專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)黃磷及磷酸的立式窯爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬磷化工生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的黃磷生產(chǎn)企業(yè)都是以電爐生產(chǎn)黃磷，使用電能對(duì)原料進(jìn)行加熱還原 出元素磷、對(duì)元素磷進(jìn)行回收得黃磷產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是電能消耗很大，而且必須 使用高品位的磷礦，中底品位的磷礦棄置較多，造成磷礦資源浪費(fèi)。若進(jìn)行選 礦富集，將提高磷礦成本。
現(xiàn)有的磷酸生產(chǎn)主要是以電爐生產(chǎn)出的黃磷為原料，在燒酸爐中黃磷經(jīng)氧 化燃燒得到熱法磷酸。熱法磷酸質(zhì)量好。另外還有使用硫酸和高品位磷礦生產(chǎn) 的濕法磷酸，這需大量的硫資源和高品位磷礦，低品位磷礦不能用，所得磷酸 濃度低，雜質(zhì)含量多，不利于其他工業(yè)使用，只適合用于農(nóng)肥生產(chǎn)。
近幾年出現(xiàn)的窯法磷酸生產(chǎn)新工藝，所生產(chǎn)的磷酸質(zhì)量與電爐黃磷生產(chǎn)的 熱法磷酸接近，其生產(chǎn)使用的原料均配制為高硅配方，直接使用中低品位磷礦 為原料，利用旋轉(zhuǎn)窯或隧道窯進(jìn)行窯法磷酸的生產(chǎn)。旋轉(zhuǎn)窯效果不理想，隧道 窯尚待進(jìn)一步完善。旋轉(zhuǎn)窯和隧道窯在生產(chǎn)過(guò)程中，都產(chǎn)生大量的高硅廢渣， 廢渣無(wú)法利用只能棄置，造成環(huán)境污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種生產(chǎn)黃磷及磷酸的立 式窯爐，該設(shè)備以燃料為還原反應(yīng)的能源，節(jié)省電能，可直接使用高、中、低 品位的磷礦為原料，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本低，所排余渣可綜合利用。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)窯爐包括立式的上、下燃燒室，上燃燒室內(nèi)設(shè)有立式 預(yù)熱罐，下燃燒室內(nèi)設(shè)有立式還原罐，預(yù)熱罐的下口與還原罐的上口對(duì)接，上 燃燒室的上部設(shè)有進(jìn)氣口而下部設(shè)有排氣口 ，下燃燒室的上部也設(shè)有進(jìn)氣口而 下部也設(shè)有排氣口，還原罐的上口設(shè)有含磷氣體出口，預(yù)熱罐上口設(shè)氣密進(jìn)料 機(jī)構(gòu)，還原罐下口設(shè)排渣機(jī)構(gòu)。所說(shuō)氣密進(jìn)料^/L構(gòu)和排渣機(jī)構(gòu)屬現(xiàn)有技術(shù)。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程將磷礦粉、焦粉、粘土和促進(jìn)劑按工藝要求經(jīng)計(jì) 量混合、壓制成料團(tuán)。料團(tuán)經(jīng)干燥后由氣密進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)入預(yù)熱罐。由上燃燒室 的上部的進(jìn)氣口和下燃燒室上部的進(jìn)氣口送入燃?xì)?。原料在預(yù)熱罐內(nèi)被上燃燒 室間接加熱，溫度升至高于l 2 0 0攝氏度。原料繼續(xù)下降落入還原罐內(nèi)，又 被下燃燒室間接加熱升溫至接近l 2 9 O攝氏度，使其達(dá)到磷的還原溫度。原 料中的磷被還原出來(lái)，并產(chǎn)生大量一氧化碳?xì)怏w。含磷氣體由還原罐上口的含 磷氣體出口進(jìn)入屬現(xiàn)有技術(shù)的磷回收系統(tǒng)得到黃磷產(chǎn)品。原料經(jīng)還原反應(yīng)后的余渣由還原罐下口的排渣機(jī)構(gòu)排出爐外。若需要的產(chǎn)品是磷酸，可將含磷氣體 送入上燃燒室，含磷氣體與高熱空氣進(jìn)行氧化燃燒，得到五氧化二磷氣體。五 氧化二磷氣體經(jīng)換熱后由上燃燒室下部的排氣口進(jìn)入磷酸回收系統(tǒng)收集得磷 酸產(chǎn)品。磷酸回收系統(tǒng)屬現(xiàn)有技術(shù)。例如可以在含磷氣體出口與上燃燒室的進(jìn) 氣口之間設(shè)帶閥門(mén)的管道即可實(shí)現(xiàn)。這樣一套設(shè)備就可根據(jù)需要生產(chǎn)出黃磷或 磷酸。
本實(shí)用新型的有益效果該設(shè)備不用電爐，以燃料為還原反應(yīng)的能源，節(jié) 省大量電能；可直接使用高、中、低品位的磷礦為原料，中、低品位的磷礦不 需要進(jìn)行選礦富集；所排廢渣能生產(chǎn)成水泥熟料，有利于環(huán)保和提高經(jīng)濟(jì)效益； 原料在設(shè)備中處于密封狀態(tài)條件下預(yù)熱升溫和進(jìn)行還原反應(yīng)，沒(méi)有還原>碳的早 燃及磷的氧化現(xiàn)象；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作溫度低，使用壽命長(zhǎng)，可長(zhǎng)時(shí)間不停 爐連續(xù)生產(chǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)流暢； 一套設(shè)備可根據(jù)需要生產(chǎn)出黃磷或磷酸，并且產(chǎn)品質(zhì) 量好；生產(chǎn)成本低廉，備料簡(jiǎn)單，操作容易。

附圖為實(shí)施例的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

見(jiàn)附圖所示的實(shí)施例高鋁磚砌成的上燃燒室1和下燃燒室2內(nèi)分別設(shè)有 碳化硅制成的預(yù)熱罐3和還原罐4。預(yù)熱罐3的下口與還原罐4的上口對(duì)接。 上燃燒室1的上部設(shè)有進(jìn)氣口 5而下部設(shè)有排氣口 6，下燃燒室2的上部設(shè)有 進(jìn)氣口 7而下部設(shè)有排氣口 8，還原罐4的上口設(shè)有含磷氣體出口 9。預(yù)熱罐3 上口設(shè)氣密進(jìn)料機(jī)構(gòu)，還原罐4下口設(shè)排渣機(jī)構(gòu)。圖中10為進(jìn)料斗，11為水 封閥，12為水冷閥，13為磚套，14為水套，15為水冷閥，16為水封閥，17 為排渣輥。可以在含磷氣體出口 9與上燃燒室的進(jìn)氣口 5之間設(shè)由帶閥門(mén)的管 道(圖中未表示出)，生產(chǎn)黃磷與生產(chǎn)磷酸轉(zhuǎn)換時(shí)，只需切換相應(yīng)的閥門(mén)即可。 生產(chǎn)時(shí)，上燃燒室1和下燃燒室2通入中熱值煤氣，生產(chǎn)黃磷所消耗的煤氣量 為生產(chǎn)磷酸的1.5倍。磷的還原率可高達(dá)9 0 %以上。
以上實(shí)施例僅為了對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，而本實(shí)用新型的范圍不受 所舉實(shí)施例的局限。
權(quán)利要求1、一種生產(chǎn)黃磷及磷酸的立式窯爐，其特征在于包括立式的上、下燃燒室，上燃燒室內(nèi)設(shè)有立式預(yù)熱罐，下燃燒室內(nèi)設(shè)有立式還原罐，預(yù)熱罐的下口與還原罐的上口對(duì)接，上燃燒室的上部設(shè)有進(jìn)氣口而下部設(shè)有排氣口，下燃燒室的上部也設(shè)有進(jìn)氣口而下部也設(shè)有排氣口，還原罐的上口設(shè)有含磷氣體出口，預(yù)熱罐上口設(shè)氣密進(jìn)料機(jī)構(gòu)，還原罐下口設(shè)排渣機(jī)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求l所說(shuō)的立式窯爐，其特征在于在含磷氣體出口與上燃燒 室上部的進(jìn)氣口之間設(shè)帶閥門(mén)的管道。
專(zhuān)利摘要生產(chǎn)黃磷及磷酸的立式窯爐屬磷化工生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。窯爐包括立式的上、下燃燒室，上燃燒室內(nèi)設(shè)有立式預(yù)熱罐，下燃燒室內(nèi)設(shè)有立式還原罐，預(yù)熱罐的下口與還原罐的上口對(duì)接，上燃燒室的上部設(shè)有進(jìn)氣口而下部設(shè)有排氣口，下燃燒室的上部也設(shè)有進(jìn)氣口而下部也設(shè)有排氣口，還原罐的上口設(shè)有含磷氣體出口，預(yù)熱罐上口設(shè)氣密進(jìn)料機(jī)構(gòu)，還原罐下口設(shè)排渣機(jī)構(gòu)。有益效果以燃料為還原反應(yīng)的能源，節(jié)省大量電能；可直接使用高、中、低品位的磷礦為原料；所排廢渣能生產(chǎn)成水泥熟料；沒(méi)有還原碳的早燃及磷的氧化現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作溫度低，使用壽命長(zhǎng)，可長(zhǎng)時(shí)間不停爐連續(xù)生產(chǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)流暢；一套設(shè)備可根據(jù)需要生產(chǎn)出黃磷或磷酸，并且產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C01B25/18GK201343448SQ200920110878
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者王毓生 申請(qǐng)人:王毓生