一种环保型磷酸过滤系统的制作方法

本实用新型属于磷酸生产技术领域，特别涉及一种环保型磷酸过滤系统。

背景技术：

磷酸或正磷酸，化学式h3po4，分子量为97.994，是一种常见的无机酸，是中强酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，包括作为防锈剂，食品添加剂，牙科和矫形外科，edic腐蚀剂，电解质，助焊剂，分散剂，工业腐蚀剂，肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂，磷酸盐是所有生命形式的营养。在磷铵与化肥领域，磷酸通常采用湿法制备。湿法为：浓硫酸跟磷酸钙、磷矿石反应制取磷酸，过滤除去微溶于水的硫酸钙沉淀，所得滤液就是磷酸溶液。

在过滤时可以采用转盘真空过滤装置对磷酸(江苏新宏大公司的hdzp系列转盘真空过滤机)进行过滤。其中，转盘真空过滤装置包括初滤区、过滤区、一洗区、二洗区、三洗区、滤布再生区和石膏料斗等，过滤区得到磷酸，石膏料斗排出磷石膏。初滤区、一洗区、二洗区、三洗区和滤布再生区都会得到酸性废水，而一洗区、二洗区、三洗区、滤布再生区和石膏料斗同时也需要洗水。本专利将转盘真空过滤装置的滤液与洗水进行综合利用，仅石膏料斗排出废水（各洗液储槽和/或热水储槽可根据需要补水）。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种环保型磷酸过滤系统，将转盘真空过滤装置的滤液与洗水进行综合利用，将下级洗区的滤液送至上级洗区作为洗液，将初滤区和一洗区得到的滤液（浓度较高）作为反酸与矿浆反应（矿浆先与反酸反应，再与硫酸反应），对各功能区（除滤布再生区）的滤液进行气水分离，液体作为反酸或洗液，而气体送至大气冷凝器中进行冷凝与形成真空，冷凝水（高温，且较纯净）作为三洗区的洗液和滤布再生区的冲洗水，而对大气冷凝器抽真空的真空泵的排气经气水分离后的液体（易被污染）送石膏料斗作为冲洗水，那么仅石膏料斗排出废水（随磷石膏一起进入石膏堆场）。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种环保型磷酸过滤系统，该系统包括转盘真空过滤装置25、磷酸储槽10、滤液分离器9、滤洗液分离器12、反酸槽13、一洗液分离器14、一洗液储槽15、二洗液分离器17、二洗液储槽18、热水储槽、大气冷凝器20、冷凝器密封槽21、真空泵23、排气分离器22和排气分离水收集槽，所述转盘真空过滤装置25包括初滤区1、过滤区2、一洗区3、二洗区4、三洗区5、滤布再生区6和石膏料斗7，所述转盘真空过滤装置25的进料口通过管路与萃取槽连接；所述滤液分离器9的进料口通过管路与过滤区2的滤液出口连接，其液体出口通过管路与磷酸储槽10连接，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接；所述滤洗液分离器12的进料口通过管路与初滤区1的滤液出口和一洗区3的滤液出口连接，其液体出口通过管路与反酸槽13连接，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接；所述反酸槽13通过管路与萃取槽和磷酸储槽10连接；所述一洗液分离器14的进料口通过管路与二洗区4的滤液出口连接，其液体出口通过管路与一洗液储槽15连接，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接；所述一洗液储槽15通过管路与一洗区3的洗液进口连接；所述二洗液分离器17的进料口通过管路与三洗区5的滤液出口连接，其液体出口通过管路与二洗液储槽18连接，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接；所述二洗液储槽18通过管路与二洗区4的洗液进口连接；所述大气冷凝器20的冷凝水出口通过管路与冷凝器密封槽21连接，其出气口通过管路与真空泵23的进气口连接；所述冷凝器密封槽21通过管路与热水储槽和滤布再生区6的再生水进口连接；所述热水储槽通过管路与三洗区5的洗液进口和滤布再生区6的再生水出口连接；所述排气分离器22的进气口通过管路与真空泵23的出气口连接，其液体出口通过管路与排气分离水收集槽连接；所述排气分离水收集槽通过管路与石膏料斗7的冲洗液进口连接。

具体地，本实用新型例中的转盘真空过滤装置25较滤液分离器9、滤洗液分离器12、一洗液分离器14和二洗液分离器17高，所述滤液分离器9较磷酸储槽10高，所述滤洗液分离器12较反酸槽13高，所述一洗液分离器14较一洗液储槽15高，所述二洗液分离器17较二洗液储槽18高，所述大气冷凝器20较冷凝器密封槽21高，所述排气分离器22较排气分离水收集槽高。

进一步地，本实用新型例中的反酸槽13与萃取槽之间的管路上设有反酸泵11，所述一洗液储槽15与一洗区3的洗液进口之间的管路上设有一洗泵16，所述二洗液储槽18与二洗区4的洗液进口之间的管路上设有二洗泵19，所述冷凝器密封槽21与热水储槽之间的管路上设有冷凝水泵。

具体地，本实用新型例中的滤液分离器9、滤洗液分离器12、一洗液分离器14、二洗液分离器17和排气分离器22均为气液分离器，所述真空泵23为水环真空泵。

其中，本实用新型例中的热水储槽上设有蒸汽加热盘管和/或蒸汽加热夹套，其上设有补水口。

具体地，本实用新型例中的磷酸储槽10、反酸槽13、一洗液储槽15和二洗液储槽18均包括沉降槽体和存储槽体，所述沉降槽体和存储槽体并排设置；所述沉降槽体的顶部设有进料口并通入其内下部，其上部设有溢流口与存储槽体上部连通，其底部设有排污口；所述存储槽体底部设有出料口。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种环保型磷酸过滤系统，将转盘真空过滤装置的滤液与洗水进行综合利用，仅石膏料斗排出废水（随磷石膏一起进入石膏堆场）；减少了酸性废水的排放，节约了水资源，提高了磷的利用率（以磷矿算大于93%）

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的环保型磷酸过滤系统的原理框图；

图2是本实施例提供的环保型磷酸过滤系统的部分结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的转盘真空过滤装置的各功能区的分布图。

图中：1初滤区、2过滤区、3一洗区、4二洗区、5三洗区、6滤布再生区、7石膏料斗、8磷酸成品泵、9滤液分离器、10磷酸储槽、11反酸泵、12滤洗液分离器、13反酸槽、14一洗液分离器、15一洗液储槽、16一洗泵、17二洗液分离器、18二洗液储槽、19二洗泵、20大气冷凝器、21冷凝器密封槽、22排气分离器、23真空泵、25转盘真空过滤装置、a尾气、b进料、c絮凝剂、d低压蒸汽、e磷酸、f反酸、g密封水、h冷凝水、i三洗水、j真空排气分离水、k磷石膏及洗涤水、m循环冷却水、n工艺水、q去磷酸地槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种环保型磷酸过滤系统，该系统包括转盘真空过滤装置25、磷酸储槽10、滤液分离器9、滤洗液分离器12、反酸槽13、一洗液分离器14、一洗液储槽15、二洗液分离器17、二洗液储槽18、热水储槽、大气冷凝器20、冷凝器密封槽21、真空泵23、排气分离器22和排气分离水收集槽等。其中，转盘真空过滤装置25包括进料口、初滤区1、过滤区2、一洗区3、二洗区4、三洗区5、滤布再生区6、石膏料斗7和卸料螺旋结构等，具体可以为江苏新宏大公司的hdzp系列转盘真空过滤机（hdzp-l160-00）。转盘真空过滤装置25的进料口通过管路与萃取槽连接用于接收萃取反应后的料浆。滤液分离器9的进料口通过管路与过滤区2的滤液出口连接用于接收滤液，其液体出口通过管路与磷酸储槽10连接用于将分离出的磷酸送磷酸储槽10，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接用于将分离出来的热气送大气冷凝器20。滤洗液分离器12的进料口通过管路与初滤区1的滤液出口和一洗区3的滤液出口连接用于接收初滤区1排出的滤液和一洗区排出的滤液，其液体出口通过管路与反酸槽13连接用于将分离出的稀磷酸送反酸槽13，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接用于将分离出来的热气送大气冷凝器20。反酸槽13通过管路与萃取槽和磷酸储槽10（上部溢流口）连接，用于将滤洗液分离器12分离出的稀酸与磷酸储槽10中的浓酸混合得到酸浓度12-18%的磷酸以用于萃取槽反应。一洗液分离器14的进料口通过管路与二洗区4的滤液出口连接用于接收二洗区4的滤液，其液体出口通过管路与一洗液储槽15连接用于将分离出的液体送一洗液储槽15，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接用于将分离出来的热气送大气冷凝器20。一洗液储槽15通过管路与一洗区3的洗液进口连接用于将二洗区4的滤液送至一洗区3作为洗液。二洗液分离器17的进料口通过管路与三洗区5的滤液出口连接用于接收三洗区5的滤液，其液体出口通过管路与二洗液储槽18连接用于将分离出的液体送二洗液储槽18，其气体出口通过管路与大气冷凝器20的进气口连接用于将分离出来的热气送大气冷凝器20。二洗液储槽18通过管路与二洗区4的洗液进口连接用于将三洗区5的滤液送至二洗区4作为洗液。大气冷凝器20的冷凝水出口通过管路与冷凝器密封槽21连接用于接收大气冷凝器20分离出的冷凝水（较纯净），其出气口通过管路与真空泵23的进气口连接以形成真空。冷凝器密封槽21通过管路（其上设有阀门组，根据需要进行分配）与热水储槽（用于补充三洗区5的洗液）和滤布再生区6的再生水进口（用于冲洗滤布）连接。热水储槽通过管路与三洗区5的洗液进口（用于向三洗区5提供洗液）和滤布再生区6的再生水出口（用于收集滤布再生区6的再生水）连接。排气分离器22的进气口通过管路与真空泵23的出气口连接用于接收真空泵23的排气，其液体出口通过管路与排气分离水收集槽连接用于将分离出来的液体（易被污染，如润滑油）送排气分离水收集槽，其气体出口与大气连通。排气分离水收集槽通过管路与石膏料斗7的冲洗液进口连接用于向石膏料斗7提供冲洗水，石膏料斗7通过管路与石膏堆场连接用于将磷石膏及冲洗水水送至石膏堆场进行排湿。

具体地，参见图2，本实用新型实施例中的转盘真空过滤装置25较滤液分离器9、滤洗液分离器12、一洗液分离器14和二洗液分离器17高以形成落差。滤液分离器9（距地面高度为7-11m）较磷酸储槽10（可设于地面上）高（正上方）以形成落差且之间可通过竖向直管连接。滤洗液分离器12（距地面高度为7-11m）较反酸槽13高（正上方）以形成落差且之间可通过竖向直管连接。一洗液分离器14（距地面高度为7-11m）较一洗液储槽15高（正上方）以形成落差且之间可通过竖向直管连接。二洗液分离器17（距地面高度为7-11m）较二洗液储槽18高（正上方）以形成落差且之间可通过竖向直管连接。大气冷凝器20（距地面高度为7-11m）较冷凝器密封槽21高（正上方）以形成落差且之间可通过竖向直管连接。排气分离器22（距地面高度为7-11m）较排气分离水收集槽高（正上方）以形成落差且之间可通过竖向直管连接。

进一步地，参见图2，本实用新型例中的反酸槽13与萃取槽之间的管路上设有反酸泵11，一洗液储槽15与一洗区3的洗液进口之间的管路上设有一洗泵16，二洗液储槽18与二洗区4的洗液进口之间的管路上设有二洗泵19，冷凝器密封槽21与热水储槽之间的管路上设有冷凝水泵，磷酸储槽10通过磷酸成品泵8向外送磷酸，排气分离水收集槽通过带冲洗泵的管路与滤布再生区6的再生水进口连接。

具体地，本实用新型例中的滤液分离器9、滤洗液分离器12、一洗液分离器14、二洗液分离器17和排气分离器22均为气液分离器，真空泵23为水环真空泵。

其中，本实用新型例中的热水储槽上设有蒸汽加热盘管（设于其内）和/或蒸汽加热夹套（套设与其外）以保证向三洗区5提供的洗液大于60℃，其上设有补水口以补充洗液。

具体地，参见图2，本实用新型例中的磷酸储槽10、反酸槽13、一洗液储槽15和二洗液储槽18均包括沉降槽体（圆形槽体，用于使液体沉降）和存储槽体（圆形槽体），沉降槽体和存储槽体并排设置。沉降槽体的顶部设有进料口与相应的分离器连接并通入其内下部，其上部设有溢流口（靠近存储槽体一侧）与存储槽体上部连通，其上部设有溢流口（部分槽设置，通过管路与磷酸地槽连接），其底部设有排污口（通过管路与磷酸地槽连接）。存储槽体底部设有出料口（根据需要可设置排污口）用于输出洗液、反酸或磷酸。

前述各结构之间的管路上根据需要设置泵、阀门和/或流量计等结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。