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1、10申请公布号CN104129766A43申请公布日20141105CN104129766A21申请号201410347666422申请日20140721C01B25/04720060171申请人贵阳中化开磷化肥有限公司地址551109贵州省贵阳市息烽县小寨坝镇72发明人何海罗勇袁洪彦74专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人谷庆红54发明名称一种蒸磷锅炉57摘要本发明提供了一种蒸磷锅炉，属于电炉法黄磷生产中的磷回收处理技术领域，包括蒸磷锅、搅拌及螺旋出渣装置、火炉、热水锅和热水槽，采用本发明所述的蒸磷锅炉安全可靠、效率高、成本低，对黄磷生产磷资源的回收利用效果好，蒸磷后产生。
2、的灰渣可用作农作物的肥料，达到物尽其用彻底消除污染的目的。此种蒸磷锅炉的发明，提高了作业人员安全性，大大改善作业人员的操作环境，提高了工作效率，提高了磷资源和水资源的利用率，具有很好的经济效率、环境效率和社会效率。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图5页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5页附图5页10申请公布号CN104129766ACN104129766A1/1页21一种蒸磷锅炉，其特征在于包括蒸磷锅1、搅拌及螺旋出渣装置2和火炉3，其中所述的蒸磷锅1包括锅筒11、出渣管12、填料箱13、中心出气管14、磷蒸汽出口15和人孔16，所述的锅筒11上部为。
3、平板封头，中部为直筒体，下部为锥形封头；所述的出渣管12安装在锅筒11的底部中心；所述的中心出气管14连接在锅筒11的平板封头中心，中心出气管14的顶端连接填料箱13，中心出气管14的侧面设有磷蒸汽出口15；所述的人孔16设置在锅筒11的平板封头上；所述的搅拌及螺旋出渣装置2包括驱动器21、主动链轮22、传动链23、从动链轮24、轴承箱25、机架26、搅拌轴27、搅拌器28和出渣螺旋29，其中主动链轮22连接在驱动器21转动轴上，轴承箱25安装在机架26的上部，机架26通过法兰连接在蒸磷锅1的中心出气管14上，搅拌轴27从上到下依次穿过轴承箱25、机架26、填料箱13和中心出气管14的中心，搅。
4、拌轴27的上端连接从动链轮24，搅拌轴27的下端连接出渣螺旋29；搅拌器28通过法兰连接在出渣螺旋29上，所述的搅拌器28放在锅筒11内，主动链轮22和从动链轮24通过传动链23连接；所述的火炉3在蒸磷锅1的底部。2如权利要求1所述的蒸磷锅炉，其特征在于所述的火炉3包括炉壳及耐热砼内衬31、炉腔32、CO风管33和CO旋风燃烧器34，所述的炉壳及耐热砼内衬31是钢板制成和高温耐热砼浇筑而成，炉壳及耐热砼内衬31与蒸磷锅1之间形成炉腔32；所述的CO旋风燃烧器34呈圆筒型，中心是中空部，CO旋风燃烧器34由旋风导流壳与中心导流筒组成，CO旋风燃烧器34的切向进口与CO风管33连通，并且所述的蒸磷。
5、锅1的出渣管12穿过CO旋风燃烧器34中心的中空部。3如权利要求1所述的蒸磷锅炉，其特征在于该蒸磷锅炉还包括热水锅4，所述的热水锅4安装在火炉3的炉腔32的出烟口处，热水锅4包括进水口41、热水锅腔体42、烟囱43和出水口44，进水口41、烟囱43和出水口44分别有左右两个，进水口41、出水口44分别连接在热水锅腔体42上下两端，烟囱43穿过热水锅腔体42并与火炉3的炉腔32连接。4如权利要求1所述的蒸磷锅炉，其特征在于该蒸磷锅炉还包括热水槽5，所述的热水槽5包括，热水槽A51、热水槽B52和管道泵53，热水槽A51的出水口通过管道与热水锅4的两个进水口41连通，热水槽A51的中部进水口通过接。
6、管与热水槽B52的上部出水口相连通，热水槽A51的顶部进水口通过管道与软水管网连通，热水槽A51的顶部另一个进水口通过管道与各夹套设备相连通，所述的热水槽B52的中部进水口通过管道分别与热水锅4顶部的两个出水口44连通，热水槽B52的下部出水口通过管道与管道泵53相连通，管道泵53的出水口分别与各夹套设备连通。5如权利要求1所述的蒸磷锅炉，其特征在于所述的蒸磷锅1还包括储能筋板17，所述的储能筋板17均匀布置在锅筒11的锥形封头和锅筒11的直筒体的外表面。6如权利要求1所述的蒸磷锅炉，其特征在于所述的蒸磷锅1还包括火焰导流罩18，火焰导流罩18固定在储能筋板17上。权利要求书CN1041297。
7、66A1/5页3一种蒸磷锅炉技术领域0001本发明属于电炉法黄磷生产中的磷回收处理技术领域，尤其涉及一种蒸磷锅炉。背景技术0002在现有技术中，黄磷行业生产过程中产生的泥磷，一是用于生产70酸，再生产六偏磷酸钠等钠盐，二是直接回收黄磷。在目前六偏磷酸钠等钠盐市场供大于求的情况下，生产70酸相对于直接回收黄磷不仅成本较高，销售的运输成本也较高。由于近年来磷酸盐市场一直处于疲软状态，同时磷精细化工产品开发较早和较成熟的湖北和江苏等地厂家对磷酸盐市场形成的长期垄断，造成了贵州和云南等地的厂家市场占有率较小，甚至没有了市场，所以贵州和云南的黄磷生产厂家主要以直接回收黄磷为主。目前回收黄磷常用主要方法一。
8、是过滤，二是蒸发，但由于目前使用的过滤技术在滤渣中的残磷含量在1015左右，仍然较高，远远未达到经济排放和环保排放要求，必须进行二次回收处理，而目前二次处理泥磷的主要方法还是用蒸馏法。0003蒸馏法常用的有三种装置形式，一是固定锅高温蒸发，二是水平转鼓式转锅高温蒸发，三是螺旋筒式高温蒸发。20世纪70年代，我国南京化工设计院和南通磷肥厂等共同开发了连续蒸磷技术，即螺旋筒式高温蒸发技术，并用于工业生产装置，取得了较好效果。但是，由于螺旋筒体要用耐高温耐腐蚀的高级合金钢，造价相对较大，同时每套装置处理泥磷能力仅5060KG/H，生产能力难以放大，操作控制复杂，只适应泥磷处理量不大的小黄磷装置使用。。
9、20世纪90年代以前，我国中小型黄磷企业较多采用固定锅蒸磷回收黄磷，由于此方法物料在锅内处于静止状态，同时需要冷却降温后打开人孔盖、人工出渣、人工进料和人工封闭人孔，所以生产效率低，同时操作安全性低且劳动强度大，到了20世纪90年代才发展为水平转鼓式转锅高温蒸发法回收黄磷，一直到现在。但由于水平转鼓式转锅蒸磷虽然生产效率相对较高，但与固定锅同样需要冷却降温后打开人孔盖、人工出渣、人工进料和人工封闭人孔，所以劳动强度仍然较重，仍然存在较大的安全隐患，其主要原因一是由于水平转鼓式转锅的加料口和出渣口及人孔均同为人孔，且设置在侧立面的平板封头上，进料和出渣必须由人工操作完成。二是操作危险性较高，进一。
10、步原因是人工进料时，由于人孔处于敞开状态，泥磷暴露在空气中脱水即可自燃产生大量P2O5烟雾，所以一是造成操作人员烧伤，二是操作人员吸入P2O5烟雾会危害操作人员健康；人工出渣时，由于打开人孔时水平转鼓式转锅内仍会殘留高温单质磷蒸气，突遇空气发生爆燃导致烧伤操作人员。三是水平转鼓式转锅的水平中心管在旋转时与导气管发生相对运动界面处的填料密封，因受转锅重力的作用容易发生损坏而导致磷蒸气发生泄漏燃烧伤人。四是水平转鼓式转锅的水平中心管是由钢管制成，兼有导气功能，加入的泥磷量控制不当就会进入中心管导致中心管堵塞而不能导气，而另一个不利因素是中心管随转锅同时旋转，不利于加装冲洗水管，所以会造成中心管疏通。
11、困难，甚至造成中心管堵塞，从而会造成转锅压力增大进而造成安全事故。0004基于以上原因，为了达到安全可靠、节能环保、节约水资源、高效处理泥磷和回收说明书CN104129766A2/5页4黄磷，同时减轻操作人员的劳动强度，简化操作程序和改善操作环境，提高磷的综合利用率，研究出一种安全高效处理泥磷的装置迫在眉睫。发明内容0005为解决上述技术问题，本发明提供了一种蒸磷锅炉，通过该装置对泥磷进行分离处理后，大大提高黄磷的回收率、利用率和节约磷资源产生的经济效益，同时可大大减少黄磷生产中泥磷储量增大和储存带来的环境压力，以及传统泥磷处理装置带来的生产效率低、操作不安全危险性大和环境污染压力大的问题，也。
12、克服为了大量消耗泥磷，采用泥磷制酸带来的成本增加和销售等各方面压力。0006本发明通过以下技术方案得以实现。0007本发明提供的一种蒸磷锅炉；包括蒸磷锅、搅拌及螺旋出渣装置和火炉，其中0008所述的蒸磷锅包括锅筒、出渣管、填料箱、中心出气管、磷蒸汽出口和人孔，所述的锅筒上部为平板封头，中部为直筒体，下部为锥形封头；所述的出渣管安装在锅筒的底部中心；所述的中心出气管连接在锅筒的平板封头中心，中心出气管的顶端连接填料箱，中心出气管的侧面设有磷蒸汽出口；所述的人孔设置在锅筒的平板封头上；0009所述的搅拌及螺旋出渣装置包括驱动器、主动链轮、传动链、从动链轮、轴承箱、机架、搅拌轴、搅拌器和出渣螺旋，其。
13、中主动链轮连接在驱动器转动轴上，轴承箱安装在机架的上部，机架通过法兰连接在蒸磷锅的填料箱上，搅拌轴从上到下依次穿过轴承箱、机架、填料箱和中心出气管的中心，搅拌轴的上端连接从动链轮，搅拌轴的下端连接出渣螺旋；搅拌器通过法兰连接在出渣螺旋上，所述的搅拌器放在锅筒内，主动链轮和从动链轮通过传动链连接；0010所述的火炉在蒸磷锅的底部。0011进一步的，所述的火炉包括炉壳及耐热砼内衬、炉腔、CO风管和CO旋风燃烧器，所述的炉壳及耐热砼内衬是钢板制成和高温耐热砼浇筑而成，炉壳及耐热砼内衬与蒸磷锅之间形成炉腔；所述的CO旋风燃烧器呈圆筒型，中心是中空部，CO旋风燃烧器由旋风导流壳与中心导流筒组成，CO旋风。
14、燃烧器的切向进口与CO风管连通，并且所述的蒸磷锅的出渣管穿过CO旋风燃烧器中心的中空部。0012进一步的，该蒸磷锅炉还包括热水锅，所述的热水锅安装在火炉的炉腔的出烟口处，热水锅包括进水口、热水锅腔体、烟囱和出水口，进水口、烟囱和出水口分别有左右连个，进水口、出水口分别连接在热水锅腔体上下两端，烟囱穿过热水锅腔体并与火炉的炉腔连接。0013进一步的，该蒸磷锅炉还包括热水槽，所述的热水槽包括，热水槽A、热水槽B和管道泵，热水槽A的出水口通过管道与热水锅的两个进水口连通，热水槽A的中部进水口通过接管与热水槽B的上部出水口相连通，热水槽A的顶部进水口通过管道与软水管网连通，热水槽A的顶部另一个进水口通。
15、过管道与各夹套设备相连通，所述的热水槽B的中部进水口通过管道分别与热水锅顶部的两个出水口连通，热水槽B的下部出水口通过管道与管道泵相连通，管道泵的出水口分别与各夹套设备连通。0014进一步的，为了使蒸磷锅的加热速率更加均匀，同时保证蒸磷锅内部的温度相对恒定，所述的储能筋板均匀分布在锅筒的锥形封头和锅筒的直筒体的外部。说明书CN104129766A3/5页50015进一步的，为了增加CO旋风燃烧器喷出的火焰能够更多地接触储能筋板，使CO旋风燃烧器释放的能量被蒸磷锅吸收的更多，所述的蒸磷锅还包括火焰导流罩，火焰导流罩固定在储能筋板上。0016本发明的有益效果在于与现有技术相比，采用本发明所述的蒸磷。
16、锅炉安全可靠、效率高、成本低，对黄磷生产磷资源的回收利用效果好，1套1万吨/年黄磷装置采用水洗矿生产黄磷，每年产生含磷量2830的泥磷约1500T1700T，通过蒸磷锅炉处理后灰渣含P2O5可控制在1以内，若按残留1的P2O5含量计算，最低可回收黄磷405T，可产生直接经济价值6075万元，蒸磷后产生的灰渣可用作农作物的肥料，达到物尽其用彻底消除污染的目的。同时，采用黄磷尾气燃烧做热源蒸磷，烧热水用于设备保温和满足蒸磷工艺用水，达到了节能减排的目的。此装置的发明，可大大改善黄磷生产作业人员的操作环境,提高工作效率，提高磷资源和水资源的利用效率，达到了节能减排的目的，具有很好的经济效率、环境效率。
17、和社会效率。附图说明0017图1是本发明的结构示意图。0018图2是本发明部件1的结构示意图。0019图3是本发明部件2的结构示意图。0020图4是本发明部件3的结构示意图。0021图5是本发明部件4的结构示意图。0022图6是本发明部件5的结构示意图。0023图中1蒸磷锅，2搅拌及螺旋出渣装置，3火炉，4热水锅，5热水槽，11锅筒，12出渣管，13填料箱，14中心出气管，15磷蒸汽出口，16人孔，17储能筋板，18火焰导流罩，21驱动器，22主动链轮，23传动链，24从动链轮，25轴承箱，26机架，27搅拌轴，28搅拌器，29出渣螺旋，31炉壳及耐热砼内衬，32炉腔，33CO风管，34CO旋。
18、风燃烧器，41进水口，42热水锅腔体，43烟囱，44出水口，51热水槽A，52热水槽B，53管道泵。具体实施方式0024下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。0025如图1所示的一种蒸磷锅炉，包括蒸磷锅1、搅拌及螺旋出渣装置2、火炉3、热水锅4和热水槽5，其中0026如图2所示，蒸磷锅1包括锅筒11、出渣管12、填料箱13、中心出气管14、磷蒸汽出口15、人孔16、储能筋板17和火焰导流罩18，所述的锅筒11上部为平板封头，中部为直筒体，下部为锥形封头；所述的出渣管12安装在锅筒11的底部中心；出渣管12上端通过焊接与锅筒11的底部连接，下端通过法兰与出渣阀门相联接，。
19、所述的中心出气管14连接在锅筒11的平板封头中心，锅筒11、出渣管12和中心出气管14的中心轴线重合，中心出气管14的顶端连接填料箱13，中心出气管14的侧面设有磷蒸汽出口15；所述的人孔16设置在锅筒11的平板封头上，人孔16的孔盖上连接有接管,接管的顶部法兰联接压力表并与压力表相连通，接管侧面设置有泥磷进口接管并安装进料控制阀；储能筋板17均匀布置在锅说明书CN104129766A4/5页6筒11的锥形封头和锅筒11的直筒体的外部，火焰导流罩18固定在储能筋板17上，与锅筒间形成火焰通道。0027如图3所示，搅拌及螺旋出渣装置2包括驱动器21、主动链轮22、传动链23、从动链轮24、轴承箱。
20、25、机架26、搅拌轴27、搅拌器28和出渣螺旋29，其中主动链轮22连接在驱动器21转动轴上，轴承箱25安装在机架26的上部，机架26通过法兰连接在蒸磷锅1的中心出气管14上，搅拌轴27从上到下依次穿过轴承箱25、机架26、填料箱13和中心出气管14的中心孔，搅拌轴27的上端连接从动链轮24，搅拌轴27的下端连接出渣螺旋29；搅拌器28通过法兰连接在出渣螺旋29上，所述的搅拌器28放在在锅筒11内，主动链轮22和从动链轮24通过传动链23连接；0028如图4所示，火炉3包括炉壳及耐热砼内衬31、炉腔32、CO风管33和CO旋风燃烧器34，所述的炉壳及耐热砼内衬31是钢板制成和高温耐热砼浇筑而。
21、成，用于固定蒸磷锅1和热水锅4，炉壳及耐热砼内衬31与蒸磷锅1之间形成炉腔32；所述的CO旋风燃烧器34呈圆筒型，中心是中空部，CO旋风燃烧器34由旋风导流壳与中心导流筒组成，CO旋风燃烧器34的切向进口与CO风管33连通，气流经切向进气口进入旋风导流壳后，在导流壳的作用下发生向下的螺旋运动，再通过中心筒向上导流做螺旋运动，在出口处燃烧火焰呈管状向上运动；并且所述的蒸磷锅1的出渣管12穿过CO旋风燃烧器34中心的中空部。CO旋风燃烧器34安装在支座上，支座固定在支撑钢梁上，支撑钢梁通过预埋螺栓固定在钢筋砼基础上。0029如图5所示，热水锅4安装在火炉3的炉腔32的出烟口处，热水锅4包括进水口4。
22、1、热水锅腔体42、烟囱43和出水口44，进水口41、烟囱43和出水口44分别有左右连个，进水口41、出水口44分别连接在热水锅腔体42上下两端，烟囱43穿过热水锅腔体42并与火炉3的炉腔32连通。0030如图6所示，热水槽5包括，热水槽A51、热水槽B52和管道泵53，热水槽A51的出水口通过管道与热水锅4的两个进水口41连通，热水槽A51的中部进水口通过接管与热水槽B52的上部出水口相连通，热水槽A51的顶部进水口通过管道与软水管网连通，热水槽A51的顶部另一个进水口通过管道与各夹套设备相连通，所述的热水槽B52的中部进水口通过管道分别与热水锅4顶部的两个出水口44连通，热水槽B52的下部。
23、出水口通过管道与管道泵53相连通，管道泵53的出水口分别与各夹套设备连通。0031钢筋砼基础的顶标高为1500M、支承钢梁的安装底标高为1500M、炉壳及耐火砼内衬30的安装底标高为1650M、炉墙及炉底的砌筑底标高为1664M、CO旋风燃烧器34的支座安装标高为1650M、CO风管33的安装标高以与CO旋风燃烧器34的装配后的标高为准，所述的热水锅的安装底标高为3190M，烟囱43的排放标高为15M,所述的蒸磷锅1的安装顶标高为4080M，所述的搅拌和螺旋出渣装置2等的安装标高以与蒸磷锅1的装配标高为准，所述的热水槽A51、B52和管道泵53的安装底标高为4380M。0032本发明的蒸磷锅炉。
24、原理是蒸馏原理，是根据黄磷的物理性质沸点是280，在35以上与氧接触就能燃烧的化学性质采用隔绝空气加强热的方法进行分离；搅拌原理，是根据泥磷是以胶体结构形式成型的，在蒸馏过程中通过搅拌打破胶体结构使磷从泥中快速分离；CO旋风燃烧器的定形原理，是根据气体沿切线方向进入旋风导流壳后发生螺旋运动再沿中心导流筒呈管状流出燃烧使火焰呈管状分布。说明书CN104129766A5/5页70033本发明的工作过程主要分为两个环节进行操作，第一个是加料环节，操作步骤0034检查出渣管12下部的出渣阀门是否关闭严密，同时用高温热水进行试漏检查，确认不发生泄漏后方可准备进料；0035启动驱动器21让搅拌及螺旋出渣装。
25、置2运转，注意搅拌器28运转即出渣螺旋29反转；0036打开人孔16的泥磷进料控制阀进料，直到进完2M3为止即可停止进料，而后用热水冲洗管道后方可关闭进料阀；0037打开磷蒸汽出口15的冲洗水阀门对管道进行冲洗，并确认无堵塞后即可停止冲洗；0038确认热水槽A51的水位在正常水位即可，注意在运行中要随时监控水位；0039在火炉内放入点火火源，必须是明火，注意明火不能熄灭；0040慢慢打开CO风管33的控制阀门向CO旋风燃烧器34内注入CO燃料，如CO气体已点燃即操作完成。0041第二个是出渣环节，操作步骤从点火运行开始计算约34小时后即可出渣，判断的标准一是压力表7表压为零，二是磷吸收系统放空管无黄烟；打开出渣管12的阀门，随即启动驱动器21让出渣螺旋29运转即开始出渣，出渣完成后返回第一个操作环节。说明书CN104129766A1/5页8图1说明书附图CN104129766A2/5页9图2说明书附图CN104129766A3/5页10图3说明书附图CN104129766A104/5页11图4图5说明书附图CN104129766A115/5页12图6说明书附图CN104129766A12。