一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置製造方法

2023-08-02 20:56:51 3

一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，屬於電爐尾氣回收處理裝置【技術領域】，包括氣體分配與壓力控制裝置、氣體淨化裝置和氣體存儲裝置。與現有技術相比，採用本發明所述的集中控制回收與淨化裝置安全可靠、效率高、成本低，對黃磷尾氣即一氧化碳的回收利用效果好，洗滌水可以得到有效循環重複利用，含磷尾氣中的黃磷得到進一步回收，減少黃磷尾氣即一氧化碳放空燃燒汙染環境，可大大改善黃磷生產作業人員的操作環境,提高工作效率，提高水資源的利用率，具有很好的經濟效率、環境效率和社會效率。
【專利說明】一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於電爐尾氣回收處理裝置【技術領域】，涉及一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，黃磷和電石等行業生產過程中產生的一氧化碳尾氣經淨化處理後用作燃料為其他裝置提供熱源，或用作原料生產其他化工產品。有的用作熱源得到了部份利用，有的用作熱源和生產化工產品利用率達到了 90%以上。回收控制的方法都比較簡單和落後，且無洩壓快開控制閥、信號火炬控制閥及轉換調節閥等安全控制裝置，而是採用一般的閥門關閉和打開速度較慢，旋轉部位的密封填料容易造成氣體洩漏，從而造成操作人員中毒或燒傷。同時採用簡單的操作切換方式，會造成電爐系統的爐氣壓力波動幅度偏大，很難掌控電爐系統的爐氣壓力，從而會造成電爐系統吸氣和噴火現象，從而造成人員燒傷或中毒等安全事故。採用的淨化裝置結構較為複雜，採用的「U」形水封彎道阻力較大且容易積磷堵塞，為了疏通水封和管道附屬設置了較為複雜的衝洗管道、蒸汽管道、水位控制及排汙管道。由於氣體洗滌過程是洗滌水單向流動進入開放式阻氣水封而未採用封閉循環方式洗滌，所以用水量較大，產生的煙氣對環境也有一定的影響，同時不利於含磷氣體中磷的回收和轉移，也不利於工藝水的集中回收和循環利用。為了達到安全可靠高效回收電爐尾氣，簡化操作程序和改善操作環境，節約水資源，有效回收含磷尾氣中黃磷，提高電爐尾氣的回收利用率，研究出一種可以高效集中控制回收與淨化裝置處理黃磷電爐尾氣的方法迫在眉睫。

【發明內容】

[0003]為解決上述問題，本發明提供了一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，通過該裝置集中控制回收與與淨化後，大大提高黃磷電爐尾氣的回收利用率，同時大大減少黃磷電爐尾氣即一氧化碳放空燃燒產生的大量二氧化碳和熱量損失。用作熱源可以減少能源消耗量，降低生產成本，提高經濟效益；用作原料可以生產下遊化工產品，增加收益，提高經濟效益。同時改善操作環境，減少大氣汙染。
[0004]本發明是通過如下技術方案予以實現的:
[0005]一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，包括氣體分配與壓力控制裝置、氣體淨化裝置和氣體存儲裝置。
[0006]進一步的，所述的氣體分配與壓力控制裝置包括集汙槽、尾氣總水封、立式電動水密封氣體閥、信號火炬管、點火火炬管、立式電磁水密封氣體快開閥、快開閥洩壓管、立式電動水密封氣體調節閥和調節閥洩壓管，所述的尾氣總水封進氣口與黃磷洗滌塔的尾氣管相連通，尾氣總水封的兩個出氣口通過管道分別與立式電動水密封氣體閥、立式電磁水密封氣體快開閥、電動水密封調節閥的進氣口相連通，立式電動水密封氣體閥出口與信號火炬管及點火火炬管相連通，立式電磁水密封氣體快開閥出口與快開閥洩壓管相連通，電動水密封調節閥出口與調節閥洩壓管相連通並與快開閥洩壓管並聯連通，尾氣總水封的排汙管、溢流管和液位控制管，立式電動水密封氣體閥、立式電磁水密封氣體快開閥、電動水密封調節閥的排汙管分別與匯集管連通，匯集管與集汙槽連通。
[0007]進一步的，所述的氣體淨化裝置包括洗滌塔a、洗滌塔b、機前水封、機後水封、收磷槽、中轉槽、洗滌循環水泵、中轉槽轉移泵、真空泵機組、機後立式電磁水密封氣體快開閥、機後調節閥洩壓管a、機後點火火炬管a、機後立式電動水密封氣體調節閥、機後調節閥洩壓管b和機後點火火炬管b，所述洗滌塔a的進氣口與尾氣總水封連通，出氣口與洗滌塔b的進氣口相連通，洗滌塔b的出氣口與機前水封進氣口相連通，機前水封出氣口與液環真空泵機組的進氣口相連通，液環真空泵機組的出氣口與機後水封進氣口相連通，機後水封出氣口通過管道分別與機後立式電磁水密封氣體快開閥、機後點火火炬管a、機後調節閥洩壓管、機後點火火炬管b相連通，收磷槽與洗滌塔a和洗滌塔b的下部相連通、通過管道與機前水封和機後水封下部相連通，收磷槽下部排磷管與中轉槽相連通，收磷槽中部出水管穿過中轉槽底部與洗滌循環水泵進口相連通，洗滌循環水泵出口通過管道分別與洗滌塔a、洗滌塔b、機前水封、機後水封的上部相連通，在洗滌塔a、洗滌塔b內與洗滌噴頭相聯接。
[0008]進一步的，所述的氣體存儲裝置包括儲氣櫃，儲氣櫃的進氣口通過管道與機後水封的出氣口相連通，儲氣櫃的出氣口與各用戶相連通。
[0009]進一步的，所述的機後立式電磁水密封氣體快開閥和機後立式電動水密封氣體調節閥均設置有洩壓放空管。
[0010]進一步的，所述的機前水封和機後水封外形為圓柱形錐底結構，內部結構為外筒體套內筒體結構。
[0011]進一步的，所述收磷槽為斜板沉降槽，在槽內洗滌塔a和洗滌塔b之間、洗滌塔b和機前水封和機後水封之間設置有阻氣隔板，收磷槽底低一側中上部設置洗滌循環水泵的進水接管，最下部設置放磷管口及控制閥。
[0012]進一步的，所述中轉槽底部設置一凹面，中轉槽轉移泵的吸入管口安置在此凹面處。
[0013]本發明的有益效果:與現有技術相比，採用本發明所述的集中控制回收與淨化裝置安全可靠、效率高、成本低，對黃磷尾氣即一氧化碳的回收利用效果好，1套1萬噸/年黃磷裝置，每年生產loooot黃磷產生的黃磷尾氣即一氧化碳燃燒產生的熱量回收利用，相當於lOOOOt標準煤，按現在的市場煤價1000元/噸計算，每年可產生1000萬元的價值。採用此裝置後，90%以上的氣體可以得到安全可靠高效回收利用，洗滌水可以得到有效循環重複利用，含磷尾氣中的黃磷得到進一步回收，減少黃磷尾氣即一氧化碳放空燃燒汙染環境，可大大改善黃磷生產作業人員的操作環境，提高工作效率，提高水資源的利用率，具有很好的經濟效率、環境效率和社會效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖。
[0015]圖中:1-集汙槽，2-尾氣總水封，3-立式電動水密封氣體閥，4-信號火炬管，5-點火火炬管，6-立式電磁水密封氣體快開閥，7-快開閥洩壓管，8-電動水密封調節閥，9-調節閥洩壓管，10-洗滌塔a，11_洗滌塔13，12-機前水封，13-機後水封，14-收磷槽，15-中轉槽，16-洗滌循環水泵，17-中轉槽轉移泵，18-真空泵機組，19-機後立式電磁水密封氣體快開閥，20-機後調節閥洩壓管a，21-機後點火火炬管a，22-機後立式電動水密封氣體調節閥，23-機後調節閥洩壓管b，24-機後點火火炬管b，25-儲氣櫃。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。
[0017]如圖1所示一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:包括粉氣體分配與壓力控制裝置、氣體淨化裝置和氣體存儲裝置，其中:
[0018]氣體分配與壓力控制裝置包括集汙槽1、尾氣總水封2、立式電動水密封氣體閥3、信號火炬管4、點火火炬管5、立式電磁水密封氣體快開閥6、快開閥洩壓管7、立式電動水密封氣體調節閥8和調節閥洩壓管9，所述的尾氣總水封2進氣口與黃磷洗滌塔的尾氣管相連通，尾氣總水封2的兩個出氣口通過管道分別與立式電動水密封氣體閥3、立式電磁水密封氣體快開閥6、電動水密封調節閥8的進氣口相連通，立式電動水密封氣體閥3出口與信號火炬管4及點火火炬管5相連通，立式電磁水密封氣體快開閥6出口與快開閥洩壓管7相連通，電動水密封調節閥8出口與調節閥洩壓管9相連通並與快開閥洩壓管7並聯連通，尾氣總水封2的排汙管、溢流管和液位控制管，立式電動水密封氣體閥3、立式電磁水密封氣體快開閥6、電動水密封調節閥8的排汙管分別與匯集管連通，匯集管與集汙槽1連通。
[0019]9、氣體淨化裝置包括洗滌塔alO、洗滌塔bll、機前水封12、機後水封13、收磷槽
14、中轉槽15、洗滌循環水泵16、中轉槽轉移泵17、真空泵機組18、機後立式電磁水密封氣體快開閥19、機後調節閥洩壓管a20、機後點火火炬管a21、機後立式電動水密封氣體調節閥22、機後調節閥洩壓管b23和機後點火火炬管b24，所述洗滌塔alO的進氣口與尾氣總水封2連通，出氣口與洗滌塔bll的進氣口相連通，洗滌塔bll的出氣口與機前水封進氣口相連通，機前水封12出氣口與液環真空泵機組18的進氣口相連通，液環真空泵機組18的出氣口與機後水封13進氣口相連通，機後水封13出氣口通過管道分別與機後立式電磁水密封氣體快開閥19、機後點火火炬管a21、機後調節閥洩壓管23、機後點火火炬管b24相連通，收磷槽14與洗滌塔alO和洗滌塔bll的下部相連通、通過管道與機前水封12和機後水封13下部相連通，收磷槽14下部排磷管與中轉槽15相連通，收磷槽14中部出水管穿過中轉槽15底部與洗滌循環水泵16進口相連通，洗滌循環水泵16出口通過管道分別與洗滌塔alO、洗滌塔bll、機前水封12、機後水封13的上部相連通，在洗滌塔alO、洗滌塔b 11內與洗滌噴頭相聯接。機後立式電磁水密封氣體快開閥19和機後立式電動水密封氣體調節閥22均設置有洩壓放空管。收尾機前水封12和機後水封13外形為圓柱形錐底結構，內部結構為外筒體套內筒體結構。收磷槽14為斜板沉降槽，在槽內洗滌塔alO和洗滌塔bll之間、洗滌塔bll和機前水封12和機後水封13之間設置有阻氣隔板，收磷槽14底低一側中上部設置洗滌循環水泵16的進水接管，最下部設置放磷管口及控制閥。中轉槽15底部設置一凹面，中轉槽轉移泵17的吸入管口安置在此凹面處。
[0020]氣體存儲裝置包括儲氣櫃25，儲氣櫃25的進氣口通過管道與機後水封13的出氣口相連通，儲氣櫃25的出氣口與各用戶相連通。[0021]所述集汙槽1安裝在黃磷電爐後系統主廠房的0.00m平面，尾氣總水封安裝在黃磷電爐後系統主廠房的9.8m平面，立式電動水密封氣體閥3、立式電磁水密封氣體快開閥
6、立式電動水密封氣體調節閥8安裝在黃磷電爐後系統主廠房的22.00m平面，尾氣總水封進氣口與黃磷洗滌塔的尾氣管相連通，尾氣總水封的兩個出氣口通過管道分別與立式電動水密封氣體閥3、立式電磁水密封氣體快開閥6、立式電動水密封氣體調節閥8、洗滌塔1的進氣口相連通，立式電動水密封氣體閥3出口與信號火炬管及點火火炬管相連通，立式電磁水密封氣體快開閥6出口與快開閥洩壓管相連通，立式電動水密封氣體調節閥8出口與調節閥洩壓管相連通並與快開閥洩壓管並聯連通，尾氣總水封的排汙管、溢流管和液位控制管，立式電動水密封氣體閥3、立式電磁水密封氣體快開閥6、立式電動水密封氣體調節閥8的排汙管分別與匯集管連通，匯集管與集汙槽連通。
[0022]所述中轉槽15及洗滌循環水泵16、中轉槽轉移泵17安裝在洗滌裝置廠房的-2.50m平面，收磷槽14安裝在洗滌裝置廠房的0.00m平面，洗滌塔alO、洗滌塔bll、機前水封12、機後水封13安裝在洗滌裝置廠房的0.00m以上至17.00m平面，真空泵機組18安裝在洗滌裝置廠房的9.80m平面，洗滌塔alO的出氣口與洗滌塔bll的進氣口相連通，洗滌塔bll的出氣口與機前水封進氣口相連通，機前水封出氣口與液環真空泵機組的進氣口相連通，液環真空泵機組的出氣口與機後水封進氣口相連通，機後水封出氣口通過管道分別與儲氣櫃、機後立式電磁水密封氣體快開閥19、機後點火火炬管a21、機後立式電動水密封氣體調節閥22、機後點火火炬管b24相連通，收磷槽與洗滌塔alO和洗滌塔bll的下部相連通、通過管道與機前水封和機後水封下部相連通，收磷槽下部排磷管與中轉槽相連通，收磷槽中部出水管穿過中轉槽底部與洗滌循環水泵進口相連通，循環水泵出口通過管道分別與洗滌塔alO、洗滌塔bll、機前水封、機後水封的上部相連通，在洗滌塔內與洗滌噴頭相聯接。
[0023]所述機後立式電磁水密封氣體快開閥19、機後機後點火火炬管a21、機後立式電動水密封氣體調節閥22、機後點火火炬管b24安裝在洗滌裝置廠房的17.00m平面，機後立式電磁水密封氣體快開閥19和機後立式電動水密封氣體調節閥22均設置有洩壓放空管。
[0024]所述儲氣櫃25安裝在洗滌裝置廠房外的5.00m平面上，儲氣櫃的進氣口通過管道與機後水封的出氣口相連通，儲氣櫃的出氣口與各用戶相連通，儲氣櫃的壓力由機後立式電磁水密封氣體快開閥19和機後立式電動水密封氣體調節閥22進行控制從而達到緩存儲氣和連續穩定給用戶供氣的目的。
[0025]本發明的黃磷尾氣集中控制回收與淨化原理是:①控制原理是根據黃磷尾氣即一氧化碳不溶於水的性質，採用三種不同結構的水密封電動或電磁控制閥對黃磷洗滌塔尾氣進行分配和壓力調節控制。②淨化原理是根據黃磷尾氣即一氧化碳不溶於水的性質和尾氣中氣態磷遇水冷凝而難溶於水的性質和其他物質易溶於水的性質，採用洗滌冷凝的原理對黃磷尾氣進行淨化。
[0026]本發明的工作過程主要分為兩個環節進行操作，第一個環節的操作步驟:1、黃磷電爐送電開始產氣後，打開總水封的液位控制管1的閥門，此是總水封的出氣口 1開始通氣與立式電磁水密封氣體快開閥6的進口連通，然後緊接著打開立式電磁水密封氣體快開閥6，此時立式電磁水密封氣體快開閥6開始充氣並從快開閥洩壓管7放空燃燒；2、打開立式電動水密封氣體閥3,信號火炬和點火火炬放空燃燒；3、打開總水封的液位控制管2的閥門之前，先用氮氣或蒸汽對洗滌塔的進氣管道至儲氣櫃的進氣管道等整個氣體通道進行置換換，同時向收磷槽注滿40°C至60°C熱水，同時保證儲氣櫃的水封水位在正常水位；4、打開總水封的液位控制管2的閥門，此是總水封的出氣口 2開始通氣與立式電動水密封氣體調節閥8的進口連通，然後緊接著打開立式電動水密封氣體調節閥8，此時立式電動水密封氣體調節閥8開始充氣通過調節閥洩壓管9與快開閥洩壓管7連通放空燃燒，緊接著關閉立式電磁水密封氣體快開閥6 ;5、啟動真空泵機組，逐漸將真空泵的開度加大，同時將立式電動水密封氣體調節閥8的開度逐漸減少直至關閉；6、轉入正常操作程序，通過立式電動水密封氣體調節閥8、立式電磁水密封氣體快開閥6和立式電動水密封氣體閥3協調操作對黃磷電爐系統壓力進行調節控制。第二個環節的操作步驟:1、真空泵機組運轉正常後，先檢查中轉槽的水位必須超過洗滌循環水泵泵頭，在中轉槽的1/2處即可；2、啟動洗滌循環水泵；3、轉入正常操作程序，通過機後立式電動水密封氣體調節閥22和機後立式電磁水密封氣體快開閥19協調操作對儲氣櫃壓力進行調節控制。
【權利要求】
1.一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:包括氣體分配與壓力控制裝置、氣體淨化裝置和氣體存儲裝置。
2.根據權利要求1所述的黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述的氣體分配與壓力控制裝置包括集汙槽(1)、尾氣總水封(2)、立式電動水密封氣體閥(3)、信號火炬管(4)、點火火炬管(5)、立式電磁水密封氣體快開閥(6)、快開閥洩壓管(7)、立式電動水密封氣體調節閥(8)和調節閥洩壓管(9)，所述的尾氣總水封(2)進氣口與黃磷洗滌塔的尾氣管相連通，尾氣總水封(2)的兩個出氣口通過管道分別與立式電動水密封氣體閥(3)、立式電磁水密封氣體快開閥(6)、電動水密封調節閥(8)的進氣口相連通，立式電動水密封氣體閥(3)出口與信號火炬管(4)及點火火炬管(5)相連通，立式電磁水密封氣體快開閥(6)出口與快開閥洩壓管(7)相連通，電動水密封調節閥(8)出口與調節閥洩壓管(9)相連通並與快開閥洩壓管(7)並聯連通，尾氣總水封(2)的排汙管、溢流管和液位控制管，立式電動水密封氣體閥(3 )、立式電磁水密封氣體快開閥(6 )、電動水密封調節閥(8 )的排汙管分別與匯集管連通，匯集管與集汙槽(1)連通。
3.根據權利要求1所述的黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述的氣體淨化裝置包括洗滌塔a (10 )、洗滌塔b (11)、機前水封(12)、機後水封(13)、收磷槽(14)、中轉槽(15)、洗滌循環水泵(16)、中轉槽轉移泵(17)、真空泵機組(18)、機後立式電磁水密封氣體快開閥(19)、機後調節閥洩壓管a (20)、機後點火火炬管a (21)、機後立式電動水密封氣體調節閥(22)、機後調節閥洩壓管b(23)和機後點火火炬管b(24)，所述洗滌塔a( 10)的進氣口與尾氣總水封(2)連通，出氣口與洗滌塔b (11)的進氣口相連通，洗滌塔b (11)的出氣口與機前水封進氣口相連通，機前水封(12)出氣口與液環真空泵機組(18)的進氣口相連通，液環真空泵機組(18)的出氣口與機後水封(13)進氣口相連通，機後水封(13)出氣口通過管道分別與機後立式電磁水密封氣體快開閥(19)、機後點火火炬管a (21)、機後調節閥洩壓管(23)、機後點火火炬管b (24)相連通，收磷槽(14)與洗滌塔a (10)和洗滌塔b (11)的下部相連通、通`過管道與機前水封(12)和機後水封(13)下部相連通，收磷槽(14)下部排磷管與中轉槽(15)相連通，收磷槽(14)中部出水管穿過中轉槽(15)底部與洗滌循環水泵(16 )進口相連通，洗滌循環水泵(16 )出口通過管道分別與洗滌塔a (10 )、洗滌塔b (11)、機前水封(12)、機後水封(13)的上部相連通，在洗滌塔a (10)、洗滌塔b (11)內與洗漆噴頭相聯接。
4.根據權利要求1所述的黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述的氣體存儲裝置包括儲氣櫃(25)，儲氣櫃(25)的進氣口通過管道與機後水封(13)的出氣口相連通，儲氣櫃(25)的出氣口與各用戶相連通。
5.根據權利要求3所述的黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述機後立式電磁水密封氣體快開閥(19)和機後立式電動水密封氣體調節閥(22)均設置有洩壓放空管。
6.根據權利要求3所述的一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述的機前水封(12)和機後水封(13)外形為圓柱形錐底結構，內部結構為外筒體套內筒體結構。
7.根據權利要求3所述的一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述收磷槽(14)為斜板沉降槽，在槽內洗滌塔a (10)和洗滌塔b (11)之間、洗滌塔b (11)和機前水封(12)和機後水封(13)之間設置有阻氣隔板，收磷槽(14)底低一側中上部設置洗滌循環水泵(16 )的進水接管，最下部設置放磷管口及控制閥。
8.根據權利要求3所述的一種黃磷尾氣集中控制回收與淨化裝置，其特徵在於:所述中轉槽(15)底部設 置一凹面，中轉槽轉移泵(17)的吸入管口安置在此凹面處。
【文檔編號】C01B25/027GK103657329SQ201310726926
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】何海, 陳彬, 羅勇 申請人:貴州開磷（集團）有限責任公司