[发明专利]液封泄压装置以及含尘气体处理系统和方法

说明书

本发明公开了液封泄压装置以及含尘气体处理系统和方法。该液封泄压装置包括装有液体的液封槽以及与液封槽连接的引气管，在液封槽内设有集气罩，该集气罩顶部与液体液面之间形成与引气管的出气口导通的液封空间从而使集气罩可根据液封空间的压力变化而上下移动，当所述集气罩运动至其底部与液面分离时，集气罩内的气体从所述液封槽上部设置的泄压口排出。当燃烧炉内的气体压力在正常数值范围时，实现液封作用。当燃烧炉内的气体压力超出正常数值范围时，实现快速泄压。对于含尘气体而言，由于气体具有向上运动的趋势，因此在气体向下运动至从溢出口流出之前可以为较大部分的固体颗粒物杂质沉降于液体中提供时间，达到预除尘效果。

技术领域

本发明涉及液封和含尘气体处理的技术领域，具体而言，涉及液封泄压装置以及含尘气体处理系统和方法。

背景技术

目前，黄磷生产系统的工艺流程是将由磷矿石、硅石和焦炭按比例配成的混合料送入电炉，在电炉内的混合料发生还原反应生成炉气，炉气从反应熔区逸出，经过炉内上部由连续补充的混合料所形成的炉气过滤层后携带一部分混合料中的杂质从电炉中排出，再经除尘过滤、冷凝洗涤、精制分离得到黄磷产品，尾气则回收利用或排放。在此生产系统中，除尘系统设于电炉和洗涤塔之间，电炉中的炉气通过鼓风机或引风机来克服过滤系统中过滤组件的阻力从而进行除尘过滤。当黄磷电炉突发异常(例如黄磷电炉内部发生塌料，导致黄磷电炉内部气体急剧增多)时，过滤系统的鼓风机或引风机无法自动且迅速增大频率来吸收大量的炉气，电炉内的气压急剧升高，炉气将冲破电炉的电极密封装置，导致电炉在密封薄弱的部位或炉盖处产生喷火现象(因黄磷自燃引起)，存在巨大的安全隐患。

本申请的申请人在中国实用新型专利CN205023857U中公开了一种用于黄磷生产系统的安全辅助装置，该辅助装置通过将部分含尘气体通入热水中而后鼓泡输出的方式达到预除尘和泄压的目的。然而，由于泄压进气管出气口直接伸入液面下方，因此只要燃烧炉内有含尘气体产生，该辅助装置就会对一部分气体进行预处理，但是由于热水预除尘不及除尘过滤效果，导致黄磷产品品质下降。另外，虽然热水对含尘气体具有一定的洗涤作用，但是在鼓泡时气体会对热水造成扰动，使部分液体和被洗涤的杂质重新随气体溢出，导致预除尘效果较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在燃烧炉内压力属于正常范围时仅具有液封作用的液封泄压装置以及应用该液封泄压装置的含尘气体处理系统和方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了液封泄压装置。该液封泄压装置包括装有液体的液封槽以及与液封槽连接的引气管，在液封槽内设有集气罩，该集气罩顶部与液体液面之间形成与引气管的出气口导通的液封空间从而使集气罩可根据液封空间的压力变化而上下移动，当所述集气罩运动至其底部与液面分离时，集气罩内的气体从所述液封槽上部设置的泄压口排出。

当燃烧炉(也可以是其它的产生气体的设备)内的气体压力在正常数值范围时，由于引气管引入液封空间的气体量较少，液封空间内的气体压力不足以克服集气罩重力，从而使得集气罩下端始终伸入液面下方，这样气体不能溢出集气罩，实现液封作用。当燃烧炉内的气体压力超出正常数值范围时，液封空间内的压力增大并将集气罩往上推动直至使集气罩下端移动至液面上面从而形成气体的溢出口，从溢出口溢出的气体进一步从泄压口排走，从而实现快速泄压。对于含尘气体而言，由于气体具有向上运动的趋势，因此在气体向下运动至从溢出口流出之前可以为较大部分的固体颗粒物杂质沉降于液体中提供时间，达到预除尘效果。可见，本发明的液封泄压装置不仅结构简单，而且兼具优异的液封、泄压和预除尘效果，实用性强，不仅适合应于黄磷生产所用电炉炉气的辅助处理，还适用于其它需要液封、泄压和预除尘的场景。当作为黄磷生产所用电炉炉气的辅助处理装置时，所述液体优选采用60-90℃以上的热水，避免黄磷炉气在此因冷凝凝固。

进一步地是，所述引气管依次穿过液封槽的底部和液面后形成位于液面与集气罩顶部之间的出气口。由此，结构简单，便于加工成型和与燃烧炉连接。