一种磷煤化工联产的设备的制作方法

文档序号:14891357发布日期:2018-07-07 18:20阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种磷煤化工联产的设备,其特征在于包括:原料储运单元(1)、磨粉单元(2)、制球烘干单元(3)、还原反应单元(4)、炉渣冷却单元(5)、分离洗涤单元(6)、空分单元(7)、气化单元(8)、变换单元(9)、净化单元(10)和合成单元(11);

所述原料储运单元(1)配置为:将包括有磷矿石、硅石、煤粉或焦炭的原料进行存储,并且对原料进行初步破碎,以及将破碎后的原料输送至所述磨粉单元(2);

所述磨粉单元(2)包括磨粉装置和风送装置,并且配置为:分别将所述原料送入磨粉装置进行研磨以形成粉料,以及将满足粒度尺寸要求的粉料通过风送装置输送至制球烘干单元(3)中的各个粉仓;

所述制球烘干单元(3)包括粉仓、混合器、制球机和烘干机,并且配置为:将粉仓中的各种粉料及粘结剂进行称重计量后送入混合器,在混合器中混合均匀后送入制球机制作料球,将料球送入烘干机进行烘干,以及将烘干后的料球输送至还原反应单元(4)的反应磷炉;

所述还原反应单元(4)包括反应磷炉,并且配置为:将来自气化炉的高温粗合成气送入反应磷炉进行加热,将固体料球由反应磷炉底部排出至炉渣冷却单元(5),以及将含有磷蒸汽、CO、H2的炉气由反应磷炉顶部排出至分离洗涤单元(6);

所述炉渣冷却单元(5)与所述制球烘干单元(3)、所述还原反应单元(4)和净化单元(10)连通,并且配置为,将来自净化单元(10)的CO2气体作为冷却剂,将高温炉渣冷却,并且将加热的CO2送入制球烘干单元(3),以作为烘干热源;

所述分离洗涤单元(6)与所述反应磷炉和变换单元(9)连通,并且配置为:将炉气进行除尘、废锅换热和水洗后,分离出液体黄磷产品,并且将废锅产生的高温蒸汽和剩余的含有CO、H2的混合气体输送至变换单元(9);

所述空分单元(7)配置为,产生O2和N2,并且将O2和N2输送至气化单元(8)以及将N2输送至合成单元(11);

所述气化单元(8)与所述反应磷炉连通,包括:气化炉,并且配置为,原煤经研磨得到规定粒度的煤粉,煤粉由氮气输送进入气化炉,与来自空分单元(7)的氧气发生气化反应产生高温粗合成气,并且将高温粗合成气输送至反应磷炉,作为反应磷炉内料球预热和发生还原反应的热源;

所述变换单元(9)与气化单元(8)、净化单元(10)和分离洗涤单元(6)连通,并且配置为:来自气化单元(8)和分离洗涤单元(6)的含有CO、H2的混合气,在变换单元中的催化剂作用下发生反应,得到以H2和CO2为主要成分的变换气,将变换气送入净化单元(10);

所述的净化单元(10)与变换单元(9)、合成单元(11)和炉渣冷却单元(5)连通,并且配置为,去除变换气中的硫化物,同时将CO2分离出来,得到以H2为主要成分的净化气,将净化气送至合成单元(11),CO2作为冷却剂送至炉渣冷却单元(5);

所述的合成单元(11)配置为,在净化气中配入预定比例的氮气,并在催化剂的作用下发生反应,以制得液氨产品。

2.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于,所述分离洗涤单元还包括:多级除尘装置、废锅换热装置和水洗装置,其配置为,炉气经除尘装置脱除夹带的粉尘后,经废锅换热装置产生高温蒸汽,最后经水洗装置洗涤回收炉气中的黄磷,得到液体黄磷产品,其中,所述水洗装置采用2~3级水洗。

3.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述气化炉和反应磷炉之间由抗高温复合隔热结构连接;

来自气化炉的高温粗合成气作为反应磷炉的热源,与反应磷炉内的料球逆向接触,依次提供料球还原反应和预热所需要的热量。

4.根据权利要求3所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述反应磷炉为竖炉,从上到下依次为预热区和反应区,料球在预热区被高温粗合成气预热至1000~1200℃,在反应区被加热至1200~1400℃反应生成单质黄磷。

5.根据权利要求2所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述多级除尘装置中设置多级气固分离器,用于将炉气中的固体粉尘颗粒物进行脱除。

6.根据权利要求2所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述多级除尘装置分为粗分和精分两部分,粗分采用旋风除尘,精分采用静电除尘、陶瓷过滤器除尘或烧结金属过滤器除尘。

7.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述磷矿石采用中低品位矿石,其中,矿石状态为块状或粉状。

8.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述制球烘干单元(3)制备料球直径范围为5~50mm,料球形状为圆球或椭圆球;所述反应磷炉中还原反应温度范围为1100~1400℃。

9.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备,其特征在于:所述气化单元(8)中的原煤为烟煤、无烟煤或者褐煤;所述气化炉中的反应温度为:1200~1500℃,反应压力为:4~10Mpa;所述反应磷炉进一步配置为:将料球加热至1200~1400℃,固体料球反应10~90分钟后,由反应磷炉底部排出至所述炉渣冷却单元(5)。

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