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一种湿法磷酸浓缩装置

阅读：901发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种湿法磷酸浓缩装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种湿法磷酸浓缩装置，包括列管石墨换热器，所述的列管石墨换热器的进液口上连接有磷酸输送管，列管石墨换热器的出液口通过下液管与二次浓缩室连接，列管石墨换热器的进气口通过蒸汽输出管与锅炉连接，列管石墨换热器的出气口与中转室连接，中转室顶部设有与蒸汽输出管中部连通的蒸汽循环管，中转室侧壁靠近底部的位置上设有与锅炉连接的冷凝水回流管。采用上述结构，能够充分利用蒸汽中的热能，实现热能的循环，同时能够延长石墨列管换热器的使用周期，避免管壁频繁结垢需要清理而造成浓缩作业效率低下的情况。，下面是一种湿法磷酸浓缩装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种湿法磷酸浓缩装置，包括列管石墨换热器（3），其特征是：所述的列管石墨换热器（3）的进液口（301）上连接有磷酸输送管（1），列管石墨换热器（3）的出液口（302）通过下液管（10）与二次浓缩室（11）连接，列管石墨换热器（3）的进气口（303）通过蒸汽输出管（5）与锅炉（4）连接，列管石墨换热器（3）的出气口（304）与中转室（7）连接，中转室（7）顶部设有与蒸汽输出管（5）中部连通的蒸汽循环管（701），中转室（7）侧壁靠近底部的位置上设有与锅炉（4）连接的冷凝水回流管（8）。
2.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的磷酸输送管（1）穿过预热室（2）设置。
3.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的蒸汽输出管（5）上设有送气泵（6）。
4.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的冷凝水回流管（8）上设有送水泵（9）。
5.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的二次浓缩室（11）一侧设有惰性颗粒储存室（14），惰性颗粒储存室（14）上设有颗粒输送管（15），颗粒输送管（15）上设有颗粒输送泵（16），惰性颗粒储存室（14）的一端埋设在惰性颗粒储存室（14）内的惰性颗粒内，另一端连接至列管石墨换热器（3）的进液口（301）上。
6.根据权利要求5所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的二次浓缩室（11）中设有导料滤板（12），导料滤板（12）一端与二次浓缩室（11）的内顶面固定连接，另一端穿过二次浓缩室（11）和惰性颗粒储存室（14）的侧壁并延伸至惰性颗粒储存室（14）内。
7.根据权利要求6所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的导料滤板（12）包括筒状段（121）与滤网（122），筒状段（121）采用实心板结构，筒状段（121）两端分别设置在二次浓缩室（11）与惰性颗粒储存室（14）内，滤网（122）设置在二次浓缩室（11）内的筒状段（121）一端上，下液管（10）与二次浓缩室（11）的连接位置位于滤网（122）正上方。
8.根据权利要求5所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的进液口（301）内设有由侧边向中心向下倾斜的导流板（19），导流板（19）的上端固定在颗粒输送管（15）与进液口（301）连接口的上方，导流板（19）的下端所在高度低于颗粒输送管（15）与进液口（301）连接口最低点的高度。
9.根据权利要求5所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的惰性颗粒储存室（14）内储存氧化锆颗粒。
10.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸浓缩装置，其特征在于：所述的二次浓缩室（11）内设有碳化硅加热套管（13），二次浓缩室（11）的侧壁靠近底部的位置上设有浓缩酸输出口（18），二次浓缩室（11）的侧壁靠近顶部的位置上设有与中转室（7）侧壁连接的蒸汽回收管（17）。

说明书全文

一种湿法磷酸浓缩装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及湿法磷酸处理领域，特别是一种湿法磷酸浓缩装置。

背景技术

[0002] 目前湿法磷酸主要采用二水物法生产工艺，萃取磷酸P2O5一般在22%～30%之间，悬浮固体含固量为1%～8%。萃取磷酸需经过浓缩,开展后续产品加工经过多效蒸发器浓缩(二段浓缩)至P2O546%～54%，和磷酸的杂质含量有关。

[0003] 现有的浓缩的方法以其加热方式可分为两类，即直接加热和间接加热蒸发。

[0004] 直接加热蒸发是最简单的方式，磷酸与热气体直接触，直接加热蒸发可以克服中间传热蒸发所引起的腐蚀和结垢问题。

[0005] 间接加热蒸发是加热蒸汽通过传热介质向磷酸传热，由于磷酸浓缩时，随着P2O5浓度的提高，传热表面上淤渣结垢和设备管道腐蚀问题，影响传热性能和结构材料。

[0006] 稀磷酸进入石墨列管换热器进行浓缩后，石墨列管换热器的管壁上很容结垢，需要定时清理，否则容易造成管道堵塞，而频繁的清理则很大程度上影响了磷酸浓缩作业的效率。

[0007] 另外在浓缩过程中，蒸汽中的热量未完全使用就被冷凝水带出，导致锅炉生成蒸汽所消耗的热能大大高于实际用到的热能，造成经济损失。发明内容

[0008] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种湿法磷酸浓缩装置，能够充分利用蒸汽中的热能，实现热能的循环，同时能够延长石墨列管换热器的使用周期，避免管壁频繁结垢需要清理而造成浓缩作业效率低下的情况。

[0009] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种湿法磷酸浓缩装置，包括列管石墨换热器，所述的列管石墨换热器的进液口上连接有磷酸输送管，列管石墨换热器的出液口通过下液管与二次浓缩室连接，列管石墨换热器的进气口通过蒸汽输出管与锅炉连接，列管石墨换热器的出气口与中转室连接，中转室顶部设有与蒸汽输出管中部连通的蒸汽循环管，中转室侧壁靠近底部的位置上设有与锅炉连接的冷凝水回流管。

[0010] 优选的方案中，所述的磷酸输送管穿过预热室设置。

[0011] 优选的方案中，所述的蒸汽输出管上设有送气泵。

[0012] 优选的方案中，所述的冷凝水回流管上设有送水泵。

[0013] 优选的方案中，所述的二次浓缩室一侧设有惰性颗粒储存室，惰性颗粒储存室上设有颗粒输送管，颗粒输送管上设有颗粒输送泵，惰性颗粒储存室的一端埋设在惰性颗粒储存室内的惰性颗粒内，另一端连接至列管石墨换热器的进液口上。

[0014] 优选的方案中，所述的二次浓缩室中设有导料滤板，导料滤板一端与二次浓缩室的内顶面固定连接，另一端穿过二次浓缩室和惰性颗粒储存室的侧壁并延伸至惰性颗粒储存室内。

[0015] 优选的方案中，所述的导料滤板包括筒状段与滤网，筒状段采用实心板结构，筒状段两端分别设置在二次浓缩室与惰性颗粒储存室内，滤网设置在二次浓缩室内的筒状段一端上，下液管与二次浓缩室的连接位置位于滤网正上方。

[0016] 优选的方案中，所述的进液口内设有由侧边向中心向下倾斜的导流板，导流板的上端固定在颗粒输送管与进液口连接口的上方，导流板的下端所在高度低于颗粒输送管与进液口连接口最低点的高度。

[0017] 优选的方案中，所述的惰性颗粒储存室内储存氧化锆颗粒。

[0018] 优选的方案中，所述的二次浓缩室内设有碳化硅加热套管，二次浓缩室的侧壁靠近底部的位置上设有浓缩酸输出口，二次浓缩室的侧壁靠近顶部的位置上设有与中转室侧壁连接的蒸汽回收管。

[0019] 本实用新型所提供的一种湿法磷酸浓缩装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

[0020] （1）实现了蒸汽中热能的循环使用，提高了蒸汽热能的利用率，减少了热能损失；

[0021] （2）一定程度上减少了石墨列管换热器中管壁上的结垢粘附量，提升了石墨列管换热器的运行周期，减少了结垢清理频率，提高了浓缩作业效率。附图说明

[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

[0023] 图1为本实用新型的整体结构示意图。

[0024] 图2为本实用新型的进液口与颗粒输送管连接位置的结构示意图。

[0025] 图3为本实用新型的导料滤板结构示意图。

[0026] 图中：磷酸输送管1，预热室2，列管石墨换热器3，进液口301，出液口302，进气口303，出气口304，锅炉4，蒸汽输出管5，送气泵6，中转室7，蒸汽循环管701，冷凝水回流管8，送水泵9，下液管10，二次浓缩室11，导料滤板12，筒状段121，滤网122，碳化硅加热套管13，惰性颗粒储存室14，颗粒输送管15，颗粒输送泵16，蒸汽回收管17，浓缩酸输出口18，导流板
19。

具体实施方式

[0027] 如图1-3中，一种湿法磷酸浓缩装置，包括列管石墨换热器3，所述的列管石墨换热器3的进液口301上连接有磷酸输送管1，列管石墨换热器3的出液口302通过下液管10与二次浓缩室11连接，列管石墨换热器3的进气口303通过蒸汽输出管5与锅炉4连接，列管石墨换热器3的出气口304与中转室7连接，中转室7顶部设有与蒸汽输出管5中部连通的蒸汽循环管701，中转室7侧壁靠近底部的位置上设有与锅炉4连接的冷凝水回流管8。

[0028] 优选的方案中，所述的磷酸输送管1穿过预热室2设置。

[0029] 优选的方案中，所述的蒸汽输出管5上设有送气泵6。

[0030] 优选的方案中，所述的冷凝水回流管8上设有送水泵9。

[0031] 优选的方案中，所述的二次浓缩室11一侧设有惰性颗粒储存室14，惰性颗粒储存室14上设有颗粒输送管15，颗粒输送管15上设有颗粒输送泵16，惰性颗粒储存室14的一端埋设在惰性颗粒储存室14内的惰性颗粒内，另一端连接至列管石墨换热器3的进液口301上。

[0032] 优选的方案中，所述的二次浓缩室11中设有导料滤板12，导料滤板12一端与二次浓缩室11的内顶面固定连接，另一端穿过二次浓缩室11和惰性颗粒储存室14的侧壁并延伸至惰性颗粒储存室14内。

[0033] 优选的方案中，所述的导料滤板12包括筒状段121与滤网122，筒状段121采用实心板结构，筒状段121两端分别设置在二次浓缩室11与惰性颗粒储存室14内，滤网122设置在二次浓缩室11内的筒状段121一端上，下液管10与二次浓缩室11的连接位置位于滤网122正上方。

[0034] 优选的方案中，所述的进液口301内设有由侧边向中心向下倾斜的导流板19，导流板19的上端固定在颗粒输送管15与进液口301连接口的上方，导流板19的下端所在高度低于颗粒输送管15与进液口301连接口最低点的高度。

[0035] 优选的方案中，所述的惰性颗粒储存室14内储存氧化锆颗粒。

[0036] 优选的方案中，所述的二次浓缩室11内设有碳化硅加热套管13，二次浓缩室11的侧壁靠近底部的位置上设有浓缩酸输出口18，二次浓缩室11的侧壁靠近顶部的位置上设有与中转室7侧壁连接的蒸汽回收管17。

[0037] 本新型的原理如下：

[0038] 湿法磷酸由磷酸输送管1输入，经预热室2预热后进入列管石墨换热器3，配合由锅炉4中产生并进入列管石墨换热器3内的蒸汽进行加热浓缩，在湿法磷酸输入的过程中，颗粒输送泵16同时将惰性颗粒储存室14内的氧化锆吸附后输入进液口301中并与湿法磷酸混合，湿法磷酸在列管石墨换热器3中与蒸汽换热并完成初次的浓缩，产生的不溶性杂质被氧化锆吸附，吸附着杂质的氧化锆与湿法磷酸同时由下液管10输出至二次浓缩室11中，固体的氧化锆被导料滤板12过滤并输送至惰性颗粒储存室14内，过滤后的湿法磷酸进入二次浓缩室11中，在碳化硅加热套管13的作用下，进行二次加热浓缩后由浓缩酸输出口18排出，而回到惰性颗粒储存室14内的氧化锆则能够用于后续磷酸中固体杂质的吸附目的；

[0039] 在上述过程中，完成换热后的蒸汽由出气口304输出至中转室7中，未被充分利用的蒸汽由蒸汽循环管701再次回流至蒸汽输出管5中，与蒸汽输出管5中新产生的蒸汽混合后进行后续的再次换热作业，而中转室7底部的冷凝水则循环回锅炉4中，用于重新加热产生蒸汽；

[0040] 另外，在二次浓缩室11中，碳化硅加热套管13对湿法磷酸进行二次浓缩产生的水蒸气穿过蒸汽回收管17并进入中转室7，进行上述的蒸汽循环。

[0041] 本例中的颗粒输送泵16采用现有的BYKL固体颗粒物料输送泵。

[0042] 采用上述结构，实现了蒸汽中热能的循环使用，提高了蒸汽热能的利用率，减少了热能损失；一定程度上减少了石墨列管换热器中管壁上的结垢粘附量，提升了石墨列管换热器的运行周期，减少了结垢清理频率，提高了浓缩作业效率。

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