一种热法磷酸余热生产液体硅酸钠的装置的制作方法

本实用新型属于磷化工生产技术领域，特别涉及一种热法磷酸余热生产液体硅酸钠的装置。

背景技术：

众所周知，磷酸生产的方法主要有湿法和热法两种。其中用硫酸及其他无机酸处理磷矿石制作的磷酸为湿法磷酸；用电炉或高炉生产单质磷而后经燃烧水化得到的磷酸则称为热法磷酸。同湿法磷酸相比，热法磷酸的纯度和浓度均较高。因此在很多领域应用广泛，且随着工业的发展和人民生活水平的提高，热法磷酸的需求量越来越大。

国内目前热法磷酸的生产，基本上没有进行有效的余热利用。由于燃磷塔内P₂O₅烟气具有极强的腐蚀性，且随着温度的升高腐蚀加剧。因此通过降低燃磷塔内高温烟气的温度来达到减轻腐蚀的目的，国内现有燃磷塔的周壁布置了换热夹套和在上方布置汽包，进口水温约为35-40℃，出口水温约为50-55℃。汽包内会产生大量带热量的水蒸气，如果直接排放会造成资源的浪费。

硅酸钠，俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂。其化学式为R2O·nSiO2，式中R2O为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的摩数，建筑上常用的水玻璃是硅酸钠的水溶液。

液体硅酸钠作为钛白粉的辅助材料，常见制备方法为：以二氧化硅、纯碱和水为原料反应而成，采用该方法具有反应时间长，能耗高和产品质量不稳定等缺点。

技术实现要素：

本实用新型实施例采用新型的液体硅酸钠生产装置，该装置不但可以利用热法磷酸余热，还可以得到质量更好的产品。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种热法磷酸余热生产液体硅酸钠的装置，该装置包括水计量罐、进料结构、密封结构、滚筒式反应釜、气液分离结构、缓冲罐、压滤结构和成品罐，所述水计量罐通过管路与进料结构连接，所述进料结构的出料口与滚筒式反应釜的进料口之间设有密封结构，所述滚筒式反应釜的进气口通过管路与燃烧塔上的汽包连接；所述气液分离结构的进料端通过管路与滚筒式反应釜的出料口连接，其出气端通过管路与水计量罐连接，其出液端、缓冲罐、压滤结构和成品罐通过管路依次连接。

其中，本实用新型实施例中的滚筒式反应釜包括筒体1、转动设于筒体1中的滚筒2、筒体1一端且用于驱动滚筒2旋转的电机3、筒体1另一端的进出料管、筒体1内壁间隔设置的多片隔板4和筒体1上部的进料口，所述筒体1为卧式密封筒体，密封结构5插设在筒体1的进料口上，所述进出料管上设有蒸汽管8和出料管11，所述蒸汽管8与汽包连接，所述出料管11与气液分离结构的进料端连接。

其中，本实用新型实施例中的蒸汽管8上设有球阀10和压力表9，所述出料管11上设有单向截止阀12。

其中，本实用新型实施例中的滚筒2绕筒体1的轴线转动，所述隔板4沿筒体1的轴线方向设置。

其中，本实用新型实施例中的水计量罐上设有液位计且其与自来水管连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本专利提供的液体硅酸钠的生产装置可利用热法磷酸生产系统的余热，减少了能耗，降低了成本；

(2)可稳定得到3.0-3.1模数的产品，生产时间短，产品质量高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的热法磷酸余热生产液体硅酸钠的装置的原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的滚筒式反应釜的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的滚筒式反应釜的剖视图。

图中：1筒体、2滚筒、3电机、4隔板、5密封结构、6绞龙、7进水管、8蒸汽管、9压力表、10球阀、11出料管、12单向截止阀。

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。

其中，热法磷酸生产系统包括熔磷槽、燃烧塔、燃烧塔上的汽包、一级水合结构、二级水合结构、过滤器和成品储罐等。其中，燃烧塔包括塔体、塔体下端的下封头、塔体上端的上封头、塔体下部的喷磷枪、塔体内的换热管和塔体外的换热夹套等，换热管和换热夹套通过管路与汽包连接，下封头外设有保温夹套用于为喷磷枪加热，该保温夹套与热水锅炉连接。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种热法磷酸余热生产液体硅酸钠的装置，该装置包括水计量罐、进料结构、密封结构、滚筒式反应釜、气液分离结构、缓冲罐、压滤结构和成品罐等，其中，水计量罐用于定量向进料结构提供被气液分离结构分离的气液混合物预热的热水；进料结构用于向滚筒式反应釜进料热水和固体硅酸钠，具体可以为绞龙；密封结构用于进料完成后对滚筒式反应釜进行密封，其具体结构为带有丝杆法兰的活动下料管（其外侧设有提手，相应地绞龙上设有用于捆绑提手的链条），其具体结构可以参照锅炉人管上的密封结构，提起时可进料，放下时形成密封；滚筒式反应釜内设有滚筒让热水和固体硅酸钠在0.4MPa左右压力下充分混合；气液分离结构用于对反应后的液体进行气液分离，汽水混合物通入水计量罐中对水进行预热和补充水分，液体经过滤后即可得到产品；压滤结构具体为板框压滤机。其中，水计量罐通过管路与进料结构（的出料口）连接，进料结构的出料口与滚筒式反应釜的进料口之间设有密封结构。其中，滚筒式反应釜的进气口通过管路与燃烧塔上的汽包连接，汽包提供的蒸汽的作用有多个：(1)提供压力使反应在0.4MPa左右压力下进行，(2)为反应提供热量，让反应更快、更均匀地进行，(3)提供出料和固液分离的压力。其中，气液分离结构的进料端通过管路与滚筒式反应釜的出料口连接，气液分离结构的出气端通过管路与水计量罐连接（该管路伸入水计量罐底部），气液分离结构的出液端、缓冲罐、压滤结构和成品罐通过管路依次连接。优选地，滚筒式反应釜的出料口和进气口由同一进出料口实现（其上设有阀门进行控制）。具体地，水计量罐、进料结构和气液分离结构设于滚筒式反应釜上方，滚筒式反应釜、缓冲罐、压滤结构和成品罐均位于地面上。

其中，参见图2，本实用新型实施例中的滚筒式反应釜包括筒体1、转动设于筒体1中的滚筒2、筒体1一端（左端）且用于驱动滚筒2旋转的电机3、筒体1另一端（右端）的进出料管、筒体1内壁间隔设置的多片隔板4和筒体1上部的进料口等。其中，筒体1为卧式密封筒体，具体为圆柱形结构，其两端设有封头，进出料管设于右端的封头上。密封结构5的下端插设在筒体1的进料口上，其上端插设在绞龙6（进料结构）的出料口上，绞龙6的出料口上设有进水管7用于与水计量罐连接。进出料管一份为二，其上设有蒸汽管8和出料管11，出料管11设于蒸汽管8外侧（较蒸汽管8远离筒体1），蒸汽管8与汽包连接，出料管11与气液分离结构的进料端连接。

其中，参见图2，本实用新型实施例中的蒸汽管8上设有球阀10和压力表9（更靠近筒体1），出料管11上设有单向截止阀12。

其中，参见图2，本实用新型实施例中的滚筒2绕筒体1的轴线转动，具体地，滚筒2的转轴沿筒体1的轴线设置；隔板4沿筒体1的轴线方向设置，同时隔板4在筒体1内壁上沿筒体1的径向设置。

其中，本实用新型实施例中的水计量罐上设有液位计且其与自来水管连接。

本实用新型实施例提供了一种热法磷酸余热生产液体硅酸钠的装置，该装置可利用热法磷酸生产系统的余热，减少了能耗，降低了成本；同时，该装置可稳定得到3.0-3.1模数的产品，生产时间短，产品质量高。

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。