CN215464343U

CN215464343U - 一种用于生产磷酸的反应池

Info

Publication number: CN215464343U
Application number: CN202023338156.0U
Authority: CN
Inventors: 谢坪; 赵成彦
Original assignee: Mianzhu Hanxing Hongping Chemical Co ltd
Current assignee: Mianzhu Hanxing Hongping Chemical Co ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2030-12-31

Abstract

本实用新型公开了一种用于生产磷酸的反应池，属于磷酸生产技术领域。本实用新型的一种用于生产磷酸的反应池，所述反应池包括多个依次串联连通的反应室，以及覆盖多个所述反应室的池盖，每个所述反应室内插入有搅拌装置；其中，位于最上游位置的反应室插入有进料管一、进料管二，所述进料管一用于向该反应室加入包含磷酸钙或磷酸氢钙的原料一，所述进料管二用于向该反应室加入包含稀磷酸的原料二；位于中游位置的反应室插入有进料管三，所述进料管三用于向该反应室加入包含硫酸的原料三；位于最下游位置的反应室设置有出料口。采用本实用新型能够将磷酸氢钙或磷酸钙与硫酸反应生成包含磷酸与硫酸钙的反应物，用以降低生产磷酸二氢钾的原料成本。

Description

一种用于生产磷酸的反应池

技术领域

本实用新型涉及一种用于生产磷酸的反应池，属于磷酸生产技术领域。

背景技术

磷酸二氢钾是一种用途广泛的水溶性含磷、钾的高效复合肥料及工业和医药行业的重要原料。

由于磷酸二氢钾的用途广泛，需求量日益加大，生产方法也多种多样，但各生产方法仍存在不同缺点。

在各种生产方法中，中和法生产磷酸二氢钾工艺路线短，主要过程是，采用磷酸（H3PO4）与氢氧化钾（KOH）反应生成所需的磷酸二氢钾（KH2PO4）；中和法投资省，但由于原料为磷酸（H3PO4），价格昂贵，生产成本较高。

因此，申请人采设计了一种磷酸生产系统，以磷酸氢钙（GaHPO4）或磷酸钙（Ga3（PO4）2）为主要原料，与硫酸（H2SO4）反应生产所需的磷酸（H3PO4），用以降低生产磷酸二氢钾的原料成本，以获得更强的市场竞争力。在该磷酸生产系统，由至少包括四套工序，第一套工序是将磷酸氢钙（GaHPO4）或磷酸钙（Ga3（PO4）2）与硫酸（H2SO4）反应生成包含磷酸（H3PO4）与硫酸钙（GaSO4）的反应物；第二套工序是将上述反应物中过滤出磷酸（H3PO4）粗溶液；第三套工序是将上述磷酸（H3PO4）粗溶液进行脱硫；第四套工序是将上述脱硫的磷酸（H3PO4）粗溶液进行沉降形成所需的高纯度磷酸（H3PO4）溶液。

因此，本实用新型针对上述的第一套工序，设计了一种用于生产磷酸的反应池，能够将磷酸氢钙（GaHPO4）或磷酸钙（Ga3（PO4）2）与硫酸（H2SO4）反应生成包含磷酸（H3PO4）与硫酸钙（GaSO4）的反应物。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于生产磷酸的反应池，采用本实用新型能够将磷酸氢钙或磷酸钙与硫酸反应生成包含磷酸与硫酸钙的反应物。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于生产磷酸的反应池，所述反应池包括多个依次串联连通的反应室，以及覆盖多个所述反应室的池盖，每个所述反应室内插入有搅拌装置；其中，

位于最上游位置的反应室插入有进料管一、进料管二，所述进料管一用于向该反应室加入包含磷酸钙或磷酸氢钙的原料一，所述进料管二用于向该反应室加入包含稀磷酸的原料二；

位于中游位置的反应室插入有进料管三，所述进料管三用于向该反应室加入包含硫酸的原料三；

位于最下游位置的反应室设置有出料口，所述出料口用于排出经所述反应池反应产生的包含磷酸与硫酸钙的反应物。

进一步的，位于中游位置的反应室有多个；其中，在位于插入有所述进料管三的那一个反应室的上游位置的反应室上设置有第一检样口；在位于所述插入有进料管三的那一个反应室的下游位置的反应室上设置有第二检样口。第一检样口、第二检样口的设计能够按需求来检测反应室内浆液化学成分的情况，以便于充分掌握反应池内浆液的反应情况，确保最终反应物不出现太大的偏差。具体的，第一检样口、第二检样口上盖有盖子；需要检样时，揭开盖子，用长柄勺子舀出样品作化学分析。不需要检样时，盖上盖子。

进一步的，在位于设置有所述第二检样口的那一个反应室的下游位置的反应室上插入有进料管三，所述进料管三用于按需向该反应室补充包含硫酸的原料三。依据从第二检样口的样品的检测情况，酌情添加原料三，或者不添加任何原料。

进一步的，相邻的所述反应室之间的上部位置相连通。

进一步的，所述进料管一、进料管二、进料管三插入至与之对应的反应室的下部位置。

进一步的，在至少一个所述反应室上设置有排气管。

进一步的，多个所述反应室呈矩形阵列分布。

进一步的，所述搅拌装置包括插入所述反应室的搅拌轴，所述搅拌轴的上端穿出所述反应室后与用于驱动其转动的驱动装置相连接，所述搅拌轴的下段连接有搅拌叶片。

进一步的，所述搅拌轴可拆卸的与所述驱动装置相连接。

进一步的，所述搅拌轴、搅拌叶片的表面覆盖置有耐酸腐蚀层。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种用于生产磷酸的反应池，能够将磷酸钙或磷酸氢钙通过包含稀磷酸预分解反应产生磷酸二氢钙后，再与硫酸进行萃取反应，产生的包含磷酸与硫酸钙的反应物；用以降低生产磷酸二氢钾的原料成本，以获得更强的市场竞争力。

附图说明

图1是本实用新型的方框原理示意图;

图2是反应室S1、S2、S3的结构示意图;

图3是反应室S4、S5、S6的结构示意图;

图4是反应室S7、S8、S9的结构示意图;

图5是反应室的结构示意图。

图中标记：1-反应室，11-进料管一，12-进料管二，13-进料管三，14-出料口，15-排气管，2-池盖，21-第一检样口，22-第二检样口，3-搅拌装置，31-驱动装置，32-搅拌轴，33-搅拌叶片。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

本实用新型公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图5所示，本实施例的一种用于生产磷酸的反应池，所述反应池包括多个依次串联连通的反应室1，以及覆盖多个所述反应室1的池盖2，每个所述反应室1内插入有搅拌装置3；其中，

位于最上游位置的反应室插入有进料管一11、进料管二12，所述进料管一11用于向该反应室加入包含磷酸钙或磷酸氢钙的原料一，所述进料管二12用于向该反应室加入包含稀磷酸的原料二；

位于中游位置的反应室插入有进料管三13，所述进料管三13用于向该反应室加入包含硫酸的原料三；

位于最下游位置的反应室设置有出料口14，所述出料口用于排出经所述反应池反应产生的包含磷酸与硫酸钙的反应物。

采用本实用新型的时，能够将包含磷酸钙（Ga3（PO4）2）或磷酸氢钙（GaHPO4）的原料一通过包含稀磷酸（稀H3PO4）的原料二预分解反应产生磷酸二氢钙（Ga（H2PO4）2）后，再与包含硫酸（H2SO4）的原料三进行萃取反应，产生的包含磷酸（H3PO4）与硫酸钙（GaSO4）的反应物；其中，预分解反应的主要反应式如下：Ga3（PO4）2 +H3PO4→Ga（H2PO4）2；或者，GaHPO4+ H3PO4→Ga（H2PO4）2；萃取反应的主要反应式如下：Ga（H2PO4）2+H2SO4→H3PO4+GaSO4；或者，GaHPO4+H2SO4→H3PO4+GaSO4。包含磷酸钙的原料一优选是磷矿石的浆液；包含磷酸氢钙的原料一优选是饲料级磷酸氢钙的浆液；包含稀磷酸的原料二优选是稀磷酸溶液，也可以是从下游反应室抽至的含有了稀磷酸的浆液；包含硫酸的原料三优选是硫酸溶液。

进一步的，位于中游位置的反应室1有多个；其中，在位于插入有所述进料管三13的那一个反应室的上游位置的反应室上设置有第一检样口21；在位于所述插入有进料管三13的那一个反应室的下游位置的反应室上设置有第二检样口22。第一检样口21、第二检样口22的设计能够按需求来检测反应室内浆液化学成分的情况，以便于充分掌握反应池内浆液的反应情况，确保最终反应物不出现太大的偏差。具体的，第一检样口21、第二检样口22上盖有盖子；需要检样时，揭开盖子，用长柄勺子舀出样品作化学分析。不需要检样时，盖上盖子。

进一步的，在位于设置有所述第二检样口22的那一个反应室的下游位置的反应室上插入有进料管三13，所述进料管三13用于按需向该反应室补充包含硫酸的原料三。依据从第二检样口22的样品的检测情况，酌情添加原料三，或者不添加任何原料。

进一步的，相邻的所述反应室1之间的上部位置相连通。以实现多个所述反应室1的依次串联连通。上游位置的反应室1内的浆液通过溢流方式进入下游位置的反应室1内；能够增加浆液在反应室内的停留时间，使得浆液在反应室内更加充分的反应后再溢流至下一反应室。

进一步的，所述进料管一11、进料管二12、进料管三13插入至与之对应的反应室1的下部位置。确保浆液中的化学物质能够在反应室内更加充分的反应后再溢流至下一反应室。优选的，所述进料管一11、进料管二12、进料管三13上设置有阀门，能够按需求调节或启闭对应的进料管。

进一步的，在至少一个所述反应室1上设置有排气管15。能够排出反应池内产生的气体，特别是原料一磷矿石的浆液时，能够排出各种废气，废气被排气管15通入环保设备处理。

进一步的，多个所述反应室1呈矩形阵列分布。

进一步的，所述搅拌装置包括插入所述反应室的搅拌轴32，所述搅拌轴32的上端穿出所述反应室后与用于驱动其转动的驱动装置31相连接，所述搅拌轴的下段连接有搅拌叶片33。

进一步的，所述搅拌轴32可拆卸的与所述驱动装置31相连接。以便更换搅拌轴32以及连接于搅拌轴32上的搅拌叶片33。所述驱动装置31为减速马达，减速马达固定在池盖2上，减速马达31通过联轴器可拆卸的与搅拌轴32相连接。

进一步的，所述搅拌轴32、搅拌叶片33的表面覆盖置有耐酸腐蚀层。能够提高搅拌轴32、搅拌叶片33的使用寿命。搅拌轴32、搅拌叶片33的基材为碳钢，价格便宜；耐酸腐蚀层可以是耐酸腐蚀涂层，也可以是包裹的橡胶层，还可以是堆焊的不锈钢层。

基于上述各技术特征的组合设计，在其中一实施例中，如图1至图5所示，反应池包括呈矩形阵列分布的9个反应室1，以及覆盖9个反应室1顶部池盖2， 9个反应室1的上部位置依次串联连通，每个反应室1内插入有搅拌装置3；为了便于描述，按上下游关系，各个反应室1依次命名为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9；其中，反应室S1上插入有进料管一11、进料管二12；反应室S2上设置有排气管15；反应室S3上设置有第一检样口21；反应室S4上插入有进料管三13；反应室S6上设置有第二检样口22；反应室S7上也插入有进料管三13；反应室S9上设置有出料口14，出料口14设置于反应室S9的上部位置。

综上所述，采用本实用新型的一种用于生产磷酸的反应池,能够将磷酸钙或磷酸氢钙通过包含稀磷酸预分解反应产生磷酸二氢钙后，再与硫酸进行萃取反应，产生的包含磷酸与硫酸钙的反应物；用以降低生产磷酸二氢钾的原料成本，以获得更强的市场竞争力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：所述反应池包括多个依次串联连通的反应室，以及覆盖多个所述反应室的池盖，每个所述反应室内插入有搅拌装置；其中，

2.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：位于中游位置的反应室有多个；其中，在位于插入有所述进料管三的那一个反应室的上游位置的反应室上设置有第一检样口；在位于所述插入有进料管三的那一个反应室的下游位置的反应室上设置有第二检样口。

3.如权利要求2所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：在位于设置有所述第二检样口的那一个反应室的下游位置的反应室上插入有进料管三，所述进料管三用于按需向该反应室补充包含硫酸的原料三。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：相邻的所述反应室之间的上部位置相连通。

5.如权利要求4所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：所述进料管一、进料管二、进料管三插入至与之对应的反应室的下部位置。

6.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：在至少一个所述反应室上设置有排气管。

7.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：多个所述反应室呈矩形阵列分布。

8.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：所述搅拌装置包括插入所述反应室的搅拌轴，所述搅拌轴的上端穿出所述反应室后与用于驱动其转动的驱动装置相连接，所述搅拌轴的下段连接有搅拌叶片。

9.如权利要求8所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：所述搅拌轴可拆卸的与所述驱动装置相连接。

10.如权利要求8所述的一种用于生产磷酸的反应池，其特征在于：所述搅拌轴、搅拌叶片的表面覆盖置有耐酸腐蚀层。