CN107601446B - 连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置，磷泥进入管道与叠螺机连接，叠螺机经螺旋给料机一与桨叶干燥机一连接，桨叶干燥机一与桨叶干燥机二连接；导热油管道与热媒储槽经热油泵与煤气锅炉连接，煤气锅炉分别与桨叶干燥机一、桨叶干燥机二的底部连接；桨叶干燥机一、桨叶干燥机二顶部分别经管道与洗涤塔槽连接。利用蒸发原理把黄磷从磷泥中蒸发出来，回收黄磷，磷泥从储槽出料口由螺旋输送机进入一级桨叶干燥机蒸发水分，后进入二级桨叶干燥机蒸发黄磷，由热媒流体给干燥机提供热量。连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的方法，可高效回收磷泥中的元素磷，全过程设备密封良好，现场无明显烟雾，回收黄磷质量优良，回收后的残渣可自然堆放。

Description

连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置及方法
技术领域
本发明涉及连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的方法及装置，属于化工设备及化工生产领域。
背景技术
目前磷泥收回的方法可分为磷泥烧酸法、物理法分离和化学法分离。
磷泥烧酸法就是把磷泥直接燃烧，黄磷燃烧生成的五氧化二磷去水合吸收塔吸收成为磷酸。该方法的设备包括焚烧炉和吸收设备。
物理法分离主要是通过萃取、过滤和蒸磷分离为主，主要设备萃取设备、过滤机或蒸磷锅。蒸磷虽然简单，但设备腐蚀大现场环境差，残渣还有少量单质磷。
化学法分离主要有一下几种：盐酸-硝酸法、纯碱法、氨解法、碳铵-烧碱-双氧水法。目前这些方法通常是在一个反应釜内进行反应，结束后把磷从底部放出来，虽然结构简单，但是不便于操作，而且反应产生的五氧化二磷气体没有得到吸收而排到大气当中，操作环境相当恶劣。
本发明提供了一种蒸发回收磷泥中的黄磷的方法及设备，该方法回收率高，现场无烟气、环境良好、残渣无害，操作简便。
发明内容
本发明提供了一种连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的方法及装置，利用蒸发原理把黄磷从磷泥中蒸发出来，从而达到回收黄磷的目的，磷泥经过脱水设备脱水后转入磷泥储槽中，磷泥从储槽出料口由螺旋输送机进入一级空心桨叶干燥机蒸发水分，后进入二级空心桨叶干燥机蒸发黄磷，蒸发残渣可直接掩埋处理或由肥料厂加工成复合肥，由热媒流体给干燥机提供热量。具体如下：
连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置，磷泥进入管道与叠螺机连接，叠螺机经螺旋给料机一与桨叶干燥机一连接，桨叶干燥机一与桨叶干燥机二连接；
导热油管道与热媒储槽经热油泵与煤气锅炉连接，煤气锅炉分别与桨叶干燥机一、桨叶干燥机二的底部连接，桨叶干燥机一、桨叶干燥机二顶部分别经管道与来自煤气锅炉的管线汇合后再与热媒储槽连接；
桨叶干燥机一、桨叶干燥机二顶部分别经管道与洗涤塔槽连接。
界区外煤气通入管道与煤气锅炉连接，煤气锅炉与烟囱连接；外界清水管道与洗涤塔槽上部连接，外界蒸汽管道与洗涤塔槽下部连接，洗涤塔槽顶部与烟囱连接；洗涤塔槽上部与溢流界区外黄磷污水池连接，下部与冷凝水排出管连接。
所述的螺旋给料机、桨叶干燥机一、桨叶干燥机二顶部均设置有氮气通入管道。
所述的桨叶干燥机二底部经螺旋给料机二连接至废渣仓。
所述的叠螺机与溢流界区外黄磷污水池连接。
所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，利用蒸发原理把元素磷从磷泥中蒸发出来，从而达到回收黄磷的目的，磷泥经过脱水设备脱水后转入磷泥储槽中，磷泥从储槽出料口由螺旋给料机进入一级桨叶干燥机蒸发水分，经一级桨叶干燥机出渣口自流进入二级桨叶干燥机蒸发元素磷，二级桨叶干燥机出渣口安装星型下料器出渣，蒸发后残渣可直接掩埋处理或由肥料厂加工成复合肥；热媒经过加热装置加热后由离心泵经过二级桨叶干燥机流入一级桨叶干燥机，又回到热媒储槽循环使用；一级桨叶干燥机、二级桨叶干燥机蒸发气体进入洗涤塔槽冷凝回收水汽和黄磷。
所述磷泥经过一级桨叶干燥机干燥温度为110-150℃，二级桨叶干燥机干燥温度为280-350℃。所述利用桨叶干燥机为空心，利用热媒流体间接加热磷泥，用三级密封分别是填料、惰性气体、填料密封桨叶两端，避免空气与磷泥接触，热媒流体二级空心桨叶干燥机流入一级空心桨叶干燥机，两级热源串联使用。所述磷泥在一级空心桨叶干燥机中停留时间2-4小时，在二级空心桨叶干燥机停留时间3-8小时。所述热媒流体可以是导热油、蒸汽。
本发明可将磷泥变废为宝，高效回收磷泥中元素磷，由于是低温蒸发回收黄磷，其黄磷纯度高、砷含量低；残渣中含少量磷酸盐，可作为复合肥原料使用；蒸发水经冷凝回收作为黄磷喷淋水使用，做到全面回收利用，无三废产生。利用黄磷生产尾气作为热源，磷泥经过叠螺机脱水再进入浆叶干燥机时磷泥含水量低，加上导热油作为循环热载体，充分利用热能，降低黄磷尾气消耗量，节约能源。生产设备充分考虑密封性和隔绝空气，避免生产现场“跑冒滴漏”和磷泥自燃，做到生产现场环境良好，无无组织烟气排放。本生产工艺机械化程度高，大量降低劳动强度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1工艺流程图。
具体实施方式
操作步骤：
1、磷泥预处理：磷泥由泥浆泵打入叠螺机进行部分脱水后转入磷泥储槽中。
2、开启两台干燥机，调整转速在2～8r/min，用惰性气体置换两台干燥机内气体，氧含量低于5%，开启导热油，一级空心桨叶干燥机内温度达到150℃时，开启磷泥进料螺旋输送机（或螺杆泵）。
3、磷泥通过储槽出料口进入到螺旋输送机，螺旋输送机转动时把磷泥送到一级空心桨叶干燥机，随着干燥机转动磷泥慢慢进入二级空心桨叶干燥机，二级空心桨叶干燥机内温度达到300℃；磷泥逐渐被升温最后磷泥中的单质磷被蒸发出来，残渣从二级空心桨叶干燥机出渣口排出。
4、从一级、二级空心桨叶干燥机上部出来的气体进入喷淋吸收塔冷却吸收得到黄磷。
5、整个过程用导热油加热二级空心桨叶干燥机，一级温度控制在室温110-150摄氏度，二级温度控制在280-350摄氏度。
实施例1
开启黄磷尾气有机热载体炉，将导热油升温到320℃，调整干燥机转速为4r/min，一级空心浆叶干燥机内温度达到150℃，开启螺杆泵以每小时0.8m³向干燥机输送磷泥（P205含量为3.2），。经过8小时加热，有残渣从二级空心浆叶干燥机出渣口出来，残渣中总磷含量（以P计）为6.6%，残渣置于空气中不冒烟，黄磷纯度为99.95%。
实施例2
开启黄磷尾气有机热载体炉，将导热油升温到320℃，调整干燥机转速为5r/min，一级空心浆叶干燥机内温度达到150℃，开启螺杆泵以每小时0.8m³向干燥机输送磷泥（P205含量为2.8）。经过7小时20分加热，有残渣从二级空心浆叶干燥机出渣口出来，残渣中总磷含量（以P计）为6.3%，残渣置于空气中不冒烟，黄磷纯度为99.94%。
实施例3
开启黄磷尾气有机热载体炉，将导热油升温到320℃，调整干燥机转速为6r/min，一级空心浆叶干燥机内温度达到150℃，开启螺杆泵以每小时0.8m³向干燥机输送磷泥（P205含量为3.0）。经过6小时40分加热，有残渣从二级空心浆叶干燥机出渣口出来，残渣中总磷含量（以P计）为6.7%，残渣置于空气中不冒烟，黄磷纯度为99.95%。

Claims (8)

1.连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，该工艺所用的装置结构为磷泥进入管道与叠螺机（1）连接，叠螺机（1）经螺旋给料机一（2）与桨叶干燥机一（3）连接，桨叶干燥机一（3）与桨叶干燥机二（4）连接；
导热油管道与热媒储槽（6）经热油泵（7）与煤气锅炉（8）连接，煤气锅炉（8）分别与桨叶干燥机一（3）、桨叶干燥机二（4）的底部连接，桨叶干燥机一（3）、桨叶干燥机二（4）顶部分别经管道与来自煤气锅炉（8）的管线汇合后再与热媒储槽（6）连接；
利用蒸发原理把元素磷从磷泥中蒸发出来，从而达到回收黄磷的目的，磷泥经过脱水设备脱水后转入磷泥储槽中，磷泥从储槽出料口由螺旋给料机进入一级桨叶干燥机蒸发水分，经一级桨叶干燥机出渣口自流进入二级桨叶干燥机蒸发元素磷，二级桨叶干燥机出渣口安装星型下料器出渣，蒸发后残渣可直接掩埋处理或由肥料厂加工成复合肥；热媒经过加热装置加热后由离心泵经过二级桨叶干燥机流入一级桨叶干燥机，又回到热媒储槽循环使用；一级桨叶干燥机、二级桨叶干燥机蒸发气体进入洗涤塔槽冷凝回收水汽和黄磷，所述磷泥经过一级桨叶干燥机干燥温度为110-150℃，二级桨叶干燥机干燥温度为280-350℃。
2.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，桨叶干燥机一（3）、桨叶干燥机二（4）顶部分别经管道与洗涤塔槽（10）连接，界区外煤气通入管道与煤气锅炉（8）连接，煤气锅炉（8）与烟囱（9）连接；外界清水管道与洗涤塔槽（10）上部连接，外界蒸汽管道与洗涤塔槽（10）下部连接，洗涤塔槽（10）顶部与烟囱（9）连接；洗涤塔槽（10）上部与溢流界区外黄磷污水池连接，下部与冷凝水排出管连接。
3.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，螺旋给料机（2）、桨叶干燥机一（3）、桨叶干燥机二（4）顶部均设置有氮气通入管道。
4.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，桨叶干燥机二（4）底部经螺旋给料机二（11）连接至废渣仓。
5.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，叠螺机（1）与溢流界区外黄磷污水池连接。
6.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，所述利用桨叶干燥机为空心，利用热媒流体间接加热磷泥，用三级密封分别是填料、惰性气体、填料密封桨叶两端，避免空气与磷泥接触，热媒流体二级空心桨叶干燥机流入一级空心桨叶干燥机，两级热源串联使用。
7.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，所述磷泥在一级空心桨叶干燥机中停留时间2-4小时，在二级空心桨叶干燥机停留时间3-8小时。
8.权利要求1所述的连续多级蒸发回收磷泥中黄磷的装置进行的工艺，其特征在于，所述热媒流体是导热油、蒸汽。
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