专利名称：用于制取磷酸的反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种反应装置，尤其是一种用于制取磷酸的反应装置。
背景技术：
目前，工业磷酸分为热法磷酸和湿法磷酸两大类，热法磷酸主要是将磷矿石用焦炭还原成黄磷，然后将黄磷燃烧成五氧化二磷，再经水吸收生成磷酸。湿法磷酸主要是利用硫酸与磷矿反应制得。热法磷酸由于能耗高、污染大等原因，有逐步被湿法磷酸代替的趋势。在湿法磷酸生产过程中，均会伴随着氟气的产生，如果对这些副产的氟气不加以利用，不仅会造成大量的氟资源被浪费，而且还需要再投资设备进行废水治理。在湿法磷酸生产过程中，氟主要是挥发形成HF和SiF4,然后在吸收过程中形成氟硅酸溶液。目前，国内对于磷矿中氟资源的利用主要是先生成氟硅酸，然后再制备氟硅酸盐、氟化物等，但是这种方法具有设备投资大的缺点。另一方面，在利用硫酸分解磷矿的过程中，需消耗大量的硫酸，一般I吨磷矿石反应制取磷酸需消耗0.85吨硫酸。
发明内容为了克服上述技术缺点，本实用新型的目的是提供一种用于制取湿法磷酸的反应装置，因此降低了磷酸生产过程中硫酸的消耗，同时回收利用了磷矿中的氟资源。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是:包含有用于磷矿浆与氟硅酸反应的高位反应槽、与高位反应 槽相连并用于磷矿浆和淡磷酸及浓硫酸反应的萃取槽、与萃取槽相连并用于收集氟气制取氟硅酸的氟硅酸发生装置，氟硅酸发生装置设置为与高位反应槽连通。将磷矿石制备成磷矿浆后，首先在高位反应槽内与氟硅酸反应，再倒入萃取槽内与淡磷酸、浓硫酸发生反应，再得到磷酸同时，得到氟气，氟气进入氟硅酸发生装置后生成氟硅酸，氟硅酸被输送到高位反应槽中与磷矿浆反应制取磷酸。由于设计了氟硅酸发生装置，对萃取槽产生的氟气回收再利用，同时用氟硅酸替代部分硫酸，不再全部使用硫酸，因此避免了氟气对环境的污染，降低了磷酸的生产成本。本实用新型设计了，氟硅酸发生装置设置为包含有文氏管、氟硅酸循环泵、氟硅酸循环塔、氟硅酸槽、尾气风机和尾气烟筒，高位反应槽设置为与萃取槽连通，文氏管的一端设置为与萃取槽连通，氟硅酸循环塔的上端设置为与文氏管另一端连通，氟硅酸循环塔的下端设置为通过氟硅酸循环泵与文氏管连通，尾气烟筒通过尾气风机与氟硅酸循环塔的上端连通，氟硅酸槽的输入口设置为与氟硅酸循环塔的下端连通，氟硅酸槽的输出口设置为与高位反应槽连通。
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
附图为本实用新型的一个实施例，结合附图具体说明本实施例，包含有高位反应槽1、萃取槽2、文氏管3、氟硅酸循环泵4、氟硅酸循环塔5、尾气风机6、尾气烟筒7和氟硅酸槽8，高位反应槽I设置为与萃取槽2连通，文氏管3的一端设置为与萃取槽2连通，氟硅酸循环塔5的上端设置为与文氏管3另一端连通，氟硅酸循环塔5的下端设置为通过氟硅酸循环泵4与文氏管3连通，尾气烟筒7通过尾气风机6与氟硅酸循环塔5的上端连通，氟硅酸槽8的输入口设置为与氟硅酸循环塔5的下端连通，氟硅酸槽8的输出口设置为与高位反应槽I连通。将磷矿石制备成磷矿浆后，首先在高位反应槽I内与氟硅酸反应，再倒入萃取槽2内与淡磷酸、浓硫酸发生反应，保持萃取槽2的温度为95°C，进行三个小时，就可以得到磷酸，在萃取槽2进行反应时，产生的氟气主要成分为氟化氢、四氟化硅气体，这部分气体进入通过文氏管3进入到氟硅酸循环塔5中，通过水吸收生成氟硅酸，氟硅酸的浓度为17%左右，氟硅酸进入到氟硅酸槽8中，再被输送到高位反应槽I中先与磷矿浆反应，使得部分磷矿分解，将反应后的料浆再与硫酸反应，制得磷酸。经过试验表明，用氟硅酸替代部分硫酸与磷矿反应制备工业级湿法磷酸，一吨磷酸可节约41公斤硫酸，又防止了氟气的排放，减少了氟气对环境的污染。按照年产4万吨湿法工业磷酸的规模，可节约1640吨硫酸，硫酸价格按照400元/吨计算，一年可节约65.6Jl 7X1 ο本实用新型具有下特点:1、由于设计了氟硅酸发生装置，对萃取槽2产生的氟气回收再利用，同时用氟硅酸替代部分硫酸，不再全部使用硫酸，因此避免了氟气对环境的污染，降低了磷酸的生产成本。2、由于设计了高位反应槽，可以将氟硅酸发生装置制取的氟硅酸用于代替部分硫酸来分解磷矿制取磷酸，使制取磷酸分两步进行反应。3、由于设计了文氏管3、氟硅酸循环泵4和氟硅酸循环塔5，在文氏管3就与水反应，提高了氟硅酸的制取效率。在用于制取磷酸的反应装置技术领域内；凡是包含有用于磷矿浆与氟硅酸反应的高位反应槽1、与高位反应槽1相连并用于磷矿浆和淡磷酸及浓硫酸反应的萃取槽2、与萃取槽2相连并用于收集氟气制取氟硅酸的氟硅酸发生装置，氟硅酸发生装置设置为与高位反应槽I连通的技术内容都在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种用于制取磷酸的反应装置；其特征是:包含有用于磷矿浆与氟硅酸反应的高位反应槽(I)、与高位反应槽(I)相连并用于磷矿浆和淡磷酸及浓硫酸反应的萃取槽(2)、与萃取槽(2)相连并用于收集氟气制取氟硅酸的氟硅酸发生装置，氟硅酸发生装置设置为与高位反应槽(I)连通。
2.根据权利要求1所述的用于制取磷酸的反应装置；其特征是:氟硅酸发生装置设置为包含有文氏管(3)、氟硅酸循环泵(4)、氟硅酸循环塔(5)、氟硅酸槽(8)、尾气风机(6)和尾气烟筒(7)，高位反应槽(I)设置为与萃取槽(2)连通，文氏管(3)的一端设置为与萃取槽(2)连通，氟硅酸循环塔(5)的上端设置为与文氏管(3)另一端连通，氟硅酸循环塔(5)的下端设置为通过氟硅酸循环泵(4)与文氏管(3)连通，尾气烟筒(7)通过尾气风机(6)与氟硅酸循环塔(5)的上端连通，氟硅酸槽(8)的输入口设置为与氟硅酸循环塔(5)的下端连通，氟娃酸 槽(8)的输出口设置为与闻位反应槽(I)连通。
专利摘要一种用于制取磷酸的反应装置，包含有用于磷矿浆与氟硅酸反应的高位反应槽(1)、与高位反应槽(1)相连并用于磷矿浆和淡磷酸及浓硫酸反应的萃取槽(2)、与萃取槽(2)相连并用于收集氟气制取氟硅酸的氟硅酸发生装置，氟硅酸发生装置设置为与高位反应槽(1)连通，对萃取槽(2)产生的氟气回收再利用制取氟硅酸，并将制取的氟硅酸输送到高位反应槽(1)替代部分硫酸与磷矿浆反应制取磷酸，不再全部使用硫酸，因此避免了氟气对环境的污染，降低了磷酸的生产成本。
文档编号C01B25/222GK203079693SQ201320034500
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者王明悦, 王建国, 李吉山, 刘昌东, 钱文浩, 孟庆喜 申请人:山东明瑞化工集团有限公司