利用磷酸二铵中和尾气热能的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种利用磷酸二铵中和尾气热能的装置，包括热交换器，用磷酸二铵中和尾气对稀磷酸加热；闪蒸室，用来浓缩加热后的稀磷酸；循环泵，将浓缩后的稀磷酸返回加热；出酸泵，将浓度达到目标浓度的稀磷酸输送至中和反应槽的工艺；大气冷凝器，将闪蒸室抽出的水汽混合物进行水气液分离；真空泵，通过大气冷凝器对闪蒸室进行抽真空。用磷酸二铵中和尾气浓缩稀磷酸，不仅能有效回收中和尾气中的热量，而且可以降低磷酸生产成本，减少中和尾气中的氨和水蒸气排放量，达到节能减排的效果。
【专利说明】利用磷酸二铵中和尾气热能的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及湿法磷酸装置中的磷酸二铵中和尾气热能利用装置。
【背景技术】
[0002]在湿法磷酸装置中，磷酸二铵装置采用磷酸和氨中和后进行喷浆造粒，由于中和反应为放热反应，在反应过程中会产生较高温度和压力的尾气，尾气直接进入洗涤系统，经两级文丘里洗涤器和一级空塔洗涤处理后达标排放。这种中和尾气为温度约100°C、压力约0.2Mpa左右、且含有少量氨气的水蒸汽，并且蒸汽量巨大，以 申请人:公司年产18万吨的磷酸二铵装置为例，每小时尾气量达7.5万立方，相当于为7.5万立方富含热量的低压蒸汽，尾气洗涤处理需使用大量的水来洗涤尾气中的氨和吸收热量，造成水资源的浪费，并且洗涤后的尾气中仍含有少量氨，排放后在环境中形成巨大的磷铵雾(需用大量水洗涤才能满足环保含氨排放量35kg/h)，不仅浪费了资源，也对环境造成了影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是要提供一种利用磷酸二铵中和尾气热能的装置，不仅能有效利用中和尾气的热量，而且还可以降低磷酸生产成本。
[0004]本实用新型基于以下思路实现:通常，磷酸过滤工序制得的稀磷酸需要浓缩方可进入二铵生产工序，生产磷酸二铵复合肥。而无论是采用加热浓缩，还是采用闪蒸室浓缩，均需要消耗较多能量，增加生产成本。而磷酸生产工序制得的稀磷酸通常温度约为50°C，磷酸二铵中和尾气温度高达100°C，两者之间温差约50°C，可以充分利用温度较高的磷酸二铵中和尾气对磷酸生产工序制得的稀磷酸进行加热浓缩，既可以冷却尾气，减少洗涤系统处理用水量，还可以降低磷酸生产成本，可谓一举两得。
[0005]本实用新型利用磷酸二铵中和尾气热能的装置，包括:
[0006]一台热交换器，用来自湿法磷酸装置的磷酸二铵中和尾气对来自磷酸过滤工序重量百分比浓度为21?23%的稀磷酸加热；
[0007]一个闪蒸室，用来浓缩经热交换器加热后的稀磷酸；
[0008]一台循环栗，用来将闪蒸室浓缩后的稀磷酸返回输送至热交换器加热；
[0009]一台出酸栗，用来将闪蒸室浓缩后浓度达到目标浓度的稀磷酸输送至磷酸二铵中和反应槽的工艺；
[0010]一个大气冷凝器，将闪蒸室抽出的水汽混合物进行水气液分离；
[0011]一台真空栗，通过大气冷凝器对闪蒸室进行抽真空。
[0012]进一步的，还包括一个气液分离器，用来将经热交换器降温后的磷酸二铵中和尾气进行气液分离，以获得含氨水溶液。
[0013]优选地，所述热交换器为列管换热器，磷酸二铵中和尾气走壳程，稀磷酸走管程。
[0014]由上述技术方案可知，本实用新型通过利用磷铵中和尾气热能对稀磷酸进行加热，可以有效利用尾气中的部分热量，热量利用率达到70%以上，稀磷酸的重量百分比浓度可由22%提升至28%，以年产18万吨的磷酸二铵装置为例，每年可节约资金约六百余万元(以150元/t，330天/年计);回收的含氨水溶液中氨的浓度可达5%，以年产18万吨的磷酸二铵装置为例，含氨水溶液回收量达5t/h，一年可回收1180吨氨。并且气液分离后的尾气温度可降低至80°C以下，出气液分离器尾气中氨浓度可以降低至0.5%以下，后序尾气洗涤处理所需用水量大大减少，以年产18万吨的磷酸二铵装置为例，洗涤系统用水量减少5t/h，而且洗涤后排放尾气中氨含量降低至10kg/h以下，可以减少磷铵雾形成，有利于改善环境。并且此种方法操作容易、设备简单、维护费用低，具有巨大的经济价值和环保价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型如图1所示:
[0017]列管换热器I管程、闪蒸室3、循环栗4及其之间管道形成稀磷酸循环回路，来自磷酸过滤工序重量百分比浓度为21?23%的稀磷酸由稀酸管道11进入的稀磷酸循环回路。浓度提升至目标浓度的稀磷酸由出酸栗5经出酸管道12送出至磷酸二铵中和反应槽，用于生产磷酸二铵料浆。
[0018]来自中和反应工序的磷酸二铵中和尾气由进气管道15进入列管换热器I壳程后，经出气管道16进入气液分离器2，分离的含氨水溶液由回收管道13排出至回收系统处理利用，余气经余气管道14进入洗涤系统处理。
[0019]闪蒸室3上部通过真空管道17与大气冷凝器6连接，真空栗7对大气冷凝器6和闪蒸室3抽真空。大气冷凝器6连接有循环水进水管道9和循环水出水管道10，由闪蒸室3抽出的可凝性气体在大气冷凝器6内进入循环水中，以维持闪蒸室3提浓磷酸所需要的真空度和带走多余热量。
[0020]以年产18万吨的磷酸二铵装置为例，磷酸二铵中和尾气温度约100°C、压力约
0.2Mpa左右，每小时尾气7.5万m3。列管换热器I采用不锈钢列管式换热器，稀磷酸通过列管换热器的流量是15m3/t，流出列管换热器的中和尾气温度降低到80，氨液量是5t/h，余气中氨含量可降低至0.5%以下，稀磷酸循环I小时浓度可达到28%。
[0021]本实施例采用重力分离的气液分离器，即利用气体和液体及固体不同的比重，饱和气进入分离器后液体瞬间失重与气体分离，并利用出口气的流速形成漩涡使比重大的液体沉积到分离器下部，分离后的气体从分离器上部流出，考虑到尾气的排放不至于使中和反应槽憋压，出口气体流速流速控制在6m/s左右，气液分离器直径选择1.2m,为保证有30%的存液量，高度选择2m。
【权利要求】
1.利用磷酸二铵中和尾气热能的装置，其特征在于包括: 一台热交换器，用来自湿法磷酸装置的磷酸二铵中和尾气对来自磷酸过滤工序重量百分比浓度为21?23%的稀磷酸加热； 一个闪蒸室，用来浓缩经热交换器加热后的稀磷酸； 一台循环栗，用来将闪蒸室浓缩后的稀磷酸返回输送至热交换器加热； 一台出酸栗，用来将闪蒸室浓缩后浓度达到目标浓度的稀磷酸输送至磷酸二铵中和反应槽的工艺； 一个大气冷凝器，将闪蒸室抽出的水汽混合物进行水气液分离； 一台真空栗，通过大气冷凝器对闪蒸室进行抽真空。
2.根据权利要求1所述的利用磷酸二铵中和尾气热能的装置，其特征在于还包括一个气液分离器，用来将经热交换器降温后的磷酸二铵中和尾气进行气液分离，以获得含氨水溶液。
3.根据权利要求1或2所述的利用磷酸二铵中和尾气热能的装置，其特征在于:所述热交换器为列管换热器，磷酸二铵中和尾气走壳程，稀磷酸走管程。
【文档编号】C01B25/28GK203602362SQ201320777846
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】柴铁根, 吴学俊, 马健 申请人:安徽六国化工股份有限公司