磷酸生产过程中的浓缩方法与流程

本发明涉及磷酸浓缩，具体地说，尤其涉及一种磷酸冷冻浓缩方法。

背景技术：

1、磷酸在生产过程中会先生成低浓度磷酸，再采用加热蒸发浓缩的方式，得到高浓度磷酸。一般情况下，生产过程中会伴随产生氢氟酸，同时还有少量的硫酸。以上几种酸混合而成的溶液，在加热后温度较高的情况下，腐蚀性非常强。能耐腐蚀的金属材料十分昂贵，而使用石墨等非金属换热器则限制较多，运行费用高，设备投资大。如果能够使用便于加工且相对廉价的金属材质制造浓缩装置，并实现节能运行，就具有较好的推广价值。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷与不足，提供一种磷酸生产过程中的浓缩方法，该方法简单，设备费用低，运行时节能低碳环保，可方便安全地实现磷酸浓缩，适于大规模普及推广。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种磷酸生产过程中的浓缩方法，包括以下步骤：

4、将稀磷酸进行过滤处理，去除固态杂物，得到常温稀磷酸；

5、将常温稀磷酸与预冷冰水进行换热，得到预冷低温稀磷酸；

6、将预冷低温稀磷酸与低温浓磷酸进行换热，得到低温稀磷酸；

7、将低温稀磷酸在冷冻结晶器内继续降温至冰点以下，产生冰晶，得到磷酸冰晶；

8、将磷酸冰晶取出，脱去磷酸冰晶表面残留的磷酸，得到纯净冰晶，纯净冰晶与换热后融化的预冷冰水混合，得到可以再次进行换热的预冷冰水；

9、取出磷酸冰晶后，得到低温浓磷酸，将低温浓磷酸与预冷低温稀磷酸进行换热，得到成品浓磷酸。

10、进一步地，采用滤网、沉降或者旋流方式进行过滤处理。

11、进一步地，预冷冰水的温度为0℃~-2℃。

12、进一步地，常温稀磷酸与预冷冰水通过常温预冷换热器进行换热。

13、进一步地，预冷低温稀磷酸的温度为2℃~6℃。

14、进一步地，预冷低温稀磷酸与低温浓磷酸通过低温预冷换热器进行换热。

15、进一步地，低温稀磷酸的温度为-5℃~-3℃。

16、进一步地，冷冻结晶器采用低温换热装置，使用低温载冷剂，将低温稀磷酸间壁式降温至该浓度冰点以下。

17、进一步地，使用脱水机脱去磷酸冰晶表面残留的磷酸。

18、进一步地，低温浓磷酸与预冷低温稀磷酸通过低温预冷换热器进行换热。

19、与现有技术相比，本发明可使用常规金属换热器，投资费用低，密封性能好。本发明运行能耗大幅低于目前低压蒸汽单效蒸发工艺，节省大量能源费用，节能减排效果显著。本发明没有大气排放，不影响大气环境，大幅降低目前单效蒸发工艺排向大气的污染物总量。

1.一种磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，采用滤网、沉降或者旋流方式进行过滤处理。

3.根据权利要求1所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，预冷冰水的温度为0℃~-2℃。

4.根据权利要求3所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，常温稀磷酸与预冷冰水通过常温预冷换热器进行换热。

5.根据权利要求4所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，预冷低温稀磷酸的温度为2℃~6℃。

6.根据权利要求5所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，预冷低温稀磷酸与低温浓磷酸通过低温预冷换热器进行换热。

7.根据权利要求6所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，低温稀磷酸的温度为-5℃~-3℃。

8.根据权利要求1所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，冷冻结晶器采用低温换热装置，使用低温载冷剂，将低温稀磷酸间壁式降温至该浓度冰点以下。

9.根据权利要求1所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，使用脱水机脱去磷酸冰晶表面残留的磷酸。

10.根据权利要求1所述的磷酸生产过程中的浓缩方法，其特征在于，低温浓磷酸与预冷低温稀磷酸通过低温预冷换热器进行换热。