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摘 要:在目前的工业生产中,对于精细磷酸盐的生产而言,湿法磷酸净化方式与传统的热法磷酸相比具有着更多优势和更大发展空间,而湿法磷酸的净化工艺虽然有着巨大的未来前景,但在实际生产中也不免面临一些问题,其装置结垢的清除工作对湿法磷酸生产而言就十分重要。本文首先对湿法磷酸净化技术原理进行了简要概述,阐述了湿法磷酸净化的主要方式方法,继而对湿法净化磷酸装置的结垢原理进行了探讨,最后从清除结垢的技术流程对湿法净化磷酸装置清除结垢的技术进行了分析。
关键词:湿法磷酸;净化;结垢;清理
0 引言
在当前的化工生产中,精细磷酸盐的生产大多依赖于热法磷酸的方式,但此种方式的大规模运用,同样也避免不了当前的精细磷酸盐生产面临着难以控制的高能耗问题。在当今世界经济一体化的大环境下,无论是国内还是国际,都面临着严峻的能源紧缺和供应不足的情况,因此也使得热法磷酸的价格走势越来越高。在这样的背景环境下,我国的很多工业生产部门和企业逐渐把目光转移到湿法磷酸净化技术上来,特别是近几年来,湿法磷酸的产量大有呈逐年上升之势。
1 湿法磷酸净化技术原理概述
湿法磷酸,指的是通过硝酸、硫酸、以及盐酸等强无机酸分解磷矿,再经过过滤程序,使粗磷酸分离出来,最后通过净化工艺制得的磷酸。在湿法磷酸工艺中,比较普遍和常见的磷矿分离手段一般都是采用硫酸进行,从而实现生产。
与热法磷酸的高能耗性相比較而言,湿法磷酸在能源消耗的问题上则具备着很强的优越性,其能耗情况基本上可以保持在热法磷酸的百分之三十到百分之四十之间,因而湿法磷酸对于企业生产成本而言也能有效地起到一定的节约作用,与此同时,在纯度的比较上,湿法磷酸也丝毫不逊于热法磷酸,其技术优势明显,发展空间充足。
2 湿法磷酸净化的主要方式方法
在前文中已经提出,湿法磷酸工艺基本上都是通过硫酸净化分解磷矿的过程,因此湿法磷酸中杂质的来源也主要体现在硫酸和磷矿两个方面,另外还有一些就是在整个工业生产期间混入或者产生的杂质,如一些添加成份的残留,以及设施设备产生的杂质等。因其杂质来源渠道的多样性,也导致了杂质种类繁多的现象,可溶解性和非可溶解性杂质都会存在其中,而这些杂质的内在性质差异也比较大,所以在其净化方式也并非单一一种,目前常用的净化方法手段主要通过物理手段和化学手段两个方面得以实现完成。
一方面是化学净化手段。是指通过特定的化学溶剂,使其与湿法磷酸充分混合,从而使杂质生成沉淀或者生成气体分离析出,实现祛除杂质的净化目的。这种净化方法的运用原理较为简单,且操作便捷、效果明显、实现迅速,同时对于此种手段的采用可以较大程度地实现资金节约,其整个净化流程的实现无需大量的成本投入,所以它也是湿法磷酸中最为主要的净化方法手段。但与此同时,化学沉淀的净化方式往往难以实现针对多种杂质的同时净化,在杂质比较复杂的情况下要想实现深度净化,一是要细微分析杂质成份来选择适宜的化学溶剂,二是要针对不同杂质进行多次净化,因此面对不同净化要求,化学净化手段也面临着一定的困境难题。
另外一个方面是物理吸附手段。在这一方法手段中,主要是依赖于吸附剂来实现有机质从湿法磷酸中的分离。在吸附剂的选择上,一般情况下针对不同杂质的情况,采用活性炭、活性硅、活性白土等作为吸附剂,其中,以活性炭的采用最为普遍。在物理吸附的过程中,以活性炭为首的各类吸附剂,通过其表面能实现湿法磷酸有机质的吸附过程,继而再通过固液分离环节使整个净化程序实现完成。在这一方法中,净化流程也比较简单,而且具有可通过湿法磷酸颜色进行分析的优点,但这一净化手段受吸附剂的限制并不能充分运用在各类杂质的条件下,适用范围比较受限。
3 湿法净化磷酸装置的结垢原理
湿法磷酸作为一种净化方式本身,在实际生产过程中,每一个环节都要面对着大量杂质的析出,而这些杂质以磷酸盐为主,也有一些情况下会产生硫酸盐、氟化物以及氟硅酸盐等等,虽然说湿法净化是实现杂质分离的过程,但这些杂质的性质也受周围环境条件的影响而时常改变,时间久了就会在设施设备上沉积结垢。
4 湿法磷酸净化装置清除结垢的技术分析
4.1湿法磷酸净化装置清除结垢清理的主要方法技术
针对湿法磷酸净化装置的结垢清理问题,其清理技术手段主要体现于两个环节上。其中,最主要的清理环节是采用化学药剂进行循环清洗的除垢技术,在清洗过程中,对装置设备和管道进行闭路操作,通过对本装置进行的湿法磷酸生产杂质分析,结合装置设施结垢的具体情况,选取或配制相应比例或浓度的化学药剂,利用其与杂志产生的化学反应,对结垢进行循环性地清除工作。在化学清洗除垢之后,为了保证祛除分离结晶的杂质在管道和装置中的晶体或残渣残留,第二个环节则要利用次中压蒸汽进行装置吹扫,从而使沉淀物质彻底清除。
4.2湿法磷酸净化装置清除结垢清理操作实施流程
4.2.1装置状态调整。在实施结垢清理之前,首要工作任务就是停止装置设备的使用状态,将其切换为装置清洗的状态。
4.2.2清除前设备检查调试。在这一操作中,关键环节是检查设备漏点情况,确保装置无漏点的情况下打开设备出口阀门,通过蒸汽阀门来调节清洗药剂的温度情况和循环强度。
4.2.3实现清洗过程。根据进程依次通过停泵、关闭进口阀门、管道排放、关闭进口导淋阀门、软连接使管道引入清洗药剂等操作开始结垢清理运行。
4.2.4清洗后检查恢复。清洗完毕后,检查清洗效果视情进行吹扫或采取二次药剂清除,确保清洗成果达标后,关闭清洗药剂的阀门,恢复装置正常运行状态。
参考文献
[1]张俊.清除净化湿法磷酸装置结垢的关键技术与应用[J].化工管理,2017(34):151.
[2]李志祥.湿法磷酸过滤设备和管道结垢原因分析及控制研究[J].磷肥与复肥,2004,19(6):24-27.
[3]梅毅,方晓峰.湿法磷酸净化与热法磷酸竞争力分析[J].云南化工,2007(05):18-22.
作者简介:
张力夫(1991.03--)性别:男;籍贯:四川省达州人,学历:本科,毕业于四川大学;现有职称:助理工程师;研究方向:化工工艺
关键词:湿法磷酸;净化;结垢;清理
0 引言
在当前的化工生产中,精细磷酸盐的生产大多依赖于热法磷酸的方式,但此种方式的大规模运用,同样也避免不了当前的精细磷酸盐生产面临着难以控制的高能耗问题。在当今世界经济一体化的大环境下,无论是国内还是国际,都面临着严峻的能源紧缺和供应不足的情况,因此也使得热法磷酸的价格走势越来越高。在这样的背景环境下,我国的很多工业生产部门和企业逐渐把目光转移到湿法磷酸净化技术上来,特别是近几年来,湿法磷酸的产量大有呈逐年上升之势。
1 湿法磷酸净化技术原理概述
湿法磷酸,指的是通过硝酸、硫酸、以及盐酸等强无机酸分解磷矿,再经过过滤程序,使粗磷酸分离出来,最后通过净化工艺制得的磷酸。在湿法磷酸工艺中,比较普遍和常见的磷矿分离手段一般都是采用硫酸进行,从而实现生产。
与热法磷酸的高能耗性相比較而言,湿法磷酸在能源消耗的问题上则具备着很强的优越性,其能耗情况基本上可以保持在热法磷酸的百分之三十到百分之四十之间,因而湿法磷酸对于企业生产成本而言也能有效地起到一定的节约作用,与此同时,在纯度的比较上,湿法磷酸也丝毫不逊于热法磷酸,其技术优势明显,发展空间充足。
2 湿法磷酸净化的主要方式方法
在前文中已经提出,湿法磷酸工艺基本上都是通过硫酸净化分解磷矿的过程,因此湿法磷酸中杂质的来源也主要体现在硫酸和磷矿两个方面,另外还有一些就是在整个工业生产期间混入或者产生的杂质,如一些添加成份的残留,以及设施设备产生的杂质等。因其杂质来源渠道的多样性,也导致了杂质种类繁多的现象,可溶解性和非可溶解性杂质都会存在其中,而这些杂质的内在性质差异也比较大,所以在其净化方式也并非单一一种,目前常用的净化方法手段主要通过物理手段和化学手段两个方面得以实现完成。
一方面是化学净化手段。是指通过特定的化学溶剂,使其与湿法磷酸充分混合,从而使杂质生成沉淀或者生成气体分离析出,实现祛除杂质的净化目的。这种净化方法的运用原理较为简单,且操作便捷、效果明显、实现迅速,同时对于此种手段的采用可以较大程度地实现资金节约,其整个净化流程的实现无需大量的成本投入,所以它也是湿法磷酸中最为主要的净化方法手段。但与此同时,化学沉淀的净化方式往往难以实现针对多种杂质的同时净化,在杂质比较复杂的情况下要想实现深度净化,一是要细微分析杂质成份来选择适宜的化学溶剂,二是要针对不同杂质进行多次净化,因此面对不同净化要求,化学净化手段也面临着一定的困境难题。
另外一个方面是物理吸附手段。在这一方法手段中,主要是依赖于吸附剂来实现有机质从湿法磷酸中的分离。在吸附剂的选择上,一般情况下针对不同杂质的情况,采用活性炭、活性硅、活性白土等作为吸附剂,其中,以活性炭的采用最为普遍。在物理吸附的过程中,以活性炭为首的各类吸附剂,通过其表面能实现湿法磷酸有机质的吸附过程,继而再通过固液分离环节使整个净化程序实现完成。在这一方法中,净化流程也比较简单,而且具有可通过湿法磷酸颜色进行分析的优点,但这一净化手段受吸附剂的限制并不能充分运用在各类杂质的条件下,适用范围比较受限。
3 湿法净化磷酸装置的结垢原理
湿法磷酸作为一种净化方式本身,在实际生产过程中,每一个环节都要面对着大量杂质的析出,而这些杂质以磷酸盐为主,也有一些情况下会产生硫酸盐、氟化物以及氟硅酸盐等等,虽然说湿法净化是实现杂质分离的过程,但这些杂质的性质也受周围环境条件的影响而时常改变,时间久了就会在设施设备上沉积结垢。
4 湿法磷酸净化装置清除结垢的技术分析
4.1湿法磷酸净化装置清除结垢清理的主要方法技术
针对湿法磷酸净化装置的结垢清理问题,其清理技术手段主要体现于两个环节上。其中,最主要的清理环节是采用化学药剂进行循环清洗的除垢技术,在清洗过程中,对装置设备和管道进行闭路操作,通过对本装置进行的湿法磷酸生产杂质分析,结合装置设施结垢的具体情况,选取或配制相应比例或浓度的化学药剂,利用其与杂志产生的化学反应,对结垢进行循环性地清除工作。在化学清洗除垢之后,为了保证祛除分离结晶的杂质在管道和装置中的晶体或残渣残留,第二个环节则要利用次中压蒸汽进行装置吹扫,从而使沉淀物质彻底清除。
4.2湿法磷酸净化装置清除结垢清理操作实施流程
4.2.1装置状态调整。在实施结垢清理之前,首要工作任务就是停止装置设备的使用状态,将其切换为装置清洗的状态。
4.2.2清除前设备检查调试。在这一操作中,关键环节是检查设备漏点情况,确保装置无漏点的情况下打开设备出口阀门,通过蒸汽阀门来调节清洗药剂的温度情况和循环强度。
4.2.3实现清洗过程。根据进程依次通过停泵、关闭进口阀门、管道排放、关闭进口导淋阀门、软连接使管道引入清洗药剂等操作开始结垢清理运行。
4.2.4清洗后检查恢复。清洗完毕后,检查清洗效果视情进行吹扫或采取二次药剂清除,确保清洗成果达标后,关闭清洗药剂的阀门,恢复装置正常运行状态。
参考文献
[1]张俊.清除净化湿法磷酸装置结垢的关键技术与应用[J].化工管理,2017(34):151.
[2]李志祥.湿法磷酸过滤设备和管道结垢原因分析及控制研究[J].磷肥与复肥,2004,19(6):24-27.
[3]梅毅,方晓峰.湿法磷酸净化与热法磷酸竞争力分析[J].云南化工,2007(05):18-22.
作者简介:
张力夫(1991.03--)性别:男;籍贯:四川省达州人,学历:本科,毕业于四川大学;现有职称:助理工程师;研究方向:化工工艺