一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置的制作方法

1.本实用新型涉及磷化工技术领域，具体涉及一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置。


背景技术：

2.电炉法生产黄磷即将磷矿石、硅石、碳质还原剂混合料加入密闭的电炉中，在高温下熔融，进行化学还原反应，生成元素磷、一氧化碳等气态物并挟带粉尘逸出，称磷炉气。含磷炉气经除尘、冷凝洗涤、精制分离得到成品磷。由于黄磷电炉出口炉气中含有大量粉尘，这些粉尘在黄磷冷凝过程中与黄磷混在一起形成粗磷，粗磷在精制过程中又产生大量的污水以及泥磷，造成严重的环境污染以及高昂的处理成本。因此在对炉气进行冷凝回收前，必须对其进行除尘处理。现有的除尘装置存在的主要问题是成本较高以及无法提供稳定的热源将黄磷炉气的温度保持在其自身的露点之上。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提供一种成本低，后续回收黄磷的纯度高，废渣废水生成少的磷蒸汽除尘装置。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置，包括干法除尘机构和湿法除尘机构，所述干法除尘机构设置在前，所述湿法除尘机构设置在干法除尘机构后端，采用串联湿法喷淋塔结构；
5.所述干法除尘机构包括磷炉气体恒温加热器1、磷炉气体进气管2、电除尘器3、排灰装置4、排灰管道5、初级净化气体出气管6；所述磷炉气体进气管2与黄磷电炉的尾气管相连，其外围包裹磷炉气体恒温加热器1，磷炉气体进气管2连接至电除尘器3，电除尘器3下端设置排灰装置4，并与排灰管道5相连，并与湿法除尘机构产生的含磷污水汇合，电除尘器3的出风口与初级净化气体出气管6连接，并连接至湿法除尘机构；所述磷炉气体恒温加热器1与热风炉7相连，热风炉7的热量由用于磷矿石烘干的尾气燃烧炉8和水煤浆燃烧炉9通过各自的热风管供应，磷炉气体恒温加热器1上设置排气管26，换热后的气体通过排气管26排放，或返回尾气燃烧炉8的排烟通道。
6.所述湿法除尘机构包括炉渣池10、冷却水循环池11、污水处理站12、冷凝塔；所述冷凝塔的前端与电除尘器3的出气管相连，其后端还连接有尾气净化机构13以及尾气燃烧炉8，所述冷凝塔包括蒸汽冷凝塔14、热水冷凝塔15以及冷水冷凝塔16，三者采用串联结构；
7.所述蒸汽冷凝塔14、热水冷凝塔15以及冷水冷凝塔16的内部结构相同，均在塔身下端设置受磷槽17，受磷槽17的上层为水，设置水泵18将水抽送至喷淋头对黄磷蒸汽进行冷凝吸收；受磷槽17的下层为磷
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泥混合物，设置磷泵19将其输送至滤渣槽20中,之后再进入黄磷过滤机21；喷淋后的含磷污水混合磷
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泥混合物输送至滤渣槽20中，滤出的水送入污水处理站12，滤渣槽20则连接至黄磷过滤机21中；
8.三者的区别在于：
9.蒸汽冷凝塔14下端的受磷槽17上设置补水管22连接至炉渣池10，以补充喷淋水，另外受磷槽17上层的外围设置蒸汽加热器23，该蒸汽加热器23与尾气燃烧炉8的蒸汽发生器相连，保证喷淋水的温度维持在65
‑
75℃。
10.热水冷凝塔15下端的受磷槽17上安装有与补水管22联通的热水进水管，并连接至炉渣池10，炉渣池10中的热水进入受磷槽17中，通过水泵18将热水送至喷淋头，保证喷淋水的温度维持在50
‑
60℃，对热水冷凝塔15中的含磷蒸汽进行冷凝洗涤。
11.冷水冷凝塔16下端的受磷槽17上安装有冷水进水管24，并连接至冷却水循环池11，冷却水循环池11的冷水输送到受磷槽17中，保证喷淋水的温度低于40℃，通过水泵18将冷水送至喷淋头，对冷水冷凝塔16中的含磷蒸汽进行冷凝洗涤。
12.优选的，所述冷水冷凝塔16的出气口与填料塔25相连，填料塔25连接至尾气净化机构13，其下端的黄磷收集槽则连接到黄磷过滤机21。
13.优选的，所述电除尘器3的外围设置保温壳27，并与热风炉7相连，进一步确保磷炉气体温度保持在磷蒸汽的露点之上。
14.优选的，所述磷炉气体进气管2的内部下侧设置自动清灰装置，具体包括高压气体清灰喷头28，高压气体清灰喷头28与惰性压缩气源相连，并由气动阀门29控制，所述气动阀门29与控制器30相连，接收其信号，而控制器30通过导线与设置在磷炉气体进气管2靠近电除尘器3一端内壁上的温度传感器31相连，并接收其温度信号，如果磷炉气体进气管2中出现灰尘堆积，造成气体流通不畅而导致的局部高温，温度传感器31将温度信号传输给控制器30，控制器30指挥气动阀门29动作，使高压气体清灰喷头28连续或断续进行喷气清灰。
15.本实用新型将从经过处理后排出的尾气经尾气燃烧炉8燃烧产生的高温废气和锅炉产生的蒸汽分别供给干法除尘机构的磷炉气体恒温加热器1，以及湿法除尘机构的蒸汽冷凝塔14，使电除尘器3中的黄磷炉气温度保持在其自身露点温度以上，同时防止蒸汽冷凝塔14中的磷出现凝固现象，由此充分利用了黄磷生产产生的尾气，降低了生产成本，节约了能源消耗，提高了磷蒸汽的回收率，具有安全可靠、效率高、成本低等优点。
附图说明
16.图1是实施例1中所述的磷蒸汽除尘装置的结构及连接示意图。
17.图2是实施例2中所述的磷蒸汽除尘装置的结构及连接示意图。
18.图3是实施例3中所述电除尘器的结构示意图。
19.图4是实施例4中所述自动清灰装置的结构示意图。
20.图中：磷炉气体恒温加热器1、磷炉气体进气管2、电除尘器3、排灰装置4、排灰管道5、初级净化气体出气管6、热风炉7、尾气燃烧炉8、水煤浆燃烧炉9、炉渣池10、冷却水循环池11、污水处理站12、尾气净化机构13、蒸汽冷凝塔14、热水冷凝塔15、冷水冷凝塔16、受磷槽17、水泵18、磷泵19、滤渣槽20、黄磷过滤机21、补水管22、蒸汽加热器23、冷水进水管24、填料塔25、排气管26、保温壳27、清灰喷头28、气动阀门29、控制器30、温度传感器31。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
22.实施例1
23.如图1所示，本实施例所述一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置，包括干法除尘机构和湿法除尘机构，所述干法除尘机构设置在前，所述湿法除尘机构设置在干法除尘机构后端，采用串联湿法喷淋塔结构；
24.所述干法除尘机构包括磷炉气体恒温加热器1、磷炉气体进气管2、电除尘器3、排灰装置4、排灰管道5、初级净化气体出气管6；所述磷炉气体进气管2与黄磷电炉的尾气管相连，其外围包裹磷炉气体恒温加热器1，磷炉气体进气管2连接至电除尘器3，电除尘器3下端设置排灰装置4，并与排灰管道5相连，并与湿法除尘机构产生的含磷污水汇合，电除尘器3的出风口与初级净化气体出气管6连接，并连接至湿法除尘机构；所述磷炉气体恒温加热器1与热风炉7相连，热风炉7的热量由用于磷矿石烘干的尾气燃烧炉8和水煤浆燃烧炉9通过各自的热风管供应，磷炉气体恒温加热器1上设置排气管26，换热后的气体通过排气管26排放，或返回尾气燃烧炉8的排烟通道。
25.所述湿法除尘机构包括炉渣池10、冷却水循环池11、污水处理站12、冷凝塔；所述冷凝塔的前端与电除尘器3的出气管相连，其后端还连接有尾气净化机构13以及尾气燃烧炉8，所述冷凝塔包括蒸汽冷凝塔14、热水冷凝塔15以及冷水冷凝塔16，三者采用串联结构；
26.所述蒸汽冷凝塔14、热水冷凝塔15以及冷水冷凝塔16的内部结构相同，均在塔身下端设置受磷槽17，受磷槽17的上层为水，设置水泵18将水抽送至喷淋头对黄磷蒸汽进行冷凝吸收；受磷槽17的下层为磷
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泥混合物，设置磷泵19将其输送至滤渣槽20中,之后再进入黄磷过滤机21；喷淋后的含磷污水混合磷
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泥混合物输送至滤渣槽20中，滤出的水送入污水处理站12，滤渣槽20则连接至黄磷过滤机21中；
27.三者的区别在于：
28.蒸汽冷凝塔14下端的受磷槽17上设置补水管22连接至炉渣池10，以补充喷淋水，另外受磷槽17上层的外围设置蒸汽加热器23，该蒸汽加热器23与尾气燃烧炉8的蒸汽发生器相连，保证喷淋水的温度维持在65
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75℃。
29.热水冷凝塔15下端的受磷槽17上安装有与补水管22联通的热水进水管，并连接至炉渣池10，炉渣池10中的热水进入受磷槽17中，通过水泵18将热水送至喷淋头，保证喷淋水的温度维持在50
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60℃，对热水冷凝塔15中的含磷蒸汽进行冷凝洗涤。
30.冷水冷凝塔16下端的受磷槽17上安装有冷水进水管24，并连接至冷却水循环池11，冷却水循环池11的冷水输送到受磷槽17中，保证喷淋水的温度低于40℃，通过水泵18将冷水送至喷淋头，对冷水冷凝塔16中的含磷蒸汽进行冷凝洗涤。
31.实施例2
32.如图2所示，本实施例所述一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置，其结构与实施例1所述基本一致，区别在于：所述冷水冷凝塔16的出气口与填料塔25相连，填料塔25连接至尾气净化机构13，其下端的黄磷收集槽则连接到黄磷过滤机21。
33.实施例3
34.如图3所示，本实施例所述一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置，其结构与实施例1所述基本一致，区别在于：所述电除尘器3的外围设置保温壳27，并与热风炉7相连，进一步确保磷炉气体温度保持在磷蒸汽的露点之上。
35.实施例4
36.如图4所示，本实施例所述一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置，其结构与实
施例1所述基本一致，区别在于：所述磷炉气体进气管2的内部下侧设置自动清灰装置，具体包括高压气体清灰喷头28，高压气体清灰喷头28与惰性压缩气源相连，并由气动阀门29控制，所述气动阀门29与控制器30相连，接收其信号，而控制器30通过导线与设置在磷炉气体进气管2靠近电除尘器3一端内壁上的温度传感器31相连，并接收其温度信号，如果磷炉气体进气管2中出现灰尘堆积，造成气体流通不畅而导致的局部高温，温度传感器31将温度信号传输给控制器30，控制器30指挥气动阀门29动作，使高压气体清灰喷头28连续或断续进行喷气清灰。