氣體過(guò)濾系統(tǒng)及一種黃磷爐氣過(guò)濾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過(guò)濾系統(tǒng)及方法，特別涉及氣體過(guò)濾系統(tǒng)及一種黃磷爐氣過(guò)濾方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃磷生產(chǎn)是一種高能耗、高物耗、高污染的化工產(chǎn)品。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(duì)爐氣進(jìn)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(jìn)行兩級(jí)精制，最終得到黃磷產(chǎn)品。上述過(guò)程中會(huì)有數(shù)量大、種類(lèi)多的有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生，如廢水、爐渣、黃磷尾氣、泥磷等。所以申請(qǐng)人推出全新工藝，將黃磷爐氣水洗系統(tǒng)直接變?yōu)楦煞ǔ龎m，但在干法除塵系統(tǒng)中，需要對(duì)黃磷爐氣溫度進(jìn)行控制，過(guò)濾過(guò)程中黃磷爐氣中的黃磷必須為氣態(tài)，爐氣中的黃磷變?yōu)闅鈶B(tài)需要溫度為180.7°C，但生產(chǎn)溫度不易超過(guò)300°C，黃磷爐氣實(shí)際運(yùn)行產(chǎn)生溫度波動(dòng)較大，正常情況下溫度為125-250°C，大部分溫度段不足180.7°C，不足180.7°C，爐氣中的黃磷爐氣就會(huì)產(chǎn)生相變變成液態(tài)，包裹在粉塵上面。干法除塵系統(tǒng)正常過(guò)濾黃磷爐氣，過(guò)濾組件可能會(huì)產(chǎn)生糊膜，爐氣過(guò)濾系統(tǒng)排出的干灰上會(huì)有黃磷包裹粉塵排出系統(tǒng)，對(duì)回收黃磷的產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響和對(duì)環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述目前技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了氣體過(guò)濾系統(tǒng)及一種黃磷爐氣過(guò)濾方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:氣體過(guò)濾系統(tǒng)，包括氣體過(guò)濾裝置，該氣體過(guò)濾裝置連接有用于向該裝置傳送待過(guò)濾氣體的進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管上設(shè)有待過(guò)濾氣體加熱裝置，所述加熱裝置包括至少兩個(gè)可單獨(dú)控制的加熱單元，在氣體過(guò)濾裝置與進(jìn)氣管所構(gòu)成的待過(guò)濾氣體傳送通道上位于加熱裝置前后分別設(shè)有第一溫度檢測(cè)裝置和第二溫度檢測(cè)裝置，所述第一溫度檢測(cè)裝置、第二溫度檢測(cè)裝置以及各加熱單元分別連接控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)中設(shè)定有分別與所述加熱單元相對(duì)應(yīng)的閥值，這些閥值構(gòu)成溫度由低到高的溫區(qū)，控制系統(tǒng)根據(jù)第一溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的待過(guò)濾氣體所處溫區(qū)來(lái)控制加熱單元的開(kāi)啟數(shù)量，從而將待過(guò)濾氣體的溫度加熱至理想范圍內(nèi)，并且當(dāng)?shù)诙囟葯z測(cè)裝置檢測(cè)到加熱后的待過(guò)濾氣體溫度超過(guò)理想范圍的溫度上限時(shí)，控制系統(tǒng)再將已開(kāi)啟的至少一個(gè)加熱單元的加熱功率降低。
[0005]氣體進(jìn)入所述系統(tǒng)時(shí)，氣體溫度為一個(gè)波動(dòng)范圍，當(dāng)氣體進(jìn)入進(jìn)氣管處于一個(gè)較高溫區(qū)時(shí)，啟動(dòng)a個(gè)加熱單元，當(dāng)氣體處于一個(gè)相對(duì)上個(gè)溫區(qū)較低的溫區(qū)時(shí)，啟動(dòng)b個(gè)加熱單元，當(dāng)氣體處于比上一個(gè)溫區(qū)更加低的溫區(qū)時(shí)，啟動(dòng)c個(gè)加熱單元，其中c > b > a彡1，以此類(lèi)推。這里的控制系統(tǒng)可以為PLC控制器。
[0006]進(jìn)一步的是，所述的控制系統(tǒng)通過(guò)功率調(diào)節(jié)裝置降低加熱單元的加熱功率，所述功率調(diào)節(jié)裝置可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)加熱功率。
[0007]進(jìn)一步的是，所述的功率調(diào)節(jié)裝置為可控硅調(diào)壓控制器。
[0008]可控硅調(diào)壓控制器中所述可控硅，是可控硅整流元件的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種具有三個(gè)PN結(jié)(采用不同的摻雜工藝，通過(guò)擴(kuò)散作用，將P型半導(dǎo)體(在純凈的硅晶體中摻入三價(jià)元素(如硼)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P型半導(dǎo)體)與N型半導(dǎo)體(半導(dǎo)體中有兩種載流子，即價(jià)帶中的空穴和導(dǎo)帶中的電子，以電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體稱(chēng)之為N型半導(dǎo)體)制作在同一塊半導(dǎo)體基片上，(通常是硅或鍺)，在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱(chēng)為PN結(jié)，英文:PN junct1n)的四層結(jié)構(gòu)的大功率半導(dǎo)體器件，亦稱(chēng)為晶閘管。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一。
[0009]普通晶閘管最基本的用途就是可控整流，在這里用可控硅調(diào)壓控制器就是為了調(diào)節(jié)加熱單元的電流，以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)加熱溫度，可對(duì)溫度進(jìn)行微調(diào)。
[0010]進(jìn)一步的是，在過(guò)濾裝置中的過(guò)濾元件設(shè)置第三溫度檢測(cè)裝置。
[0011]在加熱裝置前后都設(shè)置溫度檢測(cè)裝置，保證進(jìn)氣管上的溫度準(zhǔn)確，確定加熱后的溫度是否達(dá)到要求，通過(guò)這些信息對(duì)加熱單元進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)在過(guò)濾元件上設(shè)置溫度檢測(cè)裝置，方便得知過(guò)濾時(shí)的爐氣溫度，作為一種輔佐使用。
[0012]進(jìn)一步的是，所述加熱裝置包括4個(gè)加熱單元，分別為第一加熱單元、第二加熱單元、第三加熱單元和備用第四加熱單元，當(dāng)氣體溫度低于理想范圍時(shí)，可開(kāi)啟備用第四加熱單元，當(dāng)氣體溫度高于理想范圍時(shí)，控制系統(tǒng)再將已開(kāi)啟的第一加熱單元、第二加熱單元的加熱功率降低。
[0013]當(dāng)在一個(gè)或兩個(gè)加熱單元上進(jìn)行功率調(diào)節(jié)就已經(jīng)滿(mǎn)足對(duì)加熱黃磷爐氣溫度、調(diào)控微調(diào)的情況下，為了節(jié)約成本，就不需要對(duì)其他加熱單元設(shè)置相應(yīng)的裝置對(duì)其進(jìn)行功率調(diào)節(jié)了。當(dāng)對(duì)氣體溫度進(jìn)行調(diào)控時(shí)，溫度依然沒(méi)能達(dá)到指定要求，可以通過(guò)設(shè)置備用加熱單元做出溫度補(bǔ)償。
[0014]進(jìn)一步的是，在氣體過(guò)濾裝置與進(jìn)氣管所構(gòu)成的待過(guò)濾氣體傳送通道上設(shè)置伴熱
目.ο
[0015]讓爐氣中的焦油和黃磷不發(fā)生相變，可設(shè)置伴熱裝置，使過(guò)濾系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0016]進(jìn)一步的是，所述的伴熱裝置為夾套伴熱裝置或電伴熱裝置。
[0017]當(dāng)進(jìn)氣管管道較長(zhǎng)時(shí)，使用夾套伴熱的方式，保證電爐出來(lái)爐氣溫度到過(guò)濾器的爐氣溫度不發(fā)生變化，當(dāng)進(jìn)氣管管道不長(zhǎng)時(shí)，可在過(guò)濾主體上設(shè)置電伴熱裝置。
[0018]—種黃磷爐氣過(guò)濾方法，所使用的一種黃磷爐氣過(guò)濾系統(tǒng)，其加熱單元啟動(dòng)情形如下:
[0019]a、當(dāng)爐氣溫度低于Tl時(shí)，溫度在T2-T1之間包括T2時(shí)，關(guān)閉第二加熱單元、第三加熱單元和備用第四加熱單元，啟動(dòng)第一加熱單元，將溫度升至T1-T0，當(dāng)加熱后爐氣溫度高于T0，功率調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)將第一加熱單元電流降低，減少加熱量；當(dāng)加熱后爐氣溫度低于Tl，啟動(dòng)備用第四加熱單元加熱爐氣，保證爐氣溫度在Tl-TO期間過(guò)濾；
[0020]b、當(dāng)爐氣溫度在T3-T2之間包括T3時(shí)，關(guān)閉第三加熱單元和備用備用第四加熱單元，啟動(dòng)第一加熱單元和第二加熱單元，將溫度升至T1-T0，當(dāng)加熱后爐氣溫度高于T0，功率調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)將第一加熱單元和第二加熱單元電流降低，減少加熱量；當(dāng)加熱后爐氣溫度低于Tl，啟動(dòng)備用第四加熱單元加熱爐氣，保證爐氣溫度在Tl-TO期間過(guò)濾；
[0021]C、當(dāng)爐氣溫度在T4-T3之間包括T4時(shí)，啟動(dòng)第一加熱單元、第二加熱單元和第三加熱單元，將溫度升至T1-T0，當(dāng)加熱后爐氣溫度高于T0，功率調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)將第一加熱單元、第二加熱單元和第三加熱單元電流降低，減少加熱量；當(dāng)加熱后爐氣溫度低于Tl，啟動(dòng)備用第四加熱單元加熱爐氣，保證爐氣溫度在T1-TO期間過(guò)濾；
[0022]其中，TO> Tl > T2 > T3 > T4。
[0023]進(jìn)一步的是，Tl與T2之差、T2與T3之差和T3與T4之差皆在19_25°C之間，TO與Tl 之差在 25-35°C。
[0024]這里的差值如上所示皆為溫度差值，在實(shí)踐中，溫度的調(diào)節(jié)范圍在19到25°C之間，調(diào)控起來(lái)更加方便。
[0025]進(jìn)一步的是，TO為 220°C，Tl 為 190°C，T2 為 165°C，T3 為 140°C，T4 為 115°C。
[0026]上述的T1-T0，190-220°C為一個(gè)較好的黃磷爐氣過(guò)濾溫度范圍，黃磷變?yōu)闅鈶B(tài)需要溫度為180.70C，但生產(chǎn)溫度不易超過(guò)300°C，可以使溫度在220-300°C，但提升到這個(gè)溫度并不經(jīng)濟(jì)，也沒(méi)必要。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]現(xiàn)有技術(shù)為水洗系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)，均不涉及加熱伴熱原理，在其他行業(yè)上，加熱預(yù)熱系統(tǒng)為純加熱或伴熱，無(wú)針對(duì)溫度范圍不定介質(zhì)的特點(diǎn)而預(yù)熱伴熱，對(duì)系統(tǒng)介質(zhì)溫度控制未作詳細(xì)控制，加熱介質(zhì)溫度波動(dòng)不大，且不頻繁。
[0029]經(jīng)過(guò)試車(chē)實(shí)際運(yùn)行，本發(fā)明針對(duì)介質(zhì)溫度波動(dòng)大、控制溫度較嚴(yán)格的行業(yè)，溫度控制十分有效。能夠?qū)崿F(xiàn)升溫、控溫、保溫的方式，控制系統(tǒng)過(guò)濾溫度，使過(guò)濾系統(tǒng)長(zhǎng)期、安全、可靠地運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為一種黃磷爐氣過(guò)濾系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖描述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體闡述。
[0032]本實(shí)施例中，伴熱裝置I為夾套伴熱裝置。
[0033]如圖1，一種黃磷爐氣過(guò)濾系統(tǒng)，黃磷爐氣進(jìn)入所述系統(tǒng)時(shí)，黃磷爐氣溫度為一個(gè)波動(dòng)范圍，所述過(guò)濾系統(tǒng)包括加熱裝置5、伴熱裝置1、過(guò)濾裝置2、檢測(cè)裝置和控制系統(tǒng)3，過(guò)濾裝置2包括進(jìn)氣管21、過(guò)濾主體22和出氣管23，過(guò)濾主體22的進(jìn)口端與進(jìn)氣管21連接，進(jìn)氣管21的進(jìn)口端與黃磷電爐的出口端連接，過(guò)濾主體22的出口端與出氣管23連接，過(guò)濾主體22里有過(guò)濾元件221，加熱裝置5設(shè)置于進(jìn)氣管21上，以黃磷爐氣進(jìn)入方向?yàn)榍?，反之為后，加熱裝置5包括4個(gè)的加熱單元，其中一個(gè)為備用加熱單元，