CN207671689U - 一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，涉及磷酸的制备技术领域，主要解决磷酸浓缩装置存在蒸汽以及冷凝水余热回收不完全，存在能源浪费等问题，通过在石墨管换热器（5）与冷凝水槽（8）之间设置气液分离器（9），将仍具有较高热量的蒸汽返回石墨管换热器（5）中继续对其中的磷酸进行加热，降低了石墨管换热器（5）中高温蒸汽的消耗量；其次，还通过设置回水管（10）将具有一定热量的液态水引至稀磷酸预热器（4）中对稀磷酸进行预先加热，有助于磷酸在石墨管换热器（5）中快速升温；节能效果显著，一方面充分利用了蒸汽余热，另一方面也提高了磷酸的浓缩效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及磷酸的制备技术领域，具体涉及一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置。
背景技术
采用湿法生产得到的磷酸，其质量分数(以P2O5计算)较低，而生产磷肥时，磷酸的质量分数一般均要求在初始磷酸浓度的两倍以上，因此稀磷酸必须通过浓缩处理。磷酸的浓缩的方法以其加热方式可分为两类，即直接加热和间接加热蒸发。
直接加热蒸发是最简单的方式，磷酸与热气体直接触，直接加热蒸发可以克服中间传热蒸发所引起的腐蚀和结垢问题。
间接加热蒸发是加热蒸汽通过传热介质向磷酸传热，由于磷酸浓缩时，随着P2O5浓度的提高，传热表面上淤渣结垢和设备管道腐蚀问题，影响传热性能和结构材料。
来自稀磷酸贮槽的稀磷酸经计量后加入石墨列管换热器出口，与经过加热后的循环酸混合，并进入蒸发室内蒸发其中的水份。浓缩后的部分浓磷酸从蒸发室溢流口流出，用浓磷酸泵送至浓磷酸贮槽。大量循环酸用浓缩循环泵送入酸加热器，用经过减温减压后的低压饱和蒸汽加热，在浓缩循环回路中继续循环。蒸汽冷凝液进入冷凝液受槽，用冷凝液泵送至外车间的除氧水箱，回收利用。简单来说就是，低压蒸汽经过蒸汽饱和器后进入石墨换热器，从石墨换热器出来后随冷凝水进入冷凝水槽，冷凝水再送到蒸汽锅炉房使用，但在实际使用过程中，从石墨换热器出来的冷凝水会带走一部分热量，对于能源是一种浪费，为了回收利用这部分热量，对磷酸浓缩的生产流程及装置进行优化改造是十分必要。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，充分利用蒸汽热量，提高磷酸浓酸的效率，降低能耗和成本。
本实用新型采用以下技术方案，一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，包括磷酸路径中的闪蒸装置1、过滤器2、循环泵3、稀磷酸预热器4、石墨管换热器5，以及蒸汽路径中的蒸汽锅炉6、蒸汽饱和器7、冷凝水槽8，其中，在所述在石墨管换热器5和冷凝水槽8之间设置一个气液分离器9，取出一部分蒸汽返回到石墨管换热器5中再加以利用，从而提高蒸汽的利用率。
为进一步利用蒸汽余热，在所述冷凝水槽8的出口端设置回水管10，并与磷酸路径中稀磷酸预热器4的进水管11相连，稀磷酸预热器4的出水管12连接至蒸汽锅炉6；石墨管换热器5的部分蒸汽冷凝水从回水管10进入稀磷酸预热器4中，对稀磷酸进行加热，使其初步升温，之后再进入石墨管换热器5中进行加热。
本实用新型在工作时，首先在磷酸路径中，低浓度的稀磷酸从磷酸制备工序加入闪蒸装置1，之后通过滤器2过滤，并在循环泵3的驱动下，进入稀磷酸预热器4进行预热，之后进入石墨管换热器5的管中；另一方面，在蒸汽路径中，蒸汽锅炉6产生的低压蒸汽经过蒸汽饱和器7后进入石墨管换热器5的外壳内，石墨管内的稀磷酸与换热器外壳内、石墨管外的高温蒸汽进行热量交换，稀磷酸被加热，之后再次进入闪蒸装置1内进行真空蒸发，在闪蒸装置1内稀磷酸内的部分水分被蒸发后浓度升高，完成一次浓缩工艺，之后磷酸根据需要进行第二次、第三次......升温、蒸发的循环，直至将磷酸浓度提高至规定的浓度后，移送后道工序继续生产。
在此过程中，石墨管换热器5外壳内的高温蒸汽经磷酸换热降温后，部分转换为水，一部分仍然以蒸汽的形式存在，经过气液分离器9处理，蒸汽部分返回石墨管换热器5中再次对磷酸进行加热，冷凝水则进入冷凝水槽8，其中的一部分冷凝水直接送入蒸汽锅炉6重新加热成蒸汽，而另一部分则通过回水管10进入稀磷酸预热器4中，对稀磷酸进行预热，保证在石墨管换热器5中的升温效果更好，热量被充分利用的冷凝水，通过稀磷酸预热器4的出水管12连接至蒸汽锅炉6重新加热成蒸汽。
本实用新型的有益效果在于：
首先，本实用新型通过在石墨管换热器5与冷凝水槽8之间设置气液分离器9，将经过换热后的汽水混合物进行分离，液态水输送至冷凝水槽8中，而仍具有较高热量的蒸汽则返回石墨管换热器5中继续对其中的磷酸进行加热，降低了石墨管换热器5中高温蒸汽的消耗量，节约了能源，降低了生产成本；其次，对于经过企业分离器分离出来的具有一定热量的液态水，本实用新型通过回水管10将其引至稀磷酸预热器4中对稀磷酸进行预先加热，有助于磷酸在石墨管换热器5中快速升温；另外本实用新型结构简单，节能效果显著，一方面充分利用了蒸汽余热，另一方面也提高了磷酸的浓缩效率。
附图说明
图1 是实施例1所述湿法磷酸回收装置的示意图。
图2是实施例2所述湿法磷酸回收装置的示意图。
图中：闪蒸装置1、过滤器2、循环泵3、稀磷酸预热器4、石墨管换热器5、蒸汽锅炉6、蒸汽饱和器7、冷凝水槽8、气液分离器9、回水管10、进水管11、出水管12。
具体实施方式
下面结合附图及说明对本发明进行进一步说明。
实施例1
如图1所示，本实施例所述的一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，包括磷酸路径中的闪蒸装置1、过滤器2、循环泵3、稀磷酸预热器4、石墨管换热器5，以及蒸汽路径中的蒸汽锅炉6、蒸汽饱和器7、冷凝水槽8，其中，在所述在石墨管换热器5和冷凝水槽8之间设置一个气液分离器9，取出一部分蒸汽返回到石墨管换热器5中再加以利用，从而提高蒸汽的利用率。
实施例2
如图2所示，本实施例所述的一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，其结构与实施例1基本一致，区别在于，在所述冷凝水槽8的出口端设置回水管10，并与磷酸路径中稀磷酸预热器4的进水管11相连，稀磷酸预热器4的出水管12连接至蒸汽锅炉6；石墨管换热器5的部分蒸汽冷凝水从回水管10进入稀磷酸预热器4中，对稀磷酸进行加热，使其初步升温，之后再进入石墨管换热器5中进行加热。
在工作时，首先在磷酸路径中，低浓度的稀磷酸从磷酸制备工序加入闪蒸装置1，之后通过滤器2过滤，并在循环泵3的驱动下，进入稀磷酸预热器4进行预热，之后进入石墨管换热器5的管中；另一方面，在蒸汽路径中，蒸汽锅炉6产生的低压蒸汽经过蒸汽饱和器7后进入石墨管换热器5的外壳内，石墨管内的稀磷酸与换热器外壳内、石墨管外的高温蒸汽进行热量交换，稀磷酸被加热，之后再次进入闪蒸装置1内进行真空蒸发，在闪蒸装置1内稀磷酸内的部分水分被蒸发后浓度升高，完成一次浓缩工艺，之后磷酸根据需要进行第二次、第三次......升温、蒸发的循环，直至将磷酸浓度提高至规定的浓度后，移送后道工序继续生产。
在此过程中，石墨管换热器5外壳内的高温蒸汽经磷酸换热降温后，部分转换为水，一部分仍然以蒸汽的形式存在，经过气液分离器9处理，蒸汽部分返回石墨管换热器5中再次对磷酸进行加热，冷凝水则进入冷凝水槽8，其中的一部分冷凝水直接送入蒸汽锅炉6重新加热成蒸汽，而另一部分则通过回水管10进入稀磷酸预热器4中，对稀磷酸进行预热，保证在石墨管换热器5中的升温效果更好，热量被充分利用的冷凝水，通过稀磷酸预热器4的出水管12连接至蒸汽锅炉6重新加热成蒸汽。
Claims (2)
1.一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，其特征在于，包括磷酸路径中的闪蒸装置（1）、过滤器（2）、循环泵（3）、稀磷酸预热器（4）、石墨管换热器（5），以及蒸汽路径中的蒸汽锅炉（6）、蒸汽饱和器（7）、冷凝水槽（8），其中，在所述在石墨管换热器（5）和冷凝水槽（8）之间设置一个气液分离器（9），蒸汽返回到石墨管换热器（5）中利用。
2.根据权利要求1所述的一种具有蒸汽余热回收机构的湿法磷酸浓缩装置，其特征在于，在所述冷凝水槽（8）的出口端设置回水管（10），并与磷酸路径中稀磷酸预热器（4）的进水管（11）相连，稀磷酸预热器（4）的出水管（12）连接至蒸汽锅炉（6）；石墨管换热器（5）的部分蒸汽冷凝水从回水管（10）进入稀磷酸预热器（4）中，对稀磷酸进行加热，稀磷酸初步升温，进入石墨管换热器（5）中进行加热。
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|---|---|---|---|---|
| CN112624465A (zh) * | 2020-11-22 | 2021-04-09 | 山东奥美环境股份有限公司 | 一种低能耗回收盐酸废水装置及回收盐酸废水的方法 |
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