专利名称：碳热法磷酸生产设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属磷酸生产设备技术领域。
技术背景热法磷酸的生产，目前主要有电炉黄磷烧酸法磷酸和窑法磷酸。电炉黄磷 烧成的磷酸成本高但质量好。窑法磷酸的生产主要有隧道窑法和旋窑法两种。 隧道窑法生产磷酸设备投资大，操作和备料复杂，以宜昌市开发区三新磷化工 为代表。旋窑法生产磷酸，设备投资虽略低于隧道窑，但投入也大。旋窑法的 还原反应与氧化反应不能截然分开，为了解决窑内高温炉气中五氧化二磷与入 炉冷原料中钙的反应问题，设备构成复杂，且虽经采取一次成球、两次包裹等 措施，仍未从根本上解决问题，不适应大工业化生产。本专利申请人的中国专 利ZL200620019649. 9 "磷矿碳热法生产磷酸的专用设备"虽从根本上解决了旋 窑生产磷酸存在的很多问题，但经长期的中试生产也暴露出一些不足旋窑投 资大，窑尾部在高温下密封困难，经预热后的原料，温度高、送料设备难以承 受长时间工作。 实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种大工业化生产窑法磷 酸的碳热法磷酸生产设备，该设备结构筒单、耐用，投资小，可用中低品位磷 矿生产磷酸，生产成本低，还原率高。本实用新型的结构碳热法磷酸生产设备为一立式罐，其中罐体内上部i殳一垂直预热通道，罐体内壁与预热通道之间的空腔为氧化 室，预热通道顶部设进料装置，氧化室设空气进口和氧化气体出口；耀体内中部为还原室，还原室上端与预热通道及氧化室均对接连通，还原室被四个或四个以上的燃气燃烧室所包围，还原室与每个燃气燃烧室均连通， 每个燃气燃烧室设燃气和热风进口 ；还原室下面设余炭燃烧室，余炭燃烧室上端与还原室对接连通，余炭燃烧 室设热风进口；罐体内最下部为冷却室，冷却室上端与余炭燃烧室下部对接连通，冷却室 下端设排渣装置。所说进料装置和排渣装置均属现有技术。还原室的截面可为圓形或矩形。 冷却室外可围有冷却水套。本实用新型使用时，氧化室的氧化气体出口与属现有技术的常规设备换热 器、冷凝装置、除尘装置、水化塔、除雾器等外围装置连接，进行换热和磷酸收集。本实用新型的工作过程磷矿粉、硅石粉和炭粉与粘接剂、水混合拌均， 压制成团矿，经干燥，焦结后，原料通过预热通道顶部的进料装置进入预热通 道，被预热并下降进入还原室。原料此时不与含氧气体接触，不存在其中还原 炭的早燃问题。原料在还原室被进一步升温至还原反应温度，逸出的磷气体上 升进入氧化室，与进入氧化室的空气进行氧化燃烧，燃烧热加热预热通道内的 原料。氧化燃烧后的炉气尚带有较高的热量，经氧化室的氧化气体出口ii^常 规设备换热器，对鼓入的冷风进行换热升温。所得热风主要供给燃气燃烧室和 余炭燃烧室，也可有部分供给氧化室。换热器换热后的炉气经降温、除尘，进 入水化塔，炉气中的五氧化二磷与水化合得磷酸。经还原反应后的团矿渣中含 有大量未反应的余炭，下移进入余炭燃烧室，高温的余炭在此燃烧，可控制进 入余炭燃烧室的风量以得到大量一氧化碳，从而能提高还原室内的还原气氛； 余炭燃烧生成的热量可提高还原室温度。燃烧后的余渣经排渣装置排出。本实用新型的有益效果设备结构简单，立式罐的^比旋窑低得多，没 有活动运转结构，故障大幅减少。还原条件比旋窑好，还原温度容易提高，便 于控制，渣中的磷残留低，磷的回收率高，能利用中低品位的磷矿生产高质量 磷酸，生产成本低，所排废渣可作为生产水泥的原料，有利于环保和提高经济 效益。
附图为实施例的主^f见剖面结构示意图。
具体实施方式
见附图所示的实施例立式罐外壳由钢板制成，内衬耐火材料。垂直预热 通道l设于罐体内上部。氧化室2为罐体内壁与预热通道l之间的空腔。3为 预热通道l顶部的可密封进料装置。4为氧化室2的空气进口， 5为氧化室2 的氧化气体出口 。截面为圆形的还原室6上端与预热通道1及氧化室2对接连 通。共有四个燃气燃烧室7包围还原室6 ,还原室6与每个燃气燃烧室7均连 通。8为燃气燃烧室7的燃气与热风进口。余炭燃烧室9上端与还原室6对接 连通。1 0为余炭燃烧室9的热风进口。冷却室l l位于罐体内最下部。冷却 室1 1上端与余炭燃烧室9下部对接连通。1 2为冷却室1 1下端的排渣装 置。冷却室l l外围有冷却水套l 3。使用该设备生产碳热法磷酸，原料中磷 的还原率大于95%,可使用低硅配料，提高了渣的使用效果。以上实施例仅为了对本实用新型作进一步说明，而本实用新型的范围不受 所举实施例的局限。
权利要求1、一种碳热法磷酸生产设备，其特征在于设备为一立式罐，其中罐体内上部设一垂直预热通道，罐体内壁与预热通道之间的空腔为氧化室，预热通道顶部设进料装置，氧化室设空气进口和氧化气体出口；罐体内中部为还原室，还原室上端与预热通道及氧化室均对接连通，还原室被四个或四个以上的燃气燃烧室所包围，还原室与每个燃气燃烧室均连通，每个燃气燃烧室设燃气和热风进口；还原室下面设余炭燃烧室，余炭燃烧室上端与还原室对接连通，余炭燃烧室设热风进口；罐体内最下部为冷却室，冷却室上端与余炭燃烧室下部对接连通，冷却室下端设排渣装置。
2 、如权利要求1所说的生产设备，其特征在于冷却室外围有冷却水套。 3、如权利要求1所说的生产设备，其特征在于共有四个燃气燃烧室包 围还原室。
专利摘要碳热法磷酸生产设备属磷酸生产设备技术领域。立式罐的罐体内上部设一带进料装置的垂直预热通道，罐体内壁与预热通道间的空腔为氧化室，氧化室设空气进口和氧化气体出口；罐体内中部为还原室，还原室与预热通道及氧化室连通，还原室被四个或四个以上的燃气燃烧室包围，还原室与每个燃气燃烧室均连通；还原室下为带热风进口的余炭燃烧室；罐体内最下部为带排渣装置的冷却室。设备结构简单，立式罐的投入比旋窑低得多，没有活动运转结构，故障大幅减少。还原条件比旋窑好，还原温度容易提高，便于控制，渣中的磷残留低，磷的回收率高，能利用中低品位的磷矿生产高质量磷酸，生产成本低，所排废渣可作为生产水泥的原料，有利于环保和提高经济效益。
文档编号C01B25/00GK201125164SQ20072010512
公开日2008年10月1日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者王毓生 申请人:王毓生