P2O5生产过程中燃磷雾化系统，包括空压系统及微热再生吸附系统，其特征在于：所述的空压系统中，在空气过滤器（1）底部安装螺杆式压缩机（2），螺杆式压缩机（2）底部经线路管道与油气分离器（3）一侧底部连接，油气分离器（3）另一侧底部经线路管道与空油冷却器（4）底部连接，控油冷却器（4）顶部经线路管道与油过滤器（5）、温控器（6）连接后再与螺杆式压缩机（2）连接，形成循环闭路；所述的微热再生吸附系统中，在空气过滤器（1）底部安装螺杆式压缩机（2），螺杆式压缩机（2）顶部经线路管道与空气冷却器（7）连接，空气冷却器底部经线路管道与精密过滤器（8）连接后再与微热吸附式干燥器（9）连接。
2.根据权利要求1所述的P2O5生产过程中燃磷雾化系统，所述的微热吸附式干燥器（9）包括两个对称的吸附器（10），其特征在于：两个吸附器（10）底部经两条并联的线路管道连接，其中每条线路管道上均设置有两个调节阀（11），一条线路管道与精密过滤器（8）连接，另一条线路管道上设置有消音器（12）；两个吸附器（10）顶部经两条并联的线路管道连接，其中每条线路管道上均设置有两个止回阀（13），一条线路管道与过滤器（14）连接，另一条线路管道经加热器（15）及节流阀（16）与过滤器（14）连接；两个吸附器（10）中间设置有控制箱。
3.一种P2O5生产过程中燃磷雾化工艺，将压缩空气前置经硫酸干燥的进气调整为压缩空气后置的微热再生吸附式干燥出气，其特征在于：将大气经空气过滤器净化后通入螺杆式压缩机，净化的空气经空压系统形成循环回路后进入微热再生吸附系统，控制微热再生吸附式干燥器的流量为20~35m3/min，在大气露点为-67~-80℃下，压力为0.3~0.6MPa，系统水份含量为0.008~0.011g/m3，控制系统空气的含湿量为0.03‰。
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