[实用新型]半水-二水法湿法磷酸生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磷酸生产系统，具体的说是一种半水-二水法湿法磷酸生产系统。

背景技术

磷酸是重要的化工原料，主要用于生产磷复肥产品。经过深加工处理，也可以生产各种磷酸盐产品，或者生产食品级，电子级磷酸。用硫酸分解磷矿制得磷酸是湿法磷酸的基本方法。

磷矿中主要化学成分是Ca₅F(PO₄)₃，当它与硫酸反应时候，生成磷酸和难溶性硫酸钙结晶。其化学反应式如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+mH₂O＝3H₃PO₄+5CaSO4·m/5H2O↓+HF↑

当反应温度，硫酸加入量等条件不同，硫酸钙可以以三种不同的结晶形态沉淀出来，分别为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)，半水硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)和无水硫酸钙(CaSO4)。半水-二水法生产工艺技术是控制反应条件，先结晶生成半水硫酸钙，同时伴随高浓度磷酸，再改变反应条件，水合重结晶生成二水硫酸钙，称之为半水-二水法工艺。

由于半水-二水法工艺具有P₂O₅收率高，磷酸产品浓度高(P₂O₅浓度为45％wt)，酸质量好(杂质含量低于1％wt)，磷石膏质量好(磷石膏中P₂O₅浓度低至0.25％wt)，能耗低和环境污染小等特点，且随着国家对节能减排，环境保护及固体废物处理的要求越来越严格，采用半水-二水法技术生产湿法磷酸的优势得以凸显。半水-二水法工艺将成为未来湿法磷酸发展的趋势。

目前国内只有一套引进的7万吨/年P₂O₅半水-二水磷酸装置，该装置需要用干矿、圆形反应槽、带式过滤机、装置的过滤料浆温度很高，许多设备需进口，造成投资高，装置规模小，能耗高、废水排放污染环境等问题，不适合当代磷化工的发展要求，

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种系统稳定可靠、产品及副产品质量好、能耗低、设备投资和运行成本低、对环境友好，可连续稳定大规模生产(≥30万吨/年)的半水-二水法湿法磷酸生产系统。

用于上述工艺方法的半水-二水法湿法磷酸生产系统，包括半水反应及过滤系统和二水反应及过滤系统，所述半水反应及过滤系统包括依次连接的溶解槽、结晶槽、第一高位闪蒸冷却器、过滤给料槽、半水过滤机以及下错气盘，所述结晶槽出口还经熟化槽与溶解槽连接，所述半水过滤机由前至后设有初滤区、过滤区、一洗区和滤布洗涤区，所述下错气盘由前至后设有与所述半水过滤机的初滤区、过滤区、一洗区一一对应连接的初滤区、过滤区和一洗区，所述下错气盘的过滤区的气体出口与半水雾沫分离器连接，液体出口连至界区；所述半水过滤机的滤布洗涤区出口连接二水反应及过滤系统；

所述二水反应及过滤系统包括与半水过滤机的滤布洗涤区出口依次连接的转化槽和二水过滤机，所述二水过滤机前由至后设有初滤区、过滤区、滤饼一洗区、滤饼二洗区、卸渣区、滤布冲洗区和滤布干燥区，所述转化槽与二水过滤机的过滤区连接，所述二水过滤机的卸渣区与界区连接。

所述半水反应及过滤系统中，下错气盘的初滤区和一洗区气体出口与半水雾沫分离器连接，液体出口与返酸槽连接，所述半水雾沫分离器底部的液体出口与返酸槽连接，所述返酸槽的出口分别与溶解槽和结晶槽连接。

所述二水反应及过滤系统中，转化槽的出口还与第二高位闪蒸冷却器连接，所述第二高位闪蒸冷却器底部的液体出口与转化槽连接。

所述二水反应及过滤系统中，二水过滤机中滤布冲洗区的冲洗水出口依次经冲洗水槽、滤饼二洗区、滤饼一洗区与洗液槽连接，所述洗液槽出口与所述半水过滤机的滤布洗涤区的冲洗水进口连接。

所述二水反应及过滤系统中，所述二水过滤机中过滤区的气体出口与二水雾沫分离器连接，液体出口与所述半水过滤机过滤区的滤饼洗水进口连接。

所述转化槽和溶解槽横截面为方形槽体结构。

所述第一高位闪蒸冷却器和第二高位闪蒸冷却器均在底部进口设有液封，在顶部出口装有除沫器。

在上述系统使用的工艺包括半水反应及过滤工序、二水反应及过滤工序，其特征在于，