專利名稱：一種濃縮濕法磷酸和其他無機酸的方法
技術領域：
本發明屬于化工類，是一種采用減壓(或常壓)蒸發濃縮濕法磷酸的一種方法。
通常含28-32％P2O5的濕法磷酸須濃縮至50-53％P2O5的商品級磷酸。目前濕法磷酸的濃縮主要采用蒸汽加熱的蒸發器、鼓泡式濃縮器、浸沒燃燒蒸發器以及外加熱循環真空蒸發器。這些裝置都存在能耗高、環境污染、設備腐蝕和結垢嚴重的問題。
本工藝采用減壓蒸發和水蒸氣蒸餾原理。蒸發塔內裝有煤油(含有不同烴類混合物)或二甲苯。煤油或二甲苯與磷酸具有互不相溶性。煤油或二甲苯作為載熱體被塔外熱源加熱，在一定的真空度下，塔內溫度維持在80-85℃，經加熱后的磷酸由泵從塔頂加入煤油或二甲苯之中。稀磷酸在塔中被蒸發濃縮，而煤油中的部分輕組分也隨之蒸發，塔頂蒸汽經冷凝分層，上層為油，可返回系統繼續使用。下層為水。試驗證明，產品酸的濃度主要取決于稀酸進料速率、稀酸的停留時間、稀酸滴的分散度以及塔溫、塔壓等因素。
該工藝的優點1.由于采用了熱煤油或二甲苯作連續相，作為分散相的稀酸不與塔的內表面直接接觸，因此能防止塔體的嚴重腐蝕問題。
2.弛放出的氟硅酸蒸汽溶解于冷凝液之中，從而省去了洗滌器。
3.煤油或二甲苯處于一個封閉體系內，不會造成火災。
4.不會造成設備的結垢和堵塞問題。
5.改變酸的進料流速和停留時間可以得到不同濃度的酸。
例一、用φ50×2000的玻璃管作為蒸發濃縮柱，柱頂端用橡皮塞封住，橡皮塞開有三個孔，分別為稀磷酸進口、蒸汽出口和溫度計插口。濃縮柱底部有一小接口，作為濃酸的出口。距底部約4cm處開有一φ18×200的側管，插入溫度計以測有機物的溫度。柱內煤油填充高度約1.5米，柱外纏繞電加熱帶，通過調壓器控制電壓。啟動電源，將煤油加熱至90℃(從兩溫度計可分別讀出煤油主體溫度及共沸蒸汽溫度)，開啟真空泵，將真空度控制在1500Pa，最后打開進料閥，稀酸從高位槽以0.3L/h的流量呈滴狀流入真發濃縮柱，大約20分鐘之后即可打開出料閥放出部分濃磷酸，直到進料完畢為一個循環。通過五次循環，就可把30％P2O5的濕法磷酸濃縮至52％P2O5的商品級磷酸。例二柱內填充二甲苯，啟動電源，將二甲苯加熱至95℃，打開進料閥，稀酸從高位槽以0.3L/h的流量呈滴狀流入真發濃縮柱，大約20分鐘之后即可打開出料閥放出部分濃磷酸，直到進料完畢為一個循環。通過五次循環，就可把30％P2O5的濕法磷酸濃縮至52％P2O5的商品級磷酸。
權利要求
本發明是一種蒸發濃縮無機酸，特別是濕法磷酸的一種方法。本方法的特點是用烴類有機物，例如煤油、二甲苯、辛烷等，作為對酸進行直接加熱的載熱體。利用烴類有機物與被濃縮酸或水的互不相溶性，達到冷凝液中的油和水的分離、濃縮后的酸和烴類有機物分離。在酸的濃縮過程中，烴類有機物還起著保護蒸發設備器璧不被腐蝕的作用。酸在濃縮過程中產生的沉淀物隨酸帶走，降低蒸發設備器璧的垢層，強化傳熱效果。在濃縮濕法磷酸時弛放出的氟硅酸蒸汽溶解于冷凝液中，蒸發流程可省去洗滌操作。本方法可通過調節加入酸的流速或不同出料位置獲得不同濃度要求的產品酸。
全文摘要
本發明屬于化工類，是一種采用減壓(或常壓)蒸發濃縮濕法磷酸的一種方法。向濃縮塔注入一定量的煤油或二甲苯，并保持一定的溫度，把稀酸酸分散滴入煤油中，酸滴在下降過程中直接從煤油或二甲苯獲得熱量并和煤油中部分輕組分或二甲苯中一部分同時蒸發。由于煤油或二甲苯和磷酸互不相溶性，其中油水冷凝液自然分層，從而達到分離。冷凝液中的油返回塔內循環使用。塔內的油能起防腐、防垢作用，調節滴入的酸量可獲得不同濃度的產品酸。
文檔編號C01B25/234GK1390779SQ0111426
公開日2003年1月15日 申請日期2001年6月12日 優先權日2001年6月12日
發明者陳中, 包傳平, 徐旺生, 陳古圣 申請人:武漢化工學院