CN211198615U - 一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，包括酸加热器、蒸发器和浓缩循环泵，所述酸加热器、蒸发器和浓缩循环泵依次相接形成循环回路；所述蒸发器上连接有蒸发给料管和产品出料管，所述蒸发给料管和产品出料管又通过连通管连接并与清洗模块连通，改变阀门开闭状态来调节管路的连通情况。通过重新设计管路结构，只需调节管道上的阀门即可将管路从磷酸浓缩模块切换到清洗模块，无需对管线进行拆卸清洗，操作方便快捷，极大地减轻了维护人员工作强度；清洗效率高，磷酸浓缩系统停机时间短，对产线运行影响小，具有较高的经济效益。

Description

一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统

技术领域

本实用新型涉及磷酸浓缩工序，具体涉及一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统。

背景技术

采用磷酸原料进行加工生产的许多产业中，对磷酸的浓度都有一定的要求，因此工业化制备出的稀磷酸需进行浓缩处理，提高磷酸的浓度。由于通过湿法制备出磷酸中含有约2％的氟硅酸，具有很强的腐蚀性，同时在加热浓缩的过程中，稀磷酸中已处于过饱和或饱和状态的杂质，因此磷酸的蒸发浓缩需要使用特定的循环浓缩设备，利用氟硅酸较低的沸点，采用加热蒸发的方式使氟硅酸从磷酸中提分离出去，实现磷酸的提纯和浓缩。

由于磷酸浓缩时，随着P₂O₅的浓度的提高，浓缩系统会出现淤渣结垢和管路腐蚀等问题，需要定期对管路进行清洗。问题在于，管路清洗通常采用清洗剂进行冲刷，但由于供料和出料管路均与浓缩设备连通，使得清洗时会有大量的清洗剂留存于浓缩设备中，一方面造成清洗剂的额外消耗增大，另一方面也容易在浓缩设备中形成残留，使后续进行浓缩的磷酸中混入杂质。因此目前对进料和出料管路进行清洗时通常是将管路拆卸下来，分段进行清理，耗费大量的人力，同时制约了磷酸浓缩系统的正常运行。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，通过重新设计管路结构，在清洗管道内的淤塞时无需拆卸进料出料管，只用调节管道上阀门的开闭改变的管路的连通转状态，即可加注清洗液对管路进行清洗。通过重新设计管路结构，只需调节管道上的阀门即可将管路从磷酸浓缩模块切换到清洗模块，无需对管线进行拆卸清洗，操作方便快捷，极大地减轻了维护人员工作强度；清洗效率高，磷酸浓缩系统停机时间短，对产线运行影响小，具有较高的经济效益。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，包括用于使磷酸循环蒸发的磷酸浓缩装置，所述磷酸浓缩装置包括酸加热器、蒸发器和浓缩循环泵，所述酸加热器、蒸发器和浓缩循环泵依次相接形成循环回路；所述蒸发器的侧壁连接有蒸发给料管，所述蒸发器的侧壁连接有产品出料管，所述蒸发给料管和产品出料管通过连通管连接；所述蒸发给料管和产品出料管均与清洗模块连通，所述蒸发给料管和产品出料管上均设有阀门。

优选的，所述清洗模块包括清洗进液管和清洗排液管，所述蒸发给料管与清洗进液管连接，所述产品出料管与清洗排液管连接；所述清洗进液管、清洗排液管上均设有阀门。

优选的，所述清洗进液管连通有清洗液槽，所述清洗排液管与清洗液槽连接；所述清洗进液管、蒸发给料管、连通管、产品出料管、清洗排液管、清洗液槽依次连通形成循环回路。

优选的，所述清洗进液管的管路上设有增压泵。

优选的，所述产品出料管包括第一出料管和第二出料管，所述第一出料管与蒸发器侧壁的第一出料口连通，所述第二出料管与蒸发器侧壁的第二出料口连通，所述第二出料口位于第一出料口上方；所述蒸发器上与酸加热器连通的接口为闪蒸循环口，所述闪蒸循环口的水平高度位于第一出料口和第二出料口之间。

优选的，所述蒸发给料管在靠近闪蒸循环口的位置与酸加热器连通，所述蒸发给料管和酸加热器中的磷酸均通过闪蒸循环口通入蒸发器中。

优选的，所述蒸发器通过集液管与浓缩循环泵连通；所述蒸发器底部为倒锥形，所述集液管与倒锥形的端部连接。

优选的，所述蒸发器顶部设有第一出气管，所述第一出气管连接有雾沫分离器，所述雾沫分离器顶部设有第二出气管，所述第二出气管用于将除去液滴的气体输送至后续工序。

优选的，所述雾沫分离器底部设有回液管，所述回液管与集液管连通。

优选的，所述蒸发给料管与稀磷酸储槽连通，所述产品出料管与浓磷酸陈化槽连通。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：

蒸发给料管向蒸发器中注入稀磷酸，稀磷酸下落并通过浓缩循环泵送入酸加热器，然后再输送到蒸发器中，形成循环流动。酸加热器对经过的稀磷酸不断加热，当具有一定温度的磷酸再次进入蒸发器中时，气压变小，磷酸中的氟硅酸汽化逸出。完成浓缩除杂的磷酸经由产品出料管送往磷酸罐区。当需要清洗蒸发给料管和产品出料管时，浓缩设备停止运行，切换阀门的开闭状态，蒸发给料管和产品出料管通过与浓缩设备之间断开，并与清洗模块形成通路，清洗剂在管路中流动，能快速便捷地对管路进行清洗。

清洗进液管与蒸发给料管连通，清洗排液管与清洗进液管连通，从而使磷酸浓缩系统的管路能尽量充分地被清洗模块所涵盖，提高管路清洗的充分程度。

清洗进液管和清洗排液管均连接到清洗液槽，形成闭合的清洗回路，使清洗剂能够充分高效地利用。在管路上设置增压泵，增加管道中液体的流速，具有更强的冲刷能力，能够更为彻底地对蒸发给料管和产品出料管中的淤塞进行冲洗。

第一闪蒸循环口位于第一出料口和第二出料口之间，分别从第一出料口和第二出料口流出的磷酸成品会在产品出料管中混合，然后从产品出料管输送走。通过采用这样的设置，即使蒸发器中不同磷酸液层的磷酸成分受到酸加热器中回流液体的影响而出现一定的成分浓度上的差异，也能通过不同出料口流出的不同液层的混合，使得从蒸发器中流出的磷酸品质更加均匀稳定。

蒸发给料管和酸加热器均通过闪蒸循环口向蒸发器中供液，减少了蒸发器侧壁上的开口结构；同时，磷酸在进料前就进行混合，并从同样的位置进入蒸发器中，提高了蒸发器中液体的均一性，减少了液体分层导致的氟硅酸析出不充分。

蒸发器底部呈倒锥形结构，能使蒸发器中的液体更为集中并充分地向浓缩循环泵中流动，不残留循环死角导致循环浓缩的效果受到影响。

在第一出气管后连接雾沫分离器，将蒸发逸出的氟硅酸进行雾沫分离，将氟硅酸裹挟出的磷酸液滴分离收集，并通过集液管重新流回磷酸浓缩装置中，避免磷酸物料被浪费损耗。

附图说明

图1为本实用新型管路防淤塞的磷酸浓缩系统实施例一的示意图；

图2为本实用新型管路防淤塞的磷酸浓缩系统实施例二的示意图；

图3为本实用新型管路防淤塞的磷酸浓缩系统实施例三的示意图。

附图标记：酸加热器11、蒸发器12、第一出料口121、第二出料口122、闪蒸循环口123、浓缩循环泵13、集液管131、第一出气管14、蒸发给料管21、产品出料管22、第一出料管221、第二出料管222、连通管23、清洗模块3、清洗进液管31、清洗排液管32、清洗液槽33、增压泵34、阀门4、雾沫分离器5、第二出气管51、回液管52、稀磷酸储槽61、浓磷酸陈化槽62。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一

请参考图1，本实施例提供一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，包括用于使磷酸循环蒸发的磷酸浓缩装置，所述磷酸浓缩装置包括酸加热器11、蒸发器12和浓缩循环泵13，酸加热器11、蒸发器12和浓缩循环泵13依次相接形成循环回路；蒸发器11的侧壁连接有蒸发给料管21，蒸发器11的侧壁连接有产品出料管22，蒸发给料管21和产品出料管22通过连通管23连接；蒸发给料管21和产品出料管22均与清洗模块3连通，蒸发给料管21和产品出料管22上均设有阀门4。需要说明的是，本磷酸浓缩系统中具有若干个阀门，本领域技术人员可根据管路的连接情况确定具体的阀门数量；为使附图中的结构简明直观，附图中仅对其中一个阀门4进行了标注，并非对阀门4的数量和设置位置的限定说明。

本实施例提供的管路防淤塞的磷酸浓缩系统在正常运行时，蒸发给料管21将的稀磷酸输送至蒸发器12，由蒸发器12流入浓缩循环泵13，再泵送至酸加热器11中；磷酸在酸加热器11中加热后再次进入蒸发器12中，形成稀磷酸的循环流动。磷酸经过酸加热器11时被加热，进入蒸发器12后其中混杂的氟硅酸汽化逸出。随着氟硅酸不断逸出，磷酸被不断浓缩提纯，最终制备为浓磷酸成品。制得的浓磷酸成品通过产品出料管22送出。

当需要对管路进行清洗时，浓缩设备停止运行，调节阀门4的开闭状态更改管路连通情况。蒸发给料管21和产品出料管22通过连通管23连接后接入清洗模块3中，清洗模块3中的清洗液依次流经蒸发给料管21、连通管23和产品出料管22，实现对磷酸输送管路的冲刷清洗。

完成清洗后，将管路中的清洗液排出，改变阀门4的开闭状态将蒸发给料管21和产品出料管22调节为继续进行浓缩管路的连通状态，即可继续进行磷酸的循环浓缩作业。

实施例二

请参考图2，本实施例提供一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，包括用于使磷酸循环蒸发的磷酸浓缩装置，所述磷酸浓缩装置包括酸加热器11、蒸发器12和浓缩循环泵13，酸加热器11、蒸发器12和浓缩循环泵13依次相接形成循环回路；蒸发器11的侧壁连接有蒸发给料管21，蒸发器11的侧壁连接有产品出料管22，蒸发给料管21和产品出料管22通过连通管23连接；蒸发给料管21和产品出料管22均与清洗模块连通，蒸发给料管21和产品出料管22上均设有阀门4。

所述清洗模块包括清洗进液管31和清洗排液管32，蒸发给料管21与清洗进液管31连接，产品出料管22与清洗排液管32连接；清洗进液管31、清洗排液管32上均设有阀门4。清洗进液管31连通有清洗液槽33，清洗排液管32与清洗液槽33连接；清洗进液管31、蒸发给料管21、连通管23、产品出料管22、清洗排液管32、清洗液槽33依次连通形成循环回路。清洗进液管31的管路上设有增压泵34。

本实施例提供的管路防淤塞的磷酸浓缩系统在正常运行时，蒸发给料管21将的稀磷酸输送至蒸发器12，由蒸发器12流入浓缩循环泵13，再泵送至酸加热器11中；磷酸在酸加热器11中加热后再次进入蒸发器12中，形成稀磷酸的循环流动。磷酸经过酸加热器11时被加热，进入蒸发器12后其中混杂的氟硅酸汽化逸出。随着氟硅酸不断逸出，磷酸被不断浓缩提纯，最终制备为浓磷酸成品。制得的浓磷酸成品流向产品出料管22并输送至后续的处理工段。

当系统运行了一段时间，需要对管路进行清洗时，浓缩设备停止运行，调节阀门4的开闭状态更改管路连通情况。蒸发给料管21停止想蒸发器12供酸，清洗进液管31向蒸发给料管21中供给清洗液；蒸发给料管21中的液体通过连通管23送入产品出料管22中；产品出料管22内的液体沿着清洗排液管32流向清洗液槽33，清洗液回流到清洗液槽33中后再通过增压泵34泵送到清洗进液管31中，进行下一轮的冲洗。

完成清洗后，将管路中的清洗液排出，改变阀门4的开闭状态将蒸发给料管21和产品出料管22调节为继续进行浓缩管路的连通状态，即可继续进行磷酸的循环浓缩作业。

实施例三

请参考图3，本实施例提供一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，包括用于使磷酸循环蒸发的磷酸浓缩装置，所述磷酸浓缩装置包括酸加热器11、蒸发器12和浓缩循环泵13，酸加热器11、蒸发器12和浓缩循环泵13依次相接形成循环回路。蒸发器12的侧壁连接有蒸发给料管21，蒸发器12的侧壁连接有产品出料管22，蒸发给料管21和产品出料管22通过连通管23连接；蒸发给料管21和产品出料管22均与清洗模块连通。所述清洗模块包括清洗进液管31和清洗排液管32，蒸发给料管21与清洗进液管31连接，产品出料管22与清洗排液管32连接。蒸发给料管21和产品出料管22、清洗进液管31、清洗排液管32上均设有阀门4。清洗进液管31连通有清洗液槽33，清洗排液管32与清洗液槽33连接；清洗进液管31、蒸发给料管21、连通管23、产品出料管22、清洗排液管32、清洗液槽33依次连通形成循环回路。清洗进液管31的管路上设有增压泵34。

产品出料管22包括第一出料管221和第二出料管222，第一出料管221与蒸发器222侧壁的第一出料口121连通，第二出料管222与蒸发器12侧壁的第二出料口122连通，第二出料口122位于第一出料口121上方；蒸发器12上与酸加热器11连通的接口为闪蒸循环口123，闪蒸循环口123的水平高度位于第一出料口121和第二出料口122之间。蒸发给料管21在靠近闪蒸循环口123的位置与酸加热器11连通，蒸发给料管21和酸加热器11中的磷酸均通过闪蒸循环口123通入蒸发器12中。蒸发器12通过集液管131与浓缩循环泵13连通；蒸发器12底部为倒锥形，集液管131与倒锥形的端部连接。

蒸发器12顶部设有第一出气管14，第一出气管14连接有雾沫分离器5，雾沫分离器5顶部设有第二出气管52，第二出气管52用于将除去液滴的气体输送至后续工序。雾沫分离器5底部设有回液管52，回液管52与集液管131连通。蒸发给料管21与稀磷酸储槽61连通，产品出料管22与浓磷酸陈化槽62连通。

本实施例提供的管路防淤塞的磷酸浓缩系统在正常运行时，蒸发给料管21将稀磷酸储槽61中的稀磷酸输送至蒸发器12，由蒸发器12通过集液管131流入浓缩循环泵13，再泵送至酸加热器11中；磷酸在酸加热器11中加热后经过闪蒸循环口123再次进入蒸发器12中，形成稀磷酸的循环流动。磷酸经过酸加热器11时被加热，进入蒸发器12后其中混杂的氟硅酸汽化逸出，通过第一出气管14送至雾沫分离器5中。裹挟有液滴的氟硅酸在雾沫分离器5中分离出的气体从第二出气管51送至后续工序，分离下来的液体沿着回液管52汇入集液管131，回到循环浓缩系统中。随着氟硅酸不断逸出，磷酸被不断浓缩提纯，最终制备为浓磷酸成品。制得的浓磷酸成品通过第一出料口121和第二出料口122流入产品出料管22，并输送至磷酸罐区的浓磷酸陈化槽62中进行后续处理。

当系统运行了一段时间，需要对管路进行清洗时，浓缩设备停止运行，调节阀门4的开闭状态更改管路连通情况。稀磷酸储槽61停止向蒸发给料管21供料，由清洗进液管31向蒸发给料管21供给清洗液；蒸发给料管21中的液体通过连通管23送入产品出料管22中；产品出料管22停止向浓磷酸陈化槽62供料，管内的液体改为沿着清洗排液管32流向清洗液槽33，清洗液回流到清洗液槽33中后再通过增压泵34泵送到清洗进液管31中，进行下一轮的冲洗。

完成清洗后，清洗进液管31停止供液，将蒸发给料管21、连通管23和产品出料管22中的清洗液排出。改变阀门4的开闭状态，蒸发给料管21和产品出料管22均断开与连通管23的连通；蒸发给料管21与稀磷酸储槽61和蒸发器12连通；产品出料管22与蒸发器12和浓磷酸陈化槽62连通，使管路为继续进行浓缩管路的连通状态，即可从稀磷酸储槽61中继续供给磷酸进行循环浓缩作业。

本申请所提供的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，通过重新设计管路，设置连通管23将蒸发给料管21和产品出料管22连通并在管路上增设阀门4，使得无需拆卸蒸发给料管21和产品出料管22即可将磷酸浓缩装置隔离开，将蒸发给料管21和产品出料管22并入清洗模块3的循环管路中，供给清洗剂进行循环清洗，避免管路因为长期使用而淤塞。节省了拆装管路的人力占用，且不会对磷酸浓缩装置造成影响，有效提升了管路清洗疏淤的便捷度，减轻了维护人员工作强度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，包括用于使磷酸循环蒸发的磷酸浓缩装置，所述磷酸浓缩装置包括酸加热器、蒸发器和浓缩循环泵，所述酸加热器、蒸发器和浓缩循环泵依次相接形成循环回路；所述蒸发器的侧壁连接有蒸发给料管，所述蒸发器的侧壁连接有产品出料管，所述蒸发给料管和产品出料管通过连通管连接；所述蒸发给料管和产品出料管均与清洗模块连通，所述蒸发给料管和产品出料管上均设有阀门。

2.如权利要求1所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述清洗模块包括清洗进液管和清洗排液管，所述蒸发给料管与清洗进液管连接，所述产品出料管与清洗排液管连接；所述清洗进液管、清洗排液管上均设有阀门。

3.如权利要求2所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述清洗进液管连通有清洗液槽，所述清洗排液管与清洗液槽连接；所述清洗进液管、蒸发给料管、连通管、产品出料管、清洗排液管、清洗液槽依次连通形成循环回路。

4.如权利要求3所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述清洗进液管的管路上设有增压泵。

5.如权利要求1所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述产品出料管包括第一出料管和第二出料管，所述第一出料管与蒸发器侧壁的第一出料口连通，所述第二出料管与蒸发器侧壁的第二出料口连通，所述第二出料口位于第一出料口上方；所述蒸发器上与酸加热器连通的接口为闪蒸循环口，所述闪蒸循环口的水平高度位于第一出料口和第二出料口之间。

6.如权利要求5所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述蒸发给料管在靠近闪蒸循环口的位置与酸加热器连通，所述蒸发给料管和酸加热器中的磷酸均通过闪蒸循环口通入蒸发器中。

7.如权利要求1所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述蒸发器通过集液管与浓缩循环泵连通；所述蒸发器底部为倒锥形，所述集液管与倒锥形的端部连接。

8.如权利要求7所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述蒸发器顶部设有第一出气管，所述第一出气管连接有雾沫分离器，所述雾沫分离器顶部设有第二出气管，所述第二出气管用于将除去液滴的气体输送至后续工序。

9.如权利要求8所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述雾沫分离器底部设有回液管，所述回液管与集液管连通。

10.如权利要求1所述的管路防淤塞的磷酸浓缩系统，其特征在于，所述蒸发给料管与稀磷酸储槽连通，所述产品出料管与浓磷酸陈化槽连通。

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