黄磷炉气干法除尘设备的保温系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，包括用于过滤炉气的过滤器、冷凝回收系统，所述过滤器与冷凝回收系统之间通过导气管相连，所述过滤器的壳体外表面设有夹套，所述夹套与过滤器壳体之间形成封闭的夹套腔，所述夹套腔与热量供给装置连通，所述热量供给装置至少包括提供热量供给来源的尾气燃烧装置，所述尾气燃烧装置的进气口与冷凝回收系统的尾气排出口连通，所述夹套上设有排气阀。采用本实用新型对黄磷炉气干法除尘设备进行保温，降低了生产成本，节约能源。
【专利说明】
黄磷炉气干法除尘设备的保温系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及黄磷炉气处理领域，具体涉及一种黄磷炉气干法除尘设备的保温系统。
【背景技术】
[0002]在黄磷的工业生产过程中，如何从产生的黄磷炉气中分离得到高品质、高收率的黄磷产品是整个生产过程的一个关键点，传统的分离方法是利用湿法净化工艺从炉气中分离得到黄磷。然而，由于湿法净化工艺流程复杂，分离所得的黄磷收率低、纯度低，生产过程中还伴随有大量废渣和废水产生，生产成本过高等缺点，其逐渐被工艺简单、污染小、产品的收率高和品质高的干法净化工艺所取代。黄磷炉气干法净化过程为:将生产过程中产生的黄磷炉气，一般为电炉中排出的黄磷炉气，通过干法除尘设备过滤之后得到洁净的黄磷炉气，再将洁净的黄磷炉气通入冷凝回收系统，得到黄磷固体和尾气，黄磷固体可以作为成品使用销售，所得的尾气进行排空燃烧，所述干法除尘设备至少包括用于过滤高温气体的过滤器，这里所述的高温通常为187.5°C以上。
[0003]在干法净化工艺中需要保持干法除尘设备中的黄磷炉气的温度高于黄磷炉气自身的露点温度，从而使得干法除尘设备中的黄磷始终处于气态，提高后续冷凝回收过程中黄磷的回收率，所述露点温度为160?180 °C。从电炉中排出的黄磷炉气温度通常介于120?300°C，然而排出炉气的气量并非一直处于稳定的值，在某些时间段炉气气量甚至会接近于零，由于干法除尘设备表面积较大，因此通入到干法除尘设备中的黄磷炉气温度一直处于波动变化中，并且这个波动变化过程是一个降温过程，极易导致黄磷炉气温度低于其自身的露点温度，露点温度是指黄磷蒸汽转为黄磷液体时的环境温度，造成黄磷回收率下降。为保持炉气温度高于其自身露点温度，因此需要对所述干法除尘设备进行保温，保温形式有直接加热和间接加热，直接加热形式是在过滤外表面缠绕电伴热带对气体进行加热防止降温，间接加热主要是在干法除尘设备外表面设置夹套，通过将传热介质电加热到一定温度后通入到夹套，由此达到保温目的。不管是上述哪种保温形式都会消耗大量的额外能源，增加了生产运行成本，造成资源浪费。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种降低生产成本，节约能源的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统。
[0005]为了解决上述现有技术的问题，本实用新型采用以下技术手段实现:
[0006]本实用新型黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，包括用于过滤炉气的过滤器、冷凝回收系统，所述过滤器与冷凝回收系统之间通过导气管相连，所述过滤器的壳体外表面设有夹套，所述夹套与过滤器壳体之间形成封闭的夹套腔，所述夹套腔与热量供给装置连通，所述热量供给装置至少包括提供热量供给来源的尾气燃烧装置，所述尾气燃烧装置的进气口与冷凝回收系统的尾气排出口连通，所述夹套上设有排气阀。黄磷生产过程中有大量尾气排出，尾气中含有85?90%的CO，而每标方CO的燃烧热相当于0.43千克标煤，可见尾气燃烧可以产生大量热量，然而目前实际生产中尾气直接排空燃烧，并未进行有效利用。本实用新型根据上述黄磷生产中的这一特点，将从冷凝回收系统排出的尾气通入到尾气燃烧装置中燃烧，燃烧产生携带大量热量的高温废气，热量供给装置充分利用尾气燃烧产生的热量，将这些热量供给到夹套腔内由此保持过滤器内部的温度，使得黄磷炉气温度保持在其自身露点温度以上，供给方式可以是尾气燃烧装置燃烧之后的废气直接通入到夹套腔内，也可以通过将尾气燃烧产生的热量间接传递到夹套腔内，由此充分利用了黄磷生产产生的尾气，降低了生产成本，节约了能源消耗。操作者可以根据实际情况选择是否需要打开排气阀将夹套腔内部的气体排出。热量供给装置与夹套腔上的连通点可以为一个，也可以为均为分布在夹套上的多个连通点。所述的干法除尘设备不仅局限于用于过滤炉气的过滤器，还可以包括在过滤之前对黄磷炉气进行机械除尘的设备。
[0007]上述热量供给装置可以为直接供热结构，所述热量供给装置为尾气燃烧装置，尾气燃烧装置的出气口与夹套腔连通，所述排气阀与尾气燃烧装置的内部导通，所述排气阀与尾气燃烧装置的出气口之间设有风机。经冷凝回收系统回收黄磷之后产生的尾气进入到尾气燃烧装置中，尾气燃烧能够产生携带有大量热量的高温废气，将这些高温废气直接通入到过滤器外表面设置的夹套腔中并在夹套腔中形成保温层，实现对过滤器内部保温。待夹套腔中的废气冷却之后，打开排气阀，启动风机，将夹套腔中冷却后的废气抽出排入尾气燃烧装置中对尾气燃烧装置内部的高温废气进行温度调节，使得从尾气燃烧装置排出的高温废气温度不至于太高。
[0008]进一步地，所述导气管外表面设有夹套管，所述夹套管与导气管之间形成封闭的夹套管腔，所述尾气燃烧装置的出气口与夹套管腔连通，夹套管上设有放气阀。除了过滤器之外，黄磷炉气从过滤器输出到输入到冷凝回收系统这一段距离有时也需要进行保温，尤其是这一段运输距离较长时。从尾气燃烧装置排出的高温废气进入夹套管腔中对导气管进行保温，当夹套管腔内的废气温度下降后，打开放气阀排出废气。
[0009]上述热量供给装置还可以为间接供热结构，所述热量供给装置还包括换热装置，所述换热装置包括储有传热介质的传热介质腔和将热量传递至传热介质的尾气腔，传热介质腔的进气口依次与风机、排气阀相连，传热介质腔的出气口与夹套腔连通，尾气腔进气口与尾气燃烧装置出气口相连，尾气腔出气口与系统外界连通。通过换热装置将尾气燃烧装置产生的高温废气携带的大量热量传递给传热介质，该传热介质可以循环使用，并且在循环使用的过程中可以作为温度调节剂调节传热介质腔中传热介质的温度，使得从热量供给装置输出的传热介质温度不至于太高。传递完热量之后的废气直接通过尾气腔的出气口排放至装置系统外界。作为换热装置的优选结构，所述换热装置包括外壳以及设置于外壳内部的换热盘管，换热盘管内部构成尾气腔，换热盘管与外壳之间构成传热介质腔。
[0010]作为上述间接供热结的进一步改进，所述导气管外表面设有夹套管，所述夹套管与导气管之间形成封闭的夹套管腔，所述夹套管腔与传热介质腔出气口相连，夹套管上设有放气阀，所述排气阀与放气阀相连，所述放气阀与风机相连，所述风机与传热介质腔进气口相连。同样地，除了过滤器之外，黄磷炉气从过滤器输出到输入到冷凝回收系统这一段距离有时也需要进行保温，上述的传热介质均惰性气体，由此保证保温结构更加安全稳定。
[0011]作为上述黄磷炉气干法除尘设备的保温系统的进一步改进，所述尾气燃烧装置为热风炉。采用热风炉对所述尾气进行燃烧，燃烧率更高。
[0012]具体地，所述冷凝回收系统包括与过滤器相连的引风机、与引风机相连的洗涤塔、与洗涤塔相连的水封装置，水封装置的出气口即为冷凝回收系统的尾气排出口。
[0013]进一步地，所述冷凝回收系统的尾气排出口与尾气燃烧装置的进气口之间设有压缩机。压缩机将尾气压缩之后通入到尾气燃烧装置中，加快尾气进入尾气燃烧装置的速率，提高尾气燃烧率。
【附图说明】
[0014]以下通过附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0015]图1为本实用新型的结构示意图之一。
[0016]图2为本实用新型的结构示意图之二。
【具体实施方式】
[0017]如图1示出了一种采用直接供热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，包括用于过滤炉气的过滤器1、冷凝回收系统，过滤器I上设有供黄磷炉气进入的进气口 130和供净化之后的黄磷炉气排出的出气口 140，冷凝回收系统包括与过滤器I相连的引风机210、与引风机210相连的洗涤塔220、与洗涤塔220相连的水封装置230，水封装置230上设有供尾气排空燃烧的排空管231。所述过滤器I与冷凝回收系统之间通过导气管150相连，所述水封装置230的尾气排出口与热风炉4进气口相连，热风炉4上还设有供空气进入的进气管，所述热风炉4的进气口与水封装置230的尾气排出口之间设有压缩机3，所述过滤器I的壳体外表面设有夹套110，所述夹套110与过滤器I壳体之间形成封闭的夹套腔A，所述夹套110中下部设有第一排气阀113，夹套110顶部设有第二排气阀114，所述导气管150外表面设有夹套管151，所述夹套管151与导气管150之间形成封闭的夹套管腔B，所述热风炉4的出气口与夹套管腔B连通，夹套管151上设有放气阀152，所述放气阀152在打开时连通系统外界大气。设置于热风炉4出气口的管道延伸出两个支管，两个支管分别与夹套腔A连通，由此增大热风炉4中出来的高温废气在夹套腔A中的进气面积，其中一个支管上设有第一进气阀111，另一支管上设有第二进气阀112，第一排气阀113和第二排气阀114通过导管汇总后与风机160，风机160与设置于热风炉4内部尾气燃烧室连通，风机160与热风炉4间还设有气量调节阀161，热风炉4的出气口还延伸出一个支管与夹套管腔B连通。
[0018]过滤器I内的过滤组件120可以由无机多孔陶瓷材料构成，也可以由烧结多孔金属材料构成，使得过滤器I能够用于过滤高温的黄磷炉气。
[0019]上述采用直接供热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统使用方法如下:从水封装置230排出的尾气通过压缩机3进入热风炉4，尾气在热风炉4中燃烧，产生携带大量热量的高温废气，打开第一进气阀111和第二进气阀112，使得高温废气进入夹套腔A中，并且同时进入夹套管腔B中，从而起到保持过滤器I和导气管150内部黄磷炉气温度的作用，待夹套腔A和夹套管腔B中的废气温度下降之后，打开第一排气阀113和第二排气阀114，启动风机160，使得夹套腔A内部的废气在风机160的作用下被抽出，之后打开气量调节阀161，根据实际温度需要将温度下降后的废气与热风炉4出来的高温废气混合，从而调节进入夹套腔A的废气温度。同时打开放气阀152，夹套管腔B内部的废气直接排出。采用直接供热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统结构更加简单。
[0020]如图2示出了一种采用间接供热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，该保温系统与上述采用直接供热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统的区别在于，热风炉4的出气口连有换热装置5，所述换热装置5包括外壳510以及设置于外壳510内部的换热盘管520，换热盘管520的进气端与热风炉4的出气口连通，换热盘管520的出气端与系统外界大气连通，换热盘管520与外壳510之间储有作为传热介质的氮气，外壳510上设有供经换热盘管520内部加热后的传热介质排出的总排气阀511，总排气阀511分两个支管与上述夹套腔A连通，其中一个支管与夹套管腔B连通，夹套管151上的放气阀152与第一排气阀113、第二排气阀114通过导管汇总之后与风机160相连，所述气量调节阀161设置于外壳510上，所述气量调节阀161与风机160相连。
[0021]上述采用直接供热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统使用方法如下:从水封装置230排出的尾气通过压缩机3进入热风炉4，尾气在热风炉4中燃烧，产生携带大量热量的高温废气，这些高温废气之后进入换热装置5中的换热盘管520中，高温废气经换热盘管520将热量传递给外壳510内的传热介质中，高温废气传热之后经换热盘管520排至系统外界大气中，打开第一进气阀111和第二进气阀112，使得受热之后的传热介质进入夹套腔A和夹套管腔B中，从而起到保持过滤器I和导气管150内部黄磷炉气温度的作用，待夹套腔A和夹套管腔B中的传热介质温度下降之后，打开第一排气阀113、第二排气阀114、放气阀152，启动风机160，使得夹套腔A和夹套管腔B中传热介质汇总抽出，打开气量调节阀161，根据实际温度需要将温度下降后的传热介质调节热风炉4出来的高温废气温度，从而调节进入夹套腔A的传热介质温度，还能使得传热介质得到循环使用，节约能源。采用间接热结构的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统结构废气不会直接进入夹套内部，采用的惰性气体作为传热介质更加安全稳定，传热介质循环使用节约能源。
【主权项】
1.黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，包括用于过滤炉气的过滤器(I)、冷凝回收系统，所述过滤器(I)与冷凝回收系统之间通过导气管(150)相连，所述过滤器(I)的壳体外表面设有夹套(110)，所述夹套(110)与过滤器(I)壳体之间形成封闭的夹套腔(A)，其特征在于，所述夹套腔(A)与热量供给装置连通，所述热量供给装置至少包括提供热量供给来源的尾气燃烧装置，所述尾气燃烧装置的进气口与冷凝回收系统的尾气排出口连通，所述夹套(110)上设有排气阀。2.如权利要求1所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述热量供给装置为尾气燃烧装置，尾气燃烧装置的出气口与夹套腔(A)连通，所述排气阀与尾气燃烧装置的内部导通，所述排气阀与尾气燃烧装置的出气口之间设有风机(160)。3.如权利要求2所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述导气管(150)外表面设有夹套管(151)，所述夹套管(151)与导气管(150)之间形成封闭的夹套管腔(B)，所述尾气燃烧装置的出气口与夹套管腔(B)连通，夹套管(151)上设有放气阀(152)。4.如权利要求1所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述热量供给装置还包括换热装置(5)，所述换热装置(5)包括储有传热介质的传热介质腔和将热量传递至传热介质的尾气腔，传热介质腔的进气口依次与风机(160)、排气阀相连，传热介质腔的出气口与夹套腔(A)连通，尾气腔进气口与尾气燃烧装置出气口相连。5.如权利要求4所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述换热装置(5)包括外壳(510)以及设置于外壳(510)内部的换热盘管(520)，换热盘管(520)内部构成尾气腔，换热盘管(520)与外壳(510)之间构成传热介质腔。6.如权利要求4所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述导气管(150)外表面设有夹套管(151)，所述夹套管(151)与导气管(150)之间形成封闭的夹套管腔(B)，所述夹套管腔(B)与传热介质腔出气口相连，夹套管(151)上设有放气阀(152)，所述排气阀与放气阀(I 52)相连，所述放气阀(I 52)与风机(160)相连，所述风机(160)与传热介质腔进气口相连。7.如权利要求4所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述传热介质为惰性气体。8.如权利要求1所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述尾气燃烧装置为热风炉(4)。9.如权利要求1所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述冷凝回收系统包括与过滤器(I)相连的引风机(210)、与引风机(210)相连的洗涤塔(220)、与洗涤塔(220)相连的水封装置(230)，水封装置(230)的出气口即为冷凝回收系统的尾气排出口。10.如权利要求1所述的黄磷炉气干法除尘设备的保温系统，其特征在于，所述冷凝回收系统的尾气排出口与尾气燃烧装置的进气口之间设有压缩机(3)。
【文档编号】C01B25/027GK205442645SQ201521135047
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】高麟, 汪涛, 曾维波, 方波
【申请人】成都易态科技有限公司