Патент на изобретение №2300495
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ГАЗОВ ПЕЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРА
(57) Реферат:
Изобретение относится к технологии производства фосфора электротермическим способом, в частности к извлечению фосфора из отходящих газов фосфорных печей. Сущность способа состоит в том, что выходящие печные газы из электрофильтра температурой (570-520 К) непрерывно вводят водяной пар путем распыливания в газоходе с температурой ниже точки росы фосфора в печных газах в пределах (430-380 К). Изобретение позволяет уменьшить количество образующегося шлама до 10% и снизить содержание фосфора в шламе до 5-10%. 1 табл.
Изобретение относится к технологии производства фосфора электротермическим способом, в частности к извлечению фосфора из отходящих газов фосфорных печей. Известен способ выделения фосфора из газов электротермических печей производства фосфора путем обработки водой в две стадии: на первой стадии газы охлаждают до температуры ниже точки росы фосфора и отводят сконденсированный фосфор вместе с водой в сборник, где его накапливают под слоем воды, на второй стадии газы доочищают более холодной водой (Позин М.Е. Технология минеральных солей. 1970, т.2, с.946-954). Недостатком известного способа являются значительное количество образующегося шлама и высокое содержание в нем фосфора. Наиболее близким по технической сущности является способ извлечения фосфора из газов печей производства фосфора, включающий обработку газов перед охлаждением в течение 0,15-2 с парами воды с температурой 140-350°С, подаваемыми в количестве 10-100 г/м3, двустадийное охлаждение газов водой, сбор сконденсированного фосфора в сборнике фосфора и отделение его от шлама (А.с. СССР №1017670, кл. С01В 25/027, бюл. №18, 1983). Недостатком известного способа является также повышенное шламообразование, вызванное наличием в печных газах пыли. Задача изобретения состоит в разработке способа, снижающего шламообразование в процессе извлечения фосфора из газов печей производства фосфора. Технический результат изобретения заключается в снижении шламообразования в процессе извлечения фосфора из газов печей производства фосфора. Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения фосфора из газов печей производства фосфора, включающем обработку газов перед охлаждением в течение 0,15-2 с парами воды с температурой 140-350°С, подаваемыми в количестве 10-100 г/м3, двустадийное охлаждение газов водой, сбор сконденсированного фосфора в сборнике фосфора и отделение его от шлама, согласно изобретению в выходящие из электрофильтра газы с температурой (570-520 К) непрерывно вводят водяной пар путем распыливания в газоходе с температурой ниже точки росы фосфора в печных газах в пределах (430-380 К). Способ осуществляется следующим образом. В выходящие из электрофильтра печные газы с температурой 570-520 К вводят путем распыливания водяной пар с температурой 430-380 К. Минеральные частицы, адсорбировавшие положительные и отрицательные ионы (подавляющая часть заряженных частиц при ионизации печных газов в сильном электрическом поле приобретает отрицательный заряд), и соответственно, не осевших на коронирующих и осадительных электродах, или подвергшихся вторичному уносу уловленной пыли (Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М.: Энергия, 1974, с.403-407), при соприкосновении с водяным паром, соответственно, приобретают отрицательные заряды (отдельные свободные электроны) – положительными ионами и нейтрализуются, или теряют свои отрицательные заряды – отрицательными ионами (так как они переходят по электропроводящему водяному пару на корпус газохода и через него в землю) и разряжаются. При этом нейтрализуются электрические поля вокруг частиц пыли и электрические силы между частицами пыли и молекулами газов. Наличие влаги в зазоре между частицей и подложкой ( в нашем случае молекулой) препятствует возникновению контактной разности потенциалов и поэтому в условиях, когда проявляются капиллярные силы, электрической компонентой сил можно пренебречь (там же, с.315). Частицы минеральной пыли с противоположными зарядами при их соударении друг с другом в газоходе также разряжаются и теряют вокруг себя силовые электрические поля. Развитая активная поверхность минеральных частиц пыли в отсутствие электрических сил адсорбирует влагу из распыливаемого водяного пара в газоходе до полного насыщения и смачивания внутренней и наружной поверхности пор (капилляров) минеральных частиц, покрываясь гидратной оболочкой, и усиливает капиллярные силы адгезии с влагой в последних, и приобретает в дальнейшем гидрофобные свойства по отношению к частицам фосфора, конденсирующимся в результате теплообмена между газами и водяным паром в объеме при понижении температуры газов до точки росы фосфора в печных газах 450-400 К, то есть часть фосфора в газовом тракте при этой температуре может находится в распыленном жидком состоянии (Технология фосфора / Под ред. В.А.Ершова, В.Н.Белова. Л.: Химия, 1979, с.266) в виде каплей. Известно положительное воздействие закрученного потока водяного пара, вводимого коаксиально и противоточно во вращающиеся потоки фосфорсодержащего шлама, для разрушения и разделения шламовых коагуляций с коалесценцией отдельных фосфорных частиц в укрупненные фосфорные агрегаты и сепарацией агрегированного фосфора (Предпатент РК №12244, кл. С01В 25/02, F25В 9/04, бюл. №11, 2002 ). Отличительными признаками предлагаемого способа являются указанный порядок последовательности процессов извлечения фосфора из газов печей производства фосфора: непрерывная обработка водяным паром с температурой (430-380 К) отходящих печных газов из электрофильтра путем распыливания пара в газоходе при температуре (570-520 К), нейтрализация электрических сил между ионами и минеральными частицами пыли при соприкосновении с паром, адсорбция минеральными частицами пыли влаги из водяного пара, гидрофобного взаимодействия адсорбированных влагой минеральных частиц и каплей фосфора, коалесценция каплей фосфора в сплошную жидкую фосфорную фазу. Проведены промышленные испытания предлагаемого способа извлечения фосфора из газов печей производства фосфора в электропечи типа РКЗ-80ф с установленной мощностью 80 МВА. Выход товарного фосфора, изменение количества образующегося шлама и его состава при изменении температуры пара и его расхода представлены в таблице. Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить количество образующегося шлама до 10% и снизить содержание фосфора в шламе до 5-10%.
Формула изобретения
Способ извлечения фосфора из газов печей производства фосфора, включающий обработку газов перед охлаждением парами воды, двустадийное охлаждение газов водой, сбор сконденсированного фосфора в сборнике фосфора и отделение его от шлама, отличающийся тем, что в выходящие из электрофильтра газы с температурой 570-520 К непрерывно вводят водяной пар путем распыливания в газоходе с температурой ниже температуры точки росы фосфора в печных газах в пределах 430-380 К.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.12.2007
Извещение опубликовано: 10.07.2009 БИ: 19/2009
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
