[實用新型]一種晶體磷酸一銨冷卻結(jié)晶裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320013786.1
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN203048601U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋同彬;廖吉星;潘禮富;彭寶林;周勇;鄭超;朱飛武;謝靜;王先煒;張麗;張強(qiáng)星
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州開磷（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: C01B25/28
• 分類號: C01B25/28;B01D9/02
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于磷化工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種晶體磷酸一銨冷卻結(jié)晶裝置。

背景技術(shù)

目前，市場上的晶體磷酸一銨主要有熱法晶體磷酸一銨與濕法晶體磷酸一銨兩種，熱法晶體磷酸一銨是由高純磷酸與液氨或者氣銨直接中和，母液經(jīng)濃縮結(jié)晶生產(chǎn)，濕法晶體磷酸一銨主要是由濕法磷酸經(jīng)過凈化與液氨或者氣氨中和，所得磷銨料漿經(jīng)濃縮結(jié)晶生產(chǎn)。其間都涉及磷銨料漿冷卻結(jié)晶工段，大多數(shù)小廠采用水冷或空氣冷卻方式，當(dāng)磷銨料漿冷卻到一定溫度時，通過過濾或其他固液分離裝置將磷銨晶體與母液分離，使磷銨晶體干燥得到所需產(chǎn)品。然而在料漿冷卻階段是最為耗時的，尤其是磷銨料漿溫度低于60℃冷卻速度非常緩慢，在20℃水為冷卻介質(zhì)情況下，大概需要3～5h才能冷卻到30℃，由于冷卻時間漫長導(dǎo)致磷酸一銨晶體極易變粗大，甚至有大量結(jié)晶一銨附著在攪拌槳以及換熱設(shè)備表面不易清理。

為解決磷銨料漿冷卻結(jié)晶時間漫長問題，磷銨料漿結(jié)晶研究由來已久，各種結(jié)晶器層出不窮，但是大多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本偏高。目前實現(xiàn)磷銨料漿快速冷卻結(jié)晶過程的裝置大都是采用奧斯陸結(jié)晶器與DTB結(jié)晶器，這兩種結(jié)晶器主要是通過采用閃蒸方式代替冷卻結(jié)晶。奧斯陸結(jié)晶器型蒸發(fā)結(jié)晶器又稱克里斯塔爾結(jié)晶器，是一種母液循環(huán)連續(xù)結(jié)晶器。操作的料液加到循環(huán)管中，與管內(nèi)循環(huán)母液混合，由泵送至加熱室。加熱后的溶液在蒸發(fā)室中蒸發(fā)達(dá)到過飽和，經(jīng)中心管進(jìn)入蒸發(fā)室下方的晶體流化床。在晶體流化床內(nèi)，溶液中過飽和的溶質(zhì)沉淀在懸浮顆粒表面，使晶體長大。晶體流化床對顆粒進(jìn)行水力分級。大顆粒在下，而小顆粒在上，從流化床底部卸出粒度較為均勻的結(jié)晶產(chǎn)品。流化床中的細(xì)小顆粒隨母液流入循環(huán)管，重新加熱時溶去其中的微小晶體。若以冷卻室代替奧斯陸蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱室并除去蒸發(fā)室等，則構(gòu)成奧斯陸冷卻結(jié)晶器。這種設(shè)備的主要缺點(diǎn)是溶質(zhì)易沉積在傳熱表面上，操作較麻煩，因而應(yīng)用不廣泛。DTB型結(jié)晶器屬于典型的晶漿內(nèi)循環(huán)結(jié)晶器，由于在結(jié)晶器設(shè)置內(nèi)導(dǎo)流筒，形成了循環(huán)通道，使晶漿具有良好的混合條件，只需要很低的壓頭，就能使結(jié)晶器內(nèi)實現(xiàn)良好的內(nèi)循環(huán)，使結(jié)晶器內(nèi)各流動截面上都可以達(dá)到飽和程度，能使溶液的過飽和度處于比較低的水平，特別適用于溶解度曲線比較陡的產(chǎn)品。

綜上所述，無論是DTB結(jié)晶器還是奧斯陸結(jié)晶器，都只適宜具有優(yōu)良操作工人的大型企業(yè)使用，它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜同時需要大量配套設(shè)施，對于一般中小型企業(yè)而言其成本可以占整個投資三成以上。且對于磷銨料漿尤其是對于由濕法磷酸生產(chǎn)料漿，極易結(jié)塊堵塞反應(yīng)管道。因此國內(nèi)現(xiàn)階段小型晶體磷銨廠大多采用將磷銨料漿加熱濃縮至一定比重后，經(jīng)冷卻結(jié)晶方式生產(chǎn)，操作方式為間斷操作。冷卻結(jié)晶工段主要采用自然冷卻或者水冷方式，冷卻過程漫長，由于一般濃縮工段已經(jīng)將磷銨料漿濃縮至較高比重，大量晶體產(chǎn)生，產(chǎn)品極易出現(xiàn)結(jié)晶大小參差不齊，晶體附著于攪拌槳或者結(jié)晶器，致使產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響。

實用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種晶體磷酸一銨冷卻結(jié)晶裝置。采用空氣作為冷卻介質(zhì)，使低溫冷卻過程提速，大大提高了磷銨廠產(chǎn)量。

本實用新型是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。

一種晶體磷酸一銨冷卻結(jié)晶裝置，包括電動機(jī)、晶漿槽及與晶漿槽連通的料將循環(huán)泵，所述電動機(jī)安裝在晶漿槽上方，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸置于晶漿槽內(nèi)，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸外部套裝有導(dǎo)流筒，下端固定有旋轉(zhuǎn)盤。

所述晶漿槽頂端設(shè)有熱空氣出口。

所述旋轉(zhuǎn)盤為帶孔旋轉(zhuǎn)盤或帶孔填料層。

本實用新型的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用空氣作為冷卻介質(zhì)，使低溫冷卻過程提速，極大提高磷銨廠產(chǎn)量。采用電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)，通過高速旋轉(zhuǎn)使氣液傳質(zhì)傳熱過程最大阻力來源于氣液接觸面離解，大大增加了換熱面積，使低溫溫差傳熱也能快速實現(xiàn)，且所得到的磷銨產(chǎn)品，顆粒細(xì)小均勻，易于干燥。

附圖說明

圖1為本實用新型晶體磷酸一銨冷卻結(jié)晶裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-電動機(jī)，2-電動機(jī)轉(zhuǎn)軸，3-導(dǎo)流筒，4-旋轉(zhuǎn)盤，5-料將循環(huán)泵，6-晶漿，7-空氣流，8-晶漿槽，9-熱空氣出口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實用新型的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。

如圖1所示，本實用新型所述的一種晶體磷酸一銨冷卻結(jié)晶裝置，包括電動機(jī)1、晶漿槽8及與晶漿槽8連通的料將循環(huán)泵5，所述電動機(jī)1安裝在晶漿槽8上方，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸2置于晶漿槽8內(nèi)，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸2外部套裝有導(dǎo)流筒3，下端固定有旋轉(zhuǎn)盤4。

所述晶漿槽8頂端設(shè)有熱空氣出口9。

所述旋轉(zhuǎn)盤4為帶孔旋轉(zhuǎn)盤或帶孔填料層。

本實用新型在使用時，首先將冷卻至60～70℃磷銨料漿通過料漿循環(huán)泵5，打入導(dǎo)流筒3，磷銨進(jìn)入導(dǎo)流筒3后在重力作用下沿電動機(jī)轉(zhuǎn)軸2進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)中的旋轉(zhuǎn)盤4，旋轉(zhuǎn)盤4可以是帶孔旋轉(zhuǎn)盤，也可以是帶孔填料層，磷銨料漿在帶孔旋轉(zhuǎn)盤或帶孔填料層中。由于離心力的作用使料漿表面層破裂，料漿呈現(xiàn)霧狀，極易分散開，并與通入空氣流7進(jìn)行換熱。由于是采用常溫空氣傳熱溫差較小，傳熱推動力差，但是霧狀磷銨料漿具有極大換熱面積，依然可以實現(xiàn)較快降溫速度。降溫后的磷銨料漿含有大量不穩(wěn)定晶核，晶漿槽8底部為養(yǎng)晶槽，當(dāng)溫度到達(dá)工藝要求，下料得到工業(yè)磷酸一銨晶漿6，離心過濾干燥后得到晶體直徑為0.8mm左右，產(chǎn)品大小均勻。