[发明专利]低温干法净化黄磷炉气的装置及方法

说明书

本发明公开了一种低温干法净化黄磷炉气的装置及方法，所述装置包括撞击式除尘器、加热器、金属毡除尘器、黄磷冷凝塔和螺旋排灰机，黄磷电炉炉气的出口管与撞击式除尘器的入口直接相连，撞击式除尘器的出口与所述加热器的入口相连，所述加热器的出口与金属毡除尘器的进口连通，所述金属毡除尘器的气体出口与所述黄磷冷凝塔的进口连接，所述撞击式除尘器底部的粉尘出口、加热器底部的粉尘出口、金属毡除尘器底部的粉尘出口与密闭式螺旋排灰机的粉尘进口密封连通，所述黄磷冷凝塔的出气口为所述装置的排气口。所述装置结构简单、节约能耗、能够解决炉气出口固体物料堵塞。

技术领域

本发明涉及黄磷生产节能减排技术领域，尤其涉及一种低温干法净化黄磷炉气的装置及方法。

背景技术

中国黄磷产能与产量均占世界的85%左右，但目前的黄磷产业仍是一个高能耗、高污染的行业。工业化电炉法生产黄磷的主要方法是将合格块状磷矿、焦丁和硅石称量后送到黄磷电炉料仓；混合炉料经下料管进入黄磷电炉内，在电热作用下发生还原反应，产生的炉气直接进入三级或四级冷凝塔喷淋冷却制得粗磷，再通过多级精制，反复蒸煮、漂洗、过滤沉降、冷凝除杂质后得到黄磷产品。由于黄磷电炉出口炉气中含有大量粉尘，这些粉尘在黄磷冷凝过程中与黄磷一同进入粗磷产品，粗磷在精制过程中又产生大量的污水以及泥磷，造成严重的环境污染以及高昂的处理成本。如泥磷的回收一般采用转锅法，即使用黄磷尾气在转锅外燃烧加热，首先蒸发泥磷中约60%～70%的水分，再逐渐加温至炉膛温度700～800℃使磷蒸发再冷凝，使残渣含磷量降至1%以下，每锅蒸磷作业周期一般在6～8小时；耗时长，耗能高，燃烧、排渣时环境污染严重，是黄磷生产亟待解决的关键核心技术。

为了解决粉尘带入冷凝系统副产泥磷的问题，国内外开展了一系列的研究和产业化开发，例如30kt/a黄磷装置，其在黄磷电炉出口设置电收尘器，但这种方法，一是需要将入炉矿石进行烧结成球，增加了成本；二是要求进入除尘器的炉气温度大于600℃；三是需要使用300～350℃惰性气体对所有控制系统进行保温；每吨黄磷综合成本高达2400元，且由于电除尘效率的问题，不能完全根除泥磷的产生。CN103708432A公开了“从电炉制磷炉气中回收黄磷的方法、设备及专用收磷装置”，该发明要求操作温度187.5-280℃；CN103523762A 公开了“黄磷生产方法及设备”，采用烧结无机多孔材料制备过滤滤芯，要求操作温度仍然为187.5-280℃。CN103708432A与CN103523762A 都提到操作温度要求187.5-280℃，而目前我国普遍采用的磷炉炉气出口温度仅为110-140℃，要使气体温度提高至187.5-280℃，需要耗费大量的热量，同时在黄磷冷凝塔又再次需要将这一部分热量带走以维持系统热平衡。CN205442645U公开了“黄磷炉气干法除尘设备的保温系统”，采用燃烧黄磷尾气燃烧间接供给除尘设备进行保温，耗能大，效率低，且黄磷尾气含有的磷、氟等杂质对设备会造成极大的腐蚀。CN105056641A公开了一种“黄磷炉气过滤方法”，其采用停车置换模式，通入含氧气体燃烧附着在滤膜表面的黄磷，确保过滤装置的正常运行。这些发明都需要将过滤的炉气温度加热到187.5℃以上，增加了能耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种结构简单、节约能耗、能够解决炉气出口固体物料堵塞的低温干法净化黄磷炉气的装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低温干法净化黄磷炉气的装置，其特征在于：包括撞击式除尘器、加热器、金属毡除尘器、黄磷冷凝塔和螺旋排灰机，黄磷电炉炉气的出口管与撞击式除尘器的入口直接相连，撞击式除尘器的出口与所述加热器的入口相连，所述加热器的出口与金属毡除尘器的进口连通，所述金属毡除尘器的气体出口与所述黄磷冷凝塔的进口连接，所述撞击式除尘器底部的粉尘出口、加热器底部的粉尘出口、金属毡除尘器底部的粉尘出口与密闭式螺旋排灰机的粉尘进口密封连通，所述黄磷冷凝塔的出气口为所述装置的排气口。