半水-二水法濕法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種憐酸生產(chǎn)系統(tǒng)，具體的說是一種半水-二水法濕法憐酸生產(chǎn) 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 憐酸是重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)憐復(fù)肥產(chǎn)品。經(jīng)過深加工處理，也可W生產(chǎn) 各種憐酸鹽產(chǎn)品，或者生產(chǎn)食品級，電子級憐酸。用硫酸分解憐礦制得憐酸是濕法憐酸的基 本方法。
[0003] 憐礦中主要化學(xué)成分是CasF(P〇4)3,當(dāng)它與硫酸反應(yīng)時候，生成憐酸和難溶性硫酸 巧結(jié)晶。其化學(xué)反應(yīng)式如下：
[0004] CasF(P〇4)3巧&8〇4+111&0 = 3H3P〇4+5CaS04 ?m/5肥0I+HFt 陽0化]當(dāng)反應(yīng)溫度，硫酸加入量等條件不同，硫酸巧可WW=種不同的結(jié)晶形態(tài)沉淀 出來，分別為二水硫酸巧（CaS04 ? 2肥0)，半水硫酸巧（CaS04 ? 1/2H20)和無水硫酸巧 (CaS04)。半水-二水法生產(chǎn)工藝技術(shù)是控制反應(yīng)條件，先結(jié)晶生成半水硫酸巧，同時伴隨 高濃度憐酸，再改變反應(yīng)條件，水合重結(jié)晶生成二水硫酸巧，稱之為半水-二水法工藝。
[0006] 由于半水-二水法工藝具有口2〇5收率高，憐酸產(chǎn)品濃度高（P2〇^^度為45 %Wt)， 酸質(zhì)量好（雜質(zhì)含量低于1%Wt)，憐石膏質(zhì)量好（憐石膏中P2O5濃度低至0. 25%Wt)，能 耗低和環(huán)境污染小等特點(diǎn)，且隨著國家對節(jié)能減排，環(huán)境保護(hù)及固體廢物處理的要求越來 越嚴(yán)格，采用半水-二水法技術(shù)生產(chǎn)濕法憐酸的優(yōu)勢得W凸顯。半水-二水法工藝將成為 未來濕法憐酸發(fā)展的趨勢。
[0007]目前國內(nèi)只有一套引進(jìn)的7萬噸/年P(guān)2〇e半水-二水憐酸裝置，該裝置需要用干 礦、圓形反應(yīng)槽、帶式過濾機(jī)、裝置的過濾料漿溫度很高，許多設(shè)備需進(jìn)口，造成投資高，裝 置規(guī)模小，能耗高、廢水排放污染環(huán)境等問題，不適合當(dāng)代憐化工的發(fā)展要求，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、產(chǎn)品及副 產(chǎn)品質(zhì)量好、能耗低、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低、對環(huán)境友好，可連續(xù)穩(wěn)定大規(guī)模生產(chǎn)30 萬噸/年）的半水-二水法濕法憐酸生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0009] 用于上述工藝方法的半水-二水法濕法憐酸生產(chǎn)系統(tǒng)，包括半水反應(yīng)及過濾系統(tǒng) 和二水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)，所述半水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)包括依次連接的溶解槽、結(jié)晶槽、第一高 位閃蒸冷卻器、過濾給料槽、半水過濾機(jī)W及下錯氣盤，所述結(jié)晶槽出口還經(jīng)熟化槽與溶解 槽連接，所述半水過濾機(jī)由前至后設(shè)有初濾區(qū)、過濾區(qū)、一洗區(qū)和濾布洗涂區(qū)，所述下錯氣 盤由前至后設(shè)有與所述半水過濾機(jī)的初濾區(qū)、過濾區(qū)、一洗區(qū)一一對應(yīng)連接的初濾區(qū)、過濾 區(qū)和一洗區(qū)，所述下錯氣盤的過濾區(qū)的氣體出口與半水霧沫分離器連接，液體出口連至界 區(qū)；所述半水過濾機(jī)的濾布洗涂區(qū)出口連接二水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)；
[0010] 所述二水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)包括與半水過濾機(jī)的濾布洗涂區(qū)出口依次連接的轉(zhuǎn)化 槽和二水過濾機(jī)，所述二水過濾機(jī)前由至后設(shè)有初濾區(qū)、過濾區(qū)、濾餅一洗區(qū)、濾餅二洗區(qū)、 卸渣區(qū)、濾布沖洗區(qū)和濾布干燥區(qū)，所述轉(zhuǎn)化槽與二水過濾機(jī)的過濾區(qū)連接，所述二水過濾 機(jī)的卸渣區(qū)與界區(qū)連接。
[0011] 所述半水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)中，下錯氣盤的初濾區(qū)和一洗區(qū)氣體出口與半水霧沫分 離器連接，液體出口與返酸槽連接，所述半水霧沫分離器底部的液體出口與返酸槽連接，所 述返酸槽的出口分別與溶解槽和結(jié)晶槽連接。
[0012] 所述二水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)化槽的出口還與第二高位閃蒸冷卻器連接，所述 第二高位閃蒸冷卻器底部的液體出口與轉(zhuǎn)化槽連接。
[0013] 所述二水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)中，二水過濾機(jī)中濾布沖洗區(qū)的沖洗水出口依次經(jīng)沖洗 水槽、濾餅二洗區(qū)、濾餅一洗區(qū)與洗液槽連接，所述洗液槽出口與所述半水過濾機(jī)的濾布洗 涂區(qū)的沖洗水進(jìn)口連接。
[0014] 所述二水反應(yīng)及過濾系統(tǒng)中，所述二水過濾機(jī)中過濾區(qū)的氣體出口與二水霧沫分 離器連接，液體出口與所述半水過濾機(jī)過濾區(qū)的濾餅洗水進(jìn)口連接。
[0015] 所述轉(zhuǎn)化槽和溶解槽橫截面為方形槽體結(jié)構(gòu)。
[0016] 所述第一高位閃蒸冷卻器和第二高位閃蒸冷卻器均在底部進(jìn)口設(shè)有液封，在頂部 出口裝有除沫器。
[0017] 在上述系統(tǒng)使用的工藝包括半水反應(yīng)及過濾工序、二水反應(yīng)及過濾工序，其特征 在于，
[0018] 所述半水反應(yīng)及過濾工序中：所述半水反應(yīng)及過濾工序中：將憐礦送入溶解槽中 在濃硫酸的存在下分解反應(yīng)生成穩(wěn)定的半水硫酸巧結(jié)晶，控制溶解槽反應(yīng)漿料中硫酸根離 子含量低于CaO含量；出溶解槽的反應(yīng)料漿送入結(jié)晶槽中在濃硫酸和活性二氧化娃的存在 下使半水硫酸巧晶體的長大，形成粗大的半水石膏結(jié)晶，控制結(jié)晶槽反應(yīng)漿料中硫酸根離 子含量高于CaO含量；出結(jié)晶槽的反應(yīng)漿料大部分送入熟化槽中進(jìn)一步長大W得到含有粗 大晶體反應(yīng)料漿，所述出熟化槽的反應(yīng)料漿回送至溶解槽，出結(jié)晶槽的其余部分反應(yīng)料漿 送入第一高位閃蒸冷卻器進(jìn)行閃蒸冷卻，控制第一高位閃蒸冷卻器壓力為10~ISkPa(A)， 進(jìn)出口溫差在10-2(TC，從第一高位閃蒸冷卻器閃蒸出來的閃蒸蒸汽送入后續(xù)處理工序； 冷卻后的反應(yīng)料漿經(jīng)過濾給料槽分兩部分，一部分回送至結(jié)晶槽，另一部分送入半水過濾 機(jī)得到半水濾液和半水石膏濾餅；出半水過濾機(jī)過濾區(qū)的半水濾液經(jīng)下錯氣盤的過濾區(qū)分 離出氣體和濾液，氣體送入與第一真空累連接的半水霧沫分離器，濾液即為產(chǎn)品憐酸送至 界區(qū)；所述半水石膏濾餅進(jìn)入半水過濾機(jī)的一洗區(qū)進(jìn)一步洗涂出夾帶的憐酸，然后在濾布 洗涂區(qū)與濾布沖洗水混合形成半水石膏料漿排出；
[0019] 所述二水反應(yīng)及過濾工序中：所述半水石膏料漿進(jìn)入轉(zhuǎn)化槽在濃硫酸和活性硅膠 的存在下進(jìn)行水合反應(yīng)，半水石膏水合成二水石膏，形成的二水石膏料漿送入二水過濾機(jī) 的過濾區(qū)過濾得到二水過濾酸及二水石膏濾餅，所述二水石膏濾餅經(jīng)二水過濾機(jī)的濾餅一 洗區(qū)和濾餅二洗區(qū)逆流洗涂后由卸渣區(qū)排出得到二水干石膏。
[0020] 所述半水反應(yīng)及過濾工序中：所述半水過濾機(jī)（轉(zhuǎn)臺式）下錯氣盤具有初濾區(qū)、 過濾區(qū)和一洗區(qū)，所述半水過濾機(jī)初濾區(qū)的濾液送入下錯氣盤的初濾區(qū)，半水過濾機(jī)一洗 區(qū)的濾液送入下錯氣盤的一洗區(qū)，出下錯氣盤初濾區(qū)和一洗區(qū)的濾液合并后液體送入返酸 槽，氣體送入半水霧沫分離器進(jìn)行分離，所述半水霧沫分離器底部分離的液體送入返酸槽， 從返酸槽回送至溶解槽和結(jié)晶槽，分離出的不凝氣體通過第一真空累排入大氣。 陽021] 所述二水反應(yīng)及過濾工序中：所述轉(zhuǎn)化槽中的反應(yīng)料漿還循環(huán)送入第二高位閃蒸 冷卻器進(jìn)行閃蒸冷卻后再回送入轉(zhuǎn)化槽，控制第二高位閃蒸冷卻器壓力為15~20kPa(A)， 進(jìn)出口溫差在2-5°C。
[0022] 所述二水過濾機(jī)過濾區(qū)過濾出的氣體送入與第二真空累連接的二水霧沫分離器， 所述二水霧沫分離器底部分離的液體送入洗液槽，分離出的不凝氣體通過第二真空累排入 大氣。
[0023] 所述二水反應(yīng)及過濾工序中得到的二水過濾酸作為半水濾餅洗液，送至半水反 應(yīng)及過濾工序中半水過濾機(jī)的一洗區(qū)用于濾餅洗涂。
[0024] 所述二水反應(yīng)及過濾工序中二水過濾機(jī)的濾布沖洗區(qū)的沖洗水經(jīng)沖洗水槽收集 后，經(jīng)沖洗水累送入二水過濾機(jī)的濾餅二洗區(qū)作為濾餅洗涂液，然后送入濾餅一洗區(qū)作為 濾餅洗涂液，最后經(jīng)洗液槽收集后形成二水二濾液送入半水反應(yīng)及過濾工序中半水過濾機(jī) 的卸渣及濾布洗涂區(qū)用于洗涂半水濾布。 陽0巧]控制溶解槽反應(yīng)漿料中硫酸根離子含量低于CaO含量0. 5-2%Wt;控制結(jié)晶槽反 應(yīng)漿料中硫酸根離子含量高于CaO含量1-3%Wt;
[0026] 發(fā)明人在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，在閃蒸冷卻器絕對壓力低，只有10~15kPa(A)，進(jìn)入 物料溫度高，達(dá)到100°c左右，極易造成物料暴沸，屆時大量反應(yīng)料漿進(jìn)入閃蒸