CN109011933A - 一种黄磷炉渣水淬密闭方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种黄磷炉渣水淬密闭方法及装置,属环境保护技术领域。本发明以集气洗涤器水封密封收集水淬池大量蒸汽,然后将大量蒸汽进行洗涤冷却,除去蒸汽及五氧化二磷后排放,以达保护环境之目的。本发明的技术原理是基于五氧化二磷能溶于水,放出大量的热,先形成偏磷酸,后变成正磷酸的原理,采用循环水洗涤,并进行冷却,将水蒸汽冷凝成水回收,同时五氧化二磷溶于水中,生成稀磷酸返回水处理以石灰沉淀法除去磷酸。
Description
技术领域
本发明公开一种黄磷炉渣水淬密闭方法及装置,属环境保护技术领域。
背景技术
目前,全世界黄磷生产能力超过l 600 kt/a;我国共有黄磷生产企业150多家,制磷电炉300余台,全国黄磷生产能力超过1300 kt/a,约占全球黄磷生产能力的80%,居世界第一位,为世界的主要贡献者。黄磷电炉在生产中,加入二氧化硅与磷矿中的氧化钙在温度l400~1500℃下生成硅酸钙熔渣,磷渣量为每吨黄磷产生10 t炉渣,定期从磷电炉中排出,每4 h排出1次,排出的炉渣中除部分未还原的磷矿外,还夹带有黄磷,总磷含量达1.5%。炉渣含黄磷按1%计算,100吨炉渣带出黄磷1吨,生成P2O5为2.3吨,年产8万吨黄磷厂,每天排出P2O5约为500吨以上。
五氧化二磷遇水能发生大量烟雾和热量,遇潮时,对大多数金属有轻微的腐蚀性。局部刺激很强,蒸气与粉尘能严重刺激眼、粘膜、皮肤和呼吸系统;并腐蚀皮肤、粘膜。即使1mg/m3的浓度的粉尘,也是难以忍受。
目前,在黄磷生产行业现有技术中,对炉渣的处理大多采用水淬工艺,水淬池呈敞开式,当电炉排渣时高温熔融炉渣自流进入水淬池, 炉渣被水淬成块状或颗粒状,再用抓斗吊抓出炉渣送往贮槽中,定期外运。当高温熔融炉渣进入水淬池的同时,水淬池中的水随着大量的热量的进入而产生大量的水蒸汽成雾团滚滚冒出,笼罩整个池面,高温熔融炉渣自流进入水淬池随炉渣夹带的黄磷遇大量空气燃烧生成P2O5,大量的水蒸汽与P2O5生成磷酸,产生的大量水蒸气顿时会弥漫整个电炉厂房,形象相当不雅,不久虽然烟云不见,但空气中含有腐蚀性气体的的扩散,严重存在隐患,不但对水淬池附近的设备,甚至整个厂区内的设备和电气会产生严重腐蚀,造成设备不安全运行,同时在大气压力较大的情况下,影响黄磷电炉的操作运行,会对操作人员的身体健康带来一定程度的危害。
随着国家对环境保护和职业健康高度重视,人们对环保的要求,有企业为了消除环境的压力,将水淬池池面上的蒸汽采用抽风机收集进行处理,在大气空间收集蒸汽需要多大的能量可想而知,每台水淬池配备一套抽风机,抽风机功率为1400kw,每天使用3小时,耗电4200kw·h,每台电炉日产黄磷30吨,每吨黄磷电耗增加140度,黄磷单位能耗提高18kg标准煤,提高能耗易,降能难,采用该法企业实为不得已而为之。
在国家“绿水蓝天”的国策下,消除黄磷水淬渣的环境污染已到了需要解决的问题了。本发明采取水淬池大量蒸汽以集气洗涤器水封密封,又将大量蒸汽进行洗涤冷却,除去蒸汽及五氧化二磷后排放,较彻底地解决水淬池的污染治理,保护了环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黄磷炉渣水淬密闭方法,该方法以集气洗涤器水封密封水淬池中大量蒸汽,又将这些蒸汽进行洗涤冷却,除去蒸汽及五氧化二磷后排放,以达保护环境之目的。
具体包括以下步骤:
(1)熔渣从黄磷电炉1排出,经溜槽进入集气洗涤器2内,落入水淬池3的水中,充分混合;
(2)经水淬后成块状或颗粒状炉渣落入链板输送机4上,炉渣用链板输送机4送往斗式提升机5中,然后用斗式提升机5提升到炉渣贮存槽6贮存;
(3)用循环泵7从污水澄清池吸水,送往集气洗涤器2顶部喷头内,以喷淋形式从上至下与上升的空气蒸汽混合物接触使之冷却,控制温度在50℃以下,洗涤后的循环水最终返回污水处理池。
本发明所述一种黄磷炉渣水淬密闭方法,还可以通过以下方法实现,具体包括以下步骤:
(1)熔渣从黄磷电炉1排出,经溜槽进入集气洗涤器2内,落入冲渣沟10的水中,用冲渣泵12抽水将经水淬成块状或颗粒状炉渣冲渣池11中暂存;然后用抓斗机8抓到炉渣贮存槽6贮存;
(2)用循环泵7从污水澄清池吸水,送往集气洗涤器2顶部喷头内,以喷淋形式从上至下与上升的空气蒸汽混合物接触使之冷却,控制温度在50℃以下,洗涤后的循环水返回污水处理池。
优选的,本发明所述方法中喷淋密度10~15m3/m2·h。
本发明的另一目的在于提供所述黄磷炉渣水淬密闭方法所用装置,包括黄磷电炉1、蒸汽集气洗涤器2、水淬池3、链板式输送机4、斗式提升机5、炉渣贮存槽6、浆液循环泵7、轴流引风机8,黄磷电炉1一侧设有溜槽,溜槽插入蒸汽集气洗涤器2中,蒸汽集气洗涤器2固定在水淬池3上方,蒸汽集气洗涤器2底部插入水面下400~500mm;与水淬池3之间密封连接,水淬池3通过循环泵7与蒸汽集气洗涤器2顶部的喷头连通,蒸汽集气洗涤器2顶部还与轴流引风机8连通;链板式输送机4的一端与斗式提升机5的斗正对,斗式提升机5顶端的一侧设有的炉渣贮存槽6,各个相连通的管道之间均设有阀门。
本发明所述黄磷炉渣水淬密闭方法所用装置,还可以为以下结构:包括黄磷电炉1、蒸汽集气洗涤器2、炉渣贮存槽6、浆液循环泵7、轴流引风机8、抓斗机9、冲渣沟10、冲渣池11、冲渣泵12;黄磷电炉1的一侧设有溜槽,溜槽插入蒸汽集气洗涤器2中,蒸汽集气洗涤器2固定在冲渣沟10上方,与冲渣沟10之间密封连接,蒸汽集气洗涤器2底部插入水面下400~500mm;循环泵7与蒸汽集气洗涤器2顶部的喷头连通,蒸汽集气洗涤器2顶部还与轴流引风机8连通;冲渣沟10的位置高于冲渣池11的位置,冲渣沟10与冲渣池11连通;冲渣泵12通过水管与冲渣沟10连通,冲渣泵12与污水沉淀池连通;抓斗机9位于冲渣池11的正上方;抓斗机9顶端的一侧设有的炉渣贮存槽6,各个相连通的管道之间均设有阀门。。
本发明的原理:五氧化二磷能溶于水,放出大量的热,先形成偏磷酸,后变成正磷酸的原理,采用循环水洗涤,并进行冷却,将水蒸汽冷凝成水回收,同时五氧化二磷溶于水中,生成稀磷酸返回水处理以石灰沉淀法除去磷酸。
本发明的有益效果:
(1)彻底消除水淬池的腐蚀物,保证设备及电气的安全运行,大大改变工厂面貌,改善了工厂环境卫生。
(2) 能耗低,每吨黄磷电耗不超过5kw·h,比抽风机法低得多。
(3)工艺简单,投资省。
附图说明
图1为链板输送式水淬渣斗式提升收集图。
图2为地沟冲渣式水淬渣沉淀收集图。
图中:1-电炉;2-集气洗涤器;3-水淬池;4-链板输送机;5-斗式提升机;6-炉渣贮槽;7-循环水泵;8-轴流引风机;9-抓斗机;10-冲渣沟;11-冲渣池;12-冲渣泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种黄磷炉渣水淬密闭方法,具体包括以下步骤:
(1)熔渣从黄磷电炉1排出,经溜槽进入集气洗涤器2内,落入水淬池3的水中,充分混合;
(2)经水淬后成块状或颗粒状炉渣落入链板输送机4上,炉渣用链板输送机4送往斗式提升机5中,然后用斗式提升机5提升到炉渣贮存槽6贮存;
(3)用循环泵7从污水澄清池吸水,送往集气洗涤器2顶部喷头内,以喷淋形式从上至下与上升的空气蒸汽混合物接触使之冷却,喷淋密度15m3/m2·h,控制温度在50℃以下,洗涤后的循环水最终返回污水处理池。
本实施例中处理的对象为:20000KVA电炉,年产黄磷1万吨,时产黄磷1.4吨/h,4小时出渣一次,每次出渣量60吨,配套炉渣密闭水淬装置:利用原有水淬池,增设集气洗涤器:长×宽×高=5.0×1.8×8m,集气洗涤器底部设链板输送机:B=1200mm,长根据地形需要。
本实施例所述方法所用装置如图1所示,包括:黄磷电炉1、蒸汽集气洗涤器2、水淬池3、链板式输送机4、斗式提升机5、炉渣贮存槽6、浆液循环泵7、轴流引风机8,黄磷电炉1一侧设有溜槽,溜槽插入蒸汽集气洗涤器2中,蒸汽集气洗涤器2固定在水淬池3上方,蒸汽集气洗涤器2底部插入水面下400~500mm;与水淬池3之间密封连接,水淬池3通过循环泵7与蒸汽集气洗涤器2顶部的喷头连通,蒸汽集气洗涤器2顶部还与轴流引风机8连通;链板式输送机4的一端与斗式提升机5的斗正对,斗式提升机5顶端的一侧设有的炉渣贮存槽6。
本实施例所述方法处理过程中:污染物不外冒,排气中P2O5含量小于1mg/m3。
实施例2
本发明所述一种黄磷炉渣水淬密闭方法,还可以通过以下方法实现,具体包括以下步骤:
(1)熔渣从黄磷电炉1排出,经溜槽进入集气洗涤器2内,落入冲渣沟10的水中,用冲渣泵12抽水将经水淬成块状或颗粒状炉渣冲渣池11中暂存;然后用抓斗机8抓到炉渣贮存槽6贮存;
(2)用循环泵7从污水澄清池吸水,送往集气洗涤器2顶部喷头内,以喷淋形式从上至下与上升的空气蒸汽混合物接触使之冷却,喷淋密度10m3/m2·h,控制温度在50℃以下,洗涤后的循环水返回污水处理池。
本实施例处理的对象为:20000KVA电炉,年产黄磷1万吨,时产黄磷1.4吨/h,4小时出渣一次,每次出渣量60吨,配套炉渣密闭水冲水淬装置:增设集气洗涤器:长×宽×高=5.0×1.8×8m,冲渣沟梯形:B=600×1200mm,高=1200mm,长根据地形需要。
本实施例所述方法所用装置如图2所示,包括:包括黄磷电炉1、蒸汽集气洗涤器2、炉渣贮存槽6、浆液循环泵7、轴流引风机8、抓斗机9、冲渣沟10、冲渣池11、冲渣泵12;黄磷电炉1的一侧设有溜槽,溜槽插入蒸汽集气洗涤器2中,蒸汽集气洗涤器2固定在冲渣沟10上方,与冲渣沟10之间密封连接,蒸汽集气洗涤器2底部插入水面下400~500mm;循环泵7与蒸汽集气洗涤器2顶部的喷头连通,蒸汽集气洗涤器2顶部还与轴流引风机8连通;冲渣沟10的位置高于冲渣池11的位置,冲渣沟10与冲渣池11连通;冲渣泵12通过水管与冲渣沟10连通,冲渣泵12与污水沉淀池连通;抓斗机9位于冲渣池11的正上方;抓斗机9顶端的一侧设有的炉渣贮存槽6。集气洗涤器顶部设置的轴流引风机8使形成负压,并将空气排出。
本实施例所述方法处理过程中:污染物不外冒,排气中P2O5含量小于1mg/m3。
Claims (5)
1.一种黄磷炉渣水淬密闭方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)熔渣从黄磷电炉(1)排出,经溜槽进入集气洗涤器(2)内,落入水淬池(3)的水中,充分混合;
(2)经水淬后成块状或颗粒状炉渣落入链板输送机(4)上,炉渣用链板输送机(4)送往斗式提升机(5)中,然后用斗式提升机(5)提升到炉渣贮存槽(6)贮存;
(3)用循环泵(7)从污水澄清池吸水,送往集气洗涤器(2)顶部喷头内,以喷淋形式从上至下与上升的空气蒸汽混合物接触使之冷却,控制温度在50℃以下,洗涤后的循环水最终返回污水处理池。
2.一种黄磷炉渣水淬密闭方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)熔渣从黄磷电炉(1)排出,经溜槽进入集气洗涤器(2)内,落入冲渣沟(10)的水中,用冲渣泵(12)抽水将经水淬成块状或颗粒状炉渣冲渣池(11)中暂存;然后用抓斗机(8)抓到炉渣贮存槽(6)贮存;
(3)用循环泵(7)从污水澄清池吸水,送往集气洗涤器(2)顶部喷头内,以喷淋形式从上至下与上升的空气蒸汽混合物接触使之冷却,控制温度在50℃以下,洗涤后的循环水返回污水处理池。
3.根据权利要求1或2所述黄磷炉渣水淬密闭方法,其特征在于:喷淋密度10~15m3/m2·h。
4.权利要求1所述黄磷炉渣水淬密闭方法所用装置,其特征在于:包括黄磷电炉(1)、蒸汽集气洗涤器(2)、水淬池(3)、链板式输送机(4)、斗式提升机(5)、炉渣贮存槽(6)、浆液循环泵(7)、轴流引风机(8),黄磷电炉(1)一侧设有溜槽,溜槽插入蒸汽集气洗涤器(2)中,蒸汽集气洗涤器(2)固定在水淬池(3)上方,与水淬池(3)之间密封连接,蒸汽集气洗涤器(2)底部插入水面下400~500mm;水淬池(3)通过循环泵(7)与蒸汽集气洗涤器(2)顶部的喷头连通,蒸汽集气洗涤器(2)顶部还与轴流引风机(8)连通;链板式输送机(4)的一端与斗式提升机(5)的斗正对,斗式提升机(5)顶端的一侧设有的炉渣贮存槽(6),各个相连通的管道之间均设有阀门。
5.权利要求2所述黄磷炉渣水淬密闭方法所用装置,其特征在于:包括黄磷电炉(1)、蒸汽集气洗涤器(2)、炉渣贮存槽(6)、浆液循环泵(7)、轴流引风机(8)、抓斗机(9)、冲渣沟(10)、冲渣池(11)、冲渣泵(12);黄磷电炉(1)的一侧设有溜槽,溜槽插入蒸汽集气洗涤器(2)中,蒸汽集气洗涤器(2)固定在冲渣沟(10)上方,与冲渣沟(10)之间密封连接,蒸汽集气洗涤器(2)底部插入水面下400~500mm;循环泵(7)与蒸汽集气洗涤器(2)顶部的喷头连通,蒸汽集气洗涤器(2)顶部还与轴流引风机(8)连通;冲渣沟(10)的位置高于冲渣池(11)的位置,冲渣沟(10)与冲渣池(11)连通;冲渣泵(12)通过水管与冲渣沟(10)连通,冲渣泵(12)与污水沉淀池连通;抓斗机(9)位于冲渣池(11)的正上方;抓斗机(9)顶端的一侧设有的炉渣贮存槽(6),各个相连通的管道之间均设有阀门。
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