[发明专利]气体过滤系统及一种黄磷炉气过滤方法

说明书

技术领域

本发明涉及过滤系统及方法，特别涉及气体过滤系统及一种黄磷炉气过滤方法。

背景技术

黄磷生产是一种高能耗、高物耗、高污染的化工产品。目前的黄磷生产工艺是将磷矿、焦炭和硅石原料按比例投入电炉反应，然后对炉气进行喷淋冷却并得到粗磷，然后再将粗磷导入精制槽内进行两级精制，最终得到黄磷产品。上述过程中会有数量大、种类多的有毒有害物质产生，如废水、炉渣、黄磷尾气、泥磷等。所以申请人推出全新工艺，将黄磷炉气水洗系统直接变为干法除尘，但在干法除尘系统中，需要对黄磷炉气温度进行控制，过滤过程中黄磷炉气中的黄磷必须为气态，炉气中的黄磷变为气态需要温度为180.7℃，但生产温度不易超过300℃，黄磷炉气实际运行产生温度波动较大，正常情况下温度为125-250℃，大部分温度段不足180.7℃，不足180.7℃，炉气中的黄磷炉气就会产生相变变成液态，包裹在粉尘上面。干法除尘系统正常过滤黄磷炉气，过滤组件可能会产生糊膜，炉气过滤系统排出的干灰上会有黄磷包裹粉尘排出系统，对回收黄磷的产量产生不利影响和对环境造成污染。

发明内容

针对上述目前技术存在的问题，本发明公开了气体过滤系统及一种黄磷炉气过滤方法。

本发明采用的技术方案是:气体过滤系统，包括气体过滤装置，该气体过滤装置连接有用于向该装置传送待过滤气体的进气管，所述进气管上设有待过滤气体加热装置，所述加热装置包括至少两个可单独控制的加热单元，在气体过滤装置与进气管所构成的待过滤气体传送通道上位于加热装置前后分别设有第一温度检测装置和第二温度检测装置，所述第一温度检测装置、第二温度检测装置以及各加热单元分别连接控制系统；所述控制系统中设定有分别与所述加热单元相对应的阀值，这些阀值构成温度由低到高的温区，控制系统根据第一温度检测装置检测到的待过滤气体所处温区来控制加热单元的开启数量，从而将待过滤气体的温度加热至理想范围内，并且当第二温度检测装置检测到加热后的待过滤气体温度超过理想范围的温度上限时，控制系统再将已开启的至少一个加热单元的加热功率降低。

气体进入所述系统时，气体温度为一个波动范围，当气体进入进气管处于一个较高温区时，启动a个加热单元，当气体处于一个相对上个温区较低的温区时，启动b个加热单元，当气体处于比上一个温区更加低的温区时，启动c个加热单元，其中c＞b＞a≥1，以此类推。这里的控制系统可以为PLC控制器。

进一步的是，所述的控制系统通过功率调节装置降低加热单元的加热功率，所述功率调节装置可实现无级调节加热功率。

进一步的是，所述的功率调节装置为可控硅调压控制器。

可控硅调压控制器中所述可控硅，是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结(采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体(在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P型半导体)与N型半导体(半导体中有两种载流子，即价带中的空穴和导带中的电子，以电子导电为主的半导体称之为N型半导体)制作在同一块半导体基片上，(通常是硅或锗)，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结，英文：PNjunction)的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。

普通晶闸管最基本的用途就是可控整流，在这里用可控硅调压控制器就是为了调节加热单元的电流，以实现无级调节加热温度，可对温度进行微调。

进一步的是，在过滤装置中的过滤元件设置第三温度检测装置。

在加热装置前后都设置温度检测装置，保证进气管上的温度准确，确定加热后的温度是否达到要求，通过这些信息对加热单元进行调控。通过在过滤元件上设置温度检测装置，方便得知过滤时的炉气温度，作为一种辅佐使用。

进一步的是，所述加热装置包括4个加热单元，分别为第一加热单元、第二加热单元、第三加热单元和备用第四加热单元，当气体温度低于理想范围时，可开启备用第四加热单元，当气体温度高于理想范围时，控制系统再将已开启的第一加热单元、第二加热单元的加热功率降低。

当在一个或两个加热单元上进行功率调节就已经满足对加热黄磷炉气温度、调控微调的情况下，为了节约成本，就不需要对其他加热单元设置相应的装置对其进行功率调节了。当对气体温度进行调控时，温度依然没能达到指定要求，可以通过设置备用加热单元做出温度补偿。

进一步的是，在气体过滤装置与进气管所构成的待过滤气体传送通道上设置伴热装置。

让炉气中的焦油和黄磷不发生相变，可设置伴热装置，使过滤系统稳定运行。