CN108408704B - 一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，目前磷燃烧一般采用高压泵或压缩空气将熔磷槽熔融的熔磷输送到高位槽后，以高压喷射流入燃烧塔中燃烧，黄磷的燃烧不充分且不能有效处理产生的焦磷酸。一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，喷磷装置（2）安装于燃烧塔（1）底部和焦磷酸自然消纳装置（4）通过焦磷酸管道（3）连接。本发明使液态磷从燃烧塔底部喷入，避免了传统生产线中高压泵或压缩空气将处于高危状态下的熔融黄磷输送到高位槽后以高压喷射燃烧这一危险环节，而且能妥善处理产生的焦磷酸。

Description

一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置
技术领域
本发明涉及一种磷酸生产设备，特别是一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置。
背景技术
磷酸是化学工业的重要组成部分，是重要的基础化工原料。磷酸的生产方法分为热法磷酸和湿法磷酸两种。热法磷酸是指以磷矿石为原料，先加工成元素磷，再用元素磷加工而成的磷酸；湿法磷酸是指以磷矿石和无机酸为原料，直接加工而成的磷酸。在热法磷酸生产中，黄磷在燃烧塔中燃烧状况的好坏，对磷酸产品的质量及磷的收率有重要影响。现有技术中，多采用液态磷燃烧法生产热法磷酸。既用高压泵或压缩空气将熔磷槽熔融的熔磷输送到高位槽后，以高压喷射流入燃烧塔中燃烧。该法中的黄磷虽以高压喷射方式进入燃烧塔，分散性较好，但进入燃烧塔的黄磷仍成滴液状，其与空气难以达到充分接触状态，进而一定程度上影响了黄磷燃烧效果。黄磷燃烧不充分则可能引起磷酸产品的颜色偏黄，易氧化物超标，烟囱冒黄烟，燃烧塔内焦磷酸过多的问题。
对于焦磷酸的处理，在现有技术中在清理时，需要先停机，工人进入燃烧塔中手动定期清理，增加人工成本的同时，对于正常的磷酸生产影响很大。
发明内容
为克服现有技术上的缺点，本发明提供一种供磷安全可靠，能耗较低，质量稳定，燃烧充分，产品质量更好，且能对燃烧塔中生成的焦磷酸自动采集并自然消纳的倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，包括安装在燃烧塔1底部的喷磷装置2，与喷磷装置2通过焦磷酸导管3连通的焦磷酸自然消纳装置4以及正磷酸放料口5。
所述喷磷装置2安装在燃烧塔1底部，包括与燃烧塔1配合连接的连接法兰201、冷却水循环内夹套202、冷却水循环外夹套203、夹套进水口204、夹套出水口205、喷枪本体206、喷枪进口207、喷枪出口208、风帽209、喷嘴210、焦磷酸循环槽211、焦磷酸出口212、隔板213、压缩空气管214、喷磷管215、蒸汽管216、风机口217、旋风桶218、旋风板219。
所述喷枪本体206为圆桶型，喷枪本体206内部为套管式，喷枪进口207位于喷枪本体206下部，喷枪出口208位于喷枪本体206顶部，套管内穿设黄磷喷枪，所述黄磷喷枪包括喷磷管215，套设于喷磷管215外的蒸汽管216，以及套设于蒸汽管216外的压缩空气管214；黄磷喷枪由喷枪进口207进入，并同时穿过喷枪本体206和喷枪出口208，所述压缩空气管214的进口位于喷枪进口207下部，蒸汽管216的长度则与喷磷管215等长；黄磷喷枪穿出喷枪出口208的一端设有风帽209，风帽209顶部装有喷嘴210。
所述旋风桶218位于喷枪本体206上部，旋风板219设置于旋风桶218内，旋风桶218和位于喷枪本体206下方一侧面的风机口217相通。
所述焦磷酸循环槽211围绕喷枪本体206，与位于连接法兰201下方且和风机口217相对的焦磷酸出口212相通，焦磷酸出口212内底部设置隔板213，冷却水循环内夹套202环绕在焦磷酸循环槽211内侧，冷却水循环外夹套203围绕在磷酸循环槽211外侧，夹套进水口204位于风机口217上方并与冷却水循环内夹套202和冷却水循环外夹套203连接且相通，夹套出水口205位于焦磷酸出口212上方并与冷却水循环内夹套202和冷却水循环外夹套203连接且相通。
所述焦磷酸出口212与焦磷酸导管3连接将焦磷酸送至焦磷酸自然消纳装置4，所述焦磷酸自然消纳装置4包括消纳塔体401、进水管402、蒸汽加热套筒403、蒸汽进气管404以及出气管405，所述消纳塔体401为中空的圆柱构件，其顶部为敞口结构，底部悬空安装在蒸汽加热套筒403中，进水管402设置在消纳塔体401侧壁上，所述蒸汽加热套筒为403直径大于消纳塔体401、与之同圆心设置的的构件，蒸汽加热套筒403与消纳塔体401通过布满整个蒸汽加热套筒403圆周的铆接构件406固定，二者的侧壁之间留有缝隙，蒸汽加热套筒403的壁桶上连接蒸汽进气管404和出气管405，在空隙间通入蒸汽，对消纳塔体401内焦磷酸和工艺水的混合液进行加热；所述正磷酸放料口5位于消纳塔体401连接所述焦磷酸导管3的对面塔体上。
优选的，所述风帽209为锥形，风帽能使黄磷呈锥状并螺旋喷出，让黄磷更加均匀喷出，风帽209外部接有喇叭状喷嘴210，不但使黄磷燃烧更加充分，还能减少火对燃烧塔1塔壁的腐蚀增加了燃烧塔的使用寿命。
优选的，所述隔板213为焦磷酸出口212内高度的二分之一的长方体，以等距间隔30cm，并与焦磷酸出口212内两侧壁连接设置。隔板213使部分焦磷酸堆积在管道，从而形成一定厚度的结膜层，保护管道不被腐蚀。
所述旋风板219其形状为鸟翼型扇叶，这种形状的叶片流量大，噪声低，符合流体力学原理，有较好的动平衡，不易产生振荡，从而减少轴承的磨损,延长使用期限，降低维修成本。
所述隔板213采用316L不锈钢材料。
工作原理：将喷磷装置安装在燃烧塔底部，连接法兰与燃烧塔底部开口连接，喷枪出口即位于燃烧塔内，液态磷通过喷磷管，蒸汽通过蒸汽管在喷磷管外侧保护液态磷不被固化，压缩空气通过压缩空气管使液态磷雾化保证磷在塔内充分燃烧，液态磷通过风帽和风帽外部的喷嘴以喷雾形式喷入燃烧塔中燃烧，与空气接触面积大，自然风通过风机口由旋风桶内的旋风板进入燃烧塔，增大燃烧塔内里的空气量，燃烧更充分。
燃烧塔1生成的焦磷酸落入焦磷酸循环槽中，冷却水循环内夹套和冷却水循环外夹套通过夹套进水口和夹套出水口促进对焦磷酸循环槽内焦磷酸的冷却，然后焦磷酸通过焦磷酸循环槽211进入焦磷酸出口212经过隔板213再通过焦磷酸管道3输送到焦磷酸自然消纳装置进行消纳，经过消纳处理后再从正磷酸放料口5排出。
有益效果：①本发明一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，使液态磷从燃烧塔底部喷入，不但避免了传统生产线中高压泵或压缩空气将处于高危状态下的熔融黄磷输送到高位槽后以高压喷射燃烧这一危险环节，而且采用倒置喷磷减少了对燃烧塔底部的腐蚀，增加了磷燃烧率。
②一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，焦磷酸出口212内部采用隔板设计，保护了出口管道不受腐蚀且能降低锑离子、提高磷酸量；风帽209采用锥形喷口，风帽209外部接有喇叭状喷嘴210，能使黄磷燃烧更加充分，还能减少火对燃烧塔塔壁的腐蚀，增加了燃烧塔的使用寿命。
③一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，所述焦磷酸循环槽内外两侧设有冷却水循环内夹套和冷却水循环外夹套，保证焦磷酸在焦磷酸循环槽内的温度低于90℃，避免焦磷酸温度过高腐蚀管道。
④一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，燃烧塔内生成的焦磷酸被实时送至消纳塔体内处理，燃烧塔内没有焦磷酸堆积，不用停机清理，既减轻了劳动强度，降低了人工成本，同时保证可以设备的开车率，提高磷酸产品的产量，没有焦磷酸的堆积也能够提高磷酸产品的质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为所述喷磷装置结构示意图。
图3为所述喷磷装置俯视结构示意图。
图4为所述焦磷酸自然消纳装置结构示意图。
图中：燃烧塔1、喷磷装置2、焦磷酸导管3、焦磷酸自然消纳装置4、正磷酸放料口5、连接法兰201、冷却水循环内夹套202、冷却水循环外夹套203、夹套进水口204、夹套出水口205、喷枪本体206、喷枪进口207、喷枪出口208、风帽209、喷嘴210、焦磷酸循环槽211、焦磷酸出口212、隔板213、压缩空气管214、喷磷管215、蒸汽管216、风机口217、旋风桶218、旋风板219、消纳塔体401、进水管402、蒸汽加热套筒403、蒸汽进气管404、出气管405。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
如图1—4所示，一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，包括安装在燃烧塔1底部的喷磷装置2，与喷磷装置2通过焦磷酸导管3连通的焦磷酸自然消纳装置4以及正磷酸放料口5。
所述喷磷装置2安装在燃烧塔1底部，包括与燃烧塔1配合连接的连接法兰201、冷却水循环内夹套202、冷却水循环外夹套203、夹套进水口204、夹套出水口205、喷枪本体206、喷枪进口207、喷枪出口208、风帽209、喷嘴210、焦磷酸循环槽211、焦磷酸出口212、隔板213、压缩空气管214、喷磷管215、蒸汽管216、风机口217、旋风桶218、旋风板219。
所述喷枪本体206为圆桶型，喷枪本体206内部为套管式，喷枪进口207位于喷枪本体206下部，喷枪出口208位于喷枪本体206顶部，套管内穿设黄磷喷枪，所述黄磷喷枪包括喷磷管215，套设于喷磷管215外的蒸汽管216，以及套设于蒸汽管216外的压缩空气管214；黄磷喷枪由喷枪进口207进入，并同时穿过喷枪本体206和喷枪出口208，所述压缩空气管214的进口位于喷枪进口207下部，蒸汽管216的长度则与喷磷管215等长；黄磷喷枪穿出喷枪出口208的一端设有风帽209，风帽209顶部装有喷嘴210。
所述旋风桶218位于喷枪本体206上部，旋风板219设置于旋风桶218内，旋风桶218和位于喷枪本体206下方一侧面的风机口217相通。
所述焦磷酸循环槽211围绕喷枪本体206，与位于连接法兰201下方且和风机口217相对的焦磷酸出口212相通，焦磷酸出口212内底部设置隔板213，冷却水循环内夹套202环绕在焦磷酸循环槽211内侧，冷却水循环外夹套203围绕在磷酸循环槽211外侧，夹套进水口204位于风机口217上方并与冷却水循环内夹套202和冷却水循环外夹套203连接且相通，夹套出水口205位于焦磷酸出口212上方并与冷却水循环内夹套202和冷却水循环外夹套203连接且相通。
所述焦磷酸出口212与焦磷酸导管3连接将焦磷酸送至焦磷酸自然消纳装置4，所述焦磷酸自然消纳装置4包括消纳塔体401、进水管402、蒸汽加热套筒403、蒸汽进气管404以及出气管405，所述消纳塔体401为中空的圆柱构件，其顶部为敞口结构，底部悬空安装在蒸汽加热套筒403中，进水管402设置在消纳塔体401侧壁上，所述蒸汽加热套筒为403直径大于消纳塔体401、与之同圆心设置的的构件，蒸汽加热套筒403与消纳塔体401通过布满整个蒸汽加热套筒403圆周的铆接构件406固定，二者的侧壁之间留有缝隙，蒸汽加热套筒403的壁桶上连接蒸汽进气管404和出气管405，在空隙间通入蒸汽，对消纳塔体401内焦磷酸和工艺水的混合液进行加热；所述正磷酸放料口5位于消纳塔体401连接所述焦磷酸导管3的对面塔体上。
优选的，所述风帽209为锥形，风帽能使黄磷呈锥状并螺旋喷出，让黄磷更加均匀喷出，风帽209外部接有喇叭状喷嘴210，不但使黄磷燃烧更加充分，还能减少火对燃烧塔1塔壁的腐蚀增加了燃烧塔的使用寿命。
优选的，所述隔板213为焦磷酸出口212内高度的二分之一的长方体，以等距间隔30cm，并与焦磷酸出口212内两侧壁连接设置。隔板213使部分焦磷酸堆积在管道，从而形成一定厚度的结膜层，保护管道不被腐蚀。
工作原理：将喷磷装置安装在燃烧塔底部，连接法兰与燃烧塔底部开口连接，喷枪出口即位于燃烧塔内，液态磷通过喷磷管，蒸汽通过蒸汽管在喷磷管外侧保护液态磷不被固化，压缩空气通过压缩空气管使液态磷雾化保证磷在塔内充分燃烧，液态磷通过风帽和风帽外部的喷嘴以喷雾形式喷入燃烧塔中燃烧，与空气接触面积大，自然风通过风机口由旋风桶内的旋风板进入燃烧塔，增大燃烧塔内里的空气量，燃烧更充分。
燃烧塔1生成的焦磷酸落入焦磷酸循环槽中，冷却水循环内夹套和冷却水循环外夹套通过夹套进水口和夹套出水口促进对焦磷酸循环槽内焦磷酸的冷却，然后焦磷酸通过焦磷酸循环槽211进入焦磷酸出口212经过隔板213再通过焦磷酸管道3输送到焦磷酸自然消纳装置进行消纳，经过消纳处理后再从正磷酸放料口5排出。
实施例2
具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述旋风板219其形状为鸟翼型扇叶。所述隔板213采用316L不锈钢材料。

Claims (3)

1.一种倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，包括安装在燃烧塔（1）底部的喷磷装置（2），与喷磷装置（2）通过焦磷酸导管（3）连通的焦磷酸自然消纳装置（4）以及正磷酸放料口（5）,其特征在于，所述喷磷装置（2）安装在燃烧塔（1）底部，包括与燃烧塔（1）配合连接的连接法兰(201)、冷却水循环内夹套(202)、冷却水循环外夹套(203)、夹套进水口(204）、夹套出水口（205）、喷枪本体(206)、喷枪进口(207)、喷枪出口（208）、风帽（209）、喷嘴（210）、焦磷酸循环槽(211)、焦磷酸出口(212)、隔板(213)、压缩空气管(214)、喷磷管(215)、蒸汽管(216)、风机口(217)、旋风桶(218）、旋风板（219）；
所述喷枪本体(206)为圆桶型，喷枪本体(206)内部为套管式，喷枪进口(207)位于喷枪本体(206)下部，喷枪出口（208）位于喷枪本体(206)顶部，套管内穿设黄磷喷枪，所述黄磷喷枪包括喷磷管(215)，套设于喷磷管(215)外的蒸汽管(216)，以及套设于蒸汽管(216)外的压缩空气管(214)；黄磷喷枪由喷枪进口(207)进入，并同时穿过喷枪本体(206)和喷枪出口（208），所述压缩空气管(214)的进口位于喷枪进口(207)下部，蒸汽管(216)的长度则与喷磷管(215)等长；黄磷喷枪穿出喷枪出口（208）的一端设有风帽（209），风帽（209）顶部装有喷嘴（210）；
所述旋风桶(218）位于喷枪本体（206）上部，旋风板（219）设置于旋风桶(218）内，旋风桶(218）和位于喷枪本体（206）下方一侧面的风机口(217)相通；
所述焦磷酸循环槽(211)围绕喷枪本体(206)，与位于连接法兰（201）下方且和风机口（217）相对的焦磷酸出口(212)相通，焦磷酸出口(212)内底部设置隔板(213)，冷却水循环内夹套(202)环绕在焦磷酸循环槽(211)内侧，冷却水循环外夹套(203)围绕在焦磷酸循环槽(211)外侧，夹套进水口(204）位于风机口(217)上方并与冷却水循环内夹套(202)和冷却水循环外夹套(203)连接且相通，夹套出水口（205）位于焦磷酸出口(212)上方并与冷却水循环内夹套(202)和冷却水循环外夹套(203)连接且相通；
所述焦磷酸出口(212)与焦磷酸导管（3）连接将焦磷酸送至焦磷酸自然消纳装置（4）;
所述焦磷酸自然消纳装置（4）包括消纳塔体（401）、进水管（402）、蒸汽加热套筒（403）、蒸汽进气管（404）以及出气管（405)，所述消纳塔体（401）为中空的圆柱构件，其顶部为敞口结构，底部悬空安装在蒸汽加热套筒（403）中，进水管（402）设置在消纳塔体（401）侧壁上，所述蒸汽加热套筒（403）为直径大于消纳塔体（401）、与之同圆心设置的构件，蒸汽加热套筒（403）与消纳塔体（401）通过布满整个蒸汽加热套筒（403）圆周的铆接构件（406）固定，二者的侧壁之间留有缝隙，蒸汽加热套筒（403）的壁桶上连接蒸汽进气管（404）和出气管（405)，在空隙间通入蒸汽，对消纳塔体（401）内焦磷酸和工艺水的混合液进行加热；所述正磷酸放料口（5）位于消纳塔体（401）连接所述焦磷酸导管（3）的对面塔体上;
所述隔板(213)为焦磷酸出口(212)内高度的二分之一的长方体，以等距间隔30cm，并与焦磷酸出口(212)内两侧壁连接设置。
2.根据权利要求1所述的倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，其特征在于，所述风帽（209）为锥形，风帽（209）外部接有喇叭状喷嘴（210）。
3.根据权利要求1或2所述的倒置喷磷和焦磷酸自然消纳一体装置，其特征在于，所述隔板(213)采用316L不锈钢材料。
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