CN105056641A - 黄磷炉气过滤方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过滤方法，特别涉及黄磷炉气过滤方法。针对目前高温干法除尘系统内部清理异常复杂、过滤元件禁止使用水冲洗而带来的问题，本发明公开了黄磷炉气过滤方法，使用黄磷炉气过滤系统，所述系统过滤运行时，待过滤黄磷炉气通过进气管进入黄磷炉气过滤装置进行过滤再从排气管排出已过滤黄磷炉气，当所述系统运行一段时间而在所述系统内集聚一定黄磷后，停止向该所述系统注入待过滤黄磷炉气，然后对系统中注入安全气体以对所述系统内的黄磷炉气进行置换，再对所述系统中注入含氧气体并促发含氧气体中的氧与系统中附着的黄磷反应燃烧，当所述系统中集聚的黄磷被反应去除后，再使所述系统返回过滤状态或停车，使用该方法能提高系统的检修效率。

Description

黄磷炉气过滤方法

技术领域

本发明涉及过滤方法，特别涉及黄磷炉气过滤方法。

背景技术

黄磷生产是一种高能耗、高物耗、高污染的化工产品。目前的黄磷生产工艺是将磷矿、焦炭和硅石原料按比例投入电炉反应，然后对炉气进行喷淋冷却并得到粗磷，然后再将粗磷导入精制槽内进行两级精制，最终得到黄磷产品。上述过程中会有数量大、种类多的有毒有害物质产生，如废水、炉渣、黄磷尾气、泥磷等。所以申请人采用全新工艺，将黄磷炉气水洗系统直接变为干法除尘。由于黄磷炉气介质特殊性，遇空气会自燃，使用后的黄磷炉气净化系统不对内部的黄磷进行清理检修和长时间停车都会带来安全隐患，需要快速检修和停车，现主要采取长时间暴露在空气中让黄磷自燃和采用热水冲洗的方法将系统内部的黄磷清理干净。

系统的过滤装置中，过滤装置的罐体内部清理异常复杂，在实际生产检修过程中，生产黄磷的罐体设备，拆卸后暴露在空气中存放1年，撬开罐体内壁粉尘，里面还会有黄磷自燃现象。

现高温干法过滤系统为全密闭系统，无法暴露在空气中；系统管道也较为复杂，设备体积大为全密闭系统使用水冲洗极为困难，且高温干法过滤系统中的膜过滤组件为禁止使用水冲洗的元件。

发明内容

针对目前上述技术存在的问题，本发明提供了黄磷炉气过滤方法。

本发明采用的技术方案是，黄磷炉气过滤方法，使用黄磷炉气过滤系统，所述系统包括黄磷炉气过滤装置以及分别连接于黄磷炉气过滤装置进气口和排气口的进气管和排气管，所述系统过滤运行时待过滤黄磷炉气通过进气管进入黄磷炉气过滤装置进行过滤再从排气管排出已过滤黄磷炉气，当所述系统运行一段时间而在所述系统内集聚一定黄磷后，停止向该所述系统注入待过滤黄磷炉气，然后对所述系统中注入安全气体以对所述系统内的黄磷炉气进行置换，置换后再对所述系统中注入含氧气体并促发含氧气体中的氧与所述系统中附着的黄磷反应燃烧，当所述系统中集聚的黄磷被反应去除后，再使所述系统返回过滤状态或停车。

在进行注入空气以让空气中的氧气与黄磷燃烧之前，要先注入安全气体，这里的安全气体是不与系统内气体发生反应的气体，安全气体将系统内的气体如一氧化碳置换出系统外，防止加入空气时带来安全隐患。

进一步的是，所述的含氧气体，在单位体积内，按体积百分比计算，氧气在含氧气体所占比为10-22％，安全气体所占含氧气体所占比为78-90％。

氧气含量过低，反应燃烧效率低，含量过高反应燃烧过快，不易控制，带来安全隐患。

进一步的是，所述的安全气体为氮气或惰性气体。

进一步的是，所述的含氧气体为空气。

空气成分比例为氧气21％，氮气78％，当氧气与黄磷反应完成后，氮气置换系统内部燃烧后的有毒有害气体至系统外。

进一步的是，在注入空气前，需要使过滤系统升温至180.7℃以上。

黄磷在180.7℃以上(在工况下180.7℃黄磷会变成蒸汽)情况下，性质较常温情况下更为活跃。当黄磷为气态时，可通过引风机将黄磷蒸汽充满整个系统。

进一步的是，在向所述系统注入含氧气体时，调节空气注入量，使所述系统温度不超过所述系统中设备的耐受温度。

系统温度升温过快会带来安全隐患，所以应当时时监测系统温度变化，升温过快时，就应当减少空气的注入量或停止注入空气，以防止温度超过系统中设备所设定的安全温度或耐受温度。

进一步的是，调节安全气体的注入量和含氧气体的注入量，以保持系统内压力高于外界大气压0-20kpa。

这一般是可以在系统中设置排气口，排气口所在管路的设置排气阀，通过设定排气口的口径和调节排气阀来保持向所述系统注入的气体量与排气口排出气体量在一定数值，当然注入气体时，会设置相应的调节阀，这里的调节阀也可以与排气阀配合使用，保持系统内压力高于外界大气压0-20kpa。在实践中，一般会把排气口所在管路口径设的比注入气体口所在的管路口径大一些。

进一步的是，在进气管与出气管之间设置管路，管路上设置阀门，在进气管或出气管上设置动力装置，在进气管或出气管上设置加热装置，使从进气管到过滤装置再到出气管再到进气管与动力装置和加热装置构成一个循环回路。

这里的动力装置可以是引风机，可以通过引风机的作用，让这三者内的气体流通，当黄磷成为气态时，便可以在本系统内快速流通。当停止过滤后，应该保持进气管与出气管阀门为关闭状态，进气管与出气管之间的管路上阀门为开启状态。

进一步的是，注入含氧气体时，观测系统内烟雾，当系统中没有烟雾产生后，应继续向系统注入含氧气体20-30小时。

进一步的是，继续向系统注入含氧气体20-30小时后，当需停车时，使系统内部与外界大气连通，使系统置放3-5天。

本发明带来的有益效果是：

在生产过程中，原有检修方式置放时间过长，且任然存在危险性，通过本发明，将系统内部黄磷燃烧后，将系统放置冷却，使系统内部与外界大气连通，置放3-5天在系统内布满氧气后即可检查、进罐、检修等操作，提高了工作效率。

附图说明

图1为黄磷炉气过滤系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图描述实施例对本发明做具体阐述。

如图1，黄磷炉气过滤系统，包括过滤装置1、进气管2和出气管3，过滤装置1中有过滤元件4，进气管2与出气管3上设置阀门，在进气管2上设置空气注入装置5。这里注入的空气为压缩空气，在注入压缩空气前，要先注入氮气或将系统内的气体如一氧化碳置换出系统外，防止加入空气时带来安全隐患(在图中，并未示出氮气的注入装置)。在进气管2上设置加热装置6，置于进气管2上阀门靠近过滤装置1的一侧，设置引风机11于出气管3上，在空气注入装置5上设置调节阀7，在调节阀7所在管路上设置阀门。这样的双阀门设置，在正常运行过程中，隔断更加可靠。在出气管3上设置排空管路8，排空管路8上设置排空阀81，排空管路8设置于出气管3上阀门靠近过滤装置1的一侧。这里所述的排空管路8的口径只要大于注入气体(压缩空气和氮气等)管路口径一个规格即可，按照常用管路规格，在本实施例中，排空管路8为DN100，空气注入装置5所在管路为DN80，氮气注入管路(图中未示出)DN32，这里的DN为管路的公称直径，单位为mm。设置排空管路8主要是为了释放本系统内的压力，使系统不憋压，以免产生安全隐患，当然，排空管路8也起了观测系统内黄磷燃烧情况的作用，当黄磷与氧气在系统内燃烧时，系统里面会燃烧产生白色烟雾，通过排空管路8烟雾便可以判断里面燃烧的情况，如果排空管路8没有白色的烟雾了，那么判定里面的黄磷已经燃烧掉90％，此时还需要加入空气让他继续燃烧24小时，便可以清除内部黄磷99％以上。在进气管2上设置测温元件9，置于进气管2上阀门靠近过滤装置1的一侧，在过滤元件4上设置测温元件9，时时监测本系统温度的变化。在进气管2与出气管3之间设置循环管路10，并设置阀门。设置管路让进气管2与出气管3直接连通而不经过过滤装置1，这里把此管路称为循环管路10，如进气管2与出气管3的阀门关闭后，循环管路10打开阀门，此时过滤装置1、进气管2和出气管3三者之间便构成循环通路，通过引风机11的作用，让这三者内的气体流通，当黄磷成为气态时，便可以在本系统内快速流通，与系统内的氧气充分接触。

以下是本实施例所述的黄磷炉气过滤系统的使用步骤：

一、关闭进气管2与出气管3上阀门，打开循环管路10上阀门，开启排空阀81，对本系统内注入氮气，置换系统内气体，将系统内的气体如一氧化碳置换出系统外，防止加入空气时带来安全隐患。

二、通过氮气置换系统内气体完成后，通过测温元件9确保温度是否在180.7℃以上，如没有，开启加热装置6和引风机11，系统内加热后的气流通过循环管路10对整个系统预热，使本系统温度升至180.7℃以上。黄磷高温(180.7℃以上，在工况下180.7℃黄磷会变成蒸汽)情况下，性质较常温情况下更为活跃，所以在系统中需要设置加热装置6，将整个系统循环加热至180.7℃以上。且系统内壁粉尘在高温下更为干燥，包裹在粉尘内的黄磷更易蒸发。

三、开启空气注入装置5，通过调节阀7，往本系统内注入空气，通过设置在测温元件9的信息用调节阀7调节空气注入量，如果温度涨幅过快，减小或关闭空气的注入，防止温度过高超过系统中设备自身的安全温度。黄磷会因与氧气反应燃烧产生白色烟雾，白色烟雾主要为五氧化二磷(P₂O₅)。

四、通过排空管路8是否存在白色烟雾判定黄磷燃烧情况，当没有白色烟雾时，那么判定里面的黄磷已经燃烧掉90％，此时还需要加入空气让他继续燃烧24小时，便可以清除内部黄磷99％以上。

五、将系统内部黄磷燃烧后，将系统放置冷却，打开入孔盖(系统任何开口)，置放3-5天系统内布满氧气后即可检查进罐检修操作。

在生产过程中，原有检修方式置放时间过长，且任然存在危险性，通过本实施例所述的黄磷炉气过滤系统，将系统内部黄磷燃烧后，将系统放置冷却，打开入孔盖(系统任何开口)使系统内部与外界大气连通，置放3-5天带罐体内布满氧气后即可检查进罐检修操作，提高了工作效率。

Claims (10)

1.黄磷炉气过滤方法，使用黄磷炉气过滤系统，所述系统包括黄磷炉气过滤装置以及分别连接于黄磷炉气过滤装置进气口和排气口的进气管和排气管，进气管与排气管上都设有阀门，所述系统过滤运行时，待过滤黄磷炉气通过进气管进入黄磷炉气过滤装置进行过滤再从排气管排出已过滤黄磷炉气，其特征在于：当所述系统运行一段时间而在所述系统内集聚一定黄磷后，停止向该所述系统注入待过滤黄磷炉气，然后对所述系统中注入安全气体以对所述系统内的黄磷炉气进行置换，置换后再对所述系统中注入含氧气体并促发含氧气体中的氧与所述系统中附着的黄磷反应燃烧，当所述系统中集聚的黄磷被反应去除后，再使所述系统返回过滤状态或停车。

2.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：所述的含氧气体，在单位体积内，按体积百分比计算，氧气在含氧气体所占比为10-22％，安全气体所占含氧气体所占比为78-90％。

3.根据权利要求1或2所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：所述的安全气体为氮气或惰性气体。

4.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：所述的含氧气体为空气。

5.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：在注入含氧气体前，使过滤装置升温至180.7℃以上。

6.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：在向所述系统注入含氧气体时，调节空气注入量，使所述系统温度不超过所述系统中设备的耐受温度。

7.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：调节安全气体的注入量和含氧气体的注入量，以保持系统内压力高于外界大气压0-20kpa。

8.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：在进气管与出气管之间设置回路，回路上设置阀门，在进气管或出气管上设置动力装置，在进气管或出气管上设置加热装置，使从进气管到过滤装置再到出气管再到进气管与动力装置和加热装置构成一个循环回路。

9.根据权利要求1所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：注入含氧气体时，观测系统内烟雾，当系统中没有烟雾产生后，应继续向系统注入含氧气体20-30小时。

10.根据权利要求9所述的黄磷炉气过滤方法，其特征在于：继续向系统注入含氧气体20-30小时后，当需停车时，使系统内部与外界大气连通，使系统置放3-5天。