專利名稱：電爐法生產(chǎn)黃磷尾氣的利用方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接以電滬法生產(chǎn)黃磷時(shí)所產(chǎn)生的廢氣(尾氣)為燃料，燃燒工業(yè)鍋爐的廢氣(尾氣)利用方法及使用該方法過程中采用的裝置，屬黃磷尾氣再生利用領(lǐng)域。
電爐法生產(chǎn)黃磷過程中伴生排放出大量尾氣，尾氣的組份中的CO占總量的85-90％，其余為水蒸汽和其它有毒有害雜質(zhì)。每生產(chǎn)一噸黃磷產(chǎn)品要副產(chǎn)尾氣2300-2800NM，其熱值約為10000-11290KJ/NM。一家年產(chǎn)黃磷6000噸的企業(yè)，每年要向大氣排放尾氣約1500萬NM，是一個(gè)大污染源?，F(xiàn)有的利用尾氣的方法主要是將尾氣用于礦粉燒結(jié)、礦石烘干和熱交換器(無壓熱水爐)幾種方式，但缺陷是一是利用率低，大部份尾氣依然經(jīng)煙囪頂部點(diǎn)燃放散；二是熱水爐的堵塞、爆管頻繁，設(shè)備使用壽命短，不完全燃燒產(chǎn)物——煙氣低空排放，污染嚴(yán)重；三是企業(yè)生產(chǎn)(主要是黃磷包裝)及生活用蒸汽的問題未能因熱交換器的投用而順利解決，即不能取代工業(yè)鍋爐。
本發(fā)明的目的在于提供一種利用生產(chǎn)黃磷過程中產(chǎn)生的尾氣來燃燒工業(yè)鍋爐的電爐法生產(chǎn)黃磷尾氣的利用方法及使用這種方法的裝置；本發(fā)明的目的在于提供一種通過壓縮機(jī)將黃磷尾氣加壓后，經(jīng)數(shù)個(gè)噴咀噴出燃燒工業(yè)鍋爐的電爐法生產(chǎn)黃磷尾氣的利用方法方法及使用這種方法的裝置；本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)自力式調(diào)壓器、讓整個(gè)系統(tǒng)保持一定壓力的方法及使用這種方法的裝置；
本發(fā)明的目的在于提供一種通過一個(gè)或者數(shù)個(gè)安全水封和阻火器來防止回火爆炸、保證整個(gè)系統(tǒng)安全地利用電爐法生產(chǎn)黃磷尾氣的方法方法及使用這種方法的裝置；本發(fā)明的目的是通過下列方法或者工藝包括以下步驟(1)收取磷爐尾氣總水封槽排出的低壓尾氣，(2)經(jīng)水封凈化器凈化，(3)進(jìn)入尾氣壓縮機(jī)內(nèi)加壓至0.01-0.2MPa，(4)尾氣再經(jīng)用管道連接的氣水分離器、調(diào)壓器、安全水封器和阻火器后，(5)與從鍋爐鼓風(fēng)管鼓入的空氣在噴咀口中混合，(6)最后從裝在鍋爐中的尾氣燃燒器噴出燃燒。
為實(shí)施上述電爐法生產(chǎn)黃磷尾氣的利用方法而使用的裝置，其特征是調(diào)壓器選用自力式調(diào)壓器，自力式調(diào)壓器和壓縮機(jī)上都裝有旁通管，自力式調(diào)壓器讓從壓縮機(jī)壓出的尾氣壓力保持在300-500mmH2O范圍；氣水分離器頂部裝有氣壓表、進(jìn)氣管和輸氣管，中部裝有自來水進(jìn)水管，下部裝有排污水管，中部裝有一塊擋板；安全水封器頂部裝有緊急尾氣放散管、U形壓力表和輸氣管，中部裝有自來水進(jìn)水管和防爆門，下部裝有排污管，進(jìn)氣管直接插入安全水封器中的水平面以下；阻火器內(nèi)裝有銅絲網(wǎng)罩及析流板，銅絲網(wǎng)罩一端套接在阻火器進(jìn)氣口上，另一端裝有折流板，銅絲網(wǎng)罩用支撐體固定；裝在鍋爐中的尾氣燃燒噴咀可是若干個(gè)，尾氣燃燒器的內(nèi)管為尾氣噴管，外管為鼓風(fēng)管，內(nèi)管的中間有一根支撐管，在內(nèi)管端頭噴咀口處、內(nèi)管與支撐管之間裝有導(dǎo)向板，內(nèi)管與經(jīng)過阻火器的尾氣管連通，外管直接與鍋爐鼓風(fēng)管連通。
在電爐法生產(chǎn)黃磷過程中生產(chǎn)的工業(yè)尾氣氣壓約為20mmH2O的低壓尾氣，無法直接利用于工業(yè)鍋爐燃燒，本發(fā)明將低壓尾氣接到磷礦尾氣總水封槽初步過濾，再通入水封凈化器中進(jìn)一步凈化，壓縮機(jī)將凈化后的尾氣壓力加壓至0.01-0.2MPa，通過自力式調(diào)壓器的調(diào)壓，讓整個(gè)系統(tǒng)的壓力保持在一定范圍，為了防止尾氣燃燒工藝流程中的回流，防止管道堵塞，防止?fàn)t膛著火爆炸，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，本發(fā)明系統(tǒng)采用了多個(gè)安全水封器，阻火器及尾氣濃度報(bào)警器，尾氣通入鍋爐內(nèi)后，與煤混燃方式燃燒。
本發(fā)明主要技術(shù)措施有；1)尾氣的凈化因尾氣中含有少量磷泥粉塵，在管路上應(yīng)予清除，也可以用水封凈化器清洗。2)尾氣加壓因?yàn)槲矚庾陨韷毫χ挥?0-30mmH2O水柱，蒸汽鍋爐上無法加以利用，需進(jìn)行加壓才能送到鍋爐房使用，為此選用尾氣壓縮機(jī)后帶有水分離器，減少入爐尾氣的水分，加壓壓力的大小也影響輸氣管徑，應(yīng)作技術(shù)比較后確定壓縮機(jī)的機(jī)型。3)尾氣調(diào)壓器尾氣加壓后，由無縫鋼管引至鍋爐房前，為了使燃燒穩(wěn)定，在鍋爐房內(nèi)設(shè)置尾氣壓力自動(dòng)調(diào)壓器，此調(diào)壓器出口壓力控制在尾氣燃燒器設(shè)計(jì)要求的壓力范圍內(nèi)。4)安全水封及鋼制阻火器安全水封的作用是防止燃燒器發(fā)生回火時(shí)影響到尾氣總管乃至壓氣機(jī)的安全，與鍋爐房內(nèi)安裝的鋼制阻火器一起形成兩道防止回火的屏障，確保尾氣總管的安全，鋼制阻火器是利用銅絲網(wǎng)的快速吸熱的原理導(dǎo)致回火在此急冷而熄滅。5)尾氣燃燒器實(shí)現(xiàn)尾氣的穩(wěn)定燃燒，燃燒器的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。本發(fā)明采用鼓風(fēng)擴(kuò)散式套管旋流燃燒器，套管中有內(nèi)管(又稱尾氣噴管)，尾氣噴管內(nèi)部套的一根支撐管(又稱窺視管)，支撐管與內(nèi)管端頭裝有旋流葉片狀導(dǎo)向板，當(dāng)尾氣從內(nèi)管噴出時(shí)，在旋流狀葉片導(dǎo)向板的作用下，尾氣旋轉(zhuǎn)噴出，與從外管(又稱鍋爐鼓風(fēng)管)鼓入的空氣混合，最后從噴咀噴出燃燒。
下面依照說明書附圖提供一個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的工藝流程方框圖。
圖2是本發(fā)明阻火器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖4是本發(fā)明尾氣燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明尾氣燃燒器的A方向視圖。
1、抽氣口處于磷爐尾氣總水封槽的上部，根據(jù)實(shí)際需用量，尾氣靠其自然壓力，經(jīng)水封凈化器(2)后，從抽氣口抽入壓縮機(jī)(3)。
2、壓縮機(jī)(3)選用水環(huán)式氣體壓縮機(jī)，附帶氣水分離器(4)，低壓尾氣經(jīng)壓氣機(jī)限量、加壓到0.15MPa，限額內(nèi)進(jìn)入尾氣總管，遠(yuǎn)距離輸送到鍋爐房。
3、為了保證鍋爐燃燒穩(wěn)定，在壓縮機(jī)輸出管未端上裝有自力式調(diào)壓器(5)，使進(jìn)入鍋爐的尾氣的壓力保持在300-500H2O范圍內(nèi)波動(dòng)，同時(shí)為了防止管道阻塞，影響整個(gè)系統(tǒng)的安全性，在壓氣機(jī)和調(diào)壓器裝置裝有旁通管。
4、經(jīng)過調(diào)壓穩(wěn)壓的尾氣進(jìn)入安全水封(6)，其作用是防止燃燒器發(fā)生回火時(shí)影響到尾氣總管及壓氣機(jī)的安全，在安全水封器上，同時(shí)裝設(shè)有排污管、緊急放散管、U形壓力表和防爆門。
5、尾氣由鍋爐前墻兩側(cè)經(jīng)鋼制阻火器(7)進(jìn)入燃燒器在爐膛燃燒。鋼制阻火器是利用銅絲網(wǎng)的快速吸熱原理迫使回火在此急劇冷卻熄滅，與前面的安全水封形成兩道防止回火的屏障。
6、尾氣燃燒器設(shè)計(jì)成鼓風(fēng)擴(kuò)散式套管旋流燃燒器，內(nèi)管是尾氣噴管，外管是鍋爐鼓風(fēng)管，風(fēng)管由切線方向進(jìn)入鼓風(fēng)管，加之尾氣噴管未端的導(dǎo)向板變向，燃?xì)馀c空氣混合旋轉(zhuǎn)進(jìn)入爐膛燃燒，尾氣噴管內(nèi)有一根窺視管，既可在爐外觀察到火焰噴燃情況，又是導(dǎo)向板的支撐管，，尾氣燃燒器前端裝設(shè)尾氣濃度報(bào)警器，一旦尾氣回流進(jìn)鼓風(fēng)管且處于爆炸極限濃度范圍時(shí)，即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。尾氣燃燒器的安裝數(shù)量根據(jù)鍋爐大小決定。
7、火床上保持適量燃煤明火，一為防止尾氣熄滅后再送氣時(shí)發(fā)生爐膛內(nèi)氣體爆炸，二為防止護(hù)排過熱，防止燒壞變形。
8、在確定壓縮機(jī)的機(jī)型時(shí)，需考慮鍋爐所需燃燒的尾氣量及壓縮機(jī)的最大排氣量，應(yīng)不至于使磷爐總水封產(chǎn)生負(fù)壓，也就是說，只要保證“天燈”作為一種黃磷滬正常生產(chǎn)的“信號(hào)”存在，而不是高高的火炬即可。
采用本發(fā)明實(shí)施可節(jié)約燃煤量為80％，以一臺(tái)DZL4-13型鍋爐為例，按305個(gè)工作日、75％出力計(jì)算，年節(jié)二類煙煤約為3470噸，折合人民幣55萬作元。
1——磷爐尾氣總水封槽；2——水封凈化器；3——壓縮機(jī)；4——?dú)馑蛛x器；5——調(diào)壓器；6——安全水封器； 7——阻火器；8——尾氣燃燒器；71——尾氣出氣口；72——銅絲網(wǎng)；73——尾氣進(jìn)氣口；74——支撐體；75——鋼外殼；76—析流板；81——內(nèi)管(尾氣噴管)；82——支撐管(窺視管)；83——外管(鍋爐鼓風(fēng)管)；84——導(dǎo)向管。
權(quán)利要求
1.一種電爐法生產(chǎn)黃磷尾氣的利用方法， 其特征是包括以下步驟(1)收取磷爐尾氣總水封槽(1)排出的低壓尾氣，(2)經(jīng)水封凈化器(2)凈化，(3)進(jìn)入尾氣壓縮機(jī)(3)內(nèi)加壓至0.01-0.2MPa，(4)尾氣再經(jīng)用管道連接的氣水分離器(4)、調(diào)壓器(5)、安全水封器(6)和阻火器(7)后，(5)與從鍋爐鼓風(fēng)管鼓入的空氣在噴咀口(8)中混合，(6)最后從裝在鍋爐中的尾氣燃燒器(8)噴出燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的、為實(shí)施黃磷尾氣利用方法而使用的調(diào)壓器裝置，其特征是調(diào)壓器(5)選用自力式調(diào)壓器，自力式調(diào)壓器和壓縮機(jī)上都裝有旁通管，自力式調(diào)壓器讓從壓縮機(jī)壓出的尾氣壓力保持在300-500mmH2O范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的、為實(shí)施黃磷尾氣利用方法而使用的氣水分離器裝置，其特征是氣水分離器(4)頂部裝有氣壓表、進(jìn)氣管和輸氣管，中部裝有自來水進(jìn)水管，下部裝有排污水管，中部裝有一塊擋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述、為實(shí)施黃磷尾氣利用方法而使用的安全水封裝置，其特征是安全水封器(6)頂部裝有緊急尾氣放散管、U形壓力表和輸氣管，中部裝有自來水進(jìn)水管和防爆門，下部裝有排污管，進(jìn)氣管直接插入安全水封器中的水平面以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的、為實(shí)施黃磷尾氣利用方法而使用的阻火器裝置，其特征是阻火器(7)內(nèi)裝有銅絲網(wǎng)罩(72)及析流板(76)，銅絲網(wǎng)罩(72)一端套接在阻火器進(jìn)氣口上，另一端裝有折流板(76)，銅絲網(wǎng)罩用支撐體固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的、為實(shí)施黃磷尾氣利用方法而使用的尾氣燃燒器裝置，其特征是裝在鍋爐中的尾氣燃燒器可是若干個(gè)，尾氣燃燒器的內(nèi)管(81)為尾氣噴管，外管(82)為鼓風(fēng)管，內(nèi)管(81)的中間有一根支撐管(82)，在內(nèi)管端頭噴咀口處、內(nèi)管(81)與支撐管(82)之間裝有導(dǎo)向板(84)，內(nèi)管與經(jīng)過阻火器的尾氣管連通，外管直接與鍋爐鼓風(fēng)管連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直接以電爐法生產(chǎn)黃磷時(shí)所產(chǎn)生的廢氣(尾氣)為燃料，燃燒工業(yè)鍋爐的廢氣(尾氣)利用方法及使用該方法過程中采用的裝置，屬黃磷尾氣再生利用領(lǐng)域。本發(fā)明通過收取磷爐尾氣總水封槽排出的低壓尾氣，經(jīng)水封凈化器凈化后，再通過壓縮機(jī)加一定壓力后，經(jīng)氣水分離器、自力式調(diào)壓器、安全水封器、阻火器后，在尾氣燃燒器中與鍋爐鼓風(fēng)管鼓入的空氣混合噴出燃燒鍋爐。本發(fā)明方法和裝置具有安全可靠，節(jié)約能源，減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種安全可靠的廢氣利用技術(shù)。
文檔編號(hào)F23C9/00GK1132330SQ9510465
公開日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月24日
發(fā)明者錢學(xué)彬, 許桂馨, 張學(xué)曾, 倪云才, 柴光鳳, 趙自云, 林世華, 羅志平, 嚴(yán)碧德 申請(qǐng)人:錢學(xué)彬