Способ и устройство комбинированного производства желтого фосфора и силового газа Советский патент 1939 года по МПК C01B25/02 C10K1/10 

Как известно, для восстановления при высокой температуре фосфора иа фосфоритов в доменных печах требуется углерод. На практике последний применяется в виде древесного угля и кокса. Большой интерес представляет применение в качестве восстановителя в домне непосредственно торфа и угля. Однако при работе на последних образующиеся смолы реагируют с восстановленным фосфором, превращая его в большом количестве в фосфористый водород.

Для устранения этого недостатка, согласно настоящему изобретению, предлагается торфяной кокс, необходимый для восстановления фосфоритов, получать швелеванием торфа в струе горячей смеси газов: доменного, освобожденного известным способом от паров фосфора, и швельгаза, освобожденного от паров смолы, подогретой в каупере.

Для выполнения этого способа предлагается устройство, состоящее (см. чертеж) из швельщахты /, щахты для восстановления фосфоритов 5, центробежного пылеочистителя 6 с пневматической подачей пыли в печь, бункера для торфа или угля 5 бункера для фосфорита 7.

Торф или уголь из бункера 8 поступает в швельшахту J. Внутри швельшахть устроен конус 9 в виде решетки (из железа, чугуна, шамота или иного .материала) с отверстиями (щелями), по которой материал легко передвигается вниз. Под эти отверстия по патрубку J2 направляют нагретый до 500-700 газ из газгольдера 20, состоящий из смеси доменного газа и швельгаза, освобожденных от паров фосфора и смолы, который, пройдя отверстия под решеткой 9 по стрелкам, проходит через, толщу торфа (угля), производя коксование последних. Образующиеся продукты разложения смолы и вода разложения отводятся через зонт 13 и патрубок 14 по трубе в гидравлику 16. Здесь происходит отделение тяжелых фракций смолы, после чего газ для более тонкой очистки от легко кипящих фракций направляется в электрофильтр 40 через соответствующий холодильник /7 и затем при помощи эксгаустера в газгольдер. Прококсованный на решетке 9 торф (уголь) ссыпается на аналогично устроенную решетку 3, через отверстия которой из газгольдера 20 направляется холодный газ, отнимающий тепло от полученного кокса.

а сам, нагревшись, следует через воронку 4 и трубу 15 в каупер 23 (можно работать также и без охлаждения.)

Охлажденный описанным путем кокс при помощи горизонтально движущегося механизма 27 ссыпается в шахту 5, в которую одновременно добавляют необходимое количество фосфорита из бункера 7 при помощи шнекового транспортера.

Газ, нагретый за счет физического тепла кокса, частично сжигается в топке 22 и направляется по трубе 2 для подсушки коксуемого материала. Для этого в бункере 8 устроена решетка со щелями, по которой торф легко ссыпается вниз, а горячие с температурой 250° газы проходят через всю толщу материала, отнимают от него гигроскопическую влагу и при помощи венти.лятора 35 выбрасываются в атмосферу.

Другая часть поступает в каупер 23 И нагревается через теплообменную поверхность за счет теплоты сгорания газа в топке 22. Можно также для этого применять терлообменный аппарат, работающий на принципе рекуператора.

Нагретый в каупере 23 газ по теплоизолированной магистрали через nafpyбок 12 идет в щвельщахту. Полученная, как указано выше, шихта (кокс-f + фосфорит) спускается вниз в область расположения фурм 28, через которые вдувается смесь кислорода и воздуха. В результате восстановления образуется фосфор, а газ, состоящий в основном из СО и азота, выводится из печи через трубу 29. Отсюда газ поступает в центробежный пылеотделитель 6, состоящий из быстро вращающегося (1500-3000 об/мин.) барабана с множеством отверстий, соединенного с горизонтальным валом электромотора. Встречая вращающийся барабан, пыль, под влиянием центробежной силы, от брасывается к периферии и падает в бункер 32. Свободный от пыли газ проходит через отверстия внутрь барабана и затем направляется в конденсатор для улавливания фосфора. Пыль из бункера 32 по трубопроводу

пневматически засасывается дутьем, обогащенным кислородом, через фурмы в горн печи 33. Колошниковую пыль можно использовать для усреднения НзРО,, получаемой при сжигании фосфора, в виду наличия в ней всего около 7/о полуторных окислов или PgOs. Таким образом представляется полная возможность утилизации пыли. В конденсаторе 34 происходит (за счет вбрызгивания воды конденсация фосфора. Далее газ очищается от РНз и следов фосфора азотной кислотой в блшне 35 с кварцевой насадкой, затем промывается в скруббере 36 щелочью и, очищенный, направляется в газгольдер 20, откуда часть поступает на швелевание по трубе 2i, другая часть - для газоснабжения.

Предмет изобретения.

1.Способ комбинированного производства желтого фосфора и силового газа путем обработки фосфоритов в домне, работающей на кислородном дутье, отличающийся тем, что торфяной кокс, необходимый для восстановления фосфоритов, получают швелеванием торфа в струе горячей смеси газов: доменного, освобожденного известным способом от паров фосфора, и швельгаза, освобожденного от паров смолы, подогретой- в каупере.

2.Прием выполнения способа согласно п. 1, отлитющийся тем, что смесью доменного и швельгаза охлаждают торфяной кокс, перед направлением последнего в процесс доменной возгонки фосфора, а отходящие из каупера топочные газы используют для подсушивания сырого торфа в верхней части швельшахты.

3.Устройство для выполнения способа согласно пп. I и 2, отличающееся комбинированным применением доменной печи для возгонки фосфора и расположенной над нею шахтной печи для швелевания торфа в струе горячей смеси доменного и швельгазов. к авторскому свидетельству И. № 55908 С. Розенкранца

г-

гИ

А

.,Щ

13 ЗФ1

28