專利名稱：一種完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，利用火炬廢熱生產(chǎn)熱水，達(dá)到黃磷電爐節(jié)能減排的目的，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電爐法生產(chǎn)黃磷過程中，每生產(chǎn)一噸黃磷，就產(chǎn)生約2500 3000 mg/Nm3含一氧化碳80 90% (vol.)以上的黃磷尾氣。制磷電爐產(chǎn)生的爐氣從電爐引出經(jīng)三個(gè)串聯(lián)的冷凝塔用循環(huán)水冷卻收磷，黃磷尾氣從總水封上部直徑為Φ600 700mm，高約30m的煙囪放空，煙 頂部點(diǎn)火，形成火炬放散。黃磷尾氣含有高濃度的一氧化碳，多年來一直沒有較好的得到利用的原因有兩個(gè)一是過去所用制磷電化工爐單臺(tái)產(chǎn)能小，黃磷企業(yè)規(guī)模??；二是由于尾氣中含有較多的雜質(zhì)(硫、磷、砷，氟等)，這些雜質(zhì)(尤其是磷)因無成熟深度凈化 技術(shù)凈化，導(dǎo)致黃磷尾氣長(zhǎng)期無法全部利用。我國(guó)是世界上最大的黃磷生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國(guó)。截止2009年，國(guó)內(nèi)有黃磷生產(chǎn)企業(yè)140多家，產(chǎn)能已達(dá)180萬t/a。近年來，我國(guó)黃磷產(chǎn)量基本保持在每年80 100萬噸左右，對(duì)應(yīng)副產(chǎn)黃磷尾氣約20 25億立方米。隨著我國(guó)黃磷生產(chǎn)企業(yè)的整合和技術(shù)進(jìn)步，單臺(tái)制磷電化工爐生產(chǎn)能力的逐步大型化及黃磷企業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)大，使得綜合利用黃磷尾氣這一重要一碳化學(xué)資源、保護(hù)環(huán)境成為我國(guó)黃磷企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路所面臨的重大課題?？刂泣S磷尾氣燃燒排放以及開展黃磷尾氣的綜合利用是國(guó)家對(duì)黃磷生產(chǎn)企業(yè)的一道門檻。目前，國(guó)內(nèi)黃磷尾氣凈化技術(shù)已逐步成熟。凈化黃磷尾氣的綜合利用基本上有兩種途徑一是直接利用黃磷尾氣的熱值，作為燃料燒鍋爐蒸汽發(fā)電；二是利用黃磷尾氣中豐富的一氧化碳含量，凈化后作為化工原料合成多種化工產(chǎn)品。電磷爐爐頂設(shè)計(jì)要求是微壓操作，控制壓力指標(biāo)為3 ± 2mm水柱，在如此小的壓力范圍，用于壓力感應(yīng)元件沒有這么靈敏，自動(dòng)控制壓力相當(dāng)困難。在黃磷尾氣凈化工程中，要完全消滅煙囪冒火已做過試驗(yàn)，很難做到，因?yàn)殡娏谞t爐頂設(shè)計(jì)要求是微壓操作，爐頂電極一般采用砂封，當(dāng)爐內(nèi)壓力升高，砂封漏氣，爐頂冒火，即導(dǎo)致電爐電器設(shè)備燒毀。另一方面，還要防止電爐系統(tǒng)抽負(fù)壓，若負(fù)壓過大，將空氣抽入大系統(tǒng)，造成黃磷尾氣氧含量過高，將導(dǎo)致系統(tǒng)爆炸。為保證安全，黃磷電爐必須保持煙囪始終有少量冒火，少量冒火燃燒的黃磷尾氣量約為黃磷尾氣產(chǎn)生量的10 15%。目前黃磷尾氣即使90%通過凈化加以利用，每年仍有2. 5 3億m3黃磷尾氣被浪費(fèi)掉，實(shí)為可惜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，該裝置提供了一種熄滅煙 火炬的方法，將燃燒放散的黃磷尾氣通過燃燒室和廢熱鍋爐將熱量轉(zhuǎn)化為蒸汽，吸收熱量后的煙氣返回?zé)焽?，供保溫用，從此完全熄滅火炬，達(dá)到節(jié)能之目的。本實(shí)用新型在黃磷尾氣排放煙囪6中部加一個(gè)切斷閥1，將放散黃磷尾氣在閥前通過短管2引入煙囪6外部的燃燒器3中，燃燒器3上部設(shè)置有廢熱鍋爐4，廢熱鍋爐4與煙囪6連通，燃燒器3下部設(shè)置有水封5，燃燒后的灰渣自動(dòng)落入水封5中，定期清理，廢熱鍋爐頂部設(shè)有汽包8，從汽包引出蒸汽供設(shè)備保溫用，從而實(shí)現(xiàn)熄滅煙囪火炬、節(jié)能減排的目的。本實(shí)用新型中所述切斷閥I為煤氣蝶閥，蝶閥可以用水和蒸汽沖洗，防止泥磷積聚；本實(shí)用新型中所述燃燒器3內(nèi)壁安裝有耐火磚，燃燒室上設(shè)置有空氣混合器7和點(diǎn)火器，混合器7將黃磷尾氣與空氣混合，使燃燒完全，尾氣中所含的泥磷類粉塵燃燒后形成粉塵，在燃燒室內(nèi)利用碰撞和重力分離粉塵；點(diǎn)火器保持燃燒室火焰不熄滅。本實(shí)用新型中所述廢熱鍋爐4采用立式火管，防止積灰和腐蝕。黃磷尾氣在過?？諝庀逻M(jìn)行完全燃燒，生成CO2、H2O、SO2、N2及過剩的O2，放出大量 熱量，燃燒反應(yīng)如下CO + O2 — CO2(I)2H2 + O2 — 2H20(2)H2S +1. 502 — SO2 + H2O(3)COS + 202 — CO2 + SO2(4)2HCN +1. 502 — CO2 + H2O +N2 (5)本裝置廢熱鍋爐規(guī)模視黃磷電爐規(guī)模而定，直徑Φ1.1-1Om,高3. 5_9m，傳熱面積40-400m2，可用于處理500-5000m3/h的黃磷尾氣，可產(chǎn)蒸汽O. 3mpa，300_3000kg/h。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果如下( I)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備緊湊，占地面積少；(2)利用燃燒廢熱產(chǎn)生蒸汽，每臺(tái)裝置可產(chǎn)生蒸汽300 500kg/h，蒸汽回用于黃憐設(shè)備保溫，節(jié)省能耗；(3)本裝置操作簡(jiǎn)單，無需運(yùn)行費(fèi)用；(4)熄滅煙囪火炬，從此煙囪不再冒火，提高了生產(chǎn)的安全性。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1是切斷閥；2是短管；3是燃燒器；4是廢熱鍋爐；5是水封；6是煙囪；7是混合器；8汽包。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述內(nèi)容。本實(shí)用新型在黃磷尾氣排放煙囪6中部加一個(gè)切斷閥I，將放散黃磷尾氣在閥前通過短管2引入煙囪6外部的燃燒器3中，燃燒器3上部設(shè)置有廢熱鍋爐4，廢熱鍋爐4與煙囪6連通，燃燒器3下部設(shè)置有水封5，燃燒后的灰渣自動(dòng)落入水封中，定期清理，廢熱鍋爐頂部設(shè)有汽包8，從汽包引出蒸汽供設(shè)備保溫用；其中切斷閥I為煤氣蝶閥，蝶閥可以用水和蒸汽沖洗，防止泥磷積聚；燃燒器3內(nèi)壁安裝有耐火磚，燃燒器上設(shè)置有空氣混合器7和點(diǎn)火器，混合器7將黃磷尾氣與空氣混合，使燃燒完全，點(diǎn)火器保持燃燒室火焰不熄滅；廢熱鍋爐4采用立式火管，防止積灰和腐蝕。當(dāng)黃磷尾氣凈化系統(tǒng)開啟后，煙囪6放空量減少，將煙囪切斷閥I逐步關(guān)小，使黃磷尾氣由煙囪6閥前短管2經(jīng)黃磷尾氣與空氣混合器7進(jìn)入燃燒器3，用燃燒器3的點(diǎn)火器點(diǎn)火使其燃燒，溫度達(dá)600°C，煙氣經(jīng)廢熱鍋爐4將熱量傳給軟水而產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)冷卻后的煙氣230°C返回到煙囪6，燃燒器內(nèi)的粉塵落入水封5內(nèi)，定期清理。本裝置廢熱鍋爐規(guī)模視黃磷電爐規(guī)模而定，直徑Φ1.1-1Om,高3. 5_9m，傳熱面積40-400m2，可用于處理500-5000m3/h的黃磷尾氣，可產(chǎn)蒸汽O. 3mpa，300_3000kg/h。
權(quán)利要求1.一種完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，其特征在于在黃磷尾氣排放煙 (6)中設(shè)置切斷閥(1)，切斷閥(I)前設(shè)置短管(2)將黃磷尾氣引入煙囪(6)外部的燃燒器(3)中， 燃燒器(3)上部設(shè)置有廢熱鍋爐(4)，廢熱鍋爐(4)與煙囪(6)連通，燃燒器(3)下部設(shè)置有水封(5)，廢熱鍋爐頂部設(shè)有汽包(8)，從汽包引出蒸汽供設(shè)備保溫用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，其特征在于切斷閥(I) 為煤氣蝶閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，其特征在于燃燒器(3) 內(nèi)壁安裝有耐火磚，燃燒器上設(shè)置有空氣混合器(7 )和點(diǎn)火器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，其特征在于廢熱鍋爐(4)采用立式火管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種完全熄滅黃磷電爐放散火炬的裝置，該裝置在黃磷尾氣排放煙囪中部加一個(gè)切斷閥，將放散黃磷尾氣在閥前通過短管引入煙囪外部的燃燒器中，燃燒器上部設(shè)置有廢熱鍋爐，廢熱鍋爐與煙囪連通，燃燒器下部設(shè)置有水封；本裝置通過在黃磷電爐點(diǎn)火放散煙囪中部引出旁路，使放散爐氣在燃燒器內(nèi)燃燒，并在廢熱鍋爐內(nèi)產(chǎn)生低壓蒸汽供保溫用，達(dá)到完全熄滅黃磷生產(chǎn)火炬、節(jié)能減排的目的，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，安全可靠。
文檔編號(hào)F23G7/06GK202852836SQ20122053265
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者寧平, 殷在飛, 王學(xué)謙, 寧致遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)