專利名稱：燃煤間接加熱固相反應(yīng)制取元素磷的工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤間接加熱固相反應(yīng)制取元素磷的工藝及設(shè)備。
目前，在現(xiàn)有技術(shù)中從磷酸鹽礦物原料制取元素磷，已工業(yè)化的唯一有效方法是電直接加熱還原法，這種制取元素磷的方法最大的缺點(diǎn)是能耗大，一般每生產(chǎn)一噸元素磷最少需耗電13500度，由于電耗高，所以每個(gè)元素磷的生產(chǎn)廠都必需建一個(gè)較大的電站與之配套，這樣就造成了建設(shè)投資大、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品價(jià)格高等一系列難以解決的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種投資少、能耗低、不用電加熱的燃煤間接加熱固相反應(yīng)制取元素磷的工藝及設(shè)備。
本發(fā)明是這樣構(gòu)成的它用磷礦石、硅石、原煤為生產(chǎn)原料，磷礦石、硅石、原煤的配方比例按每生產(chǎn)一噸元素磷取8～11噸磷礦石、1～3噸含SiO2＞90％的硅石、1～3噸原煤，將磷礦石、硅石、原煤三種原料粉碎至100～180目，混合均勻，再加3％～8％的水調(diào)濕，將調(diào)濕原料壓成塊狀，干燥脫水，使其含水量＜0.5％，然后將塊狀原料放入黃磷爐本體(2)的間接加熱管(6)中加熱熔煉，將間接加熱管(6)中的爐氣經(jīng)冷凝即得元素磷；當(dāng)所用原料的原煤為煙煤時(shí)，則將壓成塊狀的原料在600℃～800℃的溫度下隔絕空氣加熱，使其焦結(jié)。
與上述工藝相配合的黃磷爐由半煤氣爐(1)、黃磷爐本體(2)、爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)、余熱回收—熱交換室(4)、煙囪(5)組成，在黃磷爐本體(2)內(nèi)裝有耐高溫、耐腐蝕、良導(dǎo)熱的間接加熱管(6)，在每根間接加熱管(6)的上端裝有料鐘(7)、(8)，在料鐘(7)的上方有加料斗(14)，在間接加熱管(6)的上部、料鐘(8)的下方有爐氣出氣管(9)，爐氣出氣管(9)與間接加熱管(6)的內(nèi)腔和爐氣匯集管(10)連通，爐氣匯集管(10)與爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)連接，在間接加熱管(6)的下端裝有冷卻夾套(11)，在間接加熱管(6)的下端口、冷卻夾套(11)的下方裝有卸渣輥(12)，黃磷爐本體(2)的內(nèi)腔為煤氣燃燒室(13)。
由于采用了上述工藝和設(shè)備，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將節(jié)約能源費(fèi)用90％～95％，降低黃磷生產(chǎn)成本40％以上，降低黃磷生產(chǎn)基本建設(shè)投資70％以上，節(jié)約自然資源15％～20％。
附

圖1為本發(fā)明的黃磷爐總體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明黃磷爐本體(2)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式用磷礦石、硅石、原煤為生產(chǎn)原料，當(dāng)磷礦石中P2O5的含量為20％時(shí)，按每生產(chǎn)一噸元素磷取11噸磷礦石、3噸含SiO2＞90％的硅石、3噸原煤，當(dāng)磷礦石中的P2O5的含量為34％時(shí)，按每生產(chǎn)一噸元素磷取8噸磷礦石、1噸含SiO2＞90％的硅石、1噸原煤，將磷礦石、硅石、原煤三種原料粉碎至150目，混合均勻，再加5％的水調(diào)濕，將調(diào)濕原料壓成塊狀，干燥脫水，使其含水量＜0.5％，然后將塊狀原料放入黃磷爐本體(2)的間接加熱管(6)中加熱熔煉，將間接加熱管(6)中的爐氣經(jīng)冷凝即得元素磷；當(dāng)所用原料的原煤為煙煤時(shí)，則將壓成塊狀的原料在600℃～800℃的溫度下隔絕空氣加熱，使其焦結(jié)。
與上述工藝相配合的黃磷爐由半煤氣爐(1)、黃磷爐本體(2)、爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)、余熱回收—熱交換室(4)、煙囪(5)組成，在黃磷爐本體(2)內(nèi)裝有若干根耐高溫、耐腐蝕、良導(dǎo)熱的間接加熱管(6)，在每根間接加熱管(6)的上端裝有料鐘(7)、(8)，在料鐘(7)的上方有加料斗(14)，在間接加熱管(6)的上部、料鐘(8)的下方有爐氣出氣管(9)，爐氣出氣管(9)與間接加熱管(6)的內(nèi)腔和爐氣匯集管(10)連通，爐氣匯集管(10)與爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)連接，在間接加熱管(6)的下端裝有冷卻夾套(11)，在間接加熱管(6)的下端口、冷卻夾套(11)的下方裝有卸渣輥(12)，黃磷爐本體(2)的內(nèi)腔為煤氣燃燒室(13)。
塊狀原料在間接加熱管(6)內(nèi)，由于煤氣燃燒室(13)中的煤氣燃燒，使其在1180℃～1450℃的溫度下被加熱1～4小時(shí)后反應(yīng)生成磷蒸氣和CO氣，磷蒸氣和CO氣經(jīng)爐氣匯集管(10)引導(dǎo)，進(jìn)入爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)，磷蒸氣經(jīng)冷凝后成元素磷，CO氣在尾氣排出管尾端燃燒后排空；間接加熱管(6)內(nèi)的殘?jiān)?jīng)卸渣輥(12)排出。
權(quán)利要求
1.一種燃煤間接加熱固相反應(yīng)制取元素磷的工藝，它包括用磷礦石、硅石、原煤為原料，其特征在于磷礦石、硅石、原煤的配方比例按每生產(chǎn)一噸元素磷取8～11噸磷礦石、1～3噸含SiO2＞90％的硅石、1～3噸原煤，將磷礦石、硅石、原煤三種原料粉碎至100～180目，混合均勻，再加3％～8％的水調(diào)濕，將調(diào)濕原料壓成塊狀，干燥脫水，使其含水量＜0.5％，然后將塊狀原料放入黃磷爐本體(2)的間接加熱管(6)中加熱熔煉，將間接加熱管(6)中的爐氣經(jīng)冷凝即得元素磷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于當(dāng)所用原料的原煤為煙煤時(shí)，則將壓成塊狀的原料在600℃～800℃的溫度下隔絕空氣加熱，使其焦結(jié)。
3.一種用于權(quán)利要求1所述工藝的黃磷爐，它包括半煤氣爐(1)、黃磷爐本體(2)、爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)、余熱回收—熱交換室(4)、煙囪(5)，其特征在于在黃磷爐本體(2)內(nèi)裝有耐高溫、耐腐蝕、良導(dǎo)熱的間接加熱管(6)，在每根間接加熱管(6)的上端裝有料鐘(7)、(8)，在料鐘(7)的上方有加料斗(14)，在間接加熱管(6)的上部、料鐘(8)的下方有爐氣出氣管(9)，爐氣出氣管(9)與間接加熱管(6)的內(nèi)腔和爐氣匯集管(10)連通，爐氣匯集管(10)與爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)連接，在間接加熱管(6)的下端裝有冷卻夾套(11)，在間接加熱管(6)的下端口、冷卻夾套(11)的下方裝有卸渣輥(12)，黃磷爐本體(2)的內(nèi)腔為燃燒室(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃煤間接加熱固相反應(yīng)制取元素磷的工藝及設(shè)備，它用磷礦石、硅石、原煤為原料，將原料經(jīng)粉碎、混合、調(diào)濕、成塊、干燥、然后放入間接加熱管(6)中加熱，將爐氣冷凝即得元素磷；其設(shè)備由半煤氣爐(1)、黃磷爐本體(2)、爐氣冷凝回收磷系統(tǒng)(3)、余熱回收-熱交換室(4)、煙囪(5)組成，本發(fā)明具有節(jié)能、降低黃磷生產(chǎn)成本、減少建設(shè)投資、節(jié)約自然資源等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C01B25/02GK1129670SQ9510077
公開日1996年8月28日 申請日期1995年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月23日
發(fā)明者駱群 申請人:駱群