CN102020257A - 二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产的新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，将磷酸料浆进行二效强制循环闪蒸，去除磷酸料浆中多余水分和中和料浆反应生成中间料浆，中间料浆与氨气反应生成产物，产物料浆进行一效强制循环闪蒸，制成合格磷酸一铵料浆，经流化床干燥造粒，包装计重。中和反应产生的热量作为一效闪蒸热源，一效闪蒸过程中的余热为二效闪蒸热源，本发明减少了生产过程中的加热步骤、减少使用设备的数量和高度、合理使用热能降低了能耗。加热器进出口温差仅1-3℃，能有效控制过饱和度，减少换热器管壁结垢。强制循环可以使液相的循环速度大大提高，冲刷管壁，对减少结垢起到良好作用。设备运行周期大大增长，产能提高显著，能有效降低生产成本。

Description

二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产的新工艺
技术领域
本发明涉及一种生产磷铵的工艺，特别涉及一种二效强制循环浓缩法应用于生产磷铵的新工艺。
背景技术
过饱和度是溶质从溶液中结晶的推动力，过饱和度高，则晶核生成速度快。目前国内生产磷铵的方法主要是传统法和料浆法，这两种生产方法在浓缩过程中，均存在加热步骤多加热环境复杂，控制温度不易，生产中温度变化愈多，过饱和度变化愈不易控制，导致大量细小的晶核容易在管壁形成垢层，从而堵塞换热列管，对生产过程中造成设备运转周期短，需频繁检修。造成大量人力物力的浪费，无形中增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的就是要消除上述现有技术的不足和缺点,提供一种二效强制循环法应用于生产磷铵的新工艺。
为了达到上述目的，本发明提供了一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，所述工艺包括以下步骤：
a．稀磷酸（P2O5含量23 ~25%）在加热温度为69~75℃的加热器和闪蒸室之间强制循环，将稀磷酸中P2O5含量提升至27~30 %；
b．P2O5含量为27 ~30%的磷酸和气氨反应生成中和度为0.98～1.02的磷酸一铵料浆；产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使P2O5含量上升到30~35 %；
c．将步骤b中产物料浆在加热温度为132～135℃的加热器和闪蒸室间强制循环，磷酸一铵料浆中P2O5含量上升到38~42 %，水分含量23~27%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经流化床干燥造粒，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器热源，步骤c中闪蒸过程中的余热作为步骤a的加热器热源。
所述工艺步骤b中P2O5含量为27 ~30%的磷酸和渣酸（P2O5含量为35~40%）混合后与气氨反应生。
所述工艺步骤b中气氨为0.25~0.5 MPa(绝压)压力的气氨。
所述工艺步骤b中中间料浆与气氨反应在降膜加压反应混合器中进行。
所述工艺步骤c中加热为两次加热。
所述工艺步骤c中加热方式分为0.2~0.3 MPa(绝压)的二次蒸汽加热和0.25~0.35MPa(绝压)压力下生蒸汽再次加热。
所述工艺步骤步骤a中加热器为石墨管状换热器，步骤c中加热器为不锈钢列管式加热器。
本发明的有益效果：
Figure 806881DEST_PATH_IMAGE001
．本发明所提供的二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺减少了加热步骤、减少使用设备的数量和高度、合理使用热能降低了能耗。
Figure 2010106175745100002DEST_PATH_IMAGE002
．本发明所提供的二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺中在加热器进出口温差仅1-3℃，从而能有效控制过饱和度，减少换热器管壁结垢。另外强制循环可以使液相的循环速度大大提高，冲刷管壁，对减少结垢起到良好作用。
Figure 35606DEST_PATH_IMAGE003
．本发明提供的二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺生产稳定，设备运行周期大大增长，产能提高显著，能有效降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的一种生产过程示意图；
图2为本发明的另一种生产过程示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺：
a．稀磷酸（P2O5含量23%）在加热器1和闪蒸室2之间强制循环，稀磷酸被加热至70℃进行闪蒸，气液相在闪蒸室进行分离，将液相磷酸中P2O5含量提升至29%后进入反应室3；
b．反应室3中P2O5含量29 %的磷酸和气氨反应生成中和度为1.02的磷酸一铵料浆；产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使磷酸一铵料浆P2O5含量上升到31%；
c．31%磷酸一铵料浆在加热温度为135℃的加热器4和闪蒸室5间强制循环，产物料浆中P2O5含量上升到40 %，水分含量24%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经干燥塔6干燥后，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器4热源，步骤c中闪蒸过程中的蒸汽作为步骤a的加热器1热源；步骤a加热器1为换热器，步骤c中加热器4为换热器。
实施例2：
如图1所示一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺：
a．稀磷酸（P2O5含量25%）在加热器1和闪蒸室2之间强制循环，稀磷酸被加热至74℃进行闪蒸，气液相在闪蒸室进行分离，将液相磷酸中P2O5含量提升至27%后进入反应室3；
b．反应室3中P2O5含量27 %的磷酸和气氨反应生成中和度为1.01的磷酸一铵料浆；产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使磷酸一铵料浆P2O5含量上升到34%；
c．34%磷酸一铵料浆在加热温度为133℃的加热器4和闪蒸室5间强制循环，产物料浆中P2O5含量上升到38 %，水分含量25%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经干燥塔6干燥后，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器4热源，步骤c中闪蒸过程中的蒸汽作为步骤a的加热器1热源；步骤a加热器1为换热器，步骤c中加热器4为换热器。
实施例3：
如图1所示一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺：
a．稀磷酸（P2O5含量24%）在加热器1和闪蒸室2之间强制循环，稀磷酸被加热至72℃进行闪蒸，气液相在闪蒸室进行分离，将液相磷酸中P2O5含量提升至30%后进入反应室3；
b．反应室3中P2O5含量30%的磷酸与浓缩工段的渣酸（P2O5含量37%）混合后和气氨反应生成中和度为0.99的磷酸一铵料浆；产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使磷酸一铵料浆P2O5含量上升到32%；
c．32%磷酸一铵料浆在加热温度为134℃的加热器4和闪蒸室5间强制循环，产物料浆中P2O5含量上升到39 %，水分含量26%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经干燥塔6干燥后，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器4热源，步骤c中闪蒸过程中的蒸汽作为步骤a的加热器1热源；步骤a加热器1为换热器，步骤c中加热器4为换热器。
实施例4：
如图2所示一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺：
a．稀磷酸（P2O5含量23%）在加热器1和闪蒸室2之间强制循环，稀磷酸被加热至75℃进行闪蒸，气液相在闪蒸室进行分离，将液相磷酸中P2O5含量提升至28%后进入反应室3；
b．反应室3中P2O5含量30%的磷酸进入降膜加压反应混合器10与0.25~0.5 MPa(绝压)的和气氨反应生成中和度为0.98的磷酸一铵料浆；产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使磷酸一铵料浆P2O5含量上升到35%；
c．35%磷酸一铵料浆在加热器7、加热器8和闪蒸室9间强制循环，其中加热器7采用0.2 MPa(绝压)的二次蒸汽下行加热，加热器8采用0.35MPa(绝压) 一次生蒸汽上行的加热，加热器加热温度为132℃，产物料浆中P2O5含量上升到42%，水分含量23%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经流化床6干燥造粒，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器7热源，步骤c中闪蒸过程中的蒸汽作为步骤a的加热器1热源；步骤a加热器1为石墨管状换热器，步骤c中加热器7、加热器8为不锈钢换热器。
实施例5：
如图2所示一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺：
a．稀磷酸（P2O5含量24%）在加热器1和闪蒸室2之间强制循环，稀磷酸被加热至69℃进行闪蒸，气液相在闪蒸室进行分离，将液相磷酸中P2O5含量提升至29%后进入反应室3；
b．反应室3中P2O5含量29%的磷酸与浓缩工段的渣酸（P2O5含量40%）混合后进入降膜加压反应混合器10与0.25~0.5 MPa(绝压)的和气氨反应生成中和度为0.98的磷酸一铵料浆；产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使磷酸一铵料浆P2O5含量上升到35%；
c．35%磷酸一铵料浆在加热器7、加热器8和闪蒸室9间强制循环，其中加热器7采用0.3MPa(绝压)的二次蒸汽下行加热，加热器8采用0.25 (绝压) 一次生蒸汽上行的加热，加热器加热温度为135℃，产物料浆中P2O5含量上升到41 %，水分含量27%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经流化床6干燥造粒，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器7热源，步骤c中闪蒸过程中的蒸汽作为步骤a的加热器1热源；步骤a加热器1为石墨管状换热器，步骤c中加热器7、加热器8为不锈钢换热器。
本发明所提供的二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺减少了加热步骤、减少使用设备的数量和高度、合理使用热能降低了能耗。加热器进出口温差仅1-3℃，从而能有效控制过饱和度，减少换热器管壁结垢。另外强制循环可以使液相的循环速度大大提高，冲刷管壁，对减少结垢起到良好作用。设备运行周期大大增长，产能提高显著，能有效降低生产成本。
与气氨反应前稀磷酸可以和生产过程中的渣酸进行混合，提高物料的利用率有效降低生产成本。
以上所述的仅是本发明的优选实例，应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：
a．稀磷酸（P2O5含量23 ~25%）在加热器和闪蒸室之间强制循环，稀磷酸被加热至69~75℃进行闪蒸，将稀磷酸中P2O5含量提升至27~30 %；
b．P2O5含量为27 ~30%的磷酸和气氨反应生成中和度为0.98～1.02的磷酸一铵料浆，产生的反应热将磷酸一铵料浆浓缩，使P2O5含量上升到30~35 %；
c．将步骤b中磷酸一铵料浆在加热温度为132～135℃的加热器和闪蒸室间强制循环，产物料浆中P2O5含量上升到38~42 %，水分含量23~27%时作为合格磷酸一铵料浆；
d．合格的磷酸一铵料浆经干燥塔干燥后，包装计重；
其中步骤b中中和反应产生的热量作为步骤c的加热器热源，步骤c中闪蒸过程中的余热作为步骤a的加热器热源。
2.根据权利要求1所述一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，其特征在于：所述工艺步骤b中气氨为0.3~0.5 MPa(绝压)压力的气氨。
3.根据权利要求1或2所述一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，其特征在于：所述工艺步骤b中P2O5含量为27 ~30%的磷酸和渣酸（P2O5 35~40%）混合后与气氨反应生与气氨在降膜加压反应混合器中进行反应。
4.根据权利要求1中所述一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，其特征在于：所述工艺步骤c中加热为两次加热。
5.根据权利要求1所述一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，其特征在于：所述工艺步骤c中加热方式分为0.2~0.3 MPa的二次蒸汽加热和0.25~0.35MPa(绝压)压力下一次蒸汽再次加热。
6.根据权利要求1所述一种二效强制循环浓缩法应用于磷铵生产新工艺，其特征在于：所述工艺步骤步骤a中加热器为石墨管状换热器，步骤c中加热器为不锈钢列管式加热器。
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