[發明專利]熱法磷酸全熱能回收系統

有效

• 申請號: 202110251250.2
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112856361B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 梅毅;杜加磊;楊亞斌;梁慧力;王政偉;何錦林;蔣波;翟持;朱遠蹠;聶云祥
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;浙江凱明科工程開發有限公司;浙江誠泰化工機械有限公司
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;F22D1/00;F22D1/50;C01B25/20
• 代理公司: 河北冀華知識產權代理有限公司 13151
• 代理人: 王占華

本發明公開了一種熱法磷酸全熱能回收系統，涉及磷化工技術領域。所述系統包括燃磷塔、水合塔、吸收塔、文丘里、除霧器、引風機、除氧器、省煤器、稀酸循環槽、磷酸泵、給水泵；從工藝全系統考慮，新鮮軟水通過燃磷塔上封頭與導氣管加熱后除氧，高壓泵再將除氧水泵入省煤器回收水合塔熱量，隨后進入燃磷塔汽包，產生中高壓蒸汽；實現了熱法磷酸裝置熱量的統一回收并產生中高壓蒸汽，提高了有效能，取消了熱法磷酸裝置的循環冷卻塔，是一種高效、節能、環保、綠色的生產系統。

技術領域

本發明涉及磷化工技術領域，尤其涉及一種具有節能減排效果的熱法磷酸全熱能回收系統。

背景技術

磷酸是制備精細磷酸鹽等磷化工產品的基本原料，應用于石油、冶金、化工、電子、醫藥等行業。熱法磷酸純度高，在食品、電子化學品、醫藥具有廣泛應用。現有帶熱能回收的二步法熱法磷酸生產工藝的主要專利有：黃磷燃燒熱能回收與利用裝置及其熱法磷酸生產系統（申請號01143443.0），首次公開了利用自然空氣回收黃磷反應熱的技術方法，回收了燃磷塔圓柱形水冷壁部分的輻射熱。具有輻射對流換熱面的熱法磷酸余熱利用裝置（申請號2013103865140）公開了降低燃磷塔出口溫度的方法；一體化吊裝式熱法磷酸余熱利用裝置（申請號201811226448.X），公開了一種回收下封頭熱量的一種方法。一種具有低溫熱能回收的熱法磷酸生產裝置（申請號201610036227.0）公開了一種利用多聚磷酸回收水合塔熱量產生低壓蒸汽的方法。然而，以上專利由于燃磷塔的熱能回收系統與水合塔的熱能回收系統相互獨立，導致燃磷塔可以產生中高壓蒸汽，而水合塔產生的熱量受多聚磷酸酸溫的限制，只能產生0.4-0.8MPa低壓蒸汽，無法輸送到外系統使用，有效能低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高熱能回收，節能環保，且成本較低的熱法磷酸全熱能回收系統。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種熱法磷酸全熱能回收系統，其特征在于：包括燃磷塔，所述燃磷塔的下部設置有進氣口，黃磷及空氣通過所述進氣口進入所述燃磷塔，軟水從所述燃磷塔頂部的上封頭進入所述燃磷塔，導氣管的一端與所述燃磷塔連接，導氣管的另一端與水合塔的頂部相連通，導氣管上加熱后軟水通過管路并與部分蒸汽混合輸送至除氧器中，所述除氧器的出水口經給水泵與省煤器的軟水進口相連通，所述水合塔的出氣口與吸收塔的進氣口連接，所述水合塔的磷酸出口經第一磷酸泵與省煤器的多聚磷酸進口連接，所述省煤器的軟水出口經管路與燃磷塔汽包連通，燃磷塔汽包的出汽口與分汽缸的進汽口連通，所述分汽缸的出氣口排出蒸汽，所述省煤器的多聚磷酸出口與所述水合塔的多聚磷酸入口相連通，所述吸收塔的多聚磷酸出口經第二磷酸泵分別與所述水合塔的多聚磷酸進口以及吸收塔的磷酸進口相連通，所述吸收塔的出氣口與文丘里管的進氣端連通，所述文丘里管的出氣口與除霧器的進氣口相連通，所述除霧器的出氣口排出尾氣，所述文丘里管的稀磷酸與稀酸循環槽的進液口相連通，稀酸循環槽的排液口經第三磷酸泵與所述文丘里管的進液口相連通；軟水首先進入燃磷塔的上封頭和導氣管加熱，然后進入除氧器，經給水泵泵入省煤器回收燃磷塔氣體帶入水合塔的氣體顯熱和五氧化二磷水合熱后，進入燃磷塔汽包作為鍋爐給水，通過回收燃磷塔的黃磷反應熱產生不同壓力等級的蒸汽。

進一步的技術方案在于：所述省煤器包括位于中間的筒體以及位于兩端的多聚磷酸進口封頭以及多聚磷酸出口封頭，多聚磷酸進口位于所述多聚磷酸進口封頭上，多聚磷酸出口位于所述多聚磷酸出口封頭上，軟水出口位于靠近所述多聚磷酸進口的筒體上，軟水進口位于靠近所述多聚磷酸出口的筒體上，所述多聚磷酸進口上設置有多聚磷酸進口熱電偶，多聚磷酸出口上設置有多聚磷酸出口熱電偶，所述軟水出口上設置有軟水出口熱電偶，所述軟水進口上設置有軟水進口熱電偶。

優選的，所述封頭與筒體之間通過法蘭進行安裝。

進一步的技術方案在于：所述筒體內設置有折流板和換熱管，所述折流板上下交錯設置，所述換熱管沿所述筒體的軸向方向設置。

優選的，所述水合塔中采用聚磷酸吸收五氧化二磷氣體，多聚磷酸濃度控制在105%-120%，聚磷酸溫度為160-220℃。