专利名称：一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工单元操作设备，是一种应用于窑法磷酸生产中水化塔排
出的热磷酸换热(冷却)的单元操作设备。
背景技术：
CDK窑法磷酸是近年来我国独立开发的磷酸生产新工艺，该开发成果在1998年10月14日，获得了国家发明专利授权(专利号93111447. 0 ;授权公告号CN1040199C)。其工艺原理在于把粉状磷矿、硅石和煤三者按比例混合，制成直径为8 12mm的复合球团，置于回转窑内进行高温焙烧。此时，球团中的碳把磷矿的磷还原成气态元素磷逸出，然后被氧化成&05，再经水化成磷酸。 ①Ca10 (P04) 6F2+15C+9Si02 — 3/2P4+15C0+9Ca0 Si02+CaF2 ; A H = 28006kJ/kgP4;②P4+502 — 2P205 ; A H = _25498kJ/kgP4 ; ③C0+l/202 — 2C02 ; A H = _22154kJ/kgP4 ; ④P205+3H20 — 2H3P04。 窑法磷酸工艺的一个优点，就是把反应①②③都置于同一个设备(例如回转窑)内同时完成，以充分利用氧化反应②③产生的热量，因而大大降低了生产能耗。窑法磷酸工艺的另一个优点，就是可以直接使用中、低品位的硅质磷矿，符合我国磷矿资源的特点。[0009] 窑法磷酸生产过程中，在回转窑进行上述①②两项反应所生成的五氧化二磷。205)，随高温窑气( 900°C)导入水化塔。在此用大量循环磷酸(约为成品酸的100倍)通过溢流附于塔内壁和在塔中喷洒，循环磷酸中的水与&05，反应生成磷酸(H3P04)，同时吸取窑气带来的热量。[0010] P205+3H20 — 2H3P04 排出塔外的热磷酸(80 95°C )，用泵送入换热器与循环冷却水进行换热，少量冷却酸(60 75°C)作为成品送贮槽，其余大部份返回水化塔内，循环吸收窑气的&05及其热量。循环磷酸连续补加工艺水，以保持其浓度恒定。
发明内容本实用新型提供一种用于窑法磷酸生产的换热效率高、抗腐蚀性良好和清理方便的水化循环酸换热系统。 本实用新型的技术方案包括磷酸循环槽、换热器以及连接管道，磷酸循环槽与换热器之间配备有循环酸泵。所述的循环酸泵为大流量的循环酸泵。 所述的换热器为管式换热器或板式换热器。所述的管式换热器为石墨管式换热器。所述的换热器为两台或两台以上，轮换运行，以便维修及清除管内不可避免的结垢。[0015] 本实用新型用于磷酸生产的换热过程，借助循环酸泵和磷酸循环槽，使循环进、出换热器的酸流量远大于水化塔出酸量，通过提高管内流速来提高换热效率，满足了生产要
3求；通过采用两台或两台以上的换热器轮换运行，便于维修及清除管内不可避免的结垢；通过采用石墨管式换热器来防止窑法磷酸的腐蚀。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。[0017] 附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式附图中，磷酸循环槽(1)接收来自水化塔的热磷酸，磷酸循环槽(1)的一出口连接大流量的循环酸泵(2)，循环酸泵(2)的出酸口经管道与换热器(3)的进口相连接，换热器(3)的出口经管道连接磷酸循环槽(1)。换热器(3)为管式换热器，采用不透性石墨管，可以有效防止窑法磷酸的腐蚀。由于石墨管长度的限制，扩大换热器的换热面积只能靠增加管数。在出水化塔的热酸量一定的情况下，换热效率会因管内流速降低而下降。为此，借助循环酸泵(2)和磷酸循环槽(1)，循环进、出换热器的酸流量远大于出塔的酸流量，从而通过提高管内流速来提高换热效率。磷酸循环槽(1)的另一出口连接酸泵，将磷酸送往水化塔。
权利要求一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，包括磷酸循环槽、换热器以及连接管道，其特征在于磷酸循环槽与换热器之间配备有循环酸泵。
2. 根据权利要求1所述的窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，其特征在于所述 的换热器为管式换热器或板式换热器。
3. 根据权利要求2所述的窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，其特征在于所述 的管式换热器为石墨管式换热器。
4. 根据权利要求1所述的窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，其特征在于所述 的换热器为两台或两台以上。
专利摘要一种窑法磷酸生产中热磷酸的循环换热系统，包括磷酸循环槽、换热器以及连接管道，磷酸循环槽与换热器之间配备有大流量的循环酸泵。所述的换热器为石墨管式换热器。本实用新型用于窑法磷酸生产的换热过程，借助循环酸泵和磷酸循环槽，循环进、出换热器的酸流量远大于出塔的酸流量，从而通过提高管内流速来提高换热效率，满足了生产要求；采用两台或两台以上的换热器轮换运行，以便维修及清除管内不可避免的结垢；采用石墨管式换热器来防止窑法磷酸的腐蚀。
文档编号C01B25/18GK201538689SQ20092008461
公开日2010年8月4日 申请日期2009年3月28日 优先权日2009年3月28日
发明者向翔, 吴鋆, 姜兴武, 张贵云, 樊光普, 白锡柱, 董克勇, 郑秉炎, 龚金瑞 申请人:襄樊拥和磷酸科技有限公司