CN104971552A - 一种湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法 - Google Patents

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杨邦成
刘庆发
代应洪
杨健
程海中
范亨亮
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胡伟
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Abstract

本发明公开了一种湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法，采用收尘室对尾气进行沉降除尘，其特征在于，收尘室内设有流动的液面。本发明通过在收尘室内设置流动的液面，利用流动的液面将收尘室内自然沉降的粉尘带出收尘室，避免了机械或人工清理收尘室的工作量及二次污染。同时，由于采用收尘室自然沉降，也不会出现尾气洗涤塔设备的成本高、系统阻力大的问题。

Description

一种湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法
技术领域
本发明涉及一种湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法，属磷化工技术领域。
背景技术
利用湿法磷酸料浆法生产粉状磷酸一铵装置尾气收尘主要方法有：重力沉降收尘法、机械清灰法、酸洗+水洗法。重力沉降收尘法在收尘前期有较好的收尘效果，尾气能达国家标准排放(≤120mg/Nm3)，但随着使用时间的延长，收室的有效容积逐步减小，收尘效果也越来越差，甚至可能发生“飘肥”现象，造成环境污染事故。而且沉积在收尘室内的肥料每月需要花费大量的人力去清理。
机械清灰法采用的是将沉降室内沉降来的粉尘用机械的方法连续地送出沉降室。该方法的主要缺点在于容易机械故障、下料口不易密封，造成环境二次污染。
酸洗+水洗法即用大量的磷酸对尾气进行洗涤，再用清水将尾气中的磷酸洗涤下来。该方法的主要缺点有：尾气洗涤塔需设有除沫器，否则尾气易带沫；尾气湿汽进入洗涤液，洗涤液回生产系统蒸发浓缩能耗高；系统阻力大；一次性投资较大，运行费较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中重力沉降收尘法、机械清灰法和酸洗+水洗法对于处理尾气(特别是磷酸一铵尾气)时所存在的不足，提供一种尾气除尘方法，特别是湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种尾气除尘的方法，采用收尘室对尾气进行沉降除尘，收尘室内设有流动的液面。通过在收尘室内设置流动的液面，利用流动的液面将收尘室内自然沉降的粉尘带出收尘室，避免了机械或人工清理收尘室的工作量及二次污染。同时，由于采用收尘室自然沉降，也不会出现尾气洗涤塔设备的成本高、系统阻力大的问题。
进一步，所述流动的液面是指液体展开后形成的平面，流动的液面是指液体展开且保持连续的流动。收尘室内的粉尘从空气中沉降下来后，粉尘进入液体中，随着液体的流动被带出收尘室，解决了收尘室内沉降的粉尘清除问题。
进一步，在收尘室内设有捕料盘，液体从捕料盘上流过，空气中的粉尘沉降落入捕料盘上的液面中。利用捕料盘作为流动液体的流道/载体，可以有效的控制液体的流向及液面的厚度，在最小的液体用量的情况下实现最佳的收尘室粉尘回收利用。所述捕料盘是具有平面结构的液体导流结构，在捕料盘的边缘有略高的限位结构保证其上流动的液体按设计流动方向进行流动而不会从捕料盘上洒落出来。优选的，所述捕料盘是倾斜设置的，液体从较高的一侧分布到其上，受重力作用流向较低的一侧并被收集。捕料盘可以是任意形状的平板，其四周设置略高于平板的限制结构，保证液体从其上流过时不洒落。
进一步，所述尾气除尘的方法用于磷酸喷浆生产过程中磷酸一铵尾气的除尘处理。
进一步，流动液体是稀磷酸，稀磷酸对于磷酸一铵尾气具有良好的吸收作用，特别对于尾气中逃逸的氨气具有良好的捕捉作用。
进一步，尾气除尘方法用于磷酸一铵尾气除尘时，一种湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法，包括以下步骤：
(1)将浓度为15％～25％的磷酸输送到磷酸循环槽中备用。也可以不设置磷酸循环槽，利用其它磷酸生产线中稀磷酸作为捕收过程中的吸收液体原料，从收尘室排出的吸收液体输送至磷酸储槽或其它使用磷酸的工序。
(2)磷酸循环泵从磷酸循环槽中汲取磷酸，并输送至磷酸分布器；磷酸分布器将磷酸均匀的分布于捕料盘上，使磷酸在所述捕料盘上形成连续流动液层；最好是5-15mm厚的液层。
所述捕料盘设置在收尘室内；所述收尘室是磷酸一铵喷浆干燥塔的尾气收尘室；
(3)磷酸流经捕料盘后，返回磷酸循环槽。
本发明的原理是：磷酸分布器出来的磷酸均匀分布在捕料盘上，在捕料盘形成一层5-15mm的连续流动的液层，干燥尾气流经该液层上方时所沉降下来的粉尘立即溶于该液层中，并被带出收尘室。由于尾气中的磷酸一铵粉状在稀磷酸中具有较好的溶解度，在不改变原收尘室沉降面积的情况下，使沉降下来的磷酸一铵粉尘与稀磷酸充分接触溶解，有效的去除了尾气粉尘。而且稀磷酸溶液在酸循环过程中不析出固体物料，很好地解决了系统堵塞问题。
本发明方法充分利用粉状磷酸一铵在稀磷酸中有较好的溶解度，即在不改变原收尘室沉降面积的情况下，使沉降下来的粉与稀磷酸充分接触溶解。在酸循环过程中不析出固体物料，从而很好地解决了系统的堵塞问题。
进一步，设置磷酸泵，所述磷酸泵将磷酸循环槽中的磷酸溶液输送至其它需要使用磷酸的工序中，或者直接输送至中和槽/磷酸储槽中，用于生磷酸一铵肥料。当循环槽中的磷酸溶液吸收了尾气中的粉尘后，浓度逐渐升高，适时的将循环槽中的磷酸溶液输送到中和槽中，另行补充低浓度的磷酸溶液，避免磷酸溶液浓度过高，吸收效果不佳。
进一步，所述捕料盘是收尘室内铺设的有一定倾角的不锈钢接料盘。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.采用稀磷酸溶液流经捕料盘，有效溶解带走沉降下来的磷酸一铵粉尘，能长周期保持收尘室的有效溶积，达到最佳的收尘目的。克服了现有技术中重力沉降收尘法需要专人维护的困难，杜绝“飘肥”事故的发生。
2.本发明方法工艺流简单，操作方便，操作条件温和。无“酸洗+水洗”法的繁杂，工艺参数控制难度小。
3.本发明方法一次性投资少，与酸洗+水洗流程相比较，投资只有其十分之一左右。
4.本发明方法运行费用低，与酸洗+水洗流程相比较，运行费只有其八分之一左右
附图说明：
图1为本发明湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法，包括以下步骤：
(1)将浓度为15％～25％的磷酸输送到磷酸循环槽中备用。
(2)磷酸循环泵从磷酸循环槽中汲取磷酸，并输送至磷酸分布器，输送磷酸的流量为140-160m3/h，磷酸的温度为40～50℃。磷酸分布器将磷酸均匀的分布于捕料盘上，使磷酸在所述捕料盘上形成一层5-15mm的连续流动液层。所述捕料盘设置在收尘室内；所述收尘室是磷酸一铵喷浆干燥塔的尾气收尘室，收尘室内尾气流量为125000-135000m3/h，尾气含尘量约3200g/m3，尾气温度为60～70℃。尾气流经该液层上方时所沉降下来的粉尘溶于捕料盘上的磷酸液层中，并被带出收尘室。从收尘室排出的尾气含尘量少于46mg/m3。
(3)磷酸流经捕料盘后，返回磷酸循环槽。
进一步，当磷酸循环槽中的磷酸溶液浓度大于27％时，运行磷酸泵将磷酸循环槽中的磷酸溶液输送至中和槽。磷酸溶液在中和槽中与气氨反应生成磷酸一铵。
所述捕料盘是倾斜设置的平板，稀磷酸从较高的一侧分布到其上，受重力作用流向较低的一侧并被收集。捕料盘可以是任意形状的平板，其四周设置略高于平板的限制结构，保证液体从其上流过时不洒落。
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。本发明中未特别说明的百分比均为重量百分比。
实施例1
本实施例湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法：
原料：湿法磷酸、湿法磷酸喷浆生产粉状磷酸一铵干燥尾气。
湿法磷酸学成分：
Fe2O3％ AL2O3％ MgO％ F％ SO3％ P2O5％
0.38 1.29 1.25 1.36 2.84 18.5
如图1所示，湿法磷酸喷浆生产磷酸一铵尾气除尘的方法的工艺流程，浓度为15％～25％的磷酸被输送到磷酸循环槽中。磷酸循环泵将磷酸循环槽中的磷酸溶液输送到磷酸分布器中，磷酸流量为140-160m3/h。
磷酸溶液经分布器分散，在捕料盘上形成均匀的连续流动液层，与收尘室的尾气发生传质传递作用。磷酸溶液吸收了沉降的粉尘后，流回到磷酸循环槽中。尾气流量125000-135000m3/h，尾气含尘量3200g/m3，经过设置有捕料盘的收尘室处理后，排除尾气含尘量：46mg/m3。控制捕料盘上的稀磷酸的流量和尾气的处理量，保证气液处理时两者的接触时间足够长，实现尾气中的粉尘充分溶解。
进一步，当磷酸循环槽中的磷酸溶液浓度大于27％时，开启连接磷酸循环槽和中和槽的磷酸泵，将磷酸循环槽中的磷酸溶液输送至中和槽。磷酸溶液在中和槽中与气氨反应生成磷酸一铵。
本技术的研究成功对完善湿法磷酸喷浆生产粉状磷酸一铵装置的尾气收尘具有重大的推动作用。该方法工艺流程简单，操作条件温和，在生产过程中既能解决收尘的问题，又不产生新的三废，运行费用低，具有较大的市场价值和推广前景。

Claims (9)

1.一种尾气除尘的方法，采用收尘室对尾气进行沉降除尘，其特征在于，收尘室内设有流动的液面。
2.根据权利要求1所述的尾气除尘的方法，其特征在于，所述液面是指液体展开后形成的平面，流动的液面是指液体展开且保持连续流动。
3.根据权利要求1所述的尾气除尘的方法，其特征在于，在收尘室内设有捕料盘，液体从捕料盘上流过，空气中的粉尘沉降落入捕料盘上的液面中。
4.根据权利要求3所述的尾气除尘的方法，其特征在于，所述捕料盘是倾斜设置的。
5.根据权利要求3或4所述的尾气除尘的方法，其特征在于，捕料盘四周设置略高于平板的限制结构，用以保证液体从其上流过时不洒落。
6.根据权利要求1所述的尾气除尘的方法，其特征在于，所述尾气除尘的方法用于磷酸喷浆生产过程中磷酸一铵尾气的除尘处理。
7.根据权利要求1所述的尾气除尘的方法，其特征在于，流动液体是稀磷酸，稀磷酸对于磷酸一铵尾气具有良好的吸收作用，特别对于尾气中逃逸的氨气具有良好的捕捉作用。
8.根据权利要求6或7所述的尾气除尘的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将浓度为15%~25%的磷酸输送到磷酸循环槽中备用；
（2）磷酸循环泵从磷酸循环槽中汲取磷酸，并输送至磷酸分布器；磷酸分布器将磷酸均匀的分布于捕料盘上，使磷酸在所述捕料盘上形成连续流动液层；
所述捕料盘设置在收尘室内；所述收尘室是磷酸一铵喷浆干燥塔的尾气收尘室；
（3）磷酸流经捕料盘后，返回磷酸循环槽。
9.如权利要求8所述的尾气除尘的方法，其特征在于设置磷酸泵，所述磷酸泵将磷酸循环槽中的磷酸溶液输送至需要使用磷酸的工序中。
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