一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置的制作方法

1.本发明专利涉及化工生产设备安全技术领域，具体涉及一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置。


背景技术：

2.泥磷是黄磷生产过程中产生的主要副产物之一，属于磷化学工业中危险固体废弃物；泥磷的处理与利用是黄磷生产中—个很重要的问题，它不仅影响黄磷工业生产中磷的回收率和生产成本，更严重的是造成严重的环境污染问题，因此几乎所有国内黄磷生产厂家都在探讨泥磷的处理与利用，以求达到良好的环境效益、经济效益和社会效益。
3.目前回收泥磷中的黄磷主要方法是蒸馏法，蒸磷工艺采用水平转鼓式转锅，该设备从上世纪九十年一直沿用至今，生产效率相对较高。过磷管是水平转鼓式转锅在从磷泥中提取回收高纯度黄磷的生产过程中，从转锅到冷凝塔之间连接的管道。
4.由于转锅与过磷管连接件易受高温腐蚀，需不时向连接件部位喷洒冷淋水降温，导致黄磷蒸汽易在过磷管入口处生成赤磷等固体物质，不断附着在管壁上。目前多数企业采用人工使用通杆从过磷管出口进入做往复运动以达到疏通目的，操作危险性较高、操作频繁，且操作过程中泥磷暴露在空气中脱水即可自燃产生大量p2o5烟雾，除了造成操作人员烧伤，吸入 p2o
5 烟雾还会危害操作人员健康。
5.目前已发生多起由过磷管堵塞造成的超压爆炸事故，造成了严重人员伤亡及环境风险，因此急需发明一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置和实时监测蒸磷系统压力的方法，解决过磷管堵塞超压带来的安全和环境隐患。


技术实现要素：

6.针对现有泥磷回收转锅易因过磷管堵塞而发生超压爆炸事故、以及现有疏通过磷管的技术落后、无法及时发现过磷管堵塞并自动处理的技术问题，本发明提供了一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，避免高频率使用人工疏通过磷管，解决过磷管结块堵塞造成超压爆炸的安全隐患。
7.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，蒸磷转锅10的一侧出口处设有过磷管16，过磷管16分为两段，两段管道通过密封连接器14连接，靠近蒸磷转锅10一端的过磷管16随着蒸磷转锅10转动，远离蒸磷转锅10一端的过磷管16不随锅炉转动，所述过磷管16内部设有螺旋体4，螺旋体4通过传动机构与靠近蒸磷转锅10一端的过磷管16连接，通过蒸磷转锅10的转动，带动螺旋体4转动。磷蒸气经过磷管16出口进入后续冷凝工艺；含磷蒸气在过磷管入口处逐渐生成硅酸盐、赤磷等固体物质，不断附着在过磷管内，螺旋体在传动轴的作用下通过旋转和往复运动刮除管壁上的固体物质；被刮除的固体物质进入螺旋叶片与过磷管之间，随螺旋体的旋转输送回到泥磷转锅中，继续参与回收泥辚的反应。
8.优选的，本发明所述传动机构包括齿轮ⅰ5、齿轮ⅱ6、万向节7、传动轴8、齿轮ⅲ9、
过磷管出口；16-过磷管；17-转轴。
具体实施方式
21.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
22.实施例1一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，蒸磷转锅10的一侧出口处设有过磷管16，过磷管16分为两段，两段管道通过密封连接器14连接，靠近蒸磷转锅10一端的过磷管16随着蒸磷转锅10转动，远离蒸磷转锅10一端的过磷管16不随锅炉转动，所述过磷管16内部设有螺旋体4，螺旋体4通过传动机构与靠近蒸磷转锅10一端的过磷管16连接，通过蒸磷转锅10的转动，带动螺旋体4转动；螺旋体4上的刮片的运动刮下过磷管16内壁不断积结的赤磷等固体物料，并将刮下的物料通过螺旋体4的运动输送返回蒸磷转锅，实现过磷管自动疏通功能，降低安全隐患的同时可提高转锅中的磷含量，提高磷回收效率。所述过磷管16与蒸磷转锅10连接处设有挡板1，挡板1焊接在蒸磷转锅10的内壁上，所述挡板1呈喇叭状，与壁面夹角为30
°
~45
°
，防止转锅运动过程中上方的物料掉落，随蒸气进入过磷管造成堵塞；所述过磷管16远离蒸磷转锅10一端的位置设有过磷管出口15。
23.本发明所述传动机构只要能实现传动即可，作为本发明的一个优选实施方案，所述所述传动机构包括齿轮ⅰ5、齿轮ⅱ6、万向节7、传动轴8、齿轮ⅲ9、齿轮ⅳ13、转轴17，齿轮ⅰ5通过转轴17与螺旋体4连接，齿轮ⅰ5与齿轮ⅱ6啮合，齿轮ⅱ6通过传动轴8与齿轮ⅲ9连接，传动轴8中间设有万向节7；齿轮ⅲ9与齿轮ⅳ13啮合，齿轮ⅳ13固定在靠近蒸磷转锅10一端的过磷管16上。所述传动轴8将蒸磷转锅10的转动传递到与螺旋体4一端焊接的转轴17上，利用齿轮咬合进行传动；所述万向节可以防止因转锅的转动不同心导致齿轮卡死的问题发生。
24.作为本发明的一个优选实施方案，所述螺旋体4为304不锈钢材质的无轴单螺旋叶片，过磷管内径为219mm；所述螺旋体为右旋螺旋叶片，随转锅顺时针旋转，外径214mm，螺距215mm，内径50mm。
25.所述螺旋体4为单螺旋叶片，当叶片为右旋叶片时，旋转方向采用顺时针方向；与此相反，当叶片为左旋叶片时，旋转采用逆时针方向。保证刮下的物料始终向回转式泥磷转锅内输送。
26.所述螺旋体的转速通过安装不同齿数的齿轮进行调节，将转速控制在1r/min。
27.作为本发明的一个优选实施方案，所述蒸磷转锅10还包括驱动电机2、支撑轴3、加热装置 11，驱动电机2与支撑轴3连接，支撑轴3固定在蒸磷转锅10的两端，驱动电机2通过支撑轴3带动蒸磷转锅10转动，蒸磷转锅10底部设有加热装置 11，整个装置安装在转锅房 12内。
28.所述装置故障时，磷蒸汽在过磷管16入口处逐渐生成的硅酸盐等物体物质，不断附着在过磷管16内导致管径不断减小，蒸磷转锅10中压力随反应不断增大，设备温度异常升高，可通过安装红外线测温仪使其监测过磷管16三通处的壁温，数值大于400℃时，控制器控制加热装置 11停止工作，待温度冷却后检查装置故障。


技术特征：
1.一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：蒸磷转锅（10）的一侧出口处设有过磷管（16），过磷管（16）分为两段，两段管道通过密封连接器（14）连接，靠近蒸磷转锅（10）一端的过磷管（16）随着蒸磷转锅（10）转动，远离蒸磷转锅（10）一端的过磷管（16）不随锅炉转动，所述过磷管（16）内部设有螺旋体（4），螺旋体（4）通过传动机构与靠近蒸磷转锅（10）一端的过磷管（16）连接，通过蒸磷转锅（10）的转动，带动螺旋体（4）转动。2.根据权利要求1所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：所述传动机构包括齿轮ⅰ（5）、齿轮ⅱ（6）、万向节（7）、传动轴（8）、齿轮ⅲ（9）、齿轮ⅳ（13）、转轴（17），齿轮ⅰ（5）通过转轴（17）与螺旋体（4）连接，齿轮ⅰ（5）与齿轮ⅱ（6）啮合，齿轮ⅱ（6）通过传动轴（8）与齿轮ⅲ（9）连接，传动轴（8）中间设有万向节（7）；齿轮ⅲ（9）与齿轮ⅳ（13）啮合，齿轮ⅳ（13）固定在靠近蒸磷转锅（10）一端的过磷管（16）上，。3.根据权利要求2所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：所述螺旋体（4）为304不锈钢材质的无轴单螺旋叶片，叶片的外径比过磷管的内径小2mm~4mm，螺距为叶片外径的0.8~1倍，叶片厚度6~12mm。4.根据权利要求3所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：所述螺旋体（4）的转速为1~2r/min。5.根据权利要求3所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：所述过磷管（16）与蒸磷转锅（10）连接处设有挡板（1），挡板（1）固定在蒸磷转锅（10）的内壁上。6.根据权利要求5所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：所述挡板（1）呈喇叭状，与壁面夹角为30
°
~45
°
。7.根据权利要求1~6任意一项所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：所述蒸磷转锅（10）还包括驱动电机（2）、支撑轴（3）、加热装置 （11），驱动电机（2）与支撑轴（3）连接，支撑轴（3）固定在蒸磷转锅（10）的两端，驱动电机（2）通过支撑轴（3）带动蒸磷转锅（10）转动，蒸磷转锅（10）底部设有加热装置 （11）。8.根据权利要求7所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：整个装置安装在转锅房 （12）内。9.根据权利要求8所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：过磷管（16）远离蒸磷转锅（10）一端的位置设有过磷管出口（15）。10.根据权利要求7所述防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，其特征在于：蒸磷转锅（10）红外线测温仪，红外线测温仪通过控制器与加热装置 （11）连接。

技术总结
本发明公开一种防止蒸磷转锅过磷管堵塞超压的装置，属于化工生产设备安全技术领域。本发明所述装置包括蒸磷转锅和螺旋体，蒸磷转锅的一侧出口处设有过磷管，过磷管分为两段，两段管道通过密封连接器连接，靠近蒸磷转锅一端的过磷管随着蒸磷转锅转动，远离蒸磷转锅一端的过磷管不随锅炉转动，所述过磷管内部设有螺旋体，螺旋体通过传动机构与靠近蒸磷转锅一端的过磷管连接，通过蒸磷转锅的转动，带动螺旋体转动。本发明所述装置可以刮下过磷管内壁不断积结的赤磷等固体物料，并将刮下的物料通过螺旋体的运动输送返回蒸磷转锅，实现过磷管自动疏通功能，降低安全隐患的同时可提高转锅中的磷含量，提高磷回收效率。提高磷回收效率。提高磷回收效率。


技术研发人员：毛雨丹 业润东 陈樑 业润彬 黄兵 张仲铣 成钦娟 刘嵩 王星宇 汤艳飞 张喆
受保护的技术使用者：云南澄江华业磷化工有限责任公司
技术研发日：2022.08.18
技术公布日：2022/12/29