專利名稱：一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝及其生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)工程與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種將黃磷生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的粗磷或泥磷借助外壓獲得元素磷的新工藝及其生產(chǎn)裝置，具體地說(shuō)是一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝及其生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
泥磷是電爐法工業(yè)黃磷生產(chǎn)中產(chǎn)生的危險(xiǎn)固體廢渣，主要含有元素磷、磷礦石、焦炭、(煤)、硅石粉及生產(chǎn)中產(chǎn)生的氟、磷化物等。它的形成原因是在電爐法制磷過(guò)程中，爐氣中含有50 150g/m3的粉塵，由于目前生產(chǎn)廠家大多沒(méi)有配置電除塵設(shè)備，爐氣未經(jīng)凈化就直接進(jìn)入收磷系統(tǒng)，含磷爐氣進(jìn)入收磷系統(tǒng)后，磷被具有強(qiáng)吸附力的二氧化硅和炭的微粒所包裹，形成泥磷。泥磷具有很高的分散性，當(dāng)與水接觸后便形成乳膠體，所以泥磷是固體雜質(zhì)與元素磷粘附在一起的球狀顆粒，在顆粒之間被分散的雜質(zhì)所隔離。泥磷粒度為I 2 μ m至O. 2 O. 5mm不等，在熔融狀態(tài)下，泥磷處于磷層和水層之間，但與磷層之間沒(méi)有明顯的界限。泥磷的處理與利用是黃磷生產(chǎn)中一個(gè)很重要的問(wèn)題，它不僅影響黃磷工業(yè)生產(chǎn)中磷的收率和成本，更嚴(yán)重的是造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。因此，元素磷的分離提純工藝一直是影響黃磷企業(yè)磷回收效益和環(huán)境效益的關(guān)鍵。盡管國(guó)內(nèi)外有許多研究人員進(jìn)行了多年的辛勤探索，但至今尚未找到一套成熟、高效的治理方法。目前，國(guó)內(nèi)外元素磷分離提純的主要生產(chǎn)工藝有靜置沉淀工藝、過(guò)濾分離工藝、泥磷返回電爐再循環(huán)工藝、蒸餾工藝、泥磷制酸工藝等，但由于這些生產(chǎn)工藝各自存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題，導(dǎo)致它們的應(yīng)用受到限制。I)靜置沉淀工藝
將爐氣冷凝系統(tǒng)輸送來(lái)的粗磷，置于錐底容器內(nèi)保溫靜置。該過(guò)程中在粗磷層內(nèi)通入加熱介質(zhì)(通常為蒸汽和熱水)，使液態(tài)元素磷受熱后流動(dòng)性增加，在加熱介質(zhì)攪動(dòng)作用下，液態(tài)元素磷小液滴逐步匯集融合。由于單質(zhì)磷與雜質(zhì)比重差較大，純凈的磷逐步與雜質(zhì)分離而沉積到容器底部。該工藝十分簡(jiǎn)單，為國(guó)內(nèi)廣大黃磷生產(chǎn)企業(yè)普遍采用。但是由于靜置沉淀工藝的效率很低，一般一槽粗磷(約30t)需要保溫靜置24小時(shí)，單質(zhì)磷和雜質(zhì)方能分離完全。其間消耗的水及蒸汽量也較多，且分離后的雜質(zhì)含磷較多，還需要進(jìn)一步處理。對(duì)于大規(guī)模黃磷裝置生產(chǎn)就不太適宜，所以國(guó)內(nèi)外30kt/a黃磷電爐多采用過(guò)濾分離工藝。2)過(guò)濾分離工藝
爐氣冷凝系統(tǒng)輸送來(lái)的液狀粗磷，熱態(tài)直接加壓通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)(國(guó)外一般采用硅藻土)，成品精磷穿越過(guò)濾層進(jìn)入受磷槽，固態(tài)雜質(zhì)則留在過(guò)濾層內(nèi)。通過(guò)定期更換過(guò)濾層，使生產(chǎn)得以延續(xù)。更換下來(lái)的過(guò)濾介質(zhì)含有少量元素磷，經(jīng)燃燒無(wú)害化后與磷爐渣一并外運(yùn)堆放處理。過(guò)濾分離工藝由于機(jī)械化程度和分離效率高，十分適合與大規(guī)模黃磷裝置配套。但仍然存在含磷濾料的處理難問(wèn)題。上述兩種工藝，均產(chǎn)生一定數(shù)量的泥磷，泥磷中還含有10% 30%的元素磷，若不予回收或處理，將造成資源的極大浪費(fèi)。所以，還必須配套專門(mén)的泥磷處理裝置，國(guó)內(nèi)外通常采用下述工藝進(jìn)一步回收泥磷中的元素磷。3)泥磷返回電爐再循環(huán)工藝
將泥磷循環(huán)返回電爐制磷系統(tǒng)，使磷再次升華后冷凝回收。但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高溫下元素磷與系統(tǒng)內(nèi)水分發(fā)生以下反應(yīng)
(1)2P4 + 12H20 = 5H3P + 3H3P04
(2)P4 + 16H20 = 4H3P04 + IOH2
反應(yīng)產(chǎn)物為磷酸及少量磷化氫和氫氣，使一部分磷被消耗，且生成的磷酸還會(huì)進(jìn)一步形成泥磷。由于泥磷的存在降低了磷爐上層物料的透氣性，對(duì)工藝過(guò)程產(chǎn)生不利影響。為防止水將磷氧化，雖然可以采取將泥磷預(yù)先脫濕加入磷爐的方法，但能耗較高，而且由于生產(chǎn)過(guò)程中有氫氣產(chǎn)生，會(huì)嚴(yán)重影響電爐的操作安全。4)蒸餾工藝
將泥磷中的元素磷在隔絕空氣的密閉泥磷轉(zhuǎn)鍋內(nèi)加溫，利用元素磷較低的蒸發(fā)溫度(280°C)，將其從泥磷混合物中蒸餾出來(lái)，磷蒸汽經(jīng)過(guò)冷卻精制后，即可得到成品黃磷。由于組成泥磷混合物的揮發(fā)性各不相同，所以可利用同一溫度下，泥磷成份的蒸汽壓各不相同的原理將其分離。泥磷蒸餾升溫初期，即在25 100°C區(qū)間，主要是泥磷融化和水分蒸發(fā)，此區(qū)間升溫不能過(guò)快，以防止水分劇烈蒸發(fā)帶出泥磷進(jìn)入后部收磷系統(tǒng)，從而影響產(chǎn)品黃磷的質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)造成管道阻塞甚至引起泥磷轉(zhuǎn)鍋爆炸。泥磷經(jīng)過(guò)升溫期已經(jīng)將水分基本脫除，且泥磷已經(jīng)處于流體狀態(tài)，當(dāng)泥磷溫度處于100 400°C時(shí)，開(kāi)始進(jìn)入元素磷蒸發(fā)工藝階段。此時(shí)升溫應(yīng)當(dāng)迅速，以避免黃磷在升溫過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)槌嗔?。其間所產(chǎn)生的磷蒸汽由管道進(jìn)入后部收磷系統(tǒng)，經(jīng)冷卻后貯存于受磷槽內(nèi)。5)泥磷制酸工藝
將富泥磷在特殊爐中燃燒，吸收為磷化工生產(chǎn)的重要產(chǎn)品一磷酸，此工藝為工業(yè)上較為成熟的規(guī)?；幚砟嗔椎姆椒ā５摴に嚧嬖趯⒄吵淼哪嗔孜惯M(jìn)燃燒室的連續(xù)性差、穩(wěn)定性差和泥磷酸質(zhì)量差的缺點(diǎn)。a)回轉(zhuǎn)爐燃燒法
將泥磷加入回轉(zhuǎn)的管狀爐，泥磷沿著襯里表面分布開(kāi)來(lái)，在過(guò)剩的空氣中燃燒，泥磷中所含的水分與P205反應(yīng)生成磷酸，泥磷礦物殘?jiān)辛椎馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，可用作肥料。但泥磷中的磷未能充分燃燒，操作過(guò)程中爐襯損壞嚴(yán)重。b)錐形爐燃燒法
泥磷燃燒采用帶有襯里的錐形爐，為了強(qiáng)化燃燒，防止?fàn)t襯損壞，讓泥磷在固定式斜面上燃燒，膜厚為5mm。用旋轉(zhuǎn)分配器將泥磷送入爐內(nèi)，分布在襯里表面上，控制空氣過(guò)剩系數(shù)為2 8，泥磷燃燒過(guò)程的強(qiáng)度可從40kg/m3*h提高到70kg/m3*h。熱泥磷的流動(dòng)膜可保護(hù)襯里不受損壞，但磷酸質(zhì)量差，磷的低級(jí)氧化物含量高，只適用于W (P)〈40%的泥磷。c)雙層錐形爐燃燒法
為了處理磷含量低的泥磷，列寧格勒國(guó)立化工科學(xué)研究所開(kāi)展了裝有燃燒室的雙層錐形爐燃燒泥磷的中間試驗(yàn)。夾層內(nèi)燃燒天然氣，當(dāng)爐內(nèi)溫度從538°C上升到815°C時(shí)，爐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生所謂“蒸汽墊”效應(yīng)，使粘在爐壁上的大部分泥磷脫落，于是燃燒過(guò)程主要不是在薄膜條件下進(jìn)行，而是在泥磷形成的液滴沿器壁下落的過(guò)程中完成，這樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)爐內(nèi)燃燒狀況惡化，一方面未燃燒的泥磷落入爐渣中，另一方面使磷酸中低價(jià)酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到 O. 7%。由于泥磷的化學(xué)成分波動(dòng)很大，以上各種處理泥磷的方法均有缺點(diǎn)，難以系統(tǒng)化地解決泥磷處理過(guò)程中的二次污染問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種適用于粗磷分離精制和泥磷分離提純并能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化連續(xù)生產(chǎn)的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝及其生產(chǎn)裝置。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的
一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，其特征在于所述的工藝步驟如下
(a)、將混有液態(tài)粗磷的含磷水通過(guò)外壓壓入磷過(guò)濾器內(nèi)；
(b)、磷過(guò)濾器內(nèi)的液態(tài)黃磷在粒度差的作用下穿過(guò)磷過(guò)濾器內(nèi)的濾布層進(jìn)入精磷夾套內(nèi)，獲得的精磷通過(guò)磷過(guò)濾器的筒體上設(shè)置的精磷出口輸出，筒體內(nèi)的濾渣借位差通過(guò)筒體錐底設(shè)置的濾渣出口管流入泥磷收集槽內(nèi)，濾渣出口管的下端液封在泥磷收集槽內(nèi)；
(C)、重復(fù)步驟(a)和(b)至泥磷收集槽內(nèi)的含磷濾渣累積至一定程度后，啟動(dòng)泥磷液下泵將泥磷收集槽內(nèi)的含磷濾渣液通過(guò)泥磷輸送管輸送至磷過(guò)濾器內(nèi)進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾；
(d)、直至泥磷收集槽內(nèi)的含磷濾渣殘磷量P < 2%后通過(guò)泥磷輸送管上的泥磷排出管將泥磷濾渣排出進(jìn)行進(jìn)一步處理。所述步驟(b)中的磷過(guò)濾 器內(nèi)的壓強(qiáng)和溫度分別控制在O. 2 O. 3MPa和60 80。。。所述步驟(b)中的濾布層選用250 600目的濾布制成。所述步驟(C)中的混有液態(tài)粗磷的含磷水與泥磷收集槽內(nèi)的含磷濾渣液同時(shí)輸入至磷過(guò)濾器內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾。所述步驟(c )中的混有液態(tài)粗磷的含磷水過(guò)濾完成后再對(duì)泥磷收集槽內(nèi)的含磷濾渣液進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾。一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，包括壓磷罐、磷過(guò)濾器和泥磷收集槽，其特征在于所述壓磷罐的上蓋上設(shè)有粗磷進(jìn)口和含磷水進(jìn)口，且壓磷罐通過(guò)一端伸入壓磷罐底部的粗磷輸送管與磷過(guò)濾器的頂蓋相連，泥磷收集槽內(nèi)設(shè)有泥磷液下泵，泥磷液下泵的輸出口通過(guò)泥磷輸送管與磷過(guò)濾器的頂蓋相連，所述磷過(guò)濾器的筒體錐底設(shè)有一端位于泥磷收集槽液面下的濾渣出口管，筒體內(nèi)設(shè)有與筒體內(nèi)壁構(gòu)成封閉腔體的濾布層，濾布層和筒體內(nèi)壁構(gòu)成的腔體內(nèi)設(shè)有精磷夾套，精磷夾套的下端處的筒體側(cè)壁上設(shè)有精磷出口。所述壓磷罐和磷過(guò)濾器的外側(cè)設(shè)有包裹壓磷罐和磷過(guò)濾器的熱水夾套，熱水夾套上分別設(shè)有熱水進(jìn)口和熱水出口，熱水出口位于熱水進(jìn)口的上側(cè)。所述的磷過(guò)濾器上設(shè)有位于頂蓋上的沖洗水進(jìn)口。所述壓磷罐的側(cè)壁上部設(shè)有與泥磷收集槽相連通的含磷水溢流管，含磷水溢流管的出口端位于泥磷收集槽內(nèi)的液面下側(cè)。所述的泥磷輸送管上設(shè)有泥磷排出管。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過(guò)在磷過(guò)濾器內(nèi)借助外壓將黃磷生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的粗磷或泥磷中的元素磷通過(guò)濾布層與雜質(zhì)分離得到精磷，且該濾布層只需定期進(jìn)行在線沖洗以提高運(yùn)行效率而無(wú)需更換。本發(fā)明的過(guò)濾工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品為工業(yè)黃磷，其質(zhì)量指標(biāo)符合國(guó)家頒布的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB7816 - 1998) 一級(jí)品的要求外觀呈石蠟狀，淺黃色至微綠色；黃磷含量在苯中^ 99. 90%，黃磷含量在二硫化碳中> 99. 90% ;不容物含量在苯中< 10%，不容物含量在二硫化碳中彡10%;磷過(guò)濾生產(chǎn)的副產(chǎn)品為含磷濾渣，其含磷量彡2%。本發(fā)明的磷過(guò)濾裝置可實(shí)現(xiàn)封閉操作，含磷水可循環(huán)使用，不造成二次污染；同時(shí)單套磷過(guò)濾裝置為間歇式操作，每3個(gè)小時(shí)作為一個(gè)生產(chǎn)周期，磷過(guò)濾裝置在生產(chǎn)中可采用雙系列并聯(lián)操作，以實(shí)現(xiàn)液態(tài)粗磷或泥磷分離操作的連續(xù)化。本發(fā)明的黃磷回收率高、不易泄漏、不污染環(huán)境、節(jié)能效果顯著，具有很高的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，符合國(guó)家“節(jié)能減排”的要求。
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1 一壓磷罐；2—熱水夾套；3—粗磷進(jìn)口 ；4一粗磷輸送管；5—含磷水進(jìn)口 ；6—熱水進(jìn)口 ；7—熱水出口 ；8—含憐水溢流管；9—憐過(guò)濾器；10—頂蓋；11—筒體；12—沖洗水進(jìn)口 ；13—濾布層；14一精磷夾套；15—精磷出口 ；16—濾禮:出口管；17—泥磷收集槽；18—泥磷液下泵；19一泥磷輸送管；20—泥磷排出管。
具體實(shí)施方式
·下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，該新工藝步驟如下(a)、將混有液態(tài)粗磷的含磷水通過(guò)外壓壓入磷過(guò)濾器2內(nèi)；(b)、磷過(guò)濾器2內(nèi)的液態(tài)黃磷在粒度差的作用下穿過(guò)磷過(guò)濾器2內(nèi)的濾布層13進(jìn)入精磷夾套14內(nèi)，濾布層13選用250 600目的濾布制成，獲得的精磷通過(guò)磷過(guò)濾器2的筒體11上設(shè)置的精磷出口 15輸出，筒體11內(nèi)的濾渣借位差通過(guò)筒體11錐底設(shè)置的濾渣出口管16流入泥磷收集槽17內(nèi)，濾渣出口管16的下端液封在泥磷收集槽17內(nèi)，在此過(guò)程中磷過(guò)濾器2內(nèi)的壓強(qiáng)和溫度分別控制在O. 2 O. 3MPa和60 80°C，當(dāng)壓力超過(guò)O. 3MPa則說(shuō)明濾布層堵塞，必須立刻進(jìn)行在線沖洗單元操作；(C)、重復(fù)步驟(a)和(b)至泥磷收集槽17內(nèi)的含磷濾渣累積至一定程度后，啟動(dòng)泥磷液下泵18將泥磷收集槽17內(nèi)的含磷濾渣液通過(guò)泥磷輸送管19輸送至磷過(guò)濾器2內(nèi)進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾；(d)、直至泥磷收集槽17內(nèi)的含磷濾渣殘磷量P < 2%后通過(guò)泥磷輸送管19上的泥磷排出管20將泥磷濾渣排出進(jìn)行進(jìn)一步處理。在上述工藝步驟中，步驟(c)中的混有液態(tài)粗磷的含磷水與泥磷收集槽17內(nèi)的含磷濾渣液既可同時(shí)輸入至磷過(guò)濾器2內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾；亦可待步驟(c)中的混有液態(tài)粗磷的含磷水過(guò)濾完成后再對(duì)泥磷收集槽17內(nèi)的含磷濾渣液進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾。一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，包括壓磷罐1、磷過(guò)濾器9和泥磷收集槽17，在壓磷罐I的上蓋上設(shè)有粗磷進(jìn)口 3和含磷水進(jìn)口 5，壓磷罐I的側(cè)壁上部設(shè)有與泥磷收集槽17相連通的含磷水溢流管8，含磷水溢流管8的出口端位于泥磷收集槽17內(nèi)的液面下側(cè)；另外壓磷罐I通過(guò)一端伸入壓磷罐I底部的粗磷輸送管4與磷過(guò)濾器9的頂蓋10相連，泥磷收集槽17內(nèi)設(shè)有泥磷液下泵18，泥磷液下泵18的輸出口通過(guò)泥磷輸送管19與磷過(guò)濾器9的頂蓋10相連，所述磷過(guò)濾器9的筒體11錐底設(shè)有一端位于泥磷收集槽17液面下的濾渣出口管16，筒體11內(nèi)設(shè)有與筒體11內(nèi)壁構(gòu)成封閉腔體的濾布13，濾布13和筒體11內(nèi)壁構(gòu)成的腔體內(nèi)設(shè)有精磷夾套14,精磷夾套14的下端處的筒體11側(cè)壁上設(shè)有精磷出口15。另外為確保壓磷罐I內(nèi)和磷過(guò)濾器9內(nèi)的操作溫度，在壓磷罐I和磷過(guò)濾器9的外側(cè)設(shè)有包裹壓磷罐I和磷過(guò)濾器9的熱水夾套2，熱水夾套2上分別設(shè)有熱水進(jìn)口 6和熱水出口 7，熱水出口 7位于熱水進(jìn)口 6的上側(cè)；同時(shí)為實(shí)現(xiàn)在線對(duì)濾布層13進(jìn)行沖洗，在磷過(guò)濾器9上設(shè)有位于頂蓋10上的沖洗水進(jìn)口 11 ;為排出最終的濾渣，在泥磷輸送管19上設(shè)有泥磷排出管20。本發(fā)明在使用時(shí)，來(lái)自黃磷裝置的液態(tài)粗磷首先由粗磷進(jìn)口 3進(jìn)入壓磷罐I內(nèi)后，關(guān)閉粗磷進(jìn)口 3和含磷水溢流管8 ;此時(shí)，來(lái)自黃磷裝置壓磷泵的含磷水由含磷水進(jìn)口 5進(jìn)入壓磷罐I內(nèi)，含磷水借助水壓將壓磷罐I內(nèi)的液態(tài)粗磷經(jīng)由粗磷輸送管4壓出進(jìn)入磷過(guò)濾器9內(nèi)，磷過(guò)濾器9內(nèi)的操作壓力必須維持在O. 2 O. 3MPa范圍內(nèi)；磷過(guò)濾器9內(nèi)的液態(tài)黃磷利用粒度差穿越濾布層13進(jìn)入精磷夾套14，再由精磷出口 18經(jīng)管道輸出；筒體11內(nèi)的濾渣則沿筒體11的內(nèi)筒軸線緩慢下移，由筒體11錐底的濾渣出口管16借位差流入泥磷收集槽17內(nèi)保溫暫存，濾渣出口管16的下端必須插到泥磷收集槽17的液面以下。在使用過(guò)程中，磷過(guò)濾器9內(nèi)的濾布層13需定期進(jìn)行在線沖洗，以提高運(yùn)行效率，濾布沖洗可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。另外在泥磷收集槽17內(nèi)設(shè)有泥磷液下泵18，泥磷液下泵18的出口設(shè)有泥磷輸送管19和位于泥磷輸送管19上泥磷排出管20 ;泥磷輸送管19用于將泥磷收集槽17內(nèi)的含磷濾渣(泥磷)定期導(dǎo)入磷過(guò)濾器9內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的磷回收處理，直到含磷濾渣的殘磷量< 2%后再通過(guò)泥磷排出管20送至泥磷制酸裝置制取磷酸，燃燒后的殘?jiān)勺鳛榱自释膺\(yùn)處理。該生產(chǎn)裝置可實(shí)現(xiàn)封閉操作，含磷水可循環(huán)使用，不造成二次污染。在使用時(shí)，壓磷罐9內(nèi)的操作溫度和操作壓力的控制直接影響磷過(guò)濾裝置的產(chǎn)品質(zhì)量和操作安全，必須保證壓磷罐9內(nèi)的操作溫度在60 80°C之間，操作壓力在O. 2 O. 3MPa之間。磷過(guò)濾器9內(nèi)的操作`壓力如超過(guò)O. 3MPa，則說(shuō)明濾布層13堵塞，必須立刻通過(guò)沖洗水進(jìn)口 11進(jìn)行在線沖洗單元操作。過(guò)濾操作一般選用250 600目的濾布，具體目數(shù)可根據(jù)進(jìn)料的粒度大小、出料的品質(zhì)要求、過(guò)濾壓力和過(guò)濾效率等因素進(jìn)行選擇。本發(fā)明的工藝與傳統(tǒng)工藝相比，傳統(tǒng)靜置沉淀磷精制工藝需用蒸汽量為80kg/h*t磷，用水量為100kg/h*t磷，一般處理時(shí)間需要24小時(shí)。如果產(chǎn)品磷產(chǎn)量按每天30t計(jì)，則傳統(tǒng)精制工藝每天需用蒸汽量為57t，用水量為72t。而采用本發(fā)明的磷過(guò)濾新工藝后，如果產(chǎn)品磷產(chǎn)量按每天30t計(jì)，由于分離效率提高，處理時(shí)間縮短至3個(gè)小時(shí)，且蒸汽用量減少至20kg/h*t磷，則磷過(guò)濾裝置蒸汽消耗量為每天1. 8t，水消耗量為每天9t，相比傳統(tǒng)工藝每天可節(jié)約蒸汽用量為55. 2t，節(jié)約水用量為63t。如果蒸汽價(jià)格為154元/t，水價(jià)格為2元/ t，則每天可節(jié)約成本8626元；同時(shí)，由于蒸汽消耗量減少帶來(lái)的CO2減排量為每天
2.St0另外本發(fā)明的單套磷過(guò)濾裝置為間歇式操作，每3個(gè)小時(shí)作為一個(gè)生產(chǎn)周期。磷過(guò)濾裝置在生產(chǎn)中可采用雙系列并聯(lián)操作，以實(shí)現(xiàn)液態(tài)粗磷或泥磷分離操作的連續(xù)化，粗磷(含磷量68%左右)的過(guò)濾生產(chǎn)能力為10. Ot/h，泥磷(含磷量15%左右)的過(guò)濾生產(chǎn)能力為1.0t/h。綜上所述，本發(fā)明的工藝及其生產(chǎn)裝置生產(chǎn)出的黃磷回收率高、不易泄漏、不污染環(huán)境、節(jié)能效果顯著，具有很高的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，符合國(guó)家“節(jié)能減排”的要求。本發(fā)明中采用的壓磷罐I和磷過(guò)濾器9在設(shè)計(jì)中除滿足工藝和生產(chǎn)強(qiáng)度要求外，還必需滿足設(shè)備本身要求的密閉性能的特點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)中選用的材料應(yīng)具有耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，選用304不銹鋼制作可保證設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行。以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù) 均可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，其特征在于所述的工藝步驟如下 (a)、將混有液態(tài)粗磷的含磷水通過(guò)外壓壓入磷過(guò)濾器(2)內(nèi)； (b)、磷過(guò)濾器(2)內(nèi)的液態(tài)黃磷在粒度差的作用下穿過(guò)磷過(guò)濾器(2)內(nèi)的濾布層(13)進(jìn)入精磷夾套(14)內(nèi)，獲得的精磷通過(guò)磷過(guò)濾器(2)的筒體(11)上設(shè)置的精磷出口(15)輸出，筒體(11)內(nèi)的濾渣借位差通過(guò)筒體(11)錐底設(shè)置的濾渣出口管(16 )流入泥磷收集槽(17)內(nèi)，濾渣出口管(16)的下端液封在泥磷收集槽(17)內(nèi)； (C)、重復(fù)步驟(a)和(b)至泥磷收集槽(17)內(nèi)的含磷濾渣累積至一定程度后，啟動(dòng)泥磷液下泵(18)將泥磷收集槽(17)內(nèi)的含磷濾渣液通過(guò)泥磷輸送管(19)輸送至磷過(guò)濾器(2)內(nèi)進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾； (d)、直至泥磷收集槽(17)內(nèi)的含磷濾渣殘磷量P < 2%后通過(guò)泥磷輸送管(19)上的泥磷排出管(20 )將泥磷濾渣排出進(jìn)行進(jìn)一步處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，其特征在于所述步驟(b)中的磷過(guò)濾器(2)內(nèi)的壓強(qiáng)和溫度分別控制在O. 2 O. 3MPa和60 80°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，其特征在于所述步驟(b)中的濾布層(13)選用250 600目的濾布制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，其特征在于所述步驟(c)中的混有液態(tài)粗磷的含磷水與泥磷收集槽(17)內(nèi)的含磷濾渣液同時(shí)輸入至磷過(guò)濾器(2)內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝，其特征在于所述步驟(c)中的混有液態(tài)粗磷的含磷水過(guò)濾完成后再對(duì)泥磷收集槽(17)內(nèi)的含磷濾渣液進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾。
6.一種采用如權(quán)利要求1-5所述工藝的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，包括壓磷罐(I)、磷過(guò)濾器(9 )和泥磷收集槽(17)，其特征在于所述壓磷罐(I)的上蓋上設(shè)有粗磷進(jìn)口( 3 )和含磷水進(jìn)口(5)，且壓磷罐(I)通過(guò)一端伸入壓磷罐(I)底部的粗磷輸送管(4)與磷過(guò)濾器(9)的頂蓋(10)相連，泥磷收集槽(17)內(nèi)設(shè)有泥磷液下泵(18)，泥磷液下泵(18)的輸出口通過(guò)泥磷輸送管(19)與磷過(guò)濾器(9)的頂蓋(10)相連，所述磷過(guò)濾器(9)的筒體(11)錐底設(shè)有一端位于泥磷收集槽(17)液面下的濾渣出口管(16)，筒體(11)內(nèi)設(shè)有與筒體(11)內(nèi)壁構(gòu)成封閉腔體的濾布層(13)，濾布層(13)和筒體(11)內(nèi)壁構(gòu)成的腔體內(nèi)設(shè)有精磷夾套(14)，精磷夾套(14)的下端處的筒體(11)側(cè)壁上設(shè)有精磷出口( 15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，其特征在于所述壓磷罐(I)和磷過(guò)濾器(9)的外側(cè)設(shè)有包裹壓磷罐(I)和磷過(guò)濾器(9)的熱水夾套(2)，熱水夾套(2)上分別設(shè)有熱水進(jìn)口(6)和熱水出口(7)，熱水出口(7)位于熱水進(jìn)口(6)的上側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的磷過(guò)濾器(9)上設(shè)有位于頂蓋(10)上的沖洗水進(jìn)口(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，其特征在于所述壓磷罐 (I)的側(cè)壁上部設(shè)有與泥磷收集槽(17)相連通的含磷水溢流管(8)，含磷水溢流管(8)的出口端位于泥磷收集槽(17)內(nèi)的液面下側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾生產(chǎn)裝置，其特征在于所述的泥磷輸送管(19 )上設(shè)有泥磷排出管(20 )。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種壓濾法磷連續(xù)過(guò)濾新工藝及其生產(chǎn)裝置，該工藝的生產(chǎn)裝置包括壓磷罐(1)、磷過(guò)濾器(9)和泥磷收集槽(17)，通過(guò)將壓磷罐(1)內(nèi)混有粗磷的含磷水通過(guò)粗磷輸送管(4)壓入磷過(guò)濾器(9)內(nèi)，并通過(guò)磷過(guò)濾器(9)內(nèi)的濾布層(13)和精磷夾套(14)過(guò)濾得到精磷，含磷濾渣通過(guò)泥磷收集槽(17)內(nèi)設(shè)置的泥磷液下泵(18)回輸至磷過(guò)濾器(9)內(nèi)進(jìn)行重復(fù)過(guò)濾。本發(fā)明的磷過(guò)濾裝置可實(shí)現(xiàn)封閉操作，含磷水可循環(huán)使用，不造成二次污染，且濾布層無(wú)需更換；獲得的產(chǎn)品符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具有黃磷回收率高、不易泄漏、不污染環(huán)境、節(jié)能效果顯著的特點(diǎn)，符合國(guó)家“節(jié)能減排”的要求。
文檔編號(hào)B01D37/00GK103043638SQ201310003209
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者魏琴, 余晨 申請(qǐng)人:中石化南京工程有限公司, 中石化煉化工程(集團(tuán))股份有限公司