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公司專利產(chǎn)品-熱法磷酸反應(yīng)塔獲云南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

熱法磷酸反應(yīng)塔主要科技創(chuàng)新

創(chuàng)新點(diǎn)1:發(fā)明了高效回收黃磷燃燒熱副產(chǎn)蒸汽的雙區(qū)型結(jié)構(gòu)特種燃磷塔,實(shí)現(xiàn)了熱法磷酸生產(chǎn)余熱回收效率的突破。

首次提出并實(shí)施了具有輻射與對(duì)流換熱面的雙區(qū)型結(jié)構(gòu)燃磷塔,它包括充分燃燒區(qū)與強(qiáng)化傳熱區(qū),黃磷燃燒熱的回收先后在燃磷塔的這兩個(gè)區(qū)域完成。其中的充分燃燒區(qū)溫度在700~2000℃,屬高溫區(qū)域,采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu),主要借助輻射方式傳熱;而強(qiáng)化傳熱區(qū)溫度在700℃以下,為相對(duì)低溫區(qū)域,在圓筒體內(nèi)布置換熱管束,主要借助對(duì)流方式傳熱。采用本項(xiàng)目雙區(qū)型結(jié)構(gòu)燃磷塔后,高溫工藝氣體經(jīng)輻射和對(duì)流兩級(jí)吸熱,其出口溫度可由原來(lái)的700℃下降至450℃左右,從而提高了余熱回收的效率,增加了燃磷塔副產(chǎn)蒸汽的能力與產(chǎn)量,滿足了磷化工生產(chǎn)企業(yè)對(duì)副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)量的要求,對(duì)于磷化工生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能降耗、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。

創(chuàng)新點(diǎn)2:通過(guò)結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新,提出了一種熱法磷酸生產(chǎn)熱電自平衡系統(tǒng)技術(shù),解決了副產(chǎn)蒸汽的產(chǎn)量與品位的協(xié)調(diào)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了熱法磷酸生產(chǎn)余熱利用效率的突破。

熱法磷酸生產(chǎn)企業(yè)對(duì)燃磷塔副產(chǎn)蒸汽具有不同需求,有的要求增加副產(chǎn)蒸汽的產(chǎn)量,有的要求提高副產(chǎn)蒸汽的品位(即蒸汽壓力),本項(xiàng)目提出了一種熱法磷酸生產(chǎn)熱電自平衡系統(tǒng)的技術(shù)。通過(guò)對(duì)燃磷塔的結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了增加副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)量(熱)與提高副產(chǎn)蒸汽壓力用于發(fā)電(電)之間的熱電平衡。

創(chuàng)新點(diǎn)3:建立了模擬燃磷塔內(nèi)流動(dòng)、燃燒與傳熱過(guò)程相耦合的物理-數(shù)學(xué)模型,揭示了特種燃磷塔結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)對(duì)其性能的影響規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了對(duì)新型特種燃磷塔的參數(shù)優(yōu)化。

在模型驗(yàn)證與完善的基礎(chǔ)上,分別模擬研究了不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)(包括塔形、塔高、塔徑、噴槍高度、噴槍安裝角度及其數(shù)量)和工藝控制參數(shù)(包括燃磷量、空氣過(guò)剩系數(shù))對(duì)燃磷塔內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的影響規(guī)律,并綜合權(quán)衡設(shè)備安全性、余熱回收效率、可操可控性、硬件投資、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)輸條件等,確定了特種燃磷塔典型系列型號(hào)的優(yōu)化方案,從而推動(dòng)了以增加副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)量與提高副產(chǎn)蒸汽品位為導(dǎo)向的熱法磷酸生產(chǎn)節(jié)能減排專用裝備技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣。

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