本实用新型属于磷酸盐生产技术领域，尤其涉及一种工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的联产系统。
背景技术：
工业用磷酸二氢铵英文缩写简称为：“IMAP”具有良好的热稳定性，广泛应用于滴灌肥料、医药、酵母培养碳素营养源、饲料添加剂、阻燃剂及灭火剂等；工业用磷酸二氢钾英文缩写简称为：“IMKP”，常作为磷酸盐工业的重要产品之一，广泛应用于抗菌素培养剂、饲料添加剂、催化剂及高端农用肥料等，目前，国内外对多用途IMAP和IMKP 的市场需求与日俱增。IMAP和IMKP生产工艺方法主要有热法磷酸氨化法和湿法磷酸净化法两种工艺，上述两种工艺方法均可相对独立地制备IMAP和IMKP，但是，这两种工艺方法的综合经济效益较差，生产产能较低，且需要消耗大量的原材料。热法磷酸和湿法净化磷酸是一类需要消耗大量能源或有机溶剂的高能耗高风险产品，随着能源紧张问题在工业生产中日益凸显，人们的环保意识也逐步加强，采用低能耗、生产成本比热法磷酸或湿法净化磷酸中和法低20％-30％的湿法磷酸直接制备高效、高附加值、环境友好的IMAP和IMKP产品，具有非常好的经济、社会效益和生态效益。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的联产系统。
本实用新型提供了一种工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的联产系统，包括脱硫反应槽、调浆槽、中和反应单元、浓缩结晶单元、复分解反应单元以及分离机A、分离机B以及分离机C，所述分离机A的滤液输出端通过所述中和反应单元与相邻分离机A的输入端连通，其中第一个分离机A的输入端与所述脱硫反应槽的输出端连通，最后一个分离机A的滤液输出端通过浓缩结晶单元与所述分离机B的输入端连通，每个分离机A的滤渣输出端并联地与所述调浆槽的输入端连通，所述分离机B的滤液输出端与所述复分解反应单元的输入端连通，所述复分解反应单元设有单元输出端和循环输出端，所述复分解反应的单元输出端与所述调浆槽的输入端连通，所述复分解反应单元的循环输出端与分离机C的输入端连接，所述分离机C的滤液输出端与所述复分解反应单元的输入端连通，所述调浆槽的输出端、分离机B的滤渣输出端和分离机C的滤渣输出端分别作为工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的生产系统的第一输出端、第二输出端和第三输出端。
所述中和反应单元包括依次串联连接的脱硫滤液槽和中和反应槽，脱硫滤液槽的输入端作为所述中和反应单元的输入端，中和反应槽的输出端作为所述中和反应单元的输出端。
所述中和反应单元的数量是2个。
所述工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的生产系统还包括干燥处理单元，所述第二输出端和第三输出端分别与干燥处理单元连通。
所述干燥处理单元包括依次串联连接的干燥机和包装机，干燥机的输入端作为所述干燥处理单元的输入端，包装机的输出端作为所述干燥处理单元的输出端。
所述复分解反应单元包括复分解反应槽、分离机D、浓缩结晶单元以及重结晶槽，复分解反应槽的输入端作为所述复分解反应单元的输入端，复分解反应槽的输出端与第一个分离机D的输入端连通，每个分离机D的输入端均通过浓缩结晶单元与相邻的分离机D的输入端连通，最后一个分离机D的滤液输出端与重结晶槽的输入端连通，每个分离机D的滤渣输出端并联连接后作为所述复分解反应单元的单元输出端，重结晶槽的输出端作为所述复分解反应单元的循环输出端。
所述浓缩结晶单元包括依次串联连接的滤液pH值调节槽、浓缩处理装置以及结晶槽，滤液pH值调节槽的输入端作为所述浓缩结晶单元的输入端，结晶槽的输出端作为所述浓缩结晶单元的输出端。
所述分离机A、分离机B和分离机C均是离心式分离机。
所述分离机D是离心式分离机。
本实用新型的有益效果在于：
采用本实用新型提供的技术方案，湿法磷酸经工业水稀释后与磷矿浆混合并进入脱硫反应槽进行脱硫反应，反应结束后将磷酸料浆输送至多个分离机内进行充分的分离，每次分离后的滤液送入中和反应单元中与液氨进行中和氨化反应，并根据生产需要通过高纯磷酸滤液的pH值，获取了不同的沉淀产物，当pH值pH≈2.5时生成水溶性化合物和枸溶性复合物，当pH≈4.35时则生成铁、铝复合物，同时析出枸溶性的磷酸二钙和二镁盐，当滤液的pH大于5.6时则生成磷酸二钙、磷酸铵镁和不溶性羟基磷灰石，最后将这些沉淀产物进行分类收集，即可得到磷酸二氢铵和磷酸二氢钾等产品，实现了IMAP和IMKP的联合同步生产，并将浓缩后湿法磷酸中大量的金属离子杂质，例如Mg2+、 Ca2+、Fe3+、Al3+、SO42-及SiF62-等进行了合理的处理，实现了废物利用，避免了这些重金属离子造成对环境的污染，同时改善了料浆的粘度、磷铵产品组成、物性和五氧化二磷的溶解性等，实现了IMAP 与IMKP生产经济效益最大化。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
本实用新型提供了一种工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的联产系统，如图1所示，包括脱硫反应槽、调浆槽、中和反应单元、浓缩结晶单元、复分解反应单元以及分离机A、分离机B以及分离机C，所述分离机A的滤液输出端通过所述中和反应单元与相邻分离机A的输入端连通，其中第一个分离机A的输入端与所述脱硫反应槽的输出端连通，最后一个分离机A的滤液输出端通过浓缩结晶单元与所述分离机B 的输入端连通，每个分离机A的滤渣输出端并联地与所述调浆槽的输入端连通，所述分离机B的滤液输出端与所述复分解反应单元的输入端连通，所述复分解反应单元设有单元输出端和循环输出端，所述复分解反应的单元输出端与所述调浆槽的输入端连通，所述复分解反应单元的循环输出端与分离机C的输入端连接，所述分离机C的滤液输出端与所述复分解反应单元的输入端连通，所述调浆槽的输出端、分离机B的滤渣输出端和分离机C的滤渣输出端分别作为工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的生产系统的第一输出端、第二输出端和第三输出端。
采用本实用新型的技术方案，湿法磷酸经工业水稀释后与磷矿浆混合并进入脱硫反应槽进行脱硫反应，反应结束后将磷酸料浆输送至多个分离机内进行充分的分离，每次分离后的滤液送入中和反应单元中与液氨进行中和氨化反应，并根据生产需要通过高纯磷酸滤液的pH 值，获取了不同的沉淀产物，当pH值pH≈2.5时生成水溶性化合物和枸溶性复合物，当pH≈4.35时则生成铁、铝复合物，同时析出枸溶性的磷酸二钙和二镁盐，当滤液的pH大于5.6时则生成磷酸二钙、磷酸铵镁和不溶性羟基磷灰石，最后将这些沉淀产物进行分类收集，即可得到磷酸二氢铵和磷酸二氢钾等产品，实现了IMAP和IMKP的联合同步生产，并将浓缩后湿法磷酸中大量的金属离子杂质，例如Mg2+、Ca2+、 Fe3+、Al3+、SO42-及SiF62-等进行了合理的处理，实现了废物利用，避免了这些重金属离子造成对环境的污染，同时改善了料浆的粘度、磷铵产品组成、物性和五氧化二磷的溶解性等，实现了IMAP与IMKP 生产经济效益最大化。
进一步地，所述中和反应单元包括依次串联连接的脱硫滤液槽和中和反应槽，脱硫滤液槽的输入端作为所述中和反应单元的输入端，中和反应槽的输出端作为所述中和反应单元的输出端。进一步地，所述中和反应单元的数量是2个。
所述中和反应单元的工作原理是：由于浓缩后的二水法湿法磷酸中含有大量金属离子杂质，如Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+、SO42-及SiF62-等，在湿法磷酸与氨中和反应过程中，这些杂质将生成多种复杂化合物，并将严重影响料浆粘度以及磷铵产品组成、物性和P2O5溶解性等，而含有大量杂质的湿法磷酸与氨中和反应过程中则可显著改善料浆的粘度、磷铵产品组成、物性和五氧化二磷的溶解性等，根据滤液的 pH值的不同，氨化中和反应的化学反应式也各有不同；
当pH值较低时，例如pH≈2.5时，氨化中和反应生成水溶性化合物和枸溶性复合物，其化学反应式为：
(1)、H3PO4+NH3→NH4H2PO4
(2)、H2SO4+NH3+NH4H2PO4→NH4HSO4·NH4H2PO4
(3)、H3SiF6+2NH3→(NH4)2SiF6
(4)、(Fe,Al)3(H2O)H8(PO4)6·6H2O+NH3→(Fe, Al)3NH4H8(PO4)6·6H2O+H2O
(5)、(Fe,Al)3(H2O)H8(PO4)6·6H2O+3Mg(H2PO4)2+H2SiF6+9NH3→ 6NH4H2PO4+3(Fe,Al)MgNH4(HPO4)2F2+SiO2+5H2O
当pH值≈4.35时，氨化中和反应则生成铁、铝复合物，同时析出枸溶性的磷酸二钙和二镁盐，其化学反应式为：
(6)、6(Fe,Al)3MgNH4(HPO4)2F2+(NH4)2SiF6+4NH3+2H2O→ 6(Fe,Al)Mg(NH4)2(HPO4)2F3+SiO2
(7)、Mg(H2PO4)+NH3→MgHPO4+NH4H2PO4
(8)、CaSO4·2H2O+2NH3+H3PO4→CaHPO4+(NH4)2SO4+2H2O
(9)、(Fe,Al)3NH4H8(PO4)6·6H2O+2NH3→4.5H2O+ 3(Fe,Al)NH4(HPO4)2·0.5H2O
当pH值大于5.6时，氨化中和反应则生成磷酸二钙、磷酸铵镁和不溶性羟基磷灰石，其化学反应式为：
(10)、NH4HSO4·NH4H2PO4+NH3→(NH4)2SO4+NH4H2PO4
(11)、NH4H2PO4+NH3→(NH4)2HPO4
(12)、MgHPO4+(NH4)2HPO4+4H2O→Mg(NH4)2(HPO4)2·4H2O
(13)、Mg(NH4)2(HPO4)2·4H2O→MgNH4PO4·H2O+NH4H2PO4+3H2O
(14)、5CaHPO4+2NH3+H2O→Ca5(PO4)3OH+2NH4H2PO4
需要注意的是，上述氨化中和反应可平行地同时进行，反应中所生产的产物的质量和组成，均随着氨化反应的进行而不断变化，通过该氨化中和反应一方面可使酸中阴阳离子杂质沉淀析出，减少这些阴阳离子对环境造成的危害，另一方面则实现了湿法磷酸净化与IMAP 生产同步进行。
进一步地，所述工业磷酸二氢铵和磷酸二氢钾的生产系统还包括干燥处理单元，所述第二输出端和第三输出端分别与干燥处理单元连通。
进一步地，所述干燥处理单元包括依次串联连接的干燥机和包装机，干燥机的输入端作为所述干燥处理单元的输入端，包装机的输出端作为所述干燥处理单元的输出端。
进一步地，所述复分解反应单元包括复分解反应槽、分离机D、浓缩结晶单元以及重结晶槽，复分解反应槽的输入端作为所述复分解反应单元的输入端，复分解反应槽的输出端与第一个分离机D的输入端连通，每个分离机D的输入端均通过浓缩结晶单元与相邻的分离机D 的输入端连通，最后一个分离机D的滤液输出端与重结晶槽的输入端连通，每个分离机D的滤渣输出端并联连接后作为所述复分解反应单元的单元输出端，重结晶槽的输出端作为所述复分解反应单元的循环输出端。
复分解反应单元的工作原理可使用以下化学反应式表示：
NH4H2PO4+KCl＝KH2PO4+NH4Cl
复分解反应的实质是正磷酸的铵盐中的H2PO4-与氯化钾中的K+，通过复分解反应生成KH2PO4。由于生产了副产物NH4Cl等，因此，经过复分解反应得到的磷酸二氢钾的纯度不高，必须将所生成的副产品分离析出后才能降低成本并循环利用，反应后的料液可以根据 NH4Cl-KH2PO4-H2O的系统相图分离出KH2PO4。
进一步地，所述浓缩结晶单元包括依次串联连接的滤液pH值调节槽、浓缩处理装置以及结晶槽，滤液pH值调节槽的输入端作为所述浓缩结晶单元的输入端，结晶槽的输出端作为所述浓缩结晶单元的输出端。
进一步地，所述分离机A、分离机B和分离机C均是离心式分离机。进一步地，所述分离机D是离心式分离机。
使用本实用新型的技术方案，湿法磷酸经工业水稀释后与磷矿浆混合并进入脱硫反应槽进行脱硫反应，反应结束后将磷酸料浆输送至离心式分离机A内进行分离，将脱硫分离的磷酸清液送入中和反应单元内与液氨进行氨化中和反应，反应后的料浆又分别多次送入离心式分离机A内进行分离，以及送入中和反应单元中进行多次氨化中和反应，并通过高纯磷酸调节经过氨化中和反应后的滤液，将滤液的pH 值调节至预定的区间，然后将料浆在多效闪蒸室内依次循环浓缩，将浓缩后的料浆送至结晶器，晶体长大后的晶浆被送至分离机B内分离，将分离的晶体送至干燥器干燥，干燥后得到IMAP，将IMAP工段中脱硫反应、多次氨化中和反应后的料浆经离心分离产生的滤渣送入调浆槽调浆，调浆后的产物可作为NPK复合肥的生产原料进行利用，而分离后得到的滤液则送入复分解反应槽内，反应料浆进入离心式分离机D内进行分离，分离后的滤液再次送入pH调节槽，以高纯磷酸调节复分解反应料浆离心分离产生的清液pH值至指定区间，然后将料浆在多效闪蒸室内依次循环浓缩。将浓缩后的料浆送至结晶器，晶体长大后的晶浆被送至离心式分离机D内进行分离，将分离的晶体送至重结晶器，将重结晶后的晶浆送至离心式分离机C内进行分离，将分离的晶体送至干燥器干燥，干燥后即得到IMKP产物，将IMKP工段中重结晶反应料浆经离心分离产生的滤液送入复分解反应槽循环使用，从而进一步提高了原料的利用率，降低了生产成本，提高了经济效益。