專利名稱：一種窯法磷酸生產(chǎn)中熱磷酸的循環(huán)換熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化工單元操作設(shè)備，是一種應(yīng)用于窯法磷酸生產(chǎn)中水化塔排
出的熱磷酸換熱(冷卻)的單元操作設(shè)備。
背景技術(shù)：
CDK窯法磷酸是近年來(lái)我國(guó)獨(dú)立開(kāi)發(fā)的磷酸生產(chǎn)新工藝，該開(kāi)發(fā)成果在1998年10月14日，獲得了國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)(專利號(hào)93111447. 0 ;授權(quán)公告號(hào)CN1040199C)。其工藝原理在于把粉狀磷礦、硅石和煤三者按比例混合，制成直徑為8 12mm的復(fù)合球團(tuán)，置于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行高溫焙燒。此時(shí)，球團(tuán)中的碳把磷礦的磷還原成氣態(tài)元素磷逸出，然后被氧化成&05，再經(jīng)水化成磷酸。 ①Ca10 (P04) 6F2+15C+9Si02 — 3/2P4+15C0+9Ca0 Si02+CaF2 ; A H = 28006kJ/kgP4;②P4+502 — 2P205 ; A H = _25498kJ/kgP4 ; ③C0+l/202 — 2C02 ; A H = _22154kJ/kgP4 ; ④P205+3H20 — 2H3P04。 窯法磷酸工藝的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是把反應(yīng)①②③都置于同一個(gè)設(shè)備(例如回轉(zhuǎn)窯)內(nèi)同時(shí)完成，以充分利用氧化反應(yīng)②③產(chǎn)生的熱量，因而大大降低了生產(chǎn)能耗。窯法磷酸工藝的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是可以直接使用中、低品位的硅質(zhì)磷礦，符合我國(guó)磷礦資源的特點(diǎn)。[0009] 窯法磷酸生產(chǎn)過(guò)程中，在回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行上述①②兩項(xiàng)反應(yīng)所生成的五氧化二磷。205)，隨高溫窯氣( 900°C)導(dǎo)入水化塔。在此用大量循環(huán)磷酸(約為成品酸的100倍)通過(guò)溢流附于塔內(nèi)壁和在塔中噴灑，循環(huán)磷酸中的水與&05，反應(yīng)生成磷酸(H3P04)，同時(shí)吸取窯氣帶來(lái)的熱量。[0010] P205+3H20 — 2H3P04 排出塔外的熱磷酸(80 95°C )，用泵送入換熱器與循環(huán)冷卻水進(jìn)行換熱，少量冷卻酸(60 75°C)作為成品送貯槽，其余大部份返回水化塔內(nèi)，循環(huán)吸收窯氣的&05及其熱量。循環(huán)磷酸連續(xù)補(bǔ)加工藝水，以保持其濃度恒定。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種用于窯法磷酸生產(chǎn)的換熱效率高、抗腐蝕性良好和清理方便的水化循環(huán)酸換熱系統(tǒng)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括磷酸循環(huán)槽、換熱器以及連接管道，磷酸循環(huán)槽與換熱器之間配備有循環(huán)酸泵。所述的循環(huán)酸泵為大流量的循環(huán)酸泵。 所述的換熱器為管式換熱器或板式換熱器。所述的管式換熱器為石墨管式換熱器。所述的換熱器為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上，輪換運(yùn)行，以便維修及清除管內(nèi)不可避免的結(jié)垢。[0015] 本實(shí)用新型用于磷酸生產(chǎn)的換熱過(guò)程，借助循環(huán)酸泵和磷酸循環(huán)槽，使循環(huán)進(jìn)、出換熱器的酸流量遠(yuǎn)大于水化塔出酸量，通過(guò)提高管內(nèi)流速來(lái)提高換熱效率，滿足了生產(chǎn)要
3求；通過(guò)采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的換熱器輪換運(yùn)行，便于維修及清除管內(nèi)不可避免的結(jié)垢；通過(guò)采用石墨管式換熱器來(lái)防止窯法磷酸的腐蝕。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。[0017] 附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式附圖中，磷酸循環(huán)槽(1)接收來(lái)自水化塔的熱磷酸，磷酸循環(huán)槽(1)的一出口連接大流量的循環(huán)酸泵(2)，循環(huán)酸泵(2)的出酸口經(jīng)管道與換熱器(3)的進(jìn)口相連接，換熱器(3)的出口經(jīng)管道連接磷酸循環(huán)槽(1)。換熱器(3)為管式換熱器，采用不透性石墨管，可以有效防止窯法磷酸的腐蝕。由于石墨管長(zhǎng)度的限制，擴(kuò)大換熱器的換熱面積只能靠增加管數(shù)。在出水化塔的熱酸量一定的情況下，換熱效率會(huì)因管內(nèi)流速降低而下降。為此，借助循環(huán)酸泵(2)和磷酸循環(huán)槽(1)，循環(huán)進(jìn)、出換熱器的酸流量遠(yuǎn)大于出塔的酸流量，從而通過(guò)提高管內(nèi)流速來(lái)提高換熱效率。磷酸循環(huán)槽(1)的另一出口連接酸泵，將磷酸送往水化塔。
權(quán)利要求一種窯法磷酸生產(chǎn)中熱磷酸的循環(huán)換熱系統(tǒng)，包括磷酸循環(huán)槽、換熱器以及連接管道，其特征在于磷酸循環(huán)槽與換熱器之間配備有循環(huán)酸泵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窯法磷酸生產(chǎn)中熱磷酸的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于所述 的換熱器為管式換熱器或板式換熱器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的窯法磷酸生產(chǎn)中熱磷酸的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于所述 的管式換熱器為石墨管式換熱器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窯法磷酸生產(chǎn)中熱磷酸的循環(huán)換熱系統(tǒng)，其特征在于所述 的換熱器為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上。
專利摘要一種窯法磷酸生產(chǎn)中熱磷酸的循環(huán)換熱系統(tǒng)，包括磷酸循環(huán)槽、換熱器以及連接管道，磷酸循環(huán)槽與換熱器之間配備有大流量的循環(huán)酸泵。所述的換熱器為石墨管式換熱器。本實(shí)用新型用于窯法磷酸生產(chǎn)的換熱過(guò)程，借助循環(huán)酸泵和磷酸循環(huán)槽，循環(huán)進(jìn)、出換熱器的酸流量遠(yuǎn)大于出塔的酸流量，從而通過(guò)提高管內(nèi)流速來(lái)提高換熱效率，滿足了生產(chǎn)要求；采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的換熱器輪換運(yùn)行，以便維修及清除管內(nèi)不可避免的結(jié)垢；采用石墨管式換熱器來(lái)防止窯法磷酸的腐蝕。
文檔編號(hào)C01B25/18GK201538689SQ20092008461
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月28日
發(fā)明者向翔, 吳鋆, 姜興武, 張貴云, 樊光普, 白錫柱, 董克勇, 鄭秉炎, 龔金瑞 申請(qǐng)人:襄樊擁和磷酸科技有限公司