CN207524985U - 一种湿法磷酸多级浓缩系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种湿法磷酸多级浓缩系统，包括互相串联连接的至少两级浓缩单元，浓缩单元包括闪蒸室、循环泵、石墨换热器以及沉降分解装置，闪蒸室、循环泵与石墨换热器连接成为封闭的循环环路，使稀磷酸在该循环环路内充分闪蒸分离处理，闪蒸室还与沉降分解装置连接作为浓缩单元的输出端；采用本实用新型的技术方案，通过将多级浓缩单元串联连接后，稀磷酸经过了多次浓缩，将其中大部分硫酸钙、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟化钙以及镁、铁和铝的磷酸络合盐等沉淀分离，提高了浓磷酸的品质，提高了磷复肥产品中氮的含量，延长了石墨换热器的使用寿命，提高了生产产能。
Description
技术领域
本实用新型属于磷酸盐生产技术领域，尤其涉及一种湿法磷酸多级浓缩系统。
背景技术
工业用磷酸二氢铵英文缩写简称为：“IMAP”具有良好的热稳定性，广泛应用于滴灌肥料、医药、酵母培养碳素营养源、饲料添加剂、阻燃剂及灭火剂等；工业用磷酸二氢钾英文缩写简称为：“IMKP”，常作为磷酸盐工业的重要产品之一，广泛应用于抗菌素培养剂、饲料添加剂、催化剂及高端农用肥料等，目前，国内外对多用途IMAP和IMKP的市场需求与日俱增。IMAP和IMKP生产工艺方法主要有热法磷酸氨化法和湿法磷酸净化法两种工艺，其中湿法磷酸生产工艺较为成熟，应用最为广泛，但是，目前湿法磷酸生产工艺过程中所使用的湿法磷酸浓缩装置均采用单级浓缩工艺，即将来自湿法磷酸萃取工段的w(P2O5)22％-26％的稀磷酸通过一次闪蒸循环回路浓缩至w(P2O5)43％-50％。该工艺极易造成浓缩装置中石墨换热器积垢堵塞，降低换热器热传导能力，缩短换热器清理周期，增加换热器清理难度，甚至降低换热器使用寿命，严重制约装置产能发挥；以贵州贵阳开磷化肥有限公司为例，该公司现有单级浓缩装置九套，设计生产能力可达到年产94万吨，但由于石墨换热器使用10天以后，石墨管内结垢增厚导致传热能力下降，为保生产需每套装置平均运行至47天后，才能停车做化学浸泡清洗、机械高压疏通、人工清理。每次拆开石墨换热器上下人孔时，管板上、石墨管内都有石膏堵塞且结垢较为密实，不易疏通，严重地影响了石墨换器的换热能力，甚至大大降低了石墨换热器的使用寿命，并严重制约着装置产能的进一步提升。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种湿法磷酸多级浓缩系统。
本实用新型提供了一种湿法磷酸多级浓缩系统，包括互相串联连接的至少两级浓缩单元，所述浓缩单元包括闪蒸室、循环泵、石墨换热器以及沉降分解装置，所述闪蒸室上设有浓缩料液出口、上循环管、下循环管，所述石墨换热器上设有蒸汽输入口、冷凝水输入口、换热输入口和换热输出口，所述浓缩料液出口与所述沉降分解装置的输入端连接，所述下循环管通过循环泵与所述换热输入口连接，所述换热输出口与所述上循环管连接，所述上循环管上还设有料液进口管，所述料液进口管作为所述浓缩单元的输入端，所述沉降分解装置的输出端作为所述浓缩单元的输出端。
所述沉降分解装置包括至少一个沉降分离槽，每个沉降分离槽上均设有清酸输出管，每条清酸输出管均与相邻的沉降分离槽连通，每条清酸输出管上均设有清酸泵，第一个沉降分离槽的槽口作为所述沉降分解装置的输入端，最后一个清酸泵的输出端作为所述沉降分解装置的输出端。
所述每个沉降分离槽上还设有渣酸管，每条渣酸管上均设有渣酸泵。
所述每个沉降分离槽内均设有搅拌机构。
所述湿法磷酸多级浓缩系统还包括除沫器，除沫器上部设有除沫输入端，所述除沫器下部设有除沫输出端，所述闪蒸室顶部还设有二次蒸汽出口，所述闪蒸室外侧还设有二次蒸汽回流口，二次蒸汽出口与所述除沫输入端连接，所述除沫输出端与所述二次蒸汽回流口连接。
所述除沫器上还设有去氟输出端。
所述循环泵是轴流式泵。
本实用新型的有益效果在于：
采用本实用新型提供的技术方案，通过将多级浓缩单元串联连接后，本实用新型优选使用两级浓缩单元串联连接而成，稀磷酸由料液进口管输入，首先通过一级浓缩后，将其中的大部分硫酸钙、氟硅酸钠、氟硅酸钾及氟化钙等沉淀去除，再通过对二级浓缩单元对经过前一次浓缩后的磷酸沉降分离，除去大部分镁、铁及铝的磷酸络合盐等沉淀，提高了浓磷酸成品的品质，避免了由于磷矿石品质下降，造成浓磷酸成品质量较差，进而导致高浓度磷复肥产品养分中氮含量偏低，总养分不达标的现象发生，二级浓缩或多级浓缩与现有的单级浓缩处理装置相比，对石墨换热器运行的影响更小，大大缓解了石墨换热器的堵塞，提高换热效率，延长换热器的清理周期及使用寿命。此外，二级浓缩工艺节能效果显著，有力地保障了采矿企业的生产产能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：1-浓缩单元，2-闪蒸室，3-循环泵，4-石墨换热器，5-沉降分解装置，6-浓缩料液出口，7-上循环管，8-下循环管，9-蒸汽输入口，10-冷凝水输入口，11-换热输入口，12-换热输出口，13-料液进口管，14-沉降分离槽，15-清酸输出管，16-清酸泵，17-渣酸管，18-渣酸泵，19-搅拌机构，20-除沫器，21-除沫输入端，22-除沫输出端，23-二次蒸汽出口，24-二次蒸汽回流口，25-去氟输出端。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
本实用新型提供了一种湿法磷酸多级浓缩系统，如图1所示，包括互相串联连接的至少两级浓缩单元1，浓缩单元1包括闪蒸室2、循环泵3、石墨换热器4以及沉降分解装置5，闪蒸室2上设有浓缩料液出口6、上循环管7、下循环管8，石墨换热器4上设有蒸汽输入口9、冷凝水输入口10、换热输入口11和换热输出口12，浓缩料液出口6与沉降分解装置5的输入端连接，下循环管8通过循环泵3与换热输入口11连接，换热输出口12与上循环管7连接，上循环管7上还设有料液进口管13，料液进口管13作为浓缩单元1的输入端，沉降分解装置5的输出端作为浓缩单元1的输出端。进一步地，循环泵3是轴流式泵。
采用本实用新型提供的技术方案，通过将多级浓缩单元串联连接后，本实用新型优选使用两级浓缩单元串联连接而成，稀磷酸由料液进口管输入，首先通过一级浓缩后，将其中的大部分硫酸钙、氟硅酸钠、氟硅酸钾及氟化钙等沉淀去除，再通过对二级浓缩单元对经过前一次浓缩后的磷酸沉降分离，除去大部分镁、铁及铝的磷酸络合盐等沉淀，提高了浓磷酸成品的品质，避免了由于磷矿石品质下降，造成浓磷酸成品质量较差，进而导致高浓度磷复肥产品养分中氮含量偏低，总养分不达标的现象发生，二级浓缩或多级浓缩与现有的单级浓缩处理装置相比，对石墨换热器运行的影响更小，大大缓解了石墨换热器的堵塞，提高换热效率，延长换热器的清理周期及使用寿命。此外，二级浓缩工艺节能效果显著，有力地保障了采矿企业的生产产能。
沉降分解装置5包括至少一个沉降分离槽14，每个沉降分离槽14上均设有清酸输出管15，每条清酸输出管15均与相邻的沉降分离槽14连通，每条清酸输出管15上均设有清酸泵16，第一个沉降分离槽14的槽口作为沉降分解装置5的输入端，最后一个清酸泵16的输出端作为沉降分解装置5的输出端。
采用本实用新型的技术方案，以贵州开磷化肥有限公司为例，该公司某磷酸车间拥有800kt(P2O5)/a湿法磷酸萃取产能，其中，磷酸浓度w(P2O5)为23.85％，磷酸比重为1.285，磷酸中含固量为1.2％。同时，车间拥有750kt(P2O5)/a湿法磷酸浓缩产能。当使用湿法磷酸多级浓缩系统后，来自磷酸萃取工段的稀磷酸送至一级浓缩装置闪蒸浓缩，控制终点磷酸浓度w(P2O5)为36％，磷酸比重为1.52，磷酸中含固量为4.0％。一级浓缩后的磷酸经两级沉降分离，产生渣酸浓度w(P2O5)为32.78％，磷酸比重为1.758，渣酸中含固量为30.86％，之后将浓度w(P2O5)为37.5％，比重为1.50及含固量为1.50％的沉清磷酸送至二级浓缩装置闪蒸浓缩，控制终点磷酸浓度w(P2O5)为44.5％，磷酸比重为1.59，磷酸中含固量为4.0％。在多级浓缩工艺中，一级浓缩磷酸中含固量为83333.33t/a，二级浓缩磷酸中含固量为67415.73t/a。若采用单级浓缩工艺，浓缩后磷酸浓度w(P2O5)为44.5％，磷酸比重为1.63，磷酸中含固量为7.11％。单级浓缩工艺中，磷酸中含固量为127286.95t/a。二级浓缩工艺较单级浓缩工艺系统减少产生磷酸中含固量为59871.22t/a，减少因渣酸带走沉清磷酸59140.87t(P2O5)/a，沉清酸产率提高7.89％。
进一步地，每个沉降分离槽14上还设有渣酸管17，每条渣酸管17上均设有渣酸泵18。通过渣酸泵18对渣酸进行了有效收集，避免了污染环境。
进一步地，每个沉降分离槽14内均设有搅拌机构19。
进一步地，湿法磷酸多级浓缩系统还包括除沫器20，除沫器20上部设有除沫输入端21，除沫器20下部设有除沫输出端22，闪蒸室2顶部还设有二次蒸汽出口23，闪蒸室2外侧还设有二次蒸汽回流口24，二次蒸汽出口23与除沫输入端21连接，除沫输出端22与二次蒸汽回流口24连接。
进一步地，除沫器20上还设有去氟输出端25。通过将去氟输出端25与去氟吸收系统进行连接，可有效滤除其中的氟等有害物质，避免了污染环境。
Claims (7)
1.一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：包括互相串联连接的至少两级浓缩单元(1)，所述浓缩单元(1)包括闪蒸室(2)、循环泵(3)、石墨换热器(4)以及沉降分解装置(5)，所述闪蒸室(2)上设有浓缩料液出口(6)、上循环管(7)、下循环管(8)，所述石墨换热器(4)上设有蒸汽输入口(9)、冷凝水输入口(10)、换热输入口(11)和换热输出口(12)，所述浓缩料液出口(6)与所述沉降分解装置(5)的输入端连接，所述下循环管(8)通过循环泵(3)与所述换热输入口(11)连接，所述换热输出口(12)与所述上循环管(7)连接，所述上循环管(7)上还设有料液进口管(13)，所述料液进口管(13)作为所述浓缩单元(1)的输入端，所述沉降分解装置(5)的输出端作为所述浓缩单元(1)的输出端。
2.如权利要求1所述的一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：所述沉降分解装置(5)包括至少一个沉降分离槽(14)，每个沉降分离槽(14)上均设有清酸输出管(15)，每条清酸输出管(15)均与相邻的沉降分离槽(14)连通，每条清酸输出管(15)上均设有清酸泵(16)，第一个沉降分离槽(14)的槽口作为所述沉降分解装置(5)的输入端，最后一个清酸泵(16)的输出端作为所述沉降分解装置(5)的输出端。
3.如权利要求2所述的一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：所述每个沉降分离槽(14)上还设有渣酸管(17)，每条渣酸管(17)上均设有渣酸泵(18)。
4.如权利要求2所述的一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：所述每个沉降分离槽(14)内均设有搅拌机构(19)。
5.如权利要求1所述的一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：所述湿法磷酸多级浓缩系统还包括除沫器(20)，除沫器(20)上部设有除沫输入端(21)，所述除沫器(20)下部设有除沫输出端(22)，所述闪蒸室(2)顶部还设有二次蒸汽出口(23)，所述闪蒸室(2)外侧还设有二次蒸汽回流口(24)，二次蒸汽出口(23)与所述除沫输入端(21)连接，所述除沫输出端(22)与所述二次蒸汽回流口(24)连接。
6.如权利要求5所述的一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：所述除沫器(20)上还设有去氟输出端(25)。
7.如权利要求1所述的一种湿法磷酸多级浓缩系统，其特征在于：所述循环泵(3)是轴流式泵。
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| CN110562943A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-13 | 云南云天化以化磷业研究技术有限公司 | 一种连续化制备过磷酸的方法 |
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