CN219290638U - 湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置 - Google Patents

Abstract

湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，包括塔体、主循环泵、石墨加热器、反萃稀酸给料泵和返回酸泵；塔体内部固定有丝网除沫器和可拆洗的板式除沫器；塔体上部的椭圆封头上设置有排废蒸汽口；丝网除沫器上部以及板式除沫器上部的塔体侧壁上各设有一个纯水冲洗口；板式除沫器下方的塔体上设有反萃稀酸进口和返回酸进口；主循环泵的进口通过管道与塔体的底部的主循环酸出口连通，主循环泵的出口通过管道连接至石墨加热器，石墨加热器的出口通过管道连通至塔体下部的主循环酸进口；返回酸泵的进口连接到主循环泵和石墨加热器之间的管道上。本实用新型使用空塔脱出有机溶剂，塔体内部结构简单，制作简单，安装方便。

Description

湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置

技术领域

本实用新型属于湿法净化磷酸技术领域，具体涉及一种湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置。

背景技术

湿法磷酸净化使用有机溶剂萃取粗磷酸，有机溶剂会残留在产品反萃稀磷酸中，随着产品的浓缩，有机溶剂的含量会降低，一般使用总有机碳（TOC）表示有机溶剂残留量。反萃稀磷酸中的总有机碳（TOC）质量含量约为0.05%~0.8%。

现有的湿法磷酸浓缩装置一般为普通浓缩蒸馏塔和板式精馏塔。普通蒸馏塔产品总有机碳（TOC）w/%≥0.02，而国标（HG/T4069-2008）优等品总有机碳要求（TOC）w/%≤0.007。且普通浓缩蒸馏塔的操作绝对压力为45kpa，操作温度为110℃，对设备材料耐高温腐蚀能力要求高，很少有材料能满足该工况，且价格昂贵。

板式精馏塔总有机碳（TOC）w/%≥0.07，基本能满足国标优等品要求。板式精馏塔的操作绝对压力为20kpa，操作温度为85℃，但板式精馏塔的设备内部构件复杂，产品中杂质会堵塞塔板，难清理，且制作安装的要求极高。

因为总有机碳（TOC）指标的限制，现有食品添加剂磷酸多采用热法磷酸工艺，湿法净化磷酸在食品添加剂行业的应用受到限制。近年来，国家对食品安全更加重视，立法愈加严格，对食品添加剂磷酸中TOC含量要求进一步降低，食品安全国家标准GB1886.304-2020食品添加剂磷酸（湿法）要求总有机碳（TOC）w/%≤0.006。现有的磷酸浓缩装置已不能满足食品添加剂磷酸的要求。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，产品总有机碳满足食品添加剂国标要求，拓宽产品使用范围。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，包括塔体、主循环泵、石墨加热器、反萃稀酸给料泵和返回酸泵；

塔体为立式圆柱结构，其上部设置有椭圆封头，底部为锥形；塔体内部固定有丝网除沫器和可拆洗的板式除沫器，丝网除沫器和板式除沫器均通过除沫器支撑架进行固定，且丝网除沫器位于板式除沫器上方；在塔体上部的椭圆封头上设置有排废蒸汽口，排废蒸汽口通过管道连接至冷凝回收溶剂装置；在位于丝网除沫器上部以及位于板式除沫器上部的塔体侧壁上各设有一个纯水冲洗口，水管穿过纯水冲洗口后与设置在塔体内的喷头连接；在位于板式除沫器下方的塔体上设有反萃稀酸进口和返回酸进口，且反萃稀酸进口位于返回酸进口上方；与反萃稀酸给料泵出口连接的管道穿过反萃稀酸进口后，再同固定于塔体内的喷头连接；

主循环泵的进口通过管道与塔体的底部的主循环酸出口连通，主循环泵的出口通过管道连接至石墨加热器，石墨加热器的出口通过管道连通至塔体下部的主循环酸进口；返回酸泵的进口连接到主循环泵和石墨加热器之间的管道上，返回酸泵的出口管道通过一个三通将其一分为二，其中一个管道穿过返回酸进口后与固定于塔体内的喷头连接，另一个管道连接至合格产品酸池；塔体上还设置有多个人孔。

较佳地，在反萃稀酸给料泵的入口管道和出口管道上均设有开关阀门，在返回酸泵的入口管道上设有开关阀门，在返回酸泵出口端的两个分支管道上均设有开关阀门。

较佳地，纯水冲洗口的公称直径为300mm，反萃稀酸进口的公称直径为150mm。

本实用新型使用空塔浓缩，结构简单，制作安装方便，易清洗；设计了两个除沫器，下层除沫器为拆洗除沫器，空隙大不易堵塞，可以除大雾滴和小的固体颗粒，上层四氟丝网除沫器，除沫效率高，通过两级除沫器，减少液沫夹带，降低产品损失。

本实用新型中，塔体内上升的废蒸汽与塔上部喷淋下降的液体接触，发生传质传热，使磷酸中的有机溶剂随水蒸汽带走，达到脱出有机溶剂的目的。本实用新型使用空塔脱出有机溶剂，塔体内部结构简单，制作安装要求低，相比传统的磷酸浓缩装置，有机溶剂脱出效率更高，产品TOC更低，拓宽产品使用范围。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”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。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1所示，本实用新型提供的湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，包括塔体1、主循环泵2、石墨加热器3、反萃稀酸给料泵4和返回酸泵5；

塔体1为立式圆柱结构，其上部设置有椭圆封头，底部为锥形；塔体1的材质为超级奥氏体不锈钢904L或Q235内衬真空四氟；塔体1内部固定有丝网除沫器6和可拆洗的板式除沫器7，丝网除沫器6和板式除沫器7均通过除沫器支撑架8进行固定，且丝网除沫器6位于板式除沫器7上方；在塔体1上部的椭圆封头上设置有排废蒸汽口9，排废蒸汽口9通过管道连接至冷凝回收溶剂装置；在位于丝网除沫器6上部以及位于板式除沫器7上部的塔体1侧壁上各设有一个纯水冲洗口10，用于生产中清理丝网除沫器6和板式除沫器7上的硅胶等结垢物，水管穿过纯水冲洗口10后与设置在塔体1内的喷头连接，纯水冲洗口10的公称直径为300mm；在水管上设置有开关阀门；在位于板式除沫器7下方的塔体1上设有反萃稀酸进口11和返回酸进口12，且反萃稀酸进口11位于返回酸进口12上方；与反萃稀酸给料泵4出口连接的管道穿过反萃稀酸进口11后，再同固定于塔体1内的喷头连接，反萃稀酸进口11的公称直径为150mm；反萃稀酸给料泵4进口通过管道连接至反萃稀酸池14；

主循环泵2的进口通过管道与塔体1的底部的主循环酸出口16连通，主循环泵2的出口通过管道连接至石墨加热器3，石墨加热器3的出口通过管道连通至塔体1下部的主循环酸进口15，主循环酸进口15位于返回酸进口12下方；返回酸泵5的进口连接到主循环泵2和石墨加热器3之间的管道上，返回酸泵5的出口管道通过一个三通将其一分为二，其中一个管道穿过返回酸进口12后与固定于塔体1内的喷头连接，另一个管道连接至合格产品酸池；塔体1上还设置有四个人孔13，一个设置在丝网除沫器6上方，一个设置在丝网除沫器6与板式除沫器7之间，余下两个设置在板式除沫器7下方；人孔13的公称直径为600mm；本实用新型中，反萃稀酸进口11和返回酸进口12喷淋区使用四氟喷头分两段喷淋，其中：反萃稀酸进口11和返回酸进口12之间的区域为反萃工序产生的含有机溶剂的稀酸及新鲜料，返回酸进口12和主循环酸进口15之间的区域为新鲜料加循环返回酸。

进一步优化方案，本实用新型在反萃稀酸给料泵4的入口管道和出口管道上均设有开关阀门，在返回酸泵5的入口管道上设有开关阀门，在返回酸泵5出口端的两个分支管道上均设有开关阀门。

本实用新型通过设计优化增大脱吸推动力，增加液体和气体的接触面积，提高脱吸效率。反萃稀酸新鲜料在喷淋区上部，有机溶剂含量高，脱吸推动力大，循环反回酸在塔喷淋区中下部，由此增加液气比，大大增加了液体与废气的接触面积，充分利用废气能量，提高脱吸效率。

本实用新型的操作过程如下：

使用时，塔体在绝对压力20kpa，温度控制在85℃、反萃稀酸P2O5浓度控制在20~38%、有机物TOC控制在500~8000ppm。反萃工序生产的稀酸由反萃稀酸进口进入塔体，通过主循环泵和耐溶剂石墨加热器换热后主循环酸进入塔体循环；在蒸馏塔中，新鲜料在塔喷淋区上部，循环返回酸在塔喷淋区中下部，上升的废蒸汽与塔体上部喷淋的酸接触，发生传质和传热，使磷酸中的有机物随水蒸汽带走，塔上部设置两层除沫器，将蒸汽夹带的大雾滴和固体颗粒进行阻隔回流；除沫器上方设置纯水喷淋，用于清理除沫器。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，其特征在于，包括塔体（1）、主循环泵（2）、石墨加热器（3）、反萃稀酸给料泵（4）和返回酸泵（5）；

塔体（1）为立式圆柱结构，其上部设置有椭圆封头，底部为锥形；塔体（1）内部固定有丝网除沫器（6）和可拆洗的板式除沫器（7），丝网除沫器（6）和板式除沫器（7）均通过除沫器支撑架（8）进行固定，且丝网除沫器（6）位于板式除沫器（7）上方；在塔体（1）上部的椭圆封头上设置有排废蒸汽口（9），排废蒸汽口（9）通过管道连接至冷凝回收溶剂装置；在位于丝网除沫器（6）上部以及位于板式除沫器（7）上部的塔体（1）侧壁上各设有一个纯水冲洗口（10），水管穿过纯水冲洗口（10）后与设置在塔体（1）内的喷头连接；在位于板式除沫器（7）下方的塔体（1）上设有反萃稀酸进口（11）和返回酸进口（12），且反萃稀酸进口（11）位于返回酸进口（12）上方；与反萃稀酸给料泵（4）出口连接的管道穿过反萃稀酸进口（11）后，再同固定于塔体（1）内的喷头连接；

主循环泵（2）的进口通过管道与塔体（1）的底部的主循环酸出口（16）连通，主循环泵（2）的出口通过管道连接至石墨加热器（3），石墨加热器（3）的出口通过管道连通至塔体（1）下部的主循环酸进口（15）；返回酸泵（5）的进口连接到主循环泵（2）和石墨加热器（3）之间的管道上，返回酸泵（5）的出口管道通过一个三通将其一分为二，其中一个管道穿过返回酸进口（12）后与固定于塔体（1）内的喷头连接，另一个管道连接至合格产品酸池；塔体（1）上还设置有多个人孔（13）。

2.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，其特征在于，在反萃稀酸给料泵（4）的入口管道和出口管道上均设有开关阀门，在返回酸泵（5）的入口管道上设有开关阀门，在返回酸泵（5）出口端的两个分支管道上均设有开关阀门。

3.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸生产中反萃稀酸浓缩并脱出有机溶剂的装置，其特征在于，纯水冲洗口（10）的公称直径为300mm，反萃稀酸进口（11）的公称直径为150mm。

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