一种防止输送黄磷炉气管道堵塞及除尘的方法和装置与流程

本发明属于黄磷炉气净化技术领域，具体涉及一种防止输送黄磷炉气管道堵塞及除尘的方法和装置。

背景技术：

随着化工行业的发展，每年排放的废气量逐年增加，电炉在磷化工、有色冶金、煤化工等邻域应用非常广泛，产生的炉气成分复杂，给环境带来严重污染，对炉气的处理标准日趋严格。

黄磷炉气在输送过程中，由于受管线长，管道保温能力弱等因素的影响，管内温度下降，温度低于黄磷的露点温度180℃时，磷蒸汽会冷却变成液态黄磷，结块堵塞管道，导致管道输送困难，带来安全风险；目前，部分黄磷厂的黄磷尾气输送管道需要人工操作干预避免磷蒸汽露点冷却结块堵塞管道，耗费人力和物力，且一些黄磷厂输送黄磷尾气的管道采取夹套管蒸汽加热管道的方式，存在耗能、工艺复杂等问题。

针对黄磷炉气的净化，国内大部分采用湿法喷淋除尘的技术，该方法不仅消耗大量的水，而且形成大量的需要后续处理的副产物泥磷，而目前大部分干法除尘的设备未能达到要求，机械除尘只能去除大颗粒粉尘，袋式除尘要求温度不能低于炉气的露点温度，不适于去除粘性较强的粉尘，受温度限制，电除尘结构复杂，还需更加合理化设计，而清灰是除尘重要的部分，目前的机械振动、脉冲清灰等方式存在高耗能、设备维修率高等问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种防止输送黄磷炉气管道堵塞及除尘的方法，该方法是将电炉法生产黄磷过程中产生的黄磷炉气通入加热器中加热，然后通过多层结构耦合的保温管输送，防止黄磷炉气输送过程中温度降低而结块堵塞管道，最后进入密封保温的电袋除尘器，黄磷炉气先进入该装置的电除尘区，电除尘区中阴极电晕放电，黄磷炉气中粉尘荷电并移动至阳极在其上沉积，通过电极碰撞清灰，经过电除尘后的黄磷炉气进入布袋除尘区，通过布袋过滤剩余的粉尘，布袋通过脉冲清灰，最终达到黄磷炉气中尘和气的分离。

所述加热器加热温度为200~275℃。

所述多层结构耦合的保温管由外到内包括防护层、保温层、加热层、传热层；加热层设置在保温层和传热层之间，防护层套装在保温层外侧，各层间紧密相接；传热层为铝管或铜管，加热层由电加热丝构成或由电加热管构成，附着氧化镁保证绝缘，材料为铁铬铝、镍铬等；保温层由气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、发泡水泥、聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫中的一种保温隔热材料制成的，防护层为不锈钢管；加热层与直流电源连接，电压10~380v，加热层加热温度为240~275℃，多层结构耦合的保温管上设置有温度传感器，用于监控温度变化。

完成上述方法的装置包括包括黄磷电炉、加热器、多层结构耦合的保温管、电袋除尘器、风机，黄磷电炉通过管道与加热器连通，加热器通过多层结构耦合的保温管与电袋除尘器连通，风机与电袋除尘器连接；所述多层结构耦合的保温管包括防护层、保温层、加热层、传热层；其中电袋除尘器包括壳体，壳体内由分隔板分隔成电除尘室、引流室、布袋除尘室，引流室位于电除尘室和布袋除尘室之间并将2个腔室连通；进气口开在电除尘室下部一侧，阳极、阴极通过绝缘支架交替悬挂在电除尘室内，阳极、阴极分别与电源的正负极连接；振打机构安装在壳体上并位于电除尘室外侧，振打机构与固定在阳极上的振打杆相配合用于振打清灰，灰斗ⅰ设置在电除尘室的底部；布袋除尘室由布袋支架分割为净气室、除尘腔；布袋固定在布袋支架下方并位于除尘腔内，净气室与布袋连通，每个布袋顶部开口处设置有一个脉冲喷头，多个脉冲喷头通过管道与除尘风机连接，净气室上开有出气口，出气口与风机连接，灰斗ⅱ设置在布袋除尘室底部。

所述黄磷电炉与加热器之间的管道上设置有电动阀、压力表、流量表。

所述阳极为板状电极，阴极是由框体和阴极线组成的板式电极，阴极线设置在框体，阴极线为芒刺型阴极线或锯齿形阴极线。

所述布袋为顶部开口的筒状或中空长方体。

所述振打机构包括电机、转动轴、臂ⅰ、臂ⅱ、振打头，电机固定在壳体上并位于电除尘室外，转动轴通过支架活动设置在壳体上并与电机输出轴固连，多个臂ⅰ一端固定在转动轴上，另一端通过销与臂ⅱ一端铰接，臂ⅱ另一端上固定有振打头，振打头与固定在阳极上的振打杆相配合。

所述壳体外设置有保温层，所述壳体内温度为230~270℃。

所述灰斗ⅰ、灰斗ⅱ出口处设置有阀门。

所述电动阀为高温高压调节阀，风机选用防爆煤气风机。

所述电源为交流、直流或脉冲电源，电压为10~200kv。

所述布袋是耐高温普通滤布制成，材料是聚四氟乙烯、玻璃纤维、芳香族聚酰胺等。

本发明的方法优点如下：

1、本发明采用加热器、多层结构耦合的保温管来输送黄磷炉气，解决了黄磷炉气输送过程中温度降低而结块堵塞管道的问题；

2、本装置采用黄磷炉气加热、保温和除尘一体化设计；电袋除尘器采用电除尘和布袋除尘分区、串联的方式，结构紧凑，占地面积小，阳极采用板状，布袋选择圆筒状或者立体板状，增加接触面积，除尘效率高，整个装置保温、密闭性良好，防止黄磷炉气冷却堵塞布袋；

3、采用振打机构振打阳极，产生振动力达到清灰的目的，降低耗能和零件损坏率；布袋采用脉冲清灰的方式，压缩空气产生冲击波，振动布袋抖落灰尘。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为多层结构耦合的保温管剖面结构示意图；

图3为电袋除尘器结构示意图；

图4为振打机构结构示意图；

图中：1-黄磷电炉；2-加热器；3-多层结构耦合的保温管；4-电袋除尘器；5-风机；6-电动阀；7-防护层；8保温层；9加热层；10-传热层；11-进气口；12-阳极；13-阴级；14-电源；15-绝缘支架；16-电机；17-电除尘室；18-布袋除尘室；19-引流室；20-布袋；21-除尘风机；22-脉冲喷头；23-净气室；24-出气口；25-灰斗ⅰ；26-灰斗ⅱ；27-壳体；28-布袋支架；29-转动轴；30-臂ⅰ；31-臂ⅱ；32-振打头；33-振打杆。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

下述实施例中防止输送黄磷炉气管道堵塞及除尘的方法是将电炉法生产黄磷过程中产生的黄磷炉气通入加热器中加热，然后通过多层结构耦合的保温管输送，防止黄磷炉气输送过程中温度降低而结块堵塞管道，最后进入密封保温的电袋除尘器，黄磷炉气先进入该装置的电除尘区，电除尘区中阴极电晕放电，黄磷炉气中粉尘荷电并移动至阳极在其上沉积，通过电极碰撞清灰，经过电除尘后的黄磷炉气进入布袋除尘区，通过布袋过滤剩余的粉尘，布袋通过脉冲清灰，最终达到黄磷炉气中尘和气的分离。

实施例1：如图1-4所示，本防止输送黄磷炉气管道堵塞及除尘的装置包括黄磷电炉1、加热器2、多层结构耦合的保温管3、电袋除尘器4、风机5，黄磷电炉1通过管道与加热器2连通且管道上设置有电动阀6、压力表、流量表，加热器2通过多层结构耦合的保温管3与电袋除尘器4连通，风机5与电袋除尘器4连接；多层结构耦合的保温管3包括防护层7、保温层8、加热层9、传热层10；加热层10设置在保温层和传热层之间，防护层套装在保温层外侧，多层结构耦合的保温管3上设置有温度传感器；

其中电袋除尘器4包括壳体27，壳体27内由分隔板分隔成电除尘室17、引流室19、布袋除尘室18，引流室19位于电除尘室17和布袋除尘室18之间并将2个腔室连通；进气口11开在电除尘室17下部一侧，阳极12、阴极13通过绝缘支架15交替悬挂在电除尘室17内，阳极12、阴极13分别与电源14的正负极连接，阳极为板状不锈钢电极，阴极13是由框体和阴极线组成的板式电极，阴极线设置在框体内，阴极线为芒刺型铅梯合金线；振打机构安装在壳体上并位于电除尘室17外侧，振打机构包括电机16、转动轴29、臂ⅰ30、臂ⅱ31、振打头32，电机固定在壳体27上并位于电除尘室17外，转动轴通过支架活动设置在壳体上并与电机输出轴固连，多个臂ⅰ一端固定在转动轴29上，另一端通过销与臂ⅱ一端铰接，臂ⅱ另一端上固定有振打头32，每块阳极上均固定有一个振打杆33，振打杆33一端穿过壳体与振打头32相配合用于振打清灰；灰斗ⅰ25设置在电除尘室30的底部；布袋除尘室18由布袋支架28分割为净气室23、除尘腔；布袋20固定在布袋支架下方并位于除尘腔内，净气室23与布袋20连通，每个布袋20顶部开口处设置有一个脉冲喷头22，布袋为顶部开口的筒状，4个脉冲喷头22通过管道与除尘风机21连接，净气室23上开有出气口24，出气口24与风机5连接，灰斗ⅱ26设置在布袋除尘室18底部，灰斗ⅰ、灰斗ⅱ出口处设置有阀门；布袋是耐高温普通滤布制成，材料是玻璃纤维；

某黄磷厂电炉法生产黄磷过程产生黄磷炉气，流量为1000m³/h左右，温度为150℃左右，黄磷炉气由管道直接进入加热器加热，温度升高到240℃左右，加热后黄磷炉气通过多层结构耦合的保温管输送至电袋除尘器，多层结构耦合的保温管的加热层是由电加热丝缠绕构成，电加热丝与电源连接，加热温度为245℃，向传热层传递热量，保温层用于防止热量损失，保证保温管内温度维持在240℃左右，防止磷蒸汽露点结块堵塞管道，黄磷炉气由进气口11进入电袋除尘器的电除尘室17，电极通入脉冲电压50kv，阴极电晕放电，粉尘荷电并受到库仑力迁移至阳极；当阳极的灰尘沉积到需要清理的程度，启动振打机构的电机，电机带动转动轴旋转，臂ⅰ一端固定在转动轴上，其转动使臂ⅱ、振打头摆动，当振打头旋转到一定高度时，振打头在重力作用下自由落下，打在固定在阳极上的振打杆上，阳极产生振动，附着在电极上的灰尘落入灰斗ⅰ中，以达到清灰的目的；黄磷炉气经过电除尘室除尘后，从引流室19进入布袋除尘室底部，并通过布袋进入布袋内，黄磷炉气中的剩余灰尘经过布袋上的滤布阻隔，吸附在滤布上或掉落入灰斗ⅱ内，进入布袋内的气体通过布袋上端开口进入净气室23，并在风机5作用下排出；布袋上的灰尘通过除尘风机、脉冲喷头的作用，落入灰斗ⅱ中，电袋除尘器内温度为240℃左右，装置密封，氧气含量低于4%，气密性良好，出口炉气含尘浓度低于5mg/m³，达到黄磷炉气尘和气分离的目的。

实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于：布袋是耐高温普通滤布制成，材料是聚四氟乙烯，阴极线设置在框体内，阴极线为锯齿形阴极线；阳极为板状合金钢电极，阴极线为锯齿形镍铬合金线，布袋为顶部开口的中空长方体；

某黄磷厂电炉法生产黄磷过程产生黄磷炉气，流量为2000m³/h左右，温度为190℃左右，黄磷炉气由管道直接进入加热器加热，温度升高到250℃左右，加热后黄磷炉气通过多层结构耦合的保温管输送至电袋除尘器，多层结构耦合的保温管的加热层是由电加热丝缠绕构成，电加热丝与电源连接，加热温度为255℃，向传热层传递热量，保温层用于防止热量损失，保证保温管内温度维持在250℃左右，防止磷蒸汽露点结块堵塞管道，黄磷炉气有进气口11进入电袋除尘器的电除尘室30，电极通入直流电压90kv，阴极电晕放电，粉尘荷电并受到库仑力迁移至阳极；当阳极的灰尘沉积到需要清理的程度，启动振打机构的电机，电机带动转动轴旋转，臂ⅰ一端固定在转动轴上，其转动使臂ⅱ、振打头摆动，当振打头旋转到一定高度时，振打头在重力作用下自由落下，打在固定在阳极上的振打杆上，阳极产生振动，附着在电极上的灰尘落入灰斗ⅰ中，以达到清灰的目的；黄磷炉气经过电除尘室除尘后，从引流室进入布袋除尘室底部，并通过布袋进入布袋内，黄磷炉气中的剩余灰尘经过布袋上的滤布阻隔，吸附在滤布上或掉落入灰斗ⅱ内，进入布袋内的气体通过布袋上端开口进入净气室，并在风机作用下排出；布袋上的灰尘通过除尘风机、脉冲喷头的作用，落入灰斗ⅱ中，电袋除尘器内温度为250℃左右，装置密封，氧气含量低于4%，气密性良好，出口炉气含尘浓度低于5mg/m³，达到黄磷炉气尘和气分离的目的。