[发明专利]一种磷酸浓缩控制方法及系统

权利要求书

1.一种磷酸浓缩控制方法，其特征在于：所述磷酸浓缩控制方法基于串联设置的第一浓缩段和第二浓缩段，所述第一浓缩段上设置有原料稀硫酸的流量控制阀，所述第一浓缩段上设置有第一蒸汽阀，所述第二浓缩段上设置有第二蒸汽阀，第一浓缩段的水分蒸发量等于第二浓缩段的水分蒸发量，包括以下步骤：

步骤1：原料稀磷酸溶液的流量控制，原料稀磷酸溶液的流量采用以下公式得出：

其中：W_E--成品磷酸期望的目标浓度，为质量浓度，单位为％；

P_E--成品磷酸期望的产量，按照质量流量，单位为t/h；

W₀--原料稀磷酸的浓度，为质量浓度，单位为％；

P₀--原料稀磷酸的质量流量，单位为t/h；

步骤2：第一级浓缩段的蒸汽量控制，第一级浓缩段的浓度为第一级浓缩段排出的中间溶液的浓度，采用以下公式得出：

其中：W_E--成品磷酸的目标浓度，为质量浓度，单位为％；

W_m--中间溶液的磷酸浓度，为质量浓度，单位为％；

W0--原料稀磷酸的浓度，为质量浓度，单位为％；

步骤3：第二级浓缩的蒸汽量控制，第二级浓缩段的浓度为排出的成品磷酸的目标浓度W_E，第二级浓缩段的实际测量的溶液浓度低于成品磷酸的目标浓度W_E时，增大第二蒸汽阀的开度，第二级浓缩段的实际测量的溶液浓度高于成品磷酸的目标浓度W_E时，减小第二蒸汽阀的开度。

2.一种磷酸浓缩控制系统，用于实现如权利要求1所述的一种磷酸浓缩控制方法，其特征在于：所述磷酸浓缩控制系统由两级浓缩系统串联组成，包括与原料稀磷酸管道相连的第一浓缩段、与所述第一浓缩段相连的第二浓缩段，所述第一浓缩段包括分别与所述原料稀磷酸管道相连的第一加热器和第一闪蒸罐、分别连接所述第一加热器和所述第一闪蒸罐的第一连接管，所述第一加热器上设置有与所述原料稀磷酸管道相连的第一加热器液体进口、与第一热源相连的第一加热器热源进口、与所述第一连接管相连的第一加热器出口，所述第一闪蒸罐上设置有与所述第一连接管相连的第一闪蒸罐进口、与所述原料稀磷酸管道相连的第一闪蒸罐液体出口、与所述第二浓缩段相连的中间溶液出口；所述第二浓缩段包括分别与所述中间溶液出口相连的第二加热器和第二闪蒸罐、分别连接所述第二加热器和所述第二闪蒸罐的第二连接管，所述第二加热器上设置有与所述中间溶液出口相连的第二加热器液体进口、与第二热源相连的第二加热器热源进口、与所述第二连接管相连的第二加热器出口，所述第二闪蒸罐上设置有与所述第二连接管相连的第二闪蒸罐进口、与所述中间溶液出口相连的第二闪蒸罐液体出口、与成品收集管道相连的成品出口。

3.如权利要求1所述的一种磷酸浓缩控制系统，其特征在于：所述第一浓缩段上所述第一加热器液体进口和所述第一闪蒸罐液体出口汇合后的汇合点与所述原料稀磷酸管道之间设置有流量控制阀。

4.如权利要求1所述的一种磷酸浓缩控制系统，其特征在于：所述第一浓缩段上所述第一加热器液体进口和所述第一闪蒸罐液体出口汇合后的汇合点与第一加热器液体进口之间串联设置有第一循环泵。

5.如权利要求1所述的一种磷酸浓缩控制系统，其特征在于：所述第一热源采用蒸汽为第一加热器供热，所述第一热源和所述第一加热器热源进口之间串联设置有第一蒸汽阀；所述第一加热器液体进口位于第一加热器的底部，所述第一加热器热源进口位于第一加热器的侧面上部，所述第一加热器出口位于第一加热器的顶部，所述第一加热器上设置有位于加热器侧面下部的第一冷凝液出口。

6.如权利要求1所述的一种磷酸浓缩控制系统，其特征在于：所述第一闪蒸罐进口位于第一闪蒸罐的侧面上部，所述第一闪蒸罐液体出口位于第一闪蒸罐侧面下部，所述中间溶液出口位于第一闪蒸罐的侧面中部，所述第一闪蒸罐上设置有位于第一闪蒸罐顶部的第一水蒸气出口。