[發明專利]五氧化二磷霧霾濃縮稀甲酸的方法及裝置

在審

• 申請號: 201611222209.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN108203374A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 曾舟華;曾彩紅;劉曉暉;冉敬文;楊水彬
• 申請（專利權）人: 曾舟華
• 主分類號: C07C51/42
• 分類號: C07C51/42;C07C51/43;C07C53/02;B01J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種五氧化二磷霧霾濃縮稀甲酸的方法及裝置，其特征在于：通過由反應釜、填料塔、泵和風機等部件組成的裝置，使五氧化二磷產生霧霾，并在填料表面與稀甲酸接觸，解決了五氧化二磷與稀甲酸溶液反應太快，大量放熱，產生局部高溫使甲酸分解，影響甲酸回收率的問題。具有操作過程方便簡捷、產品及副產品質量優良、無廢水排放等優點，其推廣應用將會給生產企業帶來良好的社會和經濟效益。

一、技術領域

本發明屬于化工企業生產廢水回收處理，尤其是涉及到一種五氧化二磷霧霾濃縮稀甲酸的方法及裝置。

二、背景技術

甲酸在做工業溶劑等使用過程中，產生大量的稀甲酸溶液。甲酸的沸點為100.7℃，與水的沸點差只有0.7℃，且與水形成恒沸點，用常規的精餾方法很難濃縮稀甲酸。以往提純甲酸的方法已有很多文獻報道，只有少量生產應用，都沒有推廣。例如：發明專利《一種甲硝唑廢水的處理方法》，201110202387.5，周擁軍等。它的主要思路為將上述過濾濾液蒸發、冷卻、結晶、過濾得甲酸鈉和硫酸鈉的混合鹽，用硫酸酸化混合鹽，蒸出甲酸。但由于能耗大，沒能實現產業化。

有人將吸水劑五氧化二磷加入稀甲酸溶液中吸收水分后蒸發，冷凝蒸汽得高濃度甲酸，蒸發殘液為磷酸。但五氧化二磷與稀甲酸溶液反應太快，大量放熱，局部產生高溫使甲酸分解和雜質碳化，影響甲酸回收率和磷酸品質。因此，一些生產廠家將稀甲酸作廢水直接排放，給環境造成極大污染。

三、發明內容

本發明的目的就是要解決上述技術問題，為化工企業提供一種能減緩五氧化二磷與稀甲酸溶液反應速度，避免局部產生高溫使甲酸分解和雜質碳化，以提高甲酸回收率和磷酸品質的方法及裝置。

本發明的技術方案是：五氧化二磷霧霾濃縮稀甲酸的方法及裝置工藝流程如下：

(1)向反應釜中加入適量稀甲酸m kg；

(2)根據稀甲酸質量百分濃度C_稀、所需甲酸產品的質量百分濃度C_濃、磷酸含五氧化二磷72.5％和工業磷酸質量百分濃度85％，計算五氧化二磷投入量M

m(1-C_稀)＝m C_稀(1-C_濃)/C_濃+(M/0.725)(1-0.85)/0.85

m(1-C_稀)-m C_稀(1-C_濃)/C_濃＝(M/0.725)(1-0.85)/0.85

M＝[m(1-C_稀)-m C_稀(1-C_濃)/C_濃]0.725*0.85/(1-0.85)

(3)先啟動泵，將反應釜中酸液送到填料塔頂噴淋，沿著填料表面下流回到反應釜中；

(4)后啟動風機，風進入填料塔底，經填料層縫隙上升到塔頂，經風管回到風機入口；

(5)緊接著向風機出口風道中緩慢連續投入五氧化二磷，風道中五氧化二磷被風霧霾，在隨風經填料層縫隙上升的過程中，被填料表面酸液中的水吸收生成磷酸，隨酸液流入反應釜；

(6)M kg五氧化二磷加畢，先依次關風機和泵，然后，蒸發釜液，將所產生的甲酸蒸汽冷疑得甲酸產品，釜液溫度升到213℃時停止蒸發；

(7)蒸殘液為85％的磷酸產品。