[發(fā)明專利]一種可利用自身熱源進(jìn)行脫氟的磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010716243.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111874883B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾舟華;黃忠;何俊;黃河;余雙強(qiáng);易忠敏;張險(xiǎn)峰;查炎華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北祥云（集團(tuán)）化工股份有限公司;洲際聯(lián)科技（北京）有限公司
• 主分類號(hào): C01B25/237
• 分類號(hào): C01B25/237;C01B25/235;C01B25/01
• 代理公司: 武漢惠創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42243
• 代理人: 童思明

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可利用自身熱源進(jìn)行脫氟的磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)及方法，屬于磷酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。該工藝將常規(guī)的硫酸直接加料，改為硫酸與含氟液體（返酸中含有少量氟）霧化混合加料，混合霧滴發(fā)熱所產(chǎn)生的蒸汽，幾乎不與釜中反應(yīng)液接觸，就直接送去吸收塔脫氟；同時(shí)閃蒸罐產(chǎn)生的低溫蒸汽通過(guò)粗磷酸換熱裝置將粗磷酸加熱，提升其溫度利于脫氟與閃蒸，同時(shí)換熱后的低溫蒸汽于閃蒸塔中與高溫粗磷酸于脫氟填料上逆流接觸以提升脫氟效果，閃蒸產(chǎn)生的氣體和低溫蒸汽脫氟處理后的氣體一起由抽真空結(jié)構(gòu)（同時(shí)為閃蒸塔和閃蒸罐維持負(fù)壓）送至吸收塔脫氟。充分利用自身反應(yīng)產(chǎn)生熱源脫氟，提升氟的回收率，同時(shí)降低尾氣處理壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磷酸生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可利用自身熱源進(jìn)行脫氟的磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

氟是一種反應(yīng)性能極高的元素，被稱為是“化學(xué)界頑童”。但氟一旦與其它元素結(jié)合，就會(huì)成為耐熱、難以被藥品和溶劑侵蝕的具有“高度安全性能”的化合物，氟化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，氟具有很強(qiáng)的非金屬性。氟僅以礦物質(zhì)的形式出現(xiàn)，工業(yè)上主要的含氟礦物質(zhì)為螢石、氟磷灰石。螢石的化學(xué)式為(CaF₂)，有各種顏色，在世界各地都大量分布，是氟的主要來(lái)源；螢石礦的開(kāi)采是全球氟的最大來(lái)源，由于長(zhǎng)期的開(kāi)采，我國(guó)螢石礦的儲(chǔ)量逐漸減少，這就意味我們必須考慮到螢石礦的資源短缺問(wèn)題。我國(guó)磷礦伴生氟資源儲(chǔ)量相當(dāng)于國(guó)內(nèi)已探明螢石儲(chǔ)量的13.67-16.71倍,每年開(kāi)采的磷礦石量達(dá)5000多萬(wàn)噸,伴生氟有150多萬(wàn)噸,其中大部分未能回收利用,氟的流失量遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)當(dāng)年螢石需求量中氟的總量,磷礦、螢石是不可再生資源,有效利用氟資源是持續(xù)發(fā)展氟化工的必然選擇。氟磷礦石主要用于磷酸的生產(chǎn)，在用磷礦石生產(chǎn)磷酸過(guò)程中產(chǎn)生大量的含氟氣體，目前最常見(jiàn)的方法是用水吸收生成氟硅酸，再將氟硅酸用于生產(chǎn)其他產(chǎn)品，回收磷礦伴生氟資源。

現(xiàn)有的磷酸制備過(guò)程為：磷礦漿、反酸和硫酸在反應(yīng)釜（通常為多個(gè)）中進(jìn)行反應(yīng)，得到磷酸和磷石膏，過(guò)濾器對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行過(guò)濾得到粗磷酸、磷石膏和反酸，粗磷酸再送至閃蒸塔中閃蒸以實(shí)現(xiàn)濃縮，反應(yīng)釜產(chǎn)生的尾氣和閃蒸塔抽真空的尾氣均送至尾氣處理裝置（吸收塔）進(jìn)行水洗得到氟硅酸。

申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，采用前述方法，磷礦漿與硫酸反應(yīng)生成磷酸的過(guò)程中，氟的回收率僅為10%左右。因此，在磷酸合成中，我們將面臨如何減少氟或氟的其他化合物進(jìn)入磷酸和磷石膏中，將大量的氟以氟硅酸的形式回收再利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可利用自身熱源進(jìn)行脫氟的磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)及方法，將常規(guī)的硫酸直接加料，改為硫酸與含氟液體（返酸中含有少量氟）霧化混合加料，混合霧滴發(fā)熱所產(chǎn)生的蒸汽，幾乎不與反應(yīng)釜中反應(yīng)液接觸，就直接送去吸收塔脫氟；同時(shí)閃蒸罐產(chǎn)生的低溫蒸汽通過(guò)粗磷酸換熱裝置將粗磷酸加熱，提升其溫度利于脫氟與閃蒸，同時(shí)換熱后的低溫蒸汽（還具有較高溫度）于閃蒸塔中與加熱后的粗磷酸于脫氟填料上逆流接觸以提升脫氟效果，閃蒸產(chǎn)生的氣體和低溫蒸汽脫氟處理后的氣體一起由抽真空結(jié)構(gòu)（同時(shí)為閃蒸塔和閃蒸罐維持負(fù)壓）送至吸收塔脫氟。所述技術(shù)方案如下：