半水-二水法湿法磷酸生产系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种半水-二水法湿法磷酸生产工艺系统，包括半水反应及过滤系统和二水反应及过滤系统；所述半水反应及过滤系统包括依次连接的溶解槽、结晶槽、第一高位闪蒸冷却器、过滤给料槽、半水过滤机以及下错气盘，所述结晶槽出口还经熟化槽与溶解槽连接；所述二水反应及过滤系统包括与半水过滤机的滤布洗涤区出口依次连接的转化槽和二水过滤机，所述转化槽与二水过滤机的过滤区连接。本实用新型专利技术系统可靠、产品磷酸浓度高及副产品氟硅酸和干石膏质量好、能耗低、设备投资和运行成本低、对环境友好，可连续稳定大规模生产(≥30万吨/年)。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及一种憐酸生产系统，具体的说是一种半水-二水法湿法憐酸生产 系统。
技术介绍
憐酸是重要的化工原料，主要用于生产憐复肥产品。经过深加工处理，也可W生产 各种憐酸盐产品，或者生产食品级，电子级憐酸。用硫酸分解憐矿制得憐酸是湿法憐酸的基 本方法。 憐矿中主要化学成分是CasF(P〇4)3,当它与硫酸反应时候，生成憐酸和难溶性硫酸 巧结晶。其化学反应式如下： CasF(P〇4)3巧&8〇4+111&0 = 3H3P〇4+5CaS04 ?m/5肥0I+HFt 阳0化]当反应溫度，硫酸加入量等条件不同，硫酸巧可WW=种不同的结晶形态沉淀 出来，分别为二水硫酸巧（CaS04 ? 2肥0)，半水硫酸巧（CaS04 ? 1/2H20)和无水硫酸巧 (CaS04)。半水-二水法生产工艺技术是控制反应条件，先结晶生成半水硫酸巧，同时伴随 高浓度憐酸，再改变反应条件，水合重结晶生成二水硫酸巧，称之为半水-二水法工艺。 由于半水-二水法工艺具有口2〇5收率高，憐酸产品浓度高（P2〇^^度为45 %Wt)， 酸质量好（杂质含量低于1%Wt)，憐石膏质量好（憐石膏中P2O5浓度低至0. 25%Wt)，能 耗低和环境污染小等特点，且随着国家对节能减排，环境保护及固体废物处理的要求越来 越严格，采用半水-二水法技术生产湿法憐酸的优势得W凸显。半水-二水法工艺将成为 未来湿法憐酸发展的趋势。目前国内只有一套引进的7万吨/年P2〇e半水-二水憐酸装置，该装置需要用干 矿、圆形反应槽、带式过滤机、装置的过滤料浆溫度很高，许多设备需进口，造成投资高，装 置规模小，能耗高、废水排放污染环境等问题，不适合当代憐化工的发展要求，
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种系统稳定可靠、产品及副 产品质量好、能耗低、设备投资和运行成本低、对环境友好，可连续稳定大规模生产30 万吨/年）的半水-二水法湿法憐酸生产系统。 用于上述工艺方法的半水-二水法湿法憐酸生产系统，包括半水反应及过滤系统 和二水反应及过滤系统，所述半水反应及过滤系统包括依次连接的溶解槽、结晶槽、第一高 位闪蒸冷却器、过滤给料槽、半水过滤机W及下错气盘，所述结晶槽出口还经熟化槽与溶解 槽连接，所述半水过滤机由前至后设有初滤区、过滤区、一洗区和滤布洗涂区，所述下错气 盘由前至后设有与所述半水过滤机的初滤区、过滤区、一洗区一一对应连接的初滤区、过滤 区和一洗区，所述下错气盘的过滤区的气体出口与半水雾沫分离器连接，液体出口连至界 区；所述半水过滤机的滤布洗涂区出口连接二水反应及过滤系统； 所述二水反应及过滤系统包括与半水过滤机的滤布洗涂区出口依次连接的转化 槽和二水过滤机，所述二水过滤机前由至后设有初滤区、过滤区、滤饼一洗区、滤饼二洗区、 卸渣区、滤布冲洗区和滤布干燥区，所述转化槽与二水过滤机的过滤区连接，所述二水过滤 机的卸渣区与界区连接。 所述半水反应及过滤系统中，下错气盘的初滤区和一洗区气体出口与半水雾沫分 离器连接，液体出口与返酸槽连接，所述半水雾沫分离器底部的液体出口与返酸槽连接，所 述返酸槽的出口分别与溶解槽和结晶槽连接。 所述二水反应及过滤系统中，转化槽的出口还与第二高位闪蒸冷却器连接，所述 第二高位闪蒸冷却器底部的液体出口与转化槽连接。 所述二水反应及过滤系统中，二水过滤机中滤布冲洗区的冲洗水出口依次经冲洗 水槽、滤饼二洗区、滤饼一洗区与洗液槽连接，所述洗液槽出口与所述半水过滤机的滤布洗 涂区的冲洗水进口连接。 所述二水反应及过滤系统中，所述二水过滤机中过滤区的气体出口与二水雾沫分 离器连接，液体出口与所述半水过滤机过滤区的滤饼洗水进口连接。 所述转化槽和溶解槽横截面为方形槽体结构。 所述第一高位闪蒸冷却器和第二高位闪蒸冷却器均在底部进口设有液封，在顶部 出口装有除沫器。 在上述系统使用的工艺包括半水反应及过滤工序、二水反应及过滤工序，其特征 在于， 所述半水反应及过滤工序中：所述半水反应及过滤工序中：将憐矿送入溶解槽中 在浓硫酸的存在下分解反应生成稳定的半水硫酸巧结晶，控制溶解槽反应浆料中硫酸根离 子含量低于CaO含量；出溶解槽的反应料浆送入结晶槽中在浓硫酸和活性二氧化娃的存在 下使半水硫酸巧晶体的长大，形成粗大的半水石膏结晶，控制结晶槽反应浆料中硫酸根离 子含量高于CaO含量；出结晶槽的反应浆料大部分送入熟化槽中进一步长大W得到含有粗 大晶体反应料浆，所述出熟化槽的反应料浆回送至溶解槽，出结晶槽的其余部分反应料浆 送入第一高位闪蒸冷却器进行闪蒸冷却，控制第一高位闪蒸冷却器压力为10~ISkPa(A)， 进出口溫差在10-2(TC，从第一高位闪蒸冷却器闪蒸出来的闪蒸蒸汽送入后续处理工序； 冷却后的反应料浆经过滤给料槽分两部分，一部分回送至结晶槽，另一部分送入半水过滤 机得到半水滤液和半水石膏滤饼；出半水过滤机过滤区的半水滤液经下错气盘的过滤区分 离出气体和滤液，气体送入与第一真空累连接的半水雾沫分离器，滤液即为产品憐酸送至 界区；所述半水石膏滤饼进入半水过滤机的一洗区进一步洗涂出夹带的憐酸，然后在滤布 洗涂区与滤布冲洗水混合形成半水石膏料浆排出； 所述二水反应及过滤工序中：所述半水石膏料浆进入转化槽在浓硫酸和活性硅胶 的存在下进行水合反应，半水石膏水合成二水石膏，形成的二水石膏料浆送入二水过滤机 的过滤区过滤得到二水过滤酸及二水石膏滤饼，所述二水石膏滤饼经二水过滤机的滤饼一 洗区和滤饼二洗区逆流洗涂后由卸渣区排出得到二水干石膏。 所述半水反应及过滤工序中：所述半水过滤机（转台式）下错气盘具有初滤区、 过滤区和一洗区，所述半水过滤机初滤区的滤液送入下错气盘的初滤区，半水过滤机一洗 区的滤液送入下错气盘的一洗区，出下错气盘初滤区和一洗区的滤液合并后液体送入返酸 槽，气体送入半水雾沫分离器进行分离，所述半水雾沫分离器底部分离的液体送入返酸槽， 从返酸槽回送至溶解槽和结晶槽，分离出的不凝气体通过第一真空累排入大气。 阳021] 所述二水反应及过滤工序中：所述转化槽中的反应料浆还循环送入第二高位闪蒸 冷却器进行闪蒸冷却后再回送入转化槽，控制第二高位闪蒸冷却器压力为15~20kPa(A)， 进出口溫差在2-5°C。 所述二水过滤机过滤区过滤出的气体送入与第二真空累连接的二水雾沫分离器， 所述二水雾沫分离器底部分离的液体送入洗液槽，分离出的不凝气体通过第二真空累排入 大气。 所述二水反应及过滤工序中得到的二水过滤酸作为半水滤饼洗液，送至半水反 应及过滤工序中半水过滤机的一洗区用于滤饼洗涂。 所述二水反应及过滤工序中二水过滤机的滤布冲洗区的冲洗水经冲洗水槽收集 后，经冲洗水累送入二水过滤机的滤饼二洗区作为滤饼洗涂液，然后送入滤饼一洗区作为 滤饼洗涂液，最后经洗液槽收集后形成二水二滤液送入半水反应及过滤工序中半水过滤机 的卸渣及滤布洗涂区用于洗涂半水滤布。 阳0巧]控制溶解槽反应浆料中硫酸根离子含量低于CaO含量0. 5-2%Wt;控制结晶槽反 应浆料中硫酸根离子含量高于CaO含量1-3%Wt; 专利技术人在实际运行中发现，在闪蒸冷却器绝对压力低，只有10~15kPa(A)，进入 物料溫度高，达到100°c左右，极易本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半水‑二水法湿法磷酸生产系统，包括半水反应及过滤系统和二水反应及过滤系统，其特征在于，所述半水反应及过滤系统包括依次连接的溶解槽、结晶槽、第一高位闪蒸冷却器、过滤给料槽、半水过滤机以及下错气盘，所述结晶槽出口还经熟化槽与溶解槽连接，所述半水过滤机由前至后设有初滤区、过滤区、一洗区和滤布洗涤区，所述下错气盘由前至后设有与所述半水过滤机的初滤区、过滤区、一洗区一一对应连接的初滤区、过滤区和一洗区，所述下错气盘的过滤区的气体出口与半水雾沫分离器连接，液体出口连至界区；所述半水过滤机的滤布洗涤区出口连接二水反应及过滤系统；所述二水反应及过滤系统包括与半水过滤机的滤布洗涤区出口依次连接的转化槽和二水过滤机，所述二水过滤机前由至后设有初滤区、过滤区、滤饼一洗区、滤饼二洗区、卸渣区、滤布冲洗区和滤布干燥区，所述转化槽与二水过滤机的过滤区连接，所述二水过滤机的卸渣区与界区连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，郭国清，李志刚，杨培发，申兴海，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42