CN209128039U - 料浆法磷铵中和反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了料浆法磷铵中和反应系统，包括中和槽中和槽、密封拦截装置、一效闪蒸室和二效闪蒸室；密封拦截装置包括过滤外筒的上端设置有密封法兰，其下底面设置有排渣口，排渣口上连接排渣阀门，过滤外筒内套有过滤内筒，过滤内筒的底端与排渣口联通，其顶端与密封法兰接触，过滤内筒的侧壁上分布有透液孔，过滤外筒的上部设置有进料管，进料管伸到过滤内筒上部内，过滤外筒的下端设置有出料管；过滤内筒内还设置有推料板，推料板的上侧连接推杆，推杆从密封法兰的中心孔伸到过滤内筒外；密封法兰的中心孔上设置有密封装置，推杆穿过密封装置顶端的填料压盖与位于过滤外筒上方的气缸的活塞杆相连。减少对操作环境的影响，提高工作效率。

Description

料浆法磷铵中和反应系统

技术领域

本实用新型涉及一种料浆法磷铵中和反应系统，属于化肥生产工艺技术领域。

背景技术

料浆法磷铵是采用湿法磷酸与氨中和反应后的料浆进行浓缩，是专门针对中低品位磷矿开发的一种新型工艺。其过程是用含P₂O₅约18％～30％的稀磷酸与氨反应，通过控制中和度得需要的磷酸一铵料浆，料浆经过多效(一般为双效)浓缩，浓缩后的料浆经过加压设备加压喷雾干燥后，得到磷酸一铵产品。由于对磷酸的要求不太严格，所以可以采用湿法生产的稀磷酸、精细磷酸盐的压滤渣、磷酸二铵生产上的浓磷酸淤渣，还允许添加矿浆调节养分。酸源复杂，磷酸中的杂质多，在与氨中和反应时，会以固相析出，粘附于固体颗粒上；并且一些杂质还会引起料浆粘度增大，使反应器壁结垢，在剧烈的反应中垢层脱落，这些固体杂物会对后续的浓缩系统造成障碍，使加热器列管堵塞，影响浓缩传热性能，使浓缩效能降低，如不停车及时对列管疏通，将使蒸汽能耗大大提高。

中和反应是一个强放热反应，在磷酸与氨反应时，会蒸发大量水分，产生大量蒸汽，据理论测算，每1000kg湿法磷酸，反应热3.368*105kj，蒸发水量15％，每1kg气氨反应后大约可蒸发水1.0-1.3kg。

中和反应中如液位控制不好，或液位计失效等原因，液位低会使氨与反应蒸汽从液相层逸出，造成较大的氨损失，液位操作过高，造成尾气带沫跑料，污染冷凝水。

传统的料浆法磷铵中和工艺有许多，但是均存在一些问题：

1)槽式中和工艺：反应槽敞开，污染环境，热源没有利用，流程长，有搅拌、输送泵等动设备耗能高。

2)管式中和工艺：对磷酸要求高，杂质多的酸造成结垢堵塞喷头，使生产清理工作量大。

3)外环流氨化工艺：反应时间短，杂质易引起后续设备结垢；有循环泵等动设备；固体杂物拦截困难，会将固体杂物带入下一工序引起加热器列管堵塞。

4)中和浓缩一体化工艺：中和反应热使冷却水量增加，不节能；固体杂物拦截困难；杂质盐析出时无足够时间在闪蒸室内完全消除过饱和度就进入加热管，会加剧加热器列管堵塞，缩短浓缩系统的清理周期。

5)强制循环中和工艺：占地大，有动设备循环泵；固体杂物拦截困难。

其次：

料浆法磷铵工艺是采用湿法磷酸与氨中和反应后的料浆进行浓缩，中和反应后的料浆中的固体杂物会对后续的浓缩系统造成障碍，使加热器列管堵塞，影响浓缩传热性能，使浓缩效能降低，如不停车对列管疏通，将使蒸汽能耗大大提高。因此必须将中和料浆在进入后续的浓缩工序前进行固体杂物的拦截。

传统的槽式中和反应器，采用敞开的过滤筛网进行固体杂物的拦截，清理渣很容易，但由于中和反应是强放热反应，滚烫的热料浆蒸汽量很大，会造成周围环境的污染及蒸汽的视觉污染，因此工艺上改成了密闭带压的过滤装置，采用定期停车人工卸压进行排渣，不仅造成生产的中断，而且劳动强度极高，操作非常麻烦。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型旨在提供一种料浆法磷铵中和反应系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种料浆法磷铵中和反应系统，包括中和槽中和槽、密封拦截装置、一效闪蒸室和二效闪蒸室；

所述中和槽为密封中和槽，其顶端设置有第一蒸汽管道，其下端设置有料浆出口，所述料浆出口通过第一料浆管道与密封拦截装置的进料管相连，所述第一料浆管道上设置有第一控制阀门；

所述一效闪蒸室包括串联在一起并形成闭环的一效闪蒸罐、一效加热器和一效循环泵，所述二效闪蒸室包括串联在一起并形成闭环的二效闪蒸罐、二效加热器和二效循环泵，所述一效闪蒸罐的上部气相进口与中和槽顶端的第一蒸汽管道相连；所述密封拦截装置的出料管通过第二料浆管道与二效闪蒸罐中下部的液相进口相连，所述二效闪蒸罐的下部还设置有液相出口与一效循环泵相连，所述第二料浆管道上设置有第二控制阀门，其特征在于：所述中和槽内设置有液位变送器。

所述密封拦截装置包括过滤外筒，所述过滤外筒的上端设置有密封法兰，其下底面设置有排渣口，所述排渣口上连接排渣阀门，所述过滤外筒内套有过滤内筒，所述过滤内筒的筒壁与过滤外筒的筒壁之间有间隙，所述过滤内筒的底端与排渣口联通，其顶端与密封法兰接触，所述过滤内筒的侧壁上分布有透液孔，所述过滤外筒的上部设置有进料管，所述进料管伸到过滤内筒上部内，所述过滤外筒的下端设置有出料管；所述过滤内筒内还设置有推料板，所述推料板的上侧连接推杆，所述推杆从密封法兰的中心孔伸到过滤内筒外；

所述密封法兰的中心孔上设置有密封装置，所述密封装置包括设置在密封法兰的中心孔孔口上的密封外筒，所述密封外筒内填充有密封填料，所述推杆穿过密封外筒顶端的填料压盖与位于过滤外筒上方的气缸的活塞杆相连；

所述密封拦截装置的进料管和出料管之间设置有差压变送器，所述差压变送器的正侧压力检测探头安装于第一料浆管道上，负侧压力检测探头安装于第二料浆管道上。

采用上述方案，物料从进料管进入过滤内筒内，液体通过透液孔漏到过滤外筒内，再从出料管排出，固体杂物则留在内筒内。定期打开排渣阀门，在推料板的作用下，将内筒内的渣料从排渣口排出，操作简单，工人劳动强度低。设置密封装置，可以避免蒸汽外泄影响周围环境。通过差压变送器检测密封拦截装置的堵塞情况，决定是否启动清渣。通过液位变送器检测中和槽的液位情况，从而控制第一控制阀门的开度，保持中和槽中的液位稳定。

上述方案中：所述密封法兰顶面安装有气缸安装支架，所述气缸安装在气缸安装支架上。方便安装。

上述方案中：所述填料压盖通过螺栓固定在密封法兰顶面。

上述方案中：所述密封法兰与过滤外筒的顶端之间设置有密封垫片。避免蒸汽外泄。

上述方案中：所述进料管和排水出料管分别位于过滤外筒的相对侧。

上述方案中：所述排渣阀门为气控球阀。

上述方案中：所述差压变送器和液位变送器的信号输出端分别与显示控制器的压差信号输入端和液位信号输入端相连，所述显示控制器的各个控制端分别与第一控制阀门、第二控制阀门、气缸和排渣阀门相连。

有益效果：本实用新型采用密闭的拦渣装置，中和反应后的料浆全部均通过密封拦截装置，减轻浓缩工序加热器列管的堵塞。通过气缸操作进行渣物的排泄，时间短，无需造成生产工艺的中断停车，工人劳动强度低，操作稳定，清渣容易。本系统中和反应充分，震动小，氨逸出量少。中和槽尾气接入一效闪蒸室，这样异常操作跑料能很好收集，不会污染蒸汽冷凝水，并将反应热产生的蒸汽进行回收利用，节能效果显著；无动力设备，不造成能耗的增加。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图。

图2为本实用新型密封拦截装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

实施例1，如图1所示，一种料浆法磷铵中和反应系统，包括中和槽1、密封拦截装置2、一效闪蒸室和二效闪蒸室。

中和槽1为密封中和槽，其顶端设置有第一蒸汽管道3，其下端设置有料浆出口，所述料浆出口通过第一料浆管道与密封拦截装置2的进料管208相连，中和槽1内设置有液位变送器4，液位变送器4采用隔膜密封的双法兰插入式差压变送器，型号为EJA118N，在第一料浆管道上设置有第一控制阀门5，液位变送器4将检测到的液位信号传递给显示控制器15，显示控制器15控制第一控制阀门5的开度；采用液位自调，可保证中和槽液位的控制稳定。

密封拦截装置由过滤外筒201、过滤内筒202、密封法兰203、密封垫片204、排渣口205、排渣阀门206、透液孔207、进料管208、出料管209、推料板210、推杆211、密封外筒212、密封填料213、填料压盖214、气缸安装支架215和气缸216组成。

过滤外筒201的上端设置有密封法兰203，密封法兰203与过滤外筒201的顶端之间设置有密封垫片204。过滤外筒201下底面中心设置有排渣口205，排渣口205上连接排渣阀门206。排渣阀门206为气控球阀，气控球阀的出口设置有储渣斗14。

过滤外筒201内套有过滤内筒202，过滤内筒202的筒壁与过滤外筒201的筒壁之间有间隙，过滤内筒202为上下开口的筒体。过滤内筒202的底端与排渣口205联通，其顶端与密封法兰203接触。过滤内筒202的侧壁上分布有透液孔207，过滤外筒201的上部设置有进料管208，进料管208伸到过滤内筒202上部内，过滤外筒201的下端设置有出料管209。进料管208和出料管209分别位于过滤外筒201的相对侧。

过滤内筒202内还设置有推料板210，推料板210的上侧连接推杆211，推杆211从密封法兰203的中心孔伸到过滤内筒202外。

密封法兰203的中心孔上设置有密封装置，密封装置包括设置在密封法兰3的中心孔孔口上的密封外筒212，密封外筒212位于密封法兰203顶面，密封外筒212内填充有密封填料213，推杆211穿过密封外筒212顶端的填料压盖214与位于过滤外筒201上方的气缸216的活塞杆相连。填料压盖214通过螺栓固定在密封法兰203顶面。

密封法兰203顶面安装有气缸安装支架215，气缸安装支架为门形架或筒形架。气缸216安装在气缸安装支架215的顶面。

一效闪蒸室包括串联在一起并形成闭环的一效闪蒸罐6、一效加热器7和一效循环泵8。具体的：所述一效闪蒸罐6的底端管与一效循环泵8相连，所述一效循环泵8的出口管道与一效加热器7冷侧进口相连，一效加热器7采用加热蒸汽加热，一效加热器7的热侧出口与一效闪蒸罐6中部进口相连。一效循环泵8的出口管道上还设置有出料支管。

一效闪蒸罐6的上部气相进口与中和槽1顶端的第一蒸汽管道3相连，对中和反应热进行利用。并能有效保障异常情况气相跑料收集到一效闪蒸室中，不会蒸汽带出污染冷凝水。

二效闪蒸室包括串联在一起并形成闭环的二效闪蒸罐9、二效加热器10和二效循环泵11。具体的：所述二效闪蒸罐9的底端管与二效循环泵11相连，所述二效循环泵11的出口管道与二效加热器10冷侧进口相连，二效加热器10的热侧进口与一效闪蒸罐6顶部的第二蒸汽管道(一效闪蒸罐6内蒸汽排放管道)相连，二效加热器10的热侧出口与二效闪蒸罐9中部进口相连。所述二效闪蒸罐9的下部还设置有液相出口与一效循环泵8相连。

密封拦截装置2的出料管209通过第二料浆管道与二效闪蒸罐9中下部的液相进口相连。第二料浆管道上设置有第二控制阀门13。

密封拦截装置2的进料管208和出料管209之间设置有差压变送器12，对密封拦截装置2的堵塞情况进行检测。差压变送器12采用隔膜密封式差压变送器，型号为EJA118W，法兰式安装，隔膜传压，毛细管引压。差压变送器12的正侧压力检测探头安装于第一料浆管道上，负侧压力检测探头安装于第二料浆管道上。

差压变送器12和液位变送器4的信号输出端分别与显示控制器15的压差信号输入端和液位信号输入端相连，显示控制器型号为SWP-C803。对差压值显示，并可对差压进行阈值设定及报警触点输出。

显示控制器15的各个控制端分别与第一控制阀门5、第二控制阀门13、气缸216和排渣阀门206相连。控制系统采用PLC可编程控制器，型号为S7-200。

排渣自动控制过程为：

差压变送器12将检测到的差压检测值传递给显示控制器15，当差压检测值达到设定阈值，显示控制器SWP-C803输出报警触点信号，判断为拦截过滤装置2堵塞严重，需要进行排渣，PLC输出电信号，关闭第一控制阀门5，延时8秒后关闭第二控制阀门13，再打开排渣阀门206，打开气缸216将渣推出，然后关闭气缸216，延时5秒关闭排渣阀门206，打开第二控制阀门13，再打开第一控制阀门5，整个排渣流程完成。此控制流程为本领域常规技术。

当然排渣也可以根据压差变送器12的差压信号手动控制排渣，即按照同样的流程，手动关闭第一控制阀门5，延时8秒后关闭第二控制阀门13，再打开排渣阀门206，打开气缸216将渣推出，然后关闭气缸216，延时5秒关闭排渣阀门206，打开第二控制阀门13，再打开第一控制阀门5，整个排渣流程完成。

当液位变送器4将检测到的中和槽的液位信号传递给显示控制器15，显示控制器15控制第一控制阀门5的开度。采用液位自调，可保证中和槽液位的控制稳定。当然也可以根据检测到的液位信号手动调节第一控制阀门5的开度。

本实用新型不局限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种料浆法磷铵中和反应系统，包括中和槽、密封拦截装置、一效闪蒸室和二效闪蒸室；

所述中和槽为密封中和槽，其顶端设置有第一蒸汽管道，其下端设置有料浆出口，所述料浆出口通过第一料浆管道与密封拦截装置的进料管相连，所述第一料浆管道上设置有第一控制阀门；

所述一效闪蒸室包括串联在一起并形成闭环的一效闪蒸罐、一效加热器和一效循环泵，所述二效闪蒸室包括串联在一起并形成闭环的二效闪蒸罐、二效加热器和二效循环泵，所述一效闪蒸罐的上部气相进口与中和槽顶端的第一蒸汽管道相连；所述密封拦截装置的出料管通过第二料浆管道与二效闪蒸罐中下部的液相进口相连，所述二效闪蒸罐的下部还设置有液相出口与一效循环泵相连，所述第二料浆管道上设置有第二控制阀门，其特征在于：所述中和槽内设置有液位变送器；

所述密封拦截装置包括过滤外筒，所述过滤外筒的上端设置有密封法兰，其下底面设置有排渣口，所述排渣口上连接排渣阀门，所述过滤外筒内套有过滤内筒，所述过滤内筒的筒壁与过滤外筒的筒壁之间有间隙，所述过滤内筒的底端与排渣口联通，其顶端与密封法兰接触，所述过滤内筒的侧壁上分布有透液孔，所述过滤外筒的上部设置有进料管，所述进料管伸到过滤内筒上部内，所述过滤外筒的下端设置有出料管；所述过滤内筒内还设置有推料板，所述推料板的上侧连接推杆，所述推杆从密封法兰的中心孔伸到过滤内筒外；

所述密封法兰的中心孔上设置有密封装置，所述密封装置包括设置在密封法兰的中心孔孔口上的密封外筒，所述密封外筒内填充有密封填料，所述推杆穿过密封外筒顶端的填料压盖与位于过滤外筒上方的气缸的活塞杆相连；

所述密封拦截装置的进料管和出料管之间设置有差压变送器，所述差压变送器的正侧压力检测探头安装于第一料浆管道上，负侧压力检测探头安装于第二料浆管道上。

2.根据权利要求1所述料浆法磷铵中和反应系统，其特征在于：所述密封法兰顶面安装有气缸安装支架，所述气缸安装在气缸安装支架上。

3.根据权利要求1或2所述料浆法磷铵中和反应系统，其特征在于：所述填料压盖通过螺栓固定在密封法兰顶面。

4.根据权利要求3所述料浆法磷铵中和反应系统，其特征在于：所述密封法兰与过滤外筒的顶端之间设置有密封垫片。

5.根据权利要求4所述料浆法磷铵中和反应系统，其特征在于：所述进料管和出料管分别位于过滤外筒的相对侧。

6.根据权利要求5所述料浆法磷铵中和反应系统，其特征在于：所述排渣阀门为气控球阀。

7.根据权利要求6所述料浆法磷铵中和反应系统，其特征在于：所述差压变送器和液位变送器的信号输出端分别与显示控制器的压差信号输入端和液位信号输入端相连，所述显示控制器的各个控制端分别与第一控制阀门、第二控制阀门、气缸和排渣阀门相连。