黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置

本技术涉及磷化工，尤其涉及一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置。

背景技术：

1、黄磷是工业生产的重要原料，以黄磷为原料制成的产品广泛应用于农药、医药、食品添加剂等广大领域。

2、目前世界上工业化生产黄磷的主要方法为电炉法，即焦炭与磷矿石在1350-1450℃高温电炉中发生还原反应产生磷蒸汽，含黄磷的气相产品上升时与下降的矿料换热，液相炉渣从底部排渣口排出。

3、电炉法每生产1吨粗黄磷的电耗高达1.38-1.45万度，同时副产约8-10吨炉渣，而炉渣带走的热量约占总能耗的30％，达到1490-1566mj。

4、现有的黄磷炉渣水淬系统往往是开放的露天系统，在炉渣水淬过程中会有大量的水雾和水蒸气直接外排至大气，吨黄磷生产过程有超过0.7吨的水淬水流失到大气，造成水资源的过度流失。

5、水淬法生产用水量巨大并且排向大气的水雾、蒸汽携带大量的微小粉尘颗粒，是热法黄磷生产过程主要的pm2.5污染源，高温1000-1100℃的炉渣迅速与喷淋水接触过程，高温固体受热不均匀导致大量粉尘颗粒被水气携带进入大汽，水汽中的固体颗粒物超过100mg/m3，其中，大部分为直径低于1μm的固体粉尘，气随着水汽进入大气后形成气溶胶难降解，造成大气环境严重污染。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种能够有效避免污染物排放，提高能量回收率的黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置，包括具有密封罩的溜槽，所述溜槽位于黄磷电炉的排渣口的下侧，且所述排渣口插入到所述溜槽内，靠近所述排渣口的密封罩上设置有冷却水喷淋装置，所述冷却水喷淋装置用于对排出的炉渣进行降温处理，所述冷却水喷淋装置通过第一回流管与第一回流泵的出水端连接，所述第一回流泵的进水端通过管路与凉水塔的出水端连接；所述溜槽的底部形成有水淬池，水淬池内通过管路与第二回流泵的进水端连接，所述第二回流泵的出水端经过第三回流管与凉水塔的一个进水端连接，冷却水喷淋装置与水淬池之间的密封罩上设置有与溜槽相连通的集气罩，所述集气罩的上端与气液分离器的进气口连接，所述气液分离器的出气口通过出气管与压气机连接，所述压气机的出气口通过管路与压力容器连接；所述气液分离器的出液口经第二回流管与所述凉水塔的另一个进水口连接，所述冷却水喷淋装置与所述集气罩之间的密封罩上设置有与溜槽相连通的排气管；所述排渣口上设置有挡板，所述挡板用于控制排渣口的打开或关闭；所述溜槽内的排渣口的下端设置有破碎辊，所述破碎辊用于将炉渣破碎成小块状。

3、进一步的技术方案在于：所述冷却水喷淋装置包括若干根分流支管，所述分流支管的末端设置有喷淋头。

4、进一步的技术方案在于：排气管上设置有截止阀，所述截止阀用于控制所述排气管的通断。

5、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1）在溜槽与水淬池上方设置有密封罩，并且密封罩上设置有集气罩，可以实现将黄磷炉渣水淬产生的水蒸气与水雾全部回收，避免了污染物的排放，另一方面可以有效提高能量回收率。

6、2）对黄磷炉渣水淬后产生的大量水蒸气与水雾通过气液分离器分离，一方面，分离出的液态水通过回流管送入凉水塔可供循环使用；另一方面，分离出的水蒸气含有大量的热能，经压缩机压缩为加压气体储存在压力容器内，能量回收效率高。

7、3）排气管外部可以连接抽气机，当黄磷电炉开始排渣前，截止阀打开并连接抽气机，同时挡板关闭，由抽气机抽出密封罩内部空气后，关闭截止阀并打开挡板，开始排渣，由于在排渣前将密封罩内部空气抽出，空气含量减少，进而提高集气罩收集的气体中水蒸气的含量，显著提高压气机的工作效率。

8、4）本实用新型水淬效果好，冷却水喷淋装置的喷淋头设置在溜槽上方且靠近排渣口处，可以对黄磷炉渣进行预冷却，极大地缩短水淬时间的同时有效提升水蒸气产生效率。

9、5）本实用新型最大限度的回收循环利用水淬水，节约了黄磷炉渣水淬时的用水，降低了生产成本。

技术特征：

1.一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置，其特征在于：包括具有密封罩（10）的溜槽（4），所述溜槽（4）位于黄磷电炉（1）的排渣口（2）的下侧，且所述排渣口（2）插入到所述溜槽（4）内，靠近所述排渣口（2）的密封罩（10）上设置有冷却水喷淋装置（6），所述冷却水喷淋装置（6）用于对排出的炉渣进行降温处理，所述冷却水喷淋装置（6）通过第一回流管（7）与第一回流泵（8）的出水端连接，所述第一回流泵（8）的进水端通过管路与凉水塔（9）的出水端连接；所述溜槽（4）的底部形成有水淬池（5），水淬池（5）内通过管路与第二回流泵（19）的进水端连接，所述第二回流泵（19）的出水端经过第三回流管（18）与凉水塔（9）的一个进水端连接，冷却水喷淋装置（6）与水淬池（5）之间的密封罩（10）上设置有与溜槽（4）相连通的集气罩（11），所述集气罩（11）的上端与气液分离器（13）的进气口连接，所述气液分离器（13）的出气口通过出气管（14）与压气机（16）连接，所述压气机（16）的出气口通过管路与压力容器（17）连接；所述气液分离器（13）的出液口经第二回流管（15）与所述凉水塔（9）的另一个进水口连接，所述冷却水喷淋装置（6）与所述集气罩（11）之间的密封罩（10）上设置有与溜槽（4）相连通的排气管（12）；所述排渣口（2）上设置有挡板（3），所述挡板（3）用于控制排渣口（2）的打开或关闭；所述溜槽（4）内的排渣口（2）的下方设置有破碎辊（20），所述破碎辊（20）用于将炉渣破碎成小块状。

2.如权利要求1所述的黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置，其特征在于：所述冷却水喷淋装置（6）包括若干根分流支管（61），所述分流支管（61）的末端设置有喷淋头（62）。

3.如权利要求1所述的黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置，其特征在于：排气管（12）上设置有截止阀（21），所述截止阀（21）用于控制所述排气管（12）的通断。

技术总结
本技术公开了一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置，本申请所述装置包括具有密封罩的溜槽，所述溜槽位于黄磷电炉的排渣口的下侧，且所述排渣口插入到所述溜槽内，靠近所述排渣口的密封罩上设置有冷却水喷淋装置，所述冷却水喷淋装置用于对排出的炉渣进行降温处理，第一回流泵的进水端通过管路与凉水塔的出水端连接；所述溜槽的底部形成有水淬池，水淬池内通过管路与第二回流泵的进水端连接，所述第二回流泵的出水端经过第三回流管与凉水塔的一个进水端连接，所述压气机的出气口通过管路与压力容器连接。所述装置能够有效避免污染物排放，提高能量回收率。

技术研发人员：翟持,宗凯强
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：20230508
技术公布日：2024/1/15