CN205151774U - 一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，包括第一换热器、减温器、冷凝水槽、磷酸循环泵、热酸闪蒸室、第二换热器、第三换热器及热酸中间槽；第一换热器下端分别与磷酸循环泵的出口管和冷凝水槽的进水管相连，上端分别与减温器的出口管和热酸闪蒸室的进口管相连，减温器通过减温水管与冷凝水槽相连；磷酸循环泵的进口管与热酸中间槽的出口管相连，磷酸循环泵的出口管与第一换热器的下进口管相连，所述热酸闪蒸室上部两侧分别与第一换热器的出酸管和第二换热器的上部封头出酸管相连，所述热酸闪蒸室的顶部出气管依次通过复挡除沫器和增压机与第三换热器上部相连。本实用新型使乏汽用能质量得到有效再利用，大大的降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于磷肥生产节能环保技术领域，具体是涉及一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置。
背景技术
目前，国内大型磷肥企业对硫酸生产过程中的高、中温热能已经能普遍做到回收利用，热能平均利用率大约为60％；但对磷酸铵系统中低位热能的利用不太高，主要是由于易造成系统堵塞和腐蚀，使其推广应用受限，因此，目前磷酸铵系统中低位热能仍未得到大量开发利用。比如来自蒸汽总管蒸汽必须经过减温减压才能进入磷酸浓缩石墨换热器，这就降低了蒸汽品味的用能的质量，磷酸浓缩石墨换热器产生的95～110℃的饱和冷凝水，大部分是经过冷却后回收或者外排，磷酸浓缩过程中产生的75～85℃的饱和的闪蒸汽是通过冷凝器冷凝收集，再经过循环水工序换热排空；铵酸综合反应产生的100～110℃的饱和蒸汽，也是通过文丘管及空塔喷淋冷却，然后放空。这不仅造成环境污染，还造成了大量能源浪费。因此，如何有效利用这些能源是目前磷肥企业亟待解决的问题。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置。从而使乏汽用能质量得到有效再利用，同时避免环境噪声污染，其适用乏汽范围广，尤其适用于工业化排汽量大的装置，大大的降低了生产成本。
本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。
一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，包括第一换热器、减温器、冷凝水槽、磷酸循环泵、热酸闪蒸室、第二换热器、第三换热器及热酸中间槽；所述第一换热器下端分别与磷酸循环泵的出口管和冷凝水槽的进水管相连，上端分别与减温器的出口管和热酸闪蒸室的进口管相连，所述减温器通过减温水管与冷凝水槽相连；所述磷酸循环泵的进口管与热酸中间槽的出口管相连，磷酸循环泵的出口管与第一换热器的下进口管相连，所述热酸闪蒸室上部两侧分别与第一换热器的出酸管和第二换热器的上部封头出酸管相连，所述热酸闪蒸室的顶部出气管依次通过复挡除沫器和增压机与第三换热器上部相连，所述第三换热器上部的出酸管通过热酸泵与第二换热器的下部封头相连。
所述磷酸循环泵两端分别连接有透平汽轮机和助力电动机，其中，磷酸循环泵的进口与热酸中间槽的出口管相连，磷酸循环泵的出口与第一换热器的下封头进口管相连。
所述透平汽轮机的出口低压蒸汽管与减温器连接，并且在透平汽轮机的出口低压蒸汽管上连接有热静力式排气阀。
所述透平汽轮机的出口低压蒸汽管上还连接有汽汽引射器，且汽汽引射器的进口端分别与高压蒸汽总管和冷凝水槽的顶部二次蒸汽管相连，出口端管道与第一换热器进汽管相连。
所述热酸中间槽顶部与热酸闪蒸室相连，并在热酸中间槽顶部与热酸闪蒸室连接管上开孔通过接管连接有浓酸槽。
所述第三换热器下部依次连接有氟吸收塔A、氟吸收塔B、冷凝器、抽真空泵及循环水工序。
所述第三换热器下部还分别连接有稀磷酸泵和稀磷酸槽。
所述第二换热器上部通过热抽风机连接有氨酸反应装置，下部依次连接有文丘管A、文丘管B、喷淋空塔和尾气风机。
所述第二换热器的上部封头出酸管分别通过电动阀A和电动阀B与热酸中间槽和热酸闪蒸室相连。
所述第二换热器下部还连接有水封槽A。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术相比，采用本发明所述的装置，一方面把50℃以下的稀磷酸依次通过热酸闪蒸室尾气、铵酸综合反应器尾气换热器，对稀酸加热；另一方面采用透平汽轮机连接磷酸循环泵，替代现有减压阀；采用汽汽引射器回收石墨换热器产生的95～110℃的饱和冷凝水的二次蒸汽。通过这一系列措施，既能实现乏汽完全回收，又能提升用能质量，使乏汽用能质量得到最有效的再利用，同时避免环境噪声污染，使磷酸铵生产系统的能源利用效率提高至少在60％以上，较大的降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-第一换热器，2-热静力式排气阀，3-减温器，4-脱盐水站，5-冷凝水泵，6-冷凝水槽，7-汽汽引射器，8-透平汽轮机，9-磷酸循环泵，10-助力电动机，11-电动阀A，12-浓酸槽，13-热酸闪蒸室，14-电动阀B，15-复挡除沫器，16-增压机，17-第二换热器，18-水封槽A，19-文丘管A，20-文丘管B，21-喷淋空塔，22-尾气风机，23-水封槽B，24-热酸泵，25-热抽风机，26-氨酸反应装置，27-第三换热器，28-氟吸收塔A，29-氟吸收塔B，30-冷凝器，31-抽真空泵，32-循环水工序，33-稀磷酸泵，34-稀磷酸槽，35-减温水管，36-高压蒸汽总管，37-热酸中间槽，38-换热管。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本实用新型所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，包括第一换热器1、减温器3、冷凝水槽6、磷酸循环泵9、热酸闪蒸室13、电动阀B14、第二换热器17、第三换热器27及热酸中间槽37；所述第一换热器1下端分别与磷酸循环泵9的出口管和冷凝水槽6的进水管相连，上端分别与减温器3的出口管和热酸闪蒸室13的进口管相连，所述减温器3通过减温水管35与冷凝水槽6相连；所述磷酸循环泵9的进口管与热酸中间槽37的出口管相连，磷酸循环泵9的出口管与第一换热器1的下进口管相连，所述热酸闪蒸室13上部两侧分别与第一换热器1的出酸管和电动阀B14相连，所述热酸闪蒸室13的顶部出气管依次通过复挡除沫器15和增压机16与第三换热器27上部相连，所述第三换热器27上部的出酸管通过热酸泵24与第二换热器17的下部封头相连，所述第二换热器17的上部封头通过电动阀B14与热酸闪蒸室13相连，所述第二换热器17的上部封头出酸管通过电动阀A11与热酸中间槽37相连。
所述磷酸循环泵9两端分别连接有透平汽轮机8和助力电动机10，其中，磷酸循环泵8的进口与热酸中间槽37的出口管相连，磷酸循环泵8的出口与第一换热器1的下封头进口管相连。在本技术方案中，透平汽轮机8替代现有工艺中的减温减压装置。在使用时，由较高压力蒸汽推动透平汽轮机8，再由透平汽轮机8带动磷酸循环泵9，达到节省电能的目的；在磷酸循环泵9同轴另一端连接助力电动机10，主要是考虑蒸汽压力波动，由助力电动机10出力补充，从而确保磷酸循环泵9平稳运行。
所述透平汽轮机8的出口低压蒸汽管与减温器3连接，并且在透平汽轮机8的出口低压蒸汽管上连接有热静力式排气阀2。所述减温器3的减温水来自冷凝水槽6。采用本技术方案，在使用时，通过热静力式排气阀2自动排出系统中不凝气体，从而消除蒸汽运行阻力。
所述透平汽轮机8的出口低压蒸汽管上还连接有汽汽引射器7，且汽汽引射器7的进口端分别与高压蒸汽总管36和冷凝水槽6的顶部二次蒸汽管相连，出口端管道与第一换热器1进汽管相连。采用本技术方案，在使用时，通过汽汽引射器7，将饱和冷凝水中二次蒸汽，升温升压后回收利用，达到节能目的。
所述热酸中间槽37顶部与热酸闪蒸室13相连，并在热酸中间槽37顶部与热酸闪蒸室13连接管上开孔通过接管连接有浓酸槽12。这样，就能连续获得浓度合格的成品磷酸。
所述复挡除沫器15进口管与热酸闪蒸室13相连，出口管与增压机16相连；其底部排液管与第二换热器17上部封头出酸管相连，回收因闪蒸汽带出的部分磷酸溶液。所述第二换热器17上部封头出酸管分别与电动阀B14和电动阀A11相连。采用本技术方案，在使用时，热酸闪蒸室13出口管上的增压机16，能够增加系统真空值；提高浓缩效率。增压机16即为防腐蚀耐温风机，采用变频电机带动。通过增压机16把热酸闪蒸室13顶部出口的75～85℃的饱和的闪蒸汽，输送到第三换热器27，与来自稀磷酸泵33的稀磷酸换热，饱和的闪蒸尾气温度降至50℃以下，而稀酸温度从50℃上升至65℃左右，从而回收大量闪蒸汽余热。由于饱和的闪蒸汽经增压机16增压后进入第三换热器27，与磷酸换热后大部分冷凝成液体，汇集在水封槽B23内，水封槽B23内液体即为含氟水溶液，可以回收使用。
所述第三换热器27下部依次连接有氟吸收塔A28、氟吸收塔B29、冷凝器30、抽真空泵31及循环水工序32。所述第三换热器27下部还分别连接有稀磷酸泵33和稀磷酸槽34。在本技术方案中，主要是增设第三换热器27，通过增压机16，将热酸闪蒸室13产生的75～85℃的饱和的闪蒸汽，输送到第三换热器27，与来自稀磷酸泵33的冷稀磷酸换热，使饱和的闪蒸尾气温度降至50℃以下，因此，尾气洗涤水量可以大幅度减少，且排空尾气中氟含量很低，也有利于环境改善。
所述第二换热器17上部通过热抽风机25连接有氨酸反应装置26，下部依次连接有文丘管A19、文丘管B20、喷淋空塔21和尾气风机22。第二换热器17下部还连接有水封槽A18。在本技术方案中，主要是增设第二换热器17，通过热抽风机25，将氨酸反应装置26产生的100～110℃的饱和蒸汽，输送到第二换热器17，与来自第三换热器27的稀磷酸换热，稀酸温度从65℃上升至85℃左右，从而回收大量乏汽余热。由于氨酸反应尾气经热抽风机25增压进入第二换热器17，与磷酸换热后大部分冷凝成液体，汇集在水封槽A18内，水封槽A18内液体即为含氨水溶液，可以回收使用。而氨酸反应尾气温度也可以降至80℃以下，因此，尾气洗涤水量可以大幅度减少，且排空尾气中氨含量很低，也有利于环境改善。
所述第一换热器1、第二换热器17和第三换热器27均为列管式石墨换热器。蒸汽走壳程，磷酸走管程。
与现有技术相比，本实用新型结构紧凑，工艺合理，易于操作。通过在磷酸铵生产系统中增加第二换热器、第二换热器等，使得磷酸铵生产系统的乏汽能源及其氟水溶液、含氨水溶液等有效回收，既能实现乏汽能源回收，且具有降低环境影响的优点；还通过在磷酸铵生产系统中安装透平汽轮机、汽汽引射器、热静力式排气阀等，采用原始蒸汽透平汽轮机，再推动磷酸循环泵，节省了电能，从而提升了原始蒸汽的用能质量，也使回收的乏汽品质提升，使乏汽得到最有效的再利用，降低原始新蒸汽用量，节约能源，同时减少排放，避免环境污染，降低生产总成；其适用范围广，推广前景好，应用于各种类型的乏汽回收装置改造中，环境经济效益显著，尤其适宜在大型磷酸铵厂生产系统新建及节能改造技术领域中广泛推广应用。
由于从萃取过滤得到的较高温度(65～70℃)的稀磷酸，还存在着一些可见和不可见杂质；为了减少杂质对浓缩装置和后续成品车间的产品质量的影响。因此，需要将热稀磷酸降温、沉化、过滤等工序，尽可能去处稀磷酸中可见杂质，此时的稀磷酸温度通常在50℃以下。需要在浓缩系统采用蒸汽加热到85～90℃，本实用新型通过闪蒸室循环提浓。一方面可以把稀磷酸依次通过热酸闪蒸室尾气、铵酸综合反应器尾气换热器，对稀酸加热；另一方面，采用透平汽轮机连接磷酸循环泵，替代现有减压阀；采用汽汽引射器回收石墨换热器产生的95～110℃的饱和冷凝水的二次蒸汽。通过这一系列措施，磷酸铵生产系统的能源利用效率提高至少在60％以上，较大的降低了生产成本。
Claims (10)
1.一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：包括第一换热器(1)、减温器(3)、冷凝水槽(6)、磷酸循环泵(9)、热酸闪蒸室(13)、第二换热器(17)、第三换热器(27)及热酸中间槽(37)；所述第一换热器(1)下端分别与磷酸循环泵(9)的出口管和冷凝水槽(6)的进水管相连，上端分别与减温器(3)的出口管和热酸闪蒸室(13)的进口管相连，所述减温器(3)通过减温水管(35)与冷凝水槽(6)相连；所述磷酸循环泵(9)的进口管与热酸中间槽(37)的出口管相连，磷酸循环泵(9)的出口管与第一换热器(1)的下进口管相连，所述热酸闪蒸室(13)上部两侧分别与第一换热器(1)的出酸管和第二换热器(17)的上部封头出酸管相连，所述热酸闪蒸室(13)的顶部出气管依次通过复挡除沫器(15)和增压机(16)与第三换热器(27)上部相连，所述第三换热器(27)上部的出酸管通过热酸泵(24)与第二换热器(17)的下部封头相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述磷酸循环泵(9)两端分别连接有透平汽轮机(8)和助力电动机(10)，其中，磷酸循环泵(8)的进口与热酸中间槽(37)的出口管相连，磷酸循环泵(8)的出口与第一换热器(1)的下封头进口管相连。
3.根据权利要求2所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述透平汽轮机(8)的出口低压蒸汽管与减温器(3)连接，并且在透平汽轮机(8)的出口低压蒸汽管上连接有热静力式排气阀(2)。
4.根据权利要求2所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述透平汽轮机(8)的出口低压蒸汽管上还连接有汽汽引射器(7)，且汽汽引射器(7)的进口端分别与高压蒸汽总管(36)和冷凝水槽(6)的顶部二次蒸汽管相连，出口端管道与第一换热器(1)进汽管相连。
5.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述热酸中间槽(37)顶部与热酸闪蒸室(13)相连，并在热酸中间槽(37)顶部与热酸闪蒸室(13)连接管上开孔通过接管连接有浓酸槽(12)。
6.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述第三换热器(27)下部依次连接有氟吸收塔A(28)、氟吸收塔B(29)、冷凝器(30)、抽真空泵(31)及循环水工序(32)。
7.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述第三换热器(27)下部还分别连接有稀磷酸泵(33)和稀磷酸槽(34)。
8.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述第二换热器(17)上部通过热抽风机(25)连接有氨酸反应装置(26)，下部依次连接有文丘管A(19)、文丘管B(20)、喷淋空塔(21)和尾气风机(22)。
9.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述第二换热器(17)的上部封头出酸管分别通过电动阀A(11)和电动阀B(14)与热酸中间槽(37)和热酸闪蒸室(13)相连。
10.根据权利要求1所述的一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置，其特征在于：所述第二换热器(17)下部还连接有水封槽A(18)。
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| CN201520922325.5U CN205151774U (zh) | 2015-11-18 | 2015-11-18 | 一种用于磷酸铵生产系统的能源回收装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105293460A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-03 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于磷酸铵生产系统的能源回收系统 |
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2015
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Cited By (2)
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| CN105293460A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-03 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于磷酸铵生产系统的能源回收系统 |
| CN105293460B (zh) * | 2015-11-18 | 2018-04-13 | 贵州开磷集团股份有限公司 | 一种用于磷酸铵生产系统的能源回收系统 |
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