一种磷酸脲加工系统技术方案

本实用新型专利技术涉及磷酸脲加工领域，公开了一种磷酸脲加工系统，包括磷酸预处理单元和磷酸脲合成单元，磷酸预处理单元包括磷酸回收塔，磷酸回收塔的上部连通有废磷酸进料管，磷酸回收塔的中部连通有脱盐水进料管；磷酸回收塔的出料端连接有再沸器；磷酸脲合成单元包括反应釜和连续结晶器。本实用新型专利技术在废磷酸预处理时，通过向磷酸回收塔引入脱盐水，能够提高磷酸中杂酸的去除率，提高磷酸的收率；在合成磷酸脲后，利用连续结晶过程有效去除了废磷酸中带入的各种金属离子，特别是重金属离子，使得经本技术方案系统制备而成的磷酸脲产品质量满足GB/T27805

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸脲加工系统


[0001]本技术涉及磷酸脲加工领域，具体涉及一种磷酸脲加工系统。

技术介绍

[0002]磷酸是光电行业常用的蚀刻液之一，在蚀刻操作过程中，磷酸会逐渐被消耗或者纯度出现下降，此时需要进行置换，会产生大量含磷酸的蚀刻废酸(废磷酸)。废磷酸蚀刻液属于强酸腐蚀性危险废液，未经处理的蚀刻废液排放后会引起土壤酸化，水体富营养化等严重的环境污染，对人类的日常生活造成很大影响。
[0003]对于混合物中磷酸的提取或者利用，国内外都做了大量研究工作，主要包括萃取分离法和化学沉淀法等方法。其中，萃取分离法主要是采用萃取法从醋酸
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硝酸
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磷酸系混酸废液中分离回收磷酸；但是萃取法最大的不足在于萃取法投资大，磷酸产品附加值低，废水量大。而化学沉淀法目前研究较多，主要产品有磷酸氢钙和磷酸一铵，但磷酸氢钙和磷酸一铵的市场较为饱和，产品附加值低，同时会有较多的废水废渣产生，且产品中硝酸、醋酸和金属离子的去除率的关键指标没有得到有效的说明。因此，亟需开发一种新型的废磷酸回收利用技术，旨在去除废磷酸中杂酸、重金属等有害物质，同时开发其配套系统。

技术实现思路

[0004]本技术意在提供一种磷酸脲加工系统，旨在实现废磷酸回收利用的同时，降低产品中杂酸、重金属等有害物质。
[0005]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种磷酸脲加工系统，包括磷酸预处理单元和磷酸脲合成单元，磷酸预处理单元包括磷酸回收塔，磷酸回收塔的上部连通有废磷酸进料管，磷酸回收塔的中部连通有脱盐水进料管；磷酸回收塔的出料端连接有再沸器；磷酸脲合成单元包括反应釜和连续结晶器。
[0006]本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中，针对废磷酸的回收利用，摒弃了目前现有技术中常用的间歇多次蒸馏浓缩工艺，而是基于提升产品收率和生产效率考虑，创造性的采用了连续化精馏处理工艺，通过对废磷酸纯化除杂后，与尿素反应生成磷酸脲产品。该工艺主要依托于磷酸脲加工系统完成，其中磷酸预处理单元主要是对磷酸进行除杂，在此过程中，通过向磷酸回收塔引入脱盐水，能够提高磷酸中杂酸的去除率，提高磷酸的收率。纯化后，气相部分从磷酸回收塔的塔顶排出，液相的磷酸从磷酸回收塔的底部出料并通过再沸器处理后进一步降低杂质含量。除杂后的磷酸与尿素在反应釜内合成磷酸脲产品，而后对磷酸脲产品进行连续结晶，能够保证磷酸脲的品质。
[0007]本技术方案的有益效果在于：
[0008]1、本技术方案中，在废磷酸预处理时，通过向磷酸回收塔引入脱盐水，能够提高磷酸中杂酸的去除率，提高磷酸的收率。
[0009]2、本技术方案中，在废磷酸从磷酸回收塔出料后，通过再沸器处理，能够进一步提高磷酸的除杂效果。
[0010]3、本技术方案中，在合成磷酸脲后，利用连续结晶过程有效去除了废磷酸中带入的各种金属离子，特别是重金属离子，使得经本技术方案系统制备而成的磷酸脲产品质量满足GB/T27805
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2011《工业磷酸脲》标准要求。
[0011]优选的，作为一种改进，连续结晶器的出料端连接有用于养晶的中间釜。
[0012]本技术方案中，中间釜一方面起到缓冲作用，便于生产操作；另一方面是养晶作用，可以完善由于操作失误导致的晶体颗粒度小，造成的美观和收率低的问题。
[0013]优选的，作为一种改进，磷酸回收塔的进料端分别设置有废磷酸预热器和脱盐水预热器。
[0014]本技术方案中，废磷酸预热器和脱盐水预热器分别用于对废磷酸和脱盐水的预热，通过预热处理能够保证后期磷酸回收塔的处理效果和处理效率。
[0015]优选的，作为一种改进，磷酸回收塔的顶端连接有出气管，磷酸回收塔的底端与再沸器之间连接有磷酸出料泵。
[0016]本技术方案中，经磷酸回收塔处理后，气相部分沿出气管从磷酸回收塔的顶端排出，而磷酸则在磷酸出料泵的作用下从磷酸回收塔的底部被出料，结构设计合理，能够实现气相、液相的分离。
[0017]优选的，作为一种改进，出气管连接有冷凝器组件，冷凝器组件包括一级冷凝器和二级冷凝器。
[0018]本技术方案中，气相部分经出气管排出后，进入到冷凝组件内进行冷凝，通过冷凝后一部分返回磷酸塔回流，可实现回收利用；一部分去废水处置，实现集中处理。
[0019]优选的，作为一种改进，二级冷凝器的出料端连接有回流罐。
[0020]本技术方案中，回流罐用于收集和暂存经冷凝后的气相，而后回流罐内的液体在回流泵的加压作用下返回磷酸回收塔。
[0021]优选的，作为一种改进，再沸器远离磷酸出料泵的一端连接有磷酸冷却器，且再沸器与磷酸回收塔之间还连通有回流管道。
[0022]本技术方案中，磷酸从磷酸回收塔的塔底出料后，一部分经再沸器加热后经回流管道返回磷酸回收塔，另一部分经磷酸冷却器后进入磷酸罐，结构设计合理。
[0023]优选的，作为一种改进，连续结晶器内设置有搅拌推进器。
[0024]本技术方案中，通过在连续结晶器内设置搅拌推进器，能够将物料连续均匀向前推进，保证系统的稳定运行。
[0025]优选的，作为一种改进，中间釜的出料端设置有离心机。
[0026]本技术方案中，经中间釜养晶处理后，磷酸脲经离心机进行固液分离，液体部分为饱和磷酸脲，返回反应釜继续参加反应；固体部分为磷酸脲产品。
[0027]优选的，作为一种改进，反应釜内设置有搅拌机构。
[0028]本技术方案中，通过在反应釜内设置搅拌机构，能够增加磷酸与尿素的有效接触，从而保证反应充分。
附图说明
[0029]图1为本技术实施例1中磷酸脲加工系统布局图。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施方式进一步详细说明，但本技术的实施方式不限于此。若未特别指明，下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；所用的实验方法均为常规方法；所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
[0031]说明书附图中的附图标记包括：磷酸回收塔1、废磷酸预热器2、脱盐水预热器3、出气管4、一级冷凝器5、二级冷凝器6、回流罐7、再沸器8、磷酸冷却器9、回流管道10、磷酸罐11、反应釜12、连续结晶器13、中间釜14、离心机15。
[0032]实施例基本如附图1所示：一种磷酸脲加工系统，包括磷酸预处理单元和磷酸脲合成单元。
[0033]磷酸预处理单元主要用于对废磷酸进行除杂，磷酸预处理单元包括磷酸回收塔1，磷酸回收塔1的上部连通有废磷酸进料管，废磷酸进料管上设置有磷酸进料泵，且磷酸进料泵与磷酸回收塔1之间设置有废磷酸预热器2。磷酸回收塔1的中部连通有脱盐水进料管，脱盐水进料管上设置有脱盐水进料泵，脱盐水进料泵与磷酸回收塔1之间设置有脱盐水预热器3。
[0034]磷酸回收塔1内装填有搪瓷波纹板规整填料，实际应用也可根据实际需要具体选择其他种类的填料；磷酸回收塔1的塔顶连通有出气管4，出气管4远离磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸脲加工系统，其特征在于：包括磷酸预处理单元和磷酸脲合成单元，所述磷酸预处理单元包括磷酸回收塔，磷酸回收塔的上部连通有废磷酸进料管，磷酸回收塔的中部连通有脱盐水进料管；磷酸回收塔的出料端连接有再沸器；所述磷酸脲合成单元包括反应釜和连续结晶器。2.根据权利要求1所述的一种磷酸脲加工系统，其特征在于：所述连续结晶器的出料端连接有用于养晶的中间釜。3.根据权利要求2所述的一种磷酸脲加工系统，其特征在于：所述磷酸回收塔的进料端分别设置有废磷酸预热器和脱盐水预热器。4.根据权利要求3所述的一种磷酸脲加工系统，其特征在于：所述磷酸回收塔的顶端连接有出气管，磷酸回收塔的底端与再沸器之间连接有磷酸出料泵。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国平，左姣，聂爽，陈明翠，倾彩霞，
申请(专利权)人：新中天环保股份有限公司，
类型：新型
国别省市：