[发明专利]一种食品级磷酸脱除硫化氢的装置

说明书

技术领域：

本发明属于磷化工技术和环境保护技术领域，涉及一种食品级磷酸脱除硫化氢的装置。 

 背景技术：

磷是重要的生命元素，食品添加剂磷酸作为酸味剂、酵母的营养剂，广泛用于食品工业。食品级磷酸中的杂质指标要求特别严格。目前，食品级磷酸生产主要采用工业磷酸为原料脱砷净化而得，工业磷酸的脱砷方法大多采用步骤和设备简单且脱砷效果好的硫化物沉淀法，即通过向工业磷酸中加入P₂S₅进行脱砷反应，过滤除去砷渣沉淀即得脱砷磷酸。其脱砷的原理如下：

2P₂S₅ + 16H₂O→4H₃PO₄ + 10H₂S↑

H₃AsO₄ + H₂S→H₃AsO₃ + H₂O + S↓

H₃AsO₃ + 3H₂S→6H₂O + As₂S₃↓

通常为了保证脱砷的效果，P₂S₅脱砷剂的投加量都会适当过量，这就导致了脱砷后磷酸中残余部分硫化氢气体，因此必须设法除去。

目前，食品级磷酸生产工艺路线分为热法和湿法两种。两种路线生产食品级磷酸的关键技术都是杂质的脱除。在已有技术中，是将脱砷后的磷酸，采用曝气法脱除硫化氢气体。例如：

中国专利200910062940.2提出了一种用精制湿法磷酸生产食品级磷酸的方法，通过加入活性二氧化硅做脱氟剂，加入硫化钠溶液或者五硫化二磷固体做脱砷脱铅剂，过滤之后，将滤液送往曝气工段，不断鼓入空气并搅拌，最后过滤得到食品级磷酸。此方法成本低廉，能耗少、无污染。此方法是需要曝气，耗时长。

在《多聚磷酸及其脱砷工艺研究》（云南化工，2007，34（4）：63～66）一文中，介绍了多聚磷酸与普通热法磷酸物化性质的差异，以及目前国内外多聚磷酸的现状及市场前景，提出了杂质砷对多聚磷酸的影响，并概述了目前磷酸广泛采用的几种脱砷方法。该文指出，将配制的脱砷剂加入到反应釜中与磷酸中的亚砷酸反应，生成As₂S₃沉淀，然后将含As₂S₃的磷酸泵送到脱气塔中脱去多余的H₂S气体，再送到过滤器中进行过滤，磷酸产品进入成品槽，滤渣As₂S₃进入渣筒，尾气经洗涤塔洗涤达标后经风机排放到大气中。此方法是先脱气后过滤，缺点是在过滤时又有硫化氢进入磷酸。

在《由工业磷酸连续操作生产食品级磷酸》（硫磷设计与粉体工程，2005，6：27～30）一文及《浅谈连续热法食品级磷酸生产》（贵州化工，2005，30（4）：43～45）一文中，都提到了食品级磷酸生产中脱砷反应后残余硫化氢气体的脱除方法。该法是通过鼓风机鼓入空气对脱砷磷酸吹脱除去硫化氢，吹脱的硫化氢气体用碳酸钠溶液吸收，所得硫化钠溶液用于生产其他对硫含量要求不高的磷酸盐。过滤收集到的砷渣经洗涤、干燥后运往砷品厂。此法操作简单，除杂效果好，避免硫化氢气体直接排放造成环境污染，但其吸收剂使用碳酸钠，引入钠离子，一定程度上造成二次污染。从经济效益及社会效益分析，此法不是最佳选择。

我们依据多年对已有用于食品级磷酸脱气净化技术的研究，结合磷酸生产实际出发，研究发明了一种食品级磷酸脱除硫化氢的装置。经查其余文献，在食品级磷酸脱气净化中，均未有使用塔式脱气装置。采用本发明的食品级磷酸脱除硫化氢的装置，可以更充分有效地吹脱磷酸中的硫化氢，减少传统脱气装置中已完成脱气的磷酸再重复脱气耗时耗能的问题，缩短脱气过程的循环时间，提高食品级磷酸的脱气效率和生产的连续性。  

发明内容：

本发明的目的：是为了解决食品级磷酸生产过程脱气净化的现有技术中存在的问题，缩短脱气过程的循环时间， 提高食品级磷酸的脱气效率和生产的连续性，提供一种食品级磷酸脱除硫化氢的装置。

本发明是这样实现的：