[发明专利]一种浓缩湿法磷酸和其他无机酸的方法

说明书

本发明属于化工类，是一种采用减压(或常压)蒸发浓缩湿法磷酸的一种方法。

通常含28-32％P₂O₅的湿法磷酸须浓缩至50-53％P₂O₅的商品级磷酸。目前湿法磷酸的浓缩主要采用蒸汽加热的蒸发器、鼓泡式浓缩器、浸没燃烧蒸发器以及外加热循环真空蒸发器。这些装置都存在能耗高、环境污染、设备腐蚀和结垢严重的问题。

本工艺采用减压蒸发和水蒸气蒸馏原理。蒸发塔内装有煤油(含有不同烃类混合物)或二甲苯。煤油或二甲苯与磷酸具有互不相溶性。煤油或二甲苯作为载热体被塔外热源加热，在一定的真空度下，塔内温度维持在80-85℃，经加热后的磷酸由泵从塔顶加入煤油或二甲苯之中。稀磷酸在塔中被蒸发浓缩，而煤油中的部分轻组分也随之蒸发，塔顶蒸汽经冷凝分层，上层为油，可返回系统继续使用。下层为水。试验证明，产品酸的浓度主要取决于稀酸进料速率、稀酸的停留时间、稀酸滴的分散度以及塔温、塔压等因素。

该工艺的优点：

1.由于采用了热煤油或二甲苯作连续相，作为分散相的稀酸不与塔的内表面

  直接接触，因此能防止塔体的严重腐蚀问题。

2.弛放出的氟硅酸蒸汽溶解于冷凝液之中，从而省去了洗涤器。

3.煤油或二甲苯处于一个封闭体系内，不会造成火灾。

4.不会造成设备的结垢和堵塞问题。

5.改变酸的进料流速和停留时间可以得到不同浓度的酸。

例一、

用φ50×2000的玻璃管作为蒸发浓缩柱，柱顶端用橡皮塞封住，橡皮塞开有三个孔，分别为稀磷酸进口、蒸汽出口和温度计插口。浓缩柱底部有一小接口，作为浓酸的出口。距底部约4cm处开有一φ18×200的侧管，插入温度计以测有机物的温度。柱内煤油填充高度约1.5米，柱外缠绕电加热带，通过调压器控制电压。启动电源，将煤油加热至90℃(从两温度计可分别读出煤油主体温度及共沸蒸汽温度)，开启真空泵，将真空度控制在1500Pa，最后打开进料阀，稀酸从高位槽以0.3L/h的流量呈滴状流入真发浓缩柱，大约20分钟之后即可打开出料阀放出部分浓磷酸，直到进料完毕为一个循环。通过五次循环，就可把30％P₂O₅的湿法磷酸浓缩至52％P₂O₅的商品级磷酸。例二

柱内填充二甲苯，启动电源，将二甲苯加热至95℃，打开进料阀，稀酸从高位槽以0.3L/h的流量呈滴状流入真发浓缩柱，大约20分钟之后即可打开出料阀放出部分浓磷酸，直到进料完毕为一个循环。通过五次循环，就可把30％P₂O₅的湿法磷酸浓缩至52％P₂O₅的商品级磷酸。