【技术实现步骤摘要】
一种用于联产黄磷和合成气的气化还原装置和方法
本专利技术涉及化工领域，尤其涉及一种用于联产黄磷和合成气的气化还原装置和方法。
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，而焦炭价格相对比较便宜...
【技术保护点】
1.一种用于联产黄磷和合成气的气化还原装置，其特征在于，包括磷煤气化还原单元和激冷单元，所述磷煤气化还原单元与所述激冷单元上下相连通；/n所述磷煤气化还原单元：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所述激冷单元：用于将磷煤气化还原反应过程中形成的渣料冷却成固态并排出。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于联产黄磷和合成气的气化还原装置，其特征在于，包括磷煤气化还原单元和激冷单元，所述磷煤气化还原单元与所述激冷单元上下相连通；
所述磷煤气化还原单元：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；
所述激冷单元：用于将磷煤气化还原反应过程中形成的渣料冷却成固态并排出。
2.根据权利要求1所述的气化还原装置，其特征在于，所述磷煤气化还原单元包括自上而下依次设置的进料口(12)、反应室(11)和熔渣池(15)；
所述进料口(12)，位于所述反应室(11)的上方，用于为所述磷煤气化还原反应提供固体物料；
所述反应室(11)的侧下方设置有进气口(13)，用于为所述磷煤气化还原反应提供气体物料；
所述反应室(11)的侧上方设置有出气口(14)，用于导出所述含磷炉气；
所述熔渣池(15)，位于所述反应室(11)的正下方，用于承接所述磷煤气化还原反应中形成的渣料并排出到位于所述熔渣池(15)下方的所述激冷单元。
3.根据权利要求2所述的气化还原装置，其特征在于，所述反应室(11)中设置有至少一层煤料层(111)和至少一层磷料层(112)，所述煤料层(111)和所述磷料层(112)以间隔铺设的方式布置，所述煤料层(111)包括原料煤和/或焦炭，所述磷料层(112)包括磷球球团，其中，所述磷料层(112)和所述煤料层(111)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/或焦炭中的碳的转化率，％；
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。
4.根据权利要求2所述的气化还原装置，其特征在于，所述磷煤气化还原单元还包括进料导管(16)；
所述进料导管(16)位于所述进料口(12)的正下方，用于将所述固体物料竖直导入所述反应室(11)中。
5.根据权利要求2所述的气化还原装置，其特征在于，所述熔渣池(15)为倒锥形结构，上部用于承接来自所述反应室(11)的熔渣，下部设有熔渣出口(151)，所述熔渣出口(151)与所述激冷单元相连通，用于排出所述渣料。
6.根据权利要求5所述的气化还原装置，其特征在于，所述激冷单元位于所述磷煤气化还原单元的下方，通过法兰与所述磷煤气化还原单元连接，所述熔渣出口(151)穿过法兰直通所述激冷单元，使所述渣料排出到所述激冷单元。
7.根据权利要求6所述的气化还原装置，其特征在于，所述激冷单元自上而下包括燃烧室和激冷室；
所述燃烧室的上部设置有环形气道(21)、位于所述环形气道上的环形烧嘴(211)、点火枪(23)、烟气罩(25)和烟气冷却盘管(26)；
所述环形气道(21)，用于向所述环形烧嘴(211)通入燃料和空气的混合...
【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
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