CN220578932U - 一种精制磷酸脱砷装置 - Google Patents
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Abstract
一种精制磷酸脱砷装置，包括反应槽、脱砷塔、尾气吸收池、陈化池、压滤机和清液池，反应槽底部通过排液管依次与脱砷塔、陈化池和压滤机连通，反应槽顶部通过第一排气管连通脱砷塔，脱砷塔顶部通过第二排气管连通尾气吸收池，压滤机滤液排出口通过滤液管连通清液池，在排液管上安装有输液泵，在第一排气管上安装有抽气泵，在反应槽上端连通有磷酸管和硫化钠管。本实用新型采用硫化钠作磷酸脱砷剂对磷酸净化脱砷，使其达到食品级磷酸对砷含量的要求，且脱除过程中的渣能够收集得到产品，尾气为进行洗涤处理，即解决磷酸中砷脱除的问题，同时还能实现将脱砷处理后的硫化砷资源化利用，实现新的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种精制磷酸脱砷装置。
背景技术
磷酸，H3PO4，是最重要的磷化工中间产品之一。近年来，随着科学技术的发展，对于高纯度磷酸的需求量日益增长，因此，生产高纯度、高品质磷酸已成为生产的迫切需求。目前磷酸的生产工艺主要分为热法磷酸和湿法磷酸两种。热法虽能得到较高质量的磷酸，但设备投入高、能耗高、且环境污染严重，并非是最佳的选择，相比之下，湿法磷酸相对成本低、能耗低且环保，因而磷酸生产工艺主要选择湿法磷酸。然而湿法磷酸生产中因原料和工艺的特点而含有大量的铁、镁、铝、钙、铜、砷、铅等金属离子杂质以及氟、氯、硫酸根等非金属离子杂质。这些离子的存在极大地影响了磷酸的纯度及质量，因此对湿法磷酸进行净化提纯，生产精制磷酸必将是未来磷化工行业发展的主要趋势。一般湿法磷酸中的砷含量都很低，但是在磷酸后续利用制备磷酸盐的过程中砷元素会富集，对磷酸盐产品的质量产生较大影响。同时，砷作为一种重金属，有毒，对人和动物会造成很大的危害，且是湿法磷酸中较难去除的杂质之一。
目前砷在磷酸中化学形态还没有一致的说法，但绝大多数文献种报道，在湿法磷酸中砷是以砷酸（H3AsO4）或亚砷酸（H3AsO4）的形式存在。脱砷的方法主要有硫化物沉淀法、混凝沉淀法、结晶法、电化学沉积法、垂直区域熔融法和微反应器脱砷法。化学沉淀法是根据As与S2-能形成难溶化合物的特性，以硫化物作为脱砷剂，将磷酸中的砷以硫化砷沉淀的形式分离出来。常见的脱砷剂有硫化钙、硫化钠及五硫化二磷，硫化钙微溶于水，使用过程中只能以固体形式加入，利用率低；五硫化二磷燃点低，易与空气摩擦燃烧且有剧毒，不安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种精制磷酸脱砷装置，采用硫化钠作磷酸脱砷剂对磷酸净化脱砷，使其达到食品级磷酸对砷含量的要求，且脱除过程中的渣能够收集得到产品，尾气为进行洗涤处理，即解决磷酸中砷脱除的问题，同时还能实现将脱砷处理后的硫化砷资源化利用，实现新的经济效益。
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：
一种精制磷酸脱砷装置，包括反应槽、脱砷塔、尾气吸收池、陈化池、压滤机和清液池，反应槽底部通过排液管依次与脱砷塔、陈化池和压滤机连通，反应槽顶部通过第一排气管连通脱砷塔，脱砷塔顶部通过第二排气管连通尾气吸收池，压滤机滤液排出口通过滤液管连通清液池，在排液管上安装有输液泵，在第一排气管上安装有抽气泵，在反应槽上端连通有磷酸管和硫化钠管。
反应槽配置有在线砷离子检测仪，脱砷塔、尾气吸收池、陈化池和清液池均配置有在线PH检测仪，在线砷离子检测仪和在线PH检测仪连接DCS。
本实用新型的有益效果为：
1、采用连续流程反应装置、过滤装置，实现了砷的脱除，使成品磷酸中砷含量小于0.5ppm，符合食品级磷酸对砷含量的要求，经济效益良好。
2、整个装置运行费用低，且中间溢出的硫化氢可以吸收后达标排放，不会对环境产生影响。
3、装置各设备均采用耐腐蚀特殊材料，可以最大程度耐受物料的腐蚀，实现装置长周期稳定运行。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：反应槽1、脱砷塔2、陈化池3、清液池4、皮带输送机5、压滤机6、尾气吸收池7、在线砷离子检测仪8、在线PH检测仪9。
具体实施方式
一种精制磷酸脱砷装置，包括反应槽1、脱砷塔2、尾气吸收池7、陈化池3、压滤机6和清液池4，反应槽1底部通过排液管依次与脱砷塔2、陈化池3和压滤机6连通，反应槽1顶部通过第一排气管连通脱砷塔2，脱砷塔2顶部通过第二排气管连通尾气吸收池7，压滤机6滤液排出口通过滤液管连通清液池4，在排液管上安装有输液泵，在第一排气管上安装有抽气泵，在反应槽1上端连通有磷酸管和硫化钠管。
所述反应槽1是一个带搅拌桨的槽，配有在线砷离子检测仪8，并与DCS远传，主要是磷酸与硫化钠反应制硫化氢，材质为904L不锈钢。
所述脱砷塔2是一个填料塔，配有在线PH检测仪9，并与DCS远传，主要是硫化物与磷酸中的砷进行反应生成三硫化二砷，材质为904L不锈钢，里面的填料为聚四氟乙烯。
所述尾气吸收池7是一个带搅拌桨的槽，配有在线PH检测仪9，并与DCS远传，主要对脱砷塔2出来的尾气进行吸收处理，使尾气达标排放，材质为玻璃钢。
所述陈化池3是一个带搅拌桨的槽，配有在线PH检测仪9，并与DCS远传，主要用于三硫化二砷的陈化，控制温度为55℃，材质为904L不锈钢。
所述压滤机6是一种板框压滤机6，主要对陈化池3陈化后的含三硫化二砷污泥进行固液分离，得到含液量15%左右的三硫化二砷污泥，金属材质为904L不锈钢，滤布为PP3927大化纤布。
所述清液池4是一个带搅拌桨的槽，配有在线PH检测仪9，并DCS远传，主要是缓存脱砷后的净化磷酸，材质为904L不锈钢。
本实用新型精准控制反应的pH，每个反应器上面都配备有在线PH检测仪9，能够准确显示反应器pH，且陈化池3的搅拌速度控制在20转/分以下，且装置能长周期稳定运行。
Claims (2)
1.一种精制磷酸脱砷装置，其特征在于：包括反应槽（1）、脱砷塔（2）、尾气吸收池（7）、陈化池（3）、压滤机（6）和清液池（4），反应槽（1）底部通过排液管依次与脱砷塔（2）、陈化池（3）和压滤机（6）连通，反应槽（1）顶部通过第一排气管连通脱砷塔（2），脱砷塔（2）顶部通过第二排气管连通尾气吸收池（7），压滤机（6）滤液排出口通过滤液管连通清液池（4），在排液管上安装有输液泵，在第一排气管上安装有抽气泵，在反应槽（1）上端连通有磷酸管和硫化钠管。
2.根据权利要求1所述的一种精制磷酸脱砷装置，其特征在于：反应槽（1）配置有在线砷离子检测仪，脱砷塔（2）、尾气吸收池（7）、陈化池（3）和清液池（4）均配置有在线PH检测仪（9），在线砷离子检测仪（8）和在线PH检测仪（9）连接DCS。
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