本实用新型涉及工业一铵生产过程中产生的结晶母液的回收利用技术领域，具体地指一种利用工业一铵结晶母液合成聚磷酸铵的装置。
背景技术：
工业一铵生产过程中会产生大量的结晶母液，结晶母液中磷酸一铵含量一般是70—80%，目前国内大多工业一铵厂家产生的结晶母液均用来生产低附加值的农用肥料，这种回用方式并没有对结晶母液中的磷酸一铵进行有效利用。另外，聚磷酸铵是一种含氮聚磷酸盐，其氮磷含量都较高，热稳定性好，阻燃效能高，近年来，作为磷系无机阻燃剂，在材料、涂料等许多领域广泛应用。目前，国内聚磷酸铵生产厂家一般采用磷酸和尿素在聚合炉进行聚合制得。由于工业磷酸浓度为85%，水的存在使得聚合度难以提高，该法生产的产品聚合度一般较低，仅能用于阻燃涂料生产，而且由于采用尿素做缩合剂，在高温下迅速分解，短时间排出大量氨气和二氧化碳气体，该工艺需要设置较大的废气回收设备。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种利用工业一铵结晶母液合成聚磷酸铵的装置，充分利用工业一铵生产过程中产生的结晶母液来生产附加值高的聚磷酸铵，有效地对结晶母液中的磷酸一铵进行回收利用，达到节能减排的目的。
本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种利用工业一铵结晶母液合成聚磷酸铵的装置；
它包括用于对工业一铵结晶母液进行脱硫操作的脱硫高位槽，所述脱硫高位槽的出液口与脱硫混合槽的进液口连接，所述脱硫混合槽的出液口与第一板框压滤机的进液口连接，所述板框压滤机的出液口与脱重金属混合槽的一个进液口连接，所述脱重金属混合槽的另一个进液口与脱重金属剂高位槽的出液口连接，所述脱重金属混合槽的出液口与第二板框压滤机的进液口连接，所述第二板框压滤机的出液口与聚合炉的进料口连接，所述聚合炉的出料口与粉碎机的进料口连接，所述粉碎机的出料口与包装装置连接；
所述脱硫混合槽用于对工业一铵结晶母液进行脱硫操作，所述脱重金属混合槽用于对工业一铵结晶母液进行脱重金属操作，所述聚合炉用于实现工业一铵结晶母液中的磷酸一铵和尿素进行缩合反应生成聚磷酸铵。
进一步地，所述第一板框压滤机与脱重金属混合槽之间还设有第一中转槽，所述脱重金属混合槽与第二板框压滤机之间还设有第二中转槽。
进一步地，所述聚合炉的出气口连接有尾气洗涤塔，所述尾气洗涤塔出料口与尾洗循环槽进料口连接，所述尾洗循环槽其中一个出料口与尾液储槽进料口连接。
进一步地，所述尾洗循环槽另一出料口与尾气洗涤塔的进料口连接。
本实用新型装置涉及的利用工业一铵结晶母液合成聚磷酸铵的方法，包括以下步骤：
步骤1）：脱硫：将工业一铵精制生产过程中产生的结晶母液加入脱硫剂脱硫，过滤得到滤液；
步骤2）：脱重金属：将步骤1）得到的滤液加入脱重金属剂，脱去重金属杂质后过滤得到滤液；
步骤3）：缩合反应：将步骤2）得到的滤液和尿素混合后加入到聚合炉中，进行缩合反应；
步骤4）：将步骤3）得到的产品冷却后进行粉碎，即得工业级聚磷酸铵产品。
进一步地，所述步骤1）中，所选用的脱硫剂为碳酸钡粉末，其脱硫温度为50-70℃，脱硫时间为1.5-2.5h。
优选地，所述步骤1）中，所选用的脱硫剂为碳酸钡粉末，其脱硫温度为60℃，脱硫时间为2h。
进一步地，所述步骤2）中，所选用的脱重金属剂为硫化铵溶液，其脱重金属温度为70-90℃，时间为1-2h。
优选地，所述步骤2）中，所选用的脱重金属剂为质量分数8%的硫化铵溶液，其脱重金属温度为90℃，时间为1h。
进一步地，所述步骤3）中，缩合反应的温度为210-230℃，时间为1-1.5h。
优选地，所述步骤3）中，缩合反应的温度为220℃，时间为1h。
本实用新型有益效果：本实用新型装置充分利用工业一铵生产过程中产生的结晶母液来生产附加值高的聚磷酸铵，有效地对结晶母液中的磷酸一铵进行回收利用，达到节能减排的目的，最终制取附加值高的工业级聚磷酸铵。
附图说明
图1 为一种利用工业一铵结晶母液合成聚磷酸铵的装置；
图中，脱硫高位槽1、脱硫混合槽2、第一板框压滤机3、脱重金属混合槽4、脱重金属剂高位槽5、第二板框压滤机6、聚合炉7、粉碎机8、包装装置9、第一中转槽10、第二中转槽11、尾气洗涤塔12、尾洗循环槽13、尾液储槽14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1所示的一种利用工业一铵结晶母液合成聚磷酸铵的装置，它包括用于对工业一铵结晶母液进行脱硫操作的脱硫高位槽1，所述脱硫高位槽1的出液口与脱硫混合槽2的进液口连接，所述脱硫混合槽2的出液口与第一板框压滤机3的进液口连接，所述板框压滤机3的出液口与脱重金属混合槽4的一个进液口连接，所述脱重金属混合槽4的另一个进液口与脱重金属剂高位槽5的出液口连接，所述脱重金属混合槽4的出液口与第二板框压滤机6的进液口连接，所述第二板框压滤机6的出液口与聚合炉7的进料口连接，所述聚合炉7的出料口与粉碎机8的进料口连接，所述粉碎机8的出料口与包装装置9连接。聚合炉7中，结晶母液中的磷酸一铵和尿素进行缩合反应生成聚磷酸铵；
所述脱硫混合槽2用于对工业一铵结晶母液进行脱硫操作，所述脱重金属混合槽4用于对工业一铵结晶母液进行脱重金属操作，所述聚合炉7用于实现工业一铵结晶母液中的磷酸一铵和尿素进行缩合反应生成聚磷酸铵。
所述第一板框压滤机3与脱重金属混合槽4之间还设有第一中转槽10，所述脱重金属混合槽4与第二板框压滤机6之间还设有第二中转槽11。这样设计可以使得经过第一板框压滤机3的溶液在第一中转槽10中可缓存搅拌均匀后再通入到脱重金属混合槽4中进行反应，效果更好。另外经过脱重金属混合槽4的溶液在第二中转槽11中也可缓存搅拌均匀后再通入到第二板框压滤机6中进行压滤，效果更好。
所述聚合炉7的出气口连接有尾气洗涤塔12，所述尾气洗涤塔12出料口与尾洗循环槽13进料口连接，所述尾洗循环槽13其中一个出料口与尾液储槽14进料口连接。这是因为聚合炉7里面的反应会产生少量尾气，可以通过尾气洗涤塔12吸收，然后经过尾洗循环槽13进入到尾液储槽14中。
所述尾洗循环槽13另一出料口与尾气洗涤塔12的进料口连接。这样在尾洗循环槽13与尾气洗涤塔12之间可以形成循环回路，由于尾洗循环槽13里面的液体不一定吸收尾气饱和，所以可以再次循环进入到尾气洗涤塔12中吸收尾气。
本实施例装置得到的工业级聚磷酸铵产品纯度为99%以上，其对结晶母液的回收利用率高达85-90%，达到节能减排的目的。