CN115143794A - 烟气过滤除尘设备及烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气过滤除尘设备及烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法。烟气过滤除尘设备，包括：除尘器筒体，用于提供烟气过滤除尘装置的外壳；滤芯，在所述除尘器筒体内安装后形成原气室和净气室；进气结构，设置在所述除尘器筒体上并与所述原气室连通；排气结构，设置在所述除尘器筒体上并与所述净气室连通；排灰结构，设置在所述除尘器筒体底部并与所述原气室下部连通；滤芯再生液清洗结构，用于向所述滤芯提供可清洗滤芯上污染物的再生液；再生液排放结构，设置在所述除尘器筒体底部并与所述原气室下部连通；除尘器烘干结构，用于对除尘器筒体内部进行烘干。

Description

烟气过滤除尘设备及烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法

技术领域

本申请实施例涉及烟气净化技术领域，尤其涉及黄磷烟气净化系统、工业窑炉烟气净化装置、烟气预处理装置、烟气过滤除尘装置、烟气过滤除尘设备及烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法。

背景技术

黄磷是一种极重要的基础工业原料，主要用于化工、农药、军事等多个领域，特别是目前磷酸铁锂电池需求增涨进一步拉动了黄磷需求提升。

本申请的申请人近年来一直在积极研发和推广应用黄磷绿色生产工艺。申请人在公告号为CN103523762B、CN103508429B的专利文件中首次披露了其黄磷绿色生产工艺的主要技术思路，即利用烟气过滤除尘装置对磷炉排放的黄磷烟气进行过滤除尘(该烟气过滤除尘装置通过滤芯对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截)，烟气过滤除尘装置中的温度能够将黄磷烟气中的黄磷维持在露点温度之上，因此黄磷呈气态，通过过滤除尘可使黄磷烟气的粉尘含量降低至 10-20毫克每标方以下，然后再对黄磷烟气进行冷凝，从而大大的降低泥磷和污水的产生，有望根本上解决黄磷生产的高污染问题。

随着申请人深入黄磷生产厂家推广实施其黄磷绿色生产工艺，申请人也在不断根据现场情况对相关技术进行更新迭代，而在这个过程中，也常常会遇到一些新的需求或问题。

比如，申请人在公告号为CN205023857U的专利文件中披露了一种黄磷生产系统的安全辅助装置，针对磷炉内部压力突然升高而过滤系统的鼓风机或引风机又无法迅速增大频率来吸收大量的黄磷烟气导致磷炉发生喷火现象的问题，增设了与过滤系统并行设置于磷炉的炉气进气管和洗涤塔(属于黄磷冷凝回收装置)之间的水封卸压系统。但是，上述水封卸压系统主要针对防止磷炉压力升高出现喷火现象而设置，即主要以保护磷炉为目的设置。当磷炉压力升高进而引起过滤系统中的烟气过滤除尘装置内气压增高后，该水封卸压系统对烟气过滤除尘装置的卸压需求响应不够及时。因此，上述黄磷生产系统的安全辅助装置对保护烟气过滤除尘装置而言效果欠佳。

又比如，申请人在公告号为CN203513281U的专利文件中披露了一种黄磷烟气净化系统，针对磷炉排放的黄磷烟气在除尘前需要加热保温以防止液态黄磷析出问题，具体提供了以下方案：磷炉通过排烟管道与炉气收尘系统连接，该排烟管道具有相互连接的气体上升段和气体下降段，气体上升段的入口与磷炉连接，气体下降段的出口与炉气收尘系统连接，气体上升段的末尾管段处安装有电加热器，气体下降段的起始端连接于该气体上升段末尾管段的旁侧。在工作时，来自磷炉的黄磷烟气首先在气体上升段中由下之上流动，到达末尾管段处与电加热器充分换热，然后变向进入气体下降段的起始端，气流中的粉尘颗粒在惯性下撞击管壁，从而随气流沉降。上述排烟管道主要基于提升换热效率，促进粉尘沉降的目的设计。本申请的发明人基于实际情况发现，由于黄磷烟气中的粉尘含量较高，电加热器的加热管上会逐渐附着粉尘，这时，就会影响换热效率。另外，上述专利特意将电加热器安装在气体上升段的末尾管段处，以便与气流充分接触，但由于电加热器的发热温度较高，容易促使黄磷转化为赤磷，从而降低黄磷的收率。

还比如，申请人在公开号为CN111359335A的专利文件中披露了一种排灰装置以及排灰方法，针对在除尘装置拦截的粉尘中难以避免地会混入黄磷蒸气，黄磷属于易相变物质，具有燃爆风险，直接将这些夹带黄磷蒸气的粉尘排出具有高危险性的问题，设计了两级排灰方式，即先将粉尘排入中间罐，然后再向中间罐输入置换性气体，从而置换粉尘中的黄磷蒸气，然后再将中间罐的粉尘排出。但两级排灰需要安装多个阀门，并且排灰时需要对这些阀门以及其他相关设备进行联动控制，因此，对这些阀门以及相关设备的工作稳定性要求较高，一旦部分设备出现故障，就会导致无法排灰。总之，上述排灰装置结构较为复杂，应用于黄磷烟气净化系统时，工作稳定性裕度还可进一步改善。

再比如，申请人在公开号为CN104645732A的专利文件中披露了一种气体滤芯再生的方法，针对烟气过滤除尘装置中滤芯表面的滤孔被堵塞而常规的反吹清灰又难以有效恢复过滤通量的问题，提出将烟气过滤除尘装置停车后，烟气过滤除尘装置中通入含氧体积比例为0.01％～1.99％，其余均为氮气的混合助燃气体，使烟气过滤除尘装置内所有滤芯整体置于其中，在100℃～900℃的设定温度下使所述助燃气体与滤芯表面沉积的粉尘、焦油和/或黄磷等杂质发生可控性燃烧的氧化反应，氧化反应后的气体经排气结构排除。但是，该再生方法需要在烟气过滤除尘装置触发燃烧并产生高温，因此对于烟气过滤除尘装置及其滤芯的耐高温性能要求更高，从而会增加实施成本。

发明内容

针对上述至少一个技术问题，提出以下解决方案。

第一个方面，提供了一种黄磷烟气净化系统，包括：烟气超压保护装置，用于接收磷炉排放的黄磷烟气，并将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔或黄磷冷凝回收装置，而未达到设定阈值时导向烟气过滤除尘装置；烟气过滤除尘装置，用于接收来自烟气超压保护装置的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气；黄磷冷凝回收装置，用于接收来自烟气过滤除尘装置的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽中，同时输出尾气；其中，所述烟气超压保护装置包含筒状容器，所述筒状容器一侧开口通过第一竖直向倾斜管与所述磷炉相连，另一侧开口通过第二竖直向倾斜管与所述烟气过滤除尘装置相连，底部开口插入水封槽的液面之下；所述水封槽具有构成连通器的封闭空间和敞开空间，所述筒状容器的底部开口插入所述封闭空间的液面之下，所述水封槽中所述封闭空间的液面的上部空间通过管道与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置相连。

第二个方面，提供了一种工业窑炉烟气净化装置，包括：烟气超压保护装置，用于接收工业窑炉排放的烟气，并将所述烟气在所述烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔或烟气过滤除尘装置的后续设备，而未达到设定阈值时导向烟气过滤除尘装置；以及烟气过滤除尘装置，用于接收来自烟气超压保护装置的烟气，并通过滤芯对所述烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的烟气；其中，所述烟气超压保护装置包含筒状容器，所述筒状容器一侧开口通过管道与所述工业窑炉相连，另一侧开口通过管道与所述烟气过滤除尘装置相连，底部开口插入液封槽的液面之下；所述液封槽具有构成连通器的封闭空间和敞开空间，所述筒状容器的底部开口插入所述封闭空间的液面之下，所述液封槽中所述封闭空间的液面的上部空间通过管道与所述放散塔或烟气过滤除尘装置的后续设备相连。

上述第一方面的黄磷烟气净化系统以及第二个方面的工业窑炉烟气净化装置，均在烟气过滤除尘装置之前设置了类似的烟气超压保护装置。由于烟气超压保护装置的作用是将待过滤除尘烟气在所述待过滤除尘烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔或烟气过滤除尘装置的后续设备，而未达到设定阈值时导向烟气过滤除尘装置，因此，当工业窑炉气压突然升高时，通过该烟气超压保护装置可以更好的保护烟气过滤除尘装置，有效避免烟气过滤除尘装置因气压升高导致设备损坏。烟气超压保护装置中的筒状容器有一定的缓冲作用，有助于减小烟气过滤除尘装置的压力波动。由于所述液封槽具有构成连通器的封闭空间和敞开空间，所述筒状容器的底部开口插入所述封闭空间的液面之下，所述液封槽中所述封闭空间的液面的上部空间通过管道与所述放散塔或烟气过滤除尘装置的后续设备相连，因此，在烟气超压保护装置卸压过程中所述上部空间内的气压升高时，可推动封闭空间的液面下降而敞开空间的液面上升，防止所述上部空间内压力过大，提高卸压相应速率。

第三个方面，提供了一种黄磷烟气净化系统，包括：烟气过滤除尘装置，用于接收来自磷炉排放的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气；烟气气流驱动装置，用于接收来自烟气过滤除尘装置输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气；黄磷冷凝回收装置，用于接收来自烟气气流驱动装置的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽中，同时输出尾气；烟气超压保护装置，用于接收烟气过滤除尘装置输出的黄磷烟气，并将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时通过旁路绕过所述烟气气流驱动装置导向放散塔或黄磷冷凝回收装置，未达到设定阈值时切断所述旁路；其中，所述烟气超压保护装置包含引流管，所述引流管一端与所述烟气过滤除尘装置相连，另一端插入水封槽的液面之下，所述水封槽中所述液面的上部空间通过管道与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置相连。

第四个方面，提供了一种工业窑炉烟气净化装置，包括：烟气过滤除尘装置，用于接收来自工业窑炉排放的烟气，并通过滤芯对所述烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的烟气；烟气气流驱动装置，用于接收来自烟气过滤除尘装置输出的烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气；烟气超压保护装置，用于接收来自烟气过滤除尘装置的烟气，并将所述烟气在所述烟气的气压达到设定阈值时通过旁路绕过所述烟气气流驱动装置导向放散塔或烟气气流驱动装置的后续设备，未达到设定阈值时切断所述旁路；其中，所述烟气超压保护装置包含引流管，所述引流管一端与所述烟气过滤除尘装置相连，另一端插入液封槽的液面之下，所述液封槽中所述液面的上部空间通过管道与所述放散塔或烟气气流驱动装置的后续设备相连。

上述第三方面的黄磷烟气净化系统以及第四个方面的工业窑炉烟气净化装置，将烟气超压保护装置与烟气气流驱动装置并联在烟气过滤除尘装置之后，当工业窑炉气压突然升高时，该烟气超压保护装置可以将烟气绕过所述烟气气流驱动装置导向放散塔或烟气气流驱动装置的后续设备，防止烟气气流驱动装置因无法迅速增大频率导致烟气过滤除尘装置气压无法快速卸压的问题。同时，由于烟气超压保护装置设置在烟气过滤除尘装置之后，因此，通过烟气超压保护装置卸压的气流粉尘含量很低，降低空气污染或对烟气气流驱动装置的后续设备的影响。

第五个方面，提供了一种工业窑炉烟气净化装置，包括：烟气预处理装置，用于接收来自工业窑炉排放的烟气，并对所述烟气进行预处理，然后输出预处理后的烟气；烟气过滤除尘装置，用于接收来自烟气预处理装置的烟气，并通过滤芯对所述烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的烟气；其中，所述烟气预处理装置包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有按照烟气流动方向依次设置的进气段、变径收缩段、变径扩大段和排气段，所述进气段用于接收来自工业窑炉排放的烟气，所述排气段用于输出预处理后的烟气；此外，所述烟气预处理装置还包含换热器，所述换热器安装在所述排气段中并与变径扩大段的出口相对地设置。

第六个方面，提供了一种烟气预处理装置，用于接收来自工业窑炉排放的烟气，并对所述烟气进行预处理，然后向烟气过滤除尘装置输出预处理后的烟气；包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有按照烟气流动方向依次设置的进气段、变径收缩段、变径扩大段和排气段，所述进气段用于接收来自工业窑炉排放的烟气，所述排气段用于输出预处理后的烟气；此外，所述烟气预处理装置还包含换热器，所述换热器安装在所述排气段中并与变径扩大段的出口相对地设置。

上述第五个方面的工业窑炉烟气净化装置以及第六个方面的烟气预处理装置，采用的气流缓冲器具有按照烟气流动方向依次设置的进气段、变径收缩段、变径扩大段和排气段，气流在经过变径收缩段和变径扩大段时利用文氏效应流速增大，这样，可以减轻换热器(电加热器)上附着粉尘等污染物导致换热效率下降的问题。另外，由于气流流速增大，气流通过换热器(电加热器) 的时间变短，可以防止黄磷转变为赤磷等类似情况发生。

第七个方面，提供了一种黄磷烟气净化系统，包括：烟气过滤除尘装置，用于接收磷炉排放的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气；黄磷冷凝回收装置，用于接收来自烟气过滤除尘装置的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽中，同时输出尾气；其中，所述烟气过滤除尘装置包含除尘器筒体，所述滤芯通过滤芯安装板安装在该除尘器筒体中并将该除尘器筒体分隔为下部的原气室和上部的净气室，所述原气室上设有用于接收磷炉排放的黄磷烟气的进气口，所述净气室上设有用于输出过滤除尘净化后的黄磷烟气的排气口，所述除尘器筒体的底部设有与所述原气室相通的卸料通道；此外，所述烟气过滤除尘装置还包含水封槽，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽的液面之下，所述水封槽的底部设有排料结构。

第八个方面，提供了一种烟气过滤除尘装置，包括：烟气过滤除尘装置，用于接收工业窑炉排放的烟气，并通过滤芯对所述烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的烟气；其中，所述烟气过滤除尘装置包含除尘器筒体，所述滤芯通过滤芯安装板安装在该除尘器筒体中并将该除尘器筒体分隔为下部的原气室和上部的净气室，所述原气室上设有用于接收磷炉排放的黄磷烟气的进气口，所述净气室上设有用于输出过滤除尘净化后的黄磷烟气的排气口，所述除尘器筒体的底部设有与所述原气室相通的卸料通道；此外，所述烟气过滤除尘装置还包含液封槽，所述卸料通道插入该液封槽的液面之下，所述液封槽的底部设有排料结构。

上述第七个方面的黄磷烟气净化系统以及第八个方面的烟气过滤除尘装置，针对黄磷烟气粉尘等类似性质的粉尘的卸料，设计了将卸料通道插入液封槽(黄磷烟气粉尘时为水封槽)的液面之下的结构，相比于上述两级排灰方式结构大大简化。通过卸料通道卸料的粉尘可沉入液面之下，避免了粉尘中携带的黄磷与空气接触，粉尘与冷凝后的黄磷再通过排料结构排出。

第九个方面，提供了一种黄磷烟气净化系统，包括：烟气预处理装置，用于接收来自磷炉排放的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气；烟气过滤除尘装置，用于接收来自烟气预处理装置的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下,通过滤芯对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气；黄磷冷凝回收装置，用于接收来自烟气过滤除尘装置的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽中，同时输出尾气；其中，所述烟气预处理装置包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体，所述气流缓冲器筒体内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自磷炉排放的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口，气流缓冲器筒体的底部设有与所述气流缓冲空间相通的卸料通道；并且，所述烟气预处理装置还包含水封槽，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽的液面之下，所述水封槽的底部设有排料结构。

第十个方面，提供了一种烟气预处理装置，用于接收来自工业窑炉排放的烟气，并对所述烟气进行预处理，然后向烟气过滤除尘装置输出预处理后的烟气；包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体，所述气流缓冲器筒体内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自工业窑炉排放的烟气的进气口和用于输出预处理后的烟气的排气口，所述气流缓冲器筒体的底部设有与所述气流缓冲空间相通的卸料通道；并且，所述烟气预处理装置还包含液封槽，所述卸料通道插入该液封槽的液面之下，所述液封槽的底部设有排料结构。

同理，上述第九个方面的黄磷烟气净化系统以及第十个方面的烟气过滤除尘装置，针对黄磷烟气粉尘等类似性质的粉尘的卸料，设计了将卸料通道插入液封槽(黄磷烟气粉尘时为水封槽)的液面之下的结构，相比于上述两级排灰方式结构大大简化。通过卸料通道卸料的粉尘可沉入液面之下，避免了粉尘中携带的黄磷与空气接触，粉尘与冷凝后的黄磷再通过排料结构排出。

第十一个方面，提供了一种烟气过滤除尘设备，包括：除尘器筒体，用于提供烟气过滤除尘装置的外壳；滤芯，在所述除尘器筒体内安装后形成原气室和净气室；进气结构，设置在所述除尘器筒体上并与所述原气室连通；排气结构，设置在所述除尘器筒体上并与所述净气室连通；排灰结构，设置在所述除尘器筒体底部并与所述原气室下部连通；滤芯再生液清洗结构，用于向所述滤芯提供可清洗滤芯上污染物的再生液；再生液排放结构，设置在所述除尘器筒体底部并与所述原气室下部连通；除尘器烘干结构，用于对除尘器筒体内部进行烘干。

第十二个方面，提供了一种烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法，采用上述第十一个方面的烟气过滤除尘设备，并包括：关闭所述进气结构；通过所述滤芯再生液清洗结构向所述滤芯提供所述再生液；通过所述再生液排放结构将所述再生液排出所述除尘器筒体；通过所述除尘器烘干结构对所述除尘器筒体内部进行烘干。

上述第十一个方面的烟气过滤除尘设备以及第十二个方面的烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法，创造性的采用再生液对烟气过滤除尘设备的滤芯进行清洗，然后再通过除尘器烘干结构对除尘器筒体内部进行烘干，这样，再生液不会余留在除尘器筒体内部影响过滤除尘。这种再生方式更加简便安全。

下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步的说明。本申请的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。

附图说明

构成本说明书的一部分的附图用来辅助对本申请的理解，附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本申请，但不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图2为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图3为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图4为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图5为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图6为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图7为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图8为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。

图9为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统中水封槽的结构示意图。

图10为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统中水封槽的结构示意图。

图11为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统中水封槽的结构示意图。

图12为本申请实施例的一种烟气预处理装置的工程结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请。在结合附图对本申请进行说明前，需要特别指出的是：

在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、技术特征可以相互组合。此外，在可能的情况下，这些技术方案、技术特征及有关的组合均可以被赋予特定的技术主题而被相关专利所保护。

下述说明中涉及到的本申请的实施例通常仅是一部分实施例而不是全部实施例，基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。

关于本说明书中术语和单位：本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。此外，其他相关术语和单位，均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。

申请人在公告号为CN103523762B、CN103508429B的专利文件中首次披露了其黄磷绿色生产工艺的主要技术思路，即利用烟气过滤除尘装置对磷炉排放的黄磷烟气进行过滤除尘，该烟气过滤除尘装置通过滤芯对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，此过程中，烟气过滤除尘装置中的温度能够将黄磷烟气中的黄磷维持在露点温度之上，因此黄磷呈气态，通过过滤除尘可使黄磷烟气的粉尘含量降低至10-20毫克每标方以下(甚至可达到5-10毫克每标方以下)，然后再对黄磷烟气进行冷凝，从而大大的降低泥磷和污水的产生，有望根本上解决黄磷生产的高污染问题。

由于烟气过滤除尘装置中的温度能够将黄磷烟气中的黄磷维持在露点温度之上，因此，这种烟气过滤除尘装置也可称为高温烟气过滤除尘装置。其核心是滤芯所使用的过滤材料既可以耐受较高的温度(CN103523762B、 CN103508429B中给出了推荐的温度范围，此处不再赘述)，同时保证较高的过滤效率和过滤通量，过滤效果可以用过滤除尘后黄磷烟气的粉尘含量来表征，过滤通量可以使用在单位时间内每单位过滤面积过滤的气体体积来表征。

滤芯在使用过程中，由于滤芯的过滤面上会附着粉尘，因此，过滤通量就会逐渐下降。常规的方式是对滤芯进行反吹清灰，反吹清灰是烟气过滤器的传统技术，通常可以采用喷吹管对准每个滤芯的出气口反吹。除对滤芯进行反吹清灰外，当滤芯发生比较严重污染，通过反吹清灰不能有效恢复过滤通量时，可对滤芯进行再生。具体的再生方式将会在后面说明。

由于烟气过滤除尘装置的设置，就相应的带来了如何降低烟气过滤除尘装置对黄磷生产工艺的影响、如何实现烟气过滤除尘装置的卸灰、如何对即将进入烟气过滤除尘装置的黄磷烟气的温度进行控制以及如何对烟气过滤除尘装置的滤芯进行再生等一系列具体问题，并针对这些具体问题形成了相关技术。

随着申请人深入黄磷生产厂家推广实施其黄磷绿色生产工艺，申请人也在不断根据现场情况对相关技术进行更新迭代，因此，申请人又相继提交了公开号/公告号为CN205023857U、CN203513281U、CN111359335A、CN104645732A等专利申请。

CN205023857U中披露了一种黄磷生产系统的安全辅助装置，针对磷炉内部压力突然升高而过滤系统的鼓风机或引风机又无法迅速增大频率来吸收大量的黄磷烟气导致磷炉发生喷火现象的问题，增设了与过滤系统并行设置于磷炉的炉气进气管和洗涤塔(属于黄磷冷凝回收装置)之间的水封卸压系统。

但是，上述水封卸压系统主要针对防止磷炉压力升高出现喷火现象而设置，即主要以保护磷炉为目的设置。当磷炉压力升高进而引起过滤系统中的烟气过滤除尘装置内气压增高后，该水封卸压系统对烟气过滤除尘装置的卸压需求响应不够及时。因此，上述黄磷生产系统的安全辅助装置对保护烟气过滤除尘装置而言效果欠佳。

CN203513281U中披露了一种黄磷烟气净化系统，针对磷炉排放的黄磷烟气在除尘前需要加热保温以防止液态黄磷析出问题，具体提供了以下方案：磷炉通过排烟管道与炉气收尘系统连接，该排烟管道具有相互连接的气体上升段和气体下降段，气体上升段的入口与磷炉连接，气体下降段的出口与炉气收尘系统连接，气体上升段的末尾管段处安装有电加热器，气体下降段的起始端连接于该气体上升段末尾管段的旁侧。工作时，来自磷炉的黄磷烟气首先在气体上升段中由下之上流动，到达末尾管段处与电加热器充分换热，然后变向进入气体下降段的起始端，气流中的粉尘颗粒在惯性下撞击管壁，从而随气流沉降。

上述排烟管道主要基于提升换热效率，促进粉尘沉降的目的设计。本申请的发明人基于实际情况发现，由于黄磷烟气中的粉尘含量较高，电加热器的加热管上会逐渐附着粉尘，这时，就会影响换热效率。另外，上述专利特意将电加热器安装在气体上升段的末尾管段处，以便与气流充分接触，但由于电加热器的发热温度较高，容易促使黄磷转化为赤磷，从而降低黄磷的收率。

CN111359335A中披露了一种排灰装置以及排灰方法，针对在除尘装置拦截的粉尘中难以避免地会混入黄磷蒸气，黄磷属于易相变物质，具有燃爆风险，直接将这些夹带黄磷蒸气的粉尘排出具有高危险性的问题，设计了两级排灰方式，即先将粉尘排入中间罐，然后再向中间罐输入置换性气体，从而置换粉尘中的黄磷蒸气，然后再将中间罐的粉尘排出。

然而，两级排灰需要安装多个阀门，并且排灰时需要对这些阀门以及其他相关设备进行联动控制，因此，对这些阀门以及相关设备的工作稳定性要求较高，一旦部分设备出现故障，就会导致无法排灰。总之，上述排灰装置结构较为复杂，应用于黄磷烟气净化系统时，工作稳定性裕度还可进一步改善。

CN104645732A中披露了一种气体滤芯再生的方法，针对烟气过滤除尘装置中滤芯表面的滤孔被堵塞而常规的反吹清灰又难以有效恢复过滤通量的问题，提出将烟气过滤除尘装置停车后，烟气过滤除尘装置中通入含氧体积比例为 0.01％～1.99％，其余均为氮气的混合助燃气体，使烟气过滤除尘装置内所有滤芯整体置于其中，在100℃～900℃的设定温度下使所述助燃气体与滤芯表面沉积的粉尘、焦油和/或黄磷等杂质发生可控性燃烧的氧化反应，氧化反应后的气体经排气结构排除。

但是，上述再生方法需要在烟气过滤除尘装置触发燃烧并产生高温，对于烟气过滤除尘装置及其滤芯的耐高温性能要求更高，从而会增加实施成本。

下面介绍本申请相关实施例，这些实施例单独实施时可以解决上述至少一个技术问题，组合实施时可以解决上述两个或多个技术问题。

图1为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。如图1所示，该黄磷烟气净化系统包括：烟气超压保护装置200、烟气预处理装置 300、烟气过滤除尘装置400、烟气气流驱动装置500和黄磷冷凝回收装置 600。

烟气超压保护装置200用于接收磷炉100排放的黄磷烟气，并将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔(图中未示出)或黄磷冷凝回收装置600，而未达到设定阈值时导向烟气预处理装置300。

烟气预处理装置300设置在所述烟气超压保护装置200与所述烟气过滤除尘装置400之间，用于接收来自烟气超压保护装置200的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气。

烟气过滤除尘装置400用于接收来自烟气预处理装置300的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯410对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气。

烟气气流驱动装置500(一般采用风机)用于接收来自烟气过滤除尘装置 400输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气。

黄磷冷凝回收装置600用于接收来自烟气气流驱动装置500的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

其中，所述烟气超压保护装置200包含筒状容器210，所述筒状容器210 一侧开口通过第一竖直向倾斜管220与所述磷炉100相连，另一侧开口通过第二竖直向倾斜管230与所述烟气预处理装置300相连，底部开口插入水封槽 240的液面之下。

结合图9-10所示，所述水封槽240具有构成连通器的封闭空间241和敞开空间242，所述筒状容器210的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下 (插入液面下的深度与上述设定阈值向适应)，所述水封槽240中所述封闭空间241的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置 600相连。

所述烟气预处理装置300包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体310，所述气流缓冲器筒体310内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自所述烟气超压保护装置200的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口。

上述黄磷烟气净化系统在烟气过滤除尘装置400之前设置了烟气超压保护装置200。由于烟气超压保护装置200的作用是将磷炉100排放的黄磷烟气在该黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔或黄磷冷凝回收装置600，而未达到设定阈值时经过烟气预处理装置300后导向烟气过滤除尘装置400，因此，当磷炉100气压突然升高时，通过该烟气超压保护装置200可以更好的保护烟气过滤除尘装置400，有效避免烟气过滤除尘装置400因气压突然升高导致设备损坏，尤其是滤芯的损坏。

申请人在CN103523762B、CN103508429B的申请日前使用的滤芯可称为“刚性滤芯”，这种滤芯强度较高且耐高温，但制造成本也较高。后来，申请人开发出一种柔性膜滤芯，这种滤芯使用柔性金属薄膜制成类似于布袋的结构，不仅耐高温，而且制造成本显著降低，该滤芯的强度不如刚性滤芯高。在采用上述烟气超压保护装置200的情况下，使用成本更低的柔性膜滤芯显然更为适宜。

烟气超压保护装置200中的筒状容器210有一定的缓冲作用，有助于减小烟气过滤除尘装置400的压力波动。

由于所述液封槽240具有构成连通器的封闭空间241和敞开空间242，所述筒状容器210的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下，所述液封槽 240中所述封闭空间的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或黄磷冷凝回收装置600相连，因此，在烟气超压保护装200卸压过程中所述上部空间内的气压升高时，可推动封闭空间241的液面下降而敞开空间242的液面上升 (参见图10所示)，防止所述上部空间内压力过大，提高卸压相应速率。

因此，烟气超压保护装置200的结构也有助于在磷炉100气压突然升高时，尽量减小对烟气过滤除尘装置400的影响。

如图9-10所示，所述水封槽240具有下槽体和上槽体，所述上槽体以倒扣方式通过连接于所述下槽体与所述上槽体之间的连接件安装所述下槽体内，所述上槽体与所述下槽体之间预留有底部通道和侧部通道，从而在所述上槽体内部与所述底部通道之间形成所述封闭空间并在所述侧部通道形成所述敞开空间 242。此外，所述所述水封槽240上设有与所述敞开空间242上部连通的溢流口，当所述敞开空间242中的液位高度上升至所述溢流口时实现溢流。

在这里，所述烟气预处理装置300的至少一个功能是通过气流缓冲器的缓冲作用进一步减小磷炉100气压波动对烟气过滤除尘装置400的影响，并且保护磷炉100降低其运行安全隐患。磷炉100运行过程中有时会因为炉料的突然坍塌而产生负压(磷炉100具体为电炉)，由于负压可能导致空气吸入磷炉 100而与黄磷接触引起爆炸，因此，气流缓冲器实际上可以对磷炉100进行负压保护，从而与烟气超压保护装置200相互协同。

所述烟气预处理装置300通常还有一个功能，即对黄磷烟气进行机械预除尘。比如，利用重力沉降、惯性分离等自然原理，将黄磷烟气中的大颗粒粉尘脱除。因此，如果从机械预除尘的角度看，烟气预处理装置300也可称为机械除尘器。

所述烟气预处理装置300可以利用多种不同结构来实现机械预除尘。一种简单的实现方式是直接利用气流缓冲器筒体310实现粉尘的重力沉降。而在其他实施方式中，还可以借鉴重力除尘器、惯性除尘器、旋风除尘器等机械除尘器的相关结构来实现机械预除尘。所述烟气预处理装置300的底部通常还设有卸料通道330，用以对粉尘进行卸料。

所述烟气预处理装置300还可以设置换热器，用以对黄磷烟气进行加热，避免黄磷烟气在通过烟气过滤除尘装置400前因降温导致液态黄磷析出，进而导致烟气过滤除尘装置400内部以及相关管道内壁附着黄磷和粉尘导致堵塞。一种可选实施方式中，换热器具体采用电加热器320。

通常，所述烟气过滤除尘装置400包含除尘器筒体420，所述滤芯410通过滤芯安装板安装430在该除尘器筒体420中并将该除尘器筒体分隔为下部的原气室440和上部的净气室450，所述原气室440上设有用于接收待过滤除尘净化的黄磷烟气的进气口，所述净气室450上设有用于输出过滤除尘净化后的黄磷烟气的排气口，所述除尘器筒体420的底部设有与所述原气室440相通的卸料通道460。

此外，一般而言，所述烟气过滤除尘装置400还包含滤芯反吹清灰结构 470，用于将压缩气体从所述净气室450沿与过滤方向相反的方向作用于滤芯 410。在这里，压缩气体通常为氮气。

通常的实施方式中，所述滤芯反吹清灰结构470包含压缩气体输送管 471，所述压缩气体输送管471的一部分位于所述除尘器筒体420内的所述净气室450中并分布有与滤芯410的输出口对应的喷吹口；所述压缩气体输送管 471的另一部分位于所述除尘器筒体420外并通过第一控制阀472与压缩气源相连。压缩气源可以采用气包473。

在其他的实施方式中，滤芯反吹清灰结构470还可以采用文氏管反吹等反吹技术。

通常的实施方式中，所述黄磷冷凝回收装置600采用2个以上可以并联也可以串联的喷淋塔620，这些喷淋塔620通过向黄磷烟气直接喷淋一定温度的冷却水，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

一种优选实施方式中，所述黄磷冷凝回收装置600包含M个彼此串联的喷淋塔，所述M为≥2的整数；并且，所述烟气超压保护装置200将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向所述黄磷冷凝回收装置600中按照黄磷烟气气流流动方向正数第N个喷淋塔内，所述N为≥2且≤M的整数。

上述优选实施方式中，由于M个喷淋塔彼此串联，因此，这些喷淋塔对于黄磷总体收率高，尾气中黄磷含量很低。另外，由于所述烟气超压保护装置 200将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向所述黄磷冷凝回收装置600中按照黄磷烟气气流流动方向正数第N个喷淋塔内，所述N为≥2且≤M的整数，这样，可以避免第1个喷淋塔内产生较大的背压而影响烟气过滤除尘装置400的正常运行，便于使黄磷冷凝回收装置600更快速卸压。

在其他的实施方式中，所述黄磷冷凝回收装置600可以采用诸如申请人申请的公告号为CN103708432B的专利文件中提供的专用收磷装置对黄磷进行间接冷凝和回收。

由于烟气超压保护装置200的水封槽240内会逐渐产生固渣、黄磷等杂质，这些杂质会聚集在水封槽240底部，对此，可以在水封槽240的底部设置排料结构，以便将固渣、黄磷等杂质从水封槽240底部排出。

一种实施方式中，水封槽240的底部设有一定坡度，最低处设有排料口，排料口通过管道连接至中间槽260，这样，即可通过排料口将杂质排入中间槽 260。中间槽中存有热水，能够将黄磷保持于液态，以便将黄磷输送至黄磷精制工序。

上述烟气预处理装置300和烟气过滤除尘装置400均采用了类似 CN111359335A中的排灰装置以及排灰方法，即烟气预处理装置300的卸料通道 330以及烟气过滤除尘装置400的卸料通道460分别通过卸料阀连接中间灰罐 481，中间灰罐481再通过卸料阀与储料罐482连接。当粉尘卸入中间灰罐481 后，向中间灰罐481通入置换气体(如氮气)，从而置换粉尘中的黄磷蒸气，然后再将中间灰罐481的粉尘排入储料罐482。

黄磷冷凝回收装置600输出的尾气中含有大量一氧化碳，一般是输送至煤气柜存储，以便于后续利用。在黄磷冷凝回收装置600与煤气柜之间可以设置另一烟气气流驱动装置(例如水环真空泵)对尾气进行抽吸。在黄磷冷凝回收装置600之后设置烟气气流驱动装置的情况下，可以取消烟气气流驱动装置 500。

图2为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。如图2所示，该黄磷烟气净化系统包括：烟气超压保护装置200、烟气预处理装置 300、烟气过滤除尘装置400、烟气气流驱动装置500和黄磷冷凝回收装置 600。

烟气预处理装置300设置在所述烟气超压保护装置200与所述磷炉100之间，用于接收所述磷炉100排放的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气。

烟气超压保护装置200用于接收来自烟气预处理装置300的黄磷烟气，并将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔或黄磷冷凝回收装置600，而未达到设定阈值时导向烟气过滤除尘装置400。

烟气过滤除尘装置400用于接收来自烟气预处理装置300并经烟气超压保护装置200而来的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯410对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气。

烟气气流驱动装置500用于接收来自烟气过滤除尘装置400输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气。

黄磷冷凝回收装置600用于接收来自烟气气流驱动装置500的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

其中，所述烟气超压保护装置200包含筒状容器210，所述筒状容器210 一侧开口通过第一竖直向倾斜管220与所述烟气预处理装置300相连，另一侧开口通过第二竖直向倾斜管230与所述烟气过滤除尘装置400相连，底部开口插入水封槽240的液面之下。

所述水封槽240具有构成连通器的封闭空间241和敞开空间242，所述筒状容器210的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下(插入液面下的深度与上述设定阈值向适应)，所述水封槽240中所述封闭空间241的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置600相连。

所述烟气预处理装置300包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体310，所述气流缓冲器筒体310内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自所述磷炉100的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口。

图2所示的黄磷烟气净化系统与图1所示的黄磷烟气净化系统的区别在于：烟气预处理装置300与烟气超压保护装置200之间的相对位置进行了互换。由于所述烟气预处理装置300通常能够对黄磷烟气进行机械预除尘，因此，图2所示的黄磷烟气净化系统有助于降低水封槽240内固渣产生量。

图3为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。如图3所示，该黄磷烟气净化系统包括：烟气超压保护装置200、烟气预处理装置 300、烟气过滤除尘装置400、烟气气流驱动装置500和黄磷冷凝回收装置 600。

烟气预处理装置300设置在所述烟气过滤除尘装置400与所述磷炉100之间，用于接收所述磷炉100排放的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气。

烟气过滤除尘装置400用于接收来自烟气预处理装置300的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯410对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气。

烟气气流驱动装置500用于接收来自烟气过滤除尘装置400输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气。

黄磷冷凝回收装置600用于接收来自烟气气流驱动装置500的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

烟气超压保护装置200用于接收烟气过滤除尘装置400输出的黄磷烟气，并将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时通过旁路绕过所述烟气气流驱动装置500导向放散塔或黄磷冷凝回收装置600，未达到设定阈值时切断所述旁路。

其中，所述烟气超压保护装置200包含引流管260，所述引流管260一端与所述烟气过滤除尘装置400相连，另一端插入水封槽240的液面之下(插入液面下的深度与上述设定阈值向适应)，所述水封槽240中所述液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置600相连。

所述烟气预处理装置300包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体310，所述气流缓冲器筒体310内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自所述磷炉100的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口。

优选的，所述水封槽240具有构成连通器的封闭空间241和敞开空间242，所述筒状容器210的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下(插入液面下的深度与上述设定阈值向适应)，所述水封槽240中所述封闭空间241 的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置600相连。

图3所示的黄磷烟气净化系统与图1-2所示的黄磷烟气净化系统的主要区别在于：烟气超压保护装置200与烟气气流驱动装置500并联设置在烟气过滤除尘装置400与黄磷冷凝回收装置600之间。

图3所示的黄磷烟气净化系统相比于图1-2所示的黄磷烟气净化系统的优点在于：第一，通过水封槽240的黄磷烟气是经过烟气过滤除尘装置400过滤除尘后的黄磷烟气，因此，水封槽240内固渣产生量很少，水封槽240内黄磷纯度更高，可直接进行精致处理。第二，烟气预处理装置300与烟气过滤除尘装置400靠近磷炉100，可更有效避免黄磷烟气在进入烟气过滤除尘装置400 之前析出液态黄磷。

图4为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。如图4所示，该黄磷烟气净化系统包括：烟气超压保护装置200、烟气预处理装置 300、烟气过滤除尘装置400、烟气气流驱动装置500和黄磷冷凝回收装置 600。

烟气超压保护装置200用于接收磷炉100排放的黄磷烟气，并将所述黄磷烟气在所述黄磷烟气的气压达到设定阈值时导向放散塔(图中未示出)或黄磷冷凝回收装置600，而未达到设定阈值时导向烟气预处理装置300。

烟气预处理装置300设置在所述烟气超压保护装置200与所述烟气过滤除尘装置400之间，用于接收来自烟气超压保护装置200的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气。

烟气过滤除尘装置400用于接收来自烟气预处理装置300的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯410对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气。

烟气气流驱动装置500用于接收来自烟气过滤除尘装置400输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气。

黄磷冷凝回收装置600用于接收来自烟气气流驱动装置500的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

其中，所述烟气超压保护装置200包含筒状容器210，所述筒状容器210 一侧开口通过第一竖直向倾斜管220与所述磷炉100相连，另一侧开口通过第二竖直向倾斜管230与所述烟气预处理装置300相连，底部开口插入水封槽 240的液面之下。

所述水封槽240具有构成连通器的封闭空间241和敞开空间242，所述筒状容器210的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下，所述水封槽240中所述封闭空间241的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置600相连。

另外，所述烟气预处理装置300包含气流缓冲器和水封槽340，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体310，所述气流缓冲器筒体310内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自所述烟气超压保护装置200的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口，气流缓冲器筒体310 的底部设有与所述气流缓冲空间相通的卸料通道，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽340的液面之下。所述水封槽340采用温度为30℃-70℃、优选为 40℃-60℃的热水进行水封，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽340的液面之下的深度应确保始终所述水封槽340能够维持水封状态，所述水封槽340 的底部设有排料结构341。

此外，所述烟气过滤除尘装置400包含除尘器筒体420和水封槽470，所述滤芯410通过滤芯安装板安装430在该除尘器筒体420中并将该除尘器筒体分隔为下部的原气室440和上部的净气室450，所述原气室440上设有用于接收待过滤除尘净化的黄磷烟气的进气口，所述净气室450上设有用于输出过滤除尘净化后的黄磷烟气的排气口，所述除尘器筒体420的底部设有与所述原气室440相通的卸料通道460，所述卸料通道460的底部开口插入该水封槽470 的液面之下。所述水封槽470采用温度为30℃-70℃、优选为40℃-60℃的热水进行水封，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽470的液面之下的深度应确保始终所述水封槽470能够维持水封状态，所述水封槽470的底部设有排料结构471。

图4所示的黄磷烟气净化系统相比于图1-3所示的黄磷烟气净化系统，针对烟气预处理装置300和烟气过滤除尘装置400中粉尘的卸料，设计了将卸料通道插入水封槽的液面之下的结构，相比于两级排灰方式结构大大简化。通过卸料通道卸料的粉尘可沉入相应水封槽液面之下，避免了粉尘中携带的黄磷与空气接触，粉尘与冷凝后黄磷通过排料结构排出。

在上述黄磷烟气净化系统的基础上，所述烟气预处理装置300和/或烟气过滤除尘装置400包含用于使对应卸料通道在开启和关闭状态之间切换的启闭控制机构。

所述启闭控制机构可以是一种根据卸料通道中待卸料物质对该启闭控制机构的压力而自动在开启和关闭状态之间切换的启闭控制机构；当卸料通道中待卸料物质对该启闭控制机构的压力达到设定条件时该启闭控制机构开启，未达到设定条件时该启闭控制机构关闭。

可选的，所述启闭控制机构包含经阻尼机构安装在卸料通道中的翻转板，当卸料通道中待卸料物质对该翻转板的压力超过阻尼机构施加于翻转板的翻转阻力时翻转板翻转使卸料通道开启，当卸料通道中待卸料物质对该翻转板的压力未超过阻尼机构施加于翻转板的翻转阻力时翻转板使卸料通道关闭。

图5为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。如图5所示，该黄磷烟气净化系统包括：烟气预处理装置300、烟气过滤除尘装置 400、烟气气流驱动装置500和黄磷冷凝回收装置600。

烟气预处理装置300设置在磷炉100与所述烟气过滤除尘装置400之间，用于接收来自磷炉100的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气。

烟气过滤除尘装置400用于接收来自烟气预处理装置300的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯410对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气。

烟气气流驱动装置500用于接收来自烟气过滤除尘装置400输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气。

黄磷冷凝回收装置600用于接收来自烟气气流驱动装置500的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

其中，所述烟气预处理装置300包含气流缓冲器和水封槽340，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体310，所述气流缓冲器筒体310内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自所述烟气超压保护装置200的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口，气流缓冲器筒体310 的底部设有与所述气流缓冲空间相通的卸料通道，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽340的液面之下。所述水封槽340采用温度为30℃-70℃、优选为 40℃-60℃的热水进行水封，所述水封槽340的底部设有排料结构341。

此外，结合图11所示，所述水封槽340具有构成连通器的封闭空间241 和敞开空间242，所述卸料通道的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下，所述水封槽340中所述封闭空间241的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置600相连。

所述烟气过滤除尘装置400包含除尘器筒体420和水封槽470，所述滤芯 410通过滤芯安装板安装430在该除尘器筒体420中并将该除尘器筒体分隔为下部的原气室440和上部的净气室450，所述原气室440上设有用于接收待过滤除尘净化的黄磷烟气的进气口，所述净气室450上设有用于输出过滤除尘净化后的黄磷烟气的排气口，所述除尘器筒体420的底部设有与所述原气室440 相通的卸料通道460，所述卸料通道460的底部开口插入该水封槽470的液面之下。所述水封槽470采用温度为30℃-70℃、优选为40℃-60℃的热水进行水封，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽470的液面之下的深度应确保始终所述水封槽470能够维持水封状态，水封槽470的底部设有排料结构471。

图5所示的黄磷烟气净化系统相比于图4所示的黄磷烟气净化系统，取消了原先与烟气预处理装置300相互独立的烟气超压保护装置200，而是直接将烟气预处理装置300的水封槽340改进为烟气超压保护装置，这样，同时实现了烟气预处理装置300的粉尘卸料功能以及烟气超压保护装置的功能。

将烟气预处理装置300的水封槽340改进为烟气超压保护装置时，应将气流缓冲器的卸料通道的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下的深度控制在合适的深度上，以便当气流缓冲器中的黄磷烟气的气压达到设定阈值时，通过水封槽340实现卸压。

图6为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。如图6所示，该黄磷烟气净化系统包括：烟气预处理装置300、烟气过滤除尘装置 400、烟气气流驱动装置500和黄磷冷凝回收装置600。

烟气预处理装置300设置在磷炉100与所述烟气过滤除尘装置400之间，用于接收来自磷炉100的黄磷烟气，并对所述黄磷烟气进行预处理，然后输出预处理后的黄磷烟气。

烟气过滤除尘装置400用于接收来自烟气预处理装置300的黄磷烟气，并在所述黄磷烟气中的黄磷尚处于气态的温度条件下，通过滤芯410对所述黄磷烟气中的粉尘进行物理拦截，然后输出过滤除尘净化后的黄磷烟气。

烟气气流驱动装置500用于接收来自烟气过滤除尘装置400输出的黄磷烟气，并通过机械能提高黄磷烟气的压力后，排出增压后的黄磷烟气。

黄磷冷凝回收装置600用于接收来自烟气气流驱动装置500的黄磷烟气，并通过冷却介质直接或间接的对所述黄磷烟气进行冷凝，使黄磷从气态转变为液态后保存在黄磷槽610中，同时输出尾气。

其中，所述烟气预处理装置300包含气流缓冲器和水封槽340，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体310，所述气流缓冲器筒体310内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自所述烟气超压保护装置200的黄磷烟气的进气口和用于输出预处理后的黄磷烟气的排气口，气流缓冲器筒体310 的底部设有与所述气流缓冲空间相通的卸料通道，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽340的液面之下。所述水封槽340采用温度为30℃-70℃、优选为 40℃-60℃的热水进行水封，所述卸料通道的底部开口插入该水封槽340的液面之下的深度应确保始终所述水封槽340能够维持水封状态，所述水封槽340 的底部设有排料结构341。

所述烟气过滤除尘装置400包含除尘器筒体420和水封槽470，所述滤芯 410通过滤芯安装板安装430在该除尘器筒体420中并将该除尘器筒体分隔为下部的原气室440和上部的净气室450，所述原气室440上设有用于接收待过滤除尘净化的黄磷烟气的进气口，所述净气室450上设有用于输出过滤除尘净化后的黄磷烟气的排气口，所述除尘器筒体420的底部设有与所述原气室440 相通的卸料通道460，所述卸料通道460的底部开口插入该水封槽470的液面之下。所述水封槽470采用温度为30℃-70℃、优选为40℃-60℃的热水进行水封，水封槽470的底部设有排料结构471。

此外，所述水封槽470具有构成连通器的封闭空间241和敞开空间242，所述卸料通道的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下，所述水封槽340 中所述封闭空间241的液面的上部空间通过管道250与所述放散塔或所述黄磷冷凝回收装置600相连。

图6所示的黄磷烟气净化系统相比于图4所示的黄磷烟气净化系统，取消了原先与烟气预处理装置300和烟气过滤除尘装置400相互独立的烟气超压保护装置200，而是直接将烟气过滤除尘装置400的水封槽470改进为烟气超压保护装置，这样，同时实现了烟气过滤除尘装置400的粉尘卸料功能以及烟气超压保护装置的功能。

将烟气过滤除尘装置400的水封槽470改进为烟气超压保护装置时，应将烟气过滤除尘装置400的卸料通道的底部开口插入所述封闭空间241的液面之下的深度控制在合适的深度上，以便当气流缓冲器中的黄磷烟气的气压达到设定阈值时，通过水封槽470实现卸压。

图7为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。图7所示的种黄磷烟气净化系统在图1所示的黄磷烟气净化系统的基础上，对烟气预处理装置300的结构进行了改进。图12为本申请实施例的一种烟气预处理装置的工程结构图。图7所示的种黄磷烟气净化系统中的烟气预处理装置300即采用了图12所示的烟气预处理装置。

如图7、12所示，所述气流缓冲器具有由下往上依次设置的进气段311、变径收缩段312、变径扩大段313和排气段314，所述进气口设置在所述进气段311上，所述排气口设置在所述排气段314上，电加热器320安装在所述排气段314中并与变径扩大段313的出口相对地设置。

上述气流缓冲器运行时，当气流在经过变径收缩段312和变径扩大段313 时利用文氏效应流速增大，这样，就对电加热器320上的粉尘起到了一定的气流冲击作用，减少电加热器320上附着的粉尘等污染物，减轻电加热器320换热效率下降的问题。另外，由于气流流速增大，气流通过电加热器320的时间变短，可以有效防止黄磷转变为赤磷。

通常，所述变径收缩段312与所述变径扩大段313之间通过连接颈315连接，以方便制造。

另外，如图12所示，排气段314的直径小于进气段311直径，并且，排气段314的体积也明显小于进气段311的体积，这样，就进一步确保了气流快速的通过排气段314。

图7所示的黄磷烟气净化系统还可以参照上述实施例，改进烟气预处理装置300和/或烟气过滤除尘装置400的卸料结构(排灰装置)和卸料方式。

图8为本申请实施例的一种黄磷烟气净化系统的结构示意图。图8所示的种黄磷烟气净化系统在图1所示的黄磷烟气净化系统的基础上，对烟气过滤除尘装置400的相关结构进行了改进。

如图8所示，烟气过滤除尘装置400中设有滤芯再生液清洗结构、再生液排放结构和除尘器烘干结构。其中，滤芯再生液清洗结构用于向所述滤芯410提供可清洗滤芯410上污染物的再生液；再生液排放结构设置在所述除尘器筒体420底部并与所述原气室下部连通；除尘器烘干结构用于对除尘器筒体420内部进行烘干。在这里，所述再生液可以为热水。

由此，烟气过滤除尘装置400可实现以下滤芯再生方法：首先，关闭待过滤黄磷烟气的进气；然后，通过所述滤芯再生液清洗结构向所述滤芯410提供所述再生液；通过所述再生液排放结构将所述再生液排出所述除尘器筒体 420；通过所述除尘器烘干结构对所述除尘器筒体420内部进行烘干。这种再生方式更加简便安全。这种再生方式不仅适用于黄磷烟气的烟气过滤除尘装置，也适用于含有焦油的煤气的烟气过滤除尘装置。

可选的，所述滤芯再生液清洗结构通过所述滤芯反吹清灰结构470向所述滤芯410提供所述再生液。具体的，所述滤芯再生液清洗结构包含再生液输送管474，所述再生液输送管474一端通过第二控制阀与所述压缩气体输送管 471连接，所述再生液输送管474另一端与再生液供给设施连接。

可选的，烟气过滤除尘装置400包括滤芯蒸汽清洗结构，滤芯蒸汽清洗结构用于向所述滤芯410提供可清洗滤芯上污染物的水蒸汽。可选的，滤芯蒸汽清洗结构通过所述滤芯反吹清灰结构470向所述滤芯410提供所述水蒸气。具体的，所述滤芯蒸汽清洗结构包含水蒸汽输送管475，所述水蒸汽输送管475 一端通过第三控制阀与所述压缩气体输送管471连接，所述水蒸汽输送管475 另一端与水蒸气供给设施连接。

由此，可以先通过滤芯蒸汽清洗结构向所述滤芯410提供可清洗滤芯上污染物(主要是黄磷与粉尘的混合物)的水蒸汽，水蒸汽能够使滤芯410上的黄磷熔化，使液态黄磷携带粉尘从滤芯410上脱离。然后，再通过上述滤芯再生液清洗结构向所述滤芯410提供可清洗滤芯410上污染物的再生液(热水)，从而可使滤芯410上污染物彻底清洗。将滤芯蒸汽清洗结构与滤芯再生液清洗结构结合使用，能够节省再生液(热水)使用量。

所述再生液排放结构可以直接利用烟气过滤除尘装置400底部的卸料结构 (排灰装置)，这样，还可以用水蒸汽和热水对卸料通道460、卸料阀、中间灰罐481以及储料罐482进行清洗。

可选的，所述除尘器烘干结构包含位于所述除尘器筒体420外并连接在烟气过滤除尘装置400的进气结构与排气结构之间的烘干气循环回路700，所述烘干气循环回路700上设有烘干气加热装置并可连接有烘干气补气管道。烘干气可以采用氮气。

具体而言，所述气流缓冲器的进气口与所述进气结构之间通过管道连接，所述排气结构与所述气流缓冲器的进气口之间通过管道连接，所述排气结构与所述气流缓冲器的进气口之间的管道上设有循环风机710，从而形成所述烘干气循环回路。由于气流缓冲器中本身设有电加热器320，故这里利用了电加热器320兼作烘干气加热装置。

通过烘干气循环回路700不仅可以对除尘器筒体420内部进行快速烘干，而且可以对气流缓冲器以及气流缓冲器与烟气过滤除尘装置400之间的管道进行预热，以便在后续重新工作时，不会导致黄磷糊管。

以上对本申请的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请。基于本说明书的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。

Claims (10)

1.烟气过滤除尘设备，其特征在于，包括：

除尘器筒体，用于提供烟气过滤除尘装置的外壳；

滤芯，在所述除尘器筒体内安装后形成原气室和净气室；

进气结构，设置在所述除尘器筒体上并与所述原气室连通；

排气结构，设置在所述除尘器筒体上并与所述净气室连通；

排灰结构，设置在所述除尘器筒体底部并与所述原气室下部连通；

滤芯再生液清洗结构，用于向所述滤芯提供可清洗滤芯上污染物的再生液；

再生液排放结构，设置在所述除尘器筒体底部并与所述原气室下部连通；

除尘器烘干结构，用于对除尘器筒体内部进行烘干。

2.如权利要求1所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：包括滤芯反吹清灰结构，用于将压缩气体从所述净气室沿与过滤方向相反的方向作用于滤芯；

所述滤芯再生液清洗结构通过所述滤芯反吹清灰结构向所述滤芯提供所述再生液。

3.如权利要求2所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：所述滤芯反吹清灰结构包含压缩气体输送管，所述压缩气体输送管的一部分位于所述除尘器筒体内的所述净气室中并分布有与滤芯的输出口对应的喷吹口；

所述压缩气体输送管的另一部分位于所述除尘器筒体外并通过第一控制阀与压缩气源相连；

所述滤芯再生液清洗结构包含再生液输送管，所述再生液输送管一端通过第二控制阀与所述压缩气体输送管连接，所述再生液输送管另一端与再生液供给设施连接。

4.如权利要求1所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：包括滤芯蒸汽清洗结构，用于向所述滤芯提供可清洗滤芯上污染物的水蒸汽。

5.如权利要求4所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：包括滤芯反吹清灰结构，用于将压缩气体从所述净气室沿与过滤方向相反的方向作用于滤芯；

并且，所述滤芯蒸汽清洗结构通过所述滤芯反吹清灰结构向所述滤芯提供所述水蒸气。

6.如权利要求5所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：所述滤芯反吹清灰结构包含压缩气体输送管，所述压缩气体输送管的一部分位于所述除尘器筒体内的所述净气室中并分布有与滤芯的输出口对应的喷吹口；

所述压缩气体输送管的另一部分位于所述除尘器筒体外并通过第一控制阀与压缩气源相连；

所述滤芯蒸汽清洗结构包含水蒸汽输送管，所述水蒸汽输送管一端通过第三控制阀与所述压缩气体输送管连接，所述水蒸汽输送管另一端与水蒸气供给设施连接。

7.如权利要求1所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：所述除尘器烘干结构包含位于所述除尘器筒体外并连接在所述进气结构与所述排气结构之间的烘干气循环回路，所述烘干气循环回路上设有烘干气加热装置并可连接有烘干器补气管道。

8.如权利要求7所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：包括烟气预处理装置，用于接收来自工业窑炉排放的烟气，并对所述烟气进行预处理，然后向所述进气结构输出预处理后的烟气；

所述烟气预处理装置包含气流缓冲器，所述气流缓冲器具有气流缓冲器筒体，所述气流缓冲器筒体内形成气流缓冲空间，所述气流缓冲空间上设有用于接收来自工业窑炉排放的烟气的进气口和用于向所述进气结构输出预处理后的烟气的排气口；

所述烟气预处理装置还包含用于对所述气流缓冲器筒体中的烟气进行加热的加热结构，所述加热结构兼作为所述烘干气加热装置；

所述气流缓冲器的排气口与所述进气结构之间通过管道连接，所述排气结构与所述气流缓冲器的进气口之间通过管道连接，所述排气结构与所述气流缓冲器的进气口之间的管道上设有循环风机，从而形成所述烘干气循环回路。

9.如权利要求8所述的烟气过滤除尘设备，其特征在于：用于对磷炉排放的黄磷烟气或含有焦油的煤气进行过滤除尘，所述再生液为热水；

并且/或者，所述气流缓冲器具有按照烟气流动方向依次设置的进气段、变径收缩段、变径扩大段和排气段，所述进气段用于接收来自工业窑炉排放的烟气，所述排气段用于输出预处理后的烟气，所述加热结构采用电加热器，所述电加热器安装在所述排气段中并与变径扩大段的出口相对地设置。

10.烟气过滤除尘设备的滤芯再生方法，其特征在于，采用如权利要求1-9中任意一项权利要求所述的烟气过滤除尘设备，并包括：

关闭所述进气结构；

通过所述滤芯再生液清洗结构向所述滤芯提供所述再生液；

通过所述再生液排放结构将所述再生液排出所述除尘器筒体；

通过所述除尘器烘干结构对所述除尘器筒体内部进行烘干。

Images