CN106241768A - 一种生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，将十二水磷酸氢二钠和洗涤水加入到中和锅，加温溶解；然后加入含量为80～85％的磷酸及50％双氧水，调整中和值，继续加温；当反应完全后，将中和液打入浓缩器进行真空浓缩，控制中和液流量为4～6m3/h；浓缩后的中和液输送到中和液储槽并经过10～15Mpa的高压泵输送到喷杆雾化，形成细小雾滴，和充分燃烧的黄磷尾气接触，雾滴在高温脱水聚合为三聚磷酸钠粉末产品；产品再经冷却机冷却、圆筒筛筛分后进入成品料仓进行包装。本发明采用相关企业回收废弃物十二水磷酸氢二钠代替纯碱、磷酸生产三聚磷酸钠，整个工艺工程无废渣产生，有效解决了相关企业废渣处理问题；使用十二水磷酸氢二钠后，磷酸的用量大为减少，有效降低了产品的制造成本。

Description

一种生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置
技术领域
本发明属于磷酸盐产品生产工艺技术领域，具体涉及一种利用草甘膦回收十二水磷酸氢二钠生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置。
背景技术
三聚磷酸钠现有传统的制备方法：用纯碱或烧碱和磷酸进行化学反应制得目标产品，具体的工艺流程是磷酸(H3PO4)与纯碱(NaCO3)进行中和反应，制得合格的中和液，中和液浓缩后储存于中和液储罐内，由高压泵经过管道送到干燥聚合炉中，经高温脱水、聚合后冷却得到。现有的三聚磷酸钠的生产工艺中不仅需要价格昂贵的磷酸和纯碱，而且由于雅安本地无纯碱生产，制造成本和市场价格倒挂，无法组织生产。本发明中采用农药企业生产的废弃物代替酸碱法生产三聚磷酸钠，由于十二水磷酸氢二钠满足三聚磷酸钠生产的工艺原理，这样不仅简化了操作流程，大大的节约生产成本，而且合理利用废渣变废为宝，属于环保工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置，以克服传统存在的工艺复杂、成本高、污染环境等问题。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下方式来实现：
一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，其工艺具体步骤为：
1)将十二水磷酸氢二钠和洗涤水加到中和锅中，开启蒸汽对十二水磷酸氢二钠进行加热直至十二水磷酸氢二钠完全溶解，并保持中和锅内溶液温度达到60～90℃；
2)向中和锅中加入含量为80～85％的磷酸，调整溶液的中和度值在2.4～3.2范围内，向中和锅内加入含量为50％双氧水，并继续加温30～60分钟；
3)将将步骤2)中的中和液打入一效浓缩器和二效浓缩器进行浓缩，控制中和液的流量为4～6m3/h，同时开启蒸汽并保持温度在100℃以上，浓缩后的中和液的浓度控制在47～52％范围内，并打入中和液储槽；
4)中和液储罐中的中和液经过10～15Mpa的高压泵输送到喷杆雾化，形成细小雾滴，和充分燃烧的黄磷尾气接触，雾滴在高温中脱水聚合，缩聚为三聚磷酸钠粉末产品；
5)产品经旋转冷却机冷却，圆筒筛筛分后进入成品料仓包装；
6)步骤4)中的黄磷尾气燃烧产生的废气通过旋风除尘器除尘后，进入洗涤塔洗涤后排放，干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机产生的冷却水全部进入黄磷车间污水循环处理池，经净化处理后循环利用。
所述步骤4)中高温环境的温度范围为260～340℃。
三聚磷酸钠的合成原理：
替代前：6H3PO4+5NaCO3→2Na5P3O10+5CO2+9H2O
替代后：5Na2HPO4+H3PO4→2NaH2PO4+4Na2HPO4
聚合反应：2NaH2PO4+4Na2HPO4→2Na5P3O10+4H2O
一种生产三聚磷酸钠的装置，包括二钠储槽、磷酸储槽、储水槽、中和锅、浓缩器、干燥聚合炉和旋转冷却机，所述二钠储槽、磷酸储槽和储水槽均通过管道与中和锅顶端相连通，所述浓缩器由一效浓缩器和二效浓缩器组成，中和锅的底部通过带有阀门的管道依次和一效浓缩器和二效浓缩器相连，一效浓缩器和二效浓缩器的盘管内均通有蒸汽管道，所述干燥聚合炉的一端与高压泵相通，且端面上设置有供黄磷尾气燃烧的尾气烧嘴，其另一端与旋转冷却机相连，进而连接在成品料仓。
进一步的，本专利还设计包括了旋风除尘器、洗涤塔和污水循环处理池，所述干燥聚合炉依次连接有旋风除尘器和洗涤塔，所述污水循环处理池分别与干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机相连。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1)本发明利用企业废弃物十二水磷酸氢二钠代替纯碱、磷酸生产三聚磷酸钠，属于废物利用，整个工艺工程无废渣产生，有效解决农药企业废渣处理问题；
2)使用十二水磷酸氢二钠后，磷酸的用量大为减少，有效降低了企业的生产成本；
3)无碳排放，本发明不采用现有技术的纯碱，也不采用含碳的能源，整个反应过程无二氧化碳产生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程示意图。
图中各个标记分别为：1、二钠储槽，2、磷酸储槽，3、储水槽，4、中和锅，5、一效浓缩器，6、二效浓缩器，7、尾气烧嘴，8、干燥聚合炉，9、旋转冷却机，10、成品料仓，11、旋风除尘器，12、洗涤塔，13、污水循环处理池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，其工艺具体步骤为：
将十二水磷酸氢二钠和洗涤水加到中和锅中，开启蒸汽对十二水磷酸氢二钠进行加热直至十二水磷酸氢二钠完全溶解，并保持中和锅内溶液温度达到60～90℃；向中和锅中加入含量为80～85％的磷酸，调整溶液的中和度值在2.4～3.2范围内，向中和锅内加入含量为50％双氧水，并继续加温30～60分钟；将中和液打入一效浓缩器和二效浓缩器进行浓缩，控制中和液的流量为4～6m3/h，同时开启蒸汽并保持温度在100℃以上，浓缩后的中和液浓度控制在47～52％范围内，然后打入中和液储槽中；中和液经过10～15Mpa的高压泵输送到喷杆雾化，形成细小雾滴，和充分燃烧的黄磷尾气接触，雾滴在高温中脱水聚合，缩聚为三聚磷酸钠粉末产品；产品再经过冷却机冷却、圆筒筛筛分后进入成品料仓进行包装为合格产品。
黄磷尾气燃烧产生的废气通过旋风除尘器除尘后，进入洗涤塔水洗净化后经过25米烟囱排放，干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机产生的冷却水全部进入污水循环处理池，经净化处理后循环利用。
如图2所示，一种生产三聚磷酸钠的装置，包括二钠储槽1、磷酸储槽2、储水槽3、中和锅4、浓缩器、干燥聚合炉8和旋转冷却机9，所述二钠储槽、磷酸储槽和储水槽均通过管道与中和锅顶端相连通，所述浓缩器由一效浓缩器5和二效浓缩器6组成，中和锅的底部通过带有阀门的管道依次和一效浓缩器和二效浓缩器相连，一效浓缩器和二效浓缩器的盘管内均通有蒸汽管道，所述干燥聚合炉的一端与高压泵相通，且端面上设置有供黄磷尾气燃烧的尾气烧嘴7，其另一端与旋转冷却机相连，进而连接在成品料仓10。
进一步的，本专利还设计包括了旋风除尘器11、洗涤塔12和污水循环处理池13，所述干燥聚合炉依次连接有旋风除尘器和洗涤塔，所述污水循环处理池分别与干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机相连。
以上所述仅是本发明的实施方式，再次声明，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对发明进行若干改进，这些改进也列入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，其特征在于：工艺具体步骤为：
1)将十二水磷酸氢二钠和洗涤水加入到中和锅中，开启蒸汽对十二水磷酸氢二钠进行加热直至十二水磷酸氢二钠完全溶解，并保持中和锅内溶液温度达到60～90℃；
2)向中和锅中加入含量为80～85％的磷酸，调整溶液的中和度值在2.4～3.2范围内，向中和锅内加入含量为50％的双氧水，并继续加温30～60分钟；
3)将步骤2)中的中和液打入一效浓缩器和二效浓缩器进行浓缩，控制中和液的流量为4～6m3/h，同时开启蒸汽并保持温度在100℃以上，浓缩后中和液的浓度控制在47～52％范围内，并打入中和液储槽；
4)中和液储槽中的中和液经过10～15Mpa的高压泵输送到喷杆雾化，形成细小雾滴，和充分燃烧的黄磷尾气接触，雾滴在高温中脱水聚合，缩聚为三聚磷酸钠粉末产品；
5)产品经旋转冷却机冷却，圆筒筛筛分后进入成品料仓包装；
6)步骤4)中的黄磷尾气燃烧产生的废气通过旋风除尘器除尘后，进入洗涤塔洗涤后排放，干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机产生的冷却水全部进入黄磷车间污水循环处理池，经净化处理后循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，其特征在于：所述步骤4)中高温环境的温度范围为260～340℃。
3.采用权利要求1所述的一种生产三聚磷酸钠的装置，其特征在于：包括二钠储槽、磷酸储槽、储水槽、中和锅、浓缩器、干燥聚合炉和旋转冷却机，所述二钠储槽、磷酸储槽和储水槽均通过管道与中和锅顶端相连通，所述浓缩器由一效浓缩器和二效浓缩器组成，中和锅的底部通过带有阀门的管道依次和一效浓缩器和二效浓缩器相连，一效浓缩器和二效浓缩器的盘管内均通有蒸汽管道，所述干燥聚合炉的一端与高压泵相通，且端面上设置有供黄磷尾气燃烧的尾气烧嘴，其另一端与旋转冷却机相连，进而连接到成品料仓。
4.根据权利要求3所述的一种生产三聚磷酸钠的装置，其特征在于：包括了旋风除尘器、洗涤塔和污水循环处理池，所述干燥聚合炉依次连接有旋风除尘器和洗涤塔，所述污水循环处理池分别与干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机相连。
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