多聚磷酸的新用图
【技术领域】
[0001]本发明涉及多聚磷酸的新用途，具体为用多聚磷酸作为液体干燥剂脱除空气中水分的方法，属于化学工程领域。
【背景技术】
[0002]随着基础科研、尖端技术、精密检测、石油化工、微电子、光导纤维、冶金、精细化工等领域的不断发展，工业上对干燥气体的要求越来越高，气体干燥在化工生产中占有十分重要的地位。气体干燥工艺有冷却干燥、液体吸收干燥、固体吸附干燥、膜法除湿、热电冷凝、轮转法等，其中冷却干燥、液体吸收、固体吸附、轮转法是工业上常用的几种干燥方法。而液体吸收干燥法因其具有处理气量大、干燥后气体水分含量低、能耗低、运行可靠的优点，其应用最为广泛。
[0003]目前液体吸收干燥法应用最广泛的干燥剂是硫酸，但在没有硫酸生产的企业存在以下三个问题，一是硫酸原料的运输存在安全性问题，二是干燥后稀硫酸存在再次运输和销售问题，三是硫酸干燥过程中的腐蚀与安全问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种多聚磷酸的新用途，即用多聚磷酸脱除空气中的水分，干燥过程中无副产物产生，能耗低。与硫酸法相比，安全可靠，设备简单，腐蚀性小。
[0005]本发明用多聚磷酸干燥空气，即采用多聚磷酸作为液体干燥剂来脱除空气中水分;多聚磷酸作为液体干燥剂的质量百分比浓度为100%?120%(以Η3Ρ04计)。
[0006]干燥设备的结构可以是带喷头的空塔，也可以是动力波、填料塔等。
[0007]根据磷酸浓度的不同，多聚磷酸的酸温控制在100?200°C。
[0008]当采用带喷头的空塔作为干燥塔时，根据空气中含水量的高低，干燥塔内的喷嘴可以是一层、两层或三层;空塔气速1.5-4.5m/s，液气比0.002?0.03m3/m3。
[0009]本发明采用多聚磷酸作为干燥剂的脱水率为95%?99%。
[0010]工业多聚磷酸干燥空气是一种新型的干燥方法，该方法采用工业多聚磷酸作为液体干燥剂，利用多聚磷酸表面的水蒸气分压远低于湿空气中的水蒸气分压的特点，在压力梯度的作用下，将空气中的水分吸收到多聚磷酸内，从而脱除空气中的水分。该法与现有工业常用的冷却除湿，固体及液体吸附除湿，转轮除湿，热电冷凝除湿相比，特别适用于生产热法磷酸的磷化工企业的空气干燥。如目前大部分五氧化二磷生产企业采用固体吸附+冷冻干燥的工艺，使的项目投资高、能耗高，每生产一吨五氧化二磷，干燥电耗达350kWh。利用多聚磷酸的强吸水性，用多聚磷酸作为干燥剂，不但可以降低干燥设备的制造以及维护费用，而且还可提高工业生产的安全性，将五氧化二磷与热法磷酸耦合联产，可以实现两种产品的工艺闭路循环，无副产物，脱水效率高，能耗低，处理气体大，安全可靠，占地面积小，无副产物，设备运行与维修成本低，同时提高了五氧化二磷产品的质量，具有显著的经济效益。
[0011]本发明与现有技术相比所具有的优点或积极效果:
1、与冷却干燥法相比，能耗低，脱水率高，处理气体大；
2、与固体吸附、轮转法相比，操作简单，能耗低，脱水率高，处理气体大；
2、与硫酸吸收干燥法相比，安全可靠，腐蚀性小，设备运行与维修成本低；
3、本发明特别适用于具有热法磷酸生产装置，又需要对空气进行干燥的企业。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的多聚磷酸干燥空气的工艺流程图；
图2为热法磷酸与五氧化二磷耦合生产的工艺流程示意图；
图中:1-鼓风机;2-干燥塔;3-循环栗;4-循环酸槽;5-除雾器;6-热法磷酸燃烧塔;7-—级吸收塔;8-二级吸收塔;9-文丘里；10-五氧化二磷燃烧塔;11-冷析器。
【具体实施方式】
[0013]下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。
[0014]实施例1:
用离心栗将质量百分比浓度105%(以H3P04计)的多聚磷酸打入干燥塔中，通过喷头雾化，使空气与质量百分比浓度10 5 %的多聚磷酸逆流接触，控制空塔气速1.5 m / s，液气比
0.002m3/m3，酸温100°C，分析出口空气水分含量为0.002g/m3。
[0015]如图1所示:空气由鼓风机1进入干燥塔2，与来自循环栗3的多聚磷酸在干燥塔中逆流接触，脱水后的干燥空气经除雾器5除雾进入下一个工序，吸收水分后的多聚磷酸进入循环酸槽4，大部分多聚磷酸循环使用，少部分经循环栗3送至热法磷酸生产车间。
[0016]实施例2
用离心栗将质量百分比浓度115%(以H3P04计)的多聚磷酸打入干燥塔中，通过喷头雾化，使空气与质量百分比浓度115%多聚磷酸逆流接触，控制空塔气速2.5m/s，液气比
0.03m3/m3，酸温160°C，分析出口空气水分含量为0.001g/m3。
[0017]如图2所示，黄磷与自然空气在热法磷酸燃烧塔6燃烧，燃烧形成的含有磷酸聚合物的五氧化二磷进入一级吸收塔7吸收得到多聚磷酸，多聚磷酸送至干燥塔2干燥空气，干燥空气再进入五氧化二磷燃烧塔10与黄磷燃烧反应，生成的五氧化二磷气体经冷析器11冷析得到固体产品五氧化二磷;经干燥后的多聚磷酸再返回至一级吸收塔7提浓，形成闭路循环。在热法磷酸生产中，经一级吸收塔7吸收后的气体依次进入二级吸收塔8、文丘里9吸收除雾，从二级吸收塔产出85%磷酸，经吸收后的尾气排空。
[0018]实施例3
用离心栗将质量百分比浓度120%(以H3P04计)的多聚磷酸打入干燥塔中，通过喷头雾化，使空气与质量百分比浓度12 0 %多聚磷酸逆流接触，控制空塔气速4.5 m / s，液气比
0.01m3/m3，酸温200°C，分析出口空气水分含量为0.0005g/m3。
【主权项】
1.多聚磷酸在作为干燥剂中的应用，其特征在于采用多聚磷酸作为液体干燥剂来脱除空气中的水分。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于:以Η3Ρ04计，多聚磷酸的质量百分比浓度为100%?120%ο3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于:多聚磷酸的酸温控制在100?200°C。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于:当多聚磷酸应用在带喷头的空塔中时，空塔气速 1.5-4.5m/s，液气比0.002-0.03m3/m3。
【专利摘要】本发明公开了一种多聚磷酸的新用途，即多聚磷酸作为液体干燥剂在脱除空气中水分中的应用；本发明利用多聚磷酸表面水蒸汽压低及其强吸水性的特点，使多聚磷酸在干燥塔内与空气逆流接触，达到干燥空气的目的；本发明具有能耗低，脱水效率高，处理气体大，运行可靠，占地面积小，设备运行与维修成本低的特点，该工艺流程可闭路循环，无副产物，实现了循环经济，具有明显的经济效益。
【IPC分类】B01D53/28
【公开号】CN105435596
【申请号】CN201510773342
【发明人】梅毅, 武春锦, 龙萍, 吕武华, 吴文轩
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月13日