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1、(10)申请公布号 CN 103160333 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103160333 A *CN103160333A* (21)申请号 201310069076.5 (22)申请日 2013.03.05 C10K 1/00(2006.01) C10K 1/02(2006.01) C10K 1/04(2006.01) C10K 1/10(2006.01) (71)申请人 江苏一同环保工程技术有限公司 地址 214434 江苏省无锡市江阴市城东街道 金山路 201 号 （创智产业园动力芯） (72)发明人 赵海浩 钱剑雄 (74)专利代理机构 江阴市同盛专利事务所 。
2、( 普 通合伙 ) 32210 代理人 唐纫兰 曾丹 (54) 发明名称 黄磷尾气自动化全回收系统 (57) 摘要 本发明涉及一种黄磷尾气自动化全回收系 统， 其特征在于它包括电炉 （1） ， 冷凝系统， 洗涤 系统和除尘系统， 所述冷凝系统由三个依次相互 串联的冷凝塔 （2） 、（3） 、（4） ， 所述洗涤系统是由 离心风机 （9）和前后的两个洗涤塔 （8） 、（10）组 成， 所述除尘系统由独立的除尘塔 （11） 组成。本 发明实现黄磷尾气回收的全自动化控制， 降低现 场人员的劳动强度及设备生产时出现的安全风 险。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页。
3、 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103160333 A CN 103160333 A *CN103160333A* 1/1 页 2 1. 一种黄磷尾气自动化全回收系统， 其特征在于它包括电炉 （1） ， 冷凝系统， 洗涤系统 和除尘系统， 所述冷凝系统由三个依次相互串联的冷凝塔 （2） 、（3） 、（4） ， 所述洗涤系统是由 离心风机 （9） 和前后的两个洗涤塔 （8） 、（10） 组成， 所述除尘系统由独立的除尘塔 （11） 组 成， 所述电炉 （1） 的出气口与第一个冷凝塔 （2） 的入口相连，。
4、 所述第三个冷凝塔 （4） 的出口 与总水封 （7） 的入口相连， 在所述总水封 （7） 上设置有放散烟囱 （6） ， 所述总水封 （7） 的出 口与前面的洗涤塔 （8） 的入口相连， 所述前面的洗涤塔 （8） 的出口与离心风机 （9） 的入口相 连， 所述离心风机 （9） 的出口与后面的洗涤塔 （10） 的入口相连， 所述前后洗涤塔 （8） 、（10） 之间相连， 所述后面的洗涤塔 （10） 的出口与除尘塔 （11） 的入口相连， 所述除尘塔 （11） 的出 口与止逆水封 （12） 的入口相连， 在所述止逆水封 （12） 的出口处设置有煤气总管 （13） ， 所述 冷凝塔 （4） 与总水封 。
5、（7） 之间安装压力传感器 I（14） ， 所述总水封 （7） 上设置放散烟囱 （6） ， 在所述放散烟囱 （6） 上设置压力传感器 II（15） 和放散阀 （16） ， 所述离心风机 （9） 的入口 段与出口段形成回流， 并在前后洗涤塔 （8） 、（10） 之间的管路上设置流量调节阀 （19） 和流 量计 （20） ， 所述前面的洗涤塔 （8） 与离心风机 （9） 的连接管路上设置氧含量分析仪 （17） 和 压力调节阀 III（18） ， 所述除尘塔 （11） 与止逆水封 （12） 连接段设置压力传感器 （21） 和流 量计 （22） 。 权 利 要 求 书 CN 103160333 A 2。
6、 1/3 页 3 黄磷尾气自动化全回收系统 技术领域 0001 本发明涉及一种黄磷尾气自动化全回收系统。属于节能环保领域。 背景技术 0002 我国是一个黄磷生产大国， 国内有上百家黄磷生产厂， 总产量居世界首位。黄磷 的生产主要是电炉法， 在黄磷生产的过程中， 会产生大量的尾气， 每生产 1 t 黄磷副产尾气 2500-3000m3， 如直接排放到大气中， 不仅会严重污染环境， 而且也是对资源的极大浪费。黄 磷尾气的主要成分是 CO， 一般含量在 85%-95%， 黄磷尾气经过处理后可做为一种高效燃料， 也可做为一种重要的化工原料来合成多种有机化学品。 所以说黄磷尾气的回收不但可以保 护环境。
7、， 而且经济效益显著。 0003 由于黄磷电炉煤气含CO约90%， 其爆炸范围为12.5%-74.2%， 如漏入过多空气就有 爆炸危险， 为确保安全， 要求氧含量控制在 0.5% 以下。所以其尾气回收系统的设计要以安 全为第一要点， 然而在以往的设计中， 存在有许多安全性考虑不周的问题。 针对原黄磷尾气 回收系统存在的问题进行分析， 并改进原设计， 提高黄磷尾气回收系统安全性及回收效率。 0004 由于高原和尾气温度及管道、 洗涤塔的阻力影响， 现有真空泵抽气量无法达到设 计要求， 致使部分尾气无法回收利用， 该部分尾气通过设置在总水封上的放散烟囱燃烧后 排放。 真空泵前洗涤负荷过重， 泵前设。
8、置了2 个洗涤塔， 是为了尽可能地除去尾气中的固态 杂质， 保证真空泵稳定运行。 但这里存在安全问题， 泵前部分成为尾气回收系统的设计难点 的一个重要原因是泵前部分容易出现负压， 从而导致空气进入引发爆炸事故。而上述设计 中将所有尾气的洗涤部分都在泵前， 使尾气在泵前受到的阻力过大， 从而增加了泵前出现 负压的机率。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服上述不足， 提供一种安全性能高、 实用性强、 处理效果显 著、 工艺布置灵活、 节能的黄磷尾气自动化全回收系统。 0006 本发明的目的是这样实现的 ： 一种黄磷尾气自动化全回收系统， 它包括电炉， 冷凝 系统， 洗涤系统和除尘系统， 所述。
9、冷凝系统由三个依次相互串联的冷凝塔， 所述洗涤系统是 由离心风机和前后的两个洗涤塔组成， 所述除尘系统由独立的除尘塔组成， 所述电炉的出 气口与第一个冷凝塔的入口相连， 所述第三个冷凝塔的出口与总水封的入口相连， 在所述 总水封上设置有放散烟囱， 所述总水封的出口与前面的洗涤塔的入口相连， 所述前面的洗 涤塔的出口与离心风机的入口相连， 所述离心风机的出口与后面的洗涤塔的入口相连， 所 述前后洗涤塔之间相连， 所述后面的洗涤塔的出口与除尘塔的入口相连， 所述除尘塔的出 口与止逆水封的入口相连， 在所述止逆水封的出口处设置有煤气总管， 所述冷凝塔与总水 封之间安装压力传感器 I， 所述总水封上设。
10、置放散烟囱， 在所述放散烟囱上设置压力传感器 II 和放散阀， 所述离心风机的入口段与出口段形成回流， 并在前后洗涤塔之间的管路上设 置流量调节阀和流量计， 所述前面的洗涤塔与离心风机的连接管路上设置氧含量分析仪和 说 明 书 CN 103160333 A 3 2/3 页 4 压力调节阀 III， 所述除尘塔与止逆水封连接段设置压力传感器和流量计。 0007 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果 ： 本发明把真空泵改为离心风机， 增加抽气量， 通过增加控制回流阀来保持离心风机前 压力的稳定性， 并在风机前增加压力调节阀来调节系统在低流量下的压力的稳定性。另一 方面， 将真空泵改为离心风机，。
11、 正常工况下节省用电量， 低流量和超低流量工况下更能节省 用电量。 目前放散烟囱上没有设置任何阀门， 为防止从放散烟囱倒灌空气， 同时设置气动放 散阀， 并在放散阀旁设立旁路水密封 （防爆泄压） ， 当发生事故时， 快速打开气动放散阀可实 施尾气紧急放散。 附图说明 0008 图 1 为本发明的结构示意图。 0009 其中 ： 电炉 1 冷凝塔 2、 3、 4 置换放空管 5 放散烟囱 6 总水封 7 洗涤塔 8、 10 离心风机 9 除尘塔 11 止逆水封 12 煤气总管 13 压力传感器 I14 压力传感器 II15 放散阀 16 氧含量分析仪 17 压力调节阀 18 流量调节阀 19 流。
12、量计 20 压力传感器 III21 流量计 22。 具体实施方式 0010 参见图 1， 本发明涉及一种黄磷尾气自动化全回收系统， 包括电炉 1， 冷凝系统， 洗 涤系统和除尘系统， 所述冷凝系统由三个依次相互串联的冷凝塔 2、 3、 4， 尾气由电炉 1 出 来， 经冷凝系统冷凝至总水封 7， 然后分别经洗涤系统、 除尘系统和止逆水封 12 汇总至煤气 总管 13， 所述洗涤系统是由离心风机 9 和前后的两个洗涤塔 8、 10 组成， 所述除尘系统由独 立的除尘塔 11 组成。 0011 在所述第三个冷凝塔4与总水封7之间的管路上设置有压力传感器I14， 在所述总 水封 7 上设置有放散烟囱。
13、 6， 在所述放散烟囱 6 上自下而上依次设置有压力传感器 II15 和 说 明 书 CN 103160333 A 4 3/3 页 5 放散阀16， 在所述洗涤塔8与离心风机9之间的连接管路上依次设置有氧含量分析仪17和 压力调节阀 18， 在所述两个洗涤塔 8、 10 的连接管路上设置有流量调节阀 19 和流量计 20， 在所述除尘塔 11 和止逆水封 12 之间的连接管路上依次设置有压力传感器 III21、 流量计 22， 本系统在相邻两个设备的连接管路上均设置有置换放空管。 0012 在正常工况下黄磷尾气经冷凝系统进入总水封 7 之前的压力传感器 14 的压力变 化以及除尘塔 11 出口。
14、至止逆水封 12 设立的流量计 22 的数据变化， 来通过 PLC 系统自动调 节变频器频率来调节离心风机 9 的出口流量。 0013 在低流量工况下单调离心风机 9 转速无法达到流量与压力关系匹配时， 通过 PLC 系统自动调节流量调节阀 19， 并通过流量调节阀 19 旁流量计 20 显示的流量大小来达到所 需的流量要求， 以保证流量与压力的系统匹配关系。 0014 在超低流量工况下黄磷尾气通过冷凝系统进入总水封 7 时流量偏低， 通过 PLC 系 统自动调节离心风机9转速及流量调节阀19调节都无法满足工艺需求， 压力与流量出现矛 盾关系时， 通过 PLC 系统自动调节离心风机 9 前压力。
15、调节阀 18 来增加压力， 缓解压力与流 量的矛盾。 0015 在故障工况下， 主要指塌料时， 黄磷尾气通过冷凝系统进入总水封 7， 如总水封 7 之前的压力传感器 14 出现异常压力波动， 超出常规数据， PLC 控制系统控制自动打开烟囱 放散阀 16 并立刻停止离心风机 9 运行， 同时发出警告。 0016 在事故防范时， 通过监控进入总水封7前和放散烟囱上压力传感器15压力异常变 化或离心风机 9 入口处设立的氧含量分析仪 17 检测出的超标氧含量， PLC 系统控制离心风 机 9 停止及烟囱放散阀 16 的打开来达到系统的安全事故防范。 说 明 书 CN 103160333 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103160333 A 6 。