[实用新型]一种磷煤化工联产的设备

权利要求书

1.一种磷煤化工联产的设备，其特征在于包括：原料储运单元(1)、磨粉单元(2)、制球烘干单元(3)、还原反应单元(4)、炉渣冷却单元(5)、分离洗涤单元(6)、空分单元(7)、气化单元(8)、变换单元(9)、净化单元(10)和合成单元(11)；

所述原料储运单元(1)配置为：将包括有磷矿石、硅石、煤粉或焦炭的原料进行存储，并且对原料进行初步破碎，以及将破碎后的原料输送至所述磨粉单元(2)；

所述磨粉单元(2)包括磨粉装置和风送装置，并且配置为：分别将所述原料送入磨粉装置进行研磨以形成粉料，以及将满足粒度尺寸要求的粉料通过风送装置输送至制球烘干单元(3)中的各个粉仓；

所述制球烘干单元(3)包括粉仓、混合器、制球机和烘干机，并且配置为：将粉仓中的各种粉料及粘结剂进行称重计量后送入混合器，在混合器中混合均匀后送入制球机制作料球，将料球送入烘干机进行烘干，以及将烘干后的料球输送至还原反应单元(4)的反应磷炉；

所述还原反应单元(4)包括反应磷炉，并且配置为：将来自气化炉的高温粗合成气送入反应磷炉进行加热，将固体料球由反应磷炉底部排出至炉渣冷却单元(5)，以及将含有磷蒸汽、CO、H₂的炉气由反应磷炉顶部排出至分离洗涤单元(6)；

所述炉渣冷却单元(5)与所述制球烘干单元(3)、所述还原反应单元(4)和净化单元(10)连通，并且配置为，将来自净化单元(10)的CO₂气体作为冷却剂，将高温炉渣冷却，并且将加热的CO₂送入制球烘干单元(3)，以作为烘干热源；

所述分离洗涤单元(6)与所述反应磷炉和变换单元(9)连通，并且配置为：将炉气进行除尘、废锅换热和水洗后，分离出液体黄磷产品，并且将废锅产生的高温蒸汽和剩余的含有CO、H₂的混合气体输送至变换单元(9)；

所述空分单元(7)配置为，产生O₂和N₂，并且将O₂和N₂输送至气化单元(8)以及将N₂输送至合成单元(11)；

所述气化单元(8)与所述反应磷炉连通，包括：气化炉，并且配置为，原煤经研磨得到规定粒度的煤粉，煤粉由氮气输送进入气化炉，与来自空分单元(7)的氧气发生气化反应产生高温粗合成气，并且将高温粗合成气输送至反应磷炉，作为反应磷炉内料球预热和发生还原反应的热源；

所述变换单元(9)与气化单元(8)、净化单元(10)和分离洗涤单元(6)连通，并且配置为：来自气化单元(8)和分离洗涤单元(6)的含有CO、H₂的混合气，在变换单元中的催化剂作用下发生反应，得到以H₂和CO₂为主要成分的变换气，将变换气送入净化单元(10)；

所述的净化单元(10)与变换单元(9)、合成单元(11)和炉渣冷却单元(5)连通，并且配置为，去除变换气中的硫化物，同时将CO₂分离出来，得到以H₂为主要成分的净化气，将净化气送至合成单元(11)，CO₂作为冷却剂送至炉渣冷却单元(5)；

所述的合成单元(11)配置为，在净化气中配入预定比例的氮气，并在催化剂的作用下发生反应，以制得液氨产品。

2.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备，其特征在于，所述分离洗涤单元还包括：多级除尘装置、废锅换热装置和水洗装置，其配置为，炉气经除尘装置脱除夹带的粉尘后，经废锅换热装置产生高温蒸汽，最后经水洗装置洗涤回收炉气中的黄磷，得到液体黄磷产品，其中，所述水洗装置采用2～3级水洗。

3.根据权利要求1所述的一种磷煤化工联产的设备，其特征在于：所述气化炉和反应磷炉之间由抗高温复合隔热结构连接；

来自气化炉的高温粗合成气作为反应磷炉的热源，与反应磷炉内的料球逆向接触，依次提供料球还原反应和预热所需要的热量。

4.根据权利要求3所述的一种磷煤化工联产的设备，其特征在于：所述反应磷炉为竖炉，从上到下依次为预热区和反应区，料球在预热区被高温粗合成气预热至1000～1200℃，在反应区被加热至1200～1400℃反应生成单质黄磷。