本发明专利技术涉及湿法磷酸的净化技术领域，涉及一种氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用、湿法磷酸的脱色方法及装置。本发明专利技术提供的湿法磷酸的脱色方法，将湿法磷酸用氮基氧化剂进行脱色反应，并以空气作为氧化剂，对脱色反应生成的气体产物进行氧化，然后将氧化生成的二氧化氮与吸收剂反应，生成氮基氧化剂以循环利用。本发明专利技术的湿法磷酸的脱色方法及装置，工艺过程简单、操控方便、高效、低耗、效果好，并且对湿法磷酸起到有效的脱色作用，提高下游产品的颜色质量，如磷复肥产品的颜色质量；同时氮基氧化剂成本低廉并且可以循环使用，设备投资少，不会引入其他的离子或杂质，同时也不会造成环境污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法磷酸的净化
，尤其涉及一种氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用、湿法磷酸的脱色方法及装置。
技术介绍
用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿制得的磷酸的方法是湿法磷酸生产中较常用的方法。由于热法磷酸生产成本高，而且能耗高，在当前世界各国节约能源、减少碳排放量的要求下，对湿法磷酸进行脱色和净化处理代替热法磷酸实大势和潮流。湿法磷酸作为一种重要的化工中间产品，是磷酸铵、复合肥料生产的主要原料。湿法磷酸由于矿源的不同，呈现出不同的颜色，而磷酸铵、复合肥料的颜色主要受磷酸颜色的影响。例如采用湿法磷酸直接生产磷酸二铵，则只能生产灰色或深灰色的二铵产品，不能满足消费者对产品外观的要求。消费者通常会把肥料的颜色作为判断肥料质量的一项重要指标，因此，消除产品中的黑色成分，提高产品的颜色质量，是亟待解决的一个问题。湿法磷酸中的颜色主要受其中的有机物影响，因此湿法磷酸的脱色主要就是脱除湿法磷酸中的有机物。目前，国内外在湿法磷酸脱色方面做了大量的工作，普遍采用的是活性炭脱色法、活性炭和双氧水结合的脱色方法、有机溶剂法或者溶剂萃取法等。但是现有的这些方法往往都存在局限性，如工艺相对复杂、成本过高、环境污染、引入其他的离子或杂质，或影响原磷酸的浓度等等。例如有机溶剂法是对湿法磷酸进行混合、分离处理，能达到一定的脱色效果，但是产生的有机相萃取物还需进一步处理，过程复杂，能以实现工业化。采用活性炭对湿法磷酸进行脱色，脱色效果较不理想，一般需要对活性炭进行改性处理，并需要过滤分离出活性炭，处理成本及再生成本高，过程相对复杂。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用，该氮基氧化剂成本低廉，脱色效果好，并且能够循环利用，回收成本低。本专利技术的第二目的在于提供一种操作控制简单、能耗低、脱色剂成本低并且能够回收利用的湿法磷酸的脱色方法。本专利技术的第三目的在于提供一种湿法磷酸的脱色装置，采用该装置进行湿法磷酸脱色，设备投资少，工艺过程简单，并且高效、低耗、经济、环保。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用。作为进一步优选技术方案，所述氮基氧化剂用于湿法磷酸生产磷酸初品的脱色，并且脱色后的磷酸初品用于磷复肥的生产。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种湿法磷酸的脱色方法，将湿法磷酸用氮基氧化剂进行脱色反应，并以空气作为氧化剂，对脱色反应生成的气体产物进行氧化，然后将氧化生成的二氧化氮与吸收剂反应，生成氮基氧化剂以循环利用。作为进一步优选技术方案，所述的湿法磷酸的脱色方法包括以下步骤：脱色：将湿法磷酸在反应釜中用氮基氧化剂进行脱色反应，氮基氧化剂与湿法磷酸中的有机物在搅拌下反应后，以气体形式通过引风装置引入至氧化装置中；氧化：氧化装置中通入空气，与通过引风装置引入的气体发生氧化反应，生成二氧化氮；回收：将生成的二氧化氮引入到吸收塔中，在吸收塔中喷入吸收剂，吸收剂将二氧化氮吸收后又生成氮基氧化剂，将生成的氮基氧化剂引入到反应釜中循环利用。作为进一步优选技术方案，所述氮基氧化剂为硝酸铵或者硝酸；所述吸收剂为水或者氨水。作为进一步优选技术方案，所述氮基氧化剂的加入质量为湿法磷酸质量的0.1％～15％，反应时间为2分钟～150分钟，反应温度为25℃～90℃；优选地，所述氮基氧化剂的加入质量为湿法磷酸质量的0.2％～10％，反应时间为10分钟～120分钟，反应温度为35℃～60℃；所述脱色反应生成的气体与空气的体积比为1：10～30；优选地，所述脱色反应生成的气体与空气的体积比为1：10～15。作为进一步优选技术方案，所述引风装置使得反应釜的上部空间保持为负压；所述吸收塔中通过喷淋泵喷入吸收剂，所述喷淋泵为喷头提供的工作压力大于等于4kgf/cm2。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供一种用于以上所述的湿法磷酸脱色的方法所使用的湿法磷酸的脱色装置，包括反应釜、引风装置、氧化装置和吸收塔，所述反应釜的上端设置有回收液进口和气体出料口，引风装置设置有气体进口和气体出口，氧化装置设置有第一进气口、第二进气口和出气口，吸收塔设置有进风口、吸收剂进口和回收液出口；所述反应釜的气体出料口与引风装置的气体进口相连通，引风装置的气体出口与氧化装置的第一进气口相连通，氧化装置的第二进气口与空气相连通，氧化装置的出气口与吸收塔的进风口相连通，吸收塔的吸收剂进口与吸收剂输送装置相连通，吸收塔的回收液出口与反应釜的回收液进口相连通。作为进一步优选技术方案，所述反应釜的上端还设置有原料进口和氧化剂进口，反应釜的下端设置有液体出料口；所述反应釜内部设置有搅拌器和加热器，所述加热器与温度控制器相连接，所述反应釜上还设置有液位计；所述吸收塔的外部设置有用于输送吸收剂的喷淋泵，所述吸收塔的内部设置有多个喷头，所述喷淋泵与喷头相连接；所述吸收塔的外部还设置有回收液输送泵，所述回收液输送泵分别与吸收塔的回收液出口和反应釜的回收液进口相连接。作为进一步优选技术方案，所述液位计为雷达液位计，所述雷达液位计安装在反应釜顶部的一侧；所述吸收塔的内部还设置有除沫器，所述除沫器位于所述喷头的上方。所述的湿法磷酸的脱色装置的工作过程如下：(1)准备工作：将喷淋泵和回收液输送泵开启，使吸收塔正常运行，将引风装置和空气输送设备开启，并且使氧化装置处于待用状态，反应釜清理干净也处于待用状态。(2)脱色：将湿法磷酸通过反应釜上端的原料进口注入到反应釜中，同时开启反应釜中的搅拌器，待反应釜上的液位计显示约80％的液位时，则停止注入湿法磷酸，然后通过反应釜上端的氧化剂进口向反应釜中加入氮基氧化剂，氮基氧化剂与与湿法磷酸中的有机物在搅拌下发生脱色反应，然后以气体形式从反应釜上端的气体出料口进入到引风装置中，而脱色后的磷酸初品则通过反应釜下端的液体出料口进入到下一个工序中。(3)氧化：脱色反应生成的气体从引风装置的气体出口通过氧化装置的第一进气口进入至氧化装置中，空气通过第二进气口进入至氧化装置中，脱色反应生成的气体中的一氧化氮与空气中的氧气发生氧化反应生成二氧化氮。(4)回收：二氧化氮通过吸收塔的进风口进入至吸收塔中，吸收剂通过喷淋泵进入至吸收塔中，在吸收塔中将二氧化氮吸收生成氮基氧化剂，而生成的氮基氧化剂通过回收液输送泵又输送至反应釜中，进而实现氮基氧化剂的循环利用。本专利技术提供的湿法磷酸的脱色方法的原理是，湿法磷酸中的颜色受到其中的有机物的影响，氮基氧化剂如硝酸和硝酸铵，将有机物氧化，而硝酸和硝酸铵被还原成一氧化氮，一氧化氮被空气氧化成二氧化氮，二氧化氮被水或者氨水吸收，又生成硝酸或硝酸铵。氮基氧化剂为硝酸和硝酸铵时，湿法磷酸脱色工艺过程中涉及到反应方程式如下：2NO+O2＝2NO23NO2+H2O＝HNO3+NO2NO2+NH3·H2O＝N2+NH4NO3+3H2O与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用，该氮基氧化剂成本低廉，脱色效果好，并且能够循环利用，回收成本低。2、本专利技术提供的湿法磷酸的脱色方法，包括脱色、氧化和回收的步骤，其采用的氮基氧化剂在脱色步骤中，被碳化成气体，并本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种氮基氧化剂在湿法磷酸脱色反应中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述氮基氧化剂用于湿法磷酸生产磷酸初品的脱色，并且脱色后的磷酸初品用于磷复肥的生产。3.一种湿法磷酸的脱色方法，其特征在于，将湿法磷酸用氮基氧化剂进行脱色反应，并以空气作为氧化剂，对脱色反应生成的气体产物进行氧化，然后将氧化生成的二氧化氮与吸收剂反应，生成氮基氧化剂以循环利用。4.根据权利要求3所述的湿法磷酸的脱色方法，其特征在于，包括以下步骤：脱色：将湿法磷酸在反应釜中用氮基氧化剂进行脱色反应，氮基氧化剂与湿法磷酸中的有机物在搅拌下反应后，以气体形式通过引风装置引入至氧化装置中；氧化：氧化装置中通入空气，与通过引风装置引入的气体发生氧化反应，生成二氧化氮；回收：将生成的二氧化氮引入到吸收塔中，在吸收塔中喷入吸收剂，吸收剂将二氧化氮吸收后又生成氮基氧化剂，将生成的氮基氧化剂引入到反应釜中循环利用。5.根据权利要求3所述的湿法磷酸的脱色方法，其特征在于，所述氮基氧化剂为硝酸铵或者硝酸；所述吸收剂为水或者氨水。6.根据权利要求3所述的湿法磷酸的脱色方法，其特征在于，所述氮基氧化剂的加入质量为湿法磷酸质量的0.1％～15％，反应时间为2分钟～150分钟，反应温度为25℃～90℃；优选地，所述氮基氧化剂的加入质量为湿法磷酸质量的0.2％～10％，反应时间为10分钟～120分钟，反应温度为35℃～60℃；优选地，所述脱色反应生成的气体与空气的体积比为1：10～30，优选为1：10～15。7.根据权利要求4所述的湿法磷酸的脱色方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文科，王宝安，刘娜，
申请(专利权)人：秦皇岛天鼎化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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