CN212712750U - 一种节能环保型黄磷生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节能环保型黄磷生产系统，涉及磷化工技术领域，包括磷矿配料及上料机构、电炉、磷炉气体除尘及收磷机构、尾气燃烧机构，还包括磷矿粉成球机构和磷渣水汽收集机构；本实用新型所述磷矿粉成球机构的设置减少了入炉原料的灰尘，降低黄磷生产的耗电量，可以综合利用低品位资源，并且球团的成型度和强度高。另外，磷渣水汽收集机构将黄磷生产过程中产生的含有高热值的尾气和炉渣其转换成热能而加以合理利用，从而最大程度上节约能源，降低成本，并且可将渣池内升腾的蒸汽吸入，从而解决高温渣水冲入沉淀池产生雾气对运渣操作的问题，也有效地减少环境污染。

Description

一种节能环保型黄磷生产系统

技术领域

本实用新型涉及磷化工技术领域，具体涉及一种节能环保型黄磷生产系统。

背景技术

黄磷生产工艺简单,是典型的资源型产业,具有高污染、高能耗、高物耗等特点。生产黄磷所用的原料磷矿、焦丁、硅石由料管连续加入制磷电炉2，电极将电能输入并转化为热能，以保证磷酸盐与碳的化学还原反应所需的热量。近年来产能的快速增长使行业节能减排任务艰巨，目前各级政府、行业组织和生产企业都十分重视黄磷产业的节能减排工作。

目前的黄磷生产在能源利用方面还存在许多漏洞，主要有以下几点能源的浪费：

a、黄磷电炉2熔融炉渣含有相当丰富的热量，目前一般都采用水淬工艺，即在黄磷炉出渣口设置一渣池131，每间隔一定时间就排渣一次，熔融炉渣直接流入渣池131中，这样炉渣的高温显热全部被浪费。这部分热量也是导致电炉2黄磷工艺能耗较高的主要部分。另外，渣池131水吸热后产生的水蒸汽上升与冷空气形成的蒸发水汽，直接影响了抓渣行车操作人员的视距，使操作困难，导致抓渣行车无法正常使用，甚至导致抓渣行车瘫痪，迫使黄磷炉停产，工作现场因为水雾太大，存在重大安全隐患和生产停机隐患。

b、在制磷生产中，由于原料的加工和输送、混合中的碰撞和摩擦以及化学反应中一些组分在高温时的挥发，尤其在生产操作不正常时，将会产生大量粉尘，这些粉尘混入电炉2生产后，一是影响热量传递，增加能耗；二是会形成大量的泥磷，造成黄磷的收率降低。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种节能环保型黄磷生产系统，对最容易产生能源浪费的几处工艺设备入手，对其进行节能化改进，最大程度实现黄磷生产的节能环保。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种节能环保型黄磷生产系统，包括磷矿配料及上料机构1、电炉2、磷炉气体除尘及收磷机构3、尾气燃烧机构301，其特征在于，还包括磷矿粉成球机构4和磷渣水汽收集机构5；

所述磷矿粉成球机构4设置在磷矿配料及上料机构1前端，将粉磷矿制成球团矿且经过烘干后进入磷矿配料及上料机构1，其具体结构包括供料装置6、混合装置7、高压送料装置8、挤压成型装置9；所述供料装置6包括干料管601和粘接剂输送管602，二者分别位于混合装置7上方两侧，分别将粉磷矿和粘接剂送至混合料斗701中，混合料斗701中设置搅拌器702，将粉磷矿和粘接剂按比例混合均匀；混合料斗701底部设置阀门703，原料混合完成后打开阀门703，落入下方的集料斗801中，集料斗801的底部连接输料管802，输料管802中上部的内壁上设置高压气体喷嘴803，辅助混合原料向下输送，防止原料粘接在输料管802管壁上；输料管802下方设置方形的挤压成型装置9，其上端设置喇叭状的受料口901，受料口901下方设置辊面相接处的挤压对辊902，挤压对辊902的棍面上相对设置半球形凹槽，挤压对辊902通过端部的电机带动，将受料口901落下的混合原料挤压成球状的球团矿，并落到下方的输送链903上；输送链903中后部上方设置烘干隧道10以及焙烧窑11，成型后的球团矿经热风烘干后汇入磷矿配料及上料机构1。

所述磷渣水汽收集机构5设置在电炉2下方，包括高温蒸汽收集机构12和低温蒸汽除雾机构13，其中高温蒸汽收集机构12设置在前；

所述高温蒸汽收集机构12包括矿渣通道14，与矿渣通道14相连的换热装置15，所述换热装置15整体呈塔型，塔身上部分别设置进渣管151和冷却水管152，塔身侧上设置集气罩153，集气罩153侧面设有收气通道154，收气通道154接入到缓冲气柜155内，缓冲气柜155通过引气箱156接入到集气塔157，引气箱156和集气塔157之间设有引气风机158；塔身下部设置集渣槽159，并设置螺旋输料管160，将经过第一次换热成型的磷渣输送到低温蒸汽除雾机构13；

所述低温蒸汽除雾机构13包括渣池131，渣池131与高温蒸汽收集机构12的螺旋输料管160相连，渣池131顶部设置冷凝罩132，冷凝罩132上方设置抽风机133；所述冷凝罩132分为两层，底层为渣池131中的水与磷渣的换热及低温蒸汽生成空间，上层为冷凝空间，冷凝空间设置进口134和出口135，进口134与底层相连通，出口135通过抽风机133与外部联通，在进口134与出口135之间设置有扰流冷凝板136，低温蒸汽流过时不断与扰流冷凝板136相接处，由气体变为液体，实现除雾，收集的水则通过设置在冷凝空间底部的集水管137返回渣池131。

优选的，所述磷矿粉成球机构4的烘干隧道10上设置热风管，并连接至尾气燃烧机构301的蓄热热风炉16上。

优选的，所述换热装置15上与集气罩153相对的另一侧设置有循环换热管17，上端开口在塔身上端内侧，下端开口在塔身下端内侧，位于磷渣冷却水位之下，关口设置过滤网，管身上设置循环水泵，将冷却水管152输送的、对磷渣进行第一次冷却后剩余的水抽到上端，经喷头喷出，进行再次冷却。

本实用新型的有益效果在于：

①所述磷矿粉成球机构4的设置减少了入炉原料的灰尘，降低黄磷生产的耗电量，可以综合利用低品位资源，该装置能够边挤压边进料，提高了生产效率，保证持续性的生产，并且球团的成型度和强度高。

②磷渣水汽收集机构5将黄磷生产过程中产生的含有高热值的尾气和炉渣其转换成热能而加以合理利用，从而最大程度上节约能源，降低成本，并且可将渣池131内升腾的蒸汽吸入，并雾化吸收水汽，最后排出较为干燥的气体，达到除雾的效果，从而解决高温渣水冲入沉淀池产生雾气对运渣操作的问题，也有效地减少环境污染。

附图说明

图1 是本实用新型的结构及连接示意图。

图2是所述磷矿粉成球机构的结构示意图。

图3是所述磷渣水汽收集机构的结构示意图。

图4是实施例2中黄磷生产系统的结构示意图。

图中：磷矿配料及上料机构1、电炉2、磷炉气体除尘及收磷机构3、尾气燃烧机构301、磷矿粉成球机构4、磷渣水汽收集机构5、供料装置6、干料管601、粘接剂输送管602、混合装置7、混合料斗701、搅拌器702、阀门703、高压送料装置8、集料斗801、输料管802、高压气体喷嘴803、挤压成型装置9、受料口901、挤压对辊902、输送链903、烘干隧道10、焙烧窑11、高温蒸汽收集机构12、低温蒸汽除雾机构13、渣池131、冷凝罩132、抽风机133、进口134、出口135、扰流冷凝板136、集水管137、矿渣通道14、换热装置15、进渣管151、冷却水管152、集气罩153、收气通道154、缓冲气柜155、引气箱156、集气塔157、引气风机158、集渣槽159、螺旋输料管160、蓄热热风炉16、循环换热管17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

如图1-3所示，本实施例所述一种节能环保型黄磷生产系统，包括磷矿配料及上料机构1、电炉2、磷炉气体除尘及收磷机构3、尾气燃烧机构301，还包括磷矿粉成球机构4和磷渣水汽收集机构5；

所述磷矿粉成球机构4设置在磷矿配料及上料机构1前端，将粉磷矿制成球团矿且经过烘干后进入磷矿配料及上料机构1，其具体结构包括供料装置6、混合装置7、高压送料装置8、挤压成型装置9；所述供料装置6包括干料管601和粘接剂输送管602，二者分别位于混合装置7上方两侧，分别将粉磷矿和粘接剂送至混合料斗701中，混合料斗701中设置搅拌器702，将粉磷矿和粘接剂按比例混合均匀；混合料斗701底部设置阀门703，原料混合完成后打开阀门703，落入下方的集料斗801中，集料斗801的底部连接输料管802，输料管802中上部的内壁上设置高压气体喷嘴803，辅助混合原料向下输送，防止原料粘接在输料管802管壁上；输料管802下方设置方形的挤压成型装置9，其上端设置喇叭状的受料口901，受料口901下方设置辊面相接处的挤压对辊902，挤压对辊902的棍面上相对设置半球形凹槽，挤压对辊902通过端部的电机带动，将受料口901落下的混合原料挤压成球状的球团矿，并落到下方的输送链903上；输送链903中后部上方设置烘干隧道10以及焙烧窑11，成型后的球团矿经热风烘干后汇入磷矿配料及上料机构1。

所述磷渣水汽收集机构5设置在电炉2下方，包括高温蒸汽收集机构12和低温蒸汽除雾机构13，其中高温蒸汽收集机构12设置在前；

所述高温蒸汽收集机构12包括矿渣通道14，与矿渣通道14相连的换热装置15，所述换热装置15整体呈塔型，塔身上部分别设置进渣管151和冷却水管152，塔身侧上设置集气罩153，集气罩153侧面设有收气通道154，收气通道154接入到缓冲气柜155内，缓冲气柜155通过引气箱156接入到集气塔157，引气箱156和集气塔157之间设有引气风机158；塔身下部设置集渣槽159，并设置螺旋输料管160，将经过第一次换热成型的磷渣输送到低温蒸汽除雾机构13；

所述低温蒸汽除雾机构13包括渣池131，渣池131与高温蒸汽收集机构12的螺旋输料管160相连，渣池131顶部设置冷凝罩132，冷凝罩132上方设置抽风机133；所述冷凝罩132分为两层，底层为渣池131中的水与磷渣的换热及低温蒸汽生成空间，上层为冷凝空间，冷凝空间设置进口134和出口135，进口134与底层相连通，出口135通过抽风机133与外部联通，在进口134与出口135之间设置有扰流冷凝板136，低温蒸汽流过时不断与扰流冷凝板136相接处，由气体变为液体，实现除雾，收集的水则通过设置在冷凝空间底部的集水管137返回渣池131。

实施例2

如图2-4所示，本实施例所述的一种节能环保型黄磷生产系统，期结构与实施例1基本一致，区别在于：所述磷矿粉成球机构4的烘干隧道10上设置热风管，并连接至尾气燃烧机构301的蓄热热风炉16上；以及在换热装置15上与集气罩153相对的另一侧设置有循环换热管17，上端开口在塔身上端内侧，下端开口在塔身下端内侧，位于磷渣冷却水位之下，关口设置过滤网，管身上设置循环水泵，将冷却水管152输送的、对磷渣进行第一次冷却后剩余的水抽到上端，经喷头喷出，进行再次冷却。

Claims (3)

1.一种节能环保型黄磷生产系统，包括磷矿配料及上料机构（1）、电炉（2）、磷炉气体除尘及收磷机构（3）、尾气燃烧机构（301），其特征在于，还包括磷矿粉成球机构（4）和磷渣水汽收集机构（5）；

所述磷矿粉成球机构（4）设置在磷矿配料及上料机构（1）前端，将粉磷矿制成球团矿且经过烘干后进入磷矿配料及上料机构（1），其具体结构包括供料装置（6）、混合装置（7）、高压送料装置（8）、挤压成型装置（9）；所述供料装置（6）包括干料管（601）和粘接剂输送管（602），二者分别位于混合装置（7）上方两侧，分别将粉磷矿和粘接剂送至混合料斗（701）中，混合料斗（701）中设置搅拌器（702），将粉磷矿和粘接剂按比例混合均匀；混合料斗（701）底部设置阀门（703），原料混合完成后打开阀门（703），落入下方的集料斗（801）中，集料斗（801）的底部连接输料管（802），输料管（802）中上部的内壁上设置高压气体喷嘴（803），辅助混合原料向下输送，防止原料粘接在输料管（802）管壁上；输料管（802）下方设置方形的挤压成型装置（9），其上端设置喇叭状的受料口（901），受料口（901）下方设置辊面相接处的挤压对辊（902），挤压对辊（902）的棍面上相对设置半球形凹槽，挤压对辊（902）通过端部的电机带动，将受料口（901）落下的混合原料挤压成球状的球团矿，并落到下方的输送链（903）上；输送链（903）中后部上方设置烘干隧道（10）以及焙烧窑（11），成型后的球团矿经热风烘干后汇入磷矿配料及上料机构（1）；

所述磷渣水汽收集机构（5）设置在电炉（2）下方，包括高温蒸汽收集机构（12）和低温蒸汽除雾机构（13），其中高温蒸汽收集机构（12）设置在前；

所述高温蒸汽收集机构（12）包括矿渣通道（14），与矿渣通道（14）相连的换热装置（15），所述换热装置（15）整体呈塔型，塔身上部分别设置进渣管（151）和冷却水管（152），塔身侧上设置集气罩（153），集气罩（153）侧面设有收气通道（154），收气通道（154）接入到缓冲气柜（155）内，缓冲气柜（155）通过引气箱（156）接入到集气塔（157），引气箱（156）和集气塔（157）之间设有引气风机（158）；塔身下部设置集渣槽（159），并设置螺旋输料管（160），将经过第一次换热成型的磷渣输送到低温蒸汽除雾机构（13）；

所述低温蒸汽除雾机构（13）包括渣池（131），渣池（131）与高温蒸汽收集机构（12）的螺旋输料管（160）相连，渣池（131）顶部设置冷凝罩（132），冷凝罩（132）上方设置抽风机（133）；所述冷凝罩（132）分为两层，底层为渣池（131）中的水与磷渣的换热及低温蒸汽生成空间，上层为冷凝空间，冷凝空间设置进口（134）和出口（135），进口（134）与底层相连通，出口（135）通过抽风机（133）与外部联通，在进口（134）与出口（135）之间设置有扰流冷凝板（136），低温蒸汽流过时不断与扰流冷凝板（136）相接处，由气体变为液体，实现除雾，收集的水则通过设置在冷凝空间底部的集水管（137）返回渣池（131）。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保型黄磷生产系统，其特征在于，所述磷矿粉成球机构（4）的烘干隧道（10）上设置热风管，并连接至尾气燃烧机构（301）的蓄热热风炉（16）上。

3.根据权利要求1所述的一种节能环保型黄磷生产系统，其特征在于，所述换热装置（15）上与集气罩（153）相对的另一侧设置有循环换热管（17），上端开口在塔身上端内侧，下端开口在塔身下端内侧，位于磷渣冷却水位之下，关口设置过滤网，管身上设置循环水泵。

Images