[實用新型]一種利用密閉環(huán)形加熱爐生產(chǎn)黃磷的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220704644.5
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN203095620U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白玉龍;王昀睿
• 申請（專利權(quán)）人: 西安瑞馳節(jié)能工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: C01B25/027
• 分類號: C01B25/027
• 代理公司: 西安西交通盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 61217
• 代理人: 陳翠蘭

本實用新型涉及一種生產(chǎn)黃磷的設(shè)備，尤其是涉及一種利用密閉環(huán)形加熱爐生產(chǎn)黃磷的設(shè)備。

黃磷是一種非常重要的、無法替代的化工原料，用它作原料可以生產(chǎn)出磷酸、農(nóng)藥、洗滌劑、磷肥等多種產(chǎn)品，廣泛使用在肥料、食品、醫(yī)藥、電子、紡織、冶金、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域，在國防工業(yè)上也有重要地位。目前國內(nèi)外黃磷生產(chǎn)中，電爐法為絕對主導(dǎo)工藝，即將磷礦石、硅石和碳質(zhì)還原劑混合料加入密閉式電爐內(nèi)，電爐內(nèi)輸入的三相電流以電阻熱形式產(chǎn)生高溫，爐料在1300?1500℃高溫下熔融并進行化學(xué)還原反應(yīng)，生產(chǎn)出元素磷（P₄）、一氧化碳（CO）等氣態(tài)物并夾帶粉塵逸出，稱含磷爐氣，含磷爐氣進入冷卻系統(tǒng)，經(jīng)冷凝分離精制而得到磷，反應(yīng)式為：

我國是目前世界第一黃磷生產(chǎn)大國，黃磷產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的85%，約有黃磷生產(chǎn)企業(yè)140余家。黃磷是一種高能耗產(chǎn)品，據(jù)統(tǒng)計，2011年全國制磷企業(yè)每噸黃磷的平均綜合能耗為3.316噸標準煤，在各種工業(yè)產(chǎn)品的綜合能耗中名列前茅，這使得制磷工業(yè)的發(fā)展受到制約，同時也說明節(jié)能在制磷工業(yè)中顯得尤為重要和迫切。電爐法制備黃磷過程中的綜合能耗包括電爐電、焦炭、動力電、水和汽的消耗（均折算成標煤）等，而電爐系統(tǒng)消耗的電能占黃磷綜合能耗70%以上，一般每生產(chǎn)一噸元素磷最少需要耗電13500度，電耗占其制造成本的55?60%，電爐系統(tǒng)節(jié)能是黃磷行業(yè)節(jié)能工作的重點。

近年來，為降低黃磷行業(yè)的綜合能耗水平，國家相關(guān)部門出臺了《黃磷單位產(chǎn)品能源消耗限額》、《黃磷行業(yè)準入條件》、《黃磷清潔生產(chǎn)評價指標體系》等一系列措施和政策，以促進黃磷行業(yè)的清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排。經(jīng)過努力，在較多企業(yè)實現(xiàn)了如電爐大型化、DCS全過程控制、爐渣回收利用、污水閉路循環(huán)等，國內(nèi)黃磷行業(yè)發(fā)展取得顯著進步。此外，針對黃磷電爐系統(tǒng)的電能消耗大的弊端，各科研單位、企業(yè)也在實踐中也提出和采用了許多改進的措施，如：1)提高變壓器過載；2)三相電極由3根改為6根；3)輸電短網(wǎng)由銅排改為管內(nèi)水冷卻銅管；4)改部分構(gòu)件材質(zhì)為不銹鋼管；5)改變?nèi)鄢貛缀涡螤睢⒊叽绾碗姌O排布等等。以上措施對于黃磷行業(yè)能耗控制取得了一定的成效，但電耗高的問題并沒有得到實質(zhì)解決。特別是隨著原料磷礦質(zhì)量的逐年下降，黃磷電耗又呈現(xiàn)上升趨勢，甚至超過之前的水平，原料消耗也較過去高。因此，必須繼續(xù)尋找其他的方法和措施，采用新的技術(shù)推進黃磷的節(jié)能降耗工作。

電爐法制磷生產(chǎn)過程中除了得到磷產(chǎn)品外，還帶有大量的副產(chǎn)物，如：爐渣、磷鐵、尾氣和泥磷等。其中，生產(chǎn)1噸黃磷可同時產(chǎn)生尾氣2500?3000Nm³。對于黃磷尾氣的利用，理論上可分為兩種途徑：由于黃磷尾氣的熱值在10000KJ/Nm³左右，所以可作為燃料使用，另外，將CO含量為85?95%的尾氣凈化后作為化工原料可以合成多種碳?化工產(chǎn)品，如合成甲酸鈉、甲酸、甲酸甲酯等。但由于適用于碳?化工的磷爐尾氣凈化技術(shù)難度較大、凈化成本較高，適用性不強。目前大多數(shù)磷化工企業(yè)尾氣綜合利用還處于低水平運用階段，如僅將磷爐尾氣作為原料烘干和泥磷燒制的燃料，其余尾氣仍只能白白放空燃燒，既造成了一定的環(huán)境污染，又極大地浪費了能源。

基于目前黃磷的生產(chǎn)和研究狀況，還沒有一種可以切實解決黃磷綜合能耗特別是電爐電耗高、尾氣利用率低等弊端的生產(chǎn)設(shè)備，因此，尋找一種在密閉環(huán)形加熱爐內(nèi)進行，并利用磷爐尾氣熱值供磷礦石還原為黃磷的工藝設(shè)備，必然為實現(xiàn)國內(nèi)外黃磷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和資源循環(huán)利用提供可能，也將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種利用密閉環(huán)形加熱爐生產(chǎn)黃磷的設(shè)備。該設(shè)備用電量低、運行成本低、投資強度小、易于維護，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景；利用該設(shè)備實現(xiàn)黃磷生產(chǎn)的工藝條件成熟，能充分利用黃磷尾氣熱值，無需消耗易耗的石墨電極和炭電極，大大降低黃磷生產(chǎn)能耗和成本。

為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案是：

為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案是：

提供一種利用密閉環(huán)形加熱爐生產(chǎn)黃磷的設(shè)備，包括對原料（磷礦石、硅石、焦丁）進行破碎的物料破碎機、將破碎后的原料進行篩分的振動篩分機以及將合格粒度物料烘干的烘干機，所述烘干機與通過上料皮帶連接計量裝置，所述計量裝置與混合料倉相連，所述混合料倉與密閉環(huán)形加熱爐相連；所述密閉環(huán)形加熱爐分別與爐氣處理尾氣回收機構(gòu)及集渣池相連；所述爐氣處理尾氣回收機構(gòu)通過尾氣回收管線再與密閉環(huán)形加熱爐相連。