CN109573971A - 一种生产黄磷的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产黄磷的装置，包括原料仓、原料预热器、风机/泵、电炉、渣池、吸收塔、精制设备和产品仓。装置设有控温换热器。原料仓通过原料预热器连接到原料入口，磷渣出口连接到渣池，电炉的导气管道通过控温换热器的管程连接到吸收塔，风机/泵通过控温换热器的壳程连接到原料预热器。吸收塔尾气出口通过水封器连接到尾气回收处理***，吸收塔的受磷槽连接精制设备，精制设备设有产品出口和排污口，产品出口连接到产品仓，排污口连接到废物处理***。本发明在原来的黄磷生产装置上增加了控温换热器，对黄磷蒸汽进行控温，优化了黄磷的生产过程，有利于减轻吸收塔的负荷，节能增效，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于化工生产设备技术领域，涉及一种生产黄磷的装置。
背景技术
黄磷是一种重要的化工原料，现有的黄磷生产工艺多是采用电炉法，工业化应用的电炉法黄磷生产工艺分为使用大型自焙电极制磷电炉的生产工艺和使用多电极制磷电炉生产工艺。主要流程基本相同，即都是将由磷矿石、硅石和焦炭按比例配成的混合料送入电炉，在电炉内的混合料发生还原反应生成炉气，炉气从反应熔区逸出，经过炉内上部由连续补充的混合料所形成的炉气过滤层后携带一部分混合料中的杂质从电炉中排出，再经除尘、冷凝洗涤、精制分离得到黄磷产品，尾气则回收利用或点火放空。
现有技术在电炉内的混合料发生还原反应生成黄磷蒸汽直接进入吸收塔吸收，然后经过精制制成产品黄磷，由于黄磷蒸汽的温度高，直接吸收一方面需要大量的喷淋水冷却吸收，另一方面黄磷蒸汽的携带的热量白白浪费，增加了黄磷生产的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产黄磷的装置，对黄磷蒸汽进行控温，充分利用黄磷蒸汽携带的热量预热原料，减轻吸收塔的符合，节能增效，降低生产成本。
本发明的技术方案是：生产黄磷的装置，包括原料仓、电炉、渣池、吸收塔精制设备和产品仓。装置设有控温换热器，电炉设有原料入口、导气管道和磷渣出口。原料仓连接到原料入口，磷渣出口连接到渣池，电炉的导气管道通过控温换热器连接到吸收塔，吸收塔连接精制设备。精制设备设有产品出口和排污口，所述产品出口连接到产品仓，排污口连接到废物处理***。
吸收塔设有炉气入口、尾气出口、喷淋器、受磷槽和水封器，炉气入口与控温换热器出口连接，尾气出口通过水封器连接到尾气回收处理***。喷淋器安装在吸收塔的顶部，喷淋器与水管路连接。受磷槽位于吸收塔的下部，受磷槽底部设有粗黄磷出口，所述粗黄磷出口连接到精制设备。
控温换热器为列管式结构、套管式结构、热管式结构或管壳式结构，控温换热器的换热介质气体或液体。
装置设有原料预热器和风机/泵，控温换热器为管壳式结构，原料仓通过原料预热器连接到电炉原料入口，电炉的导气管道通过控温换热器的管程连接到吸收塔，风机/泵通过控温换热器的壳程连接到原料预热器，原料预热器的气体出口连接到废气排放***。
本发明在原来的黄磷生产装置上增加了控温换热器，对黄磷蒸汽进行控温，将磷蒸汽的温度控制在130℃左右进入吸收塔，优化了黄磷的生产工艺过程。本发明充分利用黄磷蒸汽携带的热量预热原料，有利于减轻吸收塔的负荷，节能增效，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明生产黄磷的装置的流程示意图；
其中：1—原料预热器、2—电炉、3—渣池、4—控温换热器、5—风机/泵、6—吸收塔、7—精制设备、8—水封器、9—受磷槽、10—产品仓、11—喷淋器、12—导气管道。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明生产黄磷的装置如图1所示，包括原料仓、电炉2、原料预热器1、风机/泵5、控温换热器4、渣池3、吸收塔6、精制设备7和产品仓10。电炉设有原料入口、导气管道12和磷渣出口，原料仓通过原料预热器连接到电炉2原料入口，电炉的磷渣出口连接到渣池3。吸收塔6设有炉气入口、尾气出口、喷淋器11、受磷槽9和水封器8，控温换热器4为管壳式结构。电炉的导气管道12通过控温换热器4的管程连接到吸收塔6的炉气入口，风机/泵通过控温换热器4的壳程连接到原料预热器1，原料预热器的气体出口连接到废气排放***。吸收塔6尾气出口通过水封器8连接到尾气回收处理***。喷淋器安装在吸收塔的顶部，喷淋器与水管路连接。受磷槽9位于吸收塔的下部，受磷槽底部设有粗黄磷出口，粗黄磷出口连接到精制设备7。精制设备设有产品出口和排污口，产品出口连接到产品仓10，排污口连接到废物处理***。
本发明生产黄磷的装置的工艺过程为：将符合生产工艺要求的混合物料输送至原料仓。混合物料通过原料预热器1用控温换热器中与炉气换热后的热风预热至130℃，然后通过下料管连续送入密闭微正压电炉2内。电炉的三相电极在其额定功率左右工作，使进入电炉的混合料在1400-1500℃下发生还原反应。生成的磷渣定期排出进入渣池，并及时运走。生成的黄磷蒸汽、CO和四氟化硅等呈气态（称为炉气）从电炉的反应熔区逸出，经过炉内上部连续补充的混合料层。由过导气管道12经控温换热器将炉气换热到130℃左右进入吸收塔，经低浊度、温度和压力适宜的循环污水喷淋冷却吸收，黄磷凝聚成液滴进入塔底的受磷槽9中，即为粗磷。C0等气体（即尾气）经水封器8去到尾气回收处理***，进行回收处理作燃料燃烧或作化工原料利用。粗磷通过精制用蒸汽加热、搅拌、澄清后，沉积为纯磷，进过冷凝，冷却成型后即得产品黄磷。
Claims (4)
1.一种生产黄磷的装置，包括原料仓、电炉（2）、渣池（3）、吸收塔（6）精制设备（7）和产品仓（10），其特征是：所述装置设有控温换热器（4），所述电炉设有原料入口、导气管道（12）和磷渣出口；所述原料仓连接到原料入口，所述磷渣出口连接到渣池（3），所述导气管道（12）通过控温换热器（4）连接到吸收塔（6），所述吸收塔的连接精制设备（7）；所述精制设备设有产品出口和排污口，所述产品出口连接到产品仓（10），所述排污口连接到废物处理***。
2.根据权利要求1所述的生产黄磷的装置，其特征是：所述装置所述吸收塔（6）设有炉气入口、尾气出口、喷淋器（11）、受磷槽（9）和水封器（8），所述炉气入口与控温换热器（4）出口连接，所述尾气出口通过水封器连接到尾气回收处理***；所述喷淋器安装在吸收塔的顶部，喷淋器与水管路连接；所述受磷槽（9）位于吸收塔的下部，受磷槽底部设有粗黄磷出口，所述粗黄磷出口连接到精制设备（7）。
3.根据权利要求1所述的生产黄磷的装置，其特征是：所述控温换热器（4）为列管式结构、套管式结构、热管式结构或管壳式结构，所述控温换热器（4）的换热介质气体或液体。
4.根据权利要求3所述的生产黄磷的装置，其特征是：所述装置设有原料预热器（1）和风机/泵（5），所述控温换热器（4）为管壳式结构，所述原料仓通过原料预热器连接到电炉（2）原料入口，所述电炉的导气管道（12）通过控温换热器（4）的管程连接到吸收塔（6），所述风机/泵通过控温换热器的壳程连接到原料预热器（1），原料预热器的气体出口连接到废气排放***。
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