湿法磷酸生产中硫酸加入反应系统的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种湿法磷酸生产中硫酸加入反应系统的方法。将反应所需的全部或者部分硫酸加入到反应系统闪蒸冷却器进口管道内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器出口管道内的料浆中。本发明专利技术能够有效消除反应槽中硫酸浓度局部过高的现象，降低反应槽中不同区域的硫酸浓度差，提高磷矿分解转化率；同时，还能消除反应槽中温度局部过高的问题，降低反应槽中不同区域的温度差，改善磷石膏结晶，实现反应槽、消化养晶槽温度的稳定控制，从而减轻设备腐蚀、提高装置产能。该方法只需在原有湿法磷酸反应装置上，新增部分输送管道、流量计和调节阀门，简单易行，投资省，效果好，经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。将反应所需的全部或者部分硫酸加入到反应系统闪蒸冷却器进口管道内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器出口管道内的料浆中。本专利技术能够有效消除反应槽中硫酸浓度局部过高的现象，降低反应槽中不同区域的硫酸浓度差，提高磷矿分解转化率；同时，还能消除反应槽中温度局部过高的问题，降低反应槽中不同区域的温度差，改善磷石膏结晶，实现反应槽、消化养晶槽温度的稳定控制，从而减轻设备腐蚀、提高装置产能。该方法只需在原有湿法磷酸反应装置上，新增部分输送管道、流量计和调节阀门，简单易行，投资省，效果好，经济效益显著。【专利说明】
本专利技术属于湿法磷酸生产
，具体涉及一种湿法磷酸生产中将硫酸加入反应系统的方法。
技术介绍
在现有湿法磷酸生产工艺中，是连续地将硫酸直接加入到反应槽中，与连续加入的磷矿进行反应。由于硫酸浓度较高，且只能加到反应槽内料浆的上表层，在反应槽搅拌桨的有限搅拌作用下，很难快速分散均匀，容易造成硫酸浓度局部过高，在横向、纵向以及垂直方向的不同区域出现明显的硫酸浓度差，并带来以下问题:(I)磷矿被硫酸钙膜包裹，产生钝化，影响分解反应，导致转化率下降；(2)反应槽顶盖、搅拌桨、轴等设备腐蚀加剧，故障率高，经常因腐蚀问题而停车检修；(3)生成更多晶核，导致磷石膏结晶细小，过滤、洗涤性能变差，洗涤率、过滤 能力下降，原料消耗和生产成本上升。(4)反应槽中的硫酸浓度高，还会释放出较多稀释热，导致反应槽中局部温度过高，在横向、纵向以及垂直方向等不同区域出现明显的温度差，进一步加剧了设备腐蚀，并影响磷石膏结晶及其过滤、洗涤性能，导致原料消耗和生产成本上升。为解决上述问题，出现了与湿法磷酸生产相关的硫酸槽外稀释工艺，加水将硫酸稀释，通过换热器换热，移走稀释热后，再加入到反应槽反应区域内。该技术可以较好地解决反应槽中温度差问题、部分解决浓度差问题，但需要新增较多附属设备，占地大，设备投资及运行费用高；而且，槽外稀释后的低浓度硫酸会将多量的水带入反应槽，将相应减少磷石膏洗涤水量，降低洗涤率，又会造成原料消耗和生产成本的增加。也有把硫酸与返回反应槽的稀磷酸先进行混合，再加入反应槽反应区域的方法；还有将硫酸多点分散加入到反应槽中的不同区域，以及喷洒强化分散性等一些方法，但这些方法都不能全面解决反应槽存在的硫酸浓度差问题，稀释热、反应热集中释放引起的温度差问题以及设备腐蚀问题。现有技术中尚未有能很好地克服上述问题的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种在湿法磷酸生产中将硫酸加入反应系统的方法。以减轻设备腐蚀、减少料浆温度波动、提高产能，降低消耗和生产成本。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明，本专利技术所采用的百分数均为质量百分数。，其特征在于:将硫酸加入到反应系统闪蒸冷却器进口管道内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器出口管道内的料浆中。将硫酸同时加入到上述三个加入点的料浆中，或者将硫酸同时加入到其中的任意两个加入点的料浆中。加入的硫酸为反应所需硫酸总量的10%-100%。当硫酸加入反应系统闪蒸冷却器进口管道内的料浆中时，具体加注点选择位于闪蒸冷却器前端的闪冷循环泵进口管道或者出口管道内的料浆中。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点:1、本专利技术首创将硫酸加入到经闪蒸冷却器冷却的循环料浆中。由于循环料浆流量很大，且管道内料浆流速较快，硫酸与循环料浆短时间内即可充分混匀。硫酸均匀分散于循环料浆中，大幅度降低了硫酸浓度，而较低浓度的硫酸再进入反应槽，减轻了设备腐蚀。同时，低浓度硫酸容易快速分散，消除了反应槽中硫酸浓度局部过高的问题，降低反应槽中不同区域的硫酸浓度差，提高了磷矿分解转化率。2、本专利技术首创在闪蒸冷却器中加入硫酸，或者在闪蒸冷却器进料管道，即闪冷循环泵进口或出口料浆中加入硫酸，在与料浆混合时会释放大量的稀释热，使料浆温度上升，并随即在闪蒸冷却器中完成闪急沸腾蒸发，蒸发出大量水分，使得硫酸的稀释热以及磷矿与硫酸的反应热同时被移走，不会带入反应槽，从而减轻了反应槽的热负荷，消除反应槽中温度局部过高的问题，降低反应槽中不同区域的温度差，从而改善磷石膏结晶，减轻设备腐蚀，实现反应槽、消化养晶槽温度的稳定控制，提高装置产能，降低消耗和生产成本。 3、本专利技术在原有湿法磷酸反应装置上，只需增加部分硫酸输送管道、流量计和自动调节阀即可实现，简单易行，投资省，效果好，经济效益显著。【专利附图】【附图说明】图1为现有技术中硫酸加入反应系统的工艺流程示意图；图2为应用本专利技术的方法将硫酸加入反应系统的工艺流程示意图；【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步的说明，但它们均不是对本专利技术的限定。实施例1如附图2所示，保持1000t/d湿法磷酸生产装置原有设备不变，保持原有Φ0.20m硫酸输送管道、输送泵、流量计、自动调节阀以及连接到反应槽反应区域内的硫酸加入支管不变，新增Φ0.20m硫酸输送管道与反应系统闪蒸冷却器出口管道连接，并在新增的硫酸输送管道上加装流量计、自动调节阀，实现硫酸加入和自动调节控制。为使硫酸加入分布更均匀，插入到闪蒸冷却器出口管道内料浆中的硫酸加入管上布孔，便于硫酸均匀分散。反应槽投磷矿量160t (干矿)/h，浓度为98%的硫酸加入总量为123t/h，将原有Φ0.20m硫酸输送管道阀门关闭，通过新增的Φ0.20m硫酸加入管道将占总量100%的硫酸全部加入到反应系统闪蒸冷却器出口料浆中。硫酸加入前闪蒸冷却后的料浆温度78.(TC，硫酸加入混合后返回反应槽的循环料浆温度82°C，反应槽I区料浆温度79.(TC。反应槽磷矿分解转化率97.6%，过滤机磷石膏洗涤率99.2%，反应系统磷收率97.0%。实施例2如附图2所示，保持1000t/d湿法磷酸生产装置原有设备不变，保持原有Φ0.20m硫酸输送管道、输送泵、流量计、自动调节阀以及连接到反应槽反应区域内的硫酸加入支管不变，新增Φ0.20m硫酸输送管道，并与反应系统闪蒸冷却器出口管道连接，在新增硫酸输送管道上加装流量计、自动调节阀，实现硫酸加入和自动调节控制。为使硫酸加入分布更均匀，插入到闪蒸冷却器出口管道内料浆中的硫酸加入管上布孔，便于硫酸分散均匀。反应槽投磷矿量160t (干矿)/h，浓度为98%的硫酸加入总量为123t/h，将原有Φ0.20m硫酸输送管道阀门置于25%开度，通过原有管道，将占总量25%的硫酸，即30.8t/h仍然加入到反应槽的反应区域；通过新增Φ0.20m硫酸加入管道，将占总量75%的硫酸，即92.2t/h加入到闪蒸冷却器出口料浆中，硫酸加入前循环料浆即闪蒸冷却后料浆温度78.(TC，硫酸加入混合后循环料浆即返回反应槽的循环料浆温度81.3°C，反应槽I区料浆温度79.(TC。反应槽磷矿分解转化率97.3%，过滤机磷石膏洗涤率99.0%，反应系统磷收率96.3%。实施例3如附图2所示，保持1000t/d湿法磷酸生产装置原有设备不变，保持原有Φ0.20m硫酸输送管道、输送泵、流量计、自动调节阀以及连接到反应槽反应区域内的硫酸加入支管不变，新增Φ0.20m硫酸输送管道，并与反应系统闪蒸冷却器出口管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
湿法磷酸生产中硫酸加入反应系统的方法，其特征在于：将硫酸加入到反应系统闪蒸冷却器进口管道内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器内的料浆中，或是将硫酸加入到闪蒸冷却器出口管道内的料浆中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王煜，师永林，资学民，
申请(专利权)人：云南三环中化化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：