可用于从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟的高效逆喷洗涤器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可用于从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟的高效逆喷洗涤器，包括洗涤管、连接管以及分离罐，洗涤管的底端通过连接管与分离罐的中部相连通，洗涤管、连接管内至少有一处装设有喷淋喷嘴，且喷淋喷嘴在管内的开口方向指向洗涤管的烟气进口处，喷淋喷嘴的进液口穿过洗涤管和/或连接管的侧壁连接至酸液循环管道。本实用新型具有结构简单、投资成本低、性价比高、操作性强、且坚固耐用等优点，特别适用于窑法制磷酸时从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟。
【专利说明】可用于从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟的高效逆喷洗涤器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种对烟气进行磷和氟回收处理的设备，尤其涉及一种用于从窑法磷酸烟气中捕集磷酸雾及氟的高效逆喷洗涤器。
【背景技术】
[0002]窑法磷酸是美国ORC公司于1983年最先提出的一种用回转窑制取磷酸的新工艺(设备Kiln Phosphoric Acid,简称KPA工艺),该工艺可用中低品位磷矿石、娃石和碳质还原剂直接制取磷酸，ORC公司完成了部分中间试验工作后遇到一些难以克服的技术困难停止了开发。
[0003]ORC公司的工作引起了我国科技工作者的高度重视，长沙矿冶研究院从1988年开始，将用于冶金工业的冷固球团和直接还原回转窑技术与我国的磷矿资源特点相结合，提出了 一条新的磷酸制备工艺路线——CDK窑法磷酸新工艺，并进行了开发工作。
[0004]窑法磷酸的烟气收酸原理与热法磷酸收酸相同，其主要化学方程式为:
[0005]P205+3H20=2H3P04
[0006]窑法磷酸窑尾含P2O5和氟的烟气首先进入一个水化塔，该设备有冷却烟气和水化吸收P2O5的双重功能，以浓磷酸作为循环喷淋液，将其均匀喷射到烟气中，烟气与喷射的磷酸溶液充分接触，烟气中的P2O5气体与磷酸溶液中的水发生化学反应生成磷酸(气)，生成的磷酸一半以上被吸收进溶液，其余部分形成磷酸雾保持在气相中，我们必须把这部分磷酸雾尽可能的捕集下来才能提高磷的直收率。
[0007]现有捕集磷酸雾的技术有两种:一是采用一级或两级文丘里管；二是用电除雾，这两种方法各有不足，前者设备阻力达6kPa?9kPa能耗很高，后者投资较大经济性较差。因此，开发一种能耗较低、设备投资适中的高效磷酸雾捕集设备才能满足窑法磷酸的要求。
[0008]捕集完磷酸雾后的窑法磷酸烟气再去氟回收工序回收烟气中的氟(主要为SiF4),现有的氟回收工艺主要借鉴湿法磷酸和磷肥工业的技术，一般采用拨水轮吸收室、湍球塔、喷淋空塔作等作为洗涤塔。拨水轮吸收室为最古老的设备，其传质效率低、设备阻力大并已逐渐淘汰；湍球塔虽然气液接触较好、吸收效果较好，但设备阻力大、小球还存在破损的问题；喷淋空塔虽然阻力小，但要达到一定吸收效果液气比较大、操作费用高，因此，开发高效的氟吸收设备才能满足窑法磷酸的要求。
实用新型内容
[0009]本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、投资成本低、性价比高、操作性强、且坚固耐用的可用于从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟的高效逆喷洗涤器。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种可用于从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟的高效逆喷洗涤器，包括洗涤管、连接管以及分离罐，洗涤管的底端通过连接管与分离罐的中部相连通，所述洗涤管、连接管内至少有一处装设有(酸液)喷淋喷嘴，且喷淋喷嘴在管内的开口方向指向洗涤管的烟气进口处，喷淋喷嘴的进液口穿过洗涤管和/或连接管的侧壁连接至酸液循环管道。
[0011]上述的高效逆喷洗涤器中，优选的，所述洗涤管和连接管内均装设有喷淋喷嘴，洗涤管内喷淋喷嘴的进液口穿过洗涤管的侧壁连接至酸液循环管道，连接管内的喷淋喷嘴穿过连接管的侧壁连接至酸液循环管道。
[0012]上述的高效逆喷洗涤器中，根据处理烟气量的不同，所述喷淋喷嘴的孔径优选控制为25mm?200mm。此种喷淋喷嘴属于大孔径喷嘴，其雾化程度要求低、且不易堵塞。
[0013]上述的高效逆喷洗涤器中，所述洗涤管和分离罐均优选为玻璃钢制的圆管、不锈钢制的圆管或聚丙烯圆管；其壁厚可优选控制在8_?20_。
[0014]上述的高效逆喷洗涤器中，优选的，所述洗涤管与连接管之间通过一膨胀节连接。
[0015]上述的高效逆喷洗涤器中，优选的，所述酸液循环管道上设有循环酸泵，所述酸液循环管道的一端连接喷淋喷嘴的进液口，另一端连接分离罐的酸液出口。该酸液循环管道可有效实现喷淋用酸的循环利用，提高其利用效率。
[0016]上述的高效逆喷洗涤器中，为保证其正常工作效率以及出气的清洁度，优选的，所述分离罐顶部还设有除沫层。所述分离罐中部设有一串酸口。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型设备阻力较低，具有设备尺寸小、投资小、性价比高等优点，其烟气从顶部进入，吸收剂从下部向上喷入，高速烟气和喷入溶液在气一液界面区域形成强烈的湍动区域，流体动量达到平衡，气液紧密接触而产生较稳定的泡沫区，在泡沫区内气体与极大的且快速更新的液体表面接触，从而达到很高的洗涤(吸收)效率；同时，由于设备本体采用全玻璃钢材质制成，坚固耐用，操作、观察直观。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例中的高效逆喷洗涤器的结构示意图。
[0019]图例说明:
[0020]1、洗涤管；2、膨胀节；3、酸液喷淋喷嘴；4、连接管；5、分离罐；6、除沫层；7、酸液循环管道；8、进气口 ；9、出气口 ；10、酸液出口 ；11、串酸口 ；12、进液口 ；13、循环泵；14、喷嘴支架。
【具体实施方式】
[0021]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
[0022]实施例:
[0023]一种如图1所示的本实用新型的高效逆喷洗涤器，包括洗涤管1( Φ 1.2m)、连接管4以及分离罐5 ( Φ3.6m),洗涤管I的底端通过连接管4与分离罐5的中部相连通，洗涤管I与连接管4之间通过一膨胀节2连接。本实施例的洗涤管I和连接管4内均装设有一酸液喷淋喷嘴3。洗涤管I内的酸液喷淋喷嘴3通过喷嘴支架14插装在洗涤管I的中部，并从洗涤管I的侧壁外部伸入；连接管4内的酸液喷淋喷嘴3通过喷嘴支架14插装在连接管的直段处，并从连接管4的侧壁外部伸入；酸液喷淋喷嘴3在洗涤管I和连接管4内的开口方向均指向洗涤管I的进气口 8。洗涤管I内酸液喷淋喷嘴3的进液口 12穿过洗涤管I的侧壁连接至酸液循环管道7，连接管4内的酸液喷淋喷嘴3穿过连接管4的侧壁连接至酸液循环管道7。洗涤管I和分离罐5均为壁厚在8mm?20mm的玻璃钢圆管。酸液喷淋喷嘴3的孔径为25mm?200mm，酸液循环管道7上设有循环酸泵13，酸液循环管道7的一端连接酸液喷淋喷嘴3的进液口 12，另一端连接分离罐5的酸液出口 10。分离罐5的顶部还设有除沫层6，分离罐中部设有串酸口 11。
[0024]本实施例的高效逆喷洗涤器的工作原理为:窑法磷酸工艺产生的含磷酸雾和氟的烟气首先从洗涤管I的进气口 8进入到洗涤管I中，洗涤管I处的入口烟气温度为90°C?110°C，此前开启的酸液喷淋喷嘴3开始向洗涤管I内喷淋循环酸液，酸液喷淋喷嘴3喷出的循环磷酸液温度为60°C?75°C、循环磷酸液浓度为35%?55%，洗涤管I处的气流速度为15m/s?30m/s，喷淋液气比控制为2L/m3?6L/m3，经喷淋洗涤后的烟气由连接管4进入到分离罐5中，在分离罐5中除沫层6的作用下进一步分离，分离回收后的酸液沉降到分离罐5的底部，并通过其酸液出口 10进入酸液循环管道7中，并继续循环输送至连接管4内的酸液喷淋喷嘴3中，分离回收后的剩余烟气从分离罐5顶部的出气口 9进入下一氟吸收工序，出口烟气温度大约为60°C?80°C。
[0025]本实施例的高效逆喷洗涤器还可作为下一步的一级氟吸收工序的氟吸收塔进行使用，此时的工作原理为:经捕集磷酸雾后产生的含氟的烟气首先从洗涤管I的进气口 8进入到洗涤管I中，洗涤管I处的入口烟气温度为60°C?80°C，此时酸液喷淋喷嘴3开始向洗涤管I内喷淋氟硅酸溶液，酸液喷淋喷嘴3喷出的氟硅酸溶液温度为50°C?62°C、氟硅酸浓度为8%?20%，洗涤管I处的气流速度为15m/s?30m/s，喷淋液气比控制为2L/m3?6L/m3，经喷淋洗涤后的烟气由连接管4进入到分离罐5中，在分离罐5中除沫层6的作用下进一步分离，分离回收后的酸液沉降到分离罐5的底部，并通过其酸液出口 10进入酸液循环管道7中，并继续循环输送至连接管4内的酸液喷淋喷嘴3中，分离回收后的剩余烟气从分离罐5顶部的出气口 9进入下一步的二级氟吸收工序，出口烟气温度大约为50°C?65。。。
[0026]本实施例的高效逆喷洗涤器同样还可作为二级氟吸收工序的氟吸收塔进行使用，且主要工作参数和工艺条件均与上述的一级氟吸收工序相似，仅仅是进出口烟气温度稍有变化，另外，吸收液氟硅酸溶液温度为47V?57°C、氟硅酸浓度为0.5%?5%。
[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种可用于从烟气中捕集磷酸雾或吸收氟的高效逆喷洗涤器，包括洗涤管、连接管以及分离罐，洗涤管的底端通过连接管与分离罐的中部相连通，其特征在于，所述洗涤管、连接管内至少有一处装设有喷淋喷嘴，且喷淋喷嘴在管内的开口方向指向洗涤管的烟气进口处，喷淋喷嘴的进液口穿过洗涤管和/或连接管的侧壁连接至酸液循环管道。
2.根据权利要求1所述的高效逆喷洗涤器，其特征在于:所述洗涤管和连接管内均装设有喷淋喷嘴，洗涤管内喷淋喷嘴的进液口穿过洗涤管的侧壁连接至酸液循环管道，连接管内的喷淋喷嘴穿过连接管的侧壁连接至酸液循环管道。
3.根据权利要求2所述的高效逆喷洗涤器，其特征在于:所述喷淋喷嘴的孔径为25mm ?200mmo
4.根据权利要求1?3中任一项所述的高效逆喷洗涤器，其特征在于:所述洗涤管和分离罐均为玻璃钢管、不锈钢圆管或聚丙烯圆管。
5.根据权利要求1?3中任一项所述的高效逆喷洗涤器，其特征在于:所述洗涤管与连接管之间通过一膨胀节连接。
6.根据权利要求1?3中任一项所述的高效逆喷洗涤器，其特征在于:所述酸液循环管道上设有循环酸泵，所述酸液循环管道的一端连接喷淋喷嘴的进液口，另一端连接分离罐的酸液出口。
7.根据权利要求1?3中任一项所述的高效逆喷洗涤器，其特征在于:所述分离罐顶部还设有除沫层，所述分离罐中部设有一串酸口。
【文档编号】C01B25/18GK203507778SQ201320581055
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】侯拥和, 魏世发 申请人:四川玖长科技有限公司