一种带有高效热量回收装置的燃磷塔的制作方法

本实用新型涉及磷化工领域，具体涉及一种带有高效热量回收装置的燃磷塔。

背景技术：

热法酸是将黄磷放入燃烧炉中燃烧氧化得到五氧化二磷，然后将五氧化二磷通入喷淋塔中经过水合吸收制得，热法酸生产分为燃烧水合一步法和燃烧水合二步法两种工艺流程，一步法是黄磷的燃烧和水合在一个反应塔内进行化学反应制酸，二步法将黄磷的燃烧和水合分开，分别在两个反应塔内进行反应，两步法的原理为：黄磷先在燃烧塔内燃烧形成高温P₂O₅烟气，然后将P₂O₅高温烟气导入水合塔内水合制酸。

目前热法磷酸主流生产工艺方式为两步法，每生产一吨85％的磷酸要燃烧280公斤黄磷，而每燃烧一吨黄磷要产生24335MJ热量，为利用黄磷燃烧产生的热量，大部分企业选择在燃磷塔的内部设置若干以水位介质的换热管对塔壁进行物理降温，典型的换热结构是在塔壁内侧设置一定数量的竖直管束(上升管)进行换热，相邻上升管之间通过扁钢焊接并插入到上下两个环行集箱：上集箱与下集箱，环形集箱与若干上升管环绕形成一封闭的筒形结构燃烧室，黄磷燃烧器从燃烧塔底部侧面斜向布置，燃磷塔的顶部设置有一汽包，汽包与下集箱通过下降管连接，下降管用于将汽包中的水导入下集箱中，再通过下集箱导入上升管；上集箱与汽包之间设置有导汽管，导汽管用于将上集箱中的水蒸气导入汽包中，整体形成一完整的汽水回路。

由于燃磷塔内的温度降低会造成P₂O₅与助燃风中的水蒸气结合，生成具有强腐蚀性的焦磷酸，焦磷酸不仅粘附在换热管壁上容易腐蚀换热管，而且会在塔壁的换热面上形成冷凝液快速回流到塔底，不断堆积形成积液，积液过多会淹没位于塔底的黄磷燃烧器，造成停产。

这种上述换热结构的换热效率比较低(<60％)，且从燃磷塔释放的高温P₂O₅气体进入水合塔后，会造成水合塔温度过高，需要通过水冷不断对水合塔壁降温，不仅造成大量的热能被浪费，还会导致大量的水资源消耗。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带有高效热量回收装置的燃磷塔，能够有效回收热能，且避免水资源的浪费。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种带有高效热量回收装置的燃磷塔，包括位于燃磷塔顶部的汽包和位于燃磷塔内部的第一热量回收装置，所述第一热量回收装置与汽包相连通，所述汽包的底部设置有出水口，其上部外壁设置有进汽口，所述燃磷塔内部还设置有第二热量回收装置，所述第二热量回收装置包括一环形集箱和若干根独立的换热管；

所述环形集箱上开有进水口和出汽口，所述进水口与汽包的出水口连接，所述出汽口与汽包的进汽口连接；所述换热管的上部插入环形集箱中，且所述换热管相互独立。

在上述技术方案的基础上，所述燃磷塔的底部设置有磷酸导流管。

在上述技术方案的基础上，所述换热管为翅片换热管。

在上述技术方案的基础上，所述换热管采用耐腐蚀材料制成，且换热管的外壁涂覆有等离子防腐涂层。

在上述技术方案的基础上，所述第一热量回收装置包括相对设置的上集箱和下集箱，上集箱和下集箱之间设置有若干上升管，所述上升管、上集箱和下集箱包绕形成一封闭的筒形结构燃烧室，所述汽包与下集箱通过下降管连接，汽包与上集箱通过导汽管连接。

在上述技术方案的基础上，所述第二热量回收装置位于筒形结构燃烧室中。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中带有高效热量回收装置的燃磷塔，包括第二热量回收装置，其包括一环形集箱和若干根独立的换热管，增加了对磷酸塔内热量的吸收，且换热管选用翅片换热管，增加了第二换热管的换热面积，强化了反应塔内的换热效果，同时提高了饱和蒸汽的产汽量；且换热管相互独立，当其中一根换热管发生损坏后，不会影响其他换热管的工作及系统整体运行，且更换比较方便，降低了系统的检修成本。

(2)本实用新型中带有高效热量回收装置的燃磷塔，通过燃磷塔内的第一热量回收装置与第二热量回收装置高效换热后，使得从燃磷塔出来的烟气温度降到≤450℃，有效缓解了水合塔温度超高问题，降低了对水合塔塔壁进行降温的水资源消耗；本实用新型在磷酸塔的底部加装磷酸导流管，将堆积在磷酸塔底部的酸液导出，避免酸液堆积影响系统的运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例中带有高效热量回收装置的燃磷塔的结构示意图；

图2为第二热量回收装置的结构示意图；

图3为图2的剖视图。

图中：1-燃磷塔，2-汽包，3-第一热量回收装置，4-第二热量回收装置，5-环形集箱，6-进水口，7-出汽口，8-换热管，9-磷酸导流管，10-上集箱，11-下集箱，12-上升管，13-筒形结构燃烧室。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种带有高效热量回收装置的燃磷塔，包括汽包2、第一热量回收装置3、第二热量回收装置4，汽包2位于燃磷塔1顶部，第一热量回收装置3和第二热量回收装置4位于燃磷塔1内部，燃磷塔1的底部设置有磷酸导流管9。

第一热量回收装置3、第二热量回收装置4均与汽包2相连通，汽包2的底部设置有出水口，汽包2的上部外壁设置有进汽口。

第一热量回收装置3包括相对设置的上集箱10和下集箱11，上集箱10和下集箱11之间设置有若干上升管12，上升管12、上集箱10和下集箱11包绕形成一封闭的筒形结构燃烧室13，第二热量回收装置4位于筒形结构燃烧室13中。

汽包2与下集箱11通过下降管连接，下降管用于将汽包2中的水导入下集箱11中，再通过下集箱11导入上升管12；汽包2与上集箱10通过导汽管连接，导汽管用于将上集箱10中的水蒸气导入汽包2中，整体形成一完整的汽水回路。

参见图2和图3所示，第二热量回收装置4包括一环形集箱5和若干根独立的换热管8，环形集箱5由若干管套以环形结构进行连接，环形集箱5上开有进水口6和出汽口7，进水口6与汽包2的出水口连接，出汽口7与汽包2的进汽口连接；换热管8的上部插入环形集箱5的管套中，且换热管8相互独立，换热管8采用耐腐蚀材料制成，且换热管8的外壁涂覆有等离子防腐涂层。

本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。