CN219816218U - 以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，包括：溶盐罐，将固体盐与蒸汽冷凝水及补水混合成料液；溶盐换热器，对溶盐罐料液进行强制循环加热使其先失去五个结晶水；溶盐转料泵，将溶盐罐排出的料液送入蒸发分离器的强制循环系统；蒸发分离器，对料液蒸发使其继续失去五个结晶水，形成二水合磷酸氢二钠；蒸发换热器，对蒸发分离器中的料液进行强制循环加热维持蒸发状态；稠厚罐及澄清罐，对蒸发分离器排出的固液混合物进行二级沉降浓缩；离心机，接收稠厚罐的浓相并进行分离，二水合磷酸氢二钠固相盐由出盐管排出；料液母液罐，接收离心机排出的清液及澄清罐的浓相并送回稠厚罐浓缩。本装置生产连续稳定可靠，且能耗低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生产二水合磷酸氢二钠的装置，尤其涉及一种以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，属于化工设备技术领域。
背景技术
二水合磷酸氢二钠，分子式为Na2HPO4·2H2O，无色斜方结晶或白色粉末状，易溶于水，其水溶液呈碱性。二水合磷酸氢二钠是一种重要的有机化工原料与化工产品，在食品加工中用作品质改良剂、乳化剂使用；在印染工业中用作双氧水漂白的稳定剂；在医药上作为红霉素、青霉素、链霉素的培养剂。
草甘膦作为常用的除草剂，在农业上广泛应用。但草甘膦在生产制备过程中，常常伴随着副产物磷酸氢二钠的生成。磷酸氢二钠常温为十二水合物，十二水合物虽具有二水合物的用途但它储存易结块，不利于运输。因此以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠有着广泛的用途及市场价值。
公开号为CN104986747B的中国发明专利，公开了一种二水磷酸氢二钠的制备方法，包括以下步骤：将十二水磷酸氢二钠和水混合物料在5～45℃溶解，完全液化后，将其放入生蒸汽换热器进一步加热至65℃以上后进入强制循环蒸发器；将混合物料进行蒸发浓缩结晶；蒸发温度为90～95℃，蒸发时间为1～2h，蒸发过程中产生二次蒸汽；从结晶分离器出来的二次蒸汽，进入MVR压缩系统，压缩后的蒸汽再进入蒸发室对混合物料进行加热；从结晶分离器内，结晶产生并形成一定晶粒大小，经过出料泵输送至稠厚器，提高晶体浓缩液的固含量以达到离心机的分离要求；稠厚器底部出料至离心机分离二水磷酸氢二钠结晶，控制分离温度48～95℃。
该方案采用在溶解釜内加热脱水，会导致溶解釜中的溶盐换热不完全，能源利用率低，且釜内易结垢，出料易堵塞结块，难以实现连续性生产。且蒸发产生的二次蒸汽直接进入MVR压缩系统，气液夹带量大，极易腐蚀设备；同时稠厚器提浓的料液未经澄清罐直接离心分离，易造成分离不完全，固相在蒸发过程循环、离心效率低的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，解决草甘膦副产物十二水合物储存易结块，不利于运输及传统装置能耗高，不能连续性生产的问题，提供一种以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，产品质量好，生产连续稳定可靠，且能耗低。
为解决以上技术问题，本实用新型的一种以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，包括：
来料固体盐进料管，将来自草甘膦副产十二水合磷酸氢二钠固体盐送入溶盐罐中；
溶盐罐，将十二水合磷酸氢二钠固体盐与蒸汽冷凝水及补水混合成料液；
溶盐换热器，对溶盐罐中的料液进行强制循环加热使其先失去五个结晶水；
溶盐转料泵，将溶盐罐排出的料液送入蒸发分离器的强制循环系统；
蒸发分离器，对来自溶盐罐的料液进行蒸发使其继续失去五个结晶水，形成二水合磷酸氢二钠；
蒸发换热器，对蒸发分离器中的料液进行强制循环加热，维持蒸发状态；
稠厚罐，接收蒸发分离器排出的二水合磷酸氢二钠固液混合物并进行沉降浓缩；
澄清罐，接收稠厚罐的清相继续进行沉降，其清液由蒸发母液回料泵送回所述蒸发分离器的强制循环系统，浓相进入料液母液罐中；
离心机，接收稠厚罐的浓相并进行离心分离，二水合磷酸氢二钠固相盐由出盐管排出；
料液母液罐，接收所述离心机排出的清液及所述澄清罐排出的浓相，并送回稠厚罐中循环浓缩。
作为本实用新型的改进，所述蒸发分离器的顶部出口与二次分离器的入口相连，二次分离器的排气口与压缩机的入口相连，所述压缩机的出口与所述蒸发换热器的壳程主入口相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述蒸发换热器的壳程排液口与冷凝水罐的入口相连，所述冷凝水罐的闪蒸汽出口与所述蒸发换热器的壳程相连，所述冷凝水罐的出口通过蒸发冷凝水泵与所述溶盐罐的蒸汽冷凝水入口相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述溶盐换热器的壳程热媒入口与生蒸汽管相连，所述溶盐换热器的壳程出口与生蒸汽凝水罐相连，生蒸汽凝水罐的底部出口通过生蒸汽冷凝水泵与所述冷凝水罐相连。
相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、采用强制循环溶盐罐，解决了溶解釜溶盐结垢且换热效率低的问题；
2、溶盐罐设置自动补液，防止前段来料间断，不能连续生产的问题，减少人工劳动力；
3、溶盐产生生蒸汽凝水进入蒸发冷凝水罐中闪蒸作为补充蒸发热源，降低了蒸发装置的能耗；
4、蒸发分离器的二次蒸汽经压缩后作为蒸发换热器的热源，减少蒸汽消耗；且设置二次分离器，减少蒸发分离器中气液夹带的问题，从而减少料液对设备的腐蚀性；
5、蒸发的冷凝水进入溶盐罐中作为热源，降低了装置的能耗问题；
6、设置澄清罐沉降管，减少固相在蒸发过程不断循环，分离不完全、离心效率低的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。
图1为本实用新型以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置的流程图。
图中: 1.溶盐罐；2.溶盐换热器；3.生蒸汽凝水罐；4.蒸发分离器，4a.出盐器；5.蒸发换热器；6.冷凝水罐；7.二次分离器；8.压缩机；9.稠厚罐；9a.稠厚罐沉降管；10.澄清罐；10a.澄清罐沉降管；11.离心机；12.料液母液罐；
G1.来料固体盐进料管；G2.补水管；G3.生蒸汽管；G4.溶盐罐溢流管；G5.溶盐换热器出口管；G6.溶盐出料管；G7.生蒸汽凝水出口管；G8.蒸发分离器循环管；G9.蒸发换热器出口管；G10.蒸发二次气出口管；G11.二次分离器出液管；G12.压缩机出气管；G13.闪蒸汽管；G14.蒸发冷凝水出水管；G15.蒸发出料管；G16.离心出液管；G17.母液循环管；G18.溢流清液管；G19.澄清罐出液管；G20.蒸发母液回料管；G21.出盐管；
F1.补水自控阀；B1.溶盐循环泵；B2.生蒸汽冷凝水泵；B3.溶盐转料泵；B4.蒸发冷凝水泵；B5.蒸发循环泵；B6.蒸发出料泵；B7.蒸发母液循环泵；B8.蒸发母液回料泵。
实施方式
在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置包括溶盐罐1、溶盐换热器2、生蒸汽凝水罐3、蒸发分离器4、蒸发换热器5、冷凝水罐6、二次分离器7、压缩机8、稠厚罐9、澄清罐10、离心机11和料液母液罐12。
来料固体盐进料管G1与溶盐罐1的顶部进料口相连，补水管G2与溶盐罐1的顶部补水口相连，补水管G2上安装有补水自控阀F1。溶盐罐1的上部侧壁连接有溶盐罐溢流管G4，溶盐罐溢流管G4的出口与溶盐循环泵B1的入口相连，溶盐循环泵B1的出口与溶盐换热器2的底部入口相连，溶盐换热器2的顶部管程出口通过溶盐换热器出口管G5与溶盐罐1的侧壁入口相连。
生蒸汽管G3与溶盐换热器2的壳程入口相连，同时溶盐换热器2的壳程出口与生蒸汽凝水罐3相连，生蒸汽凝水罐3底部出口与生蒸汽冷凝水泵B2的入口相连，生蒸汽冷凝水泵B2的出口通过生蒸汽凝水出口管G7连接至冷凝水罐6的顶端入口，溶盐罐1的底部出料口与溶盐转料泵B3的入口相连，溶盐转料泵B3的出口经溶盐出料管G6与蒸发分离器循环管G8相连。
蒸发分离器循环管G8的出口与蒸发循环泵B5的入口相连，蒸发循环泵B5的出口与蒸发换热器5的底部入口相连，蒸发换热器5的顶部管程出口通过蒸发换热器出口管G9与蒸发分离器4的侧壁入口相连。
蒸发分离器4顶部通过蒸发二次气出口管G10与二次分离器7相连，二次分离器7出口与压缩机8的入口相连，压缩机8的出口通过压缩机出气管G12与蒸发换热器5的壳程入口相连，冷凝水罐6的顶部通过闪蒸汽管G13与蒸发换热器5的壳程相连，蒸发冷凝水泵B4的出口通过蒸发冷凝水出水管G14与溶盐罐1的顶部相连。
蒸发分离器4的出盐器4a底部通过蒸发出料管G15与蒸发出料泵B6相连，稠厚器9内腔顶部设有稠厚罐沉降管9a，蒸发出料泵B6的出口管道与稠厚罐沉降管9a相连。澄清罐10的内腔顶部设有澄清罐沉降管10a，稠厚罐9的侧壁溢流口通过溢流清液管G18与澄清罐沉降管10a相连。
稠厚罐9的底部出口与离心机11的上部入口相连，离心机11的出料口连接至出盐管G21。离心机11的液相出口通过离心出液管G16与料液母液罐12的顶部入口相连，料液母液罐12的出口与蒸发母液循环泵B7的入口相连，蒸发母液循环泵B7的出口通过母液循环管G17与稠厚罐9内部的稠厚罐沉降管9a 相连，澄清罐10的侧壁出口与蒸发母液回料泵B8的入口相连，蒸发母液回料泵B8的出口通过蒸发母液回料管G20与蒸发分离器循环管G8相连，澄清罐10的底端出口通过澄清罐出液管G19进入料液母液罐12的顶部入口。
来料之前补水管G2上的补水自控阀F1开启，溶盐罐1内有一定的液位后，启动溶盐循环泵B1，来自草甘膦副产十二水合磷酸氢二钠固体由来料固体盐进料管G1进入溶盐罐1中，溶盐循环泵B1将料液输送至溶盐换热器2中，与来自生蒸汽管G3的蒸汽换热升温后，十二水合磷酸氢二钠加热后先失去五个结晶水，加热后的料液从溶盐罐溢流管G4流出，从溶盐换热器出口管G5回到溶盐罐1中，达到一定流速后强制循环，避免以往用溶解釜溶解造成的结垢、换热不均匀及易结块等的问题。
溶盐换热器2的壳程蒸汽经换热后产生的凝水进入生蒸汽凝水罐3中暂存，然后由生蒸汽冷凝水泵B2及生蒸汽凝水出口管G7泵入冷凝水罐6中。
溶盐后的料液经溶盐转料泵B3泵入蒸发分离器循环管G8中混合，启动蒸发循环泵B5，使料液经蒸发换热器5后进入蒸发分离器4中进行强制循环运行，冷凝水罐6中来自溶盐的凝水闪蒸后经闪蒸汽管G13进入蒸发换热器5的壳层作为开始的热源与管程的料液进行换热，料液达到一定温度后经蒸发换热器出口管G9进入蒸发分离器4中进行蒸发，并继续失去五个结晶水，形成二水合磷酸氢二钠。
蒸发的二次汽经蒸发二次气出口管G10进入二次分离器7中，经二次分离器7后气液得到进一步的分离，防止了雾沫夹带，夹带液经二次分离器出液管G11回到蒸发分离器4中，二次汽则进入压缩机8中，经压缩机升温加压后进入蒸发换热器5的壳程中给管程的物料进行加热。
经加热的料液进入蒸发分离器4中进而维持蒸发的状态。二次汽换热后形成冷凝水进入冷凝水罐6与溶盐的凝水一同由蒸发冷凝水泵B4泵入溶盐罐1中作为溶盐的热源，减少了生蒸汽和补水的耗量，进而减少了装置的耗能。
蒸发分离器4中料液随着蒸发的进行，达到一定的固液比后，落入出盐器4a中的料液从蒸发出料管G15流出，由蒸发出料泵B6泵入稠厚罐9中的稠厚罐沉降管9a中，使料液在沉降管中下沉至离心机11中固液分离，固相盐二水合磷酸氢二钠由出盐管G21排出。
分离出的清液则在稠厚罐沉降管9a的外侧上浮由溢流清液管G18溢流至澄清罐10中，与澄清罐10的侧壁中部出口连接的蒸发母液回料泵B8将清液经蒸发母液回料管G20泵回蒸发分离器循环管G8进而进入蒸发换热器5中加热，澄清罐10中少量的含固料液则由底部管口与离心后的液相料液一同进入料液母液罐12中，由蒸发母液循环泵B7送出，经母液循环管G17泵回稠厚罐9中进一步提浓而后离心出盐，减少固相在蒸发过程不断循环，进而提高了离心机的效率。
当装置处于开机阶段未有蒸发冷凝水时，或上游装置未有连续的来料时，补水管G2上的补水自控阀F1开启与溶盐罐1液位连锁，保证了溶盐罐1的恒定液位，进而使溶盐循环泵B1连续运行，使装置做到无人值守，减少了人工劳动力。
以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，非因此局限本实用新型的专利保护范围，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。除上述实施例外，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可以有其他实施方式。本实用新型还会有各种变化和改进，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
Claims (6)
1.一种以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，其特征在于，包括：
来料固体盐进料管，将来自草甘膦副产十二水合磷酸氢二钠固体盐送入溶盐罐中；
溶盐罐，将十二水合磷酸氢二钠固体盐与蒸汽冷凝水及补水混合成料液；
溶盐换热器，对溶盐罐中的料液进行强制循环加热使其先失去五个结晶水；
溶盐转料泵，将溶盐罐排出的料液送入蒸发分离器的强制循环系统；
蒸发分离器，对来自溶盐罐的料液进行蒸发使其继续失去五个结晶水，形成二水合磷酸氢二钠；
蒸发换热器，对蒸发分离器中的料液进行强制循环加热，维持蒸发状态；
稠厚罐，接收蒸发分离器排出的二水合磷酸氢二钠固液混合物并进行沉降浓缩；
澄清罐，接收稠厚罐的清相继续进行沉降，其清液由蒸发母液回料泵送回所述蒸发分离器的强制循环系统，浓相进入料液母液罐中；
离心机，接收稠厚罐的浓相并进行离心分离，二水合磷酸氢二钠固相盐由出盐管排出；
料液母液罐，接收所述离心机排出的清液及所述澄清罐排出的浓相，并送回稠厚罐中循环浓缩。
2.根据权利要求1所述的以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，其特征在于：所述蒸发分离器的顶部出口与二次分离器的入口相连，二次分离器的排气口与压缩机的入口相连，所述压缩机的出口与所述蒸发换热器的壳程主入口相连。
3.根据权利要求2所述的以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，其特征在于：所述蒸发换热器的壳程排液口与冷凝水罐的入口相连，所述冷凝水罐的闪蒸汽出口与所述蒸发换热器的壳程相连，所述冷凝水罐的出口通过蒸发冷凝水泵与所述溶盐罐的蒸汽冷凝水入口相连。
4.根据权利要求3所述的以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，其特征在于：所述溶盐换热器的壳程热媒入口与生蒸汽管相连，所述溶盐换热器的壳程出口与生蒸汽凝水罐相连，生蒸汽凝水罐的底部出口通过生蒸汽冷凝水泵与所述冷凝水罐相连。
5.根据权利要求1所述的以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，其特征在于：所述稠厚罐的内腔顶部中心设有稠厚罐沉降管，所述蒸发分离器的出盐进入所述稠厚罐沉降管中。
6.根据权利要求1所述的以草甘膦副产物生产二水合磷酸氢二钠的装置，其特征在于：所述澄清罐的内腔顶部中心设有澄清罐沉降管，所述稠厚罐的溢流清液管与所述澄清罐沉降管的侧壁入口相连。
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