[实用新型]磷铵母液吸收黄磷燃烧热浓缩结晶装置

说明书

技术领域

本实用新型属于磷化机械技术领域，涉及一种磷铵母液吸收黄磷燃烧热浓缩结晶装置。 

背景技术

磷酸和磷酸盐是化学工业的重要组成成分。磷酸的生产方法分为热法磷酸和湿法磷酸两种。由于热法磷酸具有产品浓度高、杂质少等优点，已被广泛应用于磷化工企业。热法磷酸生产过程中，磷燃烧产生大量的热量，现有技术中均用冷却水和循环稀磷酸带走，能量被白白浪费。而传统无水磷酸钠盐、聚合磷酸盐等生产过程中的脱水或聚合，所用热源一般为天然气、黄磷尾气、煤炭、重油等。例如传统的六偏磷酸钠生产所用的热源，为天然气或黄磷电炉产生的尾气。用黄磷尾气作热源，生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，成为气候变暖罪魁祸首。传统方式既浪费大量能源，又排放大量二氧化碳，不符合低碳经济和可持续发展要求。为此，人们正积极开发利用黄磷燃烧热的装置。例如： 

中国专利ZL01143443.0，黄磷燃烧热能回收与利用装置及其热法磷酸生产系统。该发明采用低于60℃的水吸收黄磷燃烧的热量，从而可产生高温高压的蒸汽，将回收的部分蒸汽通过蒸汽管道供给自身工艺流程中的溶磷槽使用。该发明用水与高温的五氧化二磷进行热交换，再将产生蒸汽引入熔磷槽，具有一定的经济效益，但是需要消耗大量循环水。 

中国专利CN201010148367.X，热法磷酸装置余热生产磷酸盐的方法。该发明提出两种利用黄磷燃烧放出的热量的方法。第一，在燃磷炉内安装陶瓷管式反应器，在磷酸正常燃烧时，将生产六偏磷酸钠或偏聚磷酸钾的原料制得的中和液流入陶瓷管进口管端，中和液在黄磷燃烧放热的作用下脱水，熔融、聚合，呈玻璃流体状从陶瓷管出口端流出，再经聚冷等步骤制成成品。第二，在卧式燃烧炉内安装陶瓷管，横向安装多根且有间距，便于燃烧炉内的五氧化二磷烟气通过，每根管道穿过炉壁，在炉壳并联进出，相当于一个多管换热器。在陶瓷管并联出口端安装一支管，接入熔磷及司磷设备夹套，或接入聚合机内筒和夹套。自然空气作为导热介质，加热后的空气被用于熔磷和保温或聚合热源生产各种聚合磷酸盐产品。除此之外，该发明还可以根据不同反应及不同产品生产的温度要求实行分段取热，如：在燃磷炉外壁特别是火焰高温段外壁制作内螺旋空气加热夹套，空气源来自鼓风机出口，鼓出的热空气并入无水盐和聚合盐生产所用热空气管道，目的是尽量多的回收燃磷热量。该发明用空气作 为导热介质时，由于空气的导热系数很小在0.01～0.04之间，不利于热量的传导，热能利用率低。用反应原料流液作为导热介质时，换热设备制造较复杂，生产成本高，安全性要求高。再者该发明未对其母液进行处理就直接进入配料工序或自成系统循环。 

磷铵母液出现在磷铵生产中的离心脱水环节，按日产300吨磷铵计，每天约产生200吨磷铵母液，而磷铵母液中磷铵的含量较低，需要返回系统利用必须对其进行浓缩处理。目前，只有少数厂家将黄磷燃烧热能回收用于溶磷槽的使用或磷酸盐的脱水，而尚未见采用磷铵母液做导热介质吸收黄磷燃烧热浓缩结晶装置。 

发明内容

本实用新型的目的：为了解决上述现有技术中存在的问题，提高黄磷燃烧热能的利用率，降低磷酸和磷铵的生产成本，提供一种实用性强的磷铵母液吸收黄磷燃烧热浓缩结晶装置。 

本实用新型是这样实现的： 

磷铵母液吸收黄磷燃烧热浓缩结晶装置，其特征在于：包括吸热单元、蒸发单元和结晶单元构成，并依次循环连接。 

以上所述的吸热单元是利用磷酸车间黄磷燃烧炉3的夹套，另设置低浓度磷铵母液储罐I1、低浓度磷铵母液储罐II21、循环泵23、阀门I2、阀门II4、阀门III5和阀门XI22；黄磷燃烧炉3的夹套出液口采用耐酸耐热管分别与阀门II4和阀门III5连接，阀门II4采用耐酸耐热管与低浓度磷铵母液储罐II21、阀门XI22、循环泵II23、低浓度磷铵母液储罐I1、阀门I2和黄磷燃烧炉3的夹套进液口依次连接。 

以上所述的蒸发单元，包括真空蒸发器6、阀门IV7、阀门V8、阀门VI10、浓缩磷铵母液储罐9和冷却器12；真空蒸发器6的进液口与阀门III5采用耐酸耐热管连接，真空蒸发器6的出液口采用耐酸耐热管分别通过阀门IV7和阀门V8与浓缩磷铵母液储罐9和结晶罐11连接，浓缩磷铵母液储罐9通过阀门VI10与结晶罐11连接，真空蒸发器6的出气口采用耐酸耐热管与冷却器12连接，冷却器12进水口与水槽I13、循环泵I16、阀门IX17、水槽II19和冷却器12的出水口及出液口依次连接。