黃磷生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工藝流程短且能生產(chǎn)出高品質(zhì)黃磷的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，包括制磷電爐、噴淋器和受磷槽，所述受磷槽連接一錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)，該錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)包括中間槽、錯(cuò)流微濾裝置以及連接于中間槽與錯(cuò)流微濾裝置之間的循環(huán)管路，該循環(huán)管路上設(shè)有驅(qū)動(dòng)待過(guò)濾的黃磷在中間槽與錯(cuò)流微濾裝置之間循環(huán)流動(dòng)的泵；所述中間槽通過(guò)輸磷管連接受磷槽，中間槽的底部通過(guò)泥磷排放通道連接濃縮機(jī)，濃縮機(jī)上分別設(shè)置有排水口和排渣口。該設(shè)備工藝流程短，降低了人力和物資消耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】黃磷生產(chǎn)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種黃磷生產(chǎn)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 黃磷是一種高能耗、高物耗、高污染的化工產(chǎn)品。目前的黃磷生產(chǎn)工藝是將磷礦、 焦炭和硅石原料按比例投入電爐反應(yīng)，然后通過(guò)噴淋器對(duì)爐氣進(jìn)行噴淋冷卻并在噴淋器下 部的受磷槽中得到粗磷，然后再將粗磷導(dǎo)入精制槽內(nèi)進(jìn)行幾級(jí)精制，最終得到黃磷產(chǎn)品。黃 磷精制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量泥磷，泥磷中的含磷量較高，目前是通過(guò)多級(jí)回收工藝對(duì)泥磷中 的磷進(jìn)行回收，設(shè)備、人力、水和能耗均消耗較大。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝流程短且能生產(chǎn)出高品質(zhì)黃磷 的黃磷生產(chǎn)設(shè)備。
[0004] 本實(shí)用新型的黃磷生產(chǎn)設(shè)備包括制磷電爐、噴淋器和受磷槽，所述受磷槽連接一 錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)，該錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)包括中間槽、錯(cuò)流微濾裝置以及連接于中間槽與錯(cuò)流微濾 裝置之間的循環(huán)管路，該循環(huán)管路上設(shè)有驅(qū)動(dòng)待過(guò)濾的黃磷在中間槽與錯(cuò)流微濾裝置之間 循環(huán)流動(dòng)的泵；所述中間槽通過(guò)輸磷管連接受磷槽，中間槽的底部通過(guò)泥磷排放通道連接 濃縮機(jī)，濃縮機(jī)上分別設(shè)置有排水口和排渣口。通過(guò)上述設(shè)備，受磷槽中的粗磷將進(jìn)入錯(cuò) 流過(guò)濾系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)循環(huán)錯(cuò)流過(guò)濾，由于采用了錯(cuò)流微濾裝置("微濾"通常是指過(guò)濾精度在 0. 1 - 20 μ m范圍的過(guò)濾)，生產(chǎn)的黃磷純度高，錯(cuò)流過(guò)濾過(guò)程中中間槽底部逐漸形成含磷 量較低的泥磷，這些泥磷隨后排入濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，實(shí)現(xiàn)泥渣和水的分離，水可回用，泥渣 中磷含量低，從而保證黃磷產(chǎn)品的回收率。該設(shè)備用錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)、濃縮機(jī)替代了目前的幾 級(jí)精制和多級(jí)泥磷回體系，工藝流程短，降低了人力和物資消耗。上述錯(cuò)流微濾裝置的過(guò)濾 材料的過(guò)濾精度優(yōu)選為0. 5 - 10 μ m，既能夠提高黃磷產(chǎn)品的純度，也不會(huì)因過(guò)濾精度過(guò)高 而影響過(guò)濾材料的滲透性。錯(cuò)流微濾裝置的過(guò)濾材料可以采用燒結(jié)金屬多孔材料或燒結(jié)陶 瓷多孔材料。
[0005] 為了提高待過(guò)濾黃磷在錯(cuò)流微濾裝置中的流動(dòng)性，防止過(guò)濾通道堵塞，本實(shí)用新 型的黃磷生產(chǎn)設(shè)備還進(jìn)一步的在所述錯(cuò)流微濾裝置的外殼內(nèi)設(shè)有用于傳送水的第一通道、 用于傳送待過(guò)濾黃磷的第二通道以及用于傳送過(guò)濾后純凈黃磷的第三通道，第一通道與第 二通道之間經(jīng)由具有通過(guò)性的第一分隔壁所分隔，第二通道與第三通道之間經(jīng)由兼作過(guò)濾 材料的第二分隔壁所分隔，過(guò)濾時(shí)第一通道內(nèi)的流體壓力 > 第二通道內(nèi)的流體壓力 > 第三 通道內(nèi)的流體壓力，從而使水穿過(guò)第一分隔壁進(jìn)入第二通道，水和待過(guò)濾黃磷的混合物濾 過(guò)第二分隔壁進(jìn)入第三通道；所述第一通道連接進(jìn)水管，第二通道的兩端分別連接在循環(huán) 管路上，第三通道連接黃磷輸出管。顯然，由于水與待過(guò)濾黃磷混合使得待過(guò)濾黃磷受到稀 釋?zhuān)适勾^(guò)濾黃磷整體的流動(dòng)性增高，有效的避免在過(guò)濾中待過(guò)濾黃磷不斷被濃縮所導(dǎo) 致的過(guò)濾效率下降甚至停滯的問(wèn)題，從而也就降低了過(guò)濾通道堵塞的可能性。其中，為使第 一分隔壁具有所述的通過(guò)性，第一分隔壁可以由滲透性材料制作或/和第一分隔壁上間隔 加工有溢流孔。在采用上述錯(cuò)流微濾裝置的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可進(jìn)一步將濃縮機(jī)的排 水口通過(guò)回流加熱裝置連接第一通道的進(jìn)水口，這樣，將利用濃縮機(jī)分離得到的水經(jīng)加熱 后稀釋待過(guò)濾黃磷，既實(shí)現(xiàn)了水的高效利用，同時(shí)通過(guò)加熱確保黃磷流動(dòng)性。
[0006] 由于水在第二通道中流動(dòng)并不斷的濾過(guò)第二分隔壁（即過(guò)濾材料）進(jìn)入第三通道， 因此，第二通道內(nèi)的流體必然存在著沿流動(dòng)方向濃度逐漸增大的梯度變化趨勢(shì)。對(duì)此，本實(shí) 用新型建議采用第一通道內(nèi)的流體方向與第二通道內(nèi)的流體方向相反的設(shè)計(jì)，從而利用流 體在通道內(nèi)流動(dòng)時(shí)壓力會(huì)逐漸衰減的原理：由于流向相反，第一通道內(nèi)的流體向第二通道 流動(dòng)的壓力沿著第二通道內(nèi)的流體方向逐漸加大，從而就使得第一介質(zhì)經(jīng)第一分隔壁進(jìn)入 第二層通道中各處的量沿第二層通道內(nèi)的流體方向逐漸增加，使水經(jīng)第一分隔壁進(jìn)入第二 通道中各處的量具有沿第二通道內(nèi)的流體方向逐漸增加的變化梯度，使得第二通道內(nèi)的濃 度梯度被部分或完全抵消，第二通道內(nèi)的濃度將更加均勻，提高過(guò)濾效率和穩(wěn)定性。
[0007] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明、本實(shí)用新型附加的 方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用 新型的實(shí)踐了解到。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型黃磷生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 首先說(shuō)明，本申請(qǐng)中的術(shù)語(yǔ)"過(guò)濾精度"是指，過(guò)濾材料對(duì)某一粒徑顆粒的去除率 在98%以上，則將該粒徑稱(chēng)為過(guò)濾材料的過(guò)濾精度。
[0010] 圖1所示，噴淋器1〇〇的底部連接受磷槽200,受磷槽200連接一錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng) 300，錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)300包括中間槽310、錯(cuò)流微濾裝置320以及連接于中間槽310與錯(cuò)流微 濾裝置320之間的循環(huán)管路330,循環(huán)管路330上設(shè)有驅(qū)動(dòng)待過(guò)濾的黃磷在中間槽310與錯(cuò) 流微濾裝置320之間循環(huán)流動(dòng)的泵340,中間槽310通過(guò)輸磷管連接受磷槽200,中間槽310 的底部通過(guò)泥磷排放通道連接濃縮機(jī)400,濃縮機(jī)400上分別設(shè)置有排水口和排渣口。其 中，錯(cuò)流微濾裝置320的外殼內(nèi)設(shè)有用于傳送水的第一通道321、用于傳送待過(guò)濾黃磷的第 二通道322以及用于傳送過(guò)濾后純凈黃磷的第三通道323,第一通道321與第二通道322之 間經(jīng)由燒結(jié)金屬多孔材料構(gòu)成的第一分隔壁324所分隔，第二通道322與第三通道323之 間經(jīng)由燒結(jié)金屬多孔材料構(gòu)成并兼作過(guò)濾材料的第二分隔壁325所分隔，第一通道321的 進(jìn)水口通過(guò)回流加熱裝置連接濃縮機(jī)400的排水口，第二通道322的兩端分別連接在循環(huán) 管路330上，第三通道323連接黃磷輸出管。如圖1，第一分隔壁324可設(shè)計(jì)成由燒結(jié)金屬 多孔材料構(gòu)成的上端開(kāi)口、下端封閉的管狀結(jié)構(gòu)，第二分隔壁325構(gòu)成設(shè)計(jì)成由燒結(jié)金屬 多孔材料構(gòu)成兩端開(kāi)口并套裝在第一分隔壁324外部的管狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)錯(cuò)流微濾裝置320 中還設(shè)置有固定第一分隔壁324和第二分隔壁325的孔板和用于分流的分隔件，以便在錯(cuò) 流微濾裝置320中形成由內(nèi)向外層疊的第一通道321、第二通道322和第三通道323。注意 第二分隔壁325的燒結(jié)金屬多孔材料的孔徑應(yīng)達(dá)到10 μ m以下過(guò)濾精度的要求。而第一分 隔壁324的燒結(jié)金屬多孔材料的孔徑可以比第二分隔壁325大。
[0011] 實(shí)施例
[0012] 如圖1，受磷槽200中的粗磷(單質(zhì)磷的重量含量為80%)進(jìn)入中間槽310,然后在泵 340的作用下進(jìn)入錯(cuò)流微濾裝置320的第二通道322,并由下往上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，加熱至80°C左 右的熱水從第一通道321的上端進(jìn)入，并由上往下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，確保第一通道321內(nèi)的流體 壓力 >第二通道322內(nèi)的流體壓力 >第三通道323內(nèi)的流體壓力，從而使水穿過(guò)第一分隔 壁324進(jìn)入第二通道322,水和待過(guò)濾黃磷的混合物濾過(guò)第二分隔壁325 (過(guò)濾精度0. 3 - 0. 5 μ m)進(jìn)入第三通道323,從第三通道323連接的黃磷輸出管中輸出純凈黃磷(單質(zhì)磷的 重量含量達(dá)到99. 9%以上)，第二通道322內(nèi)未被過(guò)濾的黃磷從第二通道322上端口流出， 經(jīng)循環(huán)管路330最終重新進(jìn)入錯(cuò)流微濾裝置320進(jìn)行過(guò)濾，一段時(shí)間后中間槽310底部形 成含磷量< 5% (重量）的泥磷，這些泥磷隨后被排入濃縮機(jī)400進(jìn)行濃縮，實(shí)現(xiàn)泥渣和水的 分離，水通過(guò)回流加熱裝置進(jìn)行加熱后回流至第一通道321。
【權(quán)利要求】
1. 黃磷生產(chǎn)設(shè)備，包括制磷電爐、噴淋器和受磷槽，其特征在于：所述受磷槽（200)連 接一錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)（300 )，該錯(cuò)流過(guò)濾系統(tǒng)（300 )包括中間槽（310 )、錯(cuò)流微濾裝置（320 )以 及連接于中間槽（310)與錯(cuò)流微濾裝置（320)之間的循環(huán)管路（330)，該循環(huán)管路（330)上 設(shè)有驅(qū)動(dòng)待過(guò)濾的黃磷在中間槽（310)與錯(cuò)流微濾裝置（320)之間循環(huán)流動(dòng)的泵（340);所 述中間槽（310)通過(guò)輸磷管連接受磷槽（200)，中間槽（310)的底部通過(guò)泥磷排放通道連接 濃縮機(jī)（400 )，濃縮機(jī)（400 )上分別設(shè)置有排水口和排渣口。
2. 如權(quán)利要求1所述的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述錯(cuò)流微濾裝置（320)的外殼內(nèi) 設(shè)有用于傳送水的第一通道（321)、用于傳送待過(guò)濾黃磷的第二通道（322)以及用于傳送 過(guò)濾后純凈黃磷的第三通道（323)，第一通道（321)與第二通道（322)之間經(jīng)由具有通過(guò)性 的第一分隔壁（324)所分隔，第二通道（322)與第三通道（323)之間經(jīng)由兼作過(guò)濾材料的第 二分隔壁（325)所分隔，過(guò)濾時(shí)第一通道（321)內(nèi)的流體壓力>第二通道（322)內(nèi)的流體壓 力>第三通道（323)內(nèi)的流體壓力，從而使水穿過(guò)第一分隔壁（324)進(jìn)入第二通道（322)， 水和待過(guò)濾黃磷的混合物濾過(guò)第二分隔壁（325)進(jìn)入第三通道（323);所述第一通道（321) 連接進(jìn)水管，第二通道（322)的兩端分別連接在循環(huán)管路（330)上，第三通道（323)連接黃 磷輸出管。
3. 如權(quán)利要求2所述的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述第一分隔壁（324)由滲透性材 料制作或/和第一分隔壁（324)上間隔加工有溢流孔。
4. 如權(quán)利要求2所述的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：第一通道（321)內(nèi)的流體方向與第 二通道（322)內(nèi)的流體方向相反。
5. 如權(quán)利要求2所述的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述濃縮機(jī)（400)的排水口通過(guò)回 流加熱裝置連接第一通道（321)的進(jìn)水口。
6. 如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述錯(cuò) 流微濾裝置（320)的過(guò)濾材料采用燒結(jié)金屬多孔材料或燒結(jié)陶瓷多孔材料。
7. 如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的黃磷生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于：所述錯(cuò) 流微濾裝置（320)的過(guò)濾材料的過(guò)濾精度為0. 5 - 10 μ m。
【文檔編號(hào)】C01B25/047GK203877917SQ201420092295
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】高麟, 汪濤, 蔣敏 申請(qǐng)人:成都易態(tài)科技有限公司