专利名称：一种黄磷尾气余热资源回收系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及黄磷尾气余热资源回收领域，尤其涉及一种黄磷尾的净化及燃烧回收系统。
背景技术：
现有的从磷矿石中提取元素磷的过程中产生的尾气称作黄磷尾气。制磷电炉正常运行时炉内呈微正压(50-200 Pa)状态，含磷炉气直接进入热冷凝塔和冷冷凝塔，分别用热水和冷水喷淋洗涤。冷凝炉气中的磷蒸气为液态黄磷，进入收磷槽，经精制得成品黄磷。尾气经尾部总水封，一部分放空燃烧，大部分经水环式压缩机送入水洗塔洗涤除尘后供用户使用。黄磷进入收磷槽，经精制得到成品黄磷，未冷凝的炉气即为黄磷尾气。黄磷尾气主要成分为一氧化碳，还有灰尘、磷、硫化氢、砷、氟、COS、CH4 SH、PH3、HF、CH4, CO2, N2、氰化物等杂质。理论上每生产It黄磷可副产含体积分数85%-95%的CO2500-3000 m3。由于黄磷尾气中CO体积分数高达85%以上，理论上可作为碳化工的原料气使用，但黄磷尾气含有P、s、F等有害杂质，不能直接使用。将黄磷尾气燃烧直接排放会造成资源浪费。目前很多企业直接利用黄磷尾气在锅炉设备燃烧进行热交换，但是这种做法由于黄磷尾气中含有磷、硫、砷等其他高腐蚀杂质，会产生低温和高温腐蚀,导致锅炉等设备部件材料腐蚀失效,设备寿命大大缩短。
发明内容为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种黄磷尾气余热资源回收系统。该系统使黄磷尾气直接输入锅炉燃烧室燃烧，然后与水进行热交换，为了实现锅炉等设备部件不腐蚀失效，故对黄磷尾气进入锅炉燃烧前处理以及对黄磷尾气燃烧后的高温烟气进行重复处理，最后高温烟气余水进行热交换，产生过热蒸汽。所述技术方案如下一种黄磷尾气余热余热资源回收系统，包括黄磷尾气燃烧前处理系统和黄磷尾气燃烧后处理系统；所述黄磷尾气燃烧前处理系统包括去除黄磷尾气粉尘的沉降室和旋风除尘器，所述旋风除尘器连接一使粉尘中单质磷分离的淋水冷却塔，该淋水冷却塔通过碱洗塔和脱水器与余热锅炉连接；所述黄磷尾气燃烧后处理系统包括将净化后的尾气与水进行热交换产生过热蒸汽的过热器、余热锅炉蒸发器和余热锅炉省煤器。本实用新型提供的技术方案的有益效果是I、通过回收电炉法黄磷尾气余热资源，产生高品质的过热蒸汽，由于过热蒸汽品质高，所以拓展了蒸汽的利用途径，提高了余热回收的经济价值。2、黄磷尾气燃烧前与燃烧后都进行净化处理，燃烧前通过碱洗，除掉大部分的CO2, H2S, SO2, HF等酸性气体以及单质P，燃烧后通过铁丝网进一步除掉未完全进化的H2S、SO2等气体，这样可以有效的避免对锅炉的各种腐蚀。
图I是黄磷尾气余热资源回收系统结构示意图。
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，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述如图I所示，展示了黄磷尾气余热资源回收系统结构，包括黄磷尾气燃烧前处理系统和黄磷尾气燃烧后处理系统；所述黄磷尾气燃烧前处理系统包括去除黄磷尾气粉尘的沉降室2和旋风除尘器3，所述旋风除尘器连接一使粉尘中单质磷分离的淋水冷却塔4，该淋水冷却塔通过碱洗塔5和脱水器6与余热锅炉7连接；所述黄磷尾气燃烧后处理系统包括将净化后尾气与水进行热交换产生过热蒸汽的过热器9、余热锅炉蒸发器11和余热锅炉省煤器12。上述黄磷尾气燃烧后处理系统还包括MFP净化装置8，该MFP净化装置设置在余热锅炉炉膛的中部。黄磷尾气燃烧前处理系统通过黄磷电炉I生产黄磷的尾气含有灰份、少量的水蒸气、单质磷、CO等杂质，经过沉降室和旋风除尘器除掉尾气中的灰份，降低尾气的含尘量，然后经过淋水冷凝塔使得单质磷分离出来，单质磷变为液态黄磷，进入预沉槽沉磷池，其余尾气进入碱洗塔进一步尾气中的单质磷、硫及其他化合物，以及酸性气体。用5% 15%的NaOH溶液通过化学反应除去大量的0)2、45、502、册等酸性气体以及单质？，其主要反应式如下3SiF4 + 4H20 —2H2SiF6+ SiO2. H2OH2S + 2Na0H— Na2S + 2H20CO2+ 2Na0H— Na2CO3 + 2H20P4 + 3H20 + 3Na0H — 3NaH2P04+ PH3HF + NaOH- NaF+ H2O经过碱洗塔后的尾气经过脱水器脱水后送入余热锅炉燃烧，并产生余热锅炉汽包10。黄磷尾气燃烧后处理系统在余热锅炉燃烧室燃烧的黄磷尾气中的H2S和502在高温区还原，会反应生成单质硫，其反应方程为2H2S+S02-2H20+3S。燃烧后的黄磷尾气通过燃烧锅炉炉膛中部设置的MFP净化装置进一步除掉未完全进化的H2S和SO2等气体，单质硫在350°C与金属铁反应，Fe+S=FeS。同时铁丝网可以吸收为反应完全的H2S，从而减少了硫化物的高温腐蚀。净化后的尾气分别在过热器、蒸发器、省煤器与水进行热交换，最后产生过热蒸汽，对黄磷尾气进行有效的余热回收。热交换完的黄磷尾气直接排向大气。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种黄磷尾气余热资源回收系统，其特征在于，包括黄磷尾气燃烧前处理系统和黄磷尾气燃烧后处理系统；所述黄磷尾气燃烧前处理系统包括去除黄磷尾气粉尘的沉降室和旋风除尘器，所述旋风除尘器连接一使粉尘中单质磷分离的淋水冷却塔，该淋水冷却塔通过碱洗塔和脱水器与余热锅炉连接；所述黄磷尾气燃烧后处理系统包括将净化后的尾气与水进行热交换产生过热蒸汽的过热器、余热锅炉蒸发器和余热锅炉省煤器。
2.根据权利要求I所述的黄磷尾气余热资源回收系统，其特征在于，所述黄磷尾气燃烧后处理系统还包括MFP净化装置，该MFP净化装置设置在余热锅炉炉膛的中部。
专利摘要本实用新型公开了一种黄磷尾气余热资源回收系统，包括黄磷尾气燃烧前处理系统和黄磷尾气燃烧后处理系统；所述黄磷尾气燃烧前处理系统包括去除黄磷尾气粉尘的沉降室和旋风除尘器，所述旋风除尘器连接一使粉尘中单质磷分离的淋水冷却塔，该淋水冷却塔通过碱洗塔和脱水器与余热锅炉连接；所述黄磷尾气燃烧后处理系统包括将净化后的尾气与水进行热交换，并产生过热蒸汽的过热器、余热锅炉蒸发器和余热锅炉省煤器。本实用新型解决了黄磷尾气对余热锅炉腐蚀严重的问题，有效合理的利用了尾气的余热资源。
文档编号F22B1/18GK202766300SQ20122042820
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者邓玲, 陈立刚, 贾涛, 黄学科, 菅立川, 张恒春, 杜长澎 申请人:北京佰能电气技术有限公司