Устройство для сжигания отходов фосфорного производства Советский патент 1991 года по МПК F23G5/00 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к устройствам по переработке отходов фосфорного производства.

Целью изобретения является обеспечение возможности переработки твердых фосфорсодержащих отходов при одновременном получении плавленных фосфорных удобрений.

На фиг. 1 представлено устройство для сжигания отходов фосфорного производства; на фиг. 2 -узел установки полого цилиндра на горизонтальной перегородке (разрез Л-А на фиг. 1).

Устройство содержит вертикальные футерованные камеру 1 сжигания с крышкой 2 и камеру 3 дожигания, соединенные между собой пережимным патрубком 4. В верхней части камеры 1 сжигания расположены узел 5 подачи исходного сырья и горелочные устройства 6. На расстоянии (0,25-0,35)Н от крышки 2 камеры сжигания установлена горизонтальная перегородка 7, где Н - полная высота камера сжигания. В центре перегородки выполнено отверстие 8 диаметром, равным (0,15-0,2)0, где D - диаметр горизонтальной перегородки. Над отверстием 8 перегородки установлен полый цилиндр 9, перекрытый отбойным конусом 10, На боковой поверхности цилиндра 9 расположен два ряда окон: верхний ряд окон 11 предназначен для продуктов сгорания, нижний ряд окон 12 - для расплава.

В нижней части камеры 1 сжигания находится патрубок 13 для отвода целевого продукта плавленых удобрений, выполненный ступенчатым, а в верхней части камеры 3 дожигания находится патрубок 14 для отвода продуктов сгорания, содержащих фосфорный ангидрид.

Устройство работает следующим образом.

Шлак -- твердый отход фосфорного производства, содержащий 0,5% фосфора, через узел 5 подачи исходного сырья поступает на горизонтальную перегородку

7 камеры 1. Шлак, поступающий на горизонтальную перегородку 7, расположенную на расстоянии (0,25-0,35)Н от крышки 2 камеры сжигания, подвергается воздействию

высоких температур, достигаемых за счет работы горелочных устройств 6, вследствие чего происходит его плавление. Расплав шлака стекает в горизонтальной перегородки через нижний ряд окон 12, расположенных на боковой поверхности полого цилиндра 9, и через отверстие 8 и горизонтальной перегородке диаметром (0,15-0,2)0 попадает в зону обезвреживания. Продукты сгорания из зоны плавления в зону обезвреживания поступают через верхний ряд окон 11, расположенных на боковой поверхности полого цилиндра 9, и через отверстие 8 в горизонтальной перегородке. Полый цилиндр 9 перекрыт отбойным конусом 10,

способствующим равномерному распределению шлака по горизонтальной перегородке.

В зоне обезвреживания камеры 1 перемещение расплава происходят в потоке

продуктов сгорания, что обеспечивает поддержание температуры расплава на уровне, не позволяющем перейти расплавку трикальцийфосфата из а-формы в /3-форму, в которой он находился в исходном

продукте, о. -форма трикальцийфосфата содержит P2U5 в лимонно-растворимой форме и при полном отсутствии фосфора является удобрением. Расплав удаляется через патрубок 13 для отвода целевого

продукта. В продуктах сгорания содержится P20s, образующийся из фосфора, выделяющегося из сплава. По пережим- ному патрубку 4 продукты сгорания транспортируются в камеру 3 дожигания,

в которой происходит окончательное до- окисление фосфора до P20s. Продукты сгорания, содержащие P20s, удаляются через патрубок 14. Расплав, удаляемый через патрубок 13, и продукты сгорания,

удаляемые через патрубок 14, не содержат свободного фосфора.

Наличие горизонтальной перегородки которая делит рабочий орган камеры сжигания на две неравных по обьему зоны, позволяет одновременно проводить плавление твердых отходов фосфорсодержащих шлаков и обезвреживание их от фосфора.

Горизонтальная перегородка расположена на расстоянии (0,25-0,35)Н от крышки сжигания. Опытная проверка показывает (габл.1), что при расположении ее на расстоянии менее 0.25Н, где Н - полная высота камеры 1, температура под крышкой резко повышается и плавление твердых фосфорсодержащих отходов начинается еще в загрузочном устройстве, что ведет к его забиванию и остановке устройства. При расположении горизонтальной перегородки на расстоянии более 0.35Н сокращается зона обезвреживания и не происходит полного удаления фосфора из шлака.

Выполнение отверстия в центре перегородки позволяет транспортировать расплав и дымовые газы из зоны плавления шлака в зону обезвреживания при оптимальных условиях. Опытная проверка (табл. 2) показывает необходимость выполнения отверстия в центре перегородки диаметром (0,15- 0,2)0, где О - диаметр перегородки. При выполнении указанного отверстия диаметром мене 0.15D скорость дымовых газов возрастает и происходит захэат пылевидных частиц нерасплавленного шлака, которые загрязняют конечный продукт - плавленые удобрения. При выполнении отверстия диаметром более 0,20 скорость дымовых газов уменьшается с одновременным резким падением температуры их в зоне обезвреживания, что приводит к получению в качестве конечного продукта расплавленного шлака вместо удобрений,

Отбойный конус, перекрывающий полый цилиндр, предотвращает повреждения конструктивных элементов при загрузке твердых фосфорсодержащий отходов и

распределяет их по поверхности горизонтальной перегородки для равномерного плавления.

Два ряда окон на боковой поверхности

полого цилиндра позволяет равномерно и раздельно транспортировать из зоны плавления в зону обезвреживания расплав и дымовые газы, что обеспечивает оптимальные условия получения плавленых

удобрений при обезвреживании шлака. Через верхний ряд окон транспортируются дымовые газы, через нижний - расплав. Предлагаемое устройство обеспечивает переработку твердых отходов фосфорного производства, получение двух целевых продуктов: плавленных удобрения - трикальцийфосфат - и фосфорного ангидрида, отсутствие свободного фосфора в целевых продуктах и экологический эффект.

Формула изобретения Устройство для сжигания отходов фосфорного производства, содержащее вертикальные камеры сжигания и дожигания, установленные параллельно и соединенные пережимным патрубком, узел подачи исходного сырья, горелочные устройства и патрубки для отвода продуктов сгорания и

целевого продукта, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможность переработки твердых фосфорсодер- жащих отходов при одновременном получении плавленных фосфорных удобрений, оно снабжено установленной в камере сжигания горизонтальной перегородкой на расстоянии (0,25-0,35)Н от крышки камеры сжигания, где Н - полная высота камеры, в центре перегородки выполнено отверстие

диаметром (0,15-0,2)0, где О - диаметр горизонтальной перегородки, а над отверстием перегородки установлен перекрытый отбойным конусом полый цилиндр, на боковой поверхности которого выполнено два ряда окон.

Таблица 1

А-А

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к устройствам по переработке отходов фосфорного производства. Целью изобретения является обеспечение возможности переработки твердых фосфорсодержащих отходов при одновременном получении плавленных фосфорных удобрения. Устройство содержит вертикальные камеры 1 и 3 сжигания и дожигания, соединенные пережимным патрубком 4, узел 5 подачи исходного сырья и горелочные устройства 6. Для отвода продуктов сгорания и целевого продукта камеры снабжены патрубками 13 и 14. В камере 1 сжигания установлена горизонтальная пе

10

фиг.2