專利名稱：高爐法磷酸爐氣凈化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)高爐法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的爐氣進(jìn)行凈化的方法及裝置。
背景技術(shù)：
高爐法磷酸生產(chǎn)工藝采用磷礦與焦炭為原料，原料經(jīng)過(guò)高爐冶煉、優(yōu)先氧化、吸收 后直接生成磷酸。高爐法磷酸生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的爐氣經(jīng)過(guò)吸收塔或文氏吸收器后，粉塵含 量小于1000mg/m3，爐氣溫度小于80°C，爐氣組分含有約40%左右的一氧化碳(CO)及少量 的氫氣(H2)。爐氣具有含濕量高、粉塵粘細(xì)、易燃、易爆的特點(diǎn)，為順利進(jìn)行熱能回收以及保 護(hù)環(huán)境，需要對(duì)爐氣進(jìn)行除塵凈化和循環(huán)利用。通常采用的爐氣凈化方法有濕法洗滌、靜電 除塵或布袋除塵。若采用濕法洗滌或靜電除塵，凈化后的爐氣中粉塵含量約為100mg/Nm3。 由于粉塵濃度較高，對(duì)于爐氣后續(xù)燃燒或再利用有較大的影響。另外，在采用靜電除塵時(shí)， 還易產(chǎn)生爆炸問(wèn)題。若采用布袋除塵方法，由于爐氣粘濕的特點(diǎn)，極易糊袋致使布袋除塵器 無(wú)法正常使用。因此，希望提供一種除塵效率高、能耗低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低、安全性好的連續(xù)式 高爐法磷酸爐氣凈化方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有凈化技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種除塵效率高、能耗低、壽命長(zhǎng)、維 護(hù)費(fèi)用低、安全性好的連續(xù)式高爐法磷酸爐氣凈化方法及使用該方法的裝置。根據(jù)本發(fā)明的高爐法磷酸爐氣凈化方法包括如下步驟(1)將高爐法生產(chǎn)磷酸所產(chǎn)生的爐氣供應(yīng)到燒結(jié)板除塵器；(2)在上述燒結(jié)板除塵器中對(duì)爐氣進(jìn)行除塵凈化；(3)將凈化后的爐氣供應(yīng)到熱能回收工序；(4)將凈化所產(chǎn)生的粉塵排出所述燒結(jié)板除塵器。優(yōu)選地，在上述凈化方法中，可將反吹清灰介質(zhì)送入燒結(jié)板除塵器的分氣箱中，通 過(guò)向燒結(jié)板施加反向的氣壓而清除燒結(jié)板(即過(guò)濾板)上的粉塵。優(yōu)選地，凈化后的爐氣增壓后用作所述反吹清灰介質(zhì)。優(yōu)選地，上述反吹清灰介質(zhì)也可以是壓縮氮?dú)饣蚱渌麎嚎s惰性氣體。優(yōu)選地，上述作為反吹清灰介質(zhì)的凈化后爐氣或壓縮惰性氣體的壓力為 0. 3-0. 6MPa,更優(yōu)選為 0. 4-0. 5MPa。優(yōu)選地，也可以使用噴淋清洗系統(tǒng)以在線或離線方式來(lái)清除過(guò)濾板上的粉塵，作 為輔助清灰方式。優(yōu)選地，在上述凈化方法中，燒結(jié)板過(guò)濾器下部卸灰口淹沒(méi)于水中進(jìn)行密封，清除 的粉塵通過(guò)灰斗上的卸灰口落入水中，同時(shí)采用水封的方式可以卸爆。在上述凈化方法中，燒結(jié)板除塵器排放指標(biāo)小于10mg/m3。本發(fā)明還提供一種用于凈化高爐法磷酸爐氣的裝置，該裝置包括進(jìn)氣口，用于將高爐法生產(chǎn)磷酸時(shí)所產(chǎn)生的爐氣供應(yīng)到燒結(jié)板除塵器；燒結(jié)板除塵器，用于對(duì)爐氣進(jìn)行除塵凈化；和出氣口，用于將凈化后的爐氣供應(yīng)到熱能回收裝置。上述燒結(jié)板除塵器可以選用疏油疏水性能好、抗靜電的燒結(jié)板過(guò)濾元件。燒結(jié)板 是由高分子材料采用燒結(jié)工藝制成的透氣性好的多孔過(guò)濾材料，燒結(jié)板表面為聚四氟乙烯 (PTFE)涂層，通常適用于煙氣溫度小于110°C的場(chǎng)合，具有良好的疏油疏水性能，使用壽命 長(zhǎng)，過(guò)濾精度高。燒結(jié)板優(yōu)選采用豎直安裝方式。優(yōu)選地，上述裝置還包括脈沖反吹清灰系統(tǒng)，該脈沖反吹清灰系統(tǒng)將凈化后的爐 氣進(jìn)行增壓并送入燒結(jié)板除塵器的分氣箱中作為反吹清灰介質(zhì)，用于清除過(guò)濾板上的粉 塵。上述反吹清灰介質(zhì)也可以是壓縮氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。上述脈沖反吹清灰系統(tǒng)可以采 用定時(shí)、差壓或混合方式進(jìn)行清灰，優(yōu)選混合清灰方式。優(yōu)選地，上述裝置包括用于清除過(guò)濾板上的粉塵的噴淋清洗系統(tǒng)。優(yōu)選地，上述噴 淋清洗系統(tǒng)包括脈沖噴淋管，該脈沖噴淋管設(shè)置在燒結(jié)板除塵器花板下部并位于相鄰兩塊 燒結(jié)板之間。通過(guò)該噴淋清洗系統(tǒng)，可以在線或離線方式清洗燒結(jié)板。在上述裝置中，燒結(jié)板除塵器優(yōu)選采用圓筒型設(shè)計(jì)，圓筒直徑在l-8m之間，耐 壓性能好。單臺(tái)燒結(jié)板除塵器的過(guò)濾面積為45-1200m2，過(guò)濾氣速為0. 3-1. 2m/min，優(yōu)選 0. 4-0. Sm/min。若用于處理大容量高爐爐氣，可以采用多臺(tái)并聯(lián)方式。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器采用高頂凈氣箱設(shè)計(jì)，凈氣箱高度大于1. 5m，優(yōu)選 1.8-2. 2m。在高頂凈氣箱上開(kāi)有人孔，可以通過(guò)人孔進(jìn)行檢修工作及過(guò)濾板安裝工作。優(yōu) 選凈氣箱與塵氣箱之間采用焊接方式連接，有效地解決密封問(wèn)題。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器采用了等電位設(shè)計(jì)，并采取了可靠的接地措施，消除了 靜電的影響。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器上部或側(cè)部設(shè)有卸爆管，可與卸爆閥相連，也可直接引 入燒結(jié)板除塵器下部的水封槽中。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部正壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，可通過(guò)卸爆管，有效消除 爆炸的影響。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器的出氣口處設(shè)有旁通管道，在高爐點(diǎn)火初期及停爐時(shí)， 以及系統(tǒng)發(fā)生緊急故障時(shí)，爐氣通過(guò)旁路管道排空。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器下部設(shè)有灰斗，所述灰斗具有卸灰口，所述卸灰口淹沒(méi) 于水中進(jìn)行密封，清除的粉塵通過(guò)卸灰口落入水中。以這種方式，一方面解決了爐氣的密封 問(wèn)題，另一方面可以消除因操作不當(dāng)而發(fā)生爆炸的影響。也可采用扇形刮刀清灰和雙層防 漏排灰裝置。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器下部設(shè)有灰斗上配備氮?dú)庵脫Q接口及空氣置換接口， 可以保證設(shè)備檢修人員的安全。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于凈化高爐法磷酸爐氣的裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的高爐法磷酸爐氣凈化方法和裝置。圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于凈化高爐法磷酸爐氣的裝置的一實(shí)施方式的示意圖。如圖1所示，該裝置包括進(jìn)氣口 1，用于將高爐法生產(chǎn)磷酸所產(chǎn)生的爐氣供應(yīng)到燒結(jié)板除塵 器；燒結(jié)板除塵器10、17，用于將爐氣進(jìn)行除塵凈化；和出氣口 15，用于將凈化后的爐氣供 應(yīng)到熱能回收裝置。燒結(jié)板除塵器包括塵氣室(即塵氣箱)10和凈氣室(即凈氣箱)17，塵氣室(即塵 氣箱)10和凈氣室(即凈氣箱)17分別設(shè)置有進(jìn)氣口 1和出氣口 15。盡管在圖示的實(shí)施方 式中在進(jìn)氣口 1和出氣口 15上分別設(shè)置有進(jìn)氣口截止閥2和出氣口截止閥16，但是在另一 些實(shí)施方式中，可以不設(shè)置進(jìn)氣口截止閥2和出氣口截止閥16。在塵氣室10內(nèi)設(shè)置了作為除塵過(guò)濾元件的燒結(jié)板12。燒結(jié)板12又稱為塑燒板， 是由高分子材料采用燒結(jié)工藝制成的透氣性好的多孔過(guò)濾材料。燒結(jié)板12表面為PTFE涂 層，通常適用于煙氣溫度小于110°C的場(chǎng)合，具有良好的疏油疏水性能，且使用壽命長(zhǎng)，過(guò)濾 精度高。燒結(jié)板可采用豎直安裝、水平安裝或者傾斜安裝。在圖示實(shí)施方式中采用豎直安 裝方式。為便于設(shè)備維護(hù)，可在塵氣室10上設(shè)置塵氣室檢修人孔11。塵氣室10的上部與凈氣室17相連接。優(yōu)選地，燒結(jié)板除塵器采用高頂凈氣箱設(shè) 計(jì)，凈氣箱高度大于1. 5m，優(yōu)選為1. 8-2. 2m。在高頂凈氣箱上開(kāi)有凈氣室檢修人孔20，可以 通過(guò)凈氣室檢修人孔進(jìn)行檢修工作及過(guò)濾板安裝工作。凈氣箱與塵氣箱之間可采用法蘭連 接或焊接方式連接；優(yōu)選采用焊接方式連接，以有效地解決密封問(wèn)題。優(yōu)選地，上述裝置還包括脈沖反吹清灰系統(tǒng)，該脈沖反吹清灰系統(tǒng)包括脈沖反吹 清灰系統(tǒng)管18和分氣箱23，在脈沖反吹清灰系統(tǒng)管18上可設(shè)置脈沖反吹清灰系統(tǒng)管路截 止閥19。該脈沖反吹清灰系統(tǒng)將凈化后的爐氣進(jìn)行增壓并送入燒結(jié)板除塵器的氣包中作為 反吹清灰介質(zhì)，通過(guò)向燒結(jié)板施加反向的氣壓而清除燒結(jié)板12上的粉塵。上述反吹清灰介 質(zhì)也可以是壓縮氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。上述脈沖反吹清灰系統(tǒng)可以采用定時(shí)、差壓或混合 方式進(jìn)行清灰，優(yōu)選混合清灰方式。優(yōu)選地，上述裝置包括用于清除過(guò)濾板上的粉塵的噴淋清洗系統(tǒng)13。優(yōu)選地，上述 噴淋清洗系統(tǒng)包括脈沖噴淋管，通過(guò)脈沖噴淋管?chē)娝?，可以清除燒結(jié)板12上的灰塵。該脈 沖噴淋管優(yōu)選設(shè)置在燒結(jié)板除塵器的花板22下部并位于相鄰兩塊燒結(jié)板12之間。通過(guò)該 噴淋清洗系統(tǒng)，能夠以在線或離線方式清洗燒結(jié)板。在上述裝置中，燒結(jié)板除塵器優(yōu)選采用圓筒型設(shè)計(jì)，圓筒直徑在l-8m之間，耐壓 性能好。單臺(tái)燒結(jié)板除塵器過(guò)濾面積為45-1200m2，過(guò)濾氣體流速為0. 3-1. 2m/min，優(yōu)選 0. 4-0. Sm/min。若用于處理大容量高爐爐氣，可以采用多臺(tái)并聯(lián)方式。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器采用了等電位設(shè)計(jì)，并采取了可靠的接地措施，消除了 靜電的影響。優(yōu)選地，上述燒結(jié)板除塵器頂部?jī)魵庀湓O(shè)有卸爆裝置，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部正壓超過(guò)設(shè)定 值時(shí)，卸爆裝置開(kāi)啟，有效消除爆炸的影響。優(yōu)選地，在燒結(jié)板除塵器上部的凈氣箱17設(shè)有 卸爆孔。卸爆孔可連接卸爆閥。優(yōu)選地，上述卸爆孔也可以與卸爆管14連接，卸爆管14末 端直接淹沒(méi)于水中進(jìn)行密封。在塵氣室10下部設(shè)置灰斗5，灰斗5的下部設(shè)有卸灰口 6，卸灰口 6沒(méi)入盛在水封 槽7內(nèi)的水中。在灰斗5上可設(shè)置分別用于置換氮?dú)夂涂諝獾牡獨(dú)庵脫Q接口 3和空氣置換 接口 8，在氮?dú)庵脫Q接口 3和空氣置換接口 8上可分別設(shè)置氮?dú)庵脫Q接口截止閥4和空氣置換接口 9。工作時(shí)，高爐法生產(chǎn)磷酸所產(chǎn)生的爐氣通過(guò)進(jìn)氣口 1供應(yīng)到燒結(jié)板除塵器的塵氣 室10，通過(guò)燒結(jié)板12過(guò)濾后進(jìn)入凈氣室17，然后通過(guò)出氣口 15進(jìn)入下一工序，例如進(jìn)入熱 能回收裝置，在其中進(jìn)行燃燒而回收熱能。部分凈化后的爐氣加壓后進(jìn)入脈沖反吹清灰系 統(tǒng)，用于清除附著在燒結(jié)板12上的灰塵。也可以采用噴淋清洗系統(tǒng)13清除時(shí)著在燒結(jié)板 12上的灰塵。清除下來(lái)的灰塵落入塵氣室10下部的灰斗5中，并經(jīng)由卸灰口 6排入水中。因?yàn)樵诓黄x本發(fā)明范圍的情況下能夠進(jìn)行各種改變，因此上述說(shuō)明中包含的或 附圖所示出的所有技術(shù)特征或內(nèi)容應(yīng)該理解為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
一種用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將高爐法磷酸爐氣供應(yīng)到燒結(jié)板除塵器；(2)在所述燒結(jié)板除塵器中對(duì)所述爐氣進(jìn)行除塵凈化；(3)將凈化后的爐氣供應(yīng)到熱能回收工序；以及(4)將凈化所產(chǎn)生的粉塵排出所述燒結(jié)板除塵器。
2.如權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，所述燒結(jié)板除塵器選用燒結(jié)板作為過(guò) 濾元件，所述燒結(jié)板是由高分子材料采用燒結(jié)工藝制成的透氣性好的多孔過(guò)濾材料，燒結(jié) 板表面為聚四氟乙烯涂層。
3.如權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟將凈化后的壓縮 爐氣或壓縮氮?dú)庾鳛榉创登寤医橘|(zhì)送入燒結(jié)板除塵器，通過(guò)向燒結(jié)板施加反向的氣壓而清 除燒結(jié)板上的粉塵。
4.如權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，使用噴淋清洗系統(tǒng)以在線或離線的方 式清除燒結(jié)板上的粉塵。
5.一種用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化裝置，該凈化裝置包括進(jìn)氣口，燒結(jié)板除塵 器和出氣口，其中，所述進(jìn)氣口和出氣口各自與所述燒結(jié)板除塵器相連通，所述進(jìn)氣口用于將高爐法生產(chǎn)磷酸時(shí)所產(chǎn)生的爐氣供應(yīng)到所述燒結(jié)板除塵器，所述燒結(jié)板除塵器選用燒結(jié)板作為過(guò)濾元件，所述燒結(jié)板是由高分子材料采用燒結(jié)工 藝制成的透氣性好的多孔過(guò)濾材料，用于對(duì)爐氣進(jìn)行除塵凈化，以及所述出氣口用于將凈化后的爐氣供應(yīng)到熱能回收裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化裝置，其特征在于，所述凈化 裝置還包括脈沖反吹清灰系統(tǒng)，該脈沖反吹清灰系統(tǒng)將凈化后的爐氣或壓縮氮?dú)馑腿霟Y(jié) 板除塵器中作為反吹清灰介質(zhì)，通過(guò)向燒結(jié)板施加反向的氣壓而清除燒結(jié)板上的粉塵。
7.如權(quán)利要求5所述的用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化裝置，其特征在于，所述凈化 裝置包括用于清除燒結(jié)板上的粉塵的噴淋清洗系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求5所述的用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化裝置，其特征在于，所述燒結(jié) 板除塵器包括塵氣箱和凈氣箱，并且所述燒結(jié)板除塵器采用配備了檢修人孔的高頂凈氣箱 設(shè)計(jì)。
9.如權(quán)利要求5所述的用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化裝置，其特征在于，所述燒結(jié) 板除塵器凈氣箱側(cè)部或頂部配備卸爆管，所述卸爆管直接引入燒結(jié)板除塵器下部的水封槽 中，用于進(jìn)行密封和卸爆。
10.如權(quán)利要求5所述的用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化裝置，其特征在于，所述燒結(jié) 板除塵器采用等電位設(shè)計(jì)，并采取接地措施，用于消除靜電的影響。
全文摘要
一種用于凈化高爐法磷酸爐氣的凈化方法及使用該方法的凈化裝置。該凈化裝置包括進(jìn)氣口，燒結(jié)板除塵器和出氣口。進(jìn)氣口和出氣口各自與燒結(jié)板除塵器相連通。進(jìn)氣口用于將高爐法生產(chǎn)磷酸時(shí)所產(chǎn)生的爐氣供應(yīng)到燒結(jié)板除塵器。燒結(jié)板除塵器選用燒結(jié)板作為過(guò)濾元件，燒結(jié)板是由高分子材料采用燒結(jié)工藝制成的透氣性好的多孔過(guò)濾材料，用于對(duì)爐氣進(jìn)行除塵凈化。出氣口用于將凈化后的爐氣供應(yīng)到熱能回收裝置。
文檔編號(hào)B01D46/24GK101829461SQ20091007986
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者張建文 申請(qǐng)人:北京柯林柯?tīng)柨萍及l(fā)展有限公司