[實用新型]碳熱法磷酸生產設備

無效

• 申請號: 200720105126.0
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN201125164Y
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 王毓生
• 申請（專利權）人: 王毓生
• 主分類號: C01B25/18
• 分類號: C01B25/18
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所
• 代理人: 李行健

技術領域

本實用新型屬磷酸生產設備技術領域。

背景技術

熱法磷酸的生產，目前主要有電爐黃磷燒酸法磷酸和窯法磷酸。電爐黃磷燒成的磷酸成本高但質量好。窯法磷酸的生產主要有隧道窯法和旋窯法兩種。隧道窯法生產磷酸設備投資大，操作和備料復雜，以宜昌市開發區三新磷化工為代表。旋窯法生產磷酸，設備投資雖略低于隧道窯，但投入也大。旋窯法的還原反應與氧化反應不能截然分開，為了解決窯內高溫爐氣中五氧化二磷與入爐冷原料中鈣的反應問題，設備構成復雜，且雖經采取一次成球、兩次包裹等措施，仍未從根本上解決問題，不適應大工業化生產。本專利申請人的中國專利ZL200620019649.9“磷礦碳熱法生產磷酸的專用設備”雖從根本上解決了旋窯生產磷酸存在的很多問題，但經長期的中試生產也暴露出一些不足：旋窯投資大，窯尾部在高溫下密封困難，經預熱后的原料，溫度高、送料設備難以承受長時間工作。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，提供一種大工業化生產窯法磷酸的碳熱法磷酸生產設備，該設備結構簡單、耐用，投資小，可用中低品位磷礦生產磷酸，生產成本低，還原率高。

本實用新型的結構：碳熱法磷酸生產設備為一立式罐，其中：

罐體內上部設一垂直預熱通道，罐體內壁與預熱通道之間的空腔為氧化室，預熱通道頂部設進料裝置，氧化室設空氣進口和氧化氣體出口；

罐體內中部為還原室，還原室上端與預熱通道及氧化室均對接連通，還原室被四個或四個以上的燃氣燃燒室所包圍，還原室與每個燃氣燃燒室均連通，每個燃氣燃燒室設燃氣和熱風進口；

還原室下面設余炭燃燒室，余炭燃燒室上端與還原室對接連通，余炭燃燒室設熱風進口；

罐體內最下部為冷卻室，冷卻室上端與余炭燃燒室下部對接連通，冷卻室下端設排渣裝置。

所說進料裝置和排渣裝置均屬現有技術。還原室的截面可為圓形或矩形。冷卻室外可圍有冷卻水套。

本實用新型使用時，氧化室的氧化氣體出口與屬現有技術的常規設備換熱器、冷凝裝置、除塵裝置、水化塔、除霧器等外圍裝置連接，進行換熱和磷酸收集。

本實用新型的工作過程：磷礦粉、硅石粉和炭粉與粘接劑、水混合拌均，壓制成團礦，經干燥，焦結后，原料通過預熱通道頂部的進料裝置進入預熱通道，被預熱并下降進入還原室。原料此時不與含氧氣體接觸，不存在其中還原炭的早燃問題。原料在還原室被進一步升溫至還原反應溫度，逸出的磷氣體上升進入氧化室，與進入氧化室的空氣進行氧化燃燒，燃燒熱加熱預熱通道內的原料。氧化燃燒后的爐氣尚帶有較高的熱量，經氧化室的氧化氣體出口進入常規設備換熱器，對鼓入的冷風進行換熱升溫。所得熱風主要供給燃氣燃燒室和余炭燃燒室，也可有部分供給氧化室。換熱器換熱后的爐氣經降溫、除塵，進入水化塔，爐氣中的五氧化二磷與水化合得磷酸。經還原反應后的團礦渣中含有大量未反應的余炭，下移進入余炭燃燒室，高溫的余炭在此燃燒，可控制進入余炭燃燒室的風量以得到大量一氧化碳，從而能提高還原室內的還原氣氛；余炭燃燒生成的熱量可提高還原室溫度。燃燒后的余渣經排渣裝置排出。

本實用新型的有益效果：設備結構簡單，立式罐的投入比旋窯低得多，沒有活動運轉結構，故障大幅減少。還原條件比旋窯好，還原溫度容易提高，便于控制，渣中的磷殘留低，磷的回收率高，能利用中低品位的磷礦生產高質量磷酸，生產成本低，所排廢渣可作為生產水泥的原料，有利于環保和提高經濟效益。

附圖說明

附圖為實施例的主視剖面結構示意圖。

具體實施方式

見附圖所示的實施例：立式罐外殼由鋼板制成，內襯耐火材料。垂直預熱通道1設于罐體內上部。氧化室2為罐體內壁與預熱通道1之間的空腔。3為預熱通道1頂部的可密封進料裝置。4為氧化室2的空氣進口，5為氧化室2的氧化氣體出口。截面為圓形的還原室6上端與預熱通道1及氧化室2對接連通。共有四個燃氣燃燒室7包圍還原室6，還原室6與每個燃氣燃燒室7均連通。8為燃氣燃燒室7的燃氣與熱風進口。余炭燃燒室9上端與還原室6對接連通。10為余炭燃燒室9的熱風進口。冷卻室11位于罐體內最下部。冷卻室11上端與余炭燃燒室9下部對接連通。12為冷卻室11下端的排渣裝置。冷卻室11外圍有冷卻水套13。使用該設備生產碳熱法磷酸，原料中磷的還原率大于95％，可使用低硅配料，提高了渣的使用效果。

以上實施例僅為了對本實用新型作進一步說明，而本實用新型的范圍不受所舉實施例的局限。