热法磷酸装置余热生产磷酸盐的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热法磷酸装置余热生产磷酸盐的方法，包括如下步骤：在磷酸正常生产时，将生产磷酸盐的料液从安装在燃磷炉内的管式反应器的进液口流入管式反应器内，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放热的作用下，从管式反应器出液口流出并经处理制得磷酸盐。本发明专利技术消除了磷酸及磷酸盐各产品生产过程中对天然气、煤炭、重油等不可再生资源的使用和浪费，解决了设备腐蚀的问题，将大型及复杂设备简化为管道反应器和管式换热器，大幅度地降低了装置建设成本和生产运行成本，可最大限度的利用黄磷燃烧所产生的高额热能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产磷酸盐的方法，尤其涉及一种。
技术介绍
现有技术中，热法磷酸生产过程中，磷燃烧产生大量热量，现有生产工艺是将这些 热量以大量循环冷却水或循环酸带走，以避免生产介质对设备内壁的高温腐蚀，循环冷却 水和循环酸带走热量又不能再次利用，能量被白白浪费。目前，个别生产厂家采用清华大学 和云南化工研究院专利技术，利用特种燃磷设备，吸收燃磷热量产生饱和蒸汽进行热量回 收，具有一定经济效益。但该技术所用特种燃磷设备材料及制作成本较高，不适合在大范围 特别是磷化工中小企业推广，对于自身蒸汽用量不大且无法外销蒸汽的企业来讲，更无推 广价值。且该特种燃磷设备相当于一台高压锅炉，安全隐患较大，安检费用较高。目前，六偏磷酸钠生产所用热源几乎所有企业均使用天然气或黄磷电炉产生的尾 气(主要成分为一氧化碳)，每生产一吨六偏磷酸钠约需天然气350立方或约需黄磷尾气 1100立方，二者燃烧后均产生和排放大量二氧化碳。其中，用天然气作热源每产一吨六偏磷 酸钠产品约排放二氧化碳350立方，用黄磷尾气作热源每产一吨六偏磷酸钠产品约排放二 氧化碳1100立方，而二氧化碳属于温室气体，为气候变暖罪魁祸首。因此，传统六偏磷酸钠 生产工艺根本不能适应环境保护和低碳经济的要求。直接利用磷酸和氯化钾进行复分解生产磷酸二氢钾是大多数企业追逐的能显著 降低生产成本的一种生产方法。目前，部分企业或科研院所采用两种方法研制和生产一 种为使用萃取剂化合或吸附氯化钾中的氯离子，使钾离子与磷酸二氢根离子形成磷酸二氢 钾，尔后用氨(以铵根离子形态)或碱解吸氯离子。该方法反应条件温和，不失为一种较好 的生产方法。但生产过程中有萃取剂的损失，而萃取剂即便是少量带入产品，亦相当于产品 中带入了新的杂质，不利于产品质量的提高。且该方法使用设备极多，投资成本较高，只能 适合大企业投资建设(目前尚未见工业化生产报道)；另一种磷酸二氢钾生产方法为用略 过量的磷酸和氯化钾反应，高温加热，热源为天然气、煤炭(间壁加热产生热风)、电或重油 等，副产品为盐酸。该方法无论是料液循环加热式或是烧结式生产，均需消耗大量热能，既 不能将生产成本降至最低，亦可能排放一定温室气体。同时，反应设备腐蚀严重，检修成本 极高。另外，无水磷酸钠(钾)盐包括磷酸一钠、二钠、三钠；磷酸二钾、三钾等，聚合磷酸 盐包括三聚磷酸钾、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、酸式焦磷酸钠、焦磷酸钾等。其生产过程中脱水 或聚合所用热源一般为天然气、黄磷尾气、煤炭、重油等，既浪费大量能源，又排放大量二氧 化碳，同样不符合低碳经济和可持续发展要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有磷酸盐生产方法存在的上述问题，提供一种，本专利技术消除了磷酸及磷酸盐各产品生产过程中对天然气、煤 炭、重油等不可再生资源的使用和浪费，解决了设备腐蚀的问题，将大型及复杂设备简化为 管道反应器，大幅度地降低了装置建设成本，可最大限度的利用黄磷燃烧所产生的高额热 能。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下一种，其特征在于，包括如下步骤在磷酸正常生产时，将生产磷酸盐的料液从安装在燃磷炉内的管式反应器的进液口流入管式反应器 内，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放热的作用下，从管式反应器出液口流出并经处理制 得磷酸盐。所述在磷酸正常生产时，在燃磷炉轴向距燃磷火焰500-3500mm段，将生产六偏磷 酸钠的原料制得的中和液持续流入管式反应器，管式反应器内的中和液在黄磷燃烧放热的 作用下脱水、熔融、聚合，从管式反应器出液口流出，经骤冷、粉碎，制得六偏磷酸钠。所述在磷酸正常生产时，在距燃磷火焰500-3500mm段，将磷酸与除杂后的饱和氯 化钠溶液均勻混合制得的料液持续流入管式反应器，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放热 的作用下脱出水和氯化氢，并熔融、聚合，从管式反应器出液口流出，经骤冷、粉碎，制得六 偏磷酸钠。所述在磷酸正常生产时，在距燃磷火焰500-3500mm段，将磷酸与除杂后的饱和氯 化钠溶液均勻混合制得的料液持续流入管式反应器，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放热 的作用下脱出水和氯化氢，形成的盐酸气体从与管式反应器连通的放空管排出，经冷却和 循环吸收制得副产品盐酸。所述在磷酸正常生产时，在距燃磷火焰3500-6000mm段，将磷酸与除杂后的饱和 氯化钾溶液均勻混合制得的料液持续流入管式反应器，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放 热的作用下脱出水和氯化氢，并熔融、聚合，从管式反应器出液口流出，经冷却、水溶、水解、 精调PH值、冷却结晶、离心、烘干制得磷酸二氢钾。所述在磷酸正常生产时，在距燃磷火焰3500-6000mm段，将磷酸与除杂后的饱和 氯化钾溶液均勻混合制得的料液持续流入管式反应器，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放 热的作用下脱出水和氯化氢，形成的盐酸气体从与管式反应器连通的放空管排出，经冷却 和循环吸收制得副产品盐酸。本专利技术还包括在距燃磷火焰6000mm距离以后在燃磷炉内设置多管换热器的步 骤，多管换热器作自然空气加热源并将加热空气输送到生产无水磷酸盐或聚合磷酸盐处。所述管式反应器的反应管在燃磷炉内膛呈迂回状分布，反应管的进液口和出液口 伸出燃磷炉壳体。所述管式反应器的反应管从进液口到出液口高度逐渐降低。所述管式反应器的反应管上连通有放空管，放空管的出口向上伸出燃磷炉壳体。所述多管换热器包括在燃磷炉内设置的横跨炉膛的多根换热管，所述换热管两端 分别穿过炉壁，多根换热管的一端并联到进气箱，另一端并联到出气箱。采用本专利技术的优点在于一、本专利技术可最大限度的利用黄磷燃烧所产生的高额热能，消除了磷酸及磷酸盐 各产品生产过程中对天然气、煤炭、重油等不可再生资源的使用和浪费，解决了设备腐蚀的问题，将大型及复杂设备简化为管道式反应器，大幅度地降低了装置建设成本，可最大限度 的利用黄磷燃烧所产生的高额热能。二、本专利技术中，将生产磷酸盐的料液从安装在燃磷炉内的管式反应器的进液口流 入管式反应器内，管式反应器具有高强度、耐高温、高硬度、高耐磨、耐腐蚀、抗氧化、耐急冷 急热、抗热震性好、导热好和热效率高等特点，解决了氯化钠法复分解生产六偏磷酸钠和高 温复分解法生产磷酸二氢钾设备及设备腐蚀的问题。三、本专利技术中，在黄磷燃烧时，因助燃空气含有少量水份原因，在生成五氧化二磷 的同时，亦有少量偏磷酸蒸气生成，烟气温度在1000°c左右，腐蚀性较强，使用其它常用金 属和非金属材质均不能达到理想效果，腐蚀较快，造成磷酸产品被污染，而采用本专利技术，耐 温高达1380°c，因其耐高温、耐腐蚀、抗氧化的特点，既保证了管式反应器和多管换热器的 要求，又确保了磷酸产品的质量。四、本专利技术将大型及复杂设备简化为管式反应器，大幅度地降低了氯化钠法复分 解生产六偏磷酸钠和高温复分解法生产磷酸二氢钾的装置建设成本；即便是针对纯碱中和 法生产六偏磷酸钠，亦可节约聚合炉制作浇筑及材料成本(占总投入的2/3左右)。五、采用本专利技术后，磷酸生产不再使用大量冷却水，每生产一吨酸节水约60-100 吨，同时实现了磷酸自产热量供给自身熔磷和输磷保温要求。六、采用本专利技术生产磷酸及磷酸盐，无大量二氧化碳气体排出，属于环保及低碳经 济型，符合国家产业政策及可持续发展战略。七、采用本专利技术生产磷酸盐，与当前普遍使用的生产工艺相比，因其不使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热法磷酸装置余热生产磷酸盐的方法，其特征在于，包括如下步骤：在磷酸正常生产时，将生产磷酸盐的料液从安装在燃磷炉内的管式反应器的进液口流入管式反应器内，管式反应器内的料液在黄磷燃烧放热的作用下，从管式反应器出液口流出并经处理制得磷酸盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹召贵，
申请(专利权)人：邹召贵，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]