專利名稱：一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種黃磷燃燒熱能回收與利用裝置，尤其是涉及ー種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置。
背景技術(shù)：
熱法磷酸可以達(dá)到99. 99%以上的高純度，因而它是國民經(jīng)濟中不可缺少的重要基礎(chǔ)化工原料，在航天航空，生物化工，電子信息，生命科學(xué)，生物醫(yī)藥等許多高新技術(shù)領(lǐng)域中所需的高附加值的高純度的磷酸(如食品級、醫(yī)藥級、電子級磷酸等)和精細(xì)磷酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)都離不開熱法磷酸。如抗甲流NlHl的疫苗“達(dá)菲ー磷酸奧司他韋(奧爾菲)”等生物制劑都需要使用高純度的熱法磷酸做原料。然而，傳統(tǒng)的熱法磷酸生產(chǎn)也是一個高耗能的行業(yè)。生產(chǎn)エ藝都采用水或稀磷酸將黃磷反應(yīng)熱帶走，水和稀磷酸經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，而這部份由水或酸帶出的低品位熱能(溫度低于80°C)無法進(jìn)一歩利用；同時，生產(chǎn)エ藝上還需設(shè)置專用燃煤鍋爐為生產(chǎn)提供蒸汽。形成生產(chǎn)系統(tǒng)中既需要外部供給蒸汽而自身產(chǎn)生的反應(yīng)熱卻不能合理利用而造成能源浪費的極不合理現(xiàn)象，不僅增加了水、電、煤資源的消耗與C02、S02等溫室氣體的排放量，而且反應(yīng)余熱通過循環(huán)水排至大氣形成熱污染。正是由于熱法磷酸生產(chǎn)中存在著高耗能與CO2的高排放，在國際能源危機以及“京都協(xié)定書”對發(fā)達(dá)國家減排要求的雙重壓カ下導(dǎo)致了國際上ー些百年磷化工生產(chǎn)企業(yè)(如德國赫斯特、法國羅地亞、英國奧爾布賴特 威爾遜等)從上世紀(jì)九十年代開始紛紛退出磷化工產(chǎn)業(yè)，將磷化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)嫁到發(fā)展中國家。中國的磷礦資源位于世界第三位，這既給中國磷化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了機遇，同時也把高耗能與CO2排放的危難轉(zhuǎn)嫁給了中國。因此，對中國磷化工企業(yè)而言，機遇與危難共存。要使磷化工企業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是“節(jié)能減排”，徹底改變熱法磷酸生產(chǎn)高耗能的現(xiàn)狀。熱法磷酸生產(chǎn)中的余熱回收與利用技術(shù)已是磷化工行業(yè)中共性的重點節(jié)能技術(shù)之一。針對這ー現(xiàn)狀，清華大學(xué)宋耀祖等人於2001年12月提出了 “黃磷燃燒熱能回收與利用裝置及其熱法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)”的發(fā)明專利(專利號ZL 01 143443.0)。該發(fā)明專利技
術(shù)主要包括: 提供了一種能回收黃磷燃燒熱能的燃磷塔裝置，熱能的回收是借助于安裝
在燃磷塔壁面上的多根上升管及其強化換熱翅片。主要通過輻射換熱方式吸收黃磷燃燒的
熱能； 采用等離子體陶瓷涂層來防止高溫磷蒸汽對金屬壁面的腐蝕；@提供了ー種
利用回收熱能來生產(chǎn)熱法磷酸的新技術(shù)與生產(chǎn)系統(tǒng)。在國內(nèi)外，該發(fā)明專利技術(shù)是迄今為止在黃磷燃燒熱能的回收與利用領(lǐng)域唯一獲得成功應(yīng)用的工程實例，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。然而，該技術(shù)僅提供了一種單區(qū)型的燃磷裝置(也稱燃磷塔)，即在該燃磷裝置內(nèi)，熱能的回收主要依靠單ー的輻射傳熱的方式。即熱能回收是借助于黃磷與氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生的高溫氣體(通常在2500°C以上)與燃磷裝置壁面之間的輻射傳熱來實施。理論分析與工程實踐都已表明在燃磷塔內(nèi)，當(dāng)磷與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，除生成制造熱法磷酸的五氧化ニ磷外，還生成多磷酸聚合物，它們是超磷酸，偏磷酸，聚磷酸，焦磷酸，正磷酸形成的混合物。它們積聚在換熱管壁面上就形成了氣、液、固三相的結(jié)膜層。結(jié)膜層面向磷燃燒火焰的外層溫度可高達(dá)600°C左右。由于該結(jié)膜層的存在，當(dāng)エ藝氣體的溫度降到700°C左右時，輻射換熱的能力已非常小。因此燃磷塔的出口溫度通常均達(dá)到700°C左右，S卩，700°C以下的低溫余熱不能得到有效的回收。因此僅僅依靠輻射傳熱方式(即，單區(qū)型的黃磷磷酸裝置)來實施黃磷燃燒熱能的回收，受到很大的限制。已有的(或現(xiàn)有的)發(fā)明專利技術(shù)的出口溫度通常為700°C，熱能的理論回收率約65%，實際回收率約55-60%。
發(fā)明內(nèi)容針對背景技術(shù)中的不足，本實用新型的目的在于提供一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置，可以使熱能回收率理論值達(dá)到75%以上，實現(xiàn)熱法磷酸生產(chǎn)中對黃磷磷酸熱能的高效回收與利用。本實用新型采用的技術(shù)方案是本實用新型的整個裝置從下至上依次包括支架、充分燃燒區(qū)組件、對流傳熱區(qū)組件和汽包；充分燃燒區(qū)下降管的一端與汽包連通，充分燃燒區(qū)下降管的另一端與充分燃燒區(qū)組件的下聯(lián)箱連通；充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的一端與汽包連通，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的另一端與充分燃燒區(qū)組件的上聯(lián)箱連通；對流傳熱區(qū)下降管的一端與汽包連通，對流傳熱區(qū)下降管的另一端與對流傳熱區(qū)組件中的冷卻水入口管連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的一端與汽包連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的另一端與對流傳熱區(qū)組件中的水蒸汽出ロ管連通，充分燃燒區(qū)組件的下封頭與支架相連接。
所述充分燃燒區(qū)組件包括膜式換熱器、磷燃燒器、充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管、充分燃燒區(qū)下降管、下封頭和磷燃燒器冷卻水箱；膜式換熱器包括一組多根上升管，ー組多根上升管之間連有強化換熱翅片，一組多根上升管的兩端分別等距與環(huán)形的上聯(lián)箱和環(huán)形的下聯(lián)箱連通，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的一端與上聯(lián)箱相連接，充分燃燒區(qū)下降管的一端與下聯(lián)箱連通，膜式換熱器的外壁面包有保溫材料，磷燃燒器安裝在膜式換熱器的下部壁面上，磷燃燒器的外部設(shè)有磷燃燒器冷卻水箱，下聯(lián)箱下端的下封頭與支架相連接；所述對流傳熱區(qū)組件包括管束式換熱器、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管、對流傳熱區(qū)下降管和五氧化ニ磷出口管；管束式換熱器包括另ー組多根上升管，另ー組多根上升管的兩端分別與上管板和下管板連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的一端與管束式換熱器上端的水蒸汽出口管相連接，對流傳熱區(qū)下降管的一端與管束式換熱器下端的冷卻水入口管相連接，管束式換熱器的外壁面包有保溫材料，五氧化ニ磷出口管安裝在上管板上部的上封頭上。所述汽包上設(shè)有蒸汽出口管，補水進(jìn)ロ管，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管、充分燃燒區(qū)下降管、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管和對流傳熱區(qū)下降管的另一端分別與汽包連通。與背景技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果是本實用新型通過在ニ個區(qū)域(充分燃燒區(qū)與對流傳熱區(qū))內(nèi)對黃磷燃燒熱能的回收，不僅提高了熱能的回收效率；而且還可以使燃磷塔的出口溫度從目前的700°c降至4000C以下，從而減輕后續(xù)水化工藝中對五氧化ニ磷エ藝氣體進(jìn)一歩冷卻的要求，降低后續(xù)エ藝中為了冷卻エ藝氣體所必須支付的能源消耗，進(jìn)ー步節(jié)能降耗，提高能源利用效率，并降低生產(chǎn)成本。本實用新型可以實現(xiàn)對黃磷燃燒熱能的高效回收，理論回收率可達(dá)75%以上，，實際回收率提高到66-71%，促進(jìn)熱法磷酸生產(chǎn)的節(jié)能減排，進(jìn)ー步提高能源利用效率。達(dá)到節(jié)約能源，節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本與保護環(huán)境的目的。在熱法磷酸的生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖1是雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置結(jié)構(gòu)總示意圖。圖2是充分燃燒區(qū)組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的A-A截面示意圖。圖4是對流傳熱區(qū)組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的B-B截面不意圖。圖中1、充分燃燒區(qū)組件，2、對流傳熱區(qū)組件，3、汽包，4、支架，11、膜式換熱器，12、磷燃燒器，13、充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管，14、充分燃燒區(qū)下降管，15、下封頭，16、磷燃燒器冷卻水箱，21、管束式換熱器， 22、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管，23、對流傳熱區(qū)下降管，24、五氧化ニ磷出ロ管，111、充分燃燒區(qū)上升管，112、強化換熱翅片，113、上聯(lián)箱，114、下聯(lián)箱，115、保溫材料，211、對流傳熱區(qū)上升管，212、上管板，213、下管板，214、上封頭，215、冷卻水入口管，216、水蒸汽出口管，217、保溫材料，31、蒸汽出口管，32、補水進(jìn)ロ管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)ー步說明。如圖1所示，本實用新型的整個裝置從下至上依次包括支架4、充分燃燒區(qū)組件1、對流傳熱區(qū)組件2和汽包3 ;充分燃燒區(qū)下降管14的一端與汽包3連通，充分燃燒區(qū)下降管14的另一端與充分燃燒區(qū)組件I的下聯(lián)箱114連通；充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管13的一端與汽包3連通，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管13的另一端與充分燃燒區(qū)組件I的上聯(lián)箱113連通；對流傳熱區(qū)下降管23的一端與汽包3連通，對流傳熱區(qū)下降管23的另一端與對流傳熱區(qū)組件2中的冷卻水入口管215連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管22的一端與汽包3連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管22的另一端與對流傳熱區(qū)組件2中的水蒸汽出ロ管216連通，充分燃燒區(qū)組件I的下封頭15與支架4相連接。如圖2、圖3所示，所述充分燃燒區(qū)組件I包括膜式換熱器11、磷燃燒器12、充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管13、充分燃燒區(qū)下降管14、下封頭15和磷燃燒器冷卻水箱16 ；膜式換熱器11包括一組多根上升管111，一組多根上升管111之間連有強化換熱翅片112,—組多根上升管111的兩端分別等距與環(huán)形的上聯(lián)箱113和環(huán)形的下聯(lián)箱114連通，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管13 (—根以上，可等距或不等距分布)的一端與上聯(lián)箱113相連接，充分燃燒區(qū)下降管14 (一根以上，可等距或不等距分布)的一端與下聯(lián)箱114連通，膜式換熱器11的外壁面包有保溫材料115，磷燃燒器12安裝在膜式換熱器11的下部壁面上，磷燃燒器12的外部設(shè)有磷燃燒器冷卻水箱16，下聯(lián)箱114下端的下封頭15與支架4相連接。如圖4、圖5所示，所述對流傳熱區(qū)組件2包括管束式換熱器21、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管22、對流傳熱區(qū)下降管23和五氧化ニ磷出口管24 ;管束式換熱器21包括另ー組多根上升管211，另ー組多根上升管211的兩端分別與上管板212和下管板213連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管22 (—根以上，可等距或不等距分布)的一端與管束式換熱器21上端的水蒸汽出ロ管216相連接，對流傳熱區(qū)下降管23 (—根以上，可等距或不等距分布)的一端與管束式換熱器21下端的冷卻水入口管215相連接，管束式換熱器21的外壁面包有保溫材料217，五氧化ニ磷出ロ管24安裝在上管板212上部的上封頭214上。所述汽包3上設(shè)有蒸汽出口管31，補水進(jìn)ロ管32，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管13、充分燃燒區(qū)下降管14、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管22和對流傳熱區(qū)下降管23的另一端分別與汽包3連通。本實用新型的工作原理采用本實用新型可以實施對黃磷燃燒熱能的高效回收，其基本原理如下。對于生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)3萬噸熱法磷酸的燃磷塔，它每小時的燃磷量為1200公斤。每小時釋放的總熱量約為約合28.62X106焦耳。如圖1所示，回收熱能分別在如下ニ個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。即，充分燃燒區(qū)組件I (第一區(qū))與對流傳熱區(qū)組件2 (第二區(qū))。在充分燃燒區(qū)組件I內(nèi)，黃磷燃燒后，生成的エ藝氣體的理論溫度約為2500°C左右。在充分燃燒區(qū)域內(nèi)，借助于膜式換熱器11的輻射換熱方式，回收熱能。但由于換熱壁面結(jié)膜層的表面溫度約為600°C，當(dāng)熱能回收導(dǎo)致該充分燃燒區(qū)域エ藝氣體的溫度下降到約700°C左右吋，輻射換熱量已十分微弱。因此，在充分燃燒區(qū)域內(nèi)，回收的熱能可以達(dá)到每小時約18. 57X106焦耳。隨著700°C左右的エ藝氣體從燃磷塔的充分燃燒區(qū)進(jìn)入對流傳熱區(qū)，熱能的回收改變了換熱方式，在對流傳熱區(qū)，熱能的回收主要借助于對流傳熱方式。在該對流傳熱區(qū)域通過管束換熱器21的對流換熱，可使エ藝氣體的溫度從700°C下降到400°C左右(S卩，燃磷塔的出口溫度，也是進(jìn)入下一エ藝流程，エ藝氣體進(jìn) 入水化塔的溫度)。因而，在對流傳熱區(qū)可以進(jìn)ー步回收熱能約3. 09X106焦耳。通過在ニ個區(qū)域內(nèi)熱能的回收。總的熱能回收量可以達(dá)到每小時21. 66X106焦耳。理論回收率約為75. 7%?？鄢こ虒嵺`中5%的熱損耗，實際回收率約為71.7%，而現(xiàn)有技術(shù)的理論回收率約為64. 9%?？鄢こ虒嵺`中5%的熱損耗，實際回收率約為59. 9%，ニ者相比，回收率增加約11. 8個百分點。因此，本實用新型實現(xiàn)了對余熱的高效回收。下面分別對在ニ個不同區(qū)域內(nèi)回收熱能的原理作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。在充分燃燒區(qū)內(nèi)對高溫(700°C以上)熱能回收的原理如下如圖2、圖3所示。液態(tài)的單質(zhì)磷與助燃的空氣在壓縮空氣的作用下，經(jīng)噴磷槍自動進(jìn)入充分燃燒區(qū)內(nèi)自燃。通過磷與氧的化學(xué)反應(yīng)，在生成五氧化ニ磷的同時釋放出大量的熱能。在該充分燃燒區(qū)域內(nèi)，對黃磷燃燒熱能的回收是依靠膜式換熱器來實施的。膜式換熱器屬于換熱器分類中的間壁式換熱器。利用充分燃燒區(qū)上升管111管壁的兩側(cè)，將進(jìn)行熱交換的冷，熱流體分成ニ個流動空間。其中充分燃燒區(qū)上升管111，上聯(lián)箱113，下聯(lián)箱114的內(nèi)部形成了冷流體(即，回收熱能的エ質(zhì)，常用水，汽水混合物)的流動空間；而由充分燃燒區(qū)上升管111與強化換熱翅片112共同圍成的環(huán)形空間形成了熱流體(S卩，黃磷燃燒反應(yīng)生成的五氧化ニ磷等エ藝流體)的流動空間。利用充分燃燒區(qū)上升管111管壁的兩側(cè)及強化換熱翅片112進(jìn)行冷，熱流體之間的熱量交換。由于在充分燃燒區(qū)域內(nèi)，エ藝氣體的流動速度很小，而溫度卻很高，因而，熱能主要通過輻射換熱的方式被充分燃燒區(qū)上升管111內(nèi)的水所吸收。充分燃燒區(qū)上升管內(nèi)的水因吸收熱量而汽化，形成汽水混合的兩相流體。它的密度要比位于同一水平面的充分燃燒區(qū)下降管14內(nèi)的水密度小。因而，在充分燃燒區(qū)下降管14和充分燃燒區(qū)上升管111之間存在的密度差產(chǎn)生了一個使水自然循環(huán)的驅(qū)動力。它驅(qū)動水在汽包3—充分燃燒區(qū)下降管14 一下聯(lián)箱114 一充分燃燒區(qū)上升管111 一上聯(lián)箱113—充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管13—汽包3之間進(jìn)行自然水循環(huán)。這樣，充分燃燒區(qū)上升管111內(nèi)由于水受熱汽化所產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)上聯(lián)箱113、充分燃燒區(qū)導(dǎo)汽管13進(jìn)入汽包3，在汽包3內(nèi)經(jīng)汽水分離后產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出口管31輸出。在水蒸汽輸出過程中，為了確保充分燃燒區(qū)上升管111內(nèi)有充分的水，從汽包3的補水進(jìn)ロ管32中給汽包補充低溫水，這些水經(jīng)充分燃燒區(qū)下降管14，下聯(lián)箱114流入充分燃燒區(qū)上升管111。從而在充分燃燒區(qū)組件I內(nèi)實現(xiàn)對高溫(700°C以上)エ藝氣體熱能的回收。在對流傳熱區(qū)組件2內(nèi)對低溫(700°C以下)熱能回收的原理如下如圖4、圖5所示。黃磷經(jīng)充分燃燒后，產(chǎn)生的エ藝氣體隨著熱能的回收，溫度逐步降低，當(dāng)溫度降至700°C左右吋，由于換熱表面存在結(jié)膜層，它的溫度通常在600溫度左右。因此エ藝氣體在膜式換熱器內(nèi)的輻射換熱已十分微弱。此時，エ藝氣體從充分燃燒區(qū)進(jìn)入對流傳熱區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，對エ藝氣體熱能的回收是依靠管束換熱器來實施的。管束換熱器21也屬于換熱器分類中的間壁式換熱器。利用對流傳熱區(qū)上升管211管壁的兩側(cè)，將進(jìn)行熱交換的冷，熱流體分成ニ個流動空間。其中，對流傳熱區(qū)上升管211的內(nèi)部形成了熱流體(即，黃磷燃燒反應(yīng)生成的五氧化ニ磷等エ藝流體)的流動空間；而由對流傳熱區(qū)上升管211的外側(cè)與上管板212，下管板213之間(即上升管的管束之間)的空間則形成冷流體(即，回收熱能的エ質(zhì)，常用水，汽水混合物)的流動空間。利用對流傳熱區(qū)上升管211管壁的兩側(cè)進(jìn)行冷，熱流體之間的熱量交換。由于在該區(qū)域內(nèi)，不僅換熱面積可以增加，而且エ藝氣體在管束間的流動速度也有了很大的提高。エ藝氣體的快速流動不僅有效地增加了エ藝氣體與回收熱能エ質(zhì)(即，水)之間的對流換熱強度，而且，由于エ藝氣體流動對對流傳熱區(qū)上升管內(nèi)側(cè)的沖刷，導(dǎo)致氣相結(jié)膜層隨エ藝氣體的流動而流動，液相結(jié)膜層變薄。不利于氣相與液相結(jié)膜物在換熱表面的生成。其結(jié)果使結(jié)膜層的表面溫度下降至350°C以下。因而，在對流傳熱區(qū)內(nèi)，熱能主要通過對流換熱的方式被上升管管束之間的水所吸收。水因吸收熱量而汽化，形成汽水混合的兩相流體。它的密度要比位于同一水平面的對流傳熱區(qū)下降管23內(nèi)的水密度小。因而，水在對流傳熱區(qū)下降管23和對流傳熱區(qū)上升管211管束之間存在的密度差產(chǎn)生了ー個使水自然循環(huán)的驅(qū)動力。它驅(qū)動水在汽包3—對流傳熱區(qū)下降管23—冷卻水入口管215—對流傳熱區(qū)上升管211的管束之間一水蒸汽出ロ管216—對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管22—汽包3之間進(jìn)行自然水循環(huán)。這樣，對流傳熱區(qū)上升管管束之間的水由于受熱汽化所產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)水蒸汽出ロ管216、水蒸汽導(dǎo)汽管22進(jìn)入汽包3，在汽包3內(nèi)經(jīng)汽水分離后產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出ロ管31輸出。在水蒸汽輸出過程中，為了確保對流傳熱區(qū)上升管211的管束之間有充分的水，從汽包3的補水進(jìn)ロ管32中給汽包補充低溫水，這些水經(jīng)對流傳熱區(qū)下降管23，冷卻水入口管215流入對流傳熱區(qū)上升管211的管束之間。從而在強化對流換熱區(qū)組件2內(nèi)實現(xiàn)對低溫(700°C以下) エ藝氣體熱能的回收。
權(quán)利要求1.一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置，其特征在于整個裝置從下至上依次包括支架(4)、充分燃燒區(qū)組件(I)、對流傳熱區(qū)組件(2)和汽包(3)； 充分燃燒區(qū)下降管(14)的一端與汽包(3)連通，充分燃燒區(qū)下降管(14)的另一端與充分燃燒區(qū)組件(I)的下聯(lián)箱(114)連通；充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(13)的一端與汽包(3)連通，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(13)的另一端與充分燃燒區(qū)組件(I)的上聯(lián)箱(113)連通；對流傳熱區(qū)下降管(23)的一端與汽包(3)連通，對流傳熱區(qū)下降管(23)的另一端與對流傳熱區(qū)組件(2)中的冷卻水入口管(215)連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(22)的一端與汽包(3)連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(22)的另一端與對流傳熱區(qū)組件(2)中的水蒸汽出口管(216)連通，充分燃燒區(qū)組件(1)的下封頭(15)與支架(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置，其特征在于所述充分燃燒區(qū)組件(I)包括膜式換熱器(11)、磷燃燒器(12)、充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(13)、充分燃燒區(qū)下降管(14)、下封頭(15)和磷燃燒器冷卻水箱(16);膜式換熱器(11)包括一組多根上升管(111)，一組多根上升管(111)之間連有強化換熱翅片(112)，一組多根上升管(111)的兩端分別等距與環(huán)形的上聯(lián)箱(113)和環(huán)形的下聯(lián)箱(114)連通，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(13)的一端與上聯(lián)箱(113)相連接，充分燃燒區(qū)下降管(14)的一端與下聯(lián)箱(114)連通，膜式換熱器(11)的外壁面包有保溫材料(115)，磷燃燒器(12)安裝在膜式換熱器(11)的下部壁面上，磷燃燒器(12)的外部設(shè)有磷燃燒器冷卻水箱(16)，下聯(lián)箱(114)下端的下封頭(15 )與支架(4 )相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置，其特征在于所述對流傳熱區(qū)組件(2)包括管束式換熱器(21)、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(22)、對流傳熱區(qū)下降管(23)和五氧化二磷出口管(24);管束式換熱器(21)包括另一組多根上升管(211)，另一組多根上升管(211)的兩端分別與上管板(212)和下管板(213)連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(22)的一端與管束式換熱器(21)上端的水蒸汽出口管(216)相連接，對流傳熱區(qū)下降管(23)的一端與管束式換熱器(21)下端的冷卻水入口管(215)相連接，管束式換熱器(21)的外壁面包有保溫材料(217)，五氧化二磷出口管(24)安裝在上管板(212)上部的上封頭(214)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置，其特征在于所述汽包(3)上設(shè)有蒸汽出口管(31)，補水進(jìn)口管(32)，充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(13)、充分燃燒區(qū)下降管(14)、對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管(22)和對流傳熱區(qū)下降管(23)的另一端分別與汽包(3)連通。
專利摘要本實用新型公開了一種雙區(qū)型高效回收黃磷燃燒熱能的裝置。從下至上依次包括支架、充分燃燒區(qū)組件、對流傳熱區(qū)組件和汽包；充分燃燒區(qū)下降管的一端與汽包連通，另一端與充分燃燒區(qū)組件的下聯(lián)箱連通；充分燃燒區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的一端與汽包連通，另一端與充分燃燒區(qū)組件的上聯(lián)箱連通；對流傳熱區(qū)下降管的一端與汽包連通，另一端與對流傳熱區(qū)組件中的冷卻水入口管連通，對流傳熱區(qū)水蒸汽導(dǎo)汽管的一端與汽包連通，另一端與對流傳熱區(qū)組件中的水蒸汽出口管連通，充分燃燒區(qū)組件的下封頭與支架相連接。本實用新型所可以實現(xiàn)對黃磷燃燒熱能的高效回收，理論回收率可達(dá)75%以上，促進(jìn)熱法磷酸生產(chǎn)的節(jié)能減排，在熱法磷酸的生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C01B25/027GK202864923SQ20122055468
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者何錦林, 梁慧力, 宋耀祖, 張宇秋, 胡榮貴 申請人:浙江誠泰化工機械有限公司