[实用新型]一种磷酸生产用循环冷却水系统

说明书

本实用新型公开了一种磷酸生产用循环冷却水系统，属于磷铵生产技术领域。包括萃取段水冷循环、浓缩段水冷循环、第一旁路和第二旁路，萃取段水冷循环包括萃取段循环水池、萃取段循环泵、第一控制阀、大气冷凝器和萃取段凉水塔，浓缩段水冷循环包括浓缩段循环水池、浓缩段循环泵、第二控制阀、低位闪蒸冷凝器和浓缩段凉水塔；第一旁路的一端与浓缩段循环泵和第二控制阀之间的管路连接，其另一端与第一控制阀和大气冷凝器之间的管路连接，其上设有第三控制阀和降压阀；第二旁路的两端分别与萃取段循环水池和浓缩段循环水池连接，其上设有第四控制阀；萃取段循环泵为非变频泵，浓缩段循环泵为变频泵。该系统能减少萃取段循环泵的使用，节约能源。

技术领域

本实用新型属于磷酸技术领域，特别涉及一种磷酸生产用循环冷却水系统。

背景技术

湿法磷酸是磷化工主要的化工原料，用于生产磷复肥产品，也可以用于生产各种磷酸盐产品、食品级磷酸，电子级磷酸。用硫酸分解磷矿是湿法磷酸的基本方法。

磷矿中主要化学成分是Ca₅F(PO4)₃，当它与硫酸反应时候，生成磷酸和难溶性硫酸钙结晶。其化学反应式如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO4+mH₂O＝3H₃PO₄+5CaSO4·m/5H₂O↓+HF↑

硫酸钙可以以三种不同的结晶形态沉淀出来，分别为二水硫酸钙( CaSO₄·2H₂O )，半水硫酸钙( CaSO₄·1/2H₂O )和无水硫酸钙( CaSO₄ )。通过控制工艺反应条件，结晶生成半水硫酸钙，称之为半水法工艺。半水法湿法磷酸工艺相对比二水法湿法磷酸工艺具有磷酸产品浓度高( P₂O₅浓度可到45％)、磷酸质量好(杂质、硫酸根及固含量低)、能耗低等特点；对比半水-二水法湿法磷酸工艺，具有工艺流程短、投资低、操作容易等特点，半水法湿法磷酸工艺还是有相应的市场。在磷酸的生成过程中通常包括磷酸萃取工段和磷酸浓缩工段，磷酸萃取工段中包括转盘真空过滤机或转台真空过滤机及其配套结构（磷石膏回水处理系统、洗涤水储槽、过滤气液分离器、大气冷凝器、真空泵、再生水储槽和热水槽等），磷酸浓缩工段包括低位闪蒸冷凝器等结构。如图1所示，大气冷凝器与相应的凉水塔构成水冷循环，萃取段水冷循环包括通过管路首尾依次连接的萃取段循环水池、萃取段循环泵、第一控制阀、大气冷凝器和萃取段凉水塔；低位闪蒸冷凝器与相应的凉水塔构成水冷循环，浓缩段水冷循环包括通过管路首尾依次连接的浓缩段循环水池、浓缩段循环泵、第二控制阀、低位闪蒸冷凝器和浓缩段凉水塔。

申请人发现，大气冷凝器为间歇式运行且根据过滤的情况会对其运行功率进行调整，低位闪蒸冷凝器需连续运行且不怎么调整；同时，为了保障正常运行，萃取段循环泵和浓缩段循环泵的设计功率均大于其实际使用功率。申请人发现如果萃取段循环泵和浓缩段循环泵均持续运行能耗较大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种磷酸生产用循环冷却水系统，通过第一旁路和第二旁路将萃取段水冷循环和浓缩段水冷循环连通形成大循环，能减少萃取段循环泵的使用。所述技术方案如下：