[发明专利]一种制备热法磷酸并回收热能的方法及其装置

权利要求书

1.一种制备热法磷酸并回收热能的方法，将黄磷与氧化剂接触发生燃烧反应，生成含五氧化二磷的气体，含五氧化二磷的气体与水化剂接触，发生水化反应，其特征在于：该方法用微吸收器对水化反应的反应热进行吸热，通过微吸收器（2）后反应热被气液混合物带进分离罐，先通过尾气热量回收设备和浓磷酸冷却器分别吸收气相和液相的热量，再将气相和液相的热量进行中和，最后以饱和软水形式输送至黄磷锅炉的蒸发装置进行蒸汽，实现磷酸制备的同时能回收热能；所述的氧化剂中氧气的质量是所用黄磷质量的1.2-2.6倍，所述的水化剂为水或不同P₂O₅质量分数的溶液，水化剂中水的质量是黄磷质量的0.29-6倍，所用制备饱和软水的水质量为黄磷质量的1-20倍；

含五氧化二磷的气体与水化剂接触，发生水化反应时，所需的水化剂是一次性加入或在第一次加入后，从气液分离的液相的下游处再次加入；

它包括黄磷锅炉（1），黄磷锅炉（1）的出口与微吸收器（2）的气体进口端连接，在微吸收器（2）上设有吸收剂入口和气液混合物出口，气液混合物出口与分离罐（3）相连，分离罐（3）气相出口与尾气冷却器（4）连接，尾气冷却器（4）与气体处理装置相连接，分离罐（3）液相出口与浓磷酸冷却器（6）相连，所述尾气冷却器（4）设有软水进口和预热软水出口，预热软水出口通过管道依次与85磷酸冷却器（7）、浓磷酸冷却器（6）相连，浓磷酸冷却器（6）的饱和软水出口与黄磷锅炉（1）的蒸汽装置相连；

所述微吸收器（2）包括底板和盖板，在底板和盖板中设有一个上的反应板，在盖板的拐角设有吸收剂入口，在反应板的对应位置设有吸收剂通道，在底板和反应板的上板面均布设有平行通道，在吸收剂通道处设有与平行通道走向垂直的分散板，在分散板上设有分散孔，在反应板的底部设有镶入分散板的凹槽，在与吸收剂通道同一侧的底板上设有气体进口，在远离吸收剂通道一侧的反应板上设有气液混合物出口。

2.根据权利要求1所述的制备热法磷酸并回收热能的方法，其特征在于：所述的尾气热量回收设备包括尾气冷却器和85磷酸冷却器，气体通过尾气冷却器吸收热量后将冷却的尾气送至尾气洗涤器进行洗涤，洗涤水的消耗量是黄磷质量的0.29-6倍，洗涤后的水用于水化反应。

3.根据权利要求1或2所述的方法制备热法磷酸并回收热能的装置，它包括黄磷锅炉（1），其特征在于：黄磷锅炉（1）的出口与微吸收器（2）的气体进口端连接，在微吸收器（2）上设有吸收剂入口和气液混合物出口，气液混合物出口与分离罐（3）相连，分离罐（3）气相出口与尾气冷却器（4）连接，尾气冷却器（4）与气体处理装置相连接，分离罐（3）液相出口与浓磷酸冷却器（6）相连，所述尾气冷却器（4）设有软水进口和预热软水出口，预热软水出口通过管道依次与85磷酸冷却器（7）、浓磷酸冷却器（6）相连，浓磷酸冷却器（6）的饱和软水出口与黄磷锅炉（1）的蒸汽装置相连；

所述微吸收器（2）包括底板和盖板，在底板和盖板中设有一个上的反应板，在盖板的拐角设有吸收剂入口，在反应板的对应位置设有吸收剂通道，在底板和反应板的上板面均布设有平行通道，在吸收剂通道处设有与平行通道走向垂直的分散板，在分散板上设有分散孔，在反应板的底部设有镶入分散板的凹槽，在与吸收剂通道同一侧的底板上设有气体进口，在远离吸收剂通道一侧的反应板上设有气液混合物出口。

4.根据权利要求3所述的制备热法磷酸并回收热能的装置，其特征在于：所述的平行通道的水力半径为0.05mm-10mm，分散孔的半径为0.01mm-2mm，分散孔的轴线与平行通道轴线的夹角为20°-90°，物料的停留时间为1s-60s。