[实用新型]用于窑法磷酸的组合精馏复式立窑

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业炉窑，特别是可用于窑法磷酸生产的组合精馏复式立窑。

背景技术

现有的工业炉窑主要有回转窑、隧道窑、旋底窑、立窑等，目前用于窑法磷酸生产的主要有回转窑和隧道窑。回转窑和隧道窑用于窑法磷酸生产均存在以下缺点：料坯中的还原碳出现早燃现象，增大碳消耗，影响还原率；料坯的还原和氧化不能真正分开，窑气中生成的五氧化二磷遇到料坯会侵入到料坯里和磷矿石反应生成无法再被还原为P₄的偏磷酸钙或焦磷酸钙，严重影响五氧化二磷收率；为了解决以上问题，在料坯制作过程中，往往采用一次成型、二到三次包裹的方法，料坯制作工艺复杂、工作量大、能耗高，消耗大量高价值的包裹剂，增加了窑法磷酸生产成本，降低了窑法磷酸的市场竞争力。回转窑生产过程中，窑内结圈严重，影响窑的正常运转，现在仍没有真正实现工业化生产；隧道窑目前已有实现工业化生产的报道，但隧道窑机械化程度低，劳动强度大，占地面积大，并且仍没有让料坯的还原和氧化真正分开，仍有一定的五氧化二磷反吸。

本申请人已申请了名称为“精馏复合式立窑”的实用新型专利，但针对大型化要求对需对“精馏复合式立窑”进行改进。

发明内容

本实用新型的目的提供一种更利于集中自动控制，热利用更简单、利用率更高，更利于实现规模化生产的窑法磷酸组合精馏复式立窑。

本实用新型的技术方案是：组合精馏复式立窑由上下两部分组成。上部为主工作段，下部为冷却出渣段。主工作段内部设有一组或多组多排串级料坯预热室、还原室，料坯预热室、还原室分别把主工作段分隔成预热区、还原区、氧化燃烧区，氧化燃烧区内设置换热列管；预热室和还原室由用耐火砖砌筑的一组或多组窑拱支撑；每个还原室顶部四周都有多个均布小孔与氧化燃烧区相连，氧化燃烧区中部设有空气进口，氧化燃烧区底部设有窑气出口；每个料坯预热室顶部都设有料坯进料口、底部都设有出料口，进料口与外部自密封进料装置相连，出料口直接插入下部的还原室中；换热列管可用气体、液体进行换热，回收热量附产高温热气、蒸气，同时控制氧化燃烧区内温度。每个还原室下部都设有高温热气进气分布管，每根分布管开有多个均布的高温热气出孔，可补加高温热气均匀加热料坯，向料坯补充还原所需的热量，维持还原所需温度；每个还原室底部都设有残渣下料口与冷却出渣段相连；冷却出渣段下部设有残渣排出口，冷却出渣段底部可由一个或多个锥形旋转刮板式排渣机组成，残渣由排渣机驱动经排渣口排出，排渣机设有水夹套保护装置；冷却出渣段中下部还设有冷却空气进口可用于补加冷空气冷却残渣和燃烧残渣中残余的碳，同时也可向还原段提供补充热量。组合精馏复式立窑外型可以是圆型、方型、长方型或其它多边型。

本实用新型的工作过程：由磷矿、硅石、焦碳或煤等粉料压制成的料坯烘干后经过自密封进料装置从预热室顶部进料口进入预热室，在预热室中预热到所需温度，随后进入还原室；料坯在还原室内升温还原生成单质磷和一氧化碳气体挥发出来，自还原室顶部小孔进入氧化燃烧区，单质磷和一氧化碳气体在氧化燃烧区内和从氧化燃烧区中部空气进口引入的空气混合燃烧，得到五氧化二磷和二氧化碳混合窑气，该混合窑气由氧化燃烧区底部窑气出口引出，经除尘后进入水化吸收系统制取磷酸；单质磷和一氧化碳气体燃烧产生的大量热对预热室、还原室和换热列管中的物料进行加热；换热管中产生的部分高温热气根据还原室内温度情况，可适当补充外加热源调整到所需温度，并控制在还原气氛，在需要时从还原室高温热气分布管均匀进入补充加热料坯，提供部分补充热量维持料坯还原温度；还原挥发掉磷的料坯残渣到还原室底部由残渣下料口进入冷却出渣段；冷却空气从冷却出渣段中下部的冷却空气进口进入冷却残渣和燃烧残渣中残余的碳，同时向还原段提供补充热量；冷却出渣段下部设有残渣排出口，冷却出渣段底部由锥形旋转刮板式排渣机组成，经冷却脱碳的残渣由排渣机驱动经排渣口排出，用于制作水泥或其它建材制品。

启动时可由氧化燃烧区空气进口引入外加热源，将预热室、还原室和换热列管中的物料加热到所需温度。