本实用新型专利技术涉及黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统，其包括：服务器、操作站、安防工作站、通讯管理机、以太网交换机、黄磷清洁生产系统LCU、黄磷电炉变压器保护测控屏、输电线路保护测控屏、黄磷炉渣水淬乏蒸汽发电机保护屏、安防设施、光纤电缆、授时装置和调制解调器。服务器、操作站、安防工作站、通讯管理机和以太网交换机连接至光纤电缆，光纤电缆经由调制解调器连接电网调度中心；黄磷清洁生产系统LCU经由以太网交换机连接光纤电缆。本实用新型专利技术实现了黄磷清洁生产系统的集中控制，解决了各子系统之间联动和保护的问题，提高了劳动生产率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及磷化工领域，尤其涉及一种黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统。
技术介绍
黄磷又名白磷，在工业上用黄磷制备高纯度的磷酸及磷酸盐。利用黄磷易燃产生烟(P4O10)和雾(P4O10)与水蒸气形成H3PO4等雾状物质，在军事上常用来制烟幕弹、燃烧弹。还可用黄磷制造赤磷(红磷)、三硫化四磷(P4S3)、有机磷酸酯、燃烧弹、洗涤剂、农药等。国内现有的黄磷主要用电炉法制取，用磷矿、焦丁(兰炭或白煤)和外加硅石按配比在电炉内制取。其中，外加硅石主要用于助熔剂参与碳还原磷酸盐的反应，主要反应为SiO2与磷矿石分解生成的CaO生成易熔的偏硅酸钙(CaSiO3)。电炉热法制黄磷，能耗高，成本高，附加值低，产品单一，污染严重。而磷又是重要的生命元素，日常生活和国民经济必需产品。如何降低生产能耗和成本，减少污染，提高尾气、炉渣热能的综合利用率，增加附加值是黄磷行业苦苦追求的目标。并且黄磷、电石等冶金、化工尾气，大都直接以火炬燃烧外排，资源利用率低，环保问题突出。为解决黄磷生产能耗高、环境污染严重、资源综合利用率低，循环清洁产业链配套不完整的问题，本专利技术人先后公开了以下七项专利技术专利：1、中国专利CN 105197901 A公开了《含钾磷矿制备黄磷、钾盐、碳酸钠和氧化铝的节能方法》。该方法包括：将含钾磷矿和焦丁加入黄磷电炉反应制得含P2炉气；对所述炉气进行水洗后再收集粗磷，精制以制得优质黄磷；黄磷熔渣经水淬后去除炉渣并溶出KAlO2，经由过滤、加入CO2后沉淀出Al(OH)3并获得水淬滤液。其中，Al(OH)3经控温转换制得Al2O3，前述水淬滤液经由结晶分离、干燥，从而制得K2CO3和Na2CO3。本专利技术解决了传
统电热法黄磷电炉用含钾磷矿生产黄磷反应复杂，效率低，炉矿不稳定，效益差等系列问题，并与传统的钾长石烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分解法制备K2CO3相比，能够大大降低能耗、物耗和生产成本，提高了产品利润空间，同时减少了环境污染。2、中国专利CN 105197902 A公开了《含钾磷矿制备黄磷、钾盐、氧化铝、分子筛、矿渣水泥和建筑型材的循环清洁生产方法》。该方法利用两条路线，路线一：含钾磷矿与焦丁用电热法生产优质黄磷。黄磷熔渣经水淬，溶出KAlO2，经过滤、通入CO2，沉淀出Al(OH)3并制得第一滤液。Al(OH)3经控温转换制得Al2O3。路线二：将钾长石粉与Na2CO3混合均匀，用黄磷尾气煅烧后用水浸取，通入CO2沉淀出硅铝胶体和制得第二滤液。将第一、第二滤液进行结晶、干燥，制得K2CO3和Na2CO3。Na2CO3返回路线二循环利用。一部分未经沉淀的硅铝胶体和滤液经由调整其K2O、Na2O、SiO2、Al2O3的含量，然后进行水热晶化反应，从而获得分子筛；所述沉淀出的硅铝胶体与黄磷炉渣混合，以用于制备矿渣水泥和/或建筑型材。3、中国专利CN 105217589 A公开了《黄磷联产钾盐、碳酸钠和氧化铝的节能方法》。该方法包括：将钾长石、磷矿和焦丁加入黄磷电炉反应制得含P2炉气；对所述炉气进行水洗后再收集粗磷，精制以制得优质黄磷；黄磷熔渣经水淬后去除炉渣并溶出KAlO2，经由过滤，加入CO2，沉淀出Al(OH)3并获得水淬滤液。其中，Al(OH)3经控温转换制得Al2O3。前述水淬滤液经由结晶分离、干燥，从而制得K2CO3和Na2CO3。本专利技术将黄磷生产装置改进成了电热法生产黄磷和热分解钾长石的综合系统，普遍适用于传统电热法黄磷电炉的升级改造，显著降低了生产能耗及成本，提高了产品种类和附加值，并且减少了环境污染，具有非常突出的经济效益和节能环保效果。4、中国专利CN 105217588 A公开了《黄磷联产钾盐、氧化铝、分子筛、矿渣水泥和建筑型材的循环清洁生产方法》。该方法包括两条路线：1、用钾长石取代外加硅石，与磷矿和焦丁用电热法制得优质黄磷。黄磷熔渣经水淬，溶出KAlO2，经过滤，通入CO2，沉淀出Al(OH)3并制得第一滤液。Al(OH)3经控温转换制得Al2O3。2、将钾长石粉与Na2CO3混匀，用黄磷尾气煅烧，然后用水浸取，通入CO2，沉淀出硅铝胶体并制得第二滤液。之后分为四个利用路径：(1)将第一、第二滤液集中结晶，干燥，制取K2CO3
和Na2CO3，Na2CO3返回路线二循环利用，K2CO3可继续加工为KH2PO4和K2SO4等钾盐；(2)将未经沉淀的硅铝胶体和滤液经水热晶化制备分子筛；(3)硅铝胶体与黄磷炉渣制备矿渣水泥；(4)硅铝胶体与黄磷炉渣制备建筑型材。5、中国专利CN 105240065 A公开了《一种黄磷熔渣水淬及乏蒸汽治理利用的节能方法和设备》。该方法包括：黄磷熔渣经涡槽式水淬集气塔水淬，收集高温乏蒸汽，经分离器分离出黄磷炉渣和冲渣水，同时收集低温乏蒸汽。冲渣水经热回收，沉降池沉降后返回涡槽式水淬集气塔循环利用。冲渣水回收的热能和黄磷尾气辅助增压锅炉将收集的乏蒸汽增温、增压，然后经储气罐恒定温度和压力后输入低温低压汽轮发电机组发电，所发电量返回供电系统或上电网市售，蒸汽冷凝水返回涡槽式水淬集气塔循环利用。本专利技术既获得了高活性的黄磷炉渣，又彻底治理了黄磷熔渣水淬乏蒸汽和污水池乏蒸汽造成环境污染的问题，提高了黄磷炉渣的余热利用率，黄磷生产电耗降低1000kwh/t以上，达到了环境治理与节能增效的双赢效果。6、中国专利CN 105271245 A公开了《一种黄磷生产装置磷炉气冷凝乏蒸汽治理和四氟化硅回收利用的方法》。该方法包括：用氟硅酸循环浓缩罐取代黄磷装置磷炉气冷凝热水槽，将冷凝水经换热器1和换热器2换热后分别用于热段和冷段洗气塔冷凝，并补充冷水弥补水量损失，让磷炉气中的SiF4在洗气塔中被水充分吸收生成H2SiF6；在H2SiF6达到标准浓度后，经过滤，加入NaCl以沉淀分离出Na2SiF6；对沉淀分离后的滤液加入消石灰进行中和，经沉淀分离后得到CaCl2；剩余的冷凝水经换热器3换热后返回冷段洗气塔冷凝。换热器1～3所获得的热量用于干燥Na2SiF6和CaCl2。本专利技术既治理了黄磷生产装置磷炉气冷凝水乏蒸汽，又回收了SiF4，还可实现洗气余热的综合利用，达到了环保治理与资源综合利用的双赢效果。7、中国专利CN 105349778 A公开了《一种磷铁回收黄磷、氧化铁红及贵重金属的清洁生产方法》。该方法包括：通过将破碎后的磷铁在中频电炉中熔化后在充满氮气的涡槽式水淬集气塔中进行水淬，以获得含PH3混合气，并且同时分离出金属氧化物和水淬水，其中，所述含PH3混合气在充满氮气的磷化氢转化塔中进行控温转化生成P2和H2后再经喷淋、精制得到黄磷。分离出的所述金属氧化物经干燥得到氧化铁红，或者经酸化溶解和溶剂
萃取分离得到普通金属、稀有金属和/或贵金属。本专利技术既将磷铁回收高价值黄磷、氧化铁红和贵重金属，无废气、废水和废渣外排，还实现了余热、H2和N2的综合利用，达到循环清洁生产的效果。上述七项专利技术专利，各专利可以组成单一的生产线，也可以将各生产线组合成一个黄磷循环清洁生产系统。但以钾长石代替硅石制备黄磷联产碳酸钾和氧化铝以及钾长石与碳酸钠利用黄磷尾气制备碳酸钾和硅铝胶体、分子筛，进而利用黄磷炉渣制备矿渣水泥和建筑型材，利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统，其特征在于，包括：服务器、操作站(3)、安防工作站(4)、通讯管理机(5)、以太网交换机(6)、黄磷清洁生产系统LCU、黄磷电炉变压器保护测控屏(17)、输电线路保护测控屏(18)、黄磷炉渣水淬乏蒸汽发电机保护屏(19)、安防设施(20)、光纤电缆(21)、授时装置(22)和调制解调器(23)，其中，所述服务器、操作站(3)、安防工作站(4)、通讯管理机(5)和以太网交换机(6)分别连接至所述光纤电缆(21)，所述光纤电缆(21)经由所述调制解调器(23)连接电网调度中心，所述黄磷清洁生产系统LCU、黄磷电炉变压器保护测控屏(17)、输电线路保护测控屏(18)、黄磷炉渣水淬乏蒸汽发电机保护屏(19)和安防设施(20)连接至以太网上。
【技术特征摘要】
1.一种黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统，其特征在于，包括：服务器、操作站(3)、安防工作站(4)、通讯管理机(5)、以太网交换机(6)、黄磷清洁生产系统LCU、黄磷电炉变压器保护测控屏(17)、输电线路保护测控屏(18)、黄磷炉渣水淬乏蒸汽发电机保护屏(19)、安防设施(20)、光纤电缆(21)、授时装置(22)和调制解调器(23)，其中，所述服务器、操作站(3)、安防工作站(4)、通讯管理机(5)和以太网交换机(6)分别连接至所述光纤电缆(21)，所述光纤电缆(21)经由所述调制解调器(23)连接电网调度中心，所述黄磷清洁生产系统LCU、黄磷电炉变压器保护测控屏(17)、输电线路保护测控屏(18)、黄磷炉渣水淬乏蒸汽发电机保护屏(19)和安防设施(20)连接至以太网上。2.如权利要求1所述的黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统，其特征在于，所述黄磷清洁生产系统LCU包括分别连接至所述以太网交换机(6)的黄磷电炉及电极控制LCU(7)、磷矿、钾长石、焦炭配料及输送系统LCU(8)、钾长石粉与纯碱原料及煅烧炉LCU(9)、碳酸钾、氧化铝、磷酸二氢钾系统LCU(10)、分子筛及矿渣水泥系统LCU(11)、磷炉气冷凝水乏蒸汽治理及四氟化硅回收系统LCU(12)、黄磷炉渣水淬及乏蒸汽发电系统LCU(13)、磷铁回收黄磷、氧化铁红及贵重金属系统LCU(14)、专用变电站LCU(15)和黄磷尾气净化系统LCU(16)。3.如权利要求2所述的黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统，其特征在于，所述服务器至少包括主服务器(1)和备用服务器(2)，所述授时装置(22)为北斗授时装置或者GPS授时装置，并且所述授时装置(22)分别连接至所述主服务器(1)和所述备用服务器(2)。4.如权利要求3所述的黄磷循环清洁生...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄钰雪，黄周平，黄椿桀，
申请(专利权)人：黄钰雪，
类型：新型
国别省市：四川;51
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