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技术方案

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。本发明专利技术有利于节能，降低生产成本。

A ferric phosphate production system used for heat recycling and the preparation of iron phosphate method

\u4e00\u79cd\u70ed\u91cf\u5faa\u73af\u5229\u7528\u7684\u78f7\u9178\u94c1\u751f\u4ea7\u7cfb\u7edf\uff0c\u5305\u62ec\u4f9d\u6b21\u76f8\u8fde\u901a\u7684\u4e9a\u94c1\u5236\u5907\u91dc(1)\uff1b\u6c27\u5316\u91dc(4)\uff1b\u5e76\u8054\u7684\u7b2c\u4e00\u3001\u7b2c\u4e8c\u3001\u7b2c\u4e09\u53cd\u5e94\u91dc(11\u30017\u300113)\uff1b\u6d17\u6da4\u538b\u69a8\u7cfb\u7edf\u548c\u9ad8\u6e29\u8131\u6c34\u7cfb\u7edf(16)\u3001\u6e29\u5ea6\u4f20\u611f\u5668\u548c\u5bfc\u70ed\u6cb9\u6e29\u63a7\u88c5\u7f6e\uff1b\u8fd8\u5305\u62ec\u8fde\u63a5\u6db2\u78b1\u8fdb\u6599\u548c\u4e9a\u94c1\u5236\u5907\u91dc(1)\u7684\u4e9a\u94c1\u6362\u70ed\u5668(3)\uff1b\u8fde\u63a5\u7b2c\u4e8c\u53cd\u5e94\u91dc(7)\u8fdb\u6599\u548c\u7b2c\u4e00\u53cd\u5e94\u91dc(11)\u51fa\u6599\u7684\u7b2c\u4e00\u6362\u70ed\u5668(6)\uff1b\u8fde\u63a5\u7b2c\u4e09\u53cd\u5e94\u91dc(13)\u8fdb\u6599\u548c\u7b2c\u4e8c\u53cd\u5e94\u91dc(7)\u51fa\u6599\u7684\u7b2c\u4e8c\u6362\u70ed\u5668(9)\uff0c\u8fde\u63a5\u7b2c\u4e00\u53cd\u5e94\u91dc(11)\u8fdb\u6599\u548c\u7b2c\u4e09\u53cd\u5e94\u91dc(13)\u51fa\u6599\u7684\u7b2c\u4e09\u6362\u70ed\u5668(15)\uff0c\u4e0a\u8ff0\u6362\u70ed\u5668(6\u30019\u300115)\u7528\u4e8e\u4f7f\u8fde\u63a5\u7684\u9ad8\u6e29\u7269\u6599\u548c\u4f4e\u6e29\u7269\u6599\u6362\u70ed\uff0c\u5145\u5206\u5faa\u73af\u5229\u7528\u53cd\u5e94\u8fc7\u7a0b\u7684\u70ed\u91cf\u3002 The invention is beneficial to save energy and reduce production cost.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术属于磷酸铁生产制备
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术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。本专利技术的技术方案是，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；本专利技术的专利技术点在于，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，本专利技术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。本专利技术优选设计成包括并联的第一反应釜、第二反应釜、第三反应釜，当有并联的三个反应釜时，所述换热器包括亚铁换热器、第一换热器、第二换热器和第三换热器；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、液碱同时进入第一反应釜、第二反应釜和第三反应釜；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；所述第二反应釜和第三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(即第三反应釜的进料)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三反应釜；所述第三换热器连接氧化釜的出料(即第一反应釜的进料)和第三反应釜的出料，用于使氧化釜中形成的三价铁离子原液与第三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。进一步的，本专利技术的磷酸铁生产系统还包括从导热油入口进入、从导热油出口流出的导热油形成的导热油通路，所述导热油通路与各反应釜之间设有气动阀，所述温度监测装置为温度传感器，所述温度控制装置为流量可调节的导热油，导热油通过反应釜夹套与反应釜内物料换热，给物料升温，通过调节与反应釜相连的控制气动阀开度来调节导热油流量以控制反应温度。进一步的，本专利技术的磷酸铁生产系统还包括控制器，所述控制器连接温度传感器和导热油气动阀，根据反应釜中温度传感器检测的温度，控制气动阀开度，实时调节导热油流量，从而控制反应釜中温度稳定至设定值。可以看出，本专利技术的各设备功能和专利技术核心为：亚铁制备釜，用于硫酸、磷酸、铁粉、去离子水制备硫酸亚铁，反应过程放出大量热量，温度可达85℃；亚铁换热器3，用于回收氧化后亚铁原液热量，液碱与亚铁原液换热，预热液碱；氧化釜，用于将亚铁离子氧化为三价铁离子原液，氧化温度不能太高，所以进料需要换热器移除部分热量；第一、第二、第三反应釜，并联的三个釜，都是用于合成磷酸铁，其出料温度太高，需降温后才能去后续工序，其反应温度通过调节导热油量控制；第一、第二、第三换热器，用于回收反应液热量，磷酸铁合成前，进料原液需升温，所以利用所述换热器回收出料反应液部分热量；三套反应器并联，形成热量回收环路，回收大部分热量。进一步的，本专利技术的磷酸铁生产系统中提及的换热器为常规管壳式换热器。本专利技术还提供了利用上述磷酸铁生产系统进行热量循环利用的磷酸铁生产制备的方法，包括以下步骤：a)将包括铁粉、硫酸、磷酸、去离子水的原料按一定配比进入亚铁制备釜，生成亚铁原液，反应大量放热，温度较高；b)将步骤a)获得的亚铁原液通过输送泵送入亚铁换热器，与经过混合器稀释后的液碱进行热量交换，亚铁原液温度下降；c)经步骤b)降温后的亚铁原液进入氧化釜，加双氧水氧化为铁原液；d)经步骤c)获得的铁原液经输送泵进入第一换热器，与第一反应釜出料反应液换热；e)经步骤d)预热后的铁原液进入第二反应釜，与经步骤b)预热后的碱液反应；f)第二反应釜的出料与第三反应釜的铁原液进料在第二换热器换热，换热后第二反应釜的出料温度下降，进入后续洗涤压榨高温脱水系统；g)经步骤f)换热后的铁原液进入第三反应釜，与经步骤b)预热后的碱液反应；h)第三反应釜的出料与第一反应釜的铁原液进料在第三换热器换热，换热后第三反应釜的出料温度下降，进入后续洗涤压榨高温脱水系统；i)经步骤h)换热后的铁原液进入第一反应釜本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)、第一反应釜(11)、洗涤压榨系统和高温脱水系统(16)；亚铁制备釜(1)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(4)用于将亚铁原液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，形成三价铁原液；第一反应釜(11)用于使三价铁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(16)用于过滤第一反应釜(11)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(1)、氧化釜(4)和第一反应釜(11)的出料口均装有运输泵以调节出料流量；还包括：加装有混合器(10)的液碱进料口，以进行液碱稀释和进料；温度监测装置，以监测各反应釜(1、4、11)中的温度；温度控制装置，以将第一反应釜(11)温度控制在预定值；其特征在于：还包括换热器，用于连接上述反应釜之间需要升温的物料和需要降温的物料，以进行热量循环利用。

【技术特征摘要】
1.一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)、第一反应釜(11)、洗涤压榨系统和高温脱水系统(16)；亚铁制备釜(1)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(4)用于将亚铁原液中的亚铁离子氧化为三价铁离子，形成三价铁原液；第一反应釜(11)用于使三价铁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(16)用于过滤第一反应釜(11)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(1)、氧化釜(4)和第一反应釜(11)的出料口均装有运输泵以调节出料流量；还包括：加装有混合器(10)的液碱进料口，以进行液碱稀释和进料；温度监测装置，以监测各反应釜(1、4、11)中的温度；温度控制装置，以将第一反应釜(11)温度控制在预定值；其特征在于：还包括换热器，用于连接上述反应釜之间需要升温的物料和需要降温的物料，以进行热量循环利用。2.如权利要求1所述的热量循环利用的磷酸铁生产系统，其特征在于，所述换热器包括亚铁换热器(3)和第一换热器(6)；所述亚铁换热器(3)连接液碱进料和亚铁制备釜(1)，用于使亚铁制备釜(1)中形成的亚铁原液与从液碱进料口送入的液碱进行热交换，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(4)、液碱进入第一反应釜(11)；所述第一换热器(6)连接氧化釜(4)的出料和第一反应釜(11)的出料，用于使氧化釜(4)中形成的三价铁原液与第一反应釜(11)中形成的磷酸铁进行热交换，以降温磷酸铁、预热三价铁原液，热交换之后的磷酸铁进入洗涤压榨系统和高温脱水系统(16)、三价铁原液进入第一反应釜(11)。3.如权利要求1所述的热量循环利用的磷酸铁生产系统，其特征在于，还包括与第一反应釜(11)并联的第二反应釜(7)，所述换热器包括亚铁换热器(3)、第一换热器(6)和第二换热器(9)；所述亚铁换热器(3)连接液碱进料和亚铁制备釜(1)，用于使亚铁制备釜(1)中形成的亚铁原液与从液碱进料口送入的液碱进行热交换，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(4)、液碱同时进入进入第一反应釜(11)和第二反应釜(7)；所述第一换热器(6)连接氧化釜(4)的出料和第一反应釜(11)的出料，用于使氧化釜(4)中形成的三价铁原液与第一反应釜(11)中形成的磷酸铁进行热交换，以降温磷酸铁、预热三价铁原液，热交换之后的磷酸铁进入洗涤压榨系统和高温脱水系统(16)、三价铁原液进入第二反应釜(7)；所述第二反应釜(7)与第一反应釜(11)功用相同；所述第二换热器(9)连接氧化釜(4)的出料和第二反应釜(7)的出料，用于使氧化釜(4)中形成的三价铁原液与第二反应釜(7)中形成的磷酸铁进行热交换，以降温磷酸铁、预热三价铁原液，热交换之后的磷酸铁进入洗涤压榨系统和高温脱水系统(16)、三价铁原液进入第一反应釜(11)。4.如权利要求1所述的热量循环利用的磷酸铁生产系统，其特征在于，还包括与第一反应釜(11)并联的第二反应釜(7)、第三反应釜(13)，所述换热器包括亚铁换热器(3)、第一换热器(6)、第二换热器(9)和第三换热器(15)；所述亚铁换热器(3)连接液碱进料和亚铁制备釜(1)，用于使亚铁制备釜(1)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(4)；液碱同时进入第一反应釜(11)、第二反应釜(7)和第三反应釜(13)；所述第一换热器(6)连接氧化釜(4)的出料和第一反应釜(11)的出料，用于使氧化釜(4)中形成的三价铁原液与第一反应釜(11)中形成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙锦，田湛秋，赵杰，王孟杰，曾鹏，欧阳志勇，
申请(专利权)人：江西艾德纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36