專利名稱：碳熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬磷酸生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景熱法磷酸的生產(chǎn)，目前主要有電爐黃磷燒酸法磷酸和窯法磷酸。電爐黃磷 燒成的磷酸成本高但質(zhì)量好。窯法磷酸的生產(chǎn)主要有隧道窯法和旋窯法兩種。 隧道窯法生產(chǎn)磷酸設(shè)備投資大，操作和備料復(fù)雜，以宜昌市開(kāi)發(fā)區(qū)三新磷化工 為代表。旋窯法生產(chǎn)磷酸，設(shè)備投資雖略低于隧道窯，但投入也大。旋窯法的 還原反應(yīng)與氧化反應(yīng)不能截然分開(kāi)，為了解決窯內(nèi)高溫爐氣中五氧化二磷與入 爐冷原料中鈣的反應(yīng)問(wèn)題，設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜，且雖經(jīng)采取一次成球、兩次包裹等 措施，仍未從根本上解決問(wèn)題，不適應(yīng)大工業(yè)化生產(chǎn)。本專利申請(qǐng)人的中國(guó)專 利ZL200620019649. 9 "磷礦碳熱法生產(chǎn)磷酸的專用設(shè)備"雖從根本上解決了旋 窯生產(chǎn)磷酸存在的很多問(wèn)題，但經(jīng)長(zhǎng)期的中試生產(chǎn)也暴露出一些不足旋窯投 資大，窯尾部在高溫下密封困難，經(jīng)預(yù)熱后的原料，溫度高、送料設(shè)備難以承 受長(zhǎng)時(shí)間工作。 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)，提供一種大工業(yè)化生產(chǎn)窯法磷 酸的碳熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備結(jié)構(gòu)筒單、耐用，投資小，可用中低品位磷 礦生產(chǎn)磷酸，生產(chǎn)成本低，還原率高。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)碳熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備為一立式罐，其中罐體內(nèi)上部i殳一垂直預(yù)熱通道，罐體內(nèi)壁與預(yù)熱通道之間的空腔為氧化 室，預(yù)熱通道頂部設(shè)進(jìn)料裝置，氧化室設(shè)空氣進(jìn)口和氧化氣體出口；耀體內(nèi)中部為還原室，還原室上端與預(yù)熱通道及氧化室均對(duì)接連通，還原室被四個(gè)或四個(gè)以上的燃?xì)馊紵宜鼑?，還原室與每個(gè)燃?xì)馊紵揖B通， 每個(gè)燃?xì)馊紵以O(shè)燃?xì)夂蜔犸L(fēng)進(jìn)口 ；還原室下面設(shè)余炭燃燒室，余炭燃燒室上端與還原室對(duì)接連通，余炭燃燒 室設(shè)熱風(fēng)進(jìn)口；罐體內(nèi)最下部為冷卻室，冷卻室上端與余炭燃燒室下部對(duì)接連通，冷卻室 下端設(shè)排渣裝置。所說(shuō)進(jìn)料裝置和排渣裝置均屬現(xiàn)有技術(shù)。還原室的截面可為圓形或矩形。 冷卻室外可圍有冷卻水套。本實(shí)用新型使用時(shí)，氧化室的氧化氣體出口與屬現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)設(shè)備換熱 器、冷凝裝置、除塵裝置、水化塔、除霧器等外圍裝置連接，進(jìn)行換熱和磷酸收集。本實(shí)用新型的工作過(guò)程磷礦粉、硅石粉和炭粉與粘接劑、水混合拌均， 壓制成團(tuán)礦，經(jīng)干燥，焦結(jié)后，原料通過(guò)預(yù)熱通道頂部的進(jìn)料裝置進(jìn)入預(yù)熱通 道，被預(yù)熱并下降進(jìn)入還原室。原料此時(shí)不與含氧氣體接觸，不存在其中還原 炭的早燃問(wèn)題。原料在還原室被進(jìn)一步升溫至還原反應(yīng)溫度，逸出的磷氣體上 升進(jìn)入氧化室，與進(jìn)入氧化室的空氣進(jìn)行氧化燃燒，燃燒熱加熱預(yù)熱通道內(nèi)的 原料。氧化燃燒后的爐氣尚帶有較高的熱量，經(jīng)氧化室的氧化氣體出口ii^常 規(guī)設(shè)備換熱器，對(duì)鼓入的冷風(fēng)進(jìn)行換熱升溫。所得熱風(fēng)主要供給燃?xì)馊紵液?余炭燃燒室，也可有部分供給氧化室。換熱器換熱后的爐氣經(jīng)降溫、除塵，進(jìn) 入水化塔，爐氣中的五氧化二磷與水化合得磷酸。經(jīng)還原反應(yīng)后的團(tuán)礦渣中含 有大量未反應(yīng)的余炭，下移進(jìn)入余炭燃燒室，高溫的余炭在此燃燒，可控制進(jìn) 入余炭燃燒室的風(fēng)量以得到大量一氧化碳，從而能提高還原室內(nèi)的還原氣氛； 余炭燃燒生成的熱量可提高還原室溫度。燃燒后的余渣經(jīng)排渣裝置排出。本實(shí)用新型的有益效果設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，立式罐的^比旋窯低得多，沒(méi) 有活動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，故障大幅減少。還原條件比旋窯好，還原溫度容易提高，便 于控制，渣中的磷殘留低，磷的回收率高，能利用中低品位的磷礦生產(chǎn)高質(zhì)量 磷酸，生產(chǎn)成本低，所排廢渣可作為生產(chǎn)水泥的原料，有利于環(huán)保和提高經(jīng)濟(jì) 效益。

附圖為實(shí)施例的主^f見(jiàn)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)施例立式罐外殼由鋼板制成，內(nèi)襯耐火材料。垂直預(yù)熱 通道l設(shè)于罐體內(nèi)上部。氧化室2為罐體內(nèi)壁與預(yù)熱通道l之間的空腔。3為 預(yù)熱通道l頂部的可密封進(jìn)料裝置。4為氧化室2的空氣進(jìn)口， 5為氧化室2 的氧化氣體出口 。截面為圓形的還原室6上端與預(yù)熱通道1及氧化室2對(duì)接連 通。共有四個(gè)燃?xì)馊紵?包圍還原室6 ,還原室6與每個(gè)燃?xì)馊紵?均連 通。8為燃?xì)馊紵?的燃?xì)馀c熱風(fēng)進(jìn)口。余炭燃燒室9上端與還原室6對(duì)接 連通。1 0為余炭燃燒室9的熱風(fēng)進(jìn)口。冷卻室l l位于罐體內(nèi)最下部。冷卻 室1 1上端與余炭燃燒室9下部對(duì)接連通。1 2為冷卻室1 1下端的排渣裝 置。冷卻室l l外圍有冷卻水套l 3。使用該設(shè)備生產(chǎn)碳熱法磷酸，原料中磷 的還原率大于95%,可使用低硅配料，提高了渣的使用效果。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、一種碳熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于設(shè)備為一立式罐，其中罐體內(nèi)上部設(shè)一垂直預(yù)熱通道，罐體內(nèi)壁與預(yù)熱通道之間的空腔為氧化室，預(yù)熱通道頂部設(shè)進(jìn)料裝置，氧化室設(shè)空氣進(jìn)口和氧化氣體出口；罐體內(nèi)中部為還原室，還原室上端與預(yù)熱通道及氧化室均對(duì)接連通，還原室被四個(gè)或四個(gè)以上的燃?xì)馊紵宜鼑€原室與每個(gè)燃?xì)馊紵揖B通，每個(gè)燃?xì)馊紵以O(shè)燃?xì)夂蜔犸L(fēng)進(jìn)口；還原室下面設(shè)余炭燃燒室，余炭燃燒室上端與還原室對(duì)接連通，余炭燃燒室設(shè)熱風(fēng)進(jìn)口；罐體內(nèi)最下部為冷卻室，冷卻室上端與余炭燃燒室下部對(duì)接連通，冷卻室下端設(shè)排渣裝置。
2 、如權(quán)利要求1所說(shuō)的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于冷卻室外圍有冷卻水套。 3、如權(quán)利要求1所說(shuō)的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于共有四個(gè)燃?xì)馊紵野?圍還原室。
專利摘要碳熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備屬磷酸生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。立式罐的罐體內(nèi)上部設(shè)一帶進(jìn)料裝置的垂直預(yù)熱通道，罐體內(nèi)壁與預(yù)熱通道間的空腔為氧化室，氧化室設(shè)空氣進(jìn)口和氧化氣體出口；罐體內(nèi)中部為還原室，還原室與預(yù)熱通道及氧化室連通，還原室被四個(gè)或四個(gè)以上的燃?xì)馊紵野鼑?，還原室與每個(gè)燃?xì)馊紵揖B通；還原室下為帶熱風(fēng)進(jìn)口的余炭燃燒室；罐體內(nèi)最下部為帶排渣裝置的冷卻室。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，立式罐的投入比旋窯低得多，沒(méi)有活動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，故障大幅減少。還原條件比旋窯好，還原溫度容易提高，便于控制，渣中的磷殘留低，磷的回收率高，能利用中低品位的磷礦生產(chǎn)高質(zhì)量磷酸，生產(chǎn)成本低，所排廢渣可作為生產(chǎn)水泥的原料，有利于環(huán)保和提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C01B25/00GK201125164SQ20072010512
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者王毓生 申請(qǐng)人:王毓生