利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置，包括熱交換器，用磷酸二銨中和尾氣對(duì)稀磷酸加熱；閃蒸室，用來濃縮加熱后的稀磷酸；循環(huán)泵，將濃縮后的稀磷酸返回加熱；出酸泵，將濃度達(dá)到目標(biāo)濃度的稀磷酸輸送至中和反應(yīng)槽的工藝；大氣冷凝器，將閃蒸室抽出的水汽混合物進(jìn)行水氣液分離；真空泵，通過大氣冷凝器對(duì)閃蒸室進(jìn)行抽真空。用磷酸二銨中和尾氣濃縮稀磷酸，不僅能有效回收中和尾氣中的熱量，而且可以降低磷酸生產(chǎn)成本，減少中和尾氣中的氨和水蒸氣排放量，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
【專利說明】利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及濕法磷酸裝置中的磷酸二銨中和尾氣熱能利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在濕法磷酸裝置中，磷酸二銨裝置采用磷酸和氨中和后進(jìn)行噴漿造粒，由于中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生較高溫度和壓力的尾氣，尾氣直接進(jìn)入洗滌系統(tǒng)，經(jīng)兩級(jí)文丘里洗滌器和一級(jí)空塔洗滌處理后達(dá)標(biāo)排放。這種中和尾氣為溫度約100°C、壓力約0.2Mpa左右、且含有少量氨氣的水蒸汽，并且蒸汽量巨大，以 申請(qǐng)人:公司年產(chǎn)18萬噸的磷酸二銨裝置為例，每小時(shí)尾氣量達(dá)7.5萬立方，相當(dāng)于為7.5萬立方富含熱量的低壓蒸汽，尾氣洗滌處理需使用大量的水來洗滌尾氣中的氨和吸收熱量，造成水資源的浪費(fèi)，并且洗滌后的尾氣中仍含有少量氨，排放后在環(huán)境中形成巨大的磷銨霧(需用大量水洗滌才能滿足環(huán)保含氨排放量35kg/h)，不僅浪費(fèi)了資源，也對(duì)環(huán)境造成了影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是要提供一種利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置，不僅能有效利用中和尾氣的熱量，而且還可以降低磷酸生產(chǎn)成本。
[0004]本實(shí)用新型基于以下思路實(shí)現(xiàn):通常，磷酸過濾工序制得的稀磷酸需要濃縮方可進(jìn)入二銨生產(chǎn)工序，生產(chǎn)磷酸二銨復(fù)合肥。而無論是采用加熱濃縮，還是采用閃蒸室濃縮，均需要消耗較多能量，增加生產(chǎn)成本。而磷酸生產(chǎn)工序制得的稀磷酸通常溫度約為50°C，磷酸二銨中和尾氣溫度高達(dá)100°C，兩者之間溫差約50°C，可以充分利用溫度較高的磷酸二銨中和尾氣對(duì)磷酸生產(chǎn)工序制得的稀磷酸進(jìn)行加熱濃縮，既可以冷卻尾氣，減少洗滌系統(tǒng)處理用水量，還可以降低磷酸生產(chǎn)成本，可謂一舉兩得。
[0005]本實(shí)用新型利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置，包括:
[0006]一臺(tái)熱交換器，用來自濕法磷酸裝置的磷酸二銨中和尾氣對(duì)來自磷酸過濾工序重量百分比濃度為21?23%的稀磷酸加熱；
[0007]一個(gè)閃蒸室，用來濃縮經(jīng)熱交換器加熱后的稀磷酸；
[0008]一臺(tái)循環(huán)栗，用來將閃蒸室濃縮后的稀磷酸返回輸送至熱交換器加熱；
[0009]一臺(tái)出酸栗，用來將閃蒸室濃縮后濃度達(dá)到目標(biāo)濃度的稀磷酸輸送至磷酸二銨中和反應(yīng)槽的工藝；
[0010]一個(gè)大氣冷凝器，將閃蒸室抽出的水汽混合物進(jìn)行水氣液分離；
[0011]一臺(tái)真空栗，通過大氣冷凝器對(duì)閃蒸室進(jìn)行抽真空。
[0012]進(jìn)一步的，還包括一個(gè)氣液分離器，用來將經(jīng)熱交換器降溫后的磷酸二銨中和尾氣進(jìn)行氣液分離，以獲得含氨水溶液。
[0013]優(yōu)選地，所述熱交換器為列管換熱器，磷酸二銨中和尾氣走殼程，稀磷酸走管程。
[0014]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型通過利用磷銨中和尾氣熱能對(duì)稀磷酸進(jìn)行加熱，可以有效利用尾氣中的部分熱量，熱量利用率達(dá)到70%以上，稀磷酸的重量百分比濃度可由22%提升至28%，以年產(chǎn)18萬噸的磷酸二銨裝置為例，每年可節(jié)約資金約六百余萬元(以150元/t，330天/年計(jì));回收的含氨水溶液中氨的濃度可達(dá)5%，以年產(chǎn)18萬噸的磷酸二銨裝置為例，含氨水溶液回收量達(dá)5t/h，一年可回收1180噸氨。并且氣液分離后的尾氣溫度可降低至80°C以下，出氣液分離器尾氣中氨濃度可以降低至0.5%以下，后序尾氣洗滌處理所需用水量大大減少，以年產(chǎn)18萬噸的磷酸二銨裝置為例，洗滌系統(tǒng)用水量減少5t/h，而且洗滌后排放尾氣中氨含量降低至10kg/h以下，可以減少磷銨霧形成，有利于改善環(huán)境。并且此種方法操作容易、設(shè)備簡單、維護(hù)費(fèi)用低，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型如圖1所示:
[0017]列管換熱器I管程、閃蒸室3、循環(huán)栗4及其之間管道形成稀磷酸循環(huán)回路，來自磷酸過濾工序重量百分比濃度為21?23%的稀磷酸由稀酸管道11進(jìn)入的稀磷酸循環(huán)回路。濃度提升至目標(biāo)濃度的稀磷酸由出酸栗5經(jīng)出酸管道12送出至磷酸二銨中和反應(yīng)槽，用于生產(chǎn)磷酸二銨料漿。
[0018]來自中和反應(yīng)工序的磷酸二銨中和尾氣由進(jìn)氣管道15進(jìn)入列管換熱器I殼程后，經(jīng)出氣管道16進(jìn)入氣液分離器2，分離的含氨水溶液由回收管道13排出至回收系統(tǒng)處理利用，余氣經(jīng)余氣管道14進(jìn)入洗滌系統(tǒng)處理。
[0019]閃蒸室3上部通過真空管道17與大氣冷凝器6連接，真空栗7對(duì)大氣冷凝器6和閃蒸室3抽真空。大氣冷凝器6連接有循環(huán)水進(jìn)水管道9和循環(huán)水出水管道10，由閃蒸室3抽出的可凝性氣體在大氣冷凝器6內(nèi)進(jìn)入循環(huán)水中，以維持閃蒸室3提濃磷酸所需要的真空度和帶走多余熱量。
[0020]以年產(chǎn)18萬噸的磷酸二銨裝置為例，磷酸二銨中和尾氣溫度約100°C、壓力約
0.2Mpa左右，每小時(shí)尾氣7.5萬m3。列管換熱器I采用不銹鋼列管式換熱器，稀磷酸通過列管換熱器的流量是15m3/t，流出列管換熱器的中和尾氣溫度降低到80，氨液量是5t/h，余氣中氨含量可降低至0.5%以下，稀磷酸循環(huán)I小時(shí)濃度可達(dá)到28%。
[0021]本實(shí)施例采用重力分離的氣液分離器，即利用氣體和液體及固體不同的比重，飽和氣進(jìn)入分離器后液體瞬間失重與氣體分離，并利用出口氣的流速形成漩渦使比重大的液體沉積到分離器下部，分離后的氣體從分離器上部流出，考慮到尾氣的排放不至于使中和反應(yīng)槽憋壓，出口氣體流速流速控制在6m/s左右，氣液分離器直徑選擇1.2m,為保證有30%的存液量，高度選擇2m。
【權(quán)利要求】
1.利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置，其特征在于包括: 一臺(tái)熱交換器，用來自濕法磷酸裝置的磷酸二銨中和尾氣對(duì)來自磷酸過濾工序重量百分比濃度為21?23%的稀磷酸加熱； 一個(gè)閃蒸室，用來濃縮經(jīng)熱交換器加熱后的稀磷酸； 一臺(tái)循環(huán)栗，用來將閃蒸室濃縮后的稀磷酸返回輸送至熱交換器加熱； 一臺(tái)出酸栗，用來將閃蒸室濃縮后濃度達(dá)到目標(biāo)濃度的稀磷酸輸送至磷酸二銨中和反應(yīng)槽的工藝； 一個(gè)大氣冷凝器，將閃蒸室抽出的水汽混合物進(jìn)行水氣液分離； 一臺(tái)真空栗，通過大氣冷凝器對(duì)閃蒸室進(jìn)行抽真空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置，其特征在于還包括一個(gè)氣液分離器，用來將經(jīng)熱交換器降溫后的磷酸二銨中和尾氣進(jìn)行氣液分離，以獲得含氨水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用磷酸二銨中和尾氣熱能的裝置，其特征在于:所述熱交換器為列管換熱器，磷酸二銨中和尾氣走殼程，稀磷酸走管程。
【文檔編號(hào)】C01B25/28GK203602362SQ201320777846
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】柴鐵根, 吳學(xué)俊, 馬健 申請(qǐng)人:安徽六國化工股份有限公司