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1、中报云南省科技奖励公示材料项目名称：热法磷加工热能回收与利用新技术及其产业化、项目基本情况成果登记号：1492015Y0002项目名称热法磷加工热能回收与利用新技术及其产业化候选人梅毅，杜强，宁平，杨亚斌，王政伟，莫宾，何锦林，宋耀机，梁慧丿J,龙萍，马航，蔡鸣，张宇秋候选单位昆明理工大学，云南省化工研究院，武汉东晟捷能科技有限公司，常州 大学，浙江诚泰化工机械有限公司，清华大学推荐单位（盖章）云南省教育厅推荐专业（学科） 评审委员会项目所属学科1化学工程项目所属学科2无机化学丁程项目所属学科3环境工程学主题词所属国民 经济行业制造业任务来源省级科技计划 h选计划下达单位/ 部门云南省科技厅计
2、划名称和编号云南省科技计划项目大型热法磷酸装置热能利用技术开发及应用示范（项 目编号:2008AA008）横向：8x2800kg/h燃磷量热法磷酸生产热能冋收产生中压蒸汽技术转让（合 同编号：2009-5301-01-000433）:黄磷炉尾气燃烧热能综合利用系统及装置 购销合同等项目开始时间2008 年项目结束时间2014年12月密级/期限（年）定密机构成果应用于生产 时间2010 年成果应用单位 数量14成果类別应用技术类授权发明 专利（项）4授权的其他 知识产权（项）11二.项目简介邙艮1000字以内)科技进步奖应包含项日主要技术内容、授权专利情况、技术经济指标、应用推广及效益情况等内
3、容。针对热法磷加工(黃磷与热法磷酸生产)热能冋收与利用过程中，黃磷尾气 燃烧腐蚀设备，黃磷反应热副产蒸汽压力低等问题，通过实验室研究、中试、生 产试验与生产验证，在国内外首次攻克了热法磷加工热能冋收与利用中的腐蚀与 控制的关键核心技术，创造性地设计、制造了黃磷尾气燃气锅炉和冋收黃磷反应 热副产中压蒸汽的特种燃磷塔。本项H的原始创新性体现在以下三个方面：(1) 首次系统研究了磷燃烧后的p4o10与h2o的反应产物及其性质，并在 国内外首次提出利用P4O10与H2O反应产物物理性质的差异来控制并防止高温酸 性气体对设备材质的腐蚀，形成了木项FI的关键核心技术，为黃磷尾气燃气锅炉 和特种燃磷塔的工程
4、化开发提供了理论基础和设计依据。(2) 在国内外首次开发了具有分段式结构且实现热能梯级利用的黃磷尾气 热能回收与利用系统采用控制不同温度区冋、低P40io/H20(wt)丿乂应产物的霧八I腐蚀温度，辅以 涂层防腐技术，确保黃磷尾气燃烧热能冋收与利用系统长周期稳定运行。该系统 包括分段式黃磷尾气燃气锅炉和余热冋收装置，其关键技术包括：旋混式专用 燃烧器；由蜂窝式陶瓷蓄热器与膜式喷涂水冷壁管构成的高温燃烧室(高温辐 射段)；具有A型结构的对流过热蒸汽段和具有喷碳防腐的对流饱和蒸汽段； 低温段废液冋收与处理系统；多级控制双向保护自动控制系统。该系统在燃 气锅炉产出中压(2.5MPa, 385C)过热
5、蒸汽，余热回收装置产出低床(l.OMPa) 饱和蒸汽，形成了 420 t/h专用燃气锅炉系列，热能利用率达90%o(3) 在国内外首次开发了利用黄磷燃烧热副产中压蒸汽及其大型化技术的 热能回收与利用系统以高温、高P4O10/H2O(wt)反应产物在490C下形成固体结膜物的防腐机理 为核心，开发了利用黃磷燃烧热副产中压蒸汽的特种燃磷塔结构创新与装备技 术，关键技术包括：内外联通的双环形上集箱；具有多排管多集箱的大型化 装备技术；下集箱与上升管的锥体连接及其独立冷却小水箱；具有半圆型冷 却盘管的上封头及具有内外承压的镶嵌式中空下封头等。副产蒸汽压力从原来的 1.2MPa提高到3.9MPa,最大单
6、系列磷酸装置能力达100kt/a。本项Fl已获授权发明专利4项，实用新型专利项，主编、参编专著各1 部，主持制定国家标准1项。整体技术处于国际先进、国内领先水平。在14个 企业，26套装置上获得了应用，占国内黃磷总产能的9%,占热法磷酸总产能的 21%o 20122014年，副产蒸汽461万吨，新增利润9.2亿元，折合节约标煤59.5 万吨，节水486万nA节电1958万kWh,减排CO2156万吨；取得了显著的经 济和社会环境效益。候选人贡献情况：梅毅1提出整体创新思路并组织实施（主要技术创新点1、2、3）；2、主持磷燃烧后的PQi。与H2O的反应产物及其性质研究，并在国内 外首次提出利用P
7、Qio与H2O反应产物物理性质的差异来控制并防 止高温酸性气体对设备材质的腐蚀，形成了本项目的关键核心技 术（主要技术创新点1）;3主持编制了我国首部磷酸（热法）生产技术规范国家标准 （GB/T28602-2012）；4、主持编制了黄磷反应热的回收与利用专著；作为第二编写人 员，参与编撰现代磷化工技术和应用专著。二杜强1主持具有分段式结构且实现热能梯级利用的黄磷尾气热能回收与 利用系统的技术开发（主要技术创新点2）；2、参与黄磷尾气燃烧后的PQio与H2O反应产物及其性质研究，并将 研究成果应用于黄磷尾气热能回收与利用系统的技术开发（主要 技术创新点1）;3、主持黄磷尾气燃气锅炉、余热回收装置
8、的设计、制造与推广（主 要技术创新点2）。三.宁平1. 捉出黄磷尾气中主要杂质对锅炉材料的腐蚀机理，利用温度和锅炉材料材质差异，控制高温酸性气体对设备材质的腐蚀，为本成果关键核心技术（主耍技术创新点1）的提出提供了理论依据;2 主持黄磷尾气净化技术研究以满足黄磷尾气燃气锅炉的要求（主要技术创新点2）；3. 编写黄磷反应热的回收与利用专著。四杨亚斌1. 参与磷燃烧后的P4Oi0与H2O的反应产物及其性质研究（主要技术创新点1）;2. 作为第二分项目负责人，参与利用黄磷燃烧热副产中压蒸汽及其大 型化技术的热能回收与利用系统技术开发，负责黄磷燃烧热副产中 压蒸汽及其大型化技术的热能回收与利用的技术推
9、广和现场服务（主要技术创新点3）；3. 参与编制磷酸（热法）生产技术规范国家标准（GB/T28602-2012）； 主持现代磷化工技术和应用热法磷酸章节的编笃。五王政伟1. 承担利用黄磷燃烧热副产中压蒸汽及其大型化技术的热能回收与 利用系统特种燃磷塔的设计工作（主要技术创新点3）；2. 参与特种燃磷塔整体结构方案的工程化开发研究（主要技术创新点 3）；3. 参与项目的技术推广与服务工作。六莫宾1. 参与特种燃磷塔的总体结构讨论，对关键承压管道进行热应力分 析；负责整个工艺装置的水平衡设计；编制“工艺技术及安全规程”, 参与项目现场服务，负责装置的化工投料试生产与考核工作（主要 技术创新点3）；
10、2. 参与编制磷酸（热法）生产技术规范国家标准（GB/T28602-2012）；3. 参与现代磷化工技术和应用热法磷酸章节的编写。%1. 何锦林1. 参与关键设备副产中压蒸汽及其大型化特种燃磷塔总体方案的论 证（主要技术创新点3）；2. 担任特种燃磷塔制造总负责人，全面领导、指挥、协调特种燃磷塔 的制造（主要技术创新点3）；3. 参与成果推广、设备安装、调试等现场服务。%1. 宋耀祖1. 负责热法磷加工热能回收与利用新技术及其产业化技术方案、数值 模拟计算的审查、校核，承担传热计算与分析（主要技术创新点2、 3）；2. 参与磷燃烧后的P4O10与出0的反应产物及其性质研究，参与防腐 技术的研究
11、（主要技术创新点1）;3. 参与特种燃磷塔总体方案设计和讨论（主要技术创新点3）。%1. 梁慧力1. 参与关键设备副产中压蒸汽及其大型化特种燃磷塔的结构设计，负 责特种燃磷塔制造工艺的制定（主要技术创新点3）；2. 担任大型化特种燃磷塔制造技术总负责人，负责制造工艺流程、工 装设计、质量计划、检验计划等制造技术文件的策划和审核（主要 技术创新点3）o十.龙萍1. 参与磷燃烧后的P4O10与h20的反应产物及其性质研究（主耍技术 创新点1）;2. 主持项目的分析与检测方法研究及其分析测试工作（主要技术创新 点 2, 3）；3. 参与编制我国首部磷酸（热法）生产技术规范国家标准（GB/T28602
12、-2012）o十一.马航1. 参与磷燃烧后的P4O10与出0的反应产物及其性质研究工作，主持 特种燃磷塔结膜物中试试验（主要技术创新点1）;2. 并结合产业化装置运行数据，对的形成原因、控制方法和防腐效杲 开展研究，掌握了通过T艺控制实现塔内结膜物有效防腐的技术方 法，为解决黄磷燃烧热副产中压蒸汽产业化装置的防腐问题提供了 技术支撑（主要技术创新点1）。单位贡献：单位：昆明理工大学，云南省化工研究院，武汉东晟捷能科技有限公 司，常州大学，浙江诚泰化工机械有限公司，清华大学%1. 昆明理工大学1 主持磷燃烧后的P4Oi0与出0的反应产物及其性质研究，并在国内 外首次提出利用p4o10与h20反应
13、产物物理性质的差异来控制并防 止高温酸性气体对设备材质的腐蚀，形成了本项冃的关键核心技 术，为“热法磷加丁热能回收与利用新技术及其产业化”项目奠定 了理论与技术基础，为本项冃的研究及其产业化做出了原创性贡 献；2. 参与“热法磷加工热能冋收与利用新技术及其产业化”的技术与设 备开发；3主持撰写黄磷反应热的回收与利用专著；4. 主持项目技术开发工作。%1. 云南省化工研究院1. 参与磷燃烧后的PQio与H20的反应产物及其性质研究；2. 组织关键设备副产中压蒸汽及其大型化特种燃磷塔的工程化及产 业化技术开发T作，提出了特种燃磷塔整体结构方案；3. 全面负责黄磷燃烧热副产中压蒸汽及其大型化技术的的
14、推广应用 工作，组织成套技术的设计、完善提高、现场服务工作；代表项目 组对外签订“黄磷燃烧热副产中压蒸汽及其大型化技术”的服务合 同。4. 主持国家标准磷酸（热法）生产技术规范HGB/T 28602-2012）制定。三武汉东晟捷能科技有限公司1. 参与磷燃烧后的PQio与H2O的反应产物及其性质研究；2. 主持具有分段式结构且实现热能梯级利用的黄磷尾气热能回收与 利用系统的技术开发；3. 主持黄磷尾气燃气锅炉、余热冋收装置的设计、制造与推广。四常州大学1. 承担关键设备副产中压蒸汽及其大型化特种燃磷塔的设计与开发 工作；2. 参与特种燃磷塔整体结构方案的工程化开发研究；3. 参与项目的技术推广
15、与服务工作。五浙江诚泰化工机械有限公司1. 承担关键设备副产中压蒸汽及其大型化特种燃磷塔的制造；2. 参与了关键设备副产中压蒸汽及其大型化特种燃磷塔的总体方案 论证；3. 参与推广与现场服务工作。六.清华大学1. 负责项目总体技术方案、数值模拟计算的审查、校核;2. 承担关键设备的传热计算与分析；3. 承担关键设备特种燃磷塔的水循环分析、安全性校核;4. 参与项目的技术推广与服务工作。获得的知识产权:序号专利名称专利号专利类型1特种燃烧塔及热法磷酸生产热电自平衡系统ZL201210305739.4.发明2一种用黄磷直接制取电子级磷酸的方法ZL200910094409.3发明3双区型高效回收黄磷燃烧热能的装置ZL201210416218.6.发明4具有辐射对流换热而的热法磷酸余热利用装置ZL201310386514.0发明5热法磷酸反应塔的多排管多集箱型换热器ZL201020277153.8实用新型6具有辐射对流换热面的
