[發明專利]濕法磷酸濃縮生產工藝及系統

有效

• 申請號: 201810074875.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108101012B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 趙軍;郭國清;李志剛;郝易瀟;鄒文敏;桑結;吳熠;陳志華;嚴山
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: C01B25/234
• 分類號: C01B25/234
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明涉及一種濕法磷酸濃縮生產工藝及系統，系統包括串聯的酸加熱器和閃蒸室，所述酸加熱器與閃蒸室之間的管路上還設有稀磷酸加入口，所述閃蒸室底部設有潷折器，所述潷折器的底部出口經濃縮循環泵與酸加熱器的底部入口連接。方法為來自酸加熱器的循環酸補入稀磷酸后送入閃蒸室濃縮并分離二次蒸汽，所述閃蒸室分離的二次蒸汽經頂部出口排出，濃縮酸部分經產品酸泵送至冷卻系統，其余部分隨重力作用落到潷折器內進一步結晶，然后再回送酸加熱器循環加熱。本發明具有系統簡單、清洗周期長、年操作時間長、蒸汽利用率高、氟回收率高、投資費用低和環境友好的優點。

技術領域

本發明涉及一種磷酸生產工藝，具體的說是一種濕法磷酸濃縮生產工藝及系統。

背景技術

國內多采用濕法工藝來制備磷酸。濕法磷酸制備的磷酸濃度目前最高能達到24～28％wtP₂O₅，磷酸濃縮是濕法磷酸裝置的一個工序，濕法磷酸只有通過濃縮除水后,達到50％wtP₂O₅，才能運輸、使用。因此濕法磷酸必須濃縮后才能滿足工業需求。

國內現有的磷酸濃縮技術多采用強制循環真空閃蒸，如公開號為107128888A，發明名稱為工業級聚磷酸生產工藝及其系統的技術方案中，循環酸送入酸加熱器加熱，再送入閃蒸室進行閃蒸，閃蒸后得到的循環酸再經循環泵回送入酸加熱器循環加熱，當經閃蒸室閃蒸濃縮后磷酸濃度達68～76％P₂O₅時，則引出部分循環酸作為成品酸送入成品酸冷卻器冷卻即得工業級聚磷酸，其余循環酸中補入凈化磷酸后再作為循環酸依次送入酸加熱器循環加熱、閃蒸室循環閃蒸。該方案存在以下問題(1)雖然通過控制大循環比能夠一定程度上緩解結晶堵塞管道和設備的問題，但一段時間后，酸加熱器內壁仍然會產生鹽類沉積和結垢，阻礙熱量傳遞，操作一段時間后就必須清洗，目前一般清洗周期大概是7天左右，清洗頻率較頻繁。(2)濃縮時，隨著磷酸濃度的增加，溶解在磷酸中的氟化物逸出率顯著升高。大量的氟從酸中逸出，進入氣相，導致氟損失。(3)冷凝器采用直接冷卻，冷卻循環水與氟回收系統出來的二次蒸汽直接接觸冷凝，不凝氣體進入真空系統，這種直接冷卻方式存在效率低、二次蒸汽驟凝劇烈，無法控制，造成設備振動劇烈、損壞，另外二次蒸汽中約有5％的氟損失進入酸性循環水系統，隨著酸性循環水的循環使用，不斷累積，并隨著水的空氣冷卻揮發進入大氣，造成環境污染和氟資源的損失。(4)國內氟吸收系統只有二級吸收,一級分離,氟吸率只有～90％,霧沫回收率只有80％,造成大量的霧沫夾帶，大量氟進入循環水中，造成總的氟吸收率只為80～85％,進入冷凝器中蒸汽中的氟含量為0.2～0.7％，遠達不到要求。

隨著國家環保稅的實施，國家對濕法磷酸濃縮裝置中氟的排除控制越來越嚴，要求含氟廢水量越來越少，要解決此問題，需提高濕法磷酸濃縮裝置中氟吸收率至95％以上、同時還需減少霧沫夾帶、含廢冷凝液直接回用，這就對研發人員提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種系統簡單、年操作時間長、清洗周期長、蒸汽利用率高、氟回收率高、投資費用低和環境友好的濕法磷酸濃縮生產系統。

本發明還提供一種使用上述生產系統的工藝簡單、控制簡便、運行成本低、氟回收率高、年操作時間長的濕法磷酸濃縮生產工藝。

本發明系統包括串聯的酸加熱器和閃蒸室，所述酸加熱器與閃蒸室之間的管路上還設有稀磷酸加入口，所述閃蒸室底部設有潷折器，所述潷折器的底部出口經濃縮循環泵與酸加熱器的底部入口連接。

所述閃蒸室的頂部出口經酸沫分離器、氟回收系統與冷凝器連接，所述冷凝器為降膜冷凝器，冷凝器的氣體出口連接真空系統，底部液體出口連接冷凝器密封槽。

所述冷凝器密封槽的液體出口經冷凝液輸送泵連接過濾機的濾餅洗水噴淋管。