一種粗品焦磷酸鈉預處理的方法及裝置與流程

本發明涉及一種焦磷酸鈉制備技術領域，具體涉及一種粗品焦磷酸鈉預處理的方法及裝置。

背景技術：

焦磷酸鈉是縮聚磷酸鹽中的一個重要品種。無論是工業級和食品級，其用量僅次于三聚磷酸鈉。工業上主要用于絡合劑、脫脂劑、水處理劑、洗滌印染漂白助劑、分散劑等。食品工業中則用于食品的持水保鮮，抗氧化等，統稱為品質改良劑。隨著我國工業級和食品級焦磷酸鈉的市場迅猛發展，與之相關的核心生產技術應用、研發與改進必將成為業內企業的關注。焦磷酸鈉的生產技術的改進與研發對于企業提升市場競爭力十分關鍵。且焦磷酸鈉需求量正呈逐年大幅度增長趨勢。據資料統計，全國焦磷酸鈉產銷量年平均增長率為7％左右，所以焦磷酸市場的發展潛力很大。

粗品焦磷酸鈉是含磷廢水在高溫爐中通過火焰焚燒得到的，用于提純焦磷酸鈉的原料之一，在粗品焦磷酸鈉溶解之前，先要對其進行洗滌，洗滌過程中由于反應不完全，會使物料變硬，影響物料的過濾和后期輸送。

技術實現要素：

本發明針對上述問題提出了一種粗品焦磷酸鈉預處理的方法及裝置，對粗品焦磷酸鈉進行洗滌和濃縮，將焦磷酸鈉母液中的水加以回收利用，減少焦磷酸鈉母液的用量，降低濃縮成本。

具體的技術方案如下：

一種粗品焦磷酸鈉預處理的方法，其步驟為：

(1)初洗：將粗品焦磷酸鈉和焦磷酸鈉母液加入帶過濾板的攪拌釜中，在0‐30℃的溫度下攪拌0.5‐4h，使得無水焦磷酸鈉與焦磷酸鈉母液中的水發生水合反應，形成結晶水合物，回收焦磷酸鈉母液中的部分水，同時對粗品中的氯化鈉和有機物進行洗滌，進入到剩余焦磷酸鈉母液中，起到提濃焦磷酸鈉母液的目的，并且在其反應過程中移除反應熱或將焦磷酸鈉母液預先冷卻到15℃以下再進行洗滌，最終得到混合料液；

(2)過濾：混合料液在攪拌釜中反應和洗滌完全后，通過過濾板抽出或壓出50％‐80％的濾液，保留20‐50％的濾液在釜內漿料中，避免固體結塊，維持慢速攪拌；

(3)打漿出料：過濾結束后立即向攪拌釜內加入熱的焦磷酸鈉套用母液重新進行打漿，使得焦磷酸鈉晶體溶解，攪拌均勻后得到稀釋的焦磷酸鈉漿液；

(4)輸送、溶解：將稀釋的焦磷酸鈉漿液轉移至溶解釜中進一步升溫溶解、過濾、結晶，生產焦磷酸鈉。

上述一種粗品焦磷酸鈉預處理的方法，其中，步驟(1)中粗品焦磷酸鈉和焦磷酸鈉母液的重量份數比為1:(2‐3)。

一種粗品焦磷酸鈉預處理裝置，包括攪拌釜、廢液儲罐和溶解釜，所述攪拌釜內設有攪拌葉，攪拌葉下方設有過濾板，過濾板將攪拌釜內分隔成攪拌腔和抽濾腔，攪拌釜上設有第一進料口、第二進料口、抽濾口和出料口，第一進料口和第二進料口位于攪拌釜的頂部，與攪拌腔相連通，抽濾口位于攪拌釜的底部，與抽濾腔相連通，出料口位于第一進料口與抽濾口之間，與攪拌腔相連通；抽濾口通過第一管道與廢液儲罐的第三進料口相連接，出料口通過第二管道與溶解釜相連接。

本發明的有益效果為：

本發明大幅度降低新鮮水用量和需要處理的焦磷酸鈉母液量；降低原料帶入生產的雜質(可除去粗品中50‐80％的氯化鈉和有機物)，降低生產難度和生產成本，提高產品質量；

本發明利用低溫母液焦鈉飽和的特點洗滌焦磷酸鈉粗品，避免了有用物質的損失，并將粗品中的部分氯化鈉和少量有機物除去，減少焦鈉提純生產中原料帶入的雜質，使生產更加容易，產品質量更好，母液套用次數更多；

利用焦磷酸鈉粗品中無水焦磷酸鈉吸收母液中的水分形成結晶水的特性，將母液中的水分吸收，以固體的形式會用到溶解工序，減少生產用水量，節約最終焦磷酸鈉母液量及處理成本；

抽取的濾液的50‐80wt％，使剩余濾液不結塊，有利于后續處理，使濾液分布更加均勻，后續處理不易被堵塞；

與此同時，本發明配合洗滌裝置使用，洗滌過程中先抽濾部分濾液，使濾渣處于粘稠但未完全固化的狀態，再加入新的焦磷酸鈉母液直接升溫溶解，再移入溶解釜中進行下一步反應，簡化了過程，提高了效率，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明預處理裝置剖視圖。

圖2為本發明過濾板剖視圖。

圖3為本發明板框剖視圖。

圖4為本發明過濾板組爆炸圖。

圖5為本發明過濾板俯視圖。

具體實施方式

為使本發明的技術方案更加清晰明確，下面結合附圖對本發明進行進一步描述，任何對本發明技術方案的技術特征進行等價替換和常規推理得出的方案均落入本發明保護范圍。

附圖標記

攪拌釜1、廢液儲罐2、溶解釜3、攪拌葉4、過濾板5、攪拌腔6、抽濾腔7、第一進料口8、第二進料口9、抽濾口10、出料口11、第一管道12、第二管道13、板框14、過濾板體15、頂板16、底板17、側壁18、第一過濾板19、第二過濾板20、第一凸條21、第一凹槽22、第二凸條23。

實施例一

一種粗品焦磷酸鈉預處理裝置，包括攪拌釜1、廢液儲罐2和溶解釜3，所述攪拌釜內設有攪拌葉4，攪拌葉下方設有過濾板5，過濾板將攪拌釜內分隔成攪拌腔6和抽濾腔7，攪拌釜上設有第一進料口8、第二進料口9、抽濾口10和出料口11，第一進料口和第二進料口位于攪拌釜的頂部，與攪拌腔相連通，抽濾口位于攪拌釜的底部，與抽濾腔相連通，出料口位于第一進料口與抽濾口之間，與攪拌腔相連通；抽濾口通過第一管道12與廢液儲罐的第三進料口相連接，出料口通過第二管道13與溶解釜相連接。

粗品焦磷酸鈉洗滌工藝的步驟如下：

(1)初洗：將粗品焦磷酸鈉和焦磷酸鈉母液加入帶過濾板的攪拌釜中，在15℃的溫度下攪拌2.2h，使得無水焦磷酸鈉與焦磷酸鈉母液中的水發生水合反應，形成結晶水合物，回收焦磷酸鈉母液中的部分水，同時對粗品中的氯化鈉和有機物進行洗滌，進入到剩余焦磷酸鈉母液中，起到提濃焦磷酸鈉母液的目的，并且將焦磷酸鈉母液預先冷卻到15℃以下再進行洗滌，最終得到混合料液；

(2)過濾：混合料液在攪拌釜中反應和洗滌完全后，通過過濾板抽出或壓出60％的濾液，保留40％的濾液在釜內漿料中，避免固體結塊，維持慢速攪拌；

(3)打漿出料：過濾結束后立即向攪拌釜內加入熱的焦磷酸鈉套用母液重新進行打漿，使得焦磷酸鈉晶體溶解，攪拌均勻后得到稀釋的焦磷酸鈉漿液；

(4)輸送、溶解：將稀釋的焦磷酸鈉漿液轉移至溶解釜中進一步升溫溶解、過濾、結晶，生產焦磷酸鈉。

實施例二

如實施例一中所述的一種粗品焦磷酸鈉洗滌裝置，其不同之處在于：

粗品焦磷酸鈉洗滌工藝的步驟如下：

(1)初洗：將粗品焦磷酸鈉和焦磷酸鈉母液加入帶過濾板的攪拌釜中，在20℃的溫度下攪拌1.3h，使得無水焦磷酸鈉與焦磷酸鈉母液中的水發生水合反應，形成結晶水合物，回收焦磷酸鈉母液中的部分水，同時對粗品中的氯化鈉和有機物進行洗滌，進入到剩余焦磷酸鈉母液中，起到提濃焦磷酸鈉母液的目的，并且將焦磷酸鈉母液預先冷卻到15℃以下再進行洗滌，最終得到混合料液；

(2)過濾：混合料液在攪拌釜中反應和洗滌完全后，通過過濾板抽出或壓出72％的濾液，保留38％的濾液在釜內漿料中，避免固體結塊，維持慢速攪拌；

(3)打漿出料：過濾結束后立即向攪拌釜內加入熱的焦磷酸鈉套用母液重新進行打漿，使得焦磷酸鈉晶體溶解，攪拌均勻后得到稀釋的焦磷酸鈉漿液；

(4)輸送、溶解：將稀釋的焦磷酸鈉漿液轉移至溶解釜中進一步升溫溶解、過濾、結晶，生產焦磷酸鈉。

實施例三

如實施例一中所述的一種粗品焦磷酸鈉洗滌裝置，其不同之處在于：

粗品焦磷酸鈉洗滌工藝的步驟如下：

(1)初洗：將粗品焦磷酸鈉和焦磷酸鈉母液加入帶過濾板的攪拌釜中，在26℃的溫度下攪拌3.7h，使得無水焦磷酸鈉與焦磷酸鈉母液中的水發生水合反應，形成結晶水合物，回收焦磷酸鈉母液中的部分水，同時對粗品中的氯化鈉和有機物進行洗滌，進入到剩余焦磷酸鈉母液中，起到提濃焦磷酸鈉母液的目的，并且將焦磷酸鈉母液預先冷卻到15℃以下再進行洗滌，最終得到混合料液；

(2)過濾：混合料液在攪拌釜中反應和洗滌完全后，通過過濾板抽出或壓出55％的濾液，保留45％的濾液在釜內漿料中，避免固體結塊，維持慢速攪拌；

(3)打漿出料：過濾結束后立即向攪拌釜內加入熱的焦磷酸鈉套用母液重新進行打漿，使得焦磷酸鈉晶體溶解，攪拌均勻后得到稀釋的焦磷酸鈉漿液；

(4)輸送、溶解：將稀釋的焦磷酸鈉漿液轉移至溶解釜中進一步升溫溶解、過濾、結晶，生產焦磷酸鈉。

進一步的所述過濾板包括板框14和過濾板體15，板框包括圓環形結構的頂板16、圓環形結構的底板17以及固定在頂板與底板之間的一圈側壁18，側壁的厚度h1小于頂板的壁寬h2，頂板的壁寬h2等于底板的壁寬h3，過濾板體設置在頂板、底板和側壁所圍成的空腔內，所述過濾板體包括兩個過濾板組，每個過濾板組包括第一過濾板19和第二過濾板20，第一過濾板的下表面均勻設有若干第一凸條21，相鄰的兩個第一凸條之間形成第一凹槽22，第二過濾板的上表面均勻設有若干第二凸條23，相鄰的兩個第二凸條之間形成第二凹槽24，第一凸條的寬度為L1，第一凹槽的寬度為L2，第二凸條的寬度為L3，第二凹槽的寬度為L4，L1＝L3＞L2＝L4，第一過濾板放置于第二過濾板的上方，第一凸條和第二凸條交錯設置，使第一過濾板的第一凸條壓合在第二過濾板的第二凹槽上，第二過濾板的第二凸條壓合在第一過濾板的第一凹槽上，兩個過濾板組鏡像設置，兩個過濾板組的第二過濾板相互接觸。

進一步的，所述第一過濾板的孔徑大于第二過濾板的孔徑。

進一步的，所述攪拌釜的攪拌腔腔壁上設有第一電加熱帶25，所述板框的側壁上設有一圈第二電加熱帶26，板框的底板上設有至少1圈27電加熱管。

過濾板的結構設置，大幅增加了過濾板的過濾效果，降低濾液中雜質含量，以此降低后續濃縮處理的難度，與此同時，在攪拌釜內合理分配加熱區域，使受熱更加均勻，反應更加完全。