[发明专利]黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置及方法

说明书

本发明公开了一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置及方法，本申请所述方法中，炉渣经过冷却水喷淋装置冷却后进入水淬池形成微晶颗粒，产生的大量水雾和水蒸气经集气罩收集后在气液分离器中进行气液分离，高速旋转的气液分离器将夹带小颗粒粉尘与蒸汽分离，并伴随液滴进入凉水塔，分离出的水蒸气经水蒸气加压储存装置压缩为低压蒸汽并储存，在减少污染物排放的同时提高二次蒸汽品味，并入公用工程低压蒸汽管网；淬水池中的水经回流泵泵入凉水塔与气液分离器分离出的液态水混合，冷却后通过冷却水喷淋装置喷出对炉渣进行换热，提高水淬速度和水资源的利用率。整个过程对环境不外排二次蒸汽，进而不向大气排放小颗粒固体粉尘，实现水资源零排放及低品位蒸汽回收利用。

技术领域

本发明涉及磷化工技术领域，尤其涉及一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置及方法。

背景技术

黄磷是工业生产的重要原料，以黄磷为原料制成的产品广泛应用于农药、医药、食品添加剂等广大领域。

目前世界上工业化生产黄磷的主要方法为电炉法，即焦炭与磷矿石在1350-1450℃高温电炉中发生还原反应产生磷蒸汽，含黄磷的气相产品上升时与下降的矿料换热，液相炉渣从底部排渣口排出。

电炉法每生产1吨粗黄磷的电耗高达1.38-1.45万度，同时副产约8-10吨炉渣，而炉渣带走的热量约占总能耗的30％，达到1490-1566MJ。

现有的黄磷炉渣水淬系统往往是开放的露天系统，在炉渣水淬过程中会有大量的水雾和水蒸气直接外排至大气，吨黄磷生产过程有超过0.7吨的水淬水流失到大气，造成水资源的过度流失。

水淬法生产用水量巨大并且排向大气的水雾、蒸汽携带大量的微小粉尘颗粒，是热法黄磷生产过程主要的PM2.5污染源，高温1000-1100℃的炉渣迅速与喷淋水接触过程，高温固体受热不均匀导致大量粉尘颗粒被水气携带进入大汽，水汽中的固体颗粒物超过100mg/m³，其中，大部分为直径低于1μm的固体粉尘，气随着水汽进入大气后形成气溶胶难降解，造成大气环境严重污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够有效避免污染物排放，提高能量回收率的黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用装置，包括具有密封罩的溜槽，所述溜槽位于黄磷电炉的排渣口的下侧，且所述排渣口插入到所述溜槽内，靠近所述排渣口的密封罩上设置有冷却水喷淋装置，所述冷却水喷淋装置用于对排出的炉渣进行降温处理，所述冷却水喷淋装置通过第一回流管与第一回流泵的出水端连接，所述第一回流泵的进水端通过管路与凉水塔的出水端连接；所述溜槽的底部形成有水淬池，水淬池内通过管路与第二回流泵的进水端连接，所述第二回流泵的出水端经过第三回流管与凉水塔的一个进水端连接，冷却水喷淋装置与水淬池之间的密封罩上设置有与溜槽相连通的集气罩，所述集气罩的上端与气液分离器的进气口连接，所述气液分离器的出气口通过出气管与压气机连接，所述压气机的出气口通过管路与压力容器连接；所述气液分离器的出液口经第二回流管与所述凉水塔的另一个进水口连接，所述冷却水喷淋装置与所述集气罩之间的密封罩上设置有与溜槽相连通的排气管。

进一步的技术方案在于：所述排渣口上设置有挡板，所述挡板用于控制排渣口的打开或关闭。

进一步的技术方案在于：所述溜槽内的排渣口的下端设置有破碎辊，所述破碎辊用于将炉渣破碎成小块状。

进一步的技术方案在于：所述冷却水喷淋装置包括若干根分流支管，所述分流支管的末端设置有喷淋头。

进一步的技术方案在于：排气管上设置有截止阀，所述截止阀用于控制所述排气管的通断。

本发明还公开了一种黄磷炉渣水淬水蒸气回收再利用方法，所述方法使用所述的装置，包括如下步骤：