[发明专利]一种热量循环利用的磷酸铁生产系统及其制备磷酸铁方法

说明书

一种热量循环利用的磷酸铁生产系统，包括依次相连通的亚铁制备釜(1)；氧化釜(4)；并联的第一、第二、第三反应釜(11、7、13)；洗涤压榨系统和高温脱水系统(16)、温度传感器和导热油温控装置；还包括连接液碱进料和亚铁制备釜(1)的亚铁换热器(3)；连接第二反应釜(7)进料和第一反应釜(11)出料的第一换热器(6)；连接第三反应釜(13)进料和第二反应釜(7)出料的第二换热器(9)，连接第一反应釜(11)进料和第三反应釜(13)出料的第三换热器(15)，上述换热器(6、9、15)用于使连接的高温物料和低温物料换热，充分循环利用反应过程的热量。本发明有利于节能，降低生产成本。

技术领域

本发明属于磷酸铁生产制备技术领域，具体涉及一种过程热量循环利用的磷酸铁生产系统及其制备磷酸铁的方法。

背景技术

现有的磷酸铁生产系统能耗高，主要表现在反应液的重复升温和降温。这样浪费了大量热量与循环水。从而增加了磷酸铁成本，不利于环境保护。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明提供了一种能够实现热量循环利用的磷酸铁生产系统和利用它制备磷酸铁的方法，有利于节能，降低生产成本。

本发明的技术方案是，一种热量循环利用的磷酸铁生产系统，包括依次相连通的亚铁制备釜、氧化釜、第一反应釜、洗涤压榨系统和高温脱水系统；还包括，液碱进料口、温度监测装置、温度控制装置；各部件的功能如下：亚铁制备釜用于包括硫酸、磷酸、铁粉、去离子水的原料在其中反应形成亚铁原液；氧化釜用于将亚铁原液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，形成三价铁离子原液；第一反应釜用于使三价铁离子原液与液碱在其中反应制备磷酸铁；洗涤压榨系统和高温脱水系统用于过滤第一反应釜中制备的磷酸铁产品中的杂质、脱去产品中的结晶水和自由水；亚铁制备釜、氧化釜和第一反应釜的出料口均装有运输泵以调节出料流量；液碱进料口加装有混合器，以进行液碱稀释和进料；温度监测装置用于监测各反应釜中的温度；温度控制装置用于将第一反应釜温度控制在预定值；本发明的发明点在于，该生产系统还包括换热器，用于连接上述反应釜之间需要升温和需要降温的反应物，以进行热量循环利用。本领域技术人员应知道，换热器优选使设置连接相邻近的反应釜进出料，减少线路复杂性、降低热交换前后的能量损失。

进一步的，上述换热器包括亚铁换热器和第一换热器；所述亚铁换热器连接液碱进料和亚铁制备釜，用于使亚铁制备釜中形成的亚铁原液与从液碱进料口送进的液碱进行热交换，以降温亚铁原液、预热液碱，热交换之后的亚铁原液进入氧化釜、液碱进入第一反应釜；所述第一换热器连接氧化釜的出料和第一反应釜的出料，用于使氧化釜中形成的三价铁离子原液与第一反应釜中形成的磷酸铁进行热交换，以降温磷酸铁、预热三价铁离子原液，热交换之后的磷酸铁进入洗涤压榨系统和高温脱水系统、三价铁离子原液进入第一反应釜。

为了提高生产效率，增强热量循环利用效率，本发明可设计成还包括与第一反应釜并联的第二反应釜，当有上述两个并联的第一反应釜和第二反应釜时，所述换热器包括亚铁换热器、第一换热器和第二换热器；所述亚铁换热器连接液碱进料和亚铁制备釜，用于使亚铁制备釜中形成的亚铁原液与从液碱进料口送进的液碱进行热交换，以降温亚铁原液、预热液碱，热交换之后的亚铁原液进入氧化釜、液碱同时进入进入第一反应釜和第二反应釜；所述第一换热器连接氧化釜的出料(即第二反应釜的进料)和第一反应釜的出料，用于使氧化釜中形成的三价铁离子原液与第一反应釜中形成的磷酸铁进行热交换，以降温磷酸铁、预热三价铁离子原液，热交换之后的磷酸铁进入洗涤压榨系统和高温脱水系统、三价铁离子原液进入第二反应釜；所述第二反应釜与第一反应釜功用相同；所述第二换热器连接氧化釜的出料(即第一反应釜的进料)和第二反应釜的出料，用于使氧化釜中形成的三价铁离子原液与第二反应釜中形成的磷酸铁进行热交换，以降温磷酸铁、预热三价铁离子原液，热交换之后的磷酸铁进入洗涤压榨系统和高温脱水系统、三价铁离子原液进入第一反应釜。