一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置，其特征在于，包括磨粉制球单元、空分单元、磷煤气化还原单元、分离净化单元；所述磨粉制球单元：用于将部分原料磨成粉状并制备磷球球团；所述空分单元：用于分离空气成分，制备氧气；所述磷煤气化还原单元：实现装置内各物料的气化还原反应，得到含磷炉气；所述分离净化单元：用于分离净化所述含磷炉气，得到黄磷和干净的合成气；所述磨粉制球单元将得到的所述磷球球团供给到所述磷煤气化还原单元，所述空分单元将气体物料供给到所述磷煤气化还原单元，所述磷煤气化还原单元内反应后产生的所述含磷炉气进入到所述分离净化单元，得到合成气和黄磷。本发明专利技术是一种高效、先进的联产黄磷和合成气的技术。

The utility model relates to a device and a method for CO production of yellow phosphorus and syngas by using pressurized gasification of phosphorus coal to reduce phosphorus ore

【技术实现步骤摘要】
一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置和方法
本专利技术涉及化工领域，尤其涉及一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置和方法。
技术介绍
黄磷是重要的基本化工原料之一，它是生产热法磷酸及磷化物重要的母体原料，更是制备精细磷酸盐和精细有机磷化工的重要原料。目前可以进行工业化黄磷生产的只要两种方法：高炉法制磷和电炉法制磷。高炉法制磷的工艺过程是以块状磷矿为原料，硅石为助熔剂，焦炭、无烟煤作为还原剂和燃料，按一定比例及顺序加入高炉。在炉内借助于热空气将焦炭燃烧提供热量，同时剩余的焦炭在高温条件下和熔融的磷矿发生化学还原反应，炉气从高炉顶部逸出，经除尘设备和冷凝精制装置获得磷产品。高炉法制磷，有两个问题没有解决：其一，还原率低。国外上世纪30年代进行的中试装置，虽然资料上显示其渣中残磷最低可以达到1.5％(P2O5含量)，对应磷的还原率90％以上，但国内试验装置，实际达到的还原率最高为73.9％。其二，经济性差。国外上世纪高炉法制磷技术之所以能够发展，主要原因是当时电力资源比较紧张，电价相对较高，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置，其特征在于，包括磨粉制球单元、空分单元、磷煤气化还原单元、分离净化单元；/n所述磨粉制球单元(1)：用于将部分原料磨成粉状并制备磷球球团；/n所述空分单元(2)：用于分离空气成分，制备氧气；/n所述磷煤气化还原单元(3)：实现所述磷煤气化还原单元内各物料的气化还原反应，得到含磷炉气；/n所述分离净化单元(4)：用于分离净化所述含磷炉气，得到黄磷和干净的合成气；/n所述磨粉制球单元(1)将得到的所述磷球球团供给到所述磷煤气化还原单元(3)，所述空分单元(2)将气体物料供给到所述磷煤气化还原单元(3)，所述磷煤气化还原单元(3)内反应后产...

【技术特征摘要】
1.一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置，其特征在于，包括磨粉制球单元、空分单元、磷煤气化还原单元、分离净化单元；
所述磨粉制球单元(1)：用于将部分原料磨成粉状并制备磷球球团；
所述空分单元(2)：用于分离空气成分，制备氧气；
所述磷煤气化还原单元(3)：实现所述磷煤气化还原单元内各物料的气化还原反应，得到含磷炉气；
所述分离净化单元(4)：用于分离净化所述含磷炉气，得到黄磷和干净的合成气；
所述磨粉制球单元(1)将得到的所述磷球球团供给到所述磷煤气化还原单元(3)，所述空分单元(2)将气体物料供给到所述磷煤气化还原单元(3)，所述磷煤气化还原单元(3)内反应后产生的所述含磷炉气进入到所述分离净化单元(4)，得到合成气和黄磷。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磷煤气化还原单元(3)包括加压锁斗单元(31)、出渣单元(34)、进气口(33)、出气口(32)、反应单元(35)，所述加压锁斗单元(31)位于所述反应单元(35)的上部，用于对给料的原料煤和/或焦炭、所述磷球球团提供加压环境；所述进气口(33)位于所述反应单元的侧下方，用于为所述反应单元(35)提供反应所需的气体物料；所述出气口(32)位于所述反应单元(35)的侧上方，用于导出所述含磷炉气；所述出渣单元(34)位于所述反应单元(35)的正下方，用于出料反应过程中产生的渣料。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加压锁斗单元(31)为密封罐体，罐体的下部延伸出连通管与所述反应单元连接，并且所述连通管上设置有阀门。


4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应单元中(35)设置有至少一层煤料层和至少一层磷料层，所述煤料层和所述磷料层以间隔铺设的方式布置，所述煤料层包括原料煤和/或焦炭，所述磷料层包括磷球球团，其中，所述磷料层和所述煤料层的料层高度比设置如下：






其中：H1——每小时消耗的磷料层高度，单位为m；
H2——每小时消耗的煤料层高度，单位为m；
Q——生产单位质量产品黄磷需要的热量，单位为J/kg；
q——单位质量的原料煤和/或焦炭与氧气反应放出的热量，单位为J/kg；
M——产品黄磷的质量，单位为kg；
a——原料煤和/或焦炭中的碳含量，％；
b——原料煤和/或焦炭中碳的转化率，％；
ρ——原料煤和/或焦炭的堆积密度，单位为kg/m3；
d——反应单元的直径，单位为m。


5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离净化单元(4)，包括旋风分离系统、多级炉气洗涤系统和炉气净化系统，通过旋风分离系统除尘后，采用多级炉气洗涤系统回收黄磷，再通过炉气净化系统对剩余的含少量黄磷的所述含磷炉气进行净化，净化后的合成气作为生产氨、甲醇或乙二醇的原料。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括公用工程单元，为整个装置提供水、电、汽的物料供给，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许洋，毛炜，赵静一，王明坤，
申请(专利权)人：贵州航天迈未科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52