[发明专利]一种离子交换净化磷酸的系统及方法

说明书

本发明公开了一种离子交换净化磷酸的系统及方法，该系统包括离子交换塔、缓冲槽、洗涤槽、洗钙镁槽、脉冲室等。湿法磷酸贮槽通过湿法磷酸泵与离子交换塔上部进口相连，离子交换塔下部出口通过净化磷酸贮槽与净化磷酸泵相连。湿法磷酸从离子交换塔上部进口进入塔内，塔内装有离子交换树脂，磷酸自上而下流过树脂，磷酸中的钙和镁离子被树脂结合，净化后的磷酸从塔的下部出口流出。采用以上系统及方法，脱除湿法磷酸中钙和镁离子，用于制造过磷酸、高品位的磷酸铵和重钙以及性质稳定的聚磷酸，以取代高能耗、高污染的热法磷酸，本专利旨在节能降耗、降低生产装置碳排放、减少操作和维修费用。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种离子交换净化磷酸的系统及方法，具体说是一种利用树脂对杂质离子的化学结合，将湿法磷酸中的阳离子杂质固定在树脂上，同时得到目标产品——净化磷酸，结合了杂质离子的树脂分别用洗涤水洗涤和稀硫酸脱除磷酸和钙、镁等杂质，然后去离子交换净化磷酸树脂再生系统的新工艺。

背景技术

磷酸是一种重要的中间化学产品，其用途概括起来有两个方面，即化肥生产和工业磷酸盐生产，用酸分解磷矿生产的湿法磷酸由于其杂质含量高则主要用于化肥生产，除了化肥以外的其它工业领域，湿法磷酸难以得到广泛的应用，通常在这些场合使用热法磷酸。与湿法磷酸相比，热法磷酸是一种高能耗、高污染的产品，如需用湿法磷酸制出优质的磷酸盐，就要对湿法磷酸进行净化处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子交换净化磷酸的系统及方法，该系统包括离子交换塔、缓冲槽、洗涤槽、洗钙镁槽、脉冲室等。来自界区的湿法磷酸进入湿法磷酸贮槽，湿法磷酸贮槽中的湿法磷酸经湿法磷酸泵从离子交换塔上部进口进入离子交换塔内，塔内装载树脂颗粒，湿法磷酸自上而下流过树脂，磷酸中的钙和镁离子被树脂结合，脱除了钙和镁离子的目标产品——净化磷酸从离子交换塔下部出口去净化磷酸贮槽，净化磷酸贮槽中的目标产品——净化磷酸经净化磷酸泵去界区，来自离子交换净化磷酸树脂再生系统的再生树脂从离子交换塔底部进口进入离子交换塔内，结合了钙和镁离子的树脂从离子交换塔顶部出口经缓冲槽顶部进口进入缓冲槽，缓冲槽中的树脂从缓冲槽底部出口经洗涤槽顶部A进口进入洗涤槽，来自离子交换净化磷酸树脂再生系统的洗涤水经洗涤槽顶部B进口进入洗涤槽，在洗涤槽中用洗涤水对树脂进行洗涤，洗涤后洗涤液从洗涤槽底部出口去界区生产磷酸，树脂从洗涤槽侧面出口经洗钙镁槽顶部A进口进入洗钙镁槽，来自离子交换净化磷酸后处理系统的稀硫酸经洗钙镁槽顶部B进口进入洗钙镁槽，在洗钙镁槽中树脂上的钙和镁被硫酸的氢离子置换，脱除了钙镁的树脂从洗钙镁槽侧面出口经脉冲室顶部进口进入脉冲室，脉冲室中的树脂从脉冲室底部出口去离子交换净化磷酸树脂再生系统。

采用以上系统及方法，脱除湿法磷酸中钙和镁离子，用于制造过磷酸、高品位的磷酸铵和重钙以及性质稳定的聚磷酸，以取代高能耗、高污染的热法磷酸，本专利旨在节能降耗、降低生产装置碳排放、减少操作和维修费用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种离子交换净化磷酸的系统，该系统包括离子交换塔、缓冲槽、洗涤槽、洗钙镁槽和脉冲室，湿法磷酸贮槽进口与来自界区的湿法磷酸管道相连，湿法磷酸贮槽下部出口与离子交换塔上部进口相连，离子交换塔下部出口与去界区的净化磷酸管道相连。

上述系统中：离子交换塔底部进口与来自离子交换净化磷酸树脂再生系统的再生树脂管道相连，离子交换塔顶部出口通过缓冲槽与洗涤槽顶部A进口相连，洗涤槽侧面出口通过洗钙镁槽与脉冲室顶部进口相连，脉冲室底部出口与去离子交换净化磷酸树脂再生系统的树脂管道相连。

上述系统中：洗涤槽顶部B进口与来自离子交换净化磷酸树脂再生系统的洗涤水管道相连，洗涤槽底部出口与去界区的洗涤液管道相连；洗钙镁槽顶部B进口与来自离子交换净化磷酸后处理系统的稀硫酸管道相连，洗钙镁槽底部出口与去离子交换净化磷酸后处理系统的洗钙镁液管道相连。

上述系统中：洗涤槽带有洗涤槽搅拌器，洗钙镁槽带有洗钙镁槽搅拌器。