CN208166579U - 湿法磷酸净化处理生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种湿法磷酸净化处理生产系统，解决了现有粗磷酸重金属含量高的问题。技术方案包括反应系统，所述反应系统包括依次连接的脱重反应槽、脱氟反应槽、磷酸澄清槽和成品酸贮槽，所述脱重反应槽、脱氟反应槽和成品酸贮槽内均带有搅拌器，所述磷酸澄清槽内带转耙；所述脱重反应槽顶部设有原料磷酸加入口、返酸加入口、硫化钠溶液加入口和反应尾气出口，所述脱氟反应槽顶部设有碳酸钠溶液加入口和反应尾气出口，所述磷酸澄清槽顶部设有絮凝剂加入口和反应尾气出口。本实用新型系统简单、产品质量好、能耗低、设备投资和运行成本低、能高效去除磷酸中的重金属元素、回收率高、对环境友好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磷酸生产系统，具体的说是一种湿法磷酸净化处理生产系统。
背景技术
磷酸是重要的化工原料，我国90％的湿法磷酸被用来生产磷复肥产品。
现有湿法磷酸生产工艺中生产得到的湿法磷酸(即原料磷酸)通常直接用来生产磷复肥产品的，但在湿法磷酸的生产中，磷矿中的F 和As、Pb重金属等有害元素会进入粗磷酸中，并随之进入磷复肥中，进而污染土壤。
随着国家对土壤保护的重视，《肥料分级及要求》即将颁布实施。为保证磷复肥产品质量满足要求，必须将F和As、Pb重金属等有害元素除去。
因此需要一个有效的对湿法磷酸进行净化处理的生产系统，以获得更好的净化磷酸，满足生产磷复肥产品的质量要求。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种系统简单、产品质量好、能耗低、设备投资和运行成本低、能高效去除磷酸中的重金属元素、回收率高、对环境友好的可连续稳定大规模生产的湿法磷酸净化处理生产系统。
技术方案包括反应系统，所述反应系统包括依次连接的脱重反应槽、脱氟反应槽、磷酸澄清槽和成品酸贮槽，所述脱重反应槽、脱氟反应槽和成品酸贮槽内均带有搅拌器，所述磷酸澄清槽内带转耙；所述脱重反应槽顶部设有原料磷酸加入口、返酸加入口、硫化钠溶液加入口和反应尾气出口，所述脱氟反应槽顶部设有碳酸钠溶液加入口和反应尾气出口，所述磷酸澄清槽顶部设有絮凝剂加入口和反应尾气出口。
还包括有过滤系统，所述过滤系统包括过滤机，所述过滤机的酸渣入口与磷酸澄清槽底部的渣酸出口连接，所述过滤机的过滤酸出口管道与成品酸贮槽连接，所述过滤机的返酸出口管道与所述脱重反应槽顶部的返酸加入口连接。
所述过滤机的真空管道经过滤冷凝器和汽液分离器与过滤真空泵连接。
还包括尾气洗涤系统，所述尾气洗涤系统包括依次连接的第一洗涤塔和第二洗涤塔，所述第一洗涤塔的反应尾气入口分别与所述反应系统的反应尾气出口和过滤系统的过滤尾气出口连接，第二洗涤塔的烟气出口连接烟囱。
氢氧化钠溶液贮槽的液体出口依次经第二洗涤塔、第一洗涤塔与硫化钠溶液贮槽连接，所述硫化钠溶液贮槽的液体出口连接脱重反应槽的硫化钠溶液加入口
本实用新型系统中湿法磷酸依次进入脱重反应槽和脱氟反应槽，分别与Na2S和Na2CO3发生化学反应，从而达到脱重和脱氟的目的，在磷酸澄清槽中加入絮凝剂，固体颗粒形成絮团，在重力作用下，沉积在澄清槽底部，实现过滤酸与渣酸的分离，过滤酸中重金属含量得到有效控制，具体反应式如下：
2As3++3S2-→As2S3↓
Pb2++S2-→PbS↓
2Na++SiF6 2-→Na2SiF6↓
本实用新型的湿法磷酸净化处理生产系统，具有如下优点：
(1)反应条件简单、工艺流程短、P2O5回收率高；
(2)净化处理后的湿法磷酸中重金属含量(以As计)含量小于等于5ppm，F含量小于等于1.0％；
(3)能耗低、设备投资和运行成本低、对渣酸也再次回收过滤酸，对尾气进行净化后排放，对环境友好。适用于连续稳定大规模生产(≥30万吨/年)
附图说明
图1为本实用新型的反应系统示意图；
图2为本实用新型过滤系统示意图；
图3为本实用新型尾气洗涤系统示意图。
其中，1-脱重反应槽；1.1-原料磷酸加入口；1.2-返酸加入口； 1.3-硫化钠溶液加入口；1.4反应尾气出口；2-脱氟反应槽；2.1-碳酸钠溶液加入口；2.2-反应尾气出口；3-澄清槽给料泵；4-磷酸澄清槽；4.1－絮凝剂加入口；4.2－反应尾气出口；5-澄清酸泵；6-成品酸贮槽；7-底流泵；8-过滤机；8.1-酸渣入口；8.2-过滤酸出口管道；8.3-返酸出口管道；8.4-真空管道；9-过滤冷凝器；10-汽液分离器； 11-过滤真空泵；12-第一洗涤塔；12.1-反应尾气入口；13-尾气风机； 14-第二洗涤塔；15-氢氧化钠溶液贮槽；16-硫化钠溶液贮槽；17- 烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
参见图1，本实用新型系统包括反应系统、过滤系统和尾气洗涤系统。
所述反应系统包括依次连接的脱重反应槽1、脱氟反应槽2、澄清槽给料泵3、磷酸澄清槽4和成品酸贮槽6，所述脱重反应槽1、脱氟反应槽2和成品酸贮槽6内均带有搅拌器，所述磷酸澄清槽4内带转耙；所述脱重反应槽1顶部设有原料磷酸加入口1.1、返酸加入口1.2、硫化钠溶液加入口1.3和反应尾气出口1.4，所述脱氟反应槽顶部设有碳酸钠溶液加入口2.1和反应尾气出口2.2，所述磷酸澄清槽4顶部设有絮凝剂加入口4.1和反应尾气出口4.2。
所述过滤系统包括过滤机8，所述过滤机的酸渣入口8.1与磷酸澄清槽4底部的渣酸出口4.1连接，所述过滤机的过滤酸出口管道 8.2与成品酸贮槽6连接，所述过滤机8的返酸出口管道8.3与所述脱重反应槽1顶部的返酸加入口1.2连接，所述过滤机8的真空管道8.4经过滤冷凝器9和汽液分离器9与过滤真空泵11连接。
所述尾气洗涤系统包括依次连接的第一洗涤塔12、尾气风机13 和第二洗涤塔14，所述第一洗涤塔12的反应尾气入口12.1分别与所述反应系统的反应尾气出口和过滤系统的过滤尾气出口连接，第二洗涤塔14的烟气出口连接烟囱17。氢氧化钠溶液贮槽15的液体出口依次经第二洗涤塔14、第一洗涤塔12与硫化钠溶液贮槽16连接，所述硫化钠溶液贮槽16的液体出口连接脱重反应槽1的硫化钠溶液加入口1.3。
工艺过程：
反应工序：脱重反应槽1(槽内设有搅拌器持续搅拌，保证充分反应)加入原料磷酸(即湿法磷酸)、返酸与硫化钠溶液进行脱重反应，停留时间为30～60min；脱重反应后的磷酸溢流进入脱氟反应槽2 (槽内设有搅拌器持续搅拌，保证充分反应)中与加入的碳酸钠溶液进行脱氟反应，停留时间为30～60min；脱氟反应后的磷酸经澄清酸给料泵3送至磷酸澄清槽4中；在磷酸澄清槽4中加入絮凝剂进行絮凝反应，固体颗粒形成絮团，在重力作用下，沉积在磷酸澄清槽4底部得到渣酸经底流泵7送至过滤机8，上部澄清酸经澄清酸泵5送至成品酸贮槽6中即为净化后的湿法磷酸(重金属含量(以As计)含量小于等于5ppm，F含量小于等于1.0％)；
过滤工序：来自底流泵7的渣酸在过滤机8上依次经过初滤区、过滤区、一洗区和滤布洗涤区得到过滤酸，再经过滤酸出口管道8.2 引出送至成品酸贮槽6作为净化后湿法磷，过滤机8的返酸经返酸出口管道8.3引出送至脱重反应槽1作为反应原料之一。由过滤机8真空管道8.4负压吸出的气体经过滤冷凝器9降温和汽液分离器9汽液分离后至过滤真空泵11。该过滤工序可由渣酸中进一步回收过滤酸，进一步提高了P2O5回收率。所述渣酸在过滤机8中的过滤流程为现有技术，在此不作详述。
尾气洗涤工序：来自反应系统的反应尾气和来自过滤系统的过滤尾气一起进入第一洗涤塔16进行一级循环洗涤，然后经尾气风机13 进入第二洗涤塔14进行二级循环洗涤，洗涤后达标的尾气经烟囱17 排入大气。来自氢氧化钠溶液贮槽15的氢氧化钠溶液首先进入第二洗涤塔14，然后溢流进入第一洗涤塔12。第一洗涤塔12进行气体洗涤反应生成的硫化钠溶液送至硫化钠溶液贮槽16中，硫化钠溶液贮槽16的硫化钠溶液可送入脱重反应槽1中为反应提供原料。该尾气洗涤工序中不仅能净化烟气，还为反应工序提供反应原料，具有循环利用、无废水排放、节能环保的效果。
采用实用新型系统在20～30万吨/年磷酸装置上应用，性能考核结果如附表1所示。
表1性能考核结果
Claims (5)
1.一种湿法磷酸净化处理生产系统，包括反应系统，其特征在于，所述反应系统包括依次连接的脱重反应槽、脱氟反应槽、磷酸澄清槽和成品酸贮槽，所述脱重反应槽、脱氟反应槽和成品酸贮槽内均带有搅拌器，所述磷酸澄清槽内带转耙；所述脱重反应槽顶部设有原料磷酸加入口、返酸加入口、硫化钠溶液加入口和反应尾气出口，所述脱氟反应槽顶部设有碳酸钠溶液加入口和反应尾气出口，所述磷酸澄清槽顶部设有絮凝剂加入口和反应尾气出口。
2.如权利要求1所述的湿法磷酸净化处理生产系统，其特征在于，还包括有过滤系统，所述过滤系统包括过滤机，所述过滤机的酸渣入口与磷酸澄清槽底部的渣酸出口连接，所述过滤机的过滤酸出口管道与成品酸贮槽连接，所述过滤机的返酸出口管道与所述脱重反应槽顶部的返酸加入口连接。
3.如权利要求2所述的湿法磷酸净化处理生产系统，其特征在于，所述过滤机的真空管道经过滤冷凝器和汽液分离器与过滤真空泵连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的湿法磷酸净化处理生产系统，其特征在于，还包括尾气洗涤系统，所述尾气洗涤系统包括依次连接的第一洗涤塔和第二洗涤塔，所述第一洗涤塔的反应尾气入口分别与所述反应系统的反应尾气出口和过滤系统的过滤尾气出口连接，第二洗涤塔的烟气出口连接烟囱。
5.如权利要求4所述的湿法磷酸净化处理生产系统，其特征在于，氢氧化钠溶液贮槽的液体出口依次经第二洗涤塔、第一洗涤塔与硫化钠溶液贮槽连接，所述硫化钠溶液贮槽的液体出口连接脱重反应槽的硫化钠溶液加入口。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109399592A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-01 | 四川绵竹市盘龙矿物质有限责任公司 | 一种脱除磷酸中重金属的方法 |
| CN116477587A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-07-25 | 中石化南京工程有限公司 | 一种萃取磷酸后处理的系统及方法 |
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