一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法及設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃磷電爐淬渣水汽治理的方法及設備，利用冷凝用低溫水在換熱塔里面與水汽進行熱交換，把淬渣產(chǎn)生的水汽冷凝成液態(tài)水回收循環(huán)利用，通過制冷設備把換熱后的循環(huán)水變成低溫水反復到換熱塔進行熱交換，從而達到消除淬渣產(chǎn)生水汽的目的。本發(fā)明提供的方法及裝置在對水汽進行處理后，排放的煙囪出口處看不見水霧，消除了大氣污染，并且對經(jīng)水汽冷凝下來的水進行了處理，除去有害物質(zhì)，更加安全環(huán)保，使黃磷生產(chǎn)環(huán)保達到更高的標準。
【專利說明】一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法及設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領域，具體為一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法及設備。
【背景技術】
[0002]目前黃磷電爐淬渣時產(chǎn)生的水汽沒有經(jīng)過任何收集和治理，是無序的任其排放在大氣中，造成了嚴重的大氣污染，并且水汽里含有氟化物等有害物質(zhì)，如果不收集治理，將嚴重污染空氣，達不到規(guī)定的排放標準。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法及設備，通過熱交換回收利用水汽，能夠消除95%以上的水汽，滿足相關排放標準，并且去除了水汽中的有害物質(zhì)，安全環(huán)保。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法，具體工藝為:
1)水汽的冷凝回收將淬渣產(chǎn)生的水汽進行收集，然后采用換熱塔與低溫水進行熱交換及水汽的液化，使水汽冷凝為液態(tài)水回收，未冷凝的水汽經(jīng)水霧捕集器回收，然后將水汽中摻雜的空氣進行排放，完成水汽的回收；
2)冷凝水的再利用由水汽冷凝的水與換熱后的低溫水進行混合，然后加入堿液進行處理，調(diào)節(jié)PH值達到6.5以上；最后對混合的水進行降溫，降溫后的水用于對換熱塔中后續(xù)水汽的冷媒。
[0005]所述換熱塔為接觸式換熱塔，采用接觸式換熱塔使得冷凝用的低溫水直接與高溫的水采用接觸式換熱塔時換熱效果好，且結(jié)構(gòu)簡單，設計合理。
[0006]所述水汽收集時采用離心風機進行收集。
[0007]所述回收后的冷凝水中加入適量堿液進行處理，去除其中的氟硅酸，氟化氫和五氧化二磷等物質(zhì)，加入的堿液的質(zhì)量濃度為30-40%，加入堿液混合后調(diào)節(jié)PH值達到6.5以上即可。
[0008]采用上述方法治理黃磷電爐淬渣水汽的設備，包括依次連接的多臺換熱塔、離心風機、水霧捕集器，該設備還包括用于對換熱塔進行供水及回收的儲水箱，儲水箱與換熱塔之間設有空冷器和/或制冷系統(tǒng)。
[0009]所述制冷系統(tǒng)包括依次封閉連接的制冷機組、循環(huán)水泵及板式換熱器。優(yōu)選的制冷機組為溴化鋰制冷機組。采用該制冷機組運行能耗低，可以進行廢熱利用。工廠煙囪排放的余熱尾氣或者鍋爐排放的乏汽，都可以作為制冷機組的熱源。可以制取10攝氏度的低溫水來換熱。
[0010]所述的換熱塔為四臺，儲水箱為兩個，其中每兩臺換熱塔共用一個儲水箱，前面的儲水箱與換熱塔之間設有水泵和空冷器，儲水箱內(nèi)的水通過水泵抽出并經(jīng)空冷器冷卻之后分別進入兩換熱塔頂部，換熱后的水及水汽冷凝下來的水從底部排出回到儲水箱中完成一次循環(huán)；后面的儲水箱與換熱塔之間設有水泵和制冷系統(tǒng)，儲水箱內(nèi)的水通過水泵抽出并經(jīng)制冷系統(tǒng)的板式換熱器換熱冷卻后分別進入兩換熱塔頂部，換熱后的水及水汽冷凝下來的水從底部排出回到儲水箱中完成一次循環(huán)。
[0011]本發(fā)明通過設置多個換熱塔，并將換熱塔分為兩部分，第一級換熱塔換熱后的水通過高效空冷器降溫后反復再次循環(huán)利用，第二級接觸式換熱器換熱后的循環(huán)水通過制冷機組降溫后反復利用，經(jīng)所有換熱塔換熱冷凝后，90%以上的水汽變成液態(tài)水被回收利用，剩余氣體經(jīng)水霧捕集器進一步捕集水霧后通過煙?排放，煙?排放氣體為水汽中摻雜的空氣，肉眼看不見水霧，可避免視覺污染。本方法及裝置設計兩級換熱，第一級換熱通過初溫為25 V?30°C、大流量的冷卻水把70%?80%的水汽冷凝下來，第二級換熱通過初溫為10°C?15°C、小流量的冷卻水把剩余的水汽進一步冷凝。
[0012]所述離心風機的動能用異步電機或者使用低壓蒸汽的背壓汽輪機提供，同時制冷機組的熱源可以通過背壓汽輪機出口的不帶壓的過熱蒸汽進行供應。
[0013]所述水霧捕集器的出水口連接到儲水箱內(nèi)。
[0014]本發(fā)明具有的有益效果:
1)可以防止水汽中的氟化物等有害物質(zhì)排入到空氣中，污染環(huán)境。同時能夠有效回收黃磷電爐淬渣產(chǎn)生的水汽，達到生產(chǎn)現(xiàn)場清潔生產(chǎn)的目的，黃磷電爐淬渣水汽治理項目實施前，每噸爐渣水淬時會產(chǎn)生1000立方米的水蒸氣，該水蒸汽中氟化物含量在100-200mg/立方米，該方法實施后，90%以上的水蒸氣被冷凝回收利用，同時水蒸汽中的氟化物含量下降到小于5 mg/立方米；
2)本發(fā)明的方法簡單，工藝設計合理，將水汽冷凝液化后的水通過處理后用于后續(xù)的水汽處理，節(jié)約水資源，減少了排放量；本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)設計合理，通過接觸式換熱塔提高了換熱效率，通過多級換熱塔提高了水汽回收利用率，并在最后設置水霧捕集器，能夠進一步提高回收利用率。回收的冷凝水達到一定程度時?？蓪⑵溆糜谄渌ば?，如用于補充到黃磷電爐沖渣循環(huán)水池，做為黃磷電爐的沖渣水來循環(huán)利用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]圖1為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合實施例來進一步說明本發(fā)明，但實施例僅在于說明本發(fā)明，而不是對其進行限制。
[0018]實施例1:
一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法，具體工藝為:
1)水汽的冷凝回收將淬渣產(chǎn)生的水汽通過離心風機進行收集，然后采用多級換熱塔與低溫水進行熱交換，使水汽冷凝為液態(tài)水回收，其中換熱塔的冷凝用水溫度為26.2°C未冷凝的水汽經(jīng)水霧捕集器回收，然后將水汽中摻雜的空氣進行排放，完成水汽的回收；
2)冷凝水的再利用由水汽冷凝的水與換熱后的低溫水進行混合，混合后的溫度為50°C?58°C，并對混合的水進行降溫后使其低于30°C，降溫后的水用于對換熱塔中后續(xù)水汽的冷凝。
[0019]本實施例中所述換熱塔為接觸式換熱塔，回收后的冷凝水中堿液進行處理，去除了其中的氟硅酸，氟化氫和五氧化二磷等酸性物質(zhì)。黃磷電爐淬渣水汽治理項目實施前，每噸爐渣水淬時會產(chǎn)生1000立方米的水蒸氣，該水蒸汽中氟化物含量在100-200mg/立方米，項目實施后，90%以上的水蒸氣被冷凝回收利用，同時水蒸汽中的氟化物含量下降到小于5mg/立方米；
實施例2:
一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法，具體工藝為:
1)水汽的冷凝回收將淬渣產(chǎn)生的水汽通入到換熱塔中，與27.3°C的水進行熱交換，使水汽冷凝為液態(tài)水回收，未冷凝的水汽經(jīng)水霧捕集器回收，然后將水汽中摻雜的空氣進行排放，完成水汽的回收；
2)冷凝水的再利用由水汽冷凝的水與換熱后的低溫水進行混合，混合后的溫度為50°C?58°C，并對混合的水進行降溫后使其低于30°C，降溫后的水用于對換熱塔中后續(xù)水汽的冷凝。
[0020]本實施例中所述換熱塔為接觸式換熱塔，回收后的冷凝水中堿液進行處理，去除了其中的氟硅酸，氟化氫和五氧化二磷等酸性物質(zhì)。黃磷電爐淬渣水汽治理項目實施前，每噸爐渣水淬時會產(chǎn)生1000立方米的水蒸氣，該水蒸汽中氟化物含量在100-200mg/立方米，項目實施后，90%以上的水蒸氣被冷凝回收利用，同時水蒸汽中的氟化物含量下降到小于5mg/立方米；
實施例3:
如圖1所示，一種黃磷電爐淬渣水汽治理設備，包括依次連接的4臺換熱塔1、離心風機2和水霧捕集器3，以及用于對換熱塔I進行供水及回收的兩個儲水箱6，其中每兩臺換熱塔共用一個儲水箱，前面的儲水箱與兩換熱塔之間設有水泵和空冷器4，儲水箱內(nèi)的水通過水泵抽出并經(jīng)空冷器冷卻之后分別進入兩換熱塔頂部，換熱后的水及水汽冷凝下來的水從底部排出回到儲水箱中完成一次循環(huán)；后面的儲水箱與換熱塔之間設有水泵和制冷系統(tǒng)5，該制冷系統(tǒng)包括依次封閉連接的制冷機組51、循環(huán)水泵52及板式換熱器53，儲水箱內(nèi)的水通過水泵抽出并經(jīng)制冷系統(tǒng)5的板式換熱器53換熱冷卻后分別進入兩換熱塔頂部，換熱后的水及水汽冷凝下來的水從底部排出回到儲水箱中完成一次循環(huán)。
[0021]另外，以上實施例僅為說明本發(fā)明中的技術方案，特別是實施例3，其中的換熱塔、儲水箱的個數(shù)及相關結(jié)構(gòu)僅為詳細說明本設備，實施例3中的結(jié)構(gòu)不用于限制本發(fā)明。
【權利要求】
1.一種黃磷電爐淬渣水汽治理方法，其特征在于，具體工藝為: 1)水汽的冷凝回收:將淬渣產(chǎn)生的水汽進行收集，然后采用換熱塔與低溫水進行熱交換及水汽的液化，使水汽冷凝為液態(tài)水回收，未完全冷凝的水汽經(jīng)水霧捕集器再次回收，然后將水汽中摻雜的空氣進行排放，完成水汽的回收； 2)冷凝水的再利用由水汽冷凝的水與換熱后的低溫水進行混合，然后加入堿液進行處理，調(diào)節(jié)PH值達到6.5以上；最后對混合的水進行降溫，降溫后的水用于對換熱塔中后續(xù)水汽的冷媒。
2.根據(jù)權利要求1所述的黃磷電爐淬渣水汽治理方法，其特征在于:所述換熱塔為接觸式換熱塔。
3.根據(jù)權利要求1所述的黃磷電爐淬渣水汽治理方法，其特征在于:所述水汽收集時采用離心風機進行收集。
4.根據(jù)權利要求1-3之一所述的黃磷電爐淬渣水汽治理方法，其特征在于:步驟2)中所述堿液的質(zhì)量濃度為30-40%，去除水中混有的酸性物質(zhì)。
5.一種黃磷電爐淬渣水汽治理設備，其特征在于:包括依次連接的多臺換熱塔(I)、離心風機(2)、水霧捕集器(3)，該設備還包括儲水箱(6)，儲水箱與換熱塔之間設有空冷器(4)和/或制冷系統(tǒng)(5)。
6.根據(jù)權利要求5所述的黃磷電爐淬渣水汽治理設備，其特征在于:所述制冷系統(tǒng)包括依次封閉連接的制冷機組(51)、循環(huán)水泵(52)及板式換熱器(53)。
7.根據(jù)權利要求6所述的黃磷電爐淬渣水汽治理設備，其特征在于:所述的換熱塔為四臺，儲水箱為兩個，其中每兩臺換熱塔共用一個儲水箱，前面的儲水箱與換熱塔之間設有水泵和空冷器；后面的儲水箱與換熱塔之間設有水泵和制冷系統(tǒng)。
8.根據(jù)權利要求7所述的黃磷電爐淬渣水汽治理設備，其特征在于:所述制冷機組(51)為溴化鋰制冷機組。
9.根據(jù)權利要求5-8之一所述的黃磷電爐淬渣水汽治理設備，其特征在于:所述離心風機的動能用異步電機或者使用低壓蒸汽的背壓汽輪機提供。
10.根據(jù)權利要求5-8之一所述的黃磷電爐淬洛水汽治理設備，其特征在于:所述水霧捕集器(3)的出水口連接到儲水箱(6)內(nèi)。
【文檔編號】B01D53/00GK103736288SQ201410037290
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權日:2014年1月26日
【發(fā)明者】王杰, 向良勇, 萬慶成, 黃奎, 徐亮, 胡開榮, 路明清, 杜兵, 陳仕強 申請人:湖北興發(fā)化工集團股份有限公司