硫酸磷酸混酸冷却器制造技术

硫酸磷酸混酸冷却器，属磷酸生产技术领域，具体涉及萃取磷酸生产中硫酸磷酸混合与冷却。它主要包括设置有中心管、中心管外围套管的硫酸溢流器，溢流器上有进气口、进酸口，中心管的出口下方设置有挡板，形成帘幕的淡磷酸与形成液滴的硫酸混合，达到混合与冷却双重目的。由于硫酸磷酸的混合和冷却主要在萃取槽上方的气相中进行，冷却过程的传热、传质系数高，且混酸冷却器不易堵塞，料浆液面上的泡沫厚度对冷却效率影响较小。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
硫酸磷酸混酸冷却器一种硫酸磷酸混酸冷却器，属无机化工磷酸生产
，具体涉及萃取磷酸生产中的硫酸磷酸混酸冷却器。萃取磷酸生产是以硫酸分解磷矿，生成磷酸、和二水磷石膏(简称磷石膏)的结晶料浆，这一反应过程可简写为：料浆中的磷酸和磷石膏结晶可采用过滤方法将它们进行分离，因此如何控制反应(结晶)温度，获得粗大稳定的磷石膏结晶就成为萃取磷酸生产的一个关键问题。萃取磷酸反应过程中，为维持反应槽中的液相有一定的磷酸浓度和液、固比，必需向反应槽中补充入一定量的淡磷酸。分解磷矿石的硫酸(浓度为93％H2SO4)，与淡磷酸混合产生的稀释热，占萃取磷酸反应热的80～93％。磷石膏结晶过程中的反应热通常使用：空气直接冷却法、料浆真空闪蒸冷却法、料浆间壁冷却法和硫酸、磷酸在常压下预混等四种冷却方法移走。这四种冷却方法的特点为：1．空气直接冷却料浆法简称空气直接冷却法或鼓风冷却法。空气直接冷却法的冷却效果与反应槽内的液面更新密切相关。由于反应槽内的液面更新受搅拌强度和液面上存在着泡沫层的影响，稀释热难于移走。此外，因浓硫酸直接加入反应料浆之中发出大量的稀释热，存在着硫酸局部过浓和温度局部过高现象，反应槽内的温度波动和温度差可达6～30℃温度控制较难，致使磷石膏结晶大小不均匀，由二水石膏转化成半水石膏的可能性较大，通常在磷石膏中的半水石膏含量最大可达15％，造成滤布变硬易于破损。2．料浆真空闪蒸冷却法简称真空冷却法。真空冷却的温度和移去的热量，由于只受磷酸浓度和闪蒸室内真空度的影响，故此冷却效率高，反应槽内的温度比空气直接冷却法均匀，可以得到较为均匀的磷石膏结晶。但是由于浓硫酸仍采用直接加入反应料浆的方法，因此尽管采用加大真空冷却料浆循环量，降低反应料浆温差，但-->是硫酸局部过浓和温度局部过高现象仍不能很好消除。并且由于料浆中含有25～30％(重量)的磷石膏结晶，料浆循环量愈大，料将输送过程中的能量损耗以及磷石膏和酸不溶物对设备的磨损也就愈大。3．料浆间壁冷却法简称间壁冷却法。料浆通过间壁热交换器进行冷却。由于料浆在热交换器器壁上易形成结垢，清洗困难，故此冷却效率很低，且设备材料难于解决，现已很少采用。鼓风冷却法、真空冷却法和间壁冷却法，这三种方法的共同特点为：硫酸都是直接加入到反应料浆中。因此当浓度较高的硫酸与萃取料浆直接接触时，由于硫酸分布及料浆混合不均匀，会造成料浆局部硫酸浓度和温度过高现象，导致了磷石膏结晶大小不匀甚而产生半水石膏，降低了磷石膏的过滤强度或造成设备及管道的堵塞。为了避免因直接加入硫酸而导致料浆局部硫酸浓度和温度过高现象，目前常采用硫酸在加入反应(萃取)槽之前，在接近于常压下先在预混器中与来自过滤系统的淡磷酸进行直接混合的预混法。4、硫酸、磷酸预混法这一方法主要在于消除因硫酸直接加入萃取料浆造成的硫酸局部过浓和局部温度过高而采用的一种方法。该方法的目的只是混合，而并不考虑冷却，所以预混法的硫酸与磷酸的预混过程实质上为浓硫酸被淡磷酸稀释的过程，结果有大量稀释热放出，但由于预混器结构比较简单(直接混合)，携带大量稀释热的水蒸气不能及时排出，在预混器出口处的流体流动为不稳定的气、液二相流的脉冲式流动。因此预混器的冷却作用和消除硫、磷混酸中的硫酸局部过浓的目的也就受到很大限制。本技术的目的即为解决上述问题而设计的一种既能使硫酸、磷酸混合较好，又能达到较快冷却效果的硫酸磷酸混酸冷却器。本技术的主要技术方案为：它包括固定于萃取反应槽槽盖上的硫酸溢流器，该硫酸溢流器的上部有吸入空气的进气孔，下部有通入硫酸的进酸口，硫酸溢流器的中心设置有通入淡磷酸的中心管，中心管的出口下方设置有挡板，中心管外围有硫酸通过的套管，中心管、套管分别固定在硫酸溢流器壳体上。具体地说，上述结构分成淡磷酸帘幕生成、空气吸入和硫酸液滴生成三部分。当淡磷酸进入硫酸溢流器的中心管后，从中心管出口与其下方挡扳的间隙中喷出，形成一旋转的帘幕，硫酸从硫酸溢流器下部进酸口加入，而后进入中心管外的套管中，空气由硫酸溢流器上部进气孔吸入至套管，在套管出口处将硫酸分散成液滴，再与淡磷酸帘幕相接触进行混合。-->下面结合附图1对本技术的实施例进行详细说明：附图1为本技术实施例结构示意图。图中1-固定于萃取反应槽槽盖上的硫酸溢流器；2-硫酸溢流器1上部的进气孔；3-硫酸溢流器1下部的进酸口；4-硫酸溢流器1中心的中心管，固定在硫酸溢流器1的上壳体上；5-中心管4外围的套管，固定在硫酸溢流器1的下壳体上；6-中心管4出口下方的挡板。当淡磷酸进入中心管4后，从中心管4出口与其下方挡板6的间隙喷出，形成一旋转的帘幕；硫酸从进酸口3进入，通过硫酸溢流器1进入中心管4外围的套管5，空气由进气孔2吸入至套管5，这样在套管5的出口处将硫酸分散成液滴，与淡磷酸帘幕相接触进行混合。本技术由于直接安装在萃取槽槽盖上，因此可以利用萃取槽中的负压，将空气吸入至套管，在套管出口处将硫酸分散成液滴。大部份硫酸液滴与旋转的磷酸帘幕相接触，少部份硫酸与磷酸在萃取料浆中相混。由于混合与冷却过程主要在萃取槽上部的气相中同时进行，磷酸、硫酸的混合与器壁接触甚少，所以在混酸冷却器器壁上的结垢甚少，硫酸磷酸混酸冷却器不易堵塞，料浆液面上的泡沫层厚度对冷却效率影响较小。同时冷却过程的传热、传质系数高，提高了萃取槽的冷却效率。因此，本技术可达到硫酸磷酸混合与冷却的双重目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸磷酸混酸冷却器，其特征在于它主要包括固定于萃取反应槽槽盖上的硫酸溢流器，该硫酸溢流器的上部有吸入空气的进气孔，下部有通入硫酸的进酸口，硫酸溢流器的中心设置有通入淡磷酸的中心管，中心管的出口下方设置有挡板，中心管外围有硫酸通过的套管，中心管、套管分别固定在硫酸溢流器壳体上。

【技术特征摘要】
1、一种硫酸磷酸混酸冷却器，其特征在于它主要包括固定于萃取反应槽槽盖上的硫酸溢流器，该硫酸溢流器的上部有吸入空气的进气孔，下部有通入硫酸的进酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞政一，
申请(专利权)人：俞政一，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]