本发明涉及电子级磷酸提存,具体为一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统。
背景技术:
1、利用肥料磷酸生产食品级、工业级净化磷酸的主要工艺有化学沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、膜分离法、结晶法等。目前,工业上采用的工艺普遍以溶剂萃取为主,结合多种化学、物理的提纯手段。工业上常用的萃取剂有mibk、tbp等。化学提纯手段一般涉及沉淀反应,主要用于脱除硫酸根、重金属、氟离子等。物理提纯手段包含吸附、汽提等,用于脱除有机质、低浓度的氟化物等。选择不同的萃取剂和其他辅助的提纯手段可以形成多种净化肥料磷酸的工艺流程。当前常用的工艺一般包括预处理、萃取净化和后处理。预处理在萃取之前,主要指在肥料磷酸中初步脱除的硫酸根、氟离子、少量的有机质和几乎全部的重金属,然后浓缩;接下来,在萃取净化这一步通过萃取和洗涤脱除几乎全部的杂质离子——主要是金属离子和硫酸根并且反萃获得稀酸;后处理在萃取之后,一方面再生溶剂,另一方面净化的稀酸先通过活性炭吸附脱色,再浓缩,然后通过蒸汽汽提深度脱除少量的氟化物,之后,氧化漂白深度脱除有机质并最终浓缩获得85%酸。这类工艺在预处理时,没有对肥料磷酸适当酸化,使得的萃取级数偏多,萃取率偏低。直接在肥料磷酸中脱除硫酸根、重金属、氟离子使得工艺的步骤增多,且除杂的处理量相对较大,增加沉淀剂的用量。对肥料磷酸中有机质的脱除不足,以致溶剂中萃取的有机质量大,造成溶剂再生的困难和损失偏大。萃取净化过程中的洗涤以稀磷酸为洗涤剂,仅利用了溶解度差异,导致洗涤剂用量大,磷酸的回收率低。在后处理时,脱色的酸浓偏低以致脱色效果不佳,单独设置汽提脱氟增加流程环节和设备投入。因此有必要调整和优化生产系统,充分挖掘每种提纯手段的能力和优势,简化工艺,降低成本,增加工艺运行和产品质量的稳定性。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,用于解决现有技术的不足。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,包括原料净化单元、原料萃取单元和产品提纯单元,所述原料净化单元包括依次连接设置的酸化池、浓缩池和第一脱色室,所述原料萃取单元包括依次连接设置的萃取器、洗涤器、反萃器、预浓缩室和第二脱色室,所述第一脱色室连接所述萃取器,所述产品提纯单元包括依次连接设置的气提浓缩脱氟塔、脱砷和脱硫塔、漂白室、吸附塔、过滤室、结晶室、发汗室、净化洗涤器和溶解室,所述第二脱色室连接所述气提浓缩脱氟塔;
3、所述净化洗涤器包括蒸汽发生器和洗涤箱,所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过主管道连接所述洗涤箱,所述洗涤箱内设置有洗涤搅拌装置,所述洗涤搅拌装置包括中空搅拌轴、蒸汽管和搅拌盘,所述蒸汽发生器内绕自身圆周方向均布有多个所述中空搅拌轴,所述中空搅拌轴的顶部转动连接所述洗涤箱,所述中空搅拌轴的底部连接有所述搅拌盘,所述搅拌盘的侧壁连接有多个搅拌叶,所述搅拌盘内设置有圆形内腔,所述中空搅拌轴与圆形内腔相通,所述搅拌叶内设有蒸汽腔,所述搅拌叶上均匀开设有若干蒸汽孔,所述蒸汽孔连通所述蒸汽腔,所述蒸汽腔与所述圆形内腔连通,所述蒸汽管的一端对接所述中空搅拌轴的顶部,另一端连接在所述主管道上。
4、在一些实施例中,所述洗涤箱对应所述中空搅拌轴的位置贯穿开设有安装孔,所述中空搅拌轴的顶部通过轴承转动安装在所述安装孔内,所述蒸汽管远离所述主管道的一端连接有中空螺纹管,所述安装孔内车有内螺纹,所述中空螺纹管螺纹适配在所述安装孔内。
5、在一些实施例中,所述中空螺纹管上固定套设有限位环,所述限位环位于所述洗涤箱的上方,所述限位环靠近所述洗涤箱的端面固定有密封环,当所述中空螺纹管螺纹适配在所述安装孔内时,所述密封环呈压缩状态抵在所述限位环与洗涤箱之间。
6、在一些实施例中,所述搅拌叶通过伸缩管连接所述搅拌盘,所述伸缩管包括固定管和活动管,所述固定管固定穿设在所述搅拌盘的侧壁上,所述固定管的一端连通所述圆形内腔,另一端滑动穿设有所述活动管,所述活动管远离所述固定管的一端连接所述搅拌叶,所述活动管中空设置,并连通所述蒸汽腔,所述活动管上套设有弹簧,所述弹簧的两端分别连接所述搅拌叶与搅拌盘。
7、在一些实施例中,所述固定管沿自身轴向贯穿开设有大直径孔和小直径孔,所述大直径孔内滑动适配有中空限位块,所述活动管滑动适配在所述小直径孔内,并固定连接所述中空限位块。
8、在一些实施例中,所述洗涤箱内设置有主齿轮和内齿圈,所述内齿圈转动连接所述洗涤箱,所述主齿轮通过主轴转动连接所述洗涤箱,所述中空搅拌轴上套装有行星齿轮,所述内齿圈与主齿轮均啮合所述行星齿轮。
9、在一些实施例中,所述洗涤箱内设置有底盘,所述底盘的外壁固定连接在所述洗涤箱的内壁,所述底盘上开设有供所述中空搅拌轴穿过的圆孔。
10、在一些实施例中,所述洗涤箱内设置有中空套筒,所述中空套筒的外壁连接所述洗涤箱的内壁,所述中空套筒的内壁与外壁之间设有内腔体,所述中空套筒的内壁均匀开设有气孔,所述气孔与所述内腔体相通,所述中空套筒通过支管道连接所述主管道。
11、在一些实施例中,所述洗涤箱通过进料管连接所述发汗室,所述进料管连接所述洗涤箱的一端位于所述底盘的下方,所述洗涤箱的内底壁设置有过滤网,所述洗涤箱的底部连接有排水管,所述洗涤箱的一侧设置有负压出料管。
12、本发明的有益效果是:
13、1、肥料级磷酸通过原料净化单元、原料萃取单元和产品提纯单元处理后得到电子级磷酸,降低了成产成本,磷回收率高,工艺相对简便。
14、2、脉冲加入的蒸汽遇到磷酸晶体后,会被吸附,进而凝结,然后溶解磷酸形成高沸点的磷酸溶液,同时释放的潜热也促进磷酸的融化和重结晶,在溶解-融化-重结晶的三重作用下,增强了洗涤效果,蒸汽洗涤的效果比液体洗涤的更好。
15、3、采用吸附、结晶的方法分离湿法净化磷酸中的杂质以获得电子磷酸,其成本大幅下降。
1.一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,包括原料净化单元、原料萃取单元和产品提纯单元,所述原料净化单元包括依次连接设置的酸化池、浓缩池和第一脱色室,所述原料萃取单元包括依次连接设置的萃取器、洗涤器、反萃器、预浓缩室和第二脱色室,所述第一脱色室连接所述萃取器,所述产品提纯单元包括依次连接设置的气提浓缩脱氟塔、脱砷和脱硫塔、漂白室、吸附塔、过滤室、结晶室、发汗室、净化洗涤器和溶解室,所述第二脱色室连接所述气提浓缩脱氟塔;
2.根据权利要求1所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述洗涤箱(19)对应所述中空搅拌轴(21)的位置贯穿开设有安装孔(28),所述中空搅拌轴(21)的顶部通过轴承转动安装在所述安装孔(28)内,所述蒸汽管(22)远离所述主管道(20)的一端连接有中空螺纹管(29),所述安装孔(28)内车有内螺纹,所述中空螺纹管(29)螺纹适配在所述安装孔(28)内。
3.根据权利要求2所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述中空螺纹管(29)上固定套设有限位环(30),所述限位环(30)位于所述洗涤箱(19)的上方,所述限位环(30)靠近所述洗涤箱(19)的端面固定有密封环(31),当所述中空螺纹管(29)螺纹适配在所述安装孔(28)内时,所述密封环(31)呈压缩状态抵在所述限位环(30)与洗涤箱(19)之间。
4.根据权利要求1所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述搅拌叶(24)通过伸缩管连接所述搅拌盘(23),所述伸缩管包括固定管(32)和活动管(33),所述固定管(32)固定穿设在所述搅拌盘(23)的侧壁上,所述固定管(32)的一端连通所述圆形内腔(25),另一端滑动穿设有所述活动管(33),所述活动管(33)远离所述固定管(32)的一端连接所述搅拌叶(24),所述活动管(33)中空设置,并连通所述蒸汽腔(26),所述活动管(33)上套设有弹簧(34),所述弹簧(34)的两端分别连接所述搅拌叶(24)与搅拌盘(23)。
5.根据权利要求4所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述固定管(32)沿自身轴向贯穿开设有大直径孔(35)和小直径孔(36),所述大直径孔(35)内滑动适配有中空限位块(37),所述活动管(33)滑动适配在所述小直径孔(36)内,并固定连接所述中空限位块(37)。
6.根据权利要求5所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述洗涤箱(19)内设置有主齿轮(38)和内齿圈(39),所述内齿圈(39)转动连接所述洗涤箱(19),所述主齿轮(38)通过主轴(40)转动连接所述洗涤箱(19),所述中空搅拌轴(21)上套装有行星齿轮(41),所述内齿圈(39)与主齿轮(38)均啮合所述行星齿轮(41)。
7.根据权利要求6所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述洗涤箱(19)内设置有底盘(42),所述底盘(42)的外壁固定连接在所述洗涤箱(19)的内壁,所述底盘(42)上开设有供所述中空搅拌轴(21)穿过的圆孔。
8.根据权利要求7所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述洗涤箱(19)内设置有中空套筒(43),所述中空套筒(43)的外壁连接所述洗涤箱(19)的内壁,所述中空套筒(43)的内壁与外壁之间设有内腔体,所述中空套筒(43)的内壁均匀开设有气孔(44),所述气孔(44)与所述内腔体相通,所述中空套筒(43)通过支管道连接所述主管道(20)。
9.根据权利要求8所述的一种提纯肥料磷酸制电子级磷酸系统,其特征在于,所述洗涤箱(19)通过进料管(45)连接所述发汗室,所述进料管(45)连接所述洗涤箱(19)的一端位于所述底盘(42)的下方,所述洗涤箱(19)的内底壁设置有过滤网(46),所述洗涤箱(19)的底部连接有排水管(47),所述洗涤箱(19)的一侧设置有负压出料管(48)。
