一種氣態磷洗滌裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種氣態磷洗滌裝置，屬于電爐法黃磷生產中的磷回收處理【技術領域】，包括受磷槽a、受磷槽b和噴淋系統。采用本發明所述的氣態磷洗滌裝置安全可靠、吸收效率高、節約用水、操作流程簡單、系統不堵塞、設備投資少等特點。本裝置充分利用了蒸磷鍋爐產生的熱水作為受磷槽保溫夾套的熱能介質，節約了能源，達到了節能降耗的目的；噴淋水從受磷槽b、通過噴淋泵循環到受磷槽a，節約了工藝用水，提高水資源的利用率。本裝置是蒸磷鍋爐的配套洗滌裝置，可大大提高作業人員的操作安全性，改善作業人員的工作環境，提高了工作效率，提高了磷資源和水資源的利用率，具有很好的經濟效率、環境效率和社會效率。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電爐法黃磷生產中的磷回收處理【技術領域】，尤其涉及一種氣態磷洗滌 裝直。 一種氣態磷洗澡裝置

【背景技術】
[0002] 在現有技術中，黃磷行業生產過程中產生的泥磷，一是用于生產70%酸，再生產六 偏磷酸鈉等鈉鹽，二是直接回收黃磷。在目前六偏磷酸鈉等鈉鹽市場供大于求的情況下，生 產70%酸相對于直接回收黃磷不僅成本較高，銷售的運輸成本也較高。由于近年來磷酸鹽 市場一直處于疲軟狀態，同時磷精細化工產品開發較早和較成熟的湖北和江蘇等地廠家對 磷酸鹽市場形成的長期壟斷，造成了貴州和云南等地的廠家市場占有率較小，甚至沒有了 市場，所以貴州和云南的黃磷生產廠家主要以直接回收黃磷為主。目前回收黃磷常用的主 要方法一是過濾，二是蒸發，但由于目前使用的過濾技術在濾渣中的殘磷含量在10?15% 左右，仍然較高，遠遠未達到經濟排放和環保排放要求，必須進行二次回收處理，而目前二 次處理泥磷的主要方法還是用蒸餾法，回收黃磷的方法主要用塔噴法、插入法和管噴法。
[0003] 磷吸收的裝置形式目前主要有三種形式，一種是塔噴法，又分為內噴法和外噴法， 另一種是管噴法，第三種是插入法即導氣管直接插入液面以下100mm左右。由于黃磷難溶 于水，熔點為44. TC，沸點為280°C，所以在黃磷的生產、分離、吸收、加工精制、包裝、運輸 等過程中，黃磷都離不開溫度和水。目前我們生產黃磷的裝置和二次回收磷的吸收方法是 前三種，因生產裝置和磷回收裝置的操作特性不同，黃磷生產均用塔內噴法回收黃磷，而蒸 磷回收黃磷采用的是前三種吸收法。但無論采用塔噴法、管噴法、還是插入法，在噴淋水溫 和水量一定的條件下對蒸磷裝置回收黃磷而言都不是最佳方法，其原因分別是：塔內噴法， 由于磷蒸氣進入塔內后發生體積放大密度變小，噴頭產生的霧化水雖增加了接觸冷卻的空 間卻減少了接觸冷卻的機率，在塔內增大了磷分子的流通間隙，相當一部分磷分子會快速 通過噴淋塔從放空管排放接觸大氣而燃燒；而塔外噴法是用水直接冷卻塔外壁而達到冷卻 塔內一部分磷蒸氣的目的，相當一部分磷分子會快速通過冷卻塔從放空管排放接觸大氣而 燃燒；對管噴法雖然磷蒸氣接觸冷卻水的機率增大，但由于管徑小氣體本身的流速大，所以 相當一部分磷分子會快速通過噴淋管從放空管排放接觸大氣而燃燒；對插入法，雖然增大 了磷蒸氣接觸冷卻水的機率，但由于接觸冷卻水的容量較小，同時冷卻水會因吸收大量的 氣體熱量而水溫增高，所以，一方面造成氣流沖翻液面形成氣流和氣泡夾帶磷蒸氣快速脫 離冷卻液面，從而使相當一部分磷分子從放空管排放接觸大氣而燃燒，一方面由于導氣管 插入液面下造成氣體阻力增大，增加了蒸磷鍋內的壓力，從而阻礙蒸磷鍋內的磷沸騰汽化 與泥發生分離，從而增加了分離難度和分離時間。
[0004] 基于以上原因，為了達到安全可靠運行、節能環保、節約水資源，同時減輕操作人 員的勞動強度，簡化操作程序和改善操作環境，提高磷資源的綜合利用率，研究出一種高效 洗滌和安全回收黃磷的裝置事在必行。


【發明內容】

[0005] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種氣態磷洗滌裝置，通過該裝置對蒸磷鍋 產生的磷蒸汽進行高效洗滌和安全回收，可大大提高黃磷的回收率、利用率和節約磷資源， 提高經濟效益，減少環境污染，減輕勞強度，改善操作，具有很好的經濟效益、環境效益和社 會效益。
[0006] 本發明通過以下技術方案得以實現。
[0007] 本發明提供的一種氣態磷洗滌裝置；受磷槽a、受磷槽b和噴淋系統，其中：
[0008] 受磷槽a包括噴淋管a、隔板a、出料管a和溢流口 a ;其中，出料管a在受磷槽a的 底部，溢流口 a在受磷槽a的上端側壁上；噴淋管a安裝在受磷槽a的頂部，噴淋管a上部 為直管狀下部為喇叭狀，上部側面連接磷蒸汽管，下端深入受磷槽a中，并且噴淋管a的下 端出口與溢流口 a處相平；受磷槽a的頂端還有固定有隔板a，隔板a倒掛在受磷槽a的頂 端，隔板a的下端位于溢流口 a的水平面下，隔板a將受磷槽a上端的隔成兩個區域，噴淋 管a位于一個區域，溢流口 a位于另一個區域；
[0009] 受磷槽b包括噴淋管b、隔板b、出料管b、進料口 b和放空管，出料管b位于受磷 槽b的底端，進料口 b位于受磷槽b的上端側壁上，進料口 b通過管道與溢流口 a連接；受 磷槽b的上端安裝有噴淋管b、隔板b和放空管；噴淋管b與受磷槽a的頂端連接，并且噴 淋管b在受磷槽a頂端的連接口位于受磷槽a上隔板a隔成兩個區域的噴淋管a所在的區 域；隔板b倒掛在受磷槽b的頂端，并隔板b的下端位于進料口 b的水平面下，隔板b將受 磷槽b的上端分割成兩個區域，進料口 b位于一個區域，噴淋管b、放空管的連接處位于另一 個區域；
[0010] 噴淋系統包括噴淋泵、噴淋嘴b和噴淋嘴C，噴淋泵的入水管深入受磷槽b中，噴淋 泵的出水管連接噴淋嘴b和噴淋嘴c，噴淋嘴b和噴淋嘴c分別深入噴淋管a和隔板a中； [0011] 并且受磷槽a的安裝高度比受磷槽b高。
[0012] 所述的噴淋系統還包括噴淋嘴a，噴淋嘴a深入磷蒸汽管中。
[0013] 所述的受磷槽a和受磷槽b的結構形狀為圓錐底+筒體結構，圓錐底和筒體帶有 保溫夾套，受磷槽a和受磷槽b的下端保溫夾套分別連接有進水口 a和進水口 b，受磷槽a 和受磷槽b的上端分別連接側面出水口 a和側面出水口 b，受磷槽a的側面出水口 a通過管 道與受磷槽b的進水管b連接。
[0014] 噴淋泵的入水管位于隔板b將受磷槽b分割成兩個區域的溢流口 b所在的區域
[0015] 本發明的有益效果在于：與塔噴法、管噴法、還是插入法三種磷吸收的裝置形式 相比，本發明為一種氣態磷洗滌裝置，采用了管噴法+液面接觸法的洗滌工藝，具有以下特 點：一是增大了磷蒸氣接觸冷卻水的機率，增加了氣液接觸時間，氣體中的磷分子得到了冷 卻水的充分冷卻吸收，大大減少了磷蒸氣從放空管的排放量；二是液面接觸法克服了導氣 管直接插入液面下造成氣體阻力增大、蒸磷鍋內的壓力增大，阻礙蒸磷鍋內的磷沸騰汽化 與泥發生分離等不利因素，而液面接觸法減小了分離難度和縮短了分離時間；三是液面接 觸法有效地隔絕了蒸磷鍋與受磷槽的系統壓力，可以防止蒸磷鍋內壓力減小從而造成大氣 倒入蒸磷鍋內的現象從而發生系統放炮。四是受磷槽的冷卻水可做到重復循環使用，只補 充蒸發和排空損失水量。五是可克服塔噴法、管噴法、還是插入法為取得較好冷卻吸收效 果，而需重新設置循環冷卻水池來解決水溫過高的問題。
[0016] 采用本發明所述的氣態磷洗滌裝置安全可靠、效率高、成本低，對黃磷生產磷資源 的回收利用效果好。1套1萬噸/年黃磷裝置采用水洗礦生產黃磷，每年產生含磷量28%? 30%的泥磷約1500t?1700t，通過此裝置與配套的蒸磷鍋爐對泥磷進行處理后最低可回 收黃磷405t/年，可產生直接經濟價值607. 5萬元，同時洗滌水可以得到有效循環重復利 用。此裝置的發明，可大大改善黃磷生產作業人員的操作環境，提高工作效率，提高磷資 源和水資源的利用效率，達到了節能減排的目的，具有很好的經濟效率、環境效率和社會效 率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0018] 圖中：10_受磷槽a，11-噴淋管a，12-隔板a，13-進水管a，14-出料管a，15-側面 出水口 a，16-溢流口 a，20-受磷槽b，21-噴淋管b，22-隔板b，23-進水管b，24-出料管b， 25-側面出水口 b，26-進料口 b，27-放空管，30-噴淋泵，31-噴淋嘴a，32-噴淋嘴b，33-噴 淋嘴c，40-磷蒸汽管。

【具體實施方式】
[0019] 下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0020] 一種氣態磷洗滌裝置；受磷槽alO、受磷槽b20和噴淋系統，其中：
[0021] 受磷槽alO包括噴淋管all、隔板al2、出料管al4和溢流口 al6 ;其中，出料管al4 在受磷槽alO的底部，溢流口 al6在受磷槽alO的上端側壁上；噴淋管all安裝在受磷槽 alO的頂部,噴淋管all上部為直管狀下部為喇叭狀，喇叭端面設置有與水面充分接觸的翻 邊法蘭，上部側面連接磷蒸汽管40,下端深入受磷槽alO中，并且噴淋管all的下端出口與 溢流口 al6處相平；受磷槽alO的頂端還有固定有隔板al2,隔板al2倒掛在受磷槽alO的 頂端，隔板al2的下端位于溢流口 al6的水平面下，隔板al2將受磷槽alO上端的隔成兩個 區域，噴淋管all位于一個區域，溢流口 al6位于另一個區域；
[0022] 受磷槽b20包括噴淋管b21、隔板b22、出料管b24、進料口 b26和放空管27,出料 管b24位于受磷槽b20的底端，溢流口 b26位于受磷槽b20的上端側壁上，進料口 b26通過 管道與溢流口 al6連接；受磷槽b20的上端安裝有噴淋管b21、隔板b22和放空管27 ;噴淋 管b21與受磷槽alO的頂端連接，并且噴淋管b21在受磷槽alO頂端的連接口位于受磷槽 alO上隔板al2隔成兩個區域的噴淋管all所在的區域；隔板b22倒掛在受磷槽b20的頂 端，并隔板b22的下端位于進料口 b26的水平面下，隔板b22將受磷槽b20的上端分割成兩 個區域，溢流口 b26位于一個區域，噴淋管b21、放空管27的連接處位于另一個區域；
[0023] 噴淋系統包括噴淋泵30、噴淋嘴a31、噴淋嘴b32和噴淋嘴c33,噴淋泵30的入水 管深入受磷槽b20中，噴淋泵30的入水管位于隔板b22將受磷槽b20分割成兩個區域的進 料口 b26所在的區域，噴淋泵30的出水管連接噴淋嘴a31、噴淋嘴b32和噴淋嘴c33,噴淋 嘴a31、噴淋嘴b32和噴淋嘴c33分別深入磷蒸汽管40、噴淋管all和隔板al2中；
[0024] 并且受磷槽alO的安裝高度比受磷槽b20高。
[0025] 所述的受磷槽alO和受磷槽b20的結構形狀為圓錐底+筒體結構，圓錐底和筒體 帶有保溫夾套，受磷槽alO和受磷槽b20的下端保溫夾套分別連接有進水口 al3和進水口 b23,受磷槽alO和受磷槽b20的上端分別連接側面出水口 al5和側面出水口 b25,受磷槽 alO的側面出水口 al5通過管道與受磷槽b20的進水管b23連接。進水口 al3和側面出水 口 b25分別通過管道連接回到熱水槽內，通過管道泵的不斷循環實現熱能交換，從而達到 設備保溫的目的。
[0026] 受磷槽alO和受磷槽b20的外形結構為圓錐底+筒體，且在受磷槽內部設置隔板 將受磷槽內液面上的壓力分為系統壓力和大氣壓力，大氣壓力一邊無頂蓋保持與大氣相 通。
[0027] 此裝置與蒸磷鍋爐配套安裝，噴淋管all上部側面連接磷蒸汽管40,磷蒸汽管40 與蒸磷鍋的出氣口相連通，受磷槽alO和受磷槽b20的安裝標高分別為3. 226m和3. 226m， 放空管27的放空標高為15m。
[0028] 本發明的原理是冷凝原理：根據黃磷的物理性質熔點是44. 1°C、沸點是280°C和 黃磷難溶于水的性質采用冷凝洗滌的方法進行回收。
[0029] 本發明的工作過程操作步驟：1、觀察放空管開始排氣后即可啟動液下型噴淋泵 30進行噴淋洗滌，直到放空管不排氣為止；2、根據受磷槽alO和受磷槽b20的磷位情況不 定時進行包裝即可；3、注意觀察受磷槽b20的水位，以隔板b22插入液下200_為宜。
【權利要求】
1. 一種氣態磷洗滌裝置，其特征在于：受磷槽a(10)、受磷槽b(20)和噴淋系統，其中： 受磷槽a (10)包括噴淋管a (11)、隔板a (12)、出料管a (14)和溢流口 a (16);其中，出 料管a(14)在受磷槽a(10)的底部，溢流口 a(16)在受磷槽a(10)的上端側壁上；噴淋管 a(ll)安裝在受磷槽a(10)的頂部，噴淋管a(ll)上部為直管狀下部為喇叭狀，上部側面連 接磷蒸汽管（40)，下端深入受磷槽a(10)中，并且噴淋管a(ll)的下端出口與溢流口 a(16) 處相平；受磷槽a (10)的頂端還有固定隔板a (12)，隔板a (12)倒掛在受磷槽a (10)的頂端， 隔板a (12)的下端位于溢流口 a (16)的水平面下，隔板a (12)將受磷槽a (10)上部分隔成 兩個區域，噴淋管a(ll)位于一個區域，溢流口 a(16)位于另一個區域； 受磷槽b (20)包括噴淋管b (21)、隔板b (22)、出料管b (24)、進料口 b (26)和放空管 (27)，出料管b (24)位于受磷槽b (20)的底端，進料口 b (26)位于受磷槽b (20)的上端側壁 上，進料口 b (26)通過管道與溢流口 a (16)連接；受磷槽b (20)的上端安裝有噴淋管b (21)、 隔板b(22)和放空管（27);噴淋管b(21)與受磷槽a(10)的頂端連通，并且噴淋管b(21)在 受磷槽a(10)頂端的連接口位于受磷槽a(10)上隔板a(12)隔成兩個區域的噴淋管a(ll) 所在的區域；隔板b(22)倒掛在受磷槽b(20)的頂端，并隔板b(22)的下端位于進料口 b (26)的水平面下，隔板b (22)將受磷槽b (20)的上端分割成兩個區域，進料口 b (26)位于 一個區域，噴淋管b (21)、放空管（27)的連接處位于另一個區域； 噴淋系統包括噴淋泵（30)、噴淋嘴b (32)和噴淋嘴c (33)，噴淋泵（30)的入水管深入 受磷槽b (20)中，噴淋泵（30)的出水管連接噴淋嘴b (32)和噴淋嘴c (33)，噴淋嘴b (32)和 噴淋嘴c (33)分別深入噴淋管a (11)和噴淋管b (21)中； 并且受磷槽a (10)的安裝高度比受磷槽b (20)高。
2. 如權利要求1所述的氣態磷洗滌裝置，其特征在于：所述的噴淋系統還包括噴淋嘴 a (31)，噴淋嘴a (31)深入磷蒸汽管（40)中。
3. 如權利要求1所述的氣態磷洗滌裝置，其特征在于：所述的受磷槽a(10)和受磷槽 b(20)的結構形狀為圓錐底+筒體結構，圓錐底和筒體帶有保溫夾套，受磷槽a(10)和受磷 槽b (20)的下端保溫夾套分別連接有進水口 a (13)和進水口 b (23)，受磷槽a (10)和受磷槽 b(20)的上端分別連接側面出水口 a(15)和側面出水口 b(25)，受磷槽a(10)的側面出水口 a(15)通過管道與受磷槽b(20)的進水管b(23)連接。
4. 如權利要求1所述的氣態磷洗滌裝置，其特征在于：噴淋泵（30)的入水管位于隔板 b (22)將受磷槽b (20)分割成兩個區域的進料口 b (26)所在的區域。
【文檔編號】C01B25/047GK104108691SQ201410347227
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】何海, 羅勇, 袁洪彥 申請人:貴陽中化開磷化肥有限公司