[实用新型]稳定高效的湿法磷酸生产系统

说明书

本实用新型公开了一种稳定高效的湿法磷酸生产系统，包括预反应模块、半水反应模块、二水反应模块、磷酸后处理模块、气体处理回收模块和蒸汽加热系统，蒸汽加热系统为预反应模块和半水反应模块供热，物料经所述预反应模块、半水反应模块、二水反应模块后充分反应，生成产品磷酸和磷石膏，磷酸送入磷酸后处理模块进行处理，反应产生的气体经气体处理回收模块处理以回收氟硅酸。较现有技术，本实用新型的有益效果是：反应均一性更高，反应控制更为简单，系统开车率高，并充分利用了硫酸生产链产出的产品、副产品和废热，整个生产系统和工艺经济性好，无有害废物排放。

技术领域

本实用新型属于磷酸生产设备领域，具体涉及一种半水—二水湿法磷酸生产系统。

背景技术

湿法磷酸工艺主要是以硫酸分解磷矿制造磷酸。用硫酸与磷矿反应，生成硫酸钙结晶和磷酸溶液，再进行液固分离，得到磷酸。磷酸的生产是围绕取得质量好的硫酸钙结晶(石膏)而进行的，在不同的反应温度和磷酸浓度下，硫酸钙结晶可生成二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)，半水硫酸钙(CaSO₄·1/2H₂O)和无水硫酸钙(CaSO₄)。因而，湿法磷酸的生产工艺由此而区分为二水法、半水法和无水法等工艺。

无论哪一种工艺，都有其优缺点。二水法虽然在全世界磷酸生产工艺中占主导地位，生产工艺简单，但其反应物过滤后得到的磷酸浓度低，以P₂O₅计重量份数只有26-30％，必须经过浓缩后才能满足磷铵或饲料磷酸二氢钙生产的需要，且酸中含有的Al及F等杂质较多，净化处理过程复杂。

半水法工艺流程短，投资低，可直接获得以P₂O₅计重量份数42-45％的磷酸，不需浓缩即可直接用于磷酸二铵或饲料磷酸二氢钙的生产，所以能耗及生产成本较低；可以用粒度较粗的矿，节省磨矿的能耗，产品酸中SO₃、Al及F等杂质低，酸质量高；但其过滤系统易结垢，清理周期短，作业率低，生产过程反应温度高，控制难度大，磷石膏中P₂O₅含量高，不利于综合利用。

基于二水法与半水法的优缺点，公开号为CN 105036101 A和CN 105384157 A的专利文献分别公开了一种半水-二水法磷酸工艺，其结合了半水法和二水法的优点，磷矿中P₂O₅回收率较高，但其仍然存在不足：前者的工艺过程中磷矿未进行预处理，两种工艺在半水反应工段无温度控制，半水反应工段磷矿实际发生的反应不明确，半水反应工段易出现结垢，清理周期短，影响开车率，此外，由于磷矿品质变化的影响，反应中需要多次调节硫酸浓度，使得控制非常不便。

此外，磷酸生产工艺是以硫酸为基础的，在化工园区内，各个生产链都会产生大量副产品和废热，综合考虑整个园区内各条生产链，将生产链的产品或副产品充分利用，有利于降低副产品处理成本和原料成本，符合绿色化学和可持续发展的要求，有利于降低采购和运输成本，提高综合效益。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种稳定高效的湿法磷酸生产系统。

其技术方案如下：

一种稳定高效的湿法磷酸生产系统，其关键在于，包括预反应模块、半水反应模块、二水反应模块、磷酸后处理模块、气体处理回收模块和蒸汽加热系统；

所述预反应模块的出料口与所述半水反应模块的进料口相连，所述半水反应模块还分别设有半水反应出气口、半水磷酸出口和半水余渣出口，所述半水余渣出口与所述二水反应模块的进料口相连，所述二水反应模块还分别设有二水磷酸出口和磷石膏出口；

所述半水反应模块的进料口和所述二水反应模块的进料口分别连接有浓硫酸供应装置；

所述半水反应出气口与所述气体处理回收模块的进气口相连；