CN220194051U - 节水型湿法磷酸生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种节水型湿法磷酸生产系统，属于磷化工技术领域。包括萃取装置、转盘真空过滤机、浓缩装置和尾气处理装置，转盘真空过滤机包括过滤区、洗涤区和冲洗区，浓缩装置包括蒸发器和/或加热器，尾气处理装置包括依次连接的文丘里洗涤器、第一洗涤塔、尾气风机、第二洗涤塔和尾气烟囱，文丘里洗涤器与萃取装置连接；第二洗涤塔的循环槽与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口连接且其溢流至第一洗涤塔的循环槽，文丘里洗涤器和第一洗涤塔共用第一洗涤塔的循环槽，第一洗涤塔的循环槽与磷石膏回水储槽连接,冲洗区的喷头与第一洗涤塔的循环槽连接。以浓缩装置的冷凝水作为第二洗涤塔，不但减少清水的使用，且处理效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于磷化工技术领域，特别涉及一种节水型湿法磷酸生产系统。
背景技术
磷酸或正磷酸，化学式H3PO4，分子量为97.994，是一种常见的无机酸，是中强酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，EDIC腐蚀剂，电解质，助焊剂，分散剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂，磷酸盐是所有生命形式的营养。在磷铵与化肥领域，磷酸通常采用湿法制备。湿法为：浓硫酸、磷矿浆和反酸在萃取装置中反应，反应物在转盘真空过滤机中进行过滤，滤液为稀磷酸，得到反酸；稀磷酸经浓缩得到高浓度的磷酸（40wt%的磷酸）；萃取装置会产生含氟尾气，需要尾气处理装置进行处理。
如申请号为CN201310111584.5的中国专利公开了一种磷酸一铵的生产方法（仅取磷酸生产部分），包括以下工序：
工序一：磷矿配矿重量比为：P2O5%25.8-26.3%、MgO＜3%、K+Na＜1%。
工序二：制取矿浆：将工序一得到的磷矿采用两级鄂破、一级圆锥破形成15-25mm粒度后，进入振动筛进行筛分，上部粗料返回细鄂破、圆锥破，再次进行破碎，通过振动筛下部的粒度在15-20mm 的细料进入球磨机制取矿浆，使矿浆细度达到85-90%-100目。
工序三：萃取：将工序二得到的矿浆，以及来自硫酸库、为占反应全部用量的1/5的硫酸和磷酸沉降槽的返酸打入预反应器，三者进行预反应，反应物料再进入萃取槽，并加入占反应全部用量4/5的硫酸，进一步完全分解矿浆并形成料浆；该工序的萃取槽为六格方槽结构，四个反应区、两个消化区，互换循环泵进出口位置，扩大四反应室到四反应室的料浆溢流口，将磷酸P2O5浓度控制在17%-19%，萃取温度控制到83-87℃，真空冷却真空度控制到-0.050至-0.055MPa，在萃取槽上加装自动加消泡剂装置，闪蒸室出口加除沫装置。
工序四：过滤：将工序三得到的料浆打入过滤工段，通过圆盘过滤机将磷酸从料浆中分离出来，分离出来的磷酸去磷酸沉降槽进一步净化，上部清液去中和浓缩工段，下部稠浆作为返酸返回萃取槽；分离出来的石膏经过洗涤后再过滤，最后由皮带机送到磷石膏渣场堆放。
现有的湿法磷酸生产系统包括萃取装置、转盘真空过滤机、浓缩装置和尾气处理装置等，转盘真空过滤机包括过滤区、洗涤区和冲洗区等，浓缩装置包括至少一个蒸发器和/或加热器，尾气处理装置包括依次连接的文丘里洗涤器、洗涤塔（为了保证处理效果通常采用多个喷淋塔串联）、尾气风机和尾气烟囱等，文丘里洗涤器与萃取装置连接，文丘里洗涤器和洗涤塔通常采用磷石膏回水和清水（为了保证处理效果，至少一个洗涤塔（通常为最后一个）或洗涤塔内的一个喷淋结构采用清水喷淋）作为喷淋液，洗液达到一定浓度后送磷石膏堆场进行处理。
从以上可以看出，尾气处理时需要用到清水。
实用新型内容
为了解决前述问题，本实用新型实施例提供了一种节水型湿法磷酸生产系统，以浓缩装置的冷凝水作为第二洗涤塔的喷淋液，不但减少清水的使用，且处理效果更好；另外，第一洗涤塔的洗液作为冲洗水在冲洗区，可减少冲洗用水。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种节水型湿法磷酸生产系统，该系统包括萃取装置、转盘真空过滤机、浓缩装置和尾气处理装置，所述转盘真空过滤机包括过滤区、洗涤区和冲洗区，所述浓缩装置包括至少一个蒸发器和/或加热器，所述尾气处理装置包括尾气风机3、文丘里洗涤器1、洗涤塔和尾气烟囱5，所述文丘里洗涤器1与萃取装置连接；所述洗涤塔的数量为两个，分别为第一洗涤塔2和第二洗涤塔4；所述文丘里洗涤器1、第一洗涤塔2、尾气风机3、第二洗涤塔4和尾气烟囱5通过管路依次连接，所述第二洗涤塔4的循环槽通过管路与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口连接且其溢流至第一洗涤塔2的循环槽，所述文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2共用第一洗涤塔2的循环槽，所述第一洗涤塔2的循环槽通过管路与磷石膏回水储槽连接,所述冲洗区的喷头通过管路与第一洗涤塔2的循环槽连接。
其中，本实用新型实施例中的第一洗涤塔2底部的循环槽通过带第一循环泵6的管路与文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2内的喷头连接。
优选地，本实用新型实施例中的尾气烟囱5设于第二洗涤塔4的顶部，所述第二洗涤塔4较第一洗涤塔2高且其内上下并排设有两级喷淋结构。
具体地，本实用新型实施例中的第一洗涤塔2的高度为10-15m，所述第二洗涤塔4的高度为20-25m，所述尾气烟囱5的高度为12-20m。
优选地，本实用新型实施例中的在第二洗涤塔4内，其底部设有下循环槽7，其下部设有一级喷淋结构8，其中部设有上循环槽9，其上部设有二级喷淋结构10；所述上循环槽9位于二级喷淋结构10的正下方，其与第二洗涤塔4的内壁具有气体流通的间隙，其通过带第二循环泵11的管路与一级喷淋结构8连接，其通过管路与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口连接；所述下循环槽7通过带第三循环泵12的管路与二级喷淋结构10连接，其溢流至第一洗涤塔2的循环槽。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种节水型湿法磷酸生产系统，对磷酸生产过程的用水进行了综合利用，以浓缩装置的冷凝水（60-80℃）作为第二洗涤塔的喷淋液，不但减少清水的使用，且处理效果更好（冷凝水的水质更好，高温水提升了尾气中的部分物质的溶解性，减少了硅胶的沉积以避免影响喷淋效果）；另外，第一洗涤塔的洗液（有一定温度）作为冲洗水在冲洗区，可减少冲洗用水。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的节水型湿法磷酸生产系统的原理框图；
图2是尾气处理装置的结构示意图。
图中：1文丘里洗涤器、2第一洗涤塔、3尾气风机、4第二洗涤塔、5尾气烟囱、6第一循环泵、7下循环槽、8一级喷淋结构、9上循环槽、10二级喷淋结构、11第二循环泵、12第三循环泵；
A含氟尾气、B磷石膏回水、C去冲洗区、D冷凝水。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1-2，实施例1提供了一种节水型湿法磷酸生产系统，该系统包括萃取装置、转盘真空过滤机、浓缩装置和尾气处理装置等，萃取装置用于磷矿浆、浓硫酸与反酸反应得到磷酸。转盘真空过滤机用于过滤磷酸，得到磷酸、反酸和磷石膏（磷石膏和冲洗水废水送磷石膏堆场）。浓缩装置用于浓缩磷酸，以蒸汽作为热源，会产生较多冷凝水。尾气处理装置用于处理萃取装置产生的尾气。转盘真空过滤机包括初滤区、过滤区、洗涤区和冲洗区等，过滤区通常包括一洗区、二洗区和三洗区，三洗区可采用浓缩装置的冷凝水作为洗水。浓缩装置包括至少一个蒸发器和/或加热器，多个蒸发器和/或加热器依次设置形成多效浓缩结构。尾气处理装置包括通过管路依次连接的文丘里洗涤器1、第一洗涤塔2、尾气风机3、第二洗涤塔4和尾气烟囱5等，文丘里洗涤器1的进气口通过管路与萃取装置的尾气出口连接。文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2主要用于除氟，洗液温度不能太高，但为了减少硅胶的析出可保持适合的温度。经第一洗涤塔2处理后的尾气中的氟含量较少，则为在第二洗涤塔4使用较高温度的洗液创造了条件。第二洗涤塔4的循环槽通过管路与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口（或者与冷凝水收集槽连接，冷凝水优先满足三洗区的用水）连接且其溢流至第一洗涤塔2的循环槽作为第一洗涤塔2的补水（温度降低在50℃下）。文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2共用第一洗涤塔2的循环槽；文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2的用水量较大，则通常需要另外补水，因此第一洗涤塔2的循环槽通过管路与磷石膏回水储槽连接以进行补水,冲洗区的喷头通过带泵管路与第一洗涤塔2的循环槽连接以冲洗掉过滤机上残留的磷石膏。
其中，参见图2，本实用新型实施例中的第一洗涤塔2底部的循环槽通过带第一循环泵6的管路与文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2内的喷头连接。其中，本实施例中的文丘里洗涤器1采用顺流洗涤，第一洗涤塔2采用逆流洗涤。文丘里洗涤器1和第一洗涤塔2的设置与现有技术相同。
优选地，参见图2，本实用新型实施例中的尾气烟囱5设于第二洗涤塔4的顶部,则第二洗涤塔4可设置较高以满足烟囱的高度要求，第二洗涤塔4较第一洗涤塔2高。
具体地，本实用新型实施例中的第一洗涤塔2的高度为10-15m，第二洗涤塔4的高度为20-25m，尾气烟囱5的高度为12-20m。
实施例2
参见图2，实施例2提供了一种节水型湿法磷酸生产系统，其结构与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：由于第二洗涤塔4较高，则第二洗涤塔4内上下并排设有两级喷淋结构（具体为一级喷淋结构8和二级喷淋结构10）。具体地，在第二洗涤塔4内，其底部设有下循环槽7，其下部设有一级喷淋结构8，其中部设有上循环槽9（具体为圆槽，与第二洗涤塔4同轴设置），其上部设有二级喷淋结构10。上循环槽9位于二级喷淋结构10的正下方，其与第二洗涤塔4的内壁具有气体流通的间隙，其通过带第二循环泵11的管路与一级喷淋结构8连接以进行循环喷淋，其通过管路与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口（或冷凝水储槽）连接。下循环槽7通过带第三循环泵12的管路与二级喷淋结构10连接以进行循环喷淋，其溢流至第一洗涤塔2的循环槽。具体地，第二洗涤塔4内水平设有圆形的隔板；隔板与第二洗涤塔4同轴设置，其外缘与第二洗涤塔4的内壁具有间隙形成环隙，其外缘通过间隔设置的多个固定件固定在第二洗涤塔4的内壁上。
实施例3
实施例3提供了节水型湿法磷酸生产系统的具体实现方式：各结构的规格如表1所示：
表1
其中，本专利中的“第一”和“第二”仅起区分作用，无其他特殊意义。其中，本专利中的管路上根据需要设置泵、阀门或流量计等。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.节水型湿法磷酸生产系统，包括萃取装置、转盘真空过滤机、浓缩装置和尾气处理装置，所述转盘真空过滤机包括过滤区、洗涤区和冲洗区，所述浓缩装置包括至少一个蒸发器和/或加热器，所述尾气处理装置包括尾气风机(3)、文丘里洗涤器(1)、洗涤塔和尾气烟囱(5)，所述文丘里洗涤器(1)与萃取装置连接；其特征在于，所述洗涤塔的数量为两个，分别为第一洗涤塔(2)和第二洗涤塔(4)；所述文丘里洗涤器(1)、第一洗涤塔(2)、尾气风机(3)、第二洗涤塔(4)和尾气烟囱(5)通过管路依次连接，所述第二洗涤塔(4)的循环槽通过管路与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口连接且其溢流至第一洗涤塔(2)的循环槽，所述文丘里洗涤器(1)和第一洗涤塔(2)共用第一洗涤塔(2)的循环槽，所述第一洗涤塔(2)的循环槽通过管路与磷石膏回水储槽连接,所述冲洗区的喷头通过管路与第一洗涤塔(2)的循环槽连接。
2.根据权利要求1所述的节水型湿法磷酸生产系统，其特征在于，所述第一洗涤塔(2)底部的循环槽通过带第一循环泵(6)的管路与文丘里洗涤器(1)和第一洗涤塔(2)内的喷头连接。
3.根据权利要求1所述的节水型湿法磷酸生产系统，其特征在于，所述尾气烟囱(5)设于第二洗涤塔(4)的顶部，所述第二洗涤塔(4)较第一洗涤塔(2)高且其内上下并排设有两级喷淋结构。
4.根据权利要求3所述的节水型湿法磷酸生产系统，其特征在于，所述第一洗涤塔(2)的高度为10-15m，所述第二洗涤塔(4)的高度为20-25m，所述尾气烟囱(5)的高度为12-20m。
5.根据权利要求3所述的节水型湿法磷酸生产系统，其特征在于，在第二洗涤塔(4)内，其底部设有下循环槽(7)，其下部设有一级喷淋结构(8)，其中部设有上循环槽(9)，其上部设有二级喷淋结构(10)；所述上循环槽(9)位于二级喷淋结构(10)的正下方，其与第二洗涤塔(4)的内壁具有气体流通的间隙，其通过带第二循环泵(11)的管路与一级喷淋结构(8)连接，其通过管路与蒸发器和/或加热器的冷凝水出口连接；所述下循环槽(7)通过带第三循环泵(12)的管路与二级喷淋结构(10)连接，其溢流至第一洗涤塔(2)的循环槽。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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