[發(fā)明專利]一種熱法磷酸燃磷水化一體化余熱回收裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010883218.1
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111998322B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王政偉;吳廣州;梅毅;何錦林;蔣波;潘學(xué)明
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué);浙江誠泰化工機(jī)械有限公司
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F22B33/18;C01B25/20
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發(fā)明涉及一種熱法磷酸燃磷水化一體化余熱回收裝置，包括汽包、燃磷水化一體化塔、導(dǎo)汽管、下降管、彈性吊鉤、支吊架。燃磷水化一體化塔由上中下三部分組成，上部為燃燒輻射段，包括旋流燃燒器、上封頭、上塔體；中部為縮放連通段，包括錐形收縮管、波紋連接管、錐形擴(kuò)展管；下部為水化對流段，包括下塔體、噴酸霧化器、下封頭、尾氣出口、磷酸出口；燃磷水化一體化塔的上塔體和下塔體均為帶有上下環(huán)形集箱的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，通過輻射對流換熱方式回收燃燒反應(yīng)熱和水化熱，產(chǎn)生工業(yè)蒸汽供生產(chǎn)工藝使用。本發(fā)明對熱法磷酸工藝中的余熱進(jìn)行整體回收利用，可以提高回收利用率，提高裝置集成度，減小裝置占地面積，產(chǎn)生高品質(zhì)蒸汽，經(jīng)濟(jì)效益較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱能的回收與利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱法磷酸燃磷水化一體化余熱回收裝置。

背景技術(shù)

熱法磷酸的生產(chǎn)工藝主要有黃磷燃燒、水合、尾氣處理三個部分組成。其中，黃磷燃燒：用單質(zhì)磷制取五氧化二磷氣體；水合：五氧化二磷被稀磷酸吸收成高濃度磷酸(裝置第一次啟動時用水對五氧化二磷氣體進(jìn)行水合)；尾氣處理：用水或稀磷酸吸收后達(dá)標(biāo)排放。熱法磷酸分為一步法和二步法。一步法工藝，即是液態(tài)磷的霧化燃燒和P₂O₅水合產(chǎn)酸在燃磷水化塔一臺設(shè)備中完成，單系列裝置能力大，但是無法生產(chǎn)高濃度高品質(zhì)的磷酸，燃燒熱和水化熱都沒有回收利用；二步法工藝，是指液態(tài)磷在燃磷塔中霧化燃燒生成P₂O₅，含P₂O₅的氣體進(jìn)入水化塔與循環(huán)稀磷酸中的水化合生成成品磷酸，即燃磷、P₂O₅的水合分別在兩臺設(shè)備中完成，燃燒塔和水化塔分開布置，占地面積廣，設(shè)備投資大；在現(xiàn)有熱法磷酸二步法中，燃磷塔中燃燒反應(yīng)熱被高效回收利用，而水化塔的余熱尚未得到利用。同時也不存在對熱法磷酸二步法中的燃磷塔、水化塔以及濃磷酸的熱量進(jìn)行綜合利用的整體式裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，本發(fā)明的目的在于提供一種熱法磷酸燃磷水化一體化余熱回收裝置，在保證不影響磷酸產(chǎn)量的同時，將燃磷塔與水化塔結(jié)合，形成熱法磷酸燃磷水化一體化塔，既可以減小占地面積，提高裝備集成度，還可以利用燃燒輻射段、水化對流段、濃磷酸的熱量產(chǎn)生蒸汽，余熱回收利用效率進(jìn)一步提高，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品競爭力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種熱法磷酸燃磷水化一體化余熱回收裝置，包括汽包、燃磷水化一體化塔、導(dǎo)汽管、下降管、支吊架等。所述燃磷水化一體化塔包括燃燒輻射段、縮放連通段、水化對流段三個部分，燃燒輻射段又包括旋流燃燒器、上封頭、A冷卻盤管、上塔體、溝形槽,所述上塔體包括圓筒形的A膜式水冷壁、A上集箱、A下集箱、A下降接管、A導(dǎo)汽出口接管。所述A膜式水冷壁包括多根管道和多根肋片，管道與翅片相隔交替焊接成一個圓筒形結(jié)構(gòu)，其管道的上端與A上集箱固定連通，其管道的下端與A下集箱固定連通。所述A導(dǎo)汽出口接管有多個均布且與A上集箱連通，所述A下降接管有多個均布且與A下集箱連通，所述A下降分流管與下降總管連通，所述B下降分流管與下降總管連通，所述A上集箱上固定連接有上封頭。

根據(jù)熱法磷酸燃磷塔實(shí)際的運(yùn)行情況，沿塔壁不斷有液態(tài)結(jié)膜物落下，為了及時排出液態(tài)結(jié)膜物不進(jìn)入水化對流段，在燃燒輻射段塔體下部設(shè)置溝形槽，所述的溝形槽由多根環(huán)形管組成，向裝置中心線方向延展，并與溝形槽所在平面中心線成一定角度的夾角，溝形槽所在平面與裝置中心線成較小角度的夾角，并在溝形槽平面最低處設(shè)置出口。

為了使燃燒更加充分，熱利用效率更高，所述旋流燃燒器包括磷進(jìn)口管、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、旋流葉片，旋流葉片布置在二次風(fēng)管的管道內(nèi)，對二次風(fēng)起到旋流的作用，以強(qiáng)化混合燃燒。所述A上集箱、A下集箱、B上集箱、B下集箱所在平面互相平行且均垂直于裝置中心線。