CN202430008U - 一种五氧化二磷生产及热能回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五氧化二磷生产及热能回收装置，包括燃烧塔、冷却塔、收集塔、汽包气液分离器和饱和水箱，所述燃烧塔、冷却塔、收集塔、汽包气液分离器和饱和水箱通过管路相互连通形成五氧化二磷的生产及热能回收循环利用的系统。本实用新型以软水作为冷却介质，使得塔壁处于低温状态环境，接近饱和软水温度，避免了设备塔壁的高温腐蚀，延长装置使用寿命，提升了装置生产强度，而且实现了生产五氧化二磷的热能回收利用。本实用新型解决了现有五氧化二磷单套装置不能规模化、大型化生产的问题，单套产能是传统的10至50倍，且五氧化二磷产品质量稳定、纯度高。

Description

一种五氧化二磷生产及热能回收装置

技术领域

本实用新型属于生产和热能的回收与利用技术领域，特别涉及以黄磷为原料生产五氧化二磷及下游磷精细产品的生产及热能回收装置。

背景技术

五氧化二磷可作重要的化工原料，也是很好脱水剂。是生产磷酸、多聚磷酸、聚磷酸盐、磷酸三乙酯的重要原料。目前世界上生产五氧化二磷的主要方法是先采用黄磷氧化生产；黄磷在干燥的空气中充分燃烧，得到含五氧化二磷的高温混合气体。高温混合气体塔体内与干燥空气冷激冷却，同时与外部的空气自然换热冷却得到固体五氧化二磷粉末产品；混合气体在塔体内与空气冷激使得五氧化二磷在混合气体中浓度大大降低，同时又与外部的空气自然换热，换热效果差使得塔壁处于高温状态，易于造成高温腐蚀缩短装置使用寿命，且装置生产强度大大降低。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够有效避免设备塔壁的高温腐蚀，延长装置使用寿命，提升装置生产强度的五氧化二磷生产及热能回收装置。

本实用新型技术的技术方案是这样实现的：一种五氧化二磷生产及热能回收装置，其特征在于：包括燃烧塔、冷却塔、收集塔、汽包气液分离器和饱和水箱，在所述燃烧塔上设置有与燃烧塔的壳程连通的液态黄磷进口以及干燥空气进口，在所述燃烧塔下端和上部分别设置有与燃烧塔的管程连通的燃烧塔冷却软水进口和燃烧塔蒸汽出口，所述燃烧塔冷却软水进口通过管路与饱和水箱的第一冷却软水出口连通，所述燃烧塔蒸汽出口通过管路与汽包气液分离器的第一蒸汽进口连通，所述燃烧塔上端设置有与燃烧塔的壳程连通的高温气体出口，所述高温气体出口通过管道与冷却塔的壳程连通，在所述冷却塔的上、下部分别设置有与冷却塔的管程连通的冷却塔蒸汽出口和冷却塔冷却软水进口，所述冷却塔蒸汽出口通过管路与汽包气液分离器的第二蒸汽进口连通，所述冷却塔冷却软水进口通过管路与饱和水箱的第二冷却软水出口连通，在所述冷却塔下端设置有冷却塔产品出口，所述冷却塔的壳程通过管道与收集塔连通，所述收集塔上端设置有气体排放口，其下端设置有收集塔产品出口，所述汽包气液分离器下端通过管路与饱和水箱连通，其上端设置有蒸汽排放口，所述饱和水箱上端设置有饱和水箱软水进口。

本实用新型所述的五氧化二磷生产及热能回收装置，其在所述燃烧塔上方、管道外部设置有冷却水箱，在所述冷却水箱下部设置有冷却水箱软水进口，其上部设置有软水出口，在所述冷却水箱顶端设置有排放气口。

本实用新型所述的五氧化二磷生产及热能回收装置，其在所述燃烧塔、冷却塔和饱和水箱上分别设置有排污软水口。

本实用新型所述的五氧化二磷生产及热能回收装置，其在所述饱和水箱上端设置有饱和水箱蒸汽出口，所述饱和水箱蒸汽出口通过管路与汽包气液分离器连通。

本实用新型产生的高温混合气体与软水间接换热，软水汽化生成蒸汽回收了热量，气态五氧化二磷冷却得到固体五氧化二磷产品；混合气体塔体内与外部的软水间接换热，使得塔壁处于低温状态环境(接近饱和软水温度)，避免了设备塔壁的高温腐蚀，延长装置使用寿命，提升了装置生产强度。由本实用新型实现的五氧化二磷生产工艺，解决了现有五氧化二磷生产存在生产规模小，投资大、热能损失高、高温腐蚀严重、产品质量不稳定的问题，实现了安全、稳定地回收热能，且产品质量稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图中标记：1为燃烧塔，2为冷却塔，3为收集塔，4为汽包气液分离器，5为饱和水箱，6为液态黄磷进口，7为干燥空气进口，8为燃烧塔冷却软水进口，9为燃烧塔蒸汽出口，10为第一冷却软水出口，11为第一蒸汽进口，12为高温混合气体出口，13为管道A，14为冷却塔蒸汽出口，15为冷却塔冷却软水进口，16为第二蒸汽进口，17为第二冷却软水出口，18为冷却塔产品出口，19为管道B，20为气体排放口，21为收集塔产品出口，22为蒸汽排放口，23为饱和水箱软水进口，24为冷却水箱，25为冷却水箱软水进口，26为软水出口，27为排放气口，28为排污软水口，29为饱和水箱蒸汽出口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种五氧化二磷生产及热能回收装置，包括燃烧塔1、冷却塔2、收集塔3、汽包气液分离器4和饱和水箱5，在所述燃烧塔1上设置有与燃烧塔1的壳程连通的液态黄磷进口6以及干燥空气进口7，在所述燃烧塔1下端和上部分别设置有与燃烧塔1的管程连通的燃烧塔冷却软水进口8和燃烧塔蒸汽出口9，所述燃烧塔冷却软水进口8通过管路与饱和水箱5的第一冷却软水出口10连通，所述燃烧塔蒸汽出口9通过管路与汽包气液分离器4的第一蒸汽进口11连通，所述燃烧塔1上端设置有与燃烧塔1的壳程连通的高温混合气体出口12，所述高温混合气体出口12通过管道A13与冷却塔2的壳程连通，在所述冷却塔2的上、下部分别设置有与冷却塔2的管程连通的冷却塔蒸汽出口14和冷却塔冷却软水进口15，所述冷却塔蒸汽出口14通过管路与汽包气液分离器4的第二蒸汽进口16连通，所述冷却塔冷却软水进口15通过管路与饱和水箱5的第二冷却软水出口17连通，在所述冷却塔2下端设置有冷却塔产品出口18，所述冷却塔2的壳程通过管道B19与收集塔3连通，所述收集塔3上端设置有气体排放口20，其下端设置有收集塔产品出口21，所述汽包气液分离器4下端通过管路与饱和水箱5连通，其上端设置有蒸汽排放口22，所述饱和水箱5上端设置有饱和水箱软水进口23和饱和水箱蒸汽出口29，所述饱和水箱蒸汽出口29通过管路与汽包气液分离器4连通；在所述燃烧塔1、冷却塔2和饱和水箱5上分别设置有排污软水口28。

其中，在所述燃烧塔1上方、管道A13外部设置有冷却水箱24，在所述冷却水箱24下部设置有冷却水箱软水进口25，其上部设置有软水出口26，在所述冷却水箱24顶端设置有排放气口27。

首先液态黄磷与干燥空气一起送入燃烧塔，在燃烧塔内充分氧化燃烧放出大量的热，并产生的含大量五氧化二磷的高温混合气体，气体温度高达700～900℃，该高温混合气体可生产五氧化二磷，进而生产优质磷酸，多聚磷酸，聚磷酸盐产品。

在燃烧塔和冷却塔内的高温混合气体，由100～150℃的冷却软水与之进行间壁换热回收热量，生成0.1～0.8MPa的蒸汽，在汽包气液分离器得到蒸汽，分离后的饱和水收集于饱和水箱进行循环利用，同时混合气体中的五氧化二磷冷凝成固体粉末产品在冷却塔和收集塔内回收，剩下的低温氮气和少量氧气经洗涤回收磷酸处理后排空。

本实用新型强化了传热效果，增大了系统产能，回收系统热能，由本实用新型实现的全新的五氧化二磷规模生产及热量回收工艺，与现有的五氧化二磷生产技术工艺方法相比，产能更高、更为安全，是稳定的规模化、大型化、节能化、环保化的生产工艺，进而生产优质磷酸，多聚磷酸，聚磷酸盐产品。在安全生产、规模生产、环保生产、节能生产方面具有重要的应用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种五氧化二磷生产及热能回收装置，其特征在于：包括燃烧塔（1）、冷却塔（2）、收集塔（3）、汽包气液分离器（4）和饱和水箱（5），在所述燃烧塔（1）上设置有与燃烧塔（1）的壳程连通的液态黄磷进口（6）以及干燥空气进口（7），在所述燃烧塔（1）下端和上部分别设置有与燃烧塔（1）的管程连通的燃烧塔冷却软水进口（8）和燃烧塔蒸汽出口（9），所述燃烧塔冷却软水进口（8）通过管路与饱和水箱（5）的第一冷却软水出口（10）连通，所述燃烧塔蒸汽出口（9）通过管路与汽包气液分离器（4）的第一蒸汽进口（11）连通，所述燃烧塔（1）上端设置有与燃烧塔（1）的壳程连通的高温混合气体出口（12），所述高温混合气体出口（12）通过管道A（13）与冷却塔（2）的壳程连通，在所述冷却塔（2）的上、下部分别设置有与冷却塔（2）的管程连通的冷却塔蒸汽出口（14）和冷却塔冷却软水进口（15），所述冷却塔蒸汽出口（14）通过管路与汽包气液分离器（4）的第二蒸汽进口（16）连通，所述冷却塔冷却软水进口（15）通过管路与饱和水箱（5）的第二冷却软水出口（17）连通，在所述冷却塔（2）下端设置有冷却塔产品出口（18），所述冷却塔（2）的壳程通过管道B（19）与收集塔（3）连通，所述收集塔（3）上端设置有气体排放口（20），其下端设置有收集塔产品出口（21），所述汽包气液分离器（4）下端通过管路与饱和水箱（5）连通，其上端设置有蒸汽排放口（22），所述饱和水箱（5）上端设置有饱和水箱软水进口（23）。

2.根据权利要求1所述的五氧化二磷生产及热能回收装置，其特征在于：在所述燃烧塔（1）上方、管道A（13）外部设置有冷却水箱（24），在所述冷却水箱（24）下部设置有冷却水箱软水进口（25），其上部设置有软水出口（26），在所述冷却水箱（24）顶端设置有排放气口（27）。

3.根据权利要求1或2所述的五氧化二磷生产及热能回收装置，其特征在于：在所述燃烧塔（1）、冷却塔（2）和饱和水箱（5）上分别设置有排污软水口（28）。

4.根据权利要求3所述的五氧化二磷生产及热能回收装置，其特征在于：在所述饱和水箱（5）上端设置有饱和水箱蒸汽出口（29），所述饱和水箱蒸汽出口（29）通过管路与汽包气液分离器（4）连通。

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