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1、(10)申请公布号 CN 104261370 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 6 1 3 7 0 A (21)申请号 201410496526.3 (22)申请日 2014.09.25 C01B 25/24(2006.01) (71)申请人昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253号 (72)发明人梅毅 李慧 武春锦 龙萍 (54) 发明名称 一种热法磷酸生产装置 (57) 摘要 本发明公开了一种热法磷酸生产装置,属于 热法磷酸生产的节能型工艺技术领域,该装置包 括燃烧塔、吸收塔、动力波除雾器、气液分离器、引 风机,燃烧塔与吸收塔顶。
2、部的入口连通,吸收塔与 动力波除雾器连接,动力波除雾器通过气液分离 器与引风机连通,同时吸收塔通过吸收塔循环泵 与换热器连接,换热器通过管道连通至吸收塔形 成回路,动力波除雾器与除雾器循环泵通过管道 形成回路;该装置降低系统的阻力,减少循环酸 和循环水的用量,大幅度降低系统的装机容量,实 现节能降耗和提高系统生产能力,具有投资省,占 地面积小,耗电少,生产成本低,节约煤资源与水 资源的特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104261370。
3、 A CN 104261370 A 1/1页 2 1.一种热法磷酸生产装置,其特征在于:其包括燃烧塔(1)、吸收塔(2)、动力波除雾器 (3)、气液分离器(4)、引风机(5),燃烧塔(1)与吸收塔(2)顶部的入口连通,吸收塔(2)与 动力波除雾器(3)连接,动力波除雾器(3)通过气液分离器(4)与引风机(5)连通,同时吸 收塔(2)通过吸收塔循环泵(6)与换热器(7)连接,换热器(7)通过管道连通至吸收塔(2) 形成回路,动力波除雾器(3)与除雾器循环泵(8)通过管道形成回路。 2.根据权利要求1所述的热法磷酸生产装置,其特征在于:本装置中设置两级吸收塔 (2)。 3.根据权利要求1所述的热法。
4、磷酸生产装置,其特征在于:本装置中设置两级动力波 除雾器(3)。 4.根据权利要求1或2所述的热法磷酸生产装置,其特征在于:吸收塔为动力波吸收 塔或内置2-4层喷头的中空吸收塔。 5.根据权利要求4所述的热法磷酸生产装置,其特征在于:动力波吸收塔由动力波吸 收器(12)与密闭喷淋塔(13)组成,动力波吸收器设置在密闭喷淋塔上部,其中动力波吸收 器(12)由洗涤筒(14)和动力波喷头(15)组成,动力波喷头置于洗涤筒内的中下部;密闭 喷淋塔包括塔体(16)、环管(17)、喷淋喷头(18),环管设置于塔体外并与喷淋喷头连通,喷 淋喷头均匀安装在塔体内部上方,塔体下部设置有气体出口(19),换热器(。
5、7)与动力波喷 头连通,塔体底部的液体出口(21)通过吸收塔循环泵(6)与换热器(7)连通。 6.根据权利要求5所述的热法磷酸生产装置,其特征在于:洗涤筒外设置有冷却水夹 套(20)。 7.根据权利要求1或3所述的热法磷酸生产装置,其特征在于:动力波除雾器(3)包括 除雾筒(22)、动力波喷头(23)、循环槽(24),除雾筒设置在循环槽上部,动力波喷头置 于除雾筒内的中下部,循环槽上部设置有排气口(25),除雾器循环泵(8)与动力波喷头 连通。 权 利 要 求 书CN 104261370 A 1/8页 3 一种热法磷酸生产装置 技术领域 0001 本发明涉及一种热法磷酸生产装置,属于热法磷酸生。
6、产节能技术领域。 背景技术 0002 热法磷酸的生产工艺主要由黄磷燃烧(用单质磷制取五氧化二磷),水合(五氧化 二磷被稀磷酸吸收成高浓度磷酸),尾气处理(用水或稀磷酸吸收后达标排放)三个部分组 成,其基本工艺技术流程为:固态黄磷由加热介质(如蒸汽、热水、热气)熔化为液态黄磷,液 态黄磷输送到燃烧塔中雾化后与空气(或富氧空气,或氧气)燃烧,生成双分子五氧化二磷 (十氧化四磷)气体,含五氧化二磷的气体进入吸收塔内经吸收塔循环泵送来的稀磷酸吸收 后生成高浓度的磷酸或聚磷酸,经水合塔吸收后的含微量五氧化二磷的气体进入文丘里除 雾器进行酸雾捕收,尾气经复档除沫器、纤维除沫器进行气液分离后由尾气风机向大气。
7、排 放。现行生产工艺流程中水合塔一般为带喷头的空塔吸收设备,其单塔吸收率为50%-80%, 循环酸用量一般为产酸量的60-120倍。也有的工艺中采用二级吸收塔进行进一步的吸收, 二级吸收塔中循环酸用量一般为产酸量的40-70倍。采用文丘里除雾器、复档除沫器进行 酸雾捕收,整个生产系统压力降在7-13kPa。该生产工艺流程存在系统阻力大、吸收效率低、 循环酸量大、水合塔设备体积大的不足,特别是文丘里除雾器阻力大,空塔循环酸量大,导 致循环泵和引风机电机功率配置增大,整个工艺技术系统能源消耗高,造成能源的浪费。采 用新技术和新装备降低热法磷酸生产成本是行业发展的需要。 0003 采用动力波吸收塔进。
8、行五氧化二磷吸收和动力波除雾器进行酸雾捕收装置后,热 法磷酸的生产工艺技术得到大幅提高。 发明内容 0004 本发明的目的在于降低热法磷酸生产系统的系统阻力,提高五氧化二磷吸收率, 简化工艺流程,减少生产系统装机容量,降低电能消耗,减少资源消耗,在保护环境的同时 实现节能型生产热法磷酸(聚磷酸),提高热法磷酸加工的整体清洁化生产水平;本发明提 出一种热法磷酸生产装置,该装置将动力波技术原理与二步热法磷酸生产技术相结合,采 用动力波吸收塔有效地提高了吸收设备的吸收率,减少了循环磷酸的用量;采用动力波除 雾器有效地提高了酸雾捕收率,大幅度降低了工艺系统阻力,有效降低生产系统中引风机 的压头,从而大。
9、幅降低引风机的电机功率,通过吸收和除雾系统的有机结合,大幅降低了整 体生产系统的阻力及其装置装机容量,减少了设备体积、材料消耗、装置占地面积,降低了 投资。 0005 本热法磷酸生产装置包括燃烧塔1、吸收塔2、动力波除雾器3、气液分离器4、引风 机5,燃烧塔1与吸收塔2顶部的入口连通,吸收塔2与动力波除雾器3连接,动力波除雾器 3通过气液分离器4与引风机5连通,同时吸收塔2通过吸收塔循环泵6与换热器7连接, 换热器7通过管道连通至吸收塔2形成回路,动力波除雾器3与除雾器循环泵8通过管道 形成回路。 说 明 书CN 104261370 A 2/8页 4 0006 所述本装置中设置两级吸收塔2。 。
10、0007 所述本装置中设置两级动力波除雾器3。 0008 所述吸收塔为动力波吸收塔或内置2-4层喷头的中空吸收塔。 0009 所述动力波吸收塔由动力波吸收器12与密闭喷淋塔13组成,动力波吸收器设置 在密闭喷淋塔上部,其中动力波吸收器12由洗涤筒14和动力波喷头15组成,动力波喷 头置于洗涤筒内的中下部;密闭喷淋塔包括塔体16、环管17、喷淋喷头18,环管设置于塔体 外并与喷淋喷头连通,喷淋喷头均匀安装在塔体内部上方,塔体下部设置有气体出口19,换 热器7与动力波喷头连通,塔体底部的液体出口21通过吸收塔循环泵6与换热器7连通。 0010 所述洗涤筒外设置有冷却水夹套20。 0011 所述动力。
11、波除雾器3包括除雾筒22、动力波喷头23、循环槽24,除雾筒设置在循 环槽上部,动力波喷头置于除雾筒内的中下部,循环槽上部设置有排气口25,除雾器循环 泵8与动力波喷头连通。 0012 所述燃烧塔1为常规燃烧塔,如专利号为ZL 01143443.0、ZL 201210305739.4、ZL 2010 2 0277178.8、ZL 2013 2 0502892.6、ZL 201210305739.4中所述的副产蒸汽的燃磷 塔。 0013 本发明的设备与工艺步骤为:固态黄磷由加热介质(如蒸汽、热水、热气)熔化为液 态黄磷,液态黄磷输送到燃烧塔1中雾化后与空气(或富氧空气,或氧气)燃烧,生成双分子 。
12、五氧化二磷(十氧化四磷)气体,含五氧化二磷的气体进入吸收塔2、在吸收塔内经吸收塔循 环泵6送来的稀磷酸吸收后生成高浓度的磷酸或聚磷酸,含微量五氧化二磷的气体进入动 力波除雾器除雾筒22顶部,与来自除雾器循环泵8的稀磷酸(或水)通过动力波喷头23 在动力波除雾器的除雾筒内进行气流和液体的撞击,在气-液界面区域形成强烈的湍动泡 沫区,使得气体中酸雾与稀磷酸(或水)迅速结合,其大部分酸雾在动力波除雾器中得以去 除,少部分酸雾由于动力波除雾器的作用,其雾粒显著增大,通过后续设置的气液分离器4 除去,尾气经引风机5排放至大气,吸收塔和动力波除雾器都有循环泵不间断喷入稀磷酸 (或水)吸收和捕收气体中的五氧。
13、化二磷,得到不同浓度的磷酸或聚磷酸。 0014 当吸收塔为动力波吸收塔时,本发明利用了动力波吸收效率高的特点,强化吸收 气相中所含的五氧化二磷,采用循环吸收密闭塔体带出系统中热量的同时,再次加强了五 氧化二磷吸收,大幅度地提高了设备单位体积内的吸收效率,动力波吸收器的喷酸量与气 体之比(体积比)为0.0020-0.0170,密闭塔体的循环喷酸量为磷酸产量的10-40倍,有效 地使循环磷酸的用量降低了30%-60%,动力波吸收塔对五氧化二磷的吸收率可达80%-99%。 根据用户对蒸汽的不同需求量,可采用带热能回收的燃烧塔或带冷却夹套的燃烧塔。 0015 根据不同的磷酸产品浓度要求,可采用不同组合。
14、、不同级数的动力波吸收塔和动 力波除雾器。本发明可使热法磷酸生产系统压力降控制在在3-6kPa。与传统生产方法相 比,同等生产规模的热法磷酸生产装置,生产系统阻力降低40%-75%,吸收塔五氧化二磷吸 收率提高30%-60%,生产系统循环酸量减少30%-60%,生产系统电机装机容量降低30%-50%, 吸收塔装置面积减少30%-50%,尾气排放中五氧化二磷含量仅为原工艺系统的1/2-1/5;具 有节能、成本低、投资省、占地面积小、经济效益好的特点,减少了对环境的热污染和有害物 排放量,具有良好的环保效益、社会效益和经济效益。在热法磷酸的工业化生产中具有广阔 的应用前景。 说 明 书CN 104。
15、261370 A 3/8页 5 0016 本发明与现有技术相比所具有的优点或积极效果如下: (1)可大幅度提高五氧化二磷的吸收率,降低生产系统阻力,降低装置装机容量,节约 能源,减少尾气中有害物的排放量,保护环境。 0017 本发明在热法磷酸生产领域中最突出的创新点是采用了动力波吸收塔和动力波 除雾器;在有效提高气相中五氧化二磷的吸收率和除雾率,减少循环酸用量,减少尾气中有 害物排放量的同时,大幅度降低生产系统阻力,降低生产系统装机容量,降低能源消耗,有 利于保护环境和节约能源,降低了生产成本。在热法磷酸生产过程中,具有明显的节能、降 耗、增效的特点。 0018 (2)可大幅度降低吸收工段的设。
16、备体积,减少装置占地面积,大幅度降低装置投 资。 0019 本发明采用动力波吸收塔,运用动力波原理和密闭塔体循环吸收原理,是一种创 新的设计。采用动力波原理提高单位体积内五氧化二磷吸收率的同时,用少量循环磷酸移 出系统内的热量,使吸收工段设备体积减小,节省材料,减小装置占地面积,降低生产装置 投资。 0020 (3)本发明提出了通过动力波除雾器及其组合,有效地降低了向外排放尾气中的 有害物质含量,与原工艺技术比较,在采用相同吸收和除雾级数的情况下,对外排放尾气中 的五氧化二磷含量仅为原来的1/2-1/5,具有显著的环保效益。 0021 (4)与传统工艺流程比较,生产系统阻力降低40%-75%,。
17、吸收塔的五氧化二磷吸收 率提高30%-60%,生产系统循环酸用量减少30%-60%,生产系统电机装机容量降低30%-50%, 本发明具有明显的经济效益,同时由于减少了对环境的热污染和降低了电耗,还具有良好 的社会效益,是一种节能型的热法磷酸生产工艺技术。 附图说明 0022 图1为本发明装置结构示意图; 图2为本发明装置采用动力波吸收塔的结构示意图; 图3为本发明装置普通吸收塔、2级动力波除雾器的结构示意图; 图4为本发明装置动力波吸收塔、2级动力波除雾器的结构示意图; 图5为本发明中动力波吸收塔的结构示意图; 图6为本发明中动力波除雾器的结构示意图; 图中:1-燃烧塔;2-吸收塔;3-动力波。
18、除雾器;4-气液分离器;5-引风机;6-吸收塔 循环泵;7-换热器;8-除雾器循环泵;9-动力波吸收塔;10-二级动力波除雾器;11-二级 除雾器循环泵;12-动力波吸收器;13-密闭喷淋塔;14-洗涤筒;15-动力波喷头;16-塔 体;17-环管;18-喷淋喷头;19-气体出口;20-冷却水夹套;21-液体出口;22-除雾筒; 23-动力波喷头;24-循环槽;25-排气口。 具体实施方式 0023 本发明设计的生产工艺技术实施例结合附图进行详细、清楚、完整地说明,显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动。
19、前提下所获得的所有其他实施例,都属于 说 明 书CN 104261370 A 4/8页 6 本发明保护的范围。 0024 实施例1:如图1、6所示,本热法磷酸生产装置包括燃烧塔1、吸收塔2、动力波除 雾器3、气液分离器4、引风机5,燃烧塔1与吸收塔2顶部的入口连通,吸收塔2与动力波除 雾器3连接,动力波除雾器3通过气液分离器4与引风机5连通,同时吸收塔2通过吸收塔 循环泵6与换热器7连接,换热器7通过管道连通至吸收塔2形成回路,动力波除雾器3与 除雾器循环泵8通过管道形成回路;其中吸收塔为3层喷头的中空吸收塔,动力波除雾器3 包括除雾筒22、动力波喷头23、循环槽24,除雾筒设置在循环槽上部,。
20、动力波喷头置于 除雾筒内的中下部,循环槽上部设置有排气口25,除雾器循环泵8与动力波喷头连通。 0025 使用时,液态黄磷输送至燃烧塔1与空气中的氧气燃烧生成含双分子五氧化二磷 (十氧化四磷)的混合气体,混合气体输送到具有3层喷头的中空吸收塔2,经吸收塔循环泵 6送来的冷却后的循环稀磷酸吸收,吸收后的气体进入动力波除雾器3,经除雾器循环泵8 输送来的稀磷酸进行酸雾捕捉洗涤,然后再经过气液分离器4进行气液分离后,通过引风 机5达标排放至大气。燃烧塔1是带黄磷燃烧热能回收产生饱和蒸汽的专用设备,经吸收 塔2吸收后的磷酸,由吸收塔循环泵6输送至换热器7,其反应热由冷却介质移出,经冷却的 磷酸,大部分。
21、循环使用,少部分作为产品酸输出。 0026 以投磷量1400千克/小时进行生产,具体内容如下: 将温度为5568下的液态工业黄磷输送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气 在燃烧塔内充分燃烧生成含双分子五氧化二磷的混合气体,混合气体在尾气风机的抽吸下 输送到具有3层喷头的中空吸收塔顶部,与吸收塔循环泵送来的稀磷酸循环吸收,在吸收 塔内产生浓度为85%的磷酸,尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕捉经气液分离 器分离后由引风机排放到大气。动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到吸 收塔内进行吸收提浓,空气的用量为所燃烧黄磷理论需要是的1.5倍,即9040m 3 /h,动力 波除雾器的液气比。
22、(体积比)为0.003,即实际喷酸量为27m 3 /h,吸收塔成品磷酸产酸量为 5160kg/h,燃烧塔可副产工业蒸汽为7.2t/h。 0027 实施例2:如图2、5、6所示,本热法磷酸生产装置包括燃烧塔1、动力波吸收塔9、 动力波除雾器3、气液分离器4、引风机5,燃烧塔1与动力波吸收塔9顶部的入口连通,动力 波吸收塔9与动力波除雾器3连接,动力波除雾器3通过气液分离器4与引风机5连通,同 时动力波吸收塔9通过吸收塔循环泵6与换热器7连接,换热器7通过管道连通至动力波 吸收塔9形成回路,动力波除雾器3与除雾器循环泵8通过管道形成回路;其中动力波吸收 塔由动力波吸收器12与密闭喷淋塔13组成,动。
23、力波吸收器设置在密闭喷淋塔上部,其中动 力波吸收器12由洗涤筒14和动力波喷头15组成,动力波喷头置于洗涤筒内的中下部; 密闭喷淋塔包括塔体16、环管17、喷淋喷头18,环管设置于塔体外并与喷淋喷头连通,喷淋 喷头均匀安装在塔体内部上方,塔体下部设置有气体出口19,换热器7与动力波喷头连 通,塔体底部的液体出口21通过吸收塔循环泵6与换热器7连通;动力波除雾器3包括除 雾筒22、动力波喷头23、循环槽24,除雾筒设置在循环槽上部,动力波喷头置于除雾筒 内的中下部,循环槽上部设置有排气口25,除雾器循环泵8与动力波喷头连通。 0028 使用时,液态黄磷输送至燃烧塔1与空气中的氧气燃烧生成含双分子。
24、五氧化二磷 (十氧化四磷)的混合气体,混合气体输送到动力波吸收塔9中,与吸收塔循环泵6送至动力 波喷头15的冷却后循环稀磷酸在洗涤筒14中逆流接触、快速反应与吸收,吸收后气体进 说 明 书CN 104261370 A 5/8页 7 入密闭喷淋塔13,与来自喷淋喷头18的磷酸接触,再次吸收;从气体出口19进入动力波除 雾器3的除雾筒22顶部,与来自除雾器循环泵8的稀硫酸或水逆流接触,气体自上而下,液 体自下而上,除去大部分酸雾的气体经排气口25到气液分离器4,在气液分离器中除去液 沫后,经引风机5抽吸后排放至大气。燃烧塔1是带黄磷燃烧热能回收产生饱和蒸汽的专 用设备,吸收塔循环泵6输送的循环磷酸。
25、经换热器7把从动力波吸收塔冷却带出来的热量 换出并由冷却介质移出,动力波吸收塔9产生的磷酸为热法成品磷酸或聚磷酸产品。 0029 以投磷量为500千克/小时进行生产,具体内容如下: 温度在6070下的液态工业黄磷输送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气在 燃烧塔内充分燃烧生成含双分子五氧化二磷的混合气体,混合气体在尾气风机的抽吸下输 送到动力波吸收塔经吸收塔循环泵送来的稀磷酸循环吸收并冷却,在动力波吸收塔内产生 浓度为85%的磷酸,尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕捉,经气液分离器后由 引风机排放到大气。动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到动力波吸收塔内 进行吸收提浓。空气的用。
26、量为所燃烧黄磷理论需要是的1.5倍,即3230Nm 3 /h,动力波吸收 塔动力波管段的液气比(体积比)为0.006,即实际喷酸量为19m 3 /h,密闭喷淋塔循环冷却酸 是为19m 3 /h,动力波除雾器的液气比(体积比)为0.004,即实际喷酸量为13m 3 /h,动力波吸 收塔成品磷酸产酸量为1845kg/h,燃烧塔可副产工业蒸汽为2.46t/h。 0030 以投磷量1200千克/小时进行生产,具体内容如下: 温度为5568下的液态工业黄磷输送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气在 燃烧塔内充分燃烧生成含双分子五氧化二磷的混合气体,混合气体在尾气风机的抽吸下输 送到动力波吸收塔经吸收塔循。
27、环泵送来的稀磷酸循环吸收并冷却,在动力波吸收塔内产生 浓度为85%的磷酸,尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕捉经气液分离器分离后 由引风机排放到大气。动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到动力波吸收塔 内进行吸收提浓。空气的用量为所燃烧黄磷理论需要是的1.5倍,即7750Nm 3 /h,动力波吸 收塔动力波管段的液气比(体积比)为0.005,即实际喷酸量为39m 3 /h,密闭喷淋塔循环冷却 酸是为58m 3 /h,动力波除雾器的液气比(体积比)为0.003,即实际喷酸量为23m 3 /h,动力波 吸收塔成品磷酸产酸量为4428kg/h,燃烧塔可副产工业蒸汽为5.87t/h。 0。
28、031 以投磷量2000千克/小时进行生产,具体内容如下: 温度为5568下的液态工业黄磷输送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气在 燃烧塔内充分燃烧,生成含双分子五氧化二磷的混合气体在尾气风机的抽吸下输送到动力 波吸收塔,经吸收塔循环泵送来的稀磷酸循环吸收并冷却,在动力波吸收塔内产生浓度为 85%的磷酸,尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕捉,经气液分离器分离后由引风 机排放到大气。动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到动力波吸收塔内进行 吸收提浓。空气的用量为所燃烧黄磷理论需要是的1.4倍,即12056Nm 3 /h,动力波吸收塔动 力波管段的液气比为0.005,即实际喷酸量为。
29、60m 3 /h,密闭喷淋塔循环冷却酸是为80m 3 /h, 动力波除雾器的液气比为0.004,即实际喷酸量为48m 3 /h,动力波吸收塔成品磷酸产酸量为 7370kg/h,燃烧塔可副产工业蒸汽为9.61t/h。 0032 实施例3:如图3、5、6所示,本热法磷酸生产装置包括燃烧塔1、吸收塔2、动力波 除雾器3、二级动力波除雾器10、气液分离器4、引风机5,燃烧塔1与吸收塔2顶部的入口 连通,吸收塔2与动力波除雾器3连接,动力波除雾器3与二级动力波除雾器10连通,二级 说 明 书CN 104261370 A 6/8页 8 动力波除雾器10通过气液分离器4与引风机5连通,同时吸收塔2通过吸收塔。
30、循环泵6与 换热器7连接,换热器7通过管道连通至吸收塔2形成回路,动力波除雾器3与除雾器循环 泵8通过管道形成回路,二级动力波除雾器10与二级除雾器循环泵11通过管道形成回路; 其中吸收塔2为3层喷头的中空吸收塔;动力波除雾器3包括除雾筒22、动力波喷头23、 循环槽24,除雾筒设置在循环槽上部,动力波喷头置于除雾筒内的中下部,循环槽上部设 置有排气口25,除雾器循环泵8与动力波除雾器3的动力波喷头连通;二级动力波除雾 器10结构同动力波除雾器3,二级除雾器循环泵11与二级动力波除雾器10的动力波喷头 连通。 0033 使用时,液态黄磷输送至燃烧塔1与空气中的氧气燃烧生成双分子五氧化二磷 (十。
31、氧化四磷)的混合气体,混合气体输送到带内置3层喷头的中空吸收塔2中,经吸收塔循 环泵6送来的循环稀磷酸洗涤吸收;吸收后的气体进入动力波除雾器3的除雾筒22顶部, 与来自除雾器循环泵8的稀硫酸逆流接触,气体自上而下,液体自下而上,除去大部分酸雾 的气体经动力波除雾器3的排气口进入二级动力波除雾器10,经二级除雾器循环泵11输 送来除雾筒的稀磷酸或水进行进一步的酸雾捕捉洗涤,再输送到气液分离器4进行气液分 离,由尾气风机5抽吸排放至大气。燃烧塔1是带黄磷燃烧热能回收产生饱和蒸汽的专用 设备,经吸收塔2吸收后的磷酸,由吸收塔循环泵6输送至换热器7,其反应热由冷却介质移 出,经冷却的磷酸,大部分循环使。
32、用,少部分作为产品酸输出。该流程既可生产工业热法磷 酸,也可生产多聚磷酸。吸收塔、动力波除雾器、二级动力波除雾器的循环磷酸浓度根据所 生产的磷酸聚磷酸产品浓度要求从后至前逐级升高。 0034 以投磷量为2400千克/小时进行生产,具体内容如下: 温度在6275的液态工业黄磷输送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气在燃 烧塔内充分燃烧生成含双分子五氧化二磷的混合气体,混合气体在尾气风机的抽吸下输送 到内置3层喷头的中空吸收塔,与吸收塔循环泵送来的稀磷酸循环吸收并冷却,在吸收塔 内产生浓度为105%的聚磷酸(折H 3 PO 4 计),尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕 捉吸收,然后进入二级动。
33、力波除雾器再次进行酸雾捕捉,经气液分离器分离后由引风机排 放到大气。二级动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到动力波除雾器循环, 动力波除雾器产生的稀磷酸按要求送到内置3层喷头的中空吸收塔内进行吸收提浓产生 105%聚磷酸。空气的用量为所燃烧黄磷理论需要是的1.8倍,即18600Nm 3 /h,吸收塔循环酸 与产品酸的比例(体积比)为80,即实际循环喷酸量为304m 3 /h,一级动力波除雾器的液气比 (体积比)为0.005,即实际喷酸量为93m 3 /h,二级动力波除雾器的液气比(体积比)为0.002, 即实际喷酸量为37m 3 /h,动力波吸收塔成品聚磷酸产酸量为7050kg/h,。
34、燃烧塔可副产工业 蒸汽为11.7t/h。 0035 实施例4:如图4、5、6所示,本热法磷酸生产装置包括燃烧塔1、动力波吸收塔9、 动力波除雾器3、二级动力波除雾器10、气液分离器4、引风机5,燃烧塔1与动力波吸收塔 9顶部的入口连通,动力波吸收塔9与动力波除雾器3连接,动力波除雾器3与二级动力波 除雾器10连通,二级动力波除雾器10通过气液分离器4与引风机5连通,同时动力波吸收 塔9通过吸收塔循环泵6与换热器7连接,换热器7通过管道连通至动力波吸收塔9形成回 路,动力波除雾器3与除雾器循环泵8通过管道形成回路,二级动力波除雾器10与二级除 雾器循环泵11通过管道形成回路;其中动力波吸收塔由动。
35、力波吸收器12与密闭喷淋塔13 说 明 书CN 104261370 A 7/8页 9 组成,动力波吸收器设置在密闭喷淋塔上部,其中动力波吸收器12由洗涤筒14和动力波喷 头15组成,动力波喷头置于洗涤筒内的中下部;密闭喷淋塔包括塔体16、环管17、喷淋喷 头18,环管设置于塔体外并与喷淋喷头连通,喷淋喷头均匀安装在塔体内部上方,塔体下部 设置有气体出口19,换热器7与动力波喷头连通,塔体底部的液体出口21通过吸收塔循 环泵6与换热器7连通;动力波除雾器3包括除雾筒22、动力波喷头23、循环槽24,除雾 筒设置在循环槽上部,动力波喷头置于除雾筒内的中下部,循环槽上部设置有排气口25, 除雾器循环。
36、泵8与动力波喷头连通;二级动力波除雾器10结构同动力波除雾器3,二级 除雾器循环泵11与二级动力波除雾器10的动力波喷头连通。 0036 使用时,液态黄磷输送至燃烧塔1与空气中的氧气燃烧生成含双分子五氧化二磷 (十氧化四磷)的混合气体,混合气体输送到动力波吸收塔9,与吸收塔循环泵6送至动力波 喷头15的冷却后循环稀磷酸在洗涤筒14中逆流接触、快速反应与吸收,吸收后气体进入 密闭喷淋塔13,与来自喷淋喷头18的磷酸接触,再次吸收;从气体出口19进入动力波除雾 器3的除雾筒22顶部,与来自除雾器循环泵8的稀硫酸逆流接触,气体自上而下,液体自 下而上,除去大部分酸雾的气体经排气口,进入二级动力波除雾。
37、器10,经二级除雾器循环泵 11输送来除雾管段的稀磷酸或水进行进一步的酸雾捕捉洗涤,再输送到气液分离器4进行 气液分离,由引风机5抽吸排放至大气。燃烧塔1是带黄磷燃烧热能回收产生饱和蒸汽的 专用设备,经动力波吸收塔9吸收后的磷酸,由吸收塔循环泵6输送至换热器7,其反应热由 冷却介质移出,经冷却的磷酸,大部分循环使用,少部分作为产品酸输出。该流程既可生产 工业热法磷酸,也可生产多聚磷酸。动力波吸收塔、动力波除雾器、二级动力波除雾器的循 环磷酸浓度根据所生产的磷酸(聚磷酸)产品浓度要求从后至前逐级升高。 0037 以投磷量1000千克/小时进行生产,具体内容如下: 温度为5568下的液态工业黄磷输。
38、送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气在 燃烧塔内充分燃烧生成含双分子五氧化二磷的混合气体,混合气体在尾气风机的抽吸下输 送到动力波吸收塔经吸收塔循环泵送来的稀磷酸循环吸收并冷却,在动力波吸收塔内产生 浓度为115%的聚磷酸(折H 3 PO 4 计),尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕捉吸收, 然后进入二级动力波除雾器再次进行酸雾捕捉,经气液分离器分离后由引风机排放到大 气。二级动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到动力波除雾器循环,动力波 除雾器产生的稀磷酸按要求送到动力波吸收塔内进行吸收提浓产生聚磷酸。空气的用量为 所燃烧黄磷理论需要是的1.6倍,即6890Nm 3 /h,动。
39、力波吸收塔动力波管段的液气比(体积 比)为0.007,即实际喷酸量为48m 3 /h,密闭喷淋塔循环冷却酸是为20m 3 /h,一级动力波除雾 器的液气比(体积比)为0.004,即实际喷酸量为28m 3 /h,二级动力波除雾器的液气比(体积 比)为0.002,即实际喷酸量为14m 3 /h,动力波吸收塔成品聚磷酸产酸量为2690kg/h,燃烧塔 可副产工业蒸汽为4.79t/h。 0038 以投磷量1500千克/小时进行生产,具体内容如下: 温度为5568下的液态工业黄磷输送至燃烧塔,经磷喷枪雾化后与空气中氧气在 燃烧塔内充分燃烧生成含双分子五氧化二磷的混合气体,混合气体在尾气风机的抽吸下输 送。
40、到动力波吸收塔经吸收塔循环泵送来的稀磷酸循环吸收并冷却,在动力波吸收塔内产生 浓度为115%的聚磷酸(折H 3 PO 4 计),尾气进一步被输送到动力波除雾器进行酸雾捕捉吸收, 然后输送到二级动力波除器进行酸雾捕捉经气液分离器分离后由引风机排放到大气。二级 说 明 书CN 104261370 A 8/8页 10 动力波除雾器和气液分离器捕获的稀磷酸按要求送到一级动力波除雾器循环,一级动力波 除雾器产生的稀磷酸按要求送到动力波吸收塔内进行吸收提浓产生聚磷酸。空气的用量为 所燃烧黄磷理论需要是的1.5倍,即9690m 3 /h,动力波吸收塔动力波管段的液气比(体积比) 为0.006,即实际喷酸量为。
41、58m 3 /h,密闭喷淋塔循环冷却酸是为50m 3 /h,动力波除雾器的液 气比(体积比)为0.0035,即实际喷酸量为34m 3 /h,二级动力波除雾器的液气比(体积比)为 0.003,即实际喷酸量为29m 3 /h,动力波吸收塔成品聚磷酸产酸量为4035kg/h,燃烧塔可副 产工业蒸汽为7.36t/h。 0039 实施例5:本实施例装置结构同实施例4,不同在于吸收塔为2级动力波吸收塔9, 动力波吸收塔、二级动力波吸收塔、动力波除雾器、二级动力波除雾器的循环磷酸浓度根据 所生产的磷酸(聚磷酸)产品浓度要求从后至前逐级升高。 0040 上述实施例所制得的磷酸或聚磷酸符合国家或行业标准。 0041 以上所述,仅为本发明的具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟 悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖 在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。 说 明 书CN 104261370 A 10 1/3页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104261370 A 11 2/3页 12 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104261370 A 12 3/3页 13 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104261370 A 13 。