一种卧式黄磷燃烧炉制造技术

本实用新型专利技术属于无机化学工业中的磷酸生产技术领域，涉及热法磷酸二步法生产中的一种卧式黄磷燃烧炉。其特征在于，黄磷燃烧炉炉体采用横卧式制造与安装使用，整个主炉体外安装有可走循环冷却水的夹套，主炉体与夹套筒体之间安装有支撑连接。主炉体带有黄磷与空气入口、五氧化二磷出口等附属设施。夹套筒体带有热水与水蒸汽收集塔、冷却水进口、热水与水蒸汽出口、放空管、液位计等附属设施。以卧式黄磷燃烧炉为主形成的磷酸生产线还有水合塔、抽风机、换热设备、脱砷净化设备、尾气回收处理系统等。本实用新型专利技术的有益效果是，燃烧炉炉体为卧式，高度只有立式燃烧炉炉体高度的1/4左右，结构简单，易于操作，便于维护，使用更安全，大大减少投资。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Horizontal yellow phosphorus combustion furnace

The utility model belongs to the technical field of phosphoric acid production in the inorganic chemical industry, and relates to a horizontal yellow phosphorus combustion furnace in the production of the two steps of the thermal process phosphoric acid. It is characterized in that the combustion of phosphorus furnace adopts horizontal type manufacturing and installation, the main furnace body is installed out of circulation cooling water jacket, a support connected between the main furnace body and the sleeve body. With the air entrance, yellow phosphorus and phosphorus pentoxide as the main furnace and other ancillary facilities. The clamping sleeve body is provided with auxiliary facilities such as hot water and water vapor collecting tower, cooling water inlet, hot water and steam outlet, vent pipe, liquid level meter, etc.. The phosphoric acid production line, which is mainly composed of the horizontal yellow phosphorus combustion furnace, is composed of a water column, an exhaust fan, a heat exchanger, a de arsenic purification device, a tail gas recovery system, etc.. The utility model has the advantages that the combustion furnace for the horizontal and vertical height is only 1/4 of the height of the combustion furnace, has the advantages of simple structure, easy operation, convenient maintenance, safe use, greatly reduce the investment.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无机化学工业中的磷酸生产
，涉及热法磷酸二步法生产中的一种卧式黄磷燃烧炉。
技术介绍
磷酸是重要的化工原料和中间体，磷酸的生产方法主要有湿法和热法，窑法磷酸正处于开发中。湿法磷酸的生产方式是用无机酸与磷矿石分解反应制得磷酸，其中包括二水物法、半水物法和半水物-二水物法。湿法磷酸的浓度低、杂质多，主要用于农业用磷肥的生产，现在也出现了一些净化湿法磷酸以生产质量较好的磷酸。热法磷酸具有产品浓度高、纯度高等优点，在高技术、高附加值精细磷化工上用途越来越广。热法磷酸的生产工艺主要分为冶炼(从磷矿中提取黄磷)、黄磷燃烧、五氧化二磷水合等三个相对独立的工序。其中按照黄磷燃烧、五氧化二磷水合设备形式的不同，热法磷酸又分为一步法(系使黄磷的燃烧和五氧化二磷的水合在同一立式塔设备中进行)和二步法(黄磷的燃烧和五氧化二磷的水合分两个塔进行)。由于使用二步法生产的磷酸产品质量优良，现已为各国普遍采用。在目前热法磷酸生产中，上述一步法和二步法所采用的黄磷燃烧均为立式燃烧炉，黄磷的燃烧炉是热法磷酸二步法生产中使用的关键设备之一。在以下文献和专利中，都有对黄磷燃烧炉作出详细说明:1、《磷肥与复肥》2004年第19卷第5期所刊载的“中国热法磷酸生产现状概述”对我国热法磷酸的生产现状，和主要设备作出总结，提出了设备的设计原则。2、《无机盐工业》2005年10月第37卷第10期所刊载的“热法磷酸生产工艺与装备研究进展”指出了热法磷酸生产中所存在的问题，对中国和国外典型的燃磷塔作出总结，并提出了新型燃磷塔的结构。3、《化学与生物工程》2006年Vol.23N0.12所刊载的“热法磷酸中燃磷塔的改造”设计使用经过雾化的黄磷送入压力约为150kPa的燃烧空气(二次空气)混合，再进入底部剧烈燃烧，产生的高温工艺气体强烈的吸收气流中的水分并部分在塔壁上冷凝，形成一定厚度且稳定的偏磷酸膜从而使不锈钢燃磷塔避免腐蚀。在酸膜的平衡厚度建立起来后冷却在塔壁上的酸就流向底部，而底部正好是燃磷高温区，酸将被气化并随气流通过顶部的气体导管进入水合塔，用循环酸吸收形成正磷酸。4、《贵州化工》2012年4月第37卷第2期所刊载的“燃磷锅炉在热法磷酸生产中的实用研讨”同样分析了热法磷酸生产工艺方法和现状，并对燃磷塔热能回收问题提出了新的磷酸燃磷塔设计。5、授权公告号为CN 202392767 U和公开号是CN 1355133 A的两个专利也是有关燃磷塔的技术专利。以上文献和专利所提到的燃磷塔都是立式黄磷燃燃烧炉(燃磷塔)，为了降低燃烧炉温度和回收使用热能，生产厂家都在研究设计复杂的热交换系统。立式黄磷燃烧炉炉体较高，设备成本较大，设备维护检修难度较高，设备安全性较差，而且设计在立式黄磷燃烧炉内的热交换管道在高温和磷酸的腐蚀下容易损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服、补充现有技术的不足，提出另外一种供黄磷燃烧的设备形式一卧式燃烧炉，可广泛适用于热法磷酸二步法生产。本技术提出的热法磷酸二步法生产中的一种卧式黄磷燃烧炉，其特征在于，黄磷燃烧炉炉体采用横卧式制造与安装使用，主炉体采用不锈钢材料制作，整个主炉体外面再安装有可走循环冷却水的夹套，夹套筒体可采用碳钢材料制作，主炉体与夹套筒体之间安装有支撑连接。主炉体带有黄磷入口、空气入口、高温五氧化二磷烟气出口等附属设施。夹套筒体带有热水与水蒸汽收集塔、冷却水进口、热水与水蒸汽出口、放空管、液位计等附属设施。整个生产线主体由卧式黄磷燃烧炉、水合塔、抽风机、换热设备、脱砷净化设备、尾气回收处理系统等组成。本技术的主要原理、流程是:固态黄磷在一定温度条件下变为液态，在压力差下或在黄磷泵作用下经专门入口进入卧式黄磷燃烧炉主炉体的前端。在生产系统后部的抽风机作用下，大量空气经另一专门入口进入燃烧炉前端。黄磷遇到同一端进入的空气后迅速燃烧，生成大量高温五氧化二磷烟气在抽风机作用下从卧式黄磷燃烧炉主炉体的后端进入水合塔水合生成磷酸。在燃烧炉前端未燃烧完全的黄磷变为黄磷蒸气向后端移动过程中，继续燃烧反应生成五氧化二磷。水合塔水合生成的磷酸达到规定浓度后成为工业磷酸，工业磷酸经脱砷、过滤、脱色等净化工序后即成为磷酸成品。有少量五氧化二磷烟气未能在水合塔完全水合，与空气、水蒸汽等混合在一起，经尾气回收处理系统回收处理后排空，尾气回收处理系统可以是文氏除雾器、旋风除雾器、丝网除雾器、填料除雾器、电除雾器中的几种组合。卧式黄磷燃烧炉夹套筒体下部有冷却循环水入口，水吸收黄磷燃烧热后生成的热水及部分水蒸汽进行入夹套筒体上部带有的热水与水蒸汽收集塔，分别经热水与水蒸汽出口供生产中熔化固态黄磷、保温输送黄磷等等生产需要。本技术的有益效果是，燃烧炉炉体为卧式，高度只有立式燃烧炉炉体高度的1/4左右，结构简单，易于操作，便于维护，使用更安全，大大减少投资，黄磷燃烧完全，燃烧量大，有效提高磷酸的产量和质量。夹套的冷却水系统能有效降低炉温，减少P2O5气体和磷酸对设备的腐蚀，上部热水与水蒸汽收集塔所排出的热水与水蒸汽带有的热能可以得到利用。附图说明图1是本热法磷酸二步法生产中的一种卧式黄磷燃烧炉的结构示意图；图2是采用本技术一一种卧式黄磷燃烧炉为主的热法磷酸二步法生产工艺流程图。图1中:1.黄磷入口，2.空气入口，3.夹套筒体，4.燃烧炉主炉体，5.热水与水蒸汽收集塔，6.热水出口，7.安全阀，8.放空管，9.水蒸汽出口，10.液位计，11.五氧化二磷出口，12.冷却循环水入口。具体实施方式以下结合附图，对依据本技术提出的一种卧式黄磷燃烧炉的具体实施方式、结构、特征及其功效，祥细说明如下:如图1所示，液态黄磷经入口 I进入卧式黄磷燃烧炉主炉体的前端。空气经另一入口 2进入燃烧炉前端。黄磷遇到同一端进入的空气后迅速燃烧，生成大量高温五氧化二磷烟气在抽风机作用下在卧式黄磷燃烧炉主炉体4内从前端移向后端，经五氧化二磷出口 11去向水合塔水合生成磷酸。卧式黄磷燃烧炉夹套筒体3下部有冷却循环水入口 12，水吸收黄磷燃烧热后生成的热水及部分水蒸汽进行入夹套筒体3上部带有的热水与水蒸汽收集塔5，热水与水蒸汽分别经热水出口 6与水蒸汽出口 9供生产中熔化固态黄磷、保温输送黄磷等等生产需要。当生产中不需要水蒸汽时，关闭水蒸汽出口 9的阀门，而打开水蒸汽放空管8上的阀门，使水蒸汽放空。安全阀7是用来防止热水与水蒸汽收集塔5压力过高。液位计10是用来监控卧式黄磷燃烧炉夹套筒体内的水位、防止夹套内少水导致燃烧炉主炉体4干烧而温度过高受损。如图2所示，液态黄磷与空气进入卧式黄磷燃烧炉主炉体燃烧反应生成五氧化二磷，五氧化二磷进入水合塔水合生成磷酸，达到规定浓度的磷酸经脱砷净化工序后即成为磷酸成品。有少量五氧化二磷烟气未能在水合塔完全水合，与空气、水蒸汽等混合在一起，首先经文氏除雾器、旋风除雾器等组成的尾气回收处理系统I回收处理，后进入抽风机，再进入填料除雾器阿或电除雾器等尾气回收处理系统2再次回收处理后排空。尾气回收处理系统可以是文氏除雾器、旋风除雾器、丝网除雾器、填料除雾器、电除雾器中的几种组合。权利要求1.一种卧式黄磷燃烧炉，其主要特征在于，黄磷燃烧炉炉体采用横卧式制造与安装使用，主炉体采用不锈钢材料制作，整个主炉体外面再安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式黄磷燃烧炉，其主要特征在于，黄磷燃烧炉炉体采用横卧式制造与安装使用，主炉体采用不锈钢材料制作，整个主炉体外面再安装有可走循环冷却水的夹套，夹套筒体可采用碳钢材料制作，主炉体与夹套筒体之间安装有支撑连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林明，印华亮，
申请(专利权)人：防城港博森化工有限公司，
类型：实用新型
国别省市：