[發明專利]一種基于多級流化床的磷酸生產裝置及生產方法

有效

• 申請號: 201810560981.3
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108408705B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王鐵峰;王濤;劉昉;劉鴻生;王金福;盧成章;陳文俊;李聯
• 申請（專利權）人: 雷波明信實業發展有限公司;清華大學
• 主分類號: C01B25/20
• 分類號: C01B25/20;C01B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多級流化床的磷酸生產裝置，其特征在于，所述磷酸生產裝置包括至少一個與以特定的壓力范圍和溫度范圍輸出流化氣的燃燒室連接的流化床、至少一個旋風分離器和/或至少一個換熱器，其中，

至少一個第一燃燒室(3)將第一流化氣輸入第一流化床(2)，從而經過預處理至指定溫度的磷礦石原料基于所述第一流化氣的第一級轉化處理形成輸入的第一氣體管道的第一氣固混合物料和通過第一固體物料管道進入第二流化床(5)的第一固體物料；

第一流化床(2)的第一氣體管道的一端與所述第二流化床(5)和對應的第二燃燒室(7)之間的第二管道連接，從而使得所述第一氣固混合物料與所述第二燃燒室(7)燃燒氣體混合后形成用于在所述第二流化床(5)內帶動所述第一固體物料升溫流化并還原所述第一固體物料為第二氣固混合物料的第二流化氣；

所述第二流化床(5)的排氣口設置有串聯連接的至少一個第一換熱器(11)、至少一個第一旋風分離器(13)和至少一個氧化水合發生器(16)，經由所述第一換熱器(11)降溫至特定溫度且由所述第一旋風分離器(13)將第二氣固混合物料氣固分離的第一氣體物料在所述氧化水合發生器(16)內氧化水合為磷酸。

2.如權利要求1所述的磷酸生產裝置，其特征在于，所述磷酸生產裝置還包括第三流化床(8)及其對應的第三燃燒室(10)，其中，

所述第一旋風分離器(13)與所述第三流化床(8)的進料口連接以使由所述第二流化床(5)產生的第二氣固混合物料分離出的第二固體物料在所述第三流化床(8)進行第三級轉化處理，

所述第三流化床(8)的出氣口與所述氧化水合發生器(16)之間設置有至少一個第二換熱器(12)和至少一個第二旋風分離器(14)，以使由第二固體物料在第三流化氣的流動作用下轉化的第三氣固混合物料經由降溫和氣固分離的過程后得到的第二氣體物料在在所述氧化水合發生器(16)內氧化水合為磷酸。

3.如權利要求2所述的磷酸生產裝置，其特征在于，所述第二旋風分離器(14)與所述第三流化床(8)的排料口分別與廢渣收集器(17)連接以將所述第三流化床(8)內第三級轉化處理得到的第三固體物料和所述第二旋風分離器(14)產生的第四固體物料回收。

4.如權利要求3所述的磷酸生產裝置，其特征在于，所述第二旋風分離器(14)與廢渣收集器(17)之間設置有第三換熱器(15)。

5.如權利要求1-4之一所述的磷酸生產裝置，其特征在于，所述流化床內設置有與進氣口連接且氣體流動方向朝向固體物料的氣體分布器，其中，

在氣體燃燒的情況下，第一燃燒室(3)的室內壓力控制為0.15MPa～0.20MPa以促進第一流化床(2)中的第一氣體分布器(4)以氣速3m/s～6m/s將磷礦石原料流化升溫至1300℃～1400℃，從而進行碳化還原反應；

在氣體燃燒的情況下，第二燃燒室(7)的室內壓力控制為0.11MPa～0.15MPa以使得燃燒氣體在第二管道中與第一氣固混合物料混合后由第二流化床(5)中的第二氣體分布器(6)以氣速5m/s～8m/s將第一固體物料流化升溫至1300℃～1400℃，從而形成進一步流化的第二氣固混合物料；

在氣體燃燒的情況下，第三燃燒室(10)的室內壓力控制為0.10MPa～0.12MPa以促進第三流化床(8)中的第三氣體分布器(9)以氣速0.15m/s～0.20m/s將第二固體物料流化升溫至1300℃～1400℃，從而將第二固體物料中的P₂O₅的轉化率提高至90％～93％。

6.如權利要求1-4之一所述的磷酸生產裝置，其特征在于，所述第一流化床(2)的進料口設置有將磷礦石原料處理為2mm～8mm顆粒原料的造粒機(18)，

所述造粒機(18)連接有將顆粒原料預熱至150℃～200℃以快速提高所述顆粒原料反應溫度的預熱器(1)。