[实用新型]用于窑法制磷酸的一体式立式窑

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业窑炉，特别是用于窑法制磷酸的一体式立式窑。

背景技术

窑法制磷酸主要有两种反应窑。第一种是回转窑：这是一种重载、大扭矩、多支点、桶装中空窑炉运行系统；回转窑衬里和料球摩擦产生低熔点共熔体腐蚀窑衬，料球在窑内滚动磨擦产生粉尘，会降低磷吸收率，窑气中同时有粉尘、五氧化二磷和水蒸汽存在，很难净化，将污染成品磷酸。不宜装测温装置，窑器温度难以控制，极易造成由于局部温度过高料球熔融而导致无法连续运行。

第二种是隧道窑：其是一条长的直线型隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，窑车运行在轨道上，燃烧设备设在隧道窑的中部两侧。隧道窑机械化程度低，难以实现工业化。

上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本实用新型技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于窑法制磷酸的一体式立式窑，其包括：

反应室，用于生成P₂O₅及CO₂的还原反应和氧化反应均在该反应室中进行，此外，反应室的内衬材料为保温材料及耐火砖，

进料口，设置在反应室顶部，将料球以连续的方式从该进料口进入反应室，

出料口，设置在反应室底部，将反应后的料球以连续的方式经该出料口排出，

窑气出口，设置在反应室上部，生成的P₂O₅及CO₂从该窑气出口排出，

燃气烧嘴，设置在反应室下部，用于料球的初始加热，

中心氧管，设置在出料口下部，用于提供氧气，

多个周围氧管，设置在反应室下部，用于提供氧气，

多个温度传感器，设置在反应室的不同高度处，提供不同高度料球的实际温度，并还可以通过该温度传感器，调节中心氧管或中心氧管和周围氧管提供的氧气量，从而控制反应的温度。

进一步地，所述一体式立式窑还包括排渣阀，设置在出料口下端，用于控制渣料(即反应后的料球)排出的速度。

进一步地，在所述进料口外部设有气封装置，所述气封装置利用微正压氮气气封进料口。

进一步地，至少分别在自反应室底部向顶部的1/4处、1/3处、1/2处以及反应室的上半部设置温度传感器。

通过本实用新型的一体式立式窑制备磷酸的方法包括以下步骤：

a)制备并烘干料球，所述料球包括磷矿、煤、硅石以及高温粘合剂，具体地，料球由磷矿、煤，硅石等粉料加入高温粘合剂混合搅拌后压制成型，烘干后从进料口进入反应室，

b)使料球从进料口进入反应室，其中将料球充满反应室，然后点燃燃气烧嘴，

c)将底部料球加热到还原反应所需的温度，使料球发生还原反应，

d)关闭燃气烧嘴，打开中心氧管，提供氧气，使还原反应生成的磷及一氧化碳进行氧化反应，

e)将反应后的料球经出料口排出，出料速度由排渣阀的开度控制，

f)将氧化反应生成的P₂O₅及CO₂经窑气出口排出，然后进行水化吸磷，最后制得磷酸。

进一步地，在步骤d)中在打开中心氧管的同时打开周围氧管，提供氧气。

进一步地，将料球以连续的方式从进料口进入反应室，将反应后的料球以连续的方式经出料口排出。

进一步地，还原及氧化反应在自反应室底部向顶部的一定高度的料球范围内进行，所述一定高度为1/4～1/2，优选1/3～1/2。

进一步地，通过温度传感器，调节由中心氧管或者由中心氧管和周围氧管提供的氧气量，从而控制反应的温度。

进一步地，反应后的料球排出后由空气降温，加热后的空气被循环用于烘干料球。

进一步地，料球进入反应室前，可经过预热。

进一步地，控制料球温度为1300～1400℃。

进一步地，氧化反应在纯氧环境下进行。

进一步地，高温粘合剂为复合铝酸盐、耐高温胶凝材料或其混合物，优选为复合铝酸盐。

进一步地，高温粘合剂占料球总重量比重的5％～15％。

进一步地，料球的直径为25～40mm。进一步地，料球的致密性可阻止生成的P₂O₅进入料球内部。