一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器及除尘方法与流程

本发明属于黄磷尾气净化，具体涉及一种黄磷高温尾气多管旋风除尘器及除尘方法。

背景技术：

1、黄磷是一种至关重要的基础工业原料，广泛应用于化工、农药、军事等多个领域。尤其是磷酸铁锂电池需求的增长，进一步推动了黄磷需求的上升。然而，由于黄磷生产过程中能耗巨大、污染严重、环境风险显著，许多发达国家已经多年停止了黄磷的生产。目前，中国是世界上主要的黄磷生产国。随着环保措施的不断强化，如何将黄磷生产工艺引向绿色化，已成为磷化工产业面临的一个重大挑战。

2、目前，在处理高温黄磷炉气方面，当前本领域普遍采用水喷淋洗涤技术来净化尾气。这一过程涉及在黄磷回收阶段将尾气进行洗涤分离，从而产生粗磷。随后，通过精制粗磷，可以得到符合标准的黄磷和泥磷，泥磷进一步处理得到黄磷或磷酸。该处理方式产生大量泥磷，泥磷后续处理获得黄磷或磷酸的过程存在较大的安全、环保压力，同时增加生产成本。如何降低黄磷生产泥磷量是黄磷生产企业的难点和痛点。基于此，亟须对现有黄磷高温炉气除尘装置及除尘方法进行改进来解决前述技术存在的缺陷。

技术实现思路

1、本发明目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种除尘装置，旨在确保黄磷电炉高温炉气回收磷前尽可能多的降低尾气含尘量，同时尽可能多的降低后端黄磷精制的泥磷量。

2、为实现上述技术目的，本申请采用如下技术方案：

3、一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，包括用于处理黄磷尾气的除尘装置、卸灰装置；

4、进一步的，除尘装置包括：

5、壳体，用于容纳至少一个旋流除尘器及设置于旋流除尘器下方的储灰罐；

6、气流分配器为多个导流管道的集合，设置于壳体的入口处，用于将含尘黄磷炉气均匀分配至旋流除尘器；

7、旋流除尘器，用于对黄磷炉气进行灰渣分离，使灰渣在离心力作用下沉降至储灰罐；

8、高温氮气脉冲清灰装置，设置于旋流除尘器的上方，用于定时通过高温氮气喷射清理旋流除尘器内部积灰；

9、排气件，用于将旋流除尘器处理后的黄磷气体排出；

10、储灰罐，用于收集旋流除尘器分离出的灰渣。

11、上述技术方案具有如下技术效果：

12、含尘黄磷尾气通过本申请的气流分配器管道，均匀地分配进入多个旋风除尘器。在旋风除尘器的旋风子作用下，含尘气体高速旋转，利用离心力将粉尘颗粒分离。粉尘在旋转过程中向壁面沉积，并落入下方的储灰罐，而净化后的气体则通过排气管排出。这一过程可以持续运行，确保黄磷尾气中的粉尘含量得到有效控制，尽量降低黄磷精制过程中的泥磷量。

13、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，旋流除尘器包括至少一个除尘模块，其中每个除尘模块分配有至少一个旋流器，每个除尘模块匹配至少一个高温氮气脉冲清灰装置。

14、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，旋流除尘器由多个旋流器组成，每个旋流器均对应设有独立的高温氮气脉冲清灰装置，黄磷气体通过气流分配器进入旋流器，旋流器通过离心力将黄磷气体气固分离为黄磷气体与灰渣，灰渣被收集至储灰装置。

15、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，高温氮气脉冲清灰装置包含至少一个高压氮气罐，高压氮气罐通过含有脉冲阀的管道与旋流除尘器相连，高压氮气罐通过高压氮气反吹旋流除尘器的内腔，清除除尘器内腔的积尘。

16、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，还包括保温加热系统，保温加热系统包括电加热组件和温度传感器；

17、电加热组件，设置于高温炉气多管旋风除尘器的表面，用于将高温炉气多管旋风除尘器的温度控制在200℃-250℃；

18、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，温度传感器设置于高温炉气多管旋风除尘器的表面；和/或加热组件内。

19、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，储灰罐设置有第一传感器，第一传感器用于检测储灰罐内的灰渣高度，卸灰装置包括用于承接灰渣的洗渣罐；

20、卸灰装置通过第一卸灰阀与储灰罐固定连接，第一卸灰阀控制储灰罐灰渣流向洗渣罐；

21、第一传感器用于控制第一卸灰阀。

22、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，卸灰装置还包括高温洗渣氮气阀、洗渣气返回阀；

23、高温洗渣氮气阀，用于控制外部氮气通入洗渣罐，外部氮气用于对洗渣罐内的灰渣进行洗涤；

24、洗渣气返回阀，通过导管将洗渣罐内洗涤后灰渣的黄磷尾气及黄磷蒸汽传送回除尘装置。

25、作为本发明黄磷高温炉气多管旋风除尘器的进一步改进，卸灰装置还包括卸灰平衡压力高温氮气阀及第二卸灰阀；

26、卸灰平衡压力高温氮气阀，用于控制洗渣罐内的气压；

27、第二卸灰阀，用于将洗渣罐内灰渣卸入气流输送装置。

28、本发明目的之二在于：针对现有技术的不足，提供一种除尘方法，旨在进一步降低黄磷精制过程中的泥磷量。

29、为了实现上述技术目的，本申请实施了如下技术方案：

30、一种包括上述任一的黄磷高温炉气多管旋风除尘器的除尘方法，其特征在于，步骤如下：

31、s101、将黄磷高温炉气通过气流分配器引入旋流除尘器的进气口，炉气温度保持在200-250℃；

32、s201、含尘黄磷高温炉气在旋流除尘器内通过离心力分离，同时在气流旋转过程中被甩向旋流除尘器的器壁，并沿器壁向下移动，最终沉降到储灰罐内，而净化后的气体通过排气件排出；

33、s301、对旋流除尘器内壁或旋流除尘器表面沉积的灰尘通过高温氮气脉冲清灰装置进行反向清吹，冲击并移除沉积的灰渣，并将其推送至旋流除尘器下部的储灰罐；

34、其中，反向清吹的气体为高压氮气，高压氮气的温度为200℃-250℃；

35、s401、当储灰罐内积灰达到设定的高位时，卸灰装置控制灰渣从除尘装置排入卸灰装置；

36、s501、将卸灰装置内的灰渣通过高温氮气进行洗涤，利用氮气置换黄磷蒸汽和co等有害气体，使其返回旋流除尘器内进行循环处理；

37、s601、在卸灰装置内的灰渣在洗涤完成后，卸灰装置将洗涤后的灰渣通入气流输送装置。

38、上述技术方案产生了如下技术效果：

39、上述除尘方法，进一步降低了黄磷电炉高温尾气在回收磷之前的尘含量，同时减少了黄磷生产过程中泥磷的生成量。此外，上述方法通过控制的高温氮气反吹方式，实现了对旋流除尘器内积灰的及时清除，避免了积灰对气体流动和分离效率的影响。

技术特征：

1.一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，包括用于处理黄磷尾气的除尘装置(1)、卸灰装置(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述旋流除尘器(13)包括至少一个除尘模块(131)，其中每个所述除尘模块(131)分配有至少一个旋流器(132)，每个所述除尘模块(131)匹配至少一个所述高温氮气脉冲清灰装置(14)。

3.根据权利要求1所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述旋流除尘器由多个旋流器(132)组成，每个所述旋流器(132)均对应设有独立的所述高温氮气脉冲清灰装置(14)，所述黄磷气体通过所述气流分配器(12)进入所述旋流器(132)，所述旋流器(132)通过离心力将所述黄磷气体气固分离为黄磷气体与灰渣，灰渣被收集至储灰装置(2)。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述高温氮气脉冲清灰装置(14)包含至少一个高压氮气罐(141)，所述高压氮气罐(141)通过含有脉冲阀(142)的管道与所述旋流除尘器(13)相连，所述高压氮气罐(141)通过高压氮气反吹所述旋流除尘器(13)的内腔，清除所述除尘器(13)内腔的积尘。

5.根据权利要求1所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：还包括保温加热系统，所述保温加热系统包括电加热组件和温度传感器；

6.根据权利要求5所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述温度传感器设置于所述高温炉气多管旋风除尘器的表面；和/或所述加热组件内。

7.根据权利要求1所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述储灰罐(16)设置有第一传感器(161)，所述第一传感器(161)用于检测所述储灰罐(16)内的灰渣高度，所述卸灰装置(2)包括用于承接所述灰渣的洗渣罐(21)；

8.根据权利要求7所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述卸灰装置(2)还包括高温洗渣氮气阀(23)、洗渣气返回阀(24)；

9.根据权利要求7所述的一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器，其特征在于：所述卸灰装置(2)还包括卸灰平衡压力高温氮气阀(25)及第二卸灰阀(26)；

10.一种包括权利要求1-9中任一所述的黄磷高温炉气多管旋风除尘器的除尘方法，其特征在于，步骤如下：

技术总结
本发明属于黄磷尾气净化技术领域，主要涉及一种黄磷高温炉气多管旋风除尘器；包括处理黄磷尾气的除尘装置、承接灰渣的卸灰装置；其中，除尘装置包括：壳体，用于容纳至少一个旋流除尘器及设置于旋流除尘器下方的储灰罐；气流分配器为多个导流管并设置于壳体的入口处；旋流除尘器，用于对黄磷炉气进行灰渣分离，使灰渣在离心力作用下沉降至储灰罐；高温氮气脉冲清灰装置，设置于旋流除尘器的上方，通过高温氮气清理旋流除尘器内部积灰；排气件，用于将黄磷气体排出；通过如上设计本申请能大大降低黄磷生产泥磷量，减少后续污水及泥磷处理带来的环保压力；同时本申请还设计了一种黄磷高温炉气除尘方法，进一步降低黄磷尾气的尘含量。

技术研发人员：王君如,周航
受保护的技术使用者：四川犍为龙泰新材料有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/28