CN105236371B - 一种高效高温p2o5造气流化反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型高效高温P₂O₅造气流化反应器，所述反应器具有燃烧腔、还原反应腔和氧化反应腔，所述燃烧腔内产生的高温气体通过所述燃烧腔顶部的喷射拱的喷流通道进入所述还原反应腔，并对所述反应器的进料管进入的含磷矿石进行加热还原为单质磷；所述单质磷伴随高温气流上升至所述氧化反应腔，并与所述氧化反应腔的富氧空气管进入的富氧空气发生氧化反应，生成P₂O₅。本发明提供的反应器适用于中、低品位磷矿石生产磷酸，克服了现有技术的热法制备磷酸的高能耗和污染环境的问题，并且本发明提供的反应器尤其对中、低品位磷矿石的反应状态及反应时间进行控制，解决了物料出现熔融、结焦和堵塞的问题，可实现连续式生产磷酸。

Description

一种高效高温P2O5造气流化反应器

技术领域

本发明涉及一种磷化工生产技术领域的反应器，尤其涉及一种新型高效高温P₂O₅造气流化反应器。

背景技术

磷酸在国民经济中占有重要地位，是生产磷肥和磷酸盐的中间原料，磷酸及其下游产品广泛应用于化工、农业、医药、食品和电子等行业，而五氧化二磷是生产磷酸的原料。

目前，国内外磷酸工业生产方法分为湿法和热法两种工艺路线。湿法磷酸是通过无机酸(主要是硫酸、盐酸)分解磷矿制得磷酸。湿法磷酸不仅要求磷矿石的品位高、质量好，而且该方法制得的磷酸杂质含量较高，磷酸浓度低。当前世界范围内的磷矿资源正在逐步贫化，同时硫酸资源也日益紧缺，磷矿与硫酸的价格攀升，加之该法酸解后要排出大量磷石膏，因此，采用湿法生产磷酸的许多工厂也日益艰难。热法磷酸是以电热法生产的黄磷为原料，经燃烧制得五氧化二磷，五氧化二磷经水合后制得磷酸。热法磷酸纯度高，但是由于电热法生产黄磷能耗极高，因此产品的成本较高。

中国列入国家统计的磷矿石储量为168亿吨，但大多数磷矿难以选别，含磷量大于30％的富矿只有11.2亿吨，中低品位的磷矿石约占90％，且含磷量低于26％的低品位磷矿约占50％。根据中国目前磷矿的消耗速度，富矿将在十年左右逐渐枯竭，磷矿资源面临贫乏。为了开发一种能耗较低，并且适用于中低品位磷矿的生产方法，中国专利(公开号为CN101214939A)公开了一种燃烧动力波制备五氧化二磷的方法。该专利的基本原理是将磷矿、磷矿还原剂和燃料炭等原料以粉体形式悬浮在还原性或弱氧化性气氛空间，进行还原性燃烧反应，在燃烧动力过程中，还原性燃烧的前沿波面向外部空间扩展，外部空间的氧化性流体也在向还原空间方向移动，在接触处形 成了一个过渡性介面，呈相对的动态平衡。其基本思想是利用流体燃烧动力过程产生的波面，将还原空间与氧化空间相对隔离，热辐射穿越波面加热还原反应空间，以实现高效还原反应与传热，进而实现磷矿与五氧化二磷的高效转化。该发明与现有技术的五氧化二磷生产工艺相比，可以充分利用中低品位磷矿，以较低的能耗和生产成本生产五氧化二磷，进而生产优质磷酸。但是，该发明在实施过程中存在如下缺陷：

(1)燃烧过程中动力波不足，无法将磷矿、磷矿还原剂和燃料炭等原料托起悬浮在还原性或弱氧化性气氛空间；

(2)燃烧动力波界面不明显，不能将还原反应空间与氧化反应空间相对隔离；

(3)燃烧过程中粘流在炉壁的熔融态物质，易造成排渣孔堵塞，不能实现连续式生产。

另外，该专利技术使用的反应器设计不合理，存在如下设计缺陷：

(1)烧嘴有16个，分上、中、下三层布置，上层烧嘴布置在氧化区，而氧化区为放热反应，是不需要再进行加热的，烧嘴布置在该区域，1650℃的高温极易将烧嘴烧坏，而且造成燃料的浪费；

(2)二次空气进口管位置不合理，二次空气是用于磷的氧化，将二次空气进口管布置在进料口下方的还原区，难以形成氧化区。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种新型高效高温P₂O₅造气流化反应器，所述反应器至少包括燃烧腔、还原反应腔和氧化反应腔，在所述燃烧腔的顶部设有一喷射拱，在所述燃烧腔的中部设有至少一个微量氧探测口，在所述燃烧腔的下部设置有至少两个空气管和在所述燃烧腔的底部设置有一个燃气进口管，并且在所述燃烧腔内还设置有一燃烧头；在所述还原反应腔的顶部还设有至少一个进料管，在所述还原反应腔的下部设置有至少一个第一截流槽和第一截流引出管，并且在所述还原反应腔的下部还设置有至少一个排渣管；在所述氧化反应腔的顶部设置有一出口管，在所述氧化反应腔的下部设置有至少一个第二截流槽和第二截流引出管，并且在所述氧化反应腔的下部还设置有至少一个富氧空气管；并且在由磷矿制备P₂O₅的过程 中，所述燃烧腔内燃烧产生的高温气体能够通过所述燃烧腔顶部的喷射拱的喷流通道进入所述还原反应腔，并能够对所述反应器进料管进入的含磷矿石进行加热使其还原为单质磷，所述磷单质能够随高温气流上升至所述氧化反应腔并且能够与所述氧化反应腔的富氧空气管进入的富氧空气发生氧化反应，生成P₂O₅。

根据一个优选实施方式，所述反应器还包括由耐火成型料和耐火浇注料组合而成的组合耐火材料层，所述组合耐火材料层内衬于所述反应器的外壳，并且所述组合耐火材料层的厚度为500～700mm。

根据一个优选实施方式，所述喷射拱由耐火材料制成，并且所述喷射拱布置于所述燃烧腔顶部，通过所述喷射拱将所述燃烧腔和所述还原反应腔分隔开。

根据一个优选实施方式，所述喷射拱呈弧形结构，在所述喷射拱的弧面上均匀布置有多个长条形的喷流通道，所述喷流通道的尺寸至少满足所述燃烧腔内燃料气体膨胀后的气体流速。

根据一个优选实施方式，所述空气管均匀设置在所述燃烧头的四周，用以为所述燃烧腔内的燃气提供助燃剂。

根据一个优选实施方式，所述燃烧头布置于所述燃气进口管的上端部，并且所述燃烧头由高温耐火材料制成，所述燃烧头呈半球形结构，在所述半球形燃烧头上按经、纬线方向间隔布置有多个直径为6～12mm的喷孔。

根据一个优选实施方式，所述微量氧探测口设置在所述燃烧腔的所述空气管上方，用以监测所述燃烧腔内的燃烧状态。

根据一个优选实施方式，所述第一截流槽和所述第二截流槽以径向向内突出的方式内嵌于所述组合耐火材料层，并且所述第一截流槽和所述第二截流槽的接口向上倾斜以接收粘流在炉壁的熔融态物质，所述第一截流引出管和所述第二截流引出管分别设置于所述第一截流槽和所述第二截流槽内，用以将所述第一截流槽和所述第二截流槽收集的熔融态物质导出炉外。

根据一个优选实施方式，所述排渣管位于所述第一截流槽和所述第一截流引出管下部并且紧靠所述喷射拱的位置；所述进料管位于所述还原反应腔的顶部并且紧靠所述第二截流槽和所述第二截流引出管。

根据一个优选实施方式，所述富氧空气管布置于所述第二截流槽和所述 第二截流引出管的上方。

本发明的新型高效高温P₂O₅造气流化反应器至少具有如下优势：

(1)本发明通过在燃烧腔的顶部设置一喷射拱结构，通过喷射拱的喷流通道将燃烧腔燃烧产生的高温气体喷射入还原反应腔，并使还原反应腔的磷矿颗粒呈流化状态，在1200～1350℃的高温下发生还原反应。该喷射拱不仅可以喷出高温气体，还可以承受部分磷矿颗粒的重量，确保磷矿颗粒在还原反应腔发生还原反应。解决了现有技术中燃烧动力波不足，无法将磷矿颗粒托起悬浮在还原反应腔的问题。

(2)本发明通过在还原反应腔和氧化反应腔的下部分别设置截流槽和截流引出管，通过截流槽将粘流在炉壁的熔融态物质收集，再由截流引出管将收集的熔融态物质导出炉外，避免了熔融态物质对排渣管造成堵塞。

(3)本发明的反应器仅有一个燃烧头，通过在燃烧头上均匀布置喷孔，可使燃烧腔内的燃气与助燃剂空气混合均匀，使得燃料充分燃烧；燃烧头的结构设计不仅解决了现有技术中燃料燃烧不完全的问题，也解决了现有技术中将烧嘴布置在氧化区，易造成烧嘴烧坏的问题。

(4)本发明将富氧空气管布置在氧化反应腔，通过富氧空气管进入的富氧空气可与随同高温气流上升的磷单质发生氧化反应，解决了现有技术中将二次空气进口管布置在进料口下方的还原区，难以形成氧化区的问题。

(5)本发明提供的新型高效高温P₂O₅造气流化反应器适用于中、低品位磷矿石生产磷酸，克服了现有技术的热法制备磷酸的高能耗和污染环境的问题，并且本发明尤其对中、低品位磷矿石的反应状态及反应时间进行控制，解决了物料出现熔融、结焦和堵塞的问题，可实现连续式生产磷酸。

附图说明

图1是本发明的新型高效高温P₂O₅造气流化反应器的结构示意图；

图2是本发明的喷射拱的剖面结构示意图；

图3是本发明的燃烧头的剖面结构示意图；和

图4是本发明的燃烧头的喷孔位置布置示意图。

附图标记列表

1：反应器 10：燃烧腔 20：还原反应腔

30：氧化反应腔 40：外壳 50：组合耐火材料层

11：喷射拱 12：微量氧探测口 13：空气管

14：燃烧头 15：燃气进口管 21：进料管

22：第一截流槽 23：第一截流引出管 24：排渣管

31：出口管 32：富氧空气管 33：第二截流槽

34：第二截流引出管 111：喷流通道 141：喷孔

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

图1示出了一种新型高效高温P₂O₅造气流化反应器1。如图1所示，反应器1至少包括燃烧腔10、还原反应腔20和氧化反应腔30。在燃烧腔10的顶部设有一喷射拱11。在燃烧腔10的中部设有至少一个微量氧探测口12。在燃烧腔10的下部设置有至少两个空气管13和在燃烧腔10的底部设置有一个燃气进口管15。在燃烧腔10内还可设置有一燃烧头14。在还原反应腔20的顶部还设有至少一个进料管21。在还原反应腔20的下部设置有至少一个第一截流槽22和第一截流引出管23。在还原反应腔20的下部还设置有至少一个排渣管24。在氧化反应腔30的顶部设置有一出口管31。在氧化反应腔30的下部设置有至少一个第二截流槽33和第二截流引出管34。在氧化反应腔30的下部还可设置有至少一个富氧空气管32。在由磷矿制备P₂O₅的过程中，燃烧腔10内燃烧产生的高温气体能够通过燃烧腔10顶部的喷射拱11的喷流通道111进入还原反应腔20。在该过程中对反应器1进料管21进入的含磷矿石进行加热使其还原为单质磷。磷单质能够随高温气流上升到氧化反应腔30并且能够与氧化反应腔30的富氧空气管32进入的富氧空气发生氧化反应，生成P₂O₅。本发明提供的新型高效高温P₂O₅造气流化反应器，将反应器分为三个腔室，对中、低品位磷矿石的反应状态及反应时间进行控制，不仅可以防止物料出现熔融、结焦和堵塞的问题，而且还解决了现有技术中因燃烧动力波不足，无法将磷矿颗粒托起悬浮在还原反应腔的问题。

继续参见图1，本发明的新型高效高温P₂O₅造气流化反应器1还包括 组合耐火材料层50。组合耐火材料层50由耐火成型料和耐火浇注料组合而成。组合耐火材料层50内衬于反应器1的外壳40。组合耐火材料层50的厚度可以为500～700mm。现有技术中使用的耐火材料多为不定型耐火材料。例如，莫来石浇注料、高铝浇注料或是刚玉浇注料。将现有技术中的耐火材料层内衬于反应器1的外壳40，所需耐火材料层的厚度较厚，通常为1000～1400mm。在炉内温度为1350℃左右时，通过耐火材料层，使得炉外的温度为80℃左右。虽然现有技术中采用的耐火材料层可有效地控制炉内热量的流失，但是耐火材料层的厚度较厚，极大地缩小了反应器的可用空间。本发明将不定型耐火材料改为由耐火成型料与耐火浇注料组合而成的组合耐火材料，可充分利用耐火成型料和耐火浇注料的优势。组合耐火材料不仅可以将耐火材料层的厚度减小至500～700mm，而且在炉内温度为1350℃左右时，通过组合耐火材料层后，炉外的温度可降低至50℃左右。

根据一个优选实施方式，喷射拱11设置于燃烧腔10顶部，通过喷射拱11将燃烧腔10和还原反应腔20分隔开。喷射拱11如此的结构设计，不仅可用于将燃烧腔10产生的高温气体喷射入还原反应腔20，使还原反应腔20的磷矿颗粒呈流化状态。而且该喷射拱11还可以承受部分磷矿颗粒的重量，确保磷矿颗粒在还原反应腔20发生还原反应，解决了现有技术中燃烧动力波不足，无法将磷矿颗粒托起悬浮在还原反应腔的问题。喷射拱11采用中间高四周低的结构设计，还可以使喷射拱11上方的尾渣滑落到排渣管24，将还原反应产生的尾渣及时排出。

图2示出了本发明的喷射拱的剖面结构示意图。喷射拱11是由耐火材料，通常为耐火砖材料以预制拱的形式制成。如图2所示，在喷射拱11的弧面上均匀布置有多个长条形的喷流通道111。喷射拱11制成拱形的优势在于：喷射拱11采用中间高四周低的方式，可使反应完后落在喷射拱11上的残渣颗粒滑向反应器的排渣口而排出炉外，实现了反应的连续进行。喷射拱11的拱形结构设计解决了现有技术中残渣颗粒堆积在反应器中，造成反应效率逐渐降低、反应不能连续进行的问题。根据一个优选实施方式，喷流通道111均匀设置在喷射拱11中轴线附近的弧面上。仅将喷流通道111设置在喷射拱11的中轴线附近的弧面上，可以增大喷出气体的流速。另外，在远离喷射拱11中轴线的弧面上未设置喷流通道111，也可使得滑向反应 器排渣口的残渣颗粒顺利排出炉外，避免残渣颗粒落入喷流通道111而对其造成堵塞。喷流通道111的尺寸至少满足燃烧腔10内燃料气体膨胀后的气体流速。喷流通道11的尺寸根据流体力学计算，其尺寸大小至少满足燃烧腔10内燃料气体膨胀后的气体流速，避免燃烧腔10内产生的高温气体膨胀而造成安全事故。并且喷流通道111的尺寸还应小于还原反应腔20内矿石颗粒的尺寸，避免矿石颗粒对其造成堵塞。

根据一个优选实施方式，空气管13至少为两个，优选为四个，更优选为6个。空气管13均匀设置在燃烧头14的四周，用以为燃烧腔10内的燃气提供助燃剂。

根据一个优选实施方式，燃烧头14设置于燃气进口管15的上端部。燃烧头14可以由高温耐火材料制成。图3示出了本发明的燃烧头的剖面结构示意图。如图3所示，燃烧头14呈半球形结构。图4示出了本发明的燃烧头14的喷孔位置布置示意图。如图4所示，在半球形燃烧头14上布置有多个直径为6～12mm的喷孔141。喷孔141按经、纬线方向间隔布置。优选地，喷孔141可平行等间距地布置。通过燃烧头14如此的结构设计，可使喷孔141喷出的燃气在燃烧腔10内与助燃剂空气混合均匀，使得燃料充分燃烧，解决了现有技术中燃料燃烧不充分的问题。另外，本发明仅有一个燃烧头14，并且将其设置在燃烧腔10底部，也解决了现有技术中在反应器内布置三层烧嘴，易造成烧嘴烧坏和燃料浪费的问题。

根据一个优选实施方式，微量氧探测口12设置在燃烧腔10的空气管13上方，用以监测燃烧腔10的燃烧状态。

再次参见图1，第一截流槽22和第二截流槽33以径向向内突出的方式内嵌于组合耐火材料层50。第一截流槽22和第二截流槽33的接口向上倾斜以接收粘流在炉壁的熔融态物质。第一截流引出管23和第二截流引出管34分别设置于第一截流槽22和第二截流槽33内，用以将第一截流槽22和第二截流槽33收集的熔融态物质导出炉外。熔融态物质为在高温下形成的磷矿石、焦炭或硅石。截流引出管可略高于截流槽的开口，通过截流引出管将截流槽收集的熔融态物质导出炉外。截流槽和截流引出管也是采用组合耐火材料制成。在还原反应腔20和氧化反应腔30分别设置第一截流槽22、第一截流引出管23和第二截流槽33、第二截流引出管34的原因是：还原 反应腔20的温度一般为1200～1350℃，而氧化反应腔的温度高达1650℃，在不同的温度下，反应产生的熔融态物质不同。若仅设置一个截流槽，不仅会增大截流槽和截流引出管的尺寸，还会造成导出熔融态物质的流速减慢。更重要的是，设置一个截流槽不能将熔融态物质及时收集。例如，若仅在还原反应腔20设置一个第一截流槽22，在氧化反应腔30的熔融态物质，流到还原反应腔20后可能成为凝固态而非熔融态，不能被第一截流槽22收集，凝固态的物质下落可能会造成排渣口的堵塞。反之，若仅在氧化反应腔30设置一个第二截流槽33，在还原反应腔20产生的熔融态物质也不能被第二截流槽33及时收集，使得生成的五氧化二磷含杂质较多。

继续参见图1，排渣管24位于第一截流槽22和第一截流引出管23下部并且紧靠喷射拱11的位置。根据一个优选实施方式，排渣管24的入口下沿与喷射拱11的弧面相切。排渣管24如此的结构设计，可使还原反应腔20的尾渣及时排出反应器，实现反应的连续进行。进料管21位于还原反应腔20的顶部并且紧靠第二截流槽33和第二截流引出管34。燃烧腔20喷出的高温气体温度可达1350℃左右，通过进料管21进入的物料颗粒在自身重量和上升气流的作用下，悬浮于还原反应腔20内进行还原反应，生成单质磷。

继续参见图1，富氧空气管32设置于第二截流槽33和第二截流引出管34的上方。将富氧空气管设置在氧化反应腔30，通过富氧空气管32进入的富氧空气可与随同高温气流上升的单质磷在1650℃的高温下发生氧化反应，生成P₂O₅。生成的P₂O₅被反应器的磷酸生产装置经热能回收、喷淋吸收后形成磷酸。富氧空气管32如此的结构设计解决了现有技术中将二次空气进口管布置在进料口下方的还原区，难以形成氧化区的问题。

下面结合本发明的新型高效高温P₂O₅造气流化反应器，具体说明中低品位磷矿制取五氧化二磷的过程。

由磷矿制取五氧化二磷需要经过两步反应，如下所示：

Ca₃(PO₄)₂+A→P₄↑+其他化学成分 △H>0

P₄+5O₂＝2P₂O₅ △H<0

其中A为能使磷还原的还原剂，可以是炭、硅石、石灰石等。

进入反应器的原料需要经过造炼。造炼的具体步骤为：将采集的中低品 位磷矿石(含磷17～22％)破碎后过筛，使磷矿石的颗粒直径小于20目。再将还原剂与过筛后的磷矿一起放入造炼炉造炼，形成直径为3～4mm的小颗粒，作为原料备用。将磷矿和还原剂制成小颗粒主要是根据反应炉的要求，该步骤有助于还原反应过程原料颗粒的流化。

反应开始前，需要从燃气进口管15引入燃气、从空气管13引入助燃剂空气。燃气经燃烧头14上的喷孔141喷出后，可与助燃剂空气混合均匀，使燃气进行充分燃烧。同时，通过空气管上方的微量氧探测口12监测燃烧腔10内燃气的燃烧状态。当炉内温度达到1200℃左右时，开始投料。经过造炼后的原料颗粒从进料管21进入反应器的还原反应腔20，进入的原料颗粒由从喷射拱11上的喷流通道111喷出的高温高速气体托起，悬浮于还原反应腔20，同时在1200℃的高温下进行还原反应。反应完后的尾渣通过还原反应腔20下方的排渣管24排出炉外。反应生成的中间产物磷单质随同上升气流进入氧化反应腔30，同时与从氧化反应腔30的富氧空气管32进入的富氧空气在1650℃的高温下发生氧化反应，生成五氧化二磷。生成的五氧化二磷可从氧化反应腔30顶端的出口管31导出炉外。氧化反应腔30内进行的氧化反应为放热反应，因此无需再设置燃烧头也可使氧化反应腔30的温度达到反应所需的高温。另外，在反应过程中生成的熔融态物质，可被还原反应腔20和氧化反应腔30上的截流组件收集并导出炉外。

因此，使用本发明提供的反应器处理中、低品位磷矿石生产五氧化二磷，克服了现有技术的热法制备磷酸的高能耗和污染环境的问题，并且使用本发明提供的反应器尤其对中、低品位磷矿石的反应状态及反应时间进行控制，解决了物料出现熔融、结焦和堵塞的问题，可实现连续式生产。

需要注意的是，上述具体实施方式是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，所述反应器(1)至少包括燃烧腔(10)、还原反应腔(20)和氧化反应腔(30)，

其特征在于，

在所述燃烧腔(10)的顶部设有一喷射拱(11)，在所述燃烧腔(10)的中部设有至少一个微量氧探测口(12)，在所述燃烧腔(10)的下部设置有至少两个空气管(13)和在所述燃烧腔(10)的底部设置有一个燃气进口管(15)，并且在所述燃烧腔(10)内还设置有一燃烧头(14)；

在所述还原反应腔(20)的顶部还设有至少一个进料管(21)，在所述还原反应腔(20)的下部设置有至少一个第一截流槽(22)和第一截流引出管(23)，并且在所述还原反应腔(20)的下部还设置有至少一个排渣管(24)；

在所述氧化反应腔(30)的顶部设置有一出口管(31)，在所述氧化反应腔(30)的下部设置有至少一个第二截流槽(33)和第二截流引出管(34)，并且在所述氧化反应腔(30)的下部还设置有至少一个富氧空气管(32)；并且

在由磷矿制备P₂O₅的过程中，所述燃烧腔(10)内燃烧产生的高温气体能够通过所述燃烧腔(10)顶部的喷射拱(11)的喷流通道(111)进入所述还原反应腔(20)，并能够对所述反应器(1)进料管(21)进入的含磷矿石进行加热使其还原为磷单质，所述磷单质能够随高温气流直接上升至所述氧化反应腔(30)并且能够与所述氧化反应腔(30)的富氧空气管(32)进入的富氧空气发生氧化反应，生成P₂O₅，

其中，所述喷射拱采用中间高四周低的拱形结构设计，使喷射拱上方的尾渣滑落到排渣管，将还原反应产生的尾渣及时排出，

其中，仅将喷流通道设置在喷射拱的中轴线附近的弧面上，

其中，所述进料管(21)位于还原反应腔(20)的顶部并且紧靠第二截流槽(33)和第二截流引出管(34)。

2.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述反应器(1)还包括由耐火成型料和耐火浇注料组合而成的组合耐火材料层(50)，所述组合耐火材料层(50)内衬于所述反应器(1)的外壳(40)，并且所述组合耐火材料层(50)的厚度为500～700mm。

3.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述喷射拱(11)由耐火材料制成，并且所述喷射拱(11)设置于所述燃烧腔(10)顶部，通过所述喷射拱(11)将所述燃烧腔(10)和所述还原反应腔(20)分隔开。

4.如权利要求3所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述喷射拱(11)呈弧形结构，在所述喷射拱(11)的弧面上均匀布置有多个长条形的喷流通道(111)，所述喷流通道(111)的尺寸至少满足所述燃烧腔(10)内燃料气体膨胀后的气体流速。

5.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述空气管(13)均匀设置在所述燃烧头(14)的四周，用以为所述燃烧腔(10)内的燃气提供助燃剂。

6.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述燃烧头(14)设置于所述燃气进口管(15)的上端部，并且所述燃烧头(14)由高温耐火材料制成，所述燃烧头(14)呈半球形结构，在所述半球形燃烧头(14)上按经、纬线方向间隔布置有多个直径为6～12mm的喷孔(141)。

7.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述微量氧探测口(12)设置在所述燃烧腔(10)的所述空气管(13)上方，用以监测所述燃烧腔(10)内的燃烧状态。

8.如权利要求2所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特 征在于，所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)以径向向内突出的方式内嵌于所述组合耐火材料层(50)，并且所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)的接口向上倾斜以接收粘流在炉壁的熔融态物质，所述第一截流引出管(23)和所述第二截流引出管(34)分别设置于所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)内，用以将所述第一截流槽(22)和所述第二截流槽(33)收集的熔融态物质导出炉外。

9.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述排渣管(24)位于所述第一截流槽(22)和所述第一截流引出管(23)下部并且紧靠所述喷射拱(11)的位置；所述进料管(21)位于所述还原反应腔(20)的顶部并且紧靠所述第二截流槽(33)和所述第二截流引出管(34)。

10.如权利要求1所述的高效高温P₂O₅造气流化反应器(1)，其特征在于，所述富氧空气管(32)设置于所述第二截流槽(33)和所述第二截流引出管(34)的上方。