黃磷爐氣過濾系統(tǒng)、方法及一種過濾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過濾系統(tǒng)、方法，特別涉及黃磷爐氣過濾系統(tǒng)、方法及一種過濾方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前的爐氣過濾系統(tǒng)中，置換氧氣含量是生產(chǎn)易燃、易爆等介質(zhì)的化工裝置運行前比較重要的工序，目前的工藝為系統(tǒng)運行前，使用惰性氣體對系統(tǒng)內(nèi)的氧氣進行置換，置換過程中，使用氧檢測器時時檢測系統(tǒng)中的氧氣含量，直至系統(tǒng)中的氧氣滿足工藝要求的含量時，系統(tǒng)停止置換。上述過程中，常見用于置換的惰性氣體一般為氮氣，在置換過程中，由于氮氣的比重略小于氧氣比重，所以置換時，有盲端部位很難將氧氣置換出系統(tǒng)，過程中會耗費大量的惰性氣體，特別是對于氮氣量不足的情況下，置換時間會很長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進度。
[0003]申請人自主研發(fā)的高溫除塵過濾系統(tǒng)，一般用于過濾電爐尾氣，電爐尾氣中，大部分氣體為一氧化碳，一氧化碳有毒，且易燃易爆，在高溫除塵系統(tǒng)運行前，均需要對系統(tǒng)中的氧氣進行置換，原有置換方式均為惰性氣體或氮氣(相比惰性氣體，氮氣的制造成本更為低廉)置換，置換時間較長，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對目前上述技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了能快速置換系統(tǒng)中氧含量的黃磷爐氣過濾系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，黃磷爐氣過濾系統(tǒng)，包括電爐、洗滌塔、過濾器、進氣管和出氣管，增設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，所述的循環(huán)系統(tǒng)包括過濾器、加熱器和風(fēng)機，過濾器進氣口與加熱器連接，過濾器出氣口與風(fēng)機連接，風(fēng)機與加熱器連接，所述的過濾器、加熱器和風(fēng)機三者之間都通過設(shè)置循環(huán)管連接，在風(fēng)機與加熱器之間的循環(huán)管上設(shè)有加料口與循環(huán)隔斷閥，加料口上設(shè)置加料閥，電爐通過進氣管與循環(huán)系統(tǒng)連接，連接處位于加熱器與加料閥之間，進氣管上設(shè)置系統(tǒng)進口隔斷閥，洗滌塔通過出氣管與循環(huán)系統(tǒng)連接，連接處位于風(fēng)機與加料閥之間，出氣管上設(shè)置系統(tǒng)出口隔斷閥。
[0006]申請人的高溫除塵系統(tǒng)運用了黃磷生產(chǎn)，原有的黃磷爐氣過濾系統(tǒng)是電爐、洗滌塔、過濾器、進氣管和出氣管構(gòu)成的爐氣過濾系統(tǒng)，當(dāng)然，在爐氣過濾系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的閥門，將黃磷爐氣進行干法過濾(原黃磷生產(chǎn)是一種高能耗、高物耗、高污染的化工工藝。目前的黃磷生產(chǎn)工藝是將磷礦、焦炭和硅石原料按比例投入電爐反應(yīng)，然后對爐氣進行噴淋冷卻并得到粗磷，然后再將粗磷導(dǎo)入精制槽內(nèi)進行兩級精制，最終得到黃磷產(chǎn)品)，爐氣中含有大量的一氧化碳和磷蒸汽，爐氣過濾系統(tǒng)運行前，必須將系統(tǒng)氧氣含量置換至工藝要求指標(biāo)，否則空氣與一氧化碳接觸，會有爆炸的危險。黃磷具有易燃、易爆、有毒、腐蝕性等特性，作為一種重要的化工原料，常運用于各種工業(yè)生產(chǎn)中，但純凈黃磷遇空氣中的氧氣會自燃(燃點為34°C )，不會爆炸。本發(fā)明利用黃磷這一特性，就地取材(就地取材即將黃磷爐氣過濾系統(tǒng)得到的純凈黃磷)，將黃磷放入黃磷爐氣過濾系統(tǒng)置換系統(tǒng)中的氧氣，通過黃磷的燃燒、揮發(fā)，然后充滿整個循環(huán)系統(tǒng)，與未與之反應(yīng)的氧氣作用，消耗循環(huán)系統(tǒng)中的氧氣，當(dāng)然也就包括了過濾器的氧氣，以達到置換氧氣的目的和效果。
[0007]進一步的是，所述的循環(huán)管安裝直徑不小于DN200。
[0008]這里的DN200是指，管的公稱直徑200mm，DN是公稱直徑的意思，本申請文件所有DN所采用的單位都為mm。
[0009]將循環(huán)管安裝直徑設(shè)為不小于DN200，這是考慮黃磷易堵塞管道的特性，循環(huán)管安裝直徑需要做DN200以上以防止循環(huán)過程中黃磷堵塞管道，經(jīng)實驗驗證，當(dāng)循環(huán)管安裝直徑小于DN200時，循環(huán)管便會發(fā)生程度不等的黃磷堵塞管道的現(xiàn)象。
[0010]進一步的是，所述的循環(huán)管安裝直徑為DN200。
[0011]設(shè)置循環(huán)管安裝直徑為DN200便可避免黃磷堵塞管道的現(xiàn)象，增大循環(huán)管安裝直徑會增加制造成本而不經(jīng)濟。
[0012]進一步的是，所述的加料口安裝直徑大于DN150，在風(fēng)機與加熱器之間的循環(huán)管上設(shè)置加料口的個數(shù)為I。
[0013]在循環(huán)管上設(shè)置加料口，加料口安裝直徑大于DN150，這是為了方便加入黃磷，黃磷在運用中一般呈塊狀，當(dāng)加料口直徑大于DN150時，加料口的個數(shù)只有一個就足夠滿足工藝需要。
[0014]進一步的是，設(shè)置氧檢測器于循環(huán)系統(tǒng)上。
[0015]具體的是，所述的氧檢測器設(shè)置于風(fēng)機出口處。
[0016]黃磷爐氣過濾方法，所使用的上述的黃磷爐氣過濾系統(tǒng)，其使用步驟如下:
[0017]a、在開啟電爐、洗滌塔與過濾器構(gòu)成的爐氣過濾系統(tǒng)前，使系統(tǒng)進口隔斷閥、系統(tǒng)出口隔斷閥為關(guān)閉狀態(tài)、循環(huán)隔斷閥為打開狀態(tài)、加料閥為關(guān)閉狀態(tài)。
[0018]在爐氣過濾系統(tǒng)運行前，這樣設(shè)置，這是為了保證系統(tǒng)安全和讓過濾器、加熱器和風(fēng)機通過循環(huán)管構(gòu)成封閉的循環(huán)系統(tǒng)。
[0019]b、開啟加熱器、風(fēng)機，使用循環(huán)系統(tǒng)中的加熱器對系統(tǒng)預(yù)熱，通過風(fēng)機提供氣流動力，利用循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置的循環(huán)管道對循環(huán)系統(tǒng)進行氣體循環(huán)預(yù)熱。
[0020]在開始下一步工序前，先對循環(huán)系統(tǒng)中的氣體(空氣)經(jīng)行加熱，使循環(huán)系統(tǒng)溫度升高到一定溫度。
[0021]C、循環(huán)系統(tǒng)預(yù)熱完成后，關(guān)閉風(fēng)機，打開加料閥，從加料口加入黃磷。
[0022]d、預(yù)熱后的循環(huán)系統(tǒng)溫度較高，部分黃磷加入后會變成磷蒸汽在系統(tǒng)中擴散，開啟風(fēng)機，磷蒸汽會帶入循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部而充滿整個循環(huán)系統(tǒng)，通過磷的自燃消耗系統(tǒng)中的氧氣。
[0023]e、加入黃磷后對系統(tǒng)氧氣含量進行檢測，氧氣含量不達標(biāo)可繼續(xù)加入少量的黃磷，直至系統(tǒng)中氧氣含量符合生產(chǎn)工藝要求。
[0024]檢測循環(huán)系統(tǒng)的氧氣含量可采用氧檢測器檢測，也可采用人工取樣檢測，從安全性上考慮，設(shè)置氧檢測器這樣的通過機械電子設(shè)備檢測氧氣在循環(huán)系統(tǒng)中的含量為一種較優(yōu)的選擇。采用人工取樣檢測也可對循環(huán)系統(tǒng)中的氧氣含量經(jīng)行檢測，并更加經(jīng)濟，可以用取樣袋直接取循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的氣體。
[0025]進一步的是，所述的加熱器的加熱溫度不低于200°C。
[0026]加熱到200°C，黃磷加入，加入后的地方黃磷預(yù)氧氣會燃燒，此時那部分的溫度會上升，溫度已然大于200°C，大部分的黃磷會從固態(tài)或液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)被充滿整個到循環(huán)系統(tǒng)。
[0027]黃磷爐氣過濾方法，在電爐、過濾器和洗滌塔通過管路構(gòu)成的爐氣過濾系統(tǒng)中，在過濾前，阻斷電爐到過濾器，過濾器到洗滌塔的管路，先對過濾器及其與之連通的阻斷后管路中加入黃磷，黃磷與過濾器及其與之連通的阻斷后管路中的氧氣反應(yīng)，燃燒消耗過濾器及其與之連通的阻斷后管路中的氧氣，當(dāng)其氧氣含量到一定數(shù)值時，打開爐、過濾器和洗滌塔它們之間的管路，開始過濾。
[0028]一種過濾方法，包括對物質(zhì)進行過濾的系統(tǒng)，在過濾前先要對系統(tǒng)中的氧氣置換，所述的置換為在進行過濾前在系統(tǒng)中加入能與氧氣反應(yīng)并消耗氧氣的介質(zhì)，然后后觸發(fā)介質(zhì)與氧氣反應(yīng)，以達到置換系統(tǒng)中氧氣的目的。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:
[0030]黃磷爐氣干法除塵系統(tǒng)使用黃磷預(yù)氧氣自燃消耗過濾器所在系統(tǒng)中的氧氣含量，就地取材、方便，經(jīng)濟成本低，極大的縮短了系統(tǒng)置換時間，提高了生產(chǎn)效益。
【附圖說明】
[0031]圖1為一種能快速置換系統(tǒng)中氧含量的黃磷爐氣過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將