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一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统

阅读：1034发布：2020-05-13

IPRDB可以提供一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，包括磷酸循环槽、换热器以及连接管道，磷酸循环槽与换热器之间配备有大流量的循环酸泵。所述的换热器为石墨管式换热器。本实用新型用于窑法磷酸生产的换热过程，借助循环酸泵和磷酸循环槽，循环进、出换热器的酸流量远大于出塔的酸流量，从而通过提高管内流速来提高换热效率，满足了生产要求；采用两台或两台以上的换热器轮换运行，以便维修及清除管内不可避免的结垢；采用石墨管式换热器来防止窑法磷酸的腐蚀。，下面是一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，包括磷酸循环槽、换热器以及连接管道，其特征在于：磷酸循环槽与换热器之间配备有循环酸泵。

2.根据权利要求1所述的窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，其特征在于：所述的换热器为管式换热器或板式换热器。

3.根据权利要求2所述的窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，其特征在于：所述的管式换热器为石墨管式换热器。

4.根据权利要求1所述的窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，其特征在于：所述的换热器为两台或两台以上。

说明书全文

技术领域

本实用新型涉及一种化工单元操作设备，是一种应用于窑法磷酸生产中水化塔排出的热磷酸换热(冷却)的单元操作设备。

背景技术

CDK窑法磷酸是近年来我国独立开发的磷酸生产新工艺，该开发成果在1998年10月14日，获得了国家发明专利授权(专利号93111447.0；授权公告号CN1040199C)。其工艺原理在于：把粉状磷矿、硅石和煤三者按比例混合，制成直径为8～12mm的复合球团，置于回转窑内进行高温焙烧。此时，球团中的碳把磷矿的磷还原成气态元素磷逸出，然后被氧化成P2O5，再经水化成磷酸。
①Ca10(PO4)6F2+15C+9SiO2→3/2P4+15CO+9CaO·SiO2+CaF2；
ΔH＝28006kJ/kgP4；
②P4+5O2→2P2O5；ΔH＝-25498kJ/kgP4；
③CO+1/2O2→2CO2；ΔH＝-22154kJ/kgP4；
④P2O5+3H2O→2H3PO4。
窑法磷酸工艺的一个优点，就是把反应①②③都置于同一个设备(例如回转窑)内同时完成，以充分利用氧化反应②③产生的热量，因而大大降低了生产能耗。窑法磷酸工艺的另一个优点，就是可以直接使用中、低品位的硅质磷矿，符合我国磷矿资源的特点。
窑法磷酸生产过程中，在回转窑进行上述①②两项反应所生成的五氧化二磷(P2O5)，随高温窑气(～900℃)导入水化塔。在此用大量循环磷酸(约为成品酸的100倍)通过溢流附于塔内壁和在塔中喷洒，循环磷酸中的水与P2O5，反应生成磷酸(H3PO4)，同时吸取窑气带来的热量。
P2O5+3H2O→2H3PO4
排出塔外的热磷酸(80～95℃)，用泵送入换热器与循环冷却水进行换热，少量冷却酸(60～75℃)作为成品送贮槽，其余大部份返回水化塔内，循环吸收窑气的P2O5及其热量。循环磷酸连续补加工艺水，以保持其浓度恒定。

发明内容

本实用新型提供一种用于窑法磷酸生产的换热效率高、抗腐蚀性良好和清理方便的水化循环酸换热系统。
本实用新型的技术方案包括磷酸循环槽、换热器以及连接管道，磷酸循环槽与换热器之间配备有循环酸泵。所述的循环酸泵为大流量的循环酸泵。
所述的换热器为管式换热器或板式换热器。所述的管式换热器为石墨管式换热器。所述的换热器为两台或两台以上，轮换运行，以便维修及清除管内不可避免的结垢。
本实用新型用于磷酸生产的换热过程，借助循环酸泵和磷酸循环槽，使循环进、出换热器的酸流量远大于水化塔出酸量，通过提高管内流速来提高换热效率，满足了生产要求；通过采用两台或两台以上的换热器轮换运行，便于维修及清除管内不可避免的结垢；通过采用石墨管式换热器来防止窑法磷酸的腐蚀。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

附图中，磷酸循环槽(1)接收来自水化塔的热磷酸，磷酸循环槽(1)的一出口连接大流量的循环酸泵(2)，循环酸泵(2)的出酸口经管道与换热器(3)的进口相连接，换热器(3)的出口经管道连接磷酸循环槽(1)。换热器(3)为管式换热器，采用不透性石墨管，可以有效防止窑法磷酸的腐蚀。由于石墨管长度的限制，扩大换热器的换热面积只能靠增加管数。在出水化塔的热酸量一定的情况下，换热效率会因管内流速降低而下降。为此，借助循环酸泵(2)和磷酸循环槽(1)，循环进、出换热器的酸流量远大于出塔的酸流量，从而通过提高管内流速来提高换热效率。磷酸循环槽(1)的另一出口连接酸泵，将磷酸送往水化塔。

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