CN112973163B - 用于湿法磷酸的高位闪冷器 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明公开了一种用于湿法磷酸的高位闪冷器，解决了现有高位闪冷器存在的物料容易闪沸、容易积料、不易清理、投资成本高的问题。技术方案包括设有进料管、出料管和气体出口的壳体，所述壳体的底面为斜面，所述进料管与出料管位于斜面低端的壳体侧壁上，所述壳体底部进料管与出料管之间设有隔板，所述隔板的后端固定在斜面低端的壳体侧壁上，前端与斜面高端的壳体侧壁之间具有间隙。本发明结构极为简单、易于操作、生产成本和投资成本低、有效减少积料和堵塞问题的发生、安全可靠性高、闪冷效果好。

Description

用于湿法磷酸的高位闪冷器
技术领域
本发明涉及化工领域的设备，具体的说是一种闪冷器。
背景技术
闪冷器的作用是通过减压使产品上的溶液(一般是水)沸腾，而使产品产生汽液两项状态。其原理主要是高温产品突然进入高真空仓，产品中的溶液因为高压体积会迅速膨胀并汽化，使更多的溶液(一般是水)闪蒸为汽态，在高真空下达到降温及浓缩的目的。传统的闪冷器通常采用锥底结构形式，物料由设备壁部轴向进入，从锥底下部出口出。如专利号CN 103041608 A公开了一种新型的蒸发器出料闪冷装置，其中，真空引射器分别与闪冷器、冷却器连接，真空引射器内具有拉法尔喷嘴；切线进料管连接在闪冷器中部，物料产品从进料喷嘴进入切线进料管，之后进入闪冷器，之后进入锥底部的出料管，之后进入出料泵，最后产品出。该技术方案存在以下问题：(1)进口管位于壳体的中段，在操作过程中，一旦液位控制较低时，极易出现进口管低于液位高度，导致物料出现闪沸现象，以至于气体出口雾沫夹带严重。(2)磷酸生产过程中的物料存在粘度大、固含高的特点，一方面不适用雾化喷入，另一方面这类物料在装置开停车或者运行负荷出现波动、进出口流量较小时，设备内部的循环量不够，锥底容易出现大量积料现象，仅依靠一根出出料管难以及时排放积料，极易导致堵塞，但若一味增大设备出料口的直径，则真空状态下会影响罐体整体强度，带来操作的安全隐患；(3)锥底结构除了不利于设备清理外，由于锥底连接出料管，在操作过程中，为了保证一定的大气腿高度及配管要求，需增加框架高度，配管难度大，提高了生产难度和投资成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构极为简单、易于操作、生产成本和投资成本低、有效减少积料和堵塞问题的发生、安全可靠性高、闪冷效果好的用于湿法磷酸的高位闪冷器。
技术方案包括设有进料管、出料管和气体出口的壳体，所述壳体的底面为斜面，所述进料管与出料管位于斜面低端的壳体侧壁上，所述壳体底部进料管与出料管之间设有隔板，所述隔板的后端固定在斜面低端的壳体侧壁上，前端与斜面高端的壳体侧壁之间具有间隙。
所述进料管和出料管的开口下端与所述斜面平齐。
所述进料管前段与所述斜面的倾斜角度相同且与壳体侧壁相切。
所述出料管的前段与所述斜面的倾斜角度及倾斜方向相同。
所述隔板的前端位于壳体的中心线处。
所述壳体顶部的气体出口处设有除沫器。
所述斜面的倾斜角度为8°-20°。
针对背景技术中存在的问题，发明人进行了如下改进：(1)将壳体的底面由锥底改为斜面，将进料管和出料管布置在斜面的低端，同步降低了进料管和出料管的管口高度，确保进口管淹没在设备液位以下，避免了进口物料的闪沸以及由此带来的种种问题，增加了设备操作弹性；2)斜底结构降低了物料堆积的风险，便于设备清理。即使存在堆积的物料也能同时沿斜倾设计的进料管和出料管随重力同步排出，而不会大量堆积，造成积料和堵塞，大大延长了清理周期，保证设备的稳定运行。由于两个管道均可排料，因此，不需要过大的管口，仅此项较传统的锥底出料管而言，本申请的出料管管径可减少25-50％，保证了壳体的强度、降低了管道布置的难度。3)进出料管都布置在壳体底部的侧壁上，开口下端与所述斜面平齐，出料管管口不再布置在壳体底面，有效降低了框架高度，配管难度小，减少生产难度和投资成本；进一步的，进料管前段与所述斜面的倾斜角度相同且与壳体侧壁相切，减少了进口物料对设备壁部的磨损，也有利于含固物沉降后的清理和排放。4)设置了隔板隔开进料管和出料管，巧妙的利用隔板和斜面配合，物料被隔板导向，由进料管通入，先克服重力沿斜面上升，然后再随重力沿斜面下降至出料管出料，一方面增加了物料在壳体内的行经路线，延长停留时间，提高闪冷效果，避免进口和出口流体的扰流作用；另一方面，物料沿斜面上下时，能很好的提高局部物料的流动性，料浆蒸发强度大，降低结晶的温度推动力。5)在气体出口处设有除沫器，进一步降低出口气体的夹带。
本发明结构极为简单、易于操作、生产成本和投资成本低、有效减少积料和堵塞问题的发生、料浆不会爆沸、物料不易堆积、雾沫不易夹带，安全可靠性高、闪冷效果好。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明隔板的安装示意图。
其中，1-壳体、2-斜面、3-隔板、4-进料管、5-出料管、6-气体出口、7-除沫器、8-间隙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明：
参见图1和图2，包括设有进料管4、出料管5和气体出口6的壳体1，所述壳体1的底面为斜面2，其倾斜角度a为12°；
所述进料管4与出料管5位于斜面2低端的壳体1侧壁上，所述进料管4和出料管5的开口下端与所述斜面平齐。所述进料管4前段与所述斜面2的倾斜角度相同且与壳体1侧壁相切，所述出料管5的前段与所述斜面2的倾斜角度及倾斜方向相同；
所述壳体底部进料管4与出料管5之间设有隔板3，所述隔板的后端固定在斜面2低端的壳体侧壁上，前端与斜面高端的壳体1侧壁之间具有间隙8，优选的，所述隔板3的前端位于壳体1的中心线处，所述隔板3的高度应高于物料在壳体的液面高度，所述隔板3可以采用碳砖材料。
所述壳体1顶部的气体出口6处设有除沫器7，用于去除气体中的雾沫。
与传统的底面为锥体结构的闪冷器相比，本发明高位闪冷器的投备投资不增加，但框架高度可下降5％-15％，出料管管径可减少25-50％，闪冷效率可提高5％-20％，用于磷酸生产时，几乎没有积料和堵塞问题的发生，清理周期由原来的2个月延长至6个月。

Claims (7)

1.一种用于湿法磷酸的高位闪冷器，包括设有进料管、出料管和气体出口的壳体，其特征在于，所述壳体的底面为斜面，所述进料管与出料管位于斜面低端的壳体侧壁上，所述壳体底部进料管与出料管之间设有隔板，所述隔板的后端固定在斜面低端的壳体侧壁上，前端与斜面高端的壳体侧壁之间具有间隙。
2.如权利要求1所述的用于湿法磷酸的高位闪冷器，其特征在于，所述进料管和出料管的开口下端与所述斜面平齐。
3.如权利要求1或2所述的用于湿法磷酸的高位闪冷器，其特征在于，所述进料管前段与所述斜面的倾斜角度相同且与壳体侧壁相切。
4.如权利要求1或2所述的用于湿法磷酸的高位闪冷器，其特征在于，所述出料管的前段与所述斜面的倾斜角度及倾斜方向相同。
5.如权利要求1所述的用于湿法磷酸的高位闪冷器，其特征在于，所述隔板的前端位于壳体的中心线处。
6.如权利要求1所述的用于湿法磷酸的高位闪冷器，其特征在于，所述壳体顶部的气体出口处设有除沫器。
7.如权利要求1或2所述的用于湿法磷酸的高位闪冷器，其特征在于，所述斜面的倾斜角度为8°-20°。
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