CN203346081U - 磷酸的过滤系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磷酸的过滤系统，其包括料罐一，超滤单元、纳滤单元以及料罐二，所述超滤单元的输入端连接料罐一的输出端，超滤单元的初级滤液出口连接纳滤单元的输入端，所述纳滤单元的二级滤液出口连接料罐二。采用该过滤系统可以有效地将粗磷酸进行超滤和纳滤，得到收率和纯度高的磷酸成品。同时，采用超滤和纳滤连续处理粗磷酸，有利于磷酸的持续性生产，保证了系统运行的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种化学品的过滤系统。
背景技术
磷酸是一种用途广泛的基本化工原料，其主要用来制造高效磷肥和复合肥，如磷酸铵、重过磷酸钙、磷酸二氢钾等，磷酸也是生产饲料添加剂、食品添加剂、水处理剂、阻燃剂、金属表面处理剂，以及耐火材料等含磷产品的重要原料。生产磷酸的主要原料为磷矿，但是中国的磷矿多为中低品位磷矿，以此为原料生产的磷酸浓度低，杂质含量高，品次低，难以满足中高端市场的需求，同时也造成了大量资源的浪费。磷酸的主要生产工艺有热法磷酸工艺和湿法磷酸工艺，其中热法磷酸工艺是先将磷矿石中的磷还原得到黄磷，然后将黄磷在空气中燃烧得到五氧化二磷，再将五氧化二磷与水反应得到磷酸，该工艺电耗大、生产成本高，而且生产过程中会产生粉尘和有毒气体，严重污染环境，因此工业上已很少采用热法磷酸工艺生产磷酸；目前工业上大多是采用湿法磷酸工艺生产制备磷酸，该工艺是采用无机酸分解磷矿，然后过滤料浆，分离得到粗磷酸，再经过净化处理得纯度较高的磷酸，其中在粗磷酸的净化处理主要有萃取法、电渗析法、离子交换法及化学沉降法等，但是萃取法、电渗析法、离子交换法目前还难以适应大规模的工业应用，而化学沉降法既要添加大量的化学药剂，又要建大量的沉淀槽，处理时间长、投资大、污染环境，而且有些杂质难以去除，如粗磷酸中的铝离子，其易生成絮状物，很难沉淀。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种收率高、可靠性高的磷酸过滤系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种磷酸的过滤系统，其特征在于：包括料罐一，超滤单元、纳滤单元以及料罐二，所述超滤单元的输入端连接料罐一的输出端，超滤单元的初级滤液出口连接纳滤单元的输入端，所述纳滤单元的二级滤液出口连接料罐二。
上述技术方案产生的有益效果在于：采用该过滤系统可以有效地将粗磷酸进行超滤和纳滤，得到收率和纯度高的磷酸成品。同时，采用超滤和纳滤连续处理粗磷酸，有利于磷酸的持续性生产，保证了系统运行的可靠性。
附图说明
图1是过滤系统的结构示意图。
具体实施方式
一种磷酸的过滤系统，其包括料罐一10，超滤单元20、纳滤单元30以及料罐二50，所述超滤单元20的输入端连接料罐一10的输出端，超滤单元20的初级滤液出口21连接纳滤单元30的输入端，所述纳滤单元30的二级滤液出口31连接料罐二50。采用上述过滤系统可以将粗磷酸经过超滤和纳滤处理，得到的磷酸产品收率和纯度高，而且采用超滤和纳滤连续处理粗磷酸，有利于该系统的持续性生产，保证了系统运行的可靠性。与现有技术相比，采用该过滤系统处理粗磷酸可以增加低品次磷矿的利用率，提高磷酸成品的品质，同时减少投资成本和环境污染，降低能耗。
作为进一步的优选方案：所述过滤系统还包括结晶池40，所述结晶池40的输入端连接纳滤单元30的二级浓缩液出口32，结晶池40的上层清液出口41连接纳滤单元30的输入端。初级滤液在纳滤单元30的膜元件中的通量较低，这样就是使得产生的二级浓缩液较多，为避免过滤系统内积聚大量的二级浓缩液造成纳滤膜元件的阻塞，本实用新型将二级浓缩液直接从过滤艺系统内排出送入结晶池40，这样可以减少系统内的二级浓缩液，从而保证该过滤系统的连续性生产，进一步提高系统运行的可靠性和稳定性。同时，待结晶池40中的二级浓缩液结晶后将上层清液再循环进行纳滤处理，这样大大的提高磷酸的收率。
进一步的，所述超滤单元20的初级浓缩液出口22通向收集处理系统。一般情况下，通过超滤单元20进行超滤截留的初级浓缩液较少，且浓度低，所以实际生产中可以将超滤截留的初级浓缩液一直内置于过滤系统中，当然根据粗磷酸中大颗粒杂质或悬浮物质多少，以及初级浓缩液浓度的大小，也可以如图1所示，设置外排管路将超滤单元20的初级浓缩液出口22通向收集处理系统，这样可以进一步保证系统运行的持续性。
再进一步的，所述超滤单元20采用的膜元件的截留分子量为1000～10000D通过该超滤膜元件可有效地将粗磷酸中的固体悬浮物、絮状物及部分离子滤除。
更进一步的，所述纳滤单元30采用的膜元件的截留分子量为100～500D，通过纳滤单元30可将超滤后的滤液中的色素和金属离子去除。有些杂质离子，如铝离子，其在粗磷酸中易形成絮状物，采用现有技术难以除去，而本发明采用纳滤处理可以有效地将铝离子从磷酸中去除。
采用本实用新型所述的过滤系统进行超滤和纳滤后得到的磷酸收率和除杂率高，通过后期的浓缩处理，可使磷酸成品满足工业级应用，并达到食品级标准。
Claims (5)
1.一种磷酸的过滤系统，其特征在于：包括料罐一（10），超滤单元（20）、纳滤单元（30）以及料罐二（50），所述超滤单元（20）的输入端连接料罐一（10）的输出端，超滤单元（20）的初级滤液出口（21）连接纳滤单元（30）的输入端，所述纳滤单元（30）的二级滤液出口（31）连接料罐二（50）。
2.根据权利要求1所述磷酸的过滤系统，其特征在于：所述过滤系统还包括结晶池（40），所述结晶池（40）的输入端连接纳滤单元（30）的二级浓缩液出口（32），结晶池（40）的上层清液出口（41）连接纳滤单元（30）的输入端。
3.根据权利要求1所述磷酸的过滤系统，其特征在于：所述超滤单元（20）的初级浓缩液出口（22）通向收集处理系统。
4.根据权利要求1所述磷酸的过滤系统，其特征在于：所述超滤单元（20）采用的膜元件的截留分子量为1000～10000D。
5.根据权利要求1所述磷酸的过滤系统，其特征在于：所述纳滤单元（30）采用的膜元件的截留分子量为100～500D。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2522244A (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-22 | Bateman Advanced Technologies Ltd | Method of purifying phosphoric acid |
| CN113332859A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-03 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种高渗透选择性耐酸纳滤膜材料、制备方法及应用 |
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2013
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| GB2522244B (en) * | 2014-01-20 | 2017-03-01 | Bateman Advanced Tech Ltd | Method of purifying phosphoric acid |
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