一种用于高浓度聚合磷酸盐的生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于高浓度聚合磷酸盐的生产系统，属于肥料生产技术领域。


背景技术：

2.聚合磷酸盐是由三个以上正磷酸根残基通过高能磷酸键连接而成的线性聚合体，为一种具有螯合和缓释作用的肥料。由于，目前其生产系统的局限，而限制了聚合磷酸盐肥料的生产应用。因此，提供一种聚合磷酸盐的生产系统是急需解决的问题。
3.于2005年01月19日公开了一种“公开号为cn03135182.4，专利名称为碱金属食品级磷酸盐生产方法及装置”的专利文献，其中，具体公开：带夹套的卧式混合器，卧式混合器中的循环的热煤是导热油，以及，即：碱储槽、与之连接的中和反应器、与中和反应器连接的磷酸盐中和槽、与磷酸盐中和槽连接的供料螺运机、 与供料螺运机连接的立式转盘骤合炉、立式转盘炉下端连接有出料螺运机，中和反应器、供料螺运机和出料螺运机、立式转盘炉均连有电动机驱动。
4.于2017年11月03日公开了一种“公开号为cn107311700a，专利名称为一种粉粒状聚磷酸盐肥料的连续生产装置”的专利文献，其中，具体公开：包括尿素输送单元、磷酸输送单元、磷酸盐输送单元、预聚合器、带式聚合器、尾气处理单元及后处理单元，分别由尿素输送单元、磷酸输送单元、磷酸盐输送单元输送来的尿素、磷酸、磷酸盐在预聚合器内混合并进行预聚合反应，得到具有流动性的粘性物料，该物料在带式聚合器中依次完成加热聚合、冷却固化，之后在后处理单元中进行破碎，即得到粉粒状聚磷酸盐肥料。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在克服现有技术的不足，而提出了一种用于高浓度聚合磷酸盐的生产系统。经过本生产系统的设置，提高磷酸盐的聚合度和含磷量，即有效提高聚合磷酸盐的浓度，实现提高聚合磷酸盐生产工艺的效率和质量，进而更为满足实际需求。
6.为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：
7.一种用于高浓度聚合磷酸盐的生产系统，包括磷酸原料罐、碳酸盐原料罐、聚合反应罐、浓缩装置、结晶装置、固液分离装置和干燥装置，磷酸原料罐和碳酸盐原料罐均与聚合反应罐上进料口连通，聚合反应罐设置在浓缩装置工位后侧；结晶装置设置在浓缩装置工位前侧，过固液分离装置设置在结晶装置与干燥装置之间；
8.所述磷酸原料罐与聚合反应罐之间设置有计量器，碳酸盐原料罐与聚合反应罐之间设置有计量器；聚合反应罐上设置有微波反应器，促使聚合反应条件温和，且能够强化聚合磷酸盐的聚合；聚合反应罐连接有ph调节剂储罐；
9.所述浓缩装置连接有碱液储罐，调节磷元素比例，提高聚合磷酸盐生产效率和质量。
10.进一步的，所述聚合反应罐与尾气处理系统连接，尾气处理系统包括吸附机构，处
理聚合反应过程中产生的废气，提高环保。
11.进一步的，所述聚合反应罐与浓缩装置之间设置有过滤装置，过滤装置上滤液出口与浓缩装置连通，过滤并除去聚合反应罐中反应液中的残渣，进而提高浓缩质量。
12.进一步的，所述固液分离装置上出液口通过回流管与聚合反应罐连接，实现废液回收利用，进而实现生产工艺的循环经济。
13.进一步，所述聚合反应罐上设置有压力表、温度计和ph计，监控聚合反应罐内环境，促使聚合反应和中和反应的进行，提高反应质量和效率，并保证高浓度聚合磷酸盐的生成。
14.进一步的，所述固液分离装置为蒸汽分离器。
15.在本技术方案中，本生产系统所涉及工作原理包括：
16.将磷酸原料罐、碳酸盐原料罐中的原料分别通入至聚合反应罐中后，在聚合反应罐内，磷酸与碳酸盐发生聚合和中和反应，根据实际的生产目的需求，调整聚合反应罐内反应温度、反应压力、反应酸碱度及反应物当量等条件，反应结束后，将聚合反应液浓缩、结晶、固液分离及干燥，最终得到高浓度的聚合磷酸盐成品。
17.其中，浓缩装置连接有碱液储罐，调节磷元素比例，提高聚合磷酸盐生产效率和质量。
18.本技术方案中涉及
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工位后侧”、“工位前侧”及“之间”等位置关系，是根据实际使用状态下的情况而定义的，为本技术领域内的常规用语，也是技术人员等在实际使用过程中的常规用语。
19.采用本技术方案，带来的有益技术效果为：
20.1）本生产系统的设置，实现高浓度聚合磷酸盐的连续化生产，并有效提高磷酸盐的聚合度和含磷量，并保证了生产系统的制备效率和质量，进而更为满足实际需求；
21.2）在本实用新型中，磷酸原料罐、碳酸盐原料罐、聚合反应罐、浓缩装置、结晶装置、固液分离装置和干燥装置的组成及位置设置，有效保证了高浓度聚合磷酸盐的生产稳定性和可控性；
22.3）在本实用新型中，磷酸原料罐与聚合反应罐之间设置有计量器，碳酸盐原料罐与聚合反应罐之间设置有计量器，提高生产系统中进料的可控性，也便于调控原料当量，节约成本，提高反应质量；
23.4）在本实用新型中，聚合反应罐上设置有微波反应器，促使聚合反应条件温和，且能够强化聚合磷酸盐的聚合反应；
24.5）在本实用新型中，聚合反应罐连接有ph调节剂储罐，调节聚合反应罐内的ph值，调控中和反应和聚合反应，提高反应质量，保证终产物纯度；
25.6）在本实用新型中，浓缩装置连接有碱液储罐，调节磷元素等比例，提高聚合磷酸盐生产效率和质量。
附图说明
26.图1为本实用新型逻辑连接示意图；
27.图2为本实用新型中聚合反应罐的结构示意图；
28.其中，1、磷酸原料罐，2、碳酸盐原料罐，3、聚合反应罐，4、浓缩装置，5、结晶装置，
6、固液分离装置，7、干燥装置，8、计量器，9、微波反应器，10、ph调节剂储罐，11、碱液储罐，12、尾气处理系统，13、过滤装置，14、回流管，15、压力表，16、温度计，17、ph计。
具体实施方式
29.下面通过对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例1
31.如图1所示：一种用于高浓度聚合磷酸盐的生产系统，包括磷酸原料罐1、碳酸盐原料罐2、聚合反应罐3、浓缩装置4、结晶装置5、固液分离装置6和干燥装置7，磷酸原料罐1和碳酸盐原料罐2均与聚合反应罐3上进料口连通，聚合反应罐3设置在浓缩装置4工位后侧；结晶装置5设置在浓缩装置4工位前侧，过固液分离装置6设置在结晶装置5与干燥装置7之间；
32.所述磷酸原料罐1与聚合反应罐3之间设置有计量器8，碳酸盐原料罐2与聚合反应罐3之间设置有计量器8；聚合反应罐3上设置有微波反应器9，促使聚合反应条件温和，且能够强化聚合磷酸盐的聚合；聚合反应罐3连接有ph调节剂储罐10；
33.所述浓缩装置4连接有碱液储罐11，调节磷元素比例，提高聚合磷酸盐生产效率和质量。
34.将磷酸原料罐1、碳酸盐原料罐2中的原料分别通入至聚合反应罐3中后，在聚合反应罐3内，磷酸与碳酸盐发生聚合和中和反应，根据实际的生产目的需求，调整聚合反应罐3内反应温度、反应压力、反应酸碱度及反应物当量等条件，反应结束后，将聚合反应液浓缩、结晶、固液分离及干燥，最终得到高浓度的聚合磷酸盐成品。
35.其中，浓缩装置4连接有碱液储罐11，调节磷元素比例，提高聚合磷酸盐生产效率和质量。
36.实施例2
37.基于实施例1，本实施例更进一步的，
38.聚合反应罐3与尾气处理系统12连接，尾气处理系统12包括吸附机构；
39.如图2所示：聚合反应罐3上设置有压力表15、温度计16和ph计17。
40.实施例3
41.基于实施例1-2，本实施例更进一步的，
42.聚合反应罐3与浓缩装置4之间设置有过滤装置13，过滤装置13上滤液出口与浓缩装置4连通，过滤并除去聚合反应罐3中反应液中的残渣，进而提高浓缩质量。
43.实施例4
44.基于实施例1-3，本实施例更进一步的，
45.固液分离装置6上出液口通过回流管14与聚合反应罐3连接；
46.固液分离装置6为蒸汽分离器。
47.实施例5
48.基于实施例1-4中的高浓度聚合磷酸盐生产系统，设置磷酸原料罐1储存有磷酸，
碳酸盐原料罐2中储存有碳酸钾/碳酸铵/碳酸钠，ph调节剂储罐10内储存有水/酸/碱，碱液储罐11中储存有对应的氢氧化钾/氢氧化钠/碳酸氢铵（根据实际生产需求，而设置罐内物料），以对本实用新型做进一步说明。
49.对于采用微波反应器9加热，聚合反应涉及的条件包括:反应温度为181-250℃,反应时间为30-60 min，磷酸与碳酸盐的物质的量比为1:0.8-2，控制ph值7.8-9，得到的聚合磷酸盐成品中含磷量为10-25%，聚合度为41以上；
50.碱液储罐11根据实际需求，通入所需物料，调节磷元素、钾/钠/氮比例，提高聚合磷酸盐生产效率和质量。