[發明專利]一種利用產品原料濃硫酸干燥產品固體磷銨或硫銨的方法

有效

• 申請號: 201410103266.9
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103940212A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張慎懷
• 申請（專利權）人: 張慎懷
• 主分類號: F26B21/00
• 分類號: F26B21/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

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技術領域

????本發明屬于固體磷銨或硫銨、濕法磷酸生產技術領域，特別涉及一種固體磷銨或硫銨產品的干燥工藝方法。

背景技術

現有的固體磷銨或硫銨產品的干燥工藝，主要是使用燃煤熱風爐產生熱煙氣作為載熱載濕氣體，以該氣體與被干燥產品直接接觸時發生的傳質傳熱過程，脫除產品中的水分，達到干燥產品的目的。這一種干燥工藝存在以下缺陷：a)?以燃煤熱風爐產生的熱煙氣，燃煤中含有的游離水水分、燃煤中含氫化合物燃燒后產生的水分以及作為助燃劑的空氣中含有的水分，最終都存在于熱煙氣中，無形中降低了熱煙氣的載濕能力。b)?根據固體干燥原理，干燥過程排放的干燥尾氣，需要保持其含濕量與相應溫度下的飽和含濕量有一個適當的差值，即所謂含濕量差。在實際生產操作時，含濕量差很難控制，往往會因為干燥尾氣的含濕量差過大，熱煙氣的載濕能力不能得到充分發揮，造成能源的浪費；又或因干燥尾氣的含濕量差過小，會造成被干燥固體出現“返露”現象，給固體干燥過程的操作帶來麻煩。c）以熱煙氣作為載熱載濕氣體，一次性使用后即成為干燥尾氣排入大氣，其中大量的潛能沒有得到利用，造成能源的浪費。d）以固體磷銨產品的干燥為例，雖然其干燥尾氣排放前經過洗滌工序處理，但是，仍會有大量的微小顆粒隨尾氣排入大氣，或形成所謂“磷銨雨”污染廠區環境，或形成氣溶膠在大氣中擴散，造成所謂PM2.5對大氣的污染。

專利CN101475153A《反應自熱磷銨生產方法與裝置》公開了兩種固體磷銨干燥工藝方法。方法1：利用磷酸與氨的中和反應熱和利用硫酸生產裝置排放的溫度50℃—65℃的硫酸尾氣作為載熱載濕氣體，干燥固體磷銨產品。此方法的特點是取消了燃煤熱風爐，可達到節能減排的目的。該方法的不足之處是：a)?硫酸尾氣是一次性被利用，磷銨產品干燥過程形成的干燥尾氣最終仍將排入大氣，不減輕PM2.5對大氣的污染；b)?硫酸生產裝置與固體磷銨干燥裝置之間受各自運行狀態的相互干擾，給生產運行操作帶來諸多難以確定的不利因素。方法2：利用磷酸與氨的中和反應熱和利用液氨蒸發冷卻干燥尾氣，用降溫除濕的方法使干燥尾氣轉變成溫度為20℃—25℃的空氣（狀態為飽和濕空氣），返回干燥器循環使用。此方法的特點是取消了燃煤熱風爐，可以消除PM2.5對大氣的污染，達到節能減排的目的。該方法的不足之處是：a)?以溫度為20℃—25℃的飽和濕空氣作為載熱載濕氣體，干燥器的操作溫度較低，不利于發揮干燥器的產能；b)?用液氨蒸發器冷卻干燥尾氣，干燥尾氣走液氨蒸發器管程，存在干燥尾氣中的粉塵堵塞液氨蒸發器的隱患。

發明內容

本發明目的就是提供一種利用產品原料濃硫酸干燥產品固體磷銨或硫銨的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明是利用生產濕法磷酸或硫銨的原料濃硫酸作為干燥劑，干燥產品固體磷銨或硫銨。本發明的干燥工藝步驟包括：固體磷銨或硫銨產品的干熱空氣干燥、干燥尾氣除塵、干燥尾氣的循環硫酸除濕、部分循環硫酸的液氨蒸發冷卻。

以上述干燥工藝步驟建立的干燥系統，其操作流程是：出干熱空氣干燥器的干燥尾氣經除塵器除塵后，進入循環硫酸除濕器，在循環硫酸除濕器中，除塵后的干燥尾氣與噴淋的循環硫酸直接接觸，利用循環硫酸與干燥尾氣之間發生的傳質傳熱過程，脫除干燥尾氣中的水分，使其轉變成為干熱空氣后，返回干熱空氣干燥器，形成載熱載濕氣體的封閉循環；部分循環硫酸經液氨蒸發冷卻器冷卻后，送往生產濕法磷酸或硫銨的反應裝置，作為生產濕法磷酸或硫銨的原料；液氨蒸發生成的氣氨送往磷銨預中和反應裝置或硫銨反應裝置，作為生產固體磷銨或硫銨產品的原料；作為干燥劑的濃硫酸經過混酸器與循環硫酸混合后，補充進入干燥系統,以平衡循環硫酸的濃度。

濃硫酸具有強烈地吸收氣體中水分的性質，在工業生產中常被作為工業氣體的干燥劑使用。濃硫酸作為氣體干燥劑使用的較佳濃度為90%左右。

濃硫酸在吸收氣體中水分的過程中，會釋放大量的熱，所釋放的熱是被吸收的等量氣態水分的汽化潛熱和等量水分稀釋濃硫酸的稀釋熱之和。在絕熱條件下，在本發明所述的固體磷銨或硫銨產品的干燥系統中，循環硫酸吸收干燥尾氣中的水分所釋放的熱總是大于固體磷銨或硫銨產品因等量水分蒸發所吸收的汽化潛熱，即干燥系統在運行中會有富余的熱產生，表現為隨著固體磷銨或硫銨產品中的水分不斷地蒸發，干燥系統的溫度將不斷地升高，直至固體磷銨或硫銨產品中的水分完全蒸發為止。實際運行時，干燥系統富余熱量的大部分由作為生產濕法磷酸或硫銨原料的循環硫酸和固體磷銨或硫銨產品以顯熱的形式帶出系統，另一部分由系統設備的散熱帶出系統，達到系統的熱平衡。