一种生产颗粒状三聚磷酸钠的方法及装置与流程

本发明属于磷酸盐产品生产工艺技术领域，具体涉及一种生产颗粒状三聚磷酸钠的工艺方法及装置。

背景技术：

三聚磷酸钠现有传统的生产工艺技术：用纯碱或者烧碱和磷酸为原料，经过中和反应制得合格中和料液，再经干燥聚合两步或者直接在聚合炉内一步聚合成三聚磷酸钠，再经冷却筛分包装成合格产品。生产的三聚磷酸钠产品外观通常是粉末状，表观密度相对较小在0.6g/ml～0.8g/ml，样品溶解时易板结，生产及使用时易产生粉尘。本发明通过改变原有喷料形式并在聚合炉内部增设抄板和挡板，并采取循环返料的方式，实现了颗粒状三聚磷酸钠的生产，改变了三聚磷酸钠产品物料形态单一的状况。制得的三聚磷酸钠的颗粒度在2.00mm以上的占60%以上，表观密度在1.0g/ml～1.4g/ml，样品溶解过程中具有良好的流动性，无板结现象。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种生产颗粒状三聚磷酸钠的工艺方法及装置，为了解决上述技术问题，本发明通过以下方式来实现：

一种生产颗粒状三聚磷酸钠的工艺方法，其工艺具体步骤为：

1）向中和反应釜中加入含量为80%～85%的磷酸和48%的氢氧化钠，控制中和度值在2.8～3.2范围内，反应1个小时左右；

2）将步骤1）中的中和液经过滤处理后输送至中和液储罐，开启蒸汽保持中和液储罐中中和液温度在85℃～95℃范围内；

3）中和液储罐料浆经0.01mpa～0.05mpa的离心泵输送到喷杆喷料，形成40条～60条细小中和液柱，和动态聚合炉内连续扬起的瀑布状三聚磷酸钠物料接触，料液在动态聚合炉内经高温脱水聚合40分钟～90分钟再经返料运行一段时间后即可聚合成颗粒状三聚磷酸钠产品；

4）产品经冷却滚筒冷却、旋振筛筛分后进入成品料仓包装；

5）步骤3）中动态聚合炉炉尾尾气通过旋风除尘器除尘后进入气箱式脉冲袋收尘器进一步除尘，再经尾气风机排入大气中。

所述步骤3）中动态聚合炉炉尾的温度范围为280℃～350℃。

一种生产颗粒状三聚磷酸钠的装置，包括磷酸储罐、液碱储罐、中和反应釜、打料泵、过滤器、中和液储罐、离心泵、动态聚合炉、分料阀、螺旋输送机、返料滚筒、提升机、冷却滚筒、旋振筛、成品料仓，所述磷酸储罐、液碱储罐均通过管道与中和反应釜顶端相连通，中和反应釜底部通过带有阀门的管道与打料泵进口相连，打料泵出口通过带有阀门的管道与过滤器进口相连，过滤器出口通过管道与中和液储罐顶端相连通，中和液储罐底部通过带有阀门的管道与离心泵进口相连，离心泵出口通过带有阀门的管道与喷杆相连，喷杆安置在动态聚合炉炉头中部靠近边缘一侧，且动态聚合炉炉头安置有燃气烧嘴，动态聚合炉炉尾与分料阀相连，分料阀的两个出口分别与螺旋输送机进口相连，其中的一个螺旋输送机出口依次与返料滚筒、提升机相连，提升机出口通过管道与动态聚合炉炉头相连，另一个螺旋输送机出口依次与冷却滚筒、提升机、旋振筛、成品料仓相连。

进一步的，本专利还设计包括了旋风除尘器、气箱式脉冲袋收尘器和尾气风机，所述动态聚合炉炉尾依次连接有旋风除尘器、气箱式脉冲袋收尘器和尾气风机。

所述喷杆一侧排布有40个～60个孔径为1mm～3mm的喷孔。

所述动态聚合炉内部镶嵌有10条～20条长方形、梯形或者三角形抄板，中部镶嵌有圆环状挡板。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为喷杆结构示意图，上图为主视图，下图为侧视图。

图3为动态聚合炉结构示意图，左图为主视图，右图为侧视图。

图中各标记分别为：1、磷酸储罐，2、液碱储罐，3、中和反应釜，4、打料泵，5、过滤器，6、中和液储罐，7、离心泵，8、动态聚合炉，9、分料阀，10、螺旋输送机一，11、螺旋输送机二，12、返料滚筒，13、提升机，14、冷却滚筒，15、提升机，16、旋振筛，17、成品料仓，18、旋风除尘器，19、气箱式脉冲袋收尘器，20、尾气风机，21、喷杆，22、喷孔，23、炉头，24、抄板，25、挡板。

图4为本发明的工艺流程示意图。

最优选的方案

下面结合附图和最优选的方案对本发明的具体实施方式和在该优选的技术方案下所产生的技术效果作进一步详细的说明。

如图1所示，喷杆的结构示意图。

如图2所示，动态聚合炉的内部结构示意图。

如图3所示，一种生产颗粒状三聚磷酸钠的工艺方法，其最优选方案的工艺具体步骤为：

将含量为85%的磷酸和48%的氢氧化钠加入到中和反应釜中，控制中和度值在2.8～3.2范围内，反应1个小时左右；反应完成后，中和液经过滤处理后输送至中和液储罐，中和液储罐料浆经0.04mpa的离心泵输送到喷杆喷料，形成50条细小中和液柱，和动态聚合炉内连续扬起的瀑布状三聚磷酸钠物料接触，料液在动态聚合炉内经高温脱水聚合60分钟～70分钟再经返料后聚合成颗粒状三聚磷酸钠产品；产品经冷却滚筒冷却、旋振筛筛分后进入成品料仓，然后包装成合格产品。

动态聚合炉炉尾尾气通过旋风除尘器除尘后进入气箱式脉冲袋收尘器进一步除尘，再经尾气风机排入大气中。

在该优选方案下制得的三聚磷酸钠的颗粒度在2.00mm以上占75%以上，表观密度在1.2g/ml，样品溶解过程中具有良好的流动性，无板结现象。

如图4所示，一种生产颗粒状三聚磷酸钠的装置，包括磷酸储罐1、液碱储罐2、中和反应釜3、打料泵4、过滤器5、中和液储罐6、离心泵7、动态聚合炉8、分料阀9、螺旋输送机一10、螺旋输送机二11、返料滚筒12、提升机13、冷却滚筒14、提升机15、旋振筛16、成品料仓17，所述磷酸储罐1、液碱储罐2均通过管道与中和反应釜3顶端相连通，中和反应釜3底部通过带有阀门的管道与打料泵4进口相连，打料泵4出口通过带有阀门的管道与过滤器5进口相连，过滤器5出口通过管道与中和液储罐6顶端相连通，中和液储罐6底部通过带有阀门的管道与离心泵7进口相连，离心泵7出口通过带有阀门的管道与喷杆相连，喷杆安置在动态聚合炉炉头中部靠近边缘一侧，且动态聚合炉8炉头安置有燃气烧嘴，动态聚合炉8炉尾与分料阀9相连，分料阀9的两个出口分别与螺旋输送机一10、螺旋输送机二11进口相连，其中的一个螺旋输送机一10出口依次与返料滚12、提升机13相连，提升机13出口通过管道与动态聚合炉8炉头相连，另一个螺旋输送机二11出口依次与冷却滚筒14、提升机15、旋振筛16、成品料仓17相连。

进一步的，本专利还设计包括了旋风除尘器18、气箱式脉冲袋收尘器19和尾气风机20，所述动态聚合炉8炉尾依次连接有旋风除尘器18、气箱式脉冲袋收尘器19和尾气风机20。

所述喷杆一侧排布有58个孔径为1.2mm的喷孔。

所述动态聚合炉内部镶嵌有15条长方形、梯形或者三角形抄板，中部镶嵌有圆环状挡板。

技术特征：

技术总结
一种生产颗粒状三聚磷酸钠的工艺方法，将含量为80%～85%的磷酸和48%的氢氧化钠加入到中和反应釜中，反应1h；反应完成后，中和液经过滤处理后输送至中和液储罐，中和液储罐料浆经离心泵输送到喷杆喷料，形成40条～60条细小中和液柱，和动态聚合炉内连续扬起的瀑布状三聚磷酸钠物料接触，料液在动态聚合炉内经高温脱水聚合40分钟～90分钟再经返料运行一段时间后即可聚合成颗粒状三聚磷酸钠产品；产品经冷却滚筒冷却、旋振筛筛分后进入成品料仓包装。本发明通过在动态聚合炉内增设抄板和挡板，在喷杆一侧开设40个～60个小型喷孔以及循环返料的方式，实现了颗粒状三聚磷酸钠产品的生产。颗粒状三聚磷酸钠产品具有表观密度大，溶解时不易板结等优点。

技术研发人员：屈云;张国波;郑国伟;姜海峰
受保护的技术使用者：湖北兴发化工集团股份有限公司
技术研发日：2017.07.27
技术公布日：2017.11.03