湿法磷酸浓缩装置的多级蒸发设计

大型的湿法磷酸浓缩装置往往由若干个浓缩循环回路组成，需要配置多台闪蒸室和多台石墨换热器，于是就产生了选择单级蒸发还是多级蒸发的问题。多级蒸发与单级蒸发相比，具有投资省、节能、产品质量好等一系列的优点。近年来，随着我国磷复肥生产装置规模不断扩大，湿法磷酸浓缩装置的规模已达300kt／a P2O5和600kt／a P2O5。开发和应用多级蒸发技术的条件在我国已经具备，多级蒸发是大型湿法磷酸浓缩装置技术进步的方向。     

湿法磷酸两级浓缩技术应用现状与展望

介绍了国内湿法磷酸浓缩装置技术现状,阐述了磷酸两级蒸发的特点和在大型磷酸浓缩装置上开发应用的进展,总结了前中国石化集团南京设计院开展两级浓缩技术推广的成功案例,面向未来展望湿法磷酸两级浓缩技术在我国磷复肥工业"十二五"期间的应用和发展。     

我国湿法磷酸浓缩装置的技术进步

随着我国磷复肥行业突飞猛进的发展,用二水物工艺生产湿法磷酸的磷酸浓缩装置也有了同步发展。从其不同的发展阶段,介绍了我国磷酸浓缩装置的工艺流程、装置特点、主要设备及其技术参数,认为国内磷酸浓缩装置结合我国磷矿质量采用两段浓缩、提高一段蒸发强度、提高氟吸收塔气速等方面实现了技术进步,其技术水平和设备制造水平已经和国际水平基本同步。     

磷酸浓缩装置扩能工艺及其运行探析

针对国内磷复肥行业磷酸浓缩工艺,介绍了单套和多套磷酸浓缩装置扩能新工艺及理论基础,生产应用产生的效益明显。应用磷酸浓缩装置扩能新工艺后,磷酸浓缩两级蒸发的循环水耗量低,可减少约1/3循环水用量;负荷提高相当于减少大量投资与折旧费,同时节省大量电耗、维修费用和土地费用,生产的磷酸杂质少质量好。     

新型国产双氧水浓缩工艺技术的实现

介绍了双氧水浓缩工艺发展的背景和意义;分析了两段升膜蒸发加精馏技术（国内技术）和一段降膜蒸发加一段升膜蒸发再加精馏技术（引进技术）这两种双氧水浓缩工艺技术中需要改进的问题;阐明了新型国产双氧水浓缩工艺技术的特点;给出了3种双氧水浓缩工艺的技术经济指标对比,并根据投资实例,指出新建或旧装置改造的投资和经济效益情况。     

矿井废水处理零排放工艺设计实例

针对某矿区排放的矿井废水,采用"过滤澄清+超滤+一级反渗透+一级TMF+二级反渗透+离子软化+三级反渗透+多效蒸发"的工艺进行设计。文中简述了建(构)筑物与工艺设备、设施的设计参数,分析了项目概算、运行成本,并重点阐述了工艺设计中的多级除硬、多级膜浓缩、多效蒸发单元的设计参数及要点,为矿井废水零排放工程提供了设计参考。     

蒸发工艺中的价值工程应用研究

通过对蒸发工艺进行价值分析，提出了一种适用于烧碱溶液蒸发浓缩的新工艺，即将两组蒸发器通过同时由热泵提供一次蒸汽进行组合，在浓度较低时采用热泵蒸发及多级闪蒸，在浓度较高时采用逆流蒸发的热泵组合式蒸发工艺。该工艺在提高节能效果的同时，还可以有效降低蒸发器的传热面积，从而取得显著的节能效益。     

150kt/a料浆法磷铵装置工艺设计要点

我国磷酸铵生产始于60年代中期,经过30余年努力,尤其是近十余年间,材料和装备的国产化水平显著提高,为实现大型磷铵装置完全国产化提供了可能性。近期建设的150kt/a料浆法磷铵装置,由于完全立足于国内,装置投资特别低,化工试车后即转入正常生产,其磷酸反应槽采用单桨单槽、料浆冷却器空气冷却,翻盘式真空过滤机过滤磷酸料浆,尾气采用两级洗涤,采用高速氨化蒸发器中和,三效蒸发浓缩,多功能喷浆造粒干燥机流程,介绍工艺设计要点,认为我国已具备大型磷铵装置完全国产化的条件,这也是今后发展、建设高浓度磷复肥必须坚持的道路。     

"磷酸预浓缩法"磷铵节能新工艺及关键技术

首次提出免用生蒸汽的"磷酸预浓缩法"磷铵节能新工艺,以约130℃下氨与磷酸中和反应为内热源的磷酸三效逆流蒸发,末效蒸发温度约55%,总蒸发量751.8 kg/t(产品),中和料浆含水质量分数25%,满足湿法磷酸制磷铵的工艺要求.作为关键技术,尾气余热低温磷酸喷射降膜浓缩和大型装置开发成功并运用于磷酸二铵(DAP)联产磷酸一铵(MAP)工艺,使DAP反应造粒尾气排放湿含量下降50%,MAP节约蒸汽5万t/a.运用该技术改造24万t/a料浆浓缩法MAP装置,实现了蒸汽消耗降低30%、浓缩废气减排30%、产能提高50%,节能减排效益与经济效益同步增长,具有广泛推广应用的价值.     

200kt／a料浆法粉状MAP生产装置的技术创新

介绍采用"中和料浆浓缩法工艺"的粉状MAP装置与采用传统"磷酸浓缩工艺"的大型进口粒状DAP装置实现"联产",促进、优化后者的生产和经营的科技创意与实践效果,以及联产装置内采用的部分创新技术,如强制循环氨中和蒸发反应器、中和蒸汽二次利用节能技术.     

盐水再循环多级闪蒸装置放热段的讨论

放热段设计工作是整个盐水再循环多级闪蒸装置的重要环节。该文讨论了末级闪蒸室盐水温度、浓度、补充水量,补充水管路以及放热段闪蒸室级数等对盐水再循环多级闪蒸装置的影响。     

磷酸蒸发浓缩助剂的实验研究

实验研究各种表面活性剂作为磷酸浓缩蒸发的助剂,用以提高水的蒸发强度,加入量只需磷酸质量的200×10-6,以TWEEN+NNO和TWEEN+GC效果较好。同时实验研究了各种阻垢剂,其中以SO-3和十二烷基苯磺酸钠最佳,对氟硅酸钾(钠)的阻垢率可达60%以上。湿法磷酸浓缩过程中同时加入上述表面活性剂,可提高蒸发强度,减少蒸汽用量,提高浓缩酸浓度,并有一定的阻垢作用。     

磷酸自然循环低温蒸发实验研究

国内大型磷酸装置普遍面临浓缩能力不足的问题,回收工艺过程中低温位余热进行稀磷酸低温预浓缩是解决此问题的方案之一。在低于30℃下进行湿法磷酸自然循环浓缩实验研究,获得了彬（P20,）O％～40％的磷酸溶液循环启动工况下垂直上升管内气液两相流沸腾传热平均给热系数377～1047w／（m＾2·K）,与之对应的管内壁温度35～45℃。实验结果表明,磷酸自然循环低温蒸发具有流体动力学稳定性,适于利用低温位热源。     

工业废磷酸抛光液萃取回收制取工业级磷酸的研究

工业废磷酸洗液中磷酸含量平均为500 g/L,并含有一定量的Cu2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、SO42-、NO3-、CH3COO-等杂质离子,加碱中和、沉淀等处理后排放会造成磷资源的浪费。通过浓缩、萃取、洗涤、反萃取、一次蒸发、碳酸钡脱硫、活性炭脱色、二次蒸发等系列处理后,杂质的含量能完全降低到工业磷酸的要求,磷酸的浓度和色度都符合国家工业磷酸标准。     

不同添加剂对磷酸浓缩影响的实验研究

研究不同表面活性剂及其用量对磷酸沸点、蒸发强度和氟逸出率的影响,从中找出最佳的磷酸浓缩添加剂。结果表明:聚丙烯酰胺(PAM)和十二烷基苯磺酸钠(SDS)对磷酸浓缩蒸发强度影响较为明显,其最佳用量分别为7、300 mg/kg,可降低磷酸沸点4～5℃,提高磷酸蒸发强度7%～12%,氟逸出率提高23%～25%。     

在并/逆流喷雾蒸发器中浓缩净化磷酸的研究

为获得较高浓度磷酸以满足对磷酸使用和运输的要求,采用正交实验和单因素实验对净化稀磷酸进行了喷雾蒸发浓缩的系统实验研究。实验结果发现:影响净化稀磷酸蒸发浓缩效果的因素由主到次依次为稀磷酸流量、热风进口流量、二次风比例、热风进口温度、喷嘴气液比;浓缩的效果正比于热风进口流量、热风进口温度、稀磷酸流量的倒数,且在喷嘴气液质量比大于0.8时受其影响不大;二次风的引入对稀磷酸浓缩不利。在实验装置上经喷雾浓缩,成功获得了质量分数不低于85%的浓磷酸,并发现相应的热风出口温度不宜低于110℃。由此可见,通过喷雾蒸发浓缩得到较高浓度的磷酸是可行的。     

利用浓缩低温位热能预热稀磷酸提高磷酸浓缩能力的技改

安徽六国化工股份有限公司在料浆法磷酸一铵生产装置中实施了利用浓缩低温位热能预热稀磷酸的技改,调整了稀磷酸循环预热流程。技改后稀磷酸温度和系统水分蒸发量提高,不仅回收了大量的低温位热能,而且浓缩系统生产能力明显提升,经济效益明显。