CN216909241U - 溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置 - Google Patents

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CN216909241U CN202122558447.9U CN202122558447U CN216909241U CN 216909241 U CN216909241 U CN 216909241U CN 202122558447 U CN202122558447 U CN 202122558447U CN 216909241 U CN216909241 U CN 216909241U
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Abstract

一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,包括原料储罐、萃取塔、洗涤塔和反萃塔。其中萃取塔包括萃取转盘塔,洗涤塔包括洗涤振动筛板塔和/或洗涤转盘塔,反萃塔包括反萃振动筛板塔。通过将转盘塔和振动筛板塔组合,根据磷酸净化过程中不同过程的工艺需求,选取相应的萃取设备,进而设计出一种溶剂萃取法净化湿法磷酸装置,通过各过程单元萃取设备与工艺相匹配,提高了磷酸的收率,粗磷酸中的杂质离子被更有效地脱除,湿法磷酸净化效果好,可获得合格的工业级或食品级磷酸产品。

Description

溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置
技术领域
本实用新型涉及化工设备技术领域,具体而言,涉及一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置。
背景技术
磷酸是一种重要的化工原料,主要采用湿法磷酸工艺,即由无机酸溶解磷矿获得。在湿法磷酸生产过程中,磷矿中的杂质容易被带入至粗磷酸中,难以满足食品级、医药级和电子级对高纯磷酸的要求,因此湿法制得的磷酸或磷酸盐类普遍用于制取磷复肥,如需用湿法磷酸制出优质的磷酸盐产品,就要对其中的杂质离子进行深度的净化处理。
溶剂萃取法净化湿法磷酸主要有萃取、洗涤和反萃三个工艺过程。传统的萃取设备采用混合澄清器,其传质效率低,需要多级串联才能满足传质需求,占用面积大,操作繁琐。因此,亟须提供一种传质效率高,操作流程简便,同时净化效果好的净化湿法磷酸的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其能够提高磷酸的收率。
本实用新型的实施例是这样实现的:
在湿法磷酸生产过程中,磷矿中的杂质被带入至粗磷酸中,需要对其中的杂质离子进行深度的净化处理。溶剂萃取法具有所得产品纯度高、能耗低、生产能力大、分离效果好、回收率高、环境污染小、生产过程易于实现自动化与连续化,而且有利于资源的综合利用等优点,成为净化湿法磷酸的主要方法。但传统的萃取设备采用混合澄清器,其传质效率低,需要多级串联才能满足传质需求,占用面积大,操作繁琐。
本实用新型提供一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,包括萃取塔、洗涤塔和反萃塔。其中,萃取塔包括萃取转盘塔,萃取塔设置有第一萃取出口,用于排出磷酸萃取相;洗涤塔包括洗涤振动筛板塔和/或洗涤转盘塔,洗涤塔设置有第一洗涤入口和第一洗涤出口,第一洗涤入口与第一萃取出口通过管道连接,第一洗涤出口用于排出洗涤后的溶剂相;反萃塔包括反萃振动筛板塔,反萃塔设置有第一反萃入口,第一反萃入口与第一洗涤出口通过管道连接。
具体地,在本装置中,磷酸溶液与萃取剂在萃取塔中充分接触反应,大部分磷酸被萃取至萃取剂中形成磷酸萃取相,磷酸萃取相从第一萃取出口沿管道经第一洗涤入口进入洗涤塔内,与洗涤酸在洗涤塔中充分接触,进一步脱除磷酸萃取相中的杂质得到洗涤后的溶剂相,洗涤后的溶剂相从第一洗涤出口沿管道经第一反萃入口进入反萃塔,反萃塔中通入脱盐水,洗涤后的溶剂相与脱盐水在反萃塔中充分反萃,溶剂相中的磷酸被脱盐水反萃出来得到反萃酸产品。
发明人发现,不同的萃取塔设备均有各自适用的操作环境,需要根据萃取过程中各工艺的不同特点合理选择,萃取过程是将磷酸萃取至萃取相中,因此要求塔设备具有较高的传质效率;洗涤过程主要是将萃取相中的杂质进一步脱除,因此需要较高的传质效率及两相分离能力;反萃过程是将溶剂相中的磷酸用脱盐水反萃出来,其过程相对较为容易,因此两相的分离显得更为关键。
本实用新型通过大量试验研究发现,将转盘塔和振动筛板塔组合,根据磷酸净化过程中不同过程的工艺需求,选取相应的萃取设备,进而设计出一种新的溶剂萃取法净化湿法磷酸装置。该装置萃取过程使用转盘塔,转盘塔传质效率高,可以更有效的将磷酸萃取至萃取相中,从而提高磷酸的收率。洗涤设备选用转盘塔和/或振动筛板塔,转盘塔虽然传质效率高,但容易将洗涤酸夹带至溶剂相,从而造成杂质脱除率下降,采用振动筛板塔可降低洗涤酸的夹带,但洗涤过程需要两相充分混合传质,因此采用多塔串联时可以采用转盘塔和振动筛板塔组合。反萃设备中采用振动筛板塔可有效减少反萃酸被萃取剂夹带,从而提高磷酸反萃率,进而提高磷酸的收率。通过上述塔设备的合理选择,能够高效脱除粗磷酸中的杂质离子,磷酸收率提高,湿法磷酸净化效果好,可获得合格的工业级或食品级磷酸产品。
在实用新型的一些实施方式中,萃取塔、洗涤塔和反萃塔可分别为单个塔,也可以分别为多个塔,多个塔之间串联形成多级萃取、多级洗涤和多级反萃过程来达到提高传质效率的目的。
可选地,当洗涤塔为单个塔时,洗涤塔设置为洗涤振动筛板塔,振动筛板塔的处理量大,萃取效率高,不易产生液滴夹带,磷酸净化效果好。
可选地,为了更高效地脱除粗磷酸中的杂质离子,提高湿法磷酸的净化效果,洗涤塔可以为2个及以上,多个洗涤塔之间通过管道串联,形成多级串联洗涤塔。
可选地,洗涤过程主要是将萃取相中的杂质进一步脱除,因此需要较高的传质效率及两相分离能力。转盘塔虽然传质效率高,但容易将洗涤酸夹带至溶剂相,从而造成杂质脱除率下降,采用振动筛板塔可降低洗涤酸的夹带,但洗涤过程需要两相充分混合传质,因此采用多塔串联时,洗涤塔可以采用转盘塔和振动筛板塔组合。在本实用新型较佳的实施方式中,串联的最后一级洗涤塔设置为洗涤振动筛板塔,减少液滴夹带。
在本实用新型较佳的实施方式中,为防止流量波动影响物料的输送,本实用新型提供的一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置还包括原料储罐,原料储罐设置于萃取塔之前,与萃取塔的萃取入口通过管道串联,向萃取塔中输入原料物质。
可选地,原料储罐包括原料酸储罐和萃取剂储罐,另外,萃取入口包括第一萃取入口和第二萃取入口,原料酸储罐与第一萃取入口通过管道连接,向萃取塔中输送磷酸溶液;萃取剂储罐与第二萃取入口通过管道连接,向萃取塔中输送萃取剂,用于与磷酸溶液接触形成磷酸萃取相。
可选地,第一萃取入口与第二萃取入口分别设置于萃取塔相对的两端,例如第一萃取入口设置于萃取塔的顶部,则第二萃取入口应当设置于萃取塔的底部。磷酸溶液从原料酸储罐经管道从第一萃取入口进入萃取转盘塔上部,在转盘作用下分散为小液滴,萃取剂从萃取剂储罐经管道从第二萃取入口进入萃取转盘塔底部,与磷酸溶液逆流接触传质,大部分磷酸被萃取至萃取剂中形成磷酸萃取相,大部分杂质以及部分未被萃取的磷酸形成萃余酸。磷酸萃取相从萃取塔的第一萃取出口流出,经管道输送至洗涤塔的第一洗涤入口,进入洗涤塔洗涤。
可选地,萃取塔还设置有第二萃取出口,第二萃取出口用于排出萃取塔内的萃余酸,供后续装置加工使用。较佳地,第二萃取出口设置于萃取塔远离第一萃取出口的一端。例如第一萃取出口设置于萃取塔的顶部,则第二萃取出口应当设置于萃取塔的底部。
进一步地,洗涤塔还设置有用于输送洗涤酸的第二洗涤入口和用于排出洗余酸的第二洗涤出口。第二洗涤出口设置于洗涤塔远离第一洗涤出口的一端,与第一萃取入口通过管道连接。经洗涤塔洗涤后获得的洗余酸中含有萃取塔中未脱除完全的杂质,洗余酸从第二洗涤出口流出,沿管道返回第一萃取入口与原料酸混合后,再次进入萃取塔循环萃取,杂质在萃取塔中再次被脱除,得到萃余酸供后续装置加工使用。通过洗余酸在萃取塔和洗涤塔之间的循环利用,提高了磷酸溶液的杂质脱除率。
更进一步地,反萃塔还设置有第二反萃入口、第一反萃出口和第二反萃出口。其中,第二反萃入口设置于反萃塔远离第一反萃入口的一端,用于加入脱盐水进行反萃。例如,第一反萃入口设置于反萃塔的底部,则第二反萃入口应当设置于反萃塔的顶部。
第一反萃出口用于排出反萃酸,并与第二洗涤入口通过管道连接,反萃酸的一部分进入后续处理过程形成净化完成的磷酸产品,另一部分返回洗涤振动筛板塔的第二洗涤入口作为洗涤酸,洗涤萃取塔中产生的磷酸萃取相。通过本实用新型的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置净化得到的磷酸产品具有较高的纯度,既能够作为工业级磷酸产品利用,也能够作为洗涤酸返回洗涤振动筛板塔参与磷酸的净化,具有较高的利用价值。
第二反萃出口设置于反萃塔远离第一反萃出口的一端,用于排出萃取剂,例如,第一反萃出口设置于反萃塔的底部,则第二反萃出口应当设置于反萃塔的顶部。
第二反萃出口与第二萃取入口通过管道连接,反萃塔得到的萃取剂从第二反萃出口沿管道流入第二萃取入口,与萃取剂储罐中流出的萃取剂混合,进入萃取塔再次萃取磷酸溶液,实现了萃取剂在萃取塔、洗涤塔和反萃塔中的循环,减少了萃取剂的用量,提高传质效率。
本实用新型实施例的有益效果是:
本实用新型根据溶剂萃取法净化湿法磷酸中萃取、洗涤、反萃三个过程的不同特点选用适宜的塔设备,相较于三个过程均采用单种类型塔设备的湿法磷酸净化装置,其综合传质效率高,可显著提高产品收率和产品质量。同时,相较于传统的混合澄清槽,本实用新型的装置采用的塔式设备组合,传质效率高,占地面积小,操作方便,处理量大。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例1的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置示意图。
图标:100-溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,110-萃取转盘塔,111-第一萃取入口,112-第二萃取入口,113-第一萃取出口,114-第二萃取出口,120-洗涤振动筛板塔,121-第一洗涤入口,122-第二洗涤入口,123-第一洗涤出口,124-第二洗涤出口,130-反萃振动筛板塔,131-第一反萃入口,132-第二反萃入口,133-第一反萃出口,134-第二反萃出口,141-原料酸储罐,142-萃取剂储罐。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
第一实施例
请参照图1,本实用新型提供一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置100,包括萃取塔、洗涤塔和反萃塔。具体地,在本实施例中,萃取塔为1个萃取转盘塔110,萃取转盘塔110设置有第一萃取出口113,用于排出磷酸萃取相;洗涤塔具体为1个洗涤振动筛板塔120,洗涤振动筛板塔120设置有第一洗涤入口121和第一洗涤出口123,第一洗涤入口121与第一萃取出口113通过管道连接,第一洗涤出口123用于排出洗涤后的溶剂相;反萃塔具体为1个反萃振动筛板塔130,反萃振动筛板塔130设置有第一反萃入口131,第一反萃入口131与第一洗涤出口123通过管道连接。
具体地,在本装置中,磷酸溶液与萃取剂在萃取转盘塔110中充分接触反应,大部分磷酸被萃取至萃取剂中形成磷酸萃取相,磷酸萃取相从第一萃取出口113沿管道经第一洗涤入口121进入洗涤振动筛板塔120内,与洗涤酸在洗涤振动筛板塔120中充分接触,进一步脱除磷酸萃取相中的杂质得到洗涤后的溶剂相,洗涤后的溶剂相从第一洗涤出口123沿管道经第一反萃入口131进入反萃振动筛板塔130,反萃振动筛板塔130中通入脱盐水,洗涤后的溶剂相与脱盐水在反萃振动筛板塔130中充分反应,溶剂相中的磷酸被脱盐水反萃出来得到反萃酸产品,磷酸溶液完成净化。
在一些实施方式中,本装置还包括原料储罐,原料储罐设置于萃取转盘塔110之前,与萃取转盘塔110的萃取入口通过管道串联,向萃取转盘塔110中输入原料物质,防止流量波动影响物料的输送。原料储罐包括原料酸储罐141和萃取剂储罐142,原料酸储罐141中储存有待处理的磷酸溶液,萃取剂储罐142中储存有萃取剂。
在本实施例中,萃取转盘塔110上还设置有第二萃取入口112、第一萃取出口113和第二萃取出口114。其中,第二萃取入口112设置于萃取转盘塔110远离第一萃取入口111的一端,第一萃取出口113和第二萃取出口114分别设置于萃取转盘塔110相对的两端。
具体地,在本实施例中第一萃取入口111和第一萃取出口113均设置于萃取转盘塔110的顶部,第二萃取入口112和第二萃取出口114均设置于萃取转盘塔110的底部。在其他实施例中,萃取转盘塔110的第一萃取入口111也可设置于萃取转盘塔110的底部,相应的第二萃取入口112、第一萃取出口113和第二萃取出口114的位置也可以改变。
具体地,在本实施例中萃取转盘塔110包括传质段、澄清段和固定环。其中传质段的塔内径为100mm,高度1200mm,转盘间距50mm,直径50mm,澄清段的塔内径为250mm,高度500mm。萃取转盘塔110的上下均设置有固定环,固定环外环焊接在塔壁上,内环直径60mm,转盘位于上下两个固定环中间。
在本实施例中,原料酸储罐141与第一萃取入口111通过管道连接,向萃取转盘塔110的上部输送待处理的磷酸溶液。第二萃取入口112与萃取剂储罐142通过管道连接,向萃取转盘塔110的下部输送萃取剂,具体地,萃取剂与待处理的磷酸溶液的相比为5:1,磷酸溶液在转盘的作用下分散为小液滴与萃取剂逆流接触传质,磷酸被萃取至萃取剂中形成磷酸萃取相,磷酸萃取相从萃取转盘塔110上部的第一萃取出口113排出;大部分杂质以及部分未被萃取的磷酸形成萃余酸,从萃取转盘塔110底部的第二萃取出口114排出,供后续装置加工使用。
洗涤振动筛板塔120上还设置有第二洗涤入口122和第二洗涤出口124。其中第二洗涤入口122设置于洗涤振动筛板塔120远离第一洗涤入口121的一端,第二洗涤出口124设置于洗涤振动筛板塔120远离第一洗涤出口123的一端。
具体地,在本实施例中第一洗涤入口121设置于洗涤振动筛板塔120的下部,第二洗涤入口122设置于洗涤振动筛板塔120的上部,第一洗涤出口123设置于洗涤振动筛板塔120的上部,第二洗涤出口124设置于洗涤振动筛板塔120的底部。在其他实施例中,洗涤振动筛板塔120的第一洗涤入口121也可设置于洗涤振动筛板塔120的上部,相应的第二洗涤入口122、第一洗涤出口123和第二洗涤出口124的位置也可以改变。
具体地,在本实施例中洗涤振动筛板塔120包括传质段和澄清段。其中传质段的塔内径为100mm,高度为1200mm,筛板直径95mm,间距50mm,筛板孔径5mm,孔间距8mm,呈正三角形布置。澄清段的塔内径为250mm,高度500mm。
在本实施例中,从第一萃取出口113排出的磷酸萃取相沿管道从第一洗涤入口121进入洗涤振动筛板塔120的下部,洗涤酸从第二洗涤入口122进入洗涤振动筛板塔120的上部,具体地,磷酸萃取相与洗涤酸的相比为20:1,洗涤酸与磷酸萃取相逆流接触,将磷酸萃取相中的杂质进一步脱除,得到洗涤后的溶剂相,洗涤后的溶剂相从洗涤振动筛板塔120上部的第一洗涤出口123排出;带有部分杂质的洗余酸从洗涤振动筛板塔120底部的第二洗涤出口124排出,经管路返回第一萃取入口111与原料酸混合后,再次进入萃取转盘塔110循环萃取,通过洗余酸在萃取转盘塔110和洗涤振动筛板塔120之间的循环利用,提高了磷酸溶液的杂质脱除率。
可选地,反萃振动筛板塔130还设置有第二反萃入口132、第一反萃出口133和第二反萃出口134。其中,第二反萃入口132设置于反萃振动筛板塔130远离第一反萃入口131的一端,第一反萃出口133和第二反萃出口134分别设置于反萃振动筛板塔130相对的两端。
具体地,在本实施例中第一反萃入口131设置于反萃振动筛板塔130的下部,第二反萃入口132设置于反萃振动筛板塔130的上部,第一反萃出口133设置于反萃振动筛板塔130的底部,第二反萃出口134设置于反萃振动筛板塔130的上部。在其他实施例中,反萃振动筛板塔130的第一反萃入口131也可设置于反萃振动筛板塔130的上部,相应的第二反萃入口132、第一反萃出口133和第二反萃出口134的位置也可以改变。
具体地,在本实施例中反萃振动筛板塔130包括传质段和澄清段。其中传质段的塔内径为100mm,高度为1200mm,筛板直径95mm,间距50mm,筛板孔径5mm,孔间距8mm,呈正三角形布置。澄清段的塔内径为250mm,高度500mm。
在本实施例中,洗涤后的溶剂相从洗涤振动筛板塔120上部的第一洗涤出口123排出,经管道从第一反萃入口131进入反萃振动筛板塔130的下部,脱盐水从第二反萃入口132进入反萃振动筛板塔130的上部,具体地,洗涤后的溶剂相与反萃酸的相比为15:1,洗涤后的溶剂相与脱盐水逆流接触反应,溶剂相中的磷酸被脱盐水反萃出来形成反萃酸,反萃酸从反萃振动筛板塔130底部的第一反萃出口133排出,一部分作为洗涤酸,沿管道返回洗涤振动筛板塔120上部的第二洗涤入口122,再次参与磷酸萃取相的洗涤过程,除去磷酸萃取相中的杂质;另一部分进入后续处理过程形成净化完成的磷酸产品。通过本实用新型的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置净化得到的磷酸产品具有较高的纯度,既能够作为工业级磷酸产品利用,也能够作为洗涤酸返回洗涤振动筛板塔120参与磷酸的净化,具有较高的利用价值。反萃完成后,磷酸溶液被脱盐水从萃取剂中反萃出来,余下的萃取剂从反萃振动筛板塔130上部的第二反萃出口134经管路返回至萃取转盘塔110下部的第二萃取入口112,与萃取剂储罐142中流出的萃取剂混合,进入萃取转盘塔110再次参与磷酸溶液的净化过程,实现了萃取剂在萃取塔、洗涤塔和反萃塔中的循环,减少了萃取剂的用量,提高传质效率。
综上所述,本实施例提供的一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置整体处理流程如下:
待处理的磷酸溶液从原料酸储罐141中流入萃取转盘塔110上部的第一萃取入口111,萃取剂从萃取剂储罐142中流入萃取转盘塔110下部的第二萃取入口112,磷酸溶液在转盘的作用下分散为小液滴与萃取剂逆流接触传质,大部分杂质以及部分未被萃取的磷酸形成萃余酸,从萃取转盘塔110底部的第二萃取出口114排出,供后续装置加工使用;大部分磷酸被萃取至萃取剂中形成磷酸萃取相,磷酸萃取相从萃取转盘塔110上部的第一萃取出口113排出,沿管道从第一洗涤入口121进入洗涤振动筛板塔120的下部,洗涤酸从第二洗涤入口122进入洗涤振动筛板塔120的上部,洗涤酸与磷酸萃取相逆流接触,将磷酸萃取相中的杂质进一步脱除,得到带有部分杂质的洗余酸从洗涤振动筛板塔120底部的第二洗涤出口124排出,经管路返回第一萃取入口111与原料酸混合后,再次进入萃取转盘塔110循环萃取;洗涤后得到的溶剂相从洗涤振动筛板塔120上部的第一洗涤出口123排出,经管道从第一反萃入口131进入反萃振动筛板塔130的下部,脱盐水从第二反萃入口132进入反萃振动筛板塔130的上部,洗涤后的溶剂相与脱盐水逆流接触反应,溶剂相中的磷酸被脱盐水反萃出来形成反萃酸,反萃酸从反萃振动筛板塔130底部的第一反萃出口133排出,一部分作为洗涤酸沿管道返回洗涤振动筛板塔120上部的第二洗涤入口122,再次参与磷酸萃取相的洗涤过程;另一部分进入后续处理过程,形成净化完成的磷酸产品;反萃完成后,磷酸溶液被脱盐水从萃取剂中反萃出来,余下的萃取剂从反萃振动筛板塔130上部的第二反萃出口134经管路返回至萃取转盘塔110下部的第二萃取入口112,与萃取剂储罐142中流出的萃取剂混合,进入萃取转盘塔110再次参与磷酸溶液的净化过程。
经过本实施例的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置处理,磷酸收率可达到75.3%,得到的磷酸产品中杂质离子的浓度如表1所示。
对比例1
本对比例与实施例1的净化方法相同,区别仅在于本对比例的萃取塔、洗涤塔和反萃塔均采用转盘塔,得到的磷酸产品收率为68.2%,产品中杂质离子的浓度如表1所示。
对比例2
本对比例与实施例1的净化方法相同,区别仅在于本对比例的萃取塔、洗涤塔和反萃塔均采用振动筛板塔,得到的磷酸产品收率为65.2%,产品中杂质离子的浓度如表1所示。
表1不同装置净化的磷酸产品中杂质离子的浓度
Figure BDA0003317042680000111
本申请实施例1提供的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置净化得到的磷酸产品中,Fe3+、Al3+、Mg2+、SO4 2-、Cl-杂质离子的浓度较对比例1和对比例2均显著降低,本实施例得到的产品中杂质离子的浓度均达到工业级磷酸标准。
综上所述,本实用新型采用转盘塔和振动筛板塔组合方式得到的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置100,可以更好地净化湿法磷酸,磷酸的萃取率和杂质离子的脱除率均优于单一塔设备的净化湿法磷酸装置。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,包括萃取塔、洗涤塔和反萃塔;
所述萃取塔包括萃取转盘塔,所述萃取塔设置有第一萃取出口,用于排出磷酸萃取相;
所述洗涤塔包括洗涤振动筛板塔和/或洗涤转盘塔,所述洗涤塔设置有第一洗涤入口、第一洗涤出口和用于输送洗涤酸的第二洗涤入口,所述第一洗涤入口与所述第一萃取出口通过管道连接,所述第一洗涤出口用于排出洗涤后的溶剂相;
所述反萃塔包括反萃振动筛板塔,所述反萃塔设置有第一反萃入口和第一反萃出口,所述第一反萃入口与所述第一洗涤出口通过管道连接;所述第一反萃出口用于排出反萃酸,并与所述第二洗涤入口通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述洗涤塔为2个及以上,多个洗涤塔之间通过管道串联。
3.根据权利要求2所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,串联的最后一个洗涤塔为洗涤振动筛板塔。
4.根据权利要求1所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述萃取转盘塔和洗涤转盘塔包括传质段和澄清段。
5.根据权利要求4所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述萃取转盘塔和洗涤转盘塔相对的两端均设置有固定环,所述固定环包括外环和内环,所述外环焊接在塔壁上,转盘位于两个固定环之间。
6.根据权利要求1所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述洗涤振动筛板塔和所述反萃振动筛板塔包括传质段和澄清段。
7.根据权利要求2~6任一项所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,还包括原料储罐,所述原料储罐设置于所述萃取塔之前,与所述萃取塔的萃取入口通过管道串联。
8.根据权利要求7所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述原料储罐包括原料酸储罐和萃取剂储罐,所述萃取入口包括第一萃取入口和第二萃取入口,所述原料酸储罐与所述第一萃取入口通过管道连接,所述萃取剂储罐与所述第二萃取入口通过管道连接。
9.根据权利要求8所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述洗涤塔还设置有用于排出洗余酸的第二洗涤出口,所述第二洗涤出口设置于所述洗涤塔远离所述第一洗涤出口的一端,与所述第一萃取入口通过管道连接。
10.根据权利要求9所述的溶剂萃取法净化湿法磷酸的装置,其特征在于,所述反萃塔还设置有第二反萃入口和第二反萃出口;
所述第二反萃入口设置于所述反萃塔远离第一反萃入口的一端,用于加入脱盐水进行反萃;
所述第二反萃出口设置于所述反萃塔远离第一反萃出口的一端,用于排出萃取剂,所述第二反萃出口与所述第二萃取入口通过管道连接。
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