气体排送方法和用于实现该方法的气体过滤系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体排送方法和用于实现该方法的气体过滤系统，尤其涉及一种采用负压排气的气体排送方法和和用于实现该方法的气体过滤系统。
【背景技术】
[0002]传统的黄磷生产流程是将磷矿、焦炭和硅石原料按比例投入电炉反应，然后通过喷淋器对炉气进行喷淋冷却并在喷淋器下部的受磷槽中得到粗磷，然后再将粗磷导入精制槽内进行多级精制，最终得到黄磷产品。上述这种黄磷生产工艺会在喷淋冷却环节产生大量泥磷，严重污染环境。对此，本发明的申请人提出了先对电炉排出的高温炉气在高温条件下(一般为187?250°C )进行高精度过滤，然后再对过滤后含尘量降至5?20mg/Nm3以下的炉气进行喷淋冷却的技术方案。根据上述方案，由于喷淋冷却前炉气中的绝大部分粉尘已被滤除，故喷淋冷却后几乎不产生或仅产生及少量泥磷，从而解决了泥磷所带来的环境污染和处理问题。
[0003]为了在产业上实现该技术方案，申请人研发了一种黄磷炉气过滤系统。该系统包括高温气体过滤器、高温气体过滤器周边辅助设施(如高温气体反吹系统、过滤器预热系统)以及风机等主要设备，其中，高温气体过滤器的待过滤气体输入端与电炉排气端连接，高温气体过滤器的已过滤气体输出端与风机进气口连接，风机排气口安装切断阀，切断阀的出口分两路分别与喷淋器和点火放散装置连接。系统运行时将根据电炉炉况变化调整切断阀后续排气路线，例如，在电炉开机阶段风机排气口排出的煤气经过切断阀后会进入点火放散装置进行点火放散，而在电炉稳定运行阶段风机排气口排出的黄磷气会经过切断阀后进入喷淋器。
[0004]上述黄磷炉气过滤系统在设计上考虑到了一种危险情况，即当系统恰好在进行点火放散时风机却突然出现急停车(例如停电)或操作不当导致风机运行功率下降，由于风机在此前的正常工作状态下会给风机进气口前段系统形成-1至-15Kpa的压力，上述异常将会导致点火放散装置外部的空气向风机进气口前段负压区倒吸，故存在空气与煤气混合发生爆炸的安全隐患。对于这种情况，上述的黄磷炉气过滤系统目前是通过关闭风机排气口处的切断阀来防止气体倒吸。然而，通过实践发现，在黄磷炉气过滤系统较长时间的使用过程中，黄磷气体易冷凝并粘接在切断阀中，导致切断阀不能正常的启闭。
[0005]申请人在申请号为2014208595769的中国专利申请中改进了黄磷炉气过滤系统中使用切断阀的设计，用一种不设关闭件的切断装置替代了原有的切断阀，由于该切断装置不通过关闭件而是通过液体进行密封，故不会产生关闭件无法动作而不能切断的问题。但是，该切断装置的响应速度较慢、且容易导致炉气中的黄磷析出。因此，在黄磷炉气过滤系统中使用该切断装置来防止空气倒吸的做法仍不是十分理想。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题首先是提供一种可有效防止倒吸的气体排送方法，该方法不依赖于切断设施来阻止气体倒吸，因此可不受切断设施响应速度的影响。本发明其次还要提供一种实现上述气体排送方法的气体过滤系统。
[0007]本发明的气体排送方法，其步骤包括:a、通过风机将一封闭空间内的气体向外抽排从而在该空间内形成相对于风机排气口的负压区山、当检测到风机运行功率降至设定第一阀值时，向所述空间内注入可防止外部气体通过风机倒吸入该负压区内的增压保护气体；C、当检测到该空间内的气压升至设定第二阀值时，停止向该空间内注入所述的增压保护气体。
[0008]上述方法通过向封闭空间内注入增压保护气体来提升该空间内的气压，当负压区内的气压升高至大于或等于外部气压时，即可防止外部气体通过风机倒吸入该负压区内。注入增压保护气体提升封闭空间内的气压的过程可以完成的非常迅速，例如让增压保护气体从一个压缩气源输入至封闭空间，压缩气源中的气体能够在封闭空间快速释放，封闭空间内的气压即可迅速升高。通过设定第一阀值能够精确的控制向封闭空间内注入增压保护气体的这一动作的启动时间，即第一阀值越接近风机正常运行时的功率，注气动作就可以被越早的启动，配合好增压保护气体在封闭空间内的释放速度(例如控制压缩气源的压力)，就可有效避免发生倒吸。通过设定第二阀值能够在保证不发生倒吸的情况下节省增压保护气体的注入量。可见，上述气体排送方法不是从如何将排气管路切断的角度来考虑防倒吸，而是采取了对封闭空间进行增压的技术构思，从而使防倒吸功能摆脱了对切断设施响应速度等因素的影响。
[0009]作为对上述气体排送方法的进一步改进，步骤c中对所述空间的压力检测位置可远离对该空间注入增压保护气体的入口位置。由于注入所述空间内的增压保护气体往往是从增压保护气体的入口位置向外逐渐扩散的，因此，在压力检测位置远离增压保护气体的入口位置的情况下，当从压力检测位置检测到气压值已升至设定的第二阀值时，则通常意味着所述空间内位于压力检测位置与增压保护气体的入口位置之间的区域的气压已经达到第二阀值以上，即整个空间内的气压分布均以满足防倒吸的压力条件，这时再停止增压保护气体的注入会更为安全、保险。作为对所述空间的压力检测位置远离对该空间注入增压保护气体的入口位置的一种更为具体优选方式，所述步骤c中对所述空间的压力检测位置与对该空间注入增压保护气体的入口位置分别靠近负压区的两侧。
[0010]在上述各方法的步骤C中，其设定第二阀值一般为0.1至1000千帕；优选为I至100千帕；进一步优选为I至10千帕。另外，在步骤b中，所述增压保护气体一般采用氮气、惰性气体或氮气与惰性气体的混合气。用氮气和惰性气体是工业上常用的安全气体，因此在本发明中也优先推荐采用。但在本气体排送方法用于排送特定气体时，应从安全性、对该气体排送方法所在的大工艺流程影响、使用成本等多角度综合考虑选择最为合适的增压保护气体。
[0011]将本发明上述任意一种气体排送方法用于工业生产中时，其所述的封闭空间一般是由排气设备的排气内腔以及连通该排气内腔与风机进气口的排气通道所构成。例如，所述排气设备为气体除尘设备，则所述排气内腔是指气体除尘设备内用于暂存已除尘气体并将已除尘气体向外排出的腔体。
[0012]本发明用于实现上述任意一种方法的气体过滤系统，包括:气体过滤器，所述气体过滤器中设有彼此分隔的原气室和净气室，原气室与净气室之间由过滤元件所导通，原气室连接气体过滤器的进气口，净气室连接气体过滤器的排气口 ；风机，所述风机的进气口通过排气管与气体过滤器的排气口连接；此外，该气体过滤系统还包括增压保护装置，所述增压保护装置具有用于储存增压保护气体的压缩气源、在该压缩气源与所述净气室之间实现气路通断的自动执行机构、用于检测风机运行功率的第一检测装置、用于检测所述排气管内压力的第二检测装置以及分别与所述自动执行机构、第一检测装置和第二检测装置信号连接控制器。
[0013]在上述气体过滤系统正常工作时，待过滤气体在风机的抽吸下进入气体过滤器的原气室并通过过滤元件的过滤后成为已过滤气体进入气体过滤器的净气室，然后再从净气室经排气管至风机进气口，最后从风机排气口排出，压缩气源与所述净气室之间的气路为断开状态；而当第一检测装置检测风机运行功率降至设定第一阀值时，通过控制器控制自动执行机构将压缩气源与净气室之间的气路导通，从而向净气室内注入增压保护气体使净气室以及排气管内的气压整体升高，当第二检测装置检测到排气管内压力上升至设定第二阀值时，通过控制器控制自动执行机构将压缩气源与净气室之间的气路断开，从而停止增压保护气体的注入。可见，该气体过滤系统实现了上述气体排送方法，利用该方法很好的防止了气体倒吸。显然，该气体过滤系统尤其适合用于【背景技术】中所介绍的黄磷炉气过滤系统中。
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述