[發明專利]用于提高黃磷尾氣綜合利用率的系統和方法

有效

• 申請號: 201410346322.1
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104075332A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 杜強
• 申請（專利權）人: 武漢東晟捷能科技有限公司
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06;F22B31/00;F22B1/18;F23J15/00
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及黃磷尾氣回收利用領域，具體涉及一種用于提高黃磷尾氣綜合利用率的系統和方法。

背景技術

現有的黃磷生產方法通常為電爐法，每生產1噸黃磷均會產生2500～2800Nm3黃磷尾氣。黃磷尾氣的主要成分是體積分數為87～92％的CO，同時含有無機硫(S、H₂S、SO₂)、有機硫(CH₄SH、COS)、SiF₄、PH₃、P₄、HF、CH₄、CO₂、O₂、N₂、氰化物和粉塵等雜質。現有的黃磷尾氣中、硫的含量為0.8％～8.0％g/m³，磷的含量為0.5％～1.5％g/m³，黃磷尾氣的燃燒值為10.5～11MJ/m³。

現階段，企業通常將黃磷尾氣進行點燃火炬排空，或者將未凈化的黃磷尾氣用作燃料，用于磷酸鹽生產系統中的聚合窯爐所需熱源，初步凈化的黃磷尾氣作為燃料產生飽和蒸汽用于熱能發電；將凈化后的黃磷尾氣用作碳一化工，如甲酸鈉、甲酸等原料氣。

現有的黃磷尾氣處理方法存在以下缺陷：

(1)黃磷尾氣燃燒后會產生大量含有NO₂、SO₂和SO₃的酸性氣體，酸性氣體進入大氣和土壤后，容易污染環境。

(2)將黃磷尾氣作為燃料烘干礦石、作為磷酸鹽生產系統中的聚合窯爐的熱源，或者作為燃料加熱水，熱水能夠用于黃磷保溫，由于黃磷保溫、烘干礦石和聚合窯爐熱源耗能較少，僅占黃磷尾氣總產熱量的15％，因此大部分黃磷尾氣只能燃空排放，黃磷尾氣的利用率較低。

(3)將黃磷尾氣凈化后作為原料氣用于碳一化工，如甲酸鈉、甲酸等生產時，由于黃磷尾氣的凈化成本較高，加上受技術所限，目前國內所開發的碳一化工產品附加值較低，因此，使用黃磷尾氣作為合成原料的經濟價值較低，碳一化工的產品產能嚴重過剩，產品停產或間斷性生產，黃磷尾氣的利用率較低。

(4)將黃磷尾氣作為鍋爐燃料產生低壓飽和蒸汽用于化工生產或者發電時，若將單位黃磷生產的黃磷尾氣全部用于生產飽和蒸汽，則黃磷生產自身所需的飽和蒸汽量，僅占總產汽量的20％；將飽和蒸汽用于發電時，發電效率較低，同時飽和蒸汽容易造成汽輪葉片汽蝕，由于黃磷尾氣中成份復雜，燃燒后的氣體中酸性物質較多，腐蝕性較強，容易腐蝕鍋爐，因此，利用黃磷尾氣發電的成本較高。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于提高黃磷尾氣綜合利用率的系統和方法，比較環保，能夠提高黃磷尾氣的經濟價值，提高黃磷尾氣的利用率，提高黃磷尾氣的發電效率。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：一種用于提高黃磷尾氣綜合利用率的系統，包括尾氣凈化裝置、尾氣燃燒裝置、蒸汽利用裝置和廢液回收裝置，尾氣凈化裝置與尾氣燃燒裝置連接，尾氣燃燒裝置與蒸汽利用裝置、廢液回收裝置連接；

尾氣凈化裝置包括除塵裝置和除酸裝置，尾氣燃燒裝置包括燃燒機、鍋爐、余熱回收裝置、引風機和煙囪；所述除塵裝置、除酸裝置、燃燒機、鍋爐、余熱回收裝置、引風機和煙囪順次連接；所述鍋爐的外側設置有出汽閥，出汽閥包括主輸汽口和支輸汽口；所述鍋爐的內部設置有若干采用稀土制成的蓄熱磚，若干蓄熱磚擺放成蜂窩狀；

所述蒸汽利用裝置包括蒸汽發電系統、蒸汽分汽缸和供熱系統，蒸汽分汽缸與供熱系統連接；所述出汽閥的主輸汽口與蒸汽發電系統連接，支輸汽口與蒸汽分汽缸連接，所述支輸汽口與蒸汽分汽缸之間設置有減溫減壓裝置，所述余熱回收裝置通過蒸汽分汽缸與供熱系統連接；所述余熱回收裝置、引風機和煙囪均與廢液回收裝置連接。

在上述方案的基礎上，所述燃燒機包括燃燒頭，燃燒機的外側設置有用于與燃燒頭配合使用的燃氣管和接風管，燃燒頭的內部設置有燃燒嘴；

燃燒頭包括燃氣進氣端和空氣進氣端，燃氣進氣端與燃氣管連接，空氣進氣端與接風管連接，空氣進氣端與接風管之間設置有空氣風壓開關、用于調節燃氣與空氣比例的電動調風閥，空氣風壓開關與電動調風閥電連接；燃氣進氣端與燃氣管之間依次設置有電動調節閥、氣動切斷閥和膜合壓力表，燃氣進氣端與燃氣管連接之處設置有燃氣壓力開關，燃氣壓力開關的底部設置有排污閥；