CN215027129U - 一种黄磷炉气除尘装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种黄磷炉气除尘装置，包括过滤设备，用于滤除黄磷炉气中的粉尘；第一进气管，一端用于与黄磷电炉的炉气出口连通，另一端与过滤设备的进气口连通，第一进气管上设置有用于检测炉气的温度与压力的第一检测组件和用于控制第一进气管通断的第一阀门；出气管，一端与过滤设备的出气口连通，另一端用于与黄磷回收装置连通，出气管上设置有用于控制出气管通断的第二阀门；第二进气管，一端用于与反吹气源连通，另一端与过滤设备的反吹气进口连通，第二进气管上设置有用于检测反吹气的温度与压力的第二检测组件和用于控制第二进气管通断的第三阀门。如此设置，解决了现有技术中在对黄磷炉气进行回收时存在的电耗高，污染环境的问题。

Description

一种黄磷炉气除尘装置

技术领域

本实用新型涉及黄磷炉气处理技术领域，尤其涉及一种黄磷炉气除尘装置。

背景技术

黄磷生产是一种高能耗、高物耗、高污染的化工产业。目前一般采用电炉法生产黄磷，从电炉排出的炉气一般通过以下两种方法对黄磷进行回收：第一种是先除尘后回收，从电炉排出的炉气先进入静电除尘器进行静电吸附除尘，经除尘的气体再进入黄磷回收系统，进行冷凝回收，得到黄磷产品；第二种是除尘回收同步进行，从电炉排出的炉气直接进入洗涤塔，采取喷淋冷却的方式，使炉气中的黄磷冷凝并与粉尘形成泥磷后得以回收，回收后的泥磷再进行烧制得到黄磷产品。以上两种方法虽然都能使炉气得以净化并回收黄磷，但第一种方法中设备投资费用大、电耗高、运行及维护成本高，而第二种方法会产生大量废水，严重污染环境，且在当前环保政策日益趋严的情况下，废水的产生不仅给企业带来高昂的处理成本，而且泥磷精制也需要大量的热量及较长的操作时间，工艺路线复杂，污染严重，大大增加企业的运行能耗及成本。

因此，如何解决现有技术中在对黄磷炉气进行回收时存在的电耗高，污染环境的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种黄磷炉气除尘装置，其能够解决现有技术中在对黄磷炉气进行回收时存在的电耗高，污染环境的问题。

本实用新型是这样实现的：一种黄磷炉气除尘装置，包括：

过滤设备，用于滤除黄磷炉气中的粉尘；

第一进气管，一端用于与黄磷电炉的炉气出口连通，另一端与所述过滤设备的进气口连通，所述第一进气管上设置有用于检测炉气的温度与压力的第一检测组件和用于控制所述第一进气管通断的第一阀门；

出气管，一端与所述过滤设备的出气口连通，另一端用于与黄磷回收装置连通，所述出气管上设置有用于控制所述出气管通断的第二阀门；

第二进气管，一端用于与反吹气源连通，另一端与所述过滤设备的反吹气进口连通，所述第二进气管上设置有用于检测反吹气的温度与压力的第二检测组件和用于控制所述第二进气管通断的第三阀门。

优选地，还包括控制组件，所述第一检测组件、所述第一阀门、所述第二阀门、所述第二检测组件和所述第三阀门均与所述控制组件通信连接。

优选地，还包括调压组件，所述调压组件与所述第二阀门并联设置，所述出气管上设置有用于检测所述出气管内气体压力的第一测压元件，所述调压组件和所述第一测压元件均与所述控制组件通信连接。

优选地，所述调压组件包括连接管路、设置在所述连接管路上的引风机和两个分别位于所述引风机两侧的第四阀门，所述第四阀门和所述引风机均与所述控制组件通信连接。

优选地，所述过滤设备的下端设置有料位监测仪，所述过滤设备的排灰口处设置有第五阀门，所述料位监测仪和所述第五阀门均与所述控制组件通信连接。

优选地，所述反吹气源为高温氮气。

优选地，所述过滤设备、所述第一进气管、所述第二进气管和所述出气管的外部均设置有保温组件，所述保温组件与所述控制组件通信连接。

优选地，还包括用于检测所述过滤设备的滤芯温度的第一测温元件、用于检测所述过滤设备的壳体温度的第二测温元件和第三测温元件，所述第二测温元件和所述第三测温元件设置在所述壳体的不同位置，所述第一测温元件、所述第二测温元件和所述第三测温元件均与所述控制组件通信连接。

本申请提供的技术方案包括以下有益效果：

本申请提供的一种黄磷炉气除尘装置，包括过滤设备、第一进气管、第二进气管和出气管，过滤设备内部设置有滤芯，用于滤除黄磷炉气中的粉尘。第一进气管设置在黄磷电炉与过滤设备之间，一端用于与黄磷电炉的炉气出口连通，另一端与过滤设备的进气口连通；出气管设置在过滤设备与黄磷回收装置之间，一端与过滤设备的出气口连通，另一端用于与黄磷回收装置连通。从黄磷电炉排出的高温炉气经第一进气管进入过滤设备，通过滤芯后，粉尘被滤芯拦截，过滤后的炉气可进入黄磷回收装置。在第一进气管上设置有用于检测炉气的温度和压力的第一检测组件和用于控制第一进气管通断的第一阀门，出气管上设置有用于控制出气管通断的第二阀门，第一检测组件实时检测通过第一进气管的炉气的温度和压力，当炉气的温度高于相应压力下磷蒸汽的露点温度时，可先将第二阀门打开，然后再打开第一阀门，使炉气进入过滤设备进行除尘过程。上述第二进气管的一端与过滤设备的反吹气进口连通，另一端用于与反吹气源连通，随着除尘过程的进行，被滤芯拦截的粉尘逐渐在滤芯上积累，利用反吹气源和第二进气管向过滤设备内反吹气体，以将积累的粉尘吹落，避免粉尘积累形成滤饼对压差产生影响，确保设备在允许压差范围内稳定运行。在上述第二进气管上设置有用于检测反吹气的温度与压力的第二检测组件和用于控制第二进气管通断的第三阀门，过滤设备过滤过程中，定期进行反吹，第三阀门处于常闭状态，当需要反吹时，将第三阀门打开即可；第二检测组件实时检测反吹气的温度和压力，需保证反吹气的温度高于磷蒸汽的露点温度，避免对炉气温度产生影响，且需保证反吹气的压力值大于黄磷炉气的压力值，以确保反吹过程的正常进行。如此设置，利用该黄磷炉气除尘装置进行除尘时，过滤设备无需用电，降低了电耗，且直接对高温炉气进行除尘，无需喷淋冷却，避免了废水的产生以及对环境的污染。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例示出的一种黄磷炉气除尘装置的结构示意简图；

图2是本实用新型实施例示出的一种第二进气管、第一主管和第一支管之间的连接示意简图。

附图标记：

1、过滤设备；2、第一检测组件；3、第一阀门；4、第二阀门；5、第二检测组件；6、第三阀门；7、第一测压元件；8、引风机；9、第四阀门；10、料位监测仪；11、第五阀门；12、气体分布组件；13、第四测温元件；14、第二测压元件；15、第五测温元件；16、第三测压元件；17、壳体；18、滤芯；19、人孔；20、隔板；21、浊气室；22、净气室；23、反吹组件；24、第一主管；25、第一支管；26、第六阀门。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种黄磷炉气除尘装置，解决现有技术中在对黄磷炉气进行回收时存在的电耗高，污染环境的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

参照图1～2，示出了一些示例性实施例中黄磷炉气除尘装置的结构示意图。本实施例提供的一种黄磷炉气除尘装置包括过滤设备1、第一进气管、第二进气管和出气管，过滤设备1内部设置有滤芯18，用于滤除黄磷炉气中的粉尘。第一进气管设置在黄磷电炉与过滤设备1之间，一端用于与黄磷电炉的炉气出口连通，另一端与过滤设备1的进气口连通；出气管设置在过滤设备1与黄磷回收装置之间，一端与过滤设备1的出气口连通，另一端用于与黄磷回收装置连通。从黄磷电炉排出的高温炉气经第一进气管进入过滤设备1，通过滤芯18后，粉尘被滤芯18拦截，过滤后的炉气可进入黄磷回收装置。在第一进气管上设置有用于检测炉气的温度和压力的第一检测组件2和用于控制第一进气管通断的第一阀门3，出气管上设置有用于控制出气管通断的第二阀门4，第一检测组件2实时检测通过第一进气管的炉气的温度和压力，当炉气的温度高于相应压力下磷蒸汽的露点温度时，将第二阀门4打开，再打开第一阀门3，使炉气进入过滤设备1进行除尘过程。需要说明的是，可在电炉与该黄磷炉气除尘装置之间设置加热装置，如果第一检测组件2检测到的炉气的温度低于相应压力下磷蒸汽的露点温度，则通过加热装置对炉气进行加热之后再通入过滤设备1。

上述第二进气管的一端与过滤设备1的反吹气进口连通，另一端用于与反吹气源连通，随着除尘过程的进行，被滤芯18拦截的粉尘逐渐在滤芯18上积累，利用反吹气源和第二进气管向过滤设备1内反吹气体，以将积累的粉尘吹落，避免粉尘积累形成滤饼对压差产生影响，确保设备在允许压差范围内稳定运行。在上述第二进气管上设置有用于检测反吹气的温度与压力的第二检测组件5和用于控制第二进气管通断的第三阀门6，过滤设备1过滤过程中，定期进行反吹清洁，第三阀门6处于常闭状态，当需要反吹清洁时，将第三阀门6打开即可；第二检测组件5实时检测反吹气的温度和压力，需保证反吹气的温度高于磷蒸汽的露点温度，避免对炉气温度产生影响，且需保证反吹气的压力值大于黄磷炉气的压力值，以确保反吹清洁过程的正常进行。

如此设置，利用该黄磷炉气除尘装置进行除尘时，过滤设备1无需用电，降低了电耗，且直接对高温炉气进行除尘，无需喷淋冷却，避免了废水的产生以及对环境的污染。

需要说明的是，上述第一检测组件2包括用于检测炉气的温度的第四测温元件13和用于检测炉气的压力的第二测压元件14，上述第二检测组件5包括用于检测反吹气的温度的第五测温元件15和用于检测反吹气的压力的第三测压元件16，反吹气的温度和压力需达一定值时才能通入过滤设备1进行反吹。上述第二测压元件14和第三测压元件16可为压力表，上述第四测温元件13和第五测温元件15可为温度计。

上述过滤设备1为芯式过滤器，具体包括壳体17和具有内腔的滤芯18，滤芯18为耐高温金属材质，壳体17上除进气口、出气口和反吹气进口以外，还设置有人孔19，通过人孔19可对滤芯18进行拆装，拆装方便，无需动用吊装设备。人孔19为常闭状态，在需要拆装时，可将人孔19打开。在壳体17内部设置有隔板20，隔板20的边缘与壳体17密封连接、将壳体17的内部空间分为浊气室21和净气室22，滤芯18的一端设置有与内腔连通的开口，滤芯18设置在隔板20靠近浊气室21的一侧且滤芯18的开口端与隔板20固定连接，在隔板20上设置有用于使滤芯18的开口与净气室22连通的通孔。高温炉气经第一进气管进入浊气室21内，通过滤芯18后依次经过滤芯18的内腔和净气室22，并经出气管排出，被滤芯18拦截的粉尘经反吹清洁后会掉落至壳体17的底部。上述滤芯18可以设置多个，具体根据实际情况确定。

在净气室22内设置有用于与第二进气管连通的反吹组件23，上述反吹组件23包括第一主管24和第一支管25，第一支管25的一端与第一主管24连通，另一端伸入滤芯18的开口端，第一主管24远离第一支管25的一端与反吹气进口连接，第一支管25设置有多个，多个第一支管25并列设置且均与第一主管24连通。

第一支管25的数量与滤芯18的数量相同，当第一支管25和滤芯18的数量较少时，可设置一个第一主管24，第一主管24同时与各个第一支管25连通，第一主管24的另一端经反吹气进口后与第二进气管连接，此时，可同时对各个滤芯18进行反吹清洁。

当第一支管25和滤芯18的数量比较多时，可分组进行反吹清洁，具体可设置多个第一主管24，多个第一主管24并列设置，相应地在过滤设备1的壳体17上设置相应数量的反吹气进口，各个第一主管24经反吹气口后与第二进气管连接，同时将上述多个第一支管25和滤芯18分为多组，每组第一支管25与一个第一主管24连通，在各个第一主管24上设置有第六阀门26，如图2所示，此时，可通过控制各个第六阀门26的开闭逐次对各组滤芯18进行反吹清洁。

此外，上述滤芯18具有耐高温、耐腐蚀、耐冲击力的优点，具有一定的延展收缩性，能在反吹气的压力下产生轻微扩张，且在反吹停止、过滤开始后恢复形变。滤芯18的外表面光滑处理，有助于在反吹时，粉尘的快速脱落。滤芯18呈圆筒状，且侧壁具有褶皱，可为粉尘、滤饼提供较大的容纳空间。

当滤芯18设置有多个，在浊气室21内设置有气体分布组件12，保证炉气在浊气室21内均匀分布，使各个滤芯18均匀过滤粉尘，避免出现单个滤芯18负载过大的问题。上述气体分布组件12包括第二主管和多个第二支管，多个第二支管并列设置，第二支管的一端与第二主管连通，另一端位于相邻滤芯18之间，第二主管远离第二支管的一端与进气口连接。该气体分布组件12改变了气体流向，可降低反吹阻力，有利于粉尘的降落。

本实施例中，该黄磷炉气除尘装置还包括控制组件，上述第一检测组件2、第一阀门3、第二阀门4、第二检测组件5、第三阀门6和第六阀门26均与控制组件通信连接，第一检测组件2和第二检测组件5将相应的信号发送至控制组件，控制组件控制第一阀门3、第二阀门4、第三阀门6和第六阀门26的启闭动作。具体地，上述第一检测组件2中的第四测温元件13和第二检测组件5中的第五测温元件15可为温度传感器，上述第一检测组件2中的第二测压元件14和第二检测组件5中的第三测压元件16可为压力传感器，上述第一阀门3、第二阀门4、第三阀门6和第六阀门26可为气动切断阀，上述控制组件包括PLC控制系统或DCS控制系统，上述温度传感器、压力传感器和气动切断阀与PLC控制系统或DCS控制系统通信连接即可。

需要说明的是，上述第三阀门6与控制组件之间通信连接，可通过与设程序实现定时进行反吹清洁，且自动循环。

优选实施例中，该黄磷炉气除尘装置中还包括调压组件，调压组件与第二阀门4并联设置，在出气管上设置有用于检测出气管内气体压力的第一测压元件7，调压组件和第一测压元件7均与控制组件通信连接。上述第二阀门4为气动切断阀，第一测压元件7为压力传感器。随着除尘过程的进行，在滤芯18外表面附着的滤饼越来越厚，导致压差增大，运行阻力增大。当第一测压元件7检测到的压力值小于预设值时，控制组件将相应信号发送至第二阀门4和调压组件，使第二阀门4关闭，调压组件开始运行，净化后的炉气通过调压组件所在线路排出；当第一测压元件7检测到的压力值大于预设值时，控制组件将相应信号发送至第二阀门4和调压组件，使调压组件停止工作，第二阀门4打开，净化后的炉气直接经第二阀门4排出。当过滤设备1内压力波动或需维持内部负压环境时，可启动调压组件以平衡过滤设备1内部压力。

实施中，上述调压组件包括连接管路、引风机8和第四阀门9，引风机8设置在连接管路上，第四阀门9设置有两个，分别位于引风机8的两侧，第四阀门9可为气动切断阀，两个第四阀门9和引风机8均与控制组件通信连接。在调压组件停止运行、第二阀门4处于打开状态时，设置在引风机8两侧的第四阀门9可防止净化后的炉气进入引风机8。

本实施例中，在过滤设备1的下端设置有料位监测仪10，过滤设备1的排灰口处设置有第五阀门11，第五阀门11可为气动切断阀，料位监测仪10和第五阀门11均与控制组件通信连接。上述料位监测仪10为点式料位监测仪，在高料位和低料位处分别设置相应的点式料位监测仪，当落在壳体17底部的粉尘达到高料位时，高料位处的点式料位监测仪将信号发送至控制组件，控制组件生成相应的信号并将信号发送至第五阀门11，使第五阀门11处于打开状态，使壳体17底部的粉尘排出；排放一段时间后，当壳体17底部的粉尘达到低料位时，低料位处的点式料位监测仪将信号发送至控制组件，控制组件生成相应的信号并将信号发送至第五阀门11，使第五阀门11处于关闭状态，防止壳体17底部的粉尘排出。

实施中，为避免对黄磷炉气产生影响，上述反吹气源可为惰性热媒，温度需高于磷蒸汽的露点温度。具体地，可选用高温氮气。当反吹气源为高温氮气时，在启用该黄磷炉气除尘装置前，可先通过第二进气管和反吹组件23向过滤设备1内部通入高温氮气，可对过滤设备1进行预热。

进一步地，在过滤设备1、第一进气管、第二进气管和出气管的外部均设置有保温组件，保温组件与控制组件通信连接。上述保温组件可以设置为夹层加热的形式，也可以设置为电伴热的形式。

具体地，当保温组件为夹层加热的形式时，可在过滤设备1的壳体17、第一进气管、第二进气管和出气管的外部设置夹层加热组件，通过夹层加热组件对壳体17以及各个管路进行加热保温。具体地，可在过滤设备1的壳体17、第一进气管、第二进气管和出气管的外部包覆具有中空结构的夹层，通过向夹层内通入高温氮气或蒸汽等热媒，利用热交换的原理进行加热保温。

需要说明的是，反吹气源和向夹层中通入的热媒均为高温氮气时，氮气可反复回收循环利用。

当保温组件为电伴热的形式时，可在过滤设备1的壳体17、第一进气管、第二进气管、出气管的外部缠绕电伴热带，通过使电伴热带接通电源进行发热传热。

本实施例中，该黄磷炉气除尘装置还包括第一测温元件、第二测温元件和第三测温元件，其中第一测温元件用于检测过滤设备1的滤芯18的温度，第二测温元件和第三测温元件用于检测过滤设备1的壳体17的温度。壳体17包括筒体、设置在筒体上方的封头和设置在筒体下端的锥体，筒体为两端均呈敞口状态的筒状结构，锥体为大端呈敞口状态的空心锥体状，锥体的大端与筒体的下端连接，上述第二测温元件和第三测温元件分别设置在筒体和锥体上。第一测温元件、第二测温元件和第三测温元件分别对过滤设备1的不同位置的温度进行检测，第一测温元件、第二测温元件和第三测温元件为温度传感器，且均与控制组件通信连接，上述保温组件也与控制组件通信连接。在启用该黄磷炉气除尘装置前，利用保温组件对过滤设备1进行预热时，若第一测温元件、第二测温元件和第三测温元件检测到的温度不同时，说明过滤设备1受热不均、过滤设备1未被充分加热，控制组件将相应信号发送至保温组件，以继续对过滤设备1进行加热，直至第一测温元件、第二测温元件和第三测温元件检测到的温度相同。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种黄磷炉气除尘装置，其特征在于，包括：

过滤设备(1)，用于滤除黄磷炉气中的粉尘；

第一进气管，一端用于与黄磷电炉的炉气出口连通，另一端与所述过滤设备(1)的进气口连通，所述第一进气管上设置有用于检测炉气的温度与压力的第一检测组件(2)和用于控制所述第一进气管通断的第一阀门(3)；

出气管，一端与所述过滤设备(1)的出气口连通，另一端用于与黄磷回收装置连通，所述出气管上设置有用于控制所述出气管通断的第二阀门(4)；

第二进气管，一端用于与反吹气源连通，另一端与所述过滤设备(1)的反吹气进口连通，所述第二进气管上设置有用于检测反吹气的温度与压力的第二检测组件(5)和用于控制所述第二进气管通断的第三阀门(6)。

2.根据权利要求1所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，还包括控制组件，所述第一检测组件(2)、所述第一阀门(3)、所述第二阀门(4)、所述第二检测组件(5)和所述第三阀门(6)均与所述控制组件通信连接。

3.根据权利要求2所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，还包括调压组件，所述调压组件与所述第二阀门(4)并联设置，所述出气管上设置有用于检测所述出气管内气体压力的第一测压元件(7)，所述调压组件和所述第一测压元件(7)均与所述控制组件通信连接。

4.根据权利要求3所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，所述调压组件包括连接管路、设置在所述连接管路上的引风机(8)和两个分别位于所述引风机(8)两侧的第四阀门(9)，所述第四阀门(9)和所述引风机(8)均与所述控制组件通信连接。

5.根据权利要求2所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，所述过滤设备(1)的下端设置有料位监测仪(10)，所述过滤设备(1)的排灰口处设置有第五阀门(11)，所述料位监测仪(10)和所述第五阀门(11)均与所述控制组件通信连接。

6.根据权利要求1所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，所述反吹气源为高温氮气。

7.根据权利要求2所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，所述过滤设备(1)、所述第一进气管、所述第二进气管和所述出气管的外部均设置有保温组件，所述保温组件与所述控制组件通信连接。

8.根据权利要求7所述的黄磷炉气除尘装置，其特征在于，还包括用于检测所述过滤设备(1)的滤芯(18)温度的第一测温元件、用于检测所述过滤设备(1)的壳体(17)温度的第二测温元件和第三测温元件，所述第二测温元件和所述第三测温元件设置在所述壳体(17)的不同位置，所述第一测温元件、所述第二测温元件和所述第三测温元件均与所述控制组件通信连接。

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