本技术涉及脱硫装置,特别是一种萃余酸高效脱硫净化装置。
背景技术:
1、湿法磷酸净化技术在磷化工生产中具有重要地位,其中,萃余酸的有效利用是磷酸净化技术的关键一环。在利用磷酸三丁酯萃取体系对湿法磷酸进行净化的过程中,产生的萃余酸往往含有较高浓度的硫酸根。硫酸根的存在不仅影响萃余酸的流动性,更极大地制约着萃余酸的进一步利用。有效去除萃余酸中的硫酸根和成为了提高磷资源利用效率的关键技术挑战。
2、1. 化学法沉淀法:
3、化学沉淀法是目前最常采用的净化方法,如磷矿粉、石灰石、钡盐等,与硫酸根反应形成不溶于水的沉淀,从而实现脱硫。这种方法的主要缺点是反应所需时间长,通常6-8小时,沉降慢一般需1-2天,且反应生成的脱硫淤渣中有效磷含量接近20%,导致大量的磷资源的损失。
4、2. 离子交换法:
5、离子交换法利用离子交换树脂或膜技术去除硫酸根,能够较为精确地针对硫酸根进行去除。然而,这种方法的缺点包括离子交换介质的高成本、运行和再生过程复杂,以及在交换过程中可能导致磷损失的风险。
6、3. 膜分离技术:
7、膜分离技术(如纳滤或反渗透)可以用来去除萃余酸中的硫酸根。尽管膜技术在分离效率上相对较高,但其主要限制在于膜的寿命、易堵塞问题以及运行成本高。同样,膜处理过程中可能会移除萃余酸中的有价值成分,包括磷化合物。
8、因此,开发一种快速、高效、经济且能够最小化磷损失的硫酸根的去除装置对于提高萃余酸的利用价值和减少环境影响具有重要意义。基于高剪切反应器和磷矿浆的脱硫净化方法提供了一种新的思路,旨在克服现有技术的缺点,通过物理和化学作用的结合,实现对萃余酸中硫酸根高效去除,同时保留更多的磷资源,为磷化工行业提供一种更为可行和环保的萃余酸脱硫净化解决方案。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题是去除萃余酸中硫酸根时会导致磷损失且去除过程效率低。
2、为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种萃余酸高效脱硫净化装置,包括通过管道依次串联的高剪切反应器、结晶槽和陈化槽,高剪切反应器顶部连接有萃余酸进口管和矿浆进口管,高剪切反应器内设置搅拌机构,高剪切反应器内侧壁设置有加热保温层,结晶槽内设置有搅拌机构,陈化槽侧壁中部和底部分别连接净化萃余酸出口管和淤渣管道。
3、优选的,所述高剪切反应器内维持温度在60-70℃。
4、优选的,所述淤渣管道连接外部的湿法磷酸装置。
5、优选的,所述结晶槽内侧壁设置有温控结构且所述结晶槽内部温度在70-80℃,所述结晶槽内搅拌机构的转速为 200~300rpm。
6、1、本实用新型提供一种萃余酸高效脱硫净化装置,通过高剪切反应器对萃余酸和矿浆进行强制高速对流以及化学反应,通过物理剪切和化学反应双重机制,大幅缩短了反应完成所需的停留时间,通过结晶槽进行搅拌接近,促进二水硫酸钙晶体的形成与生长,减少晶间磷所导致的磷损失,并使沉淀更易沉降,大幅缩短萃余酸脱硫和脱硫淤渣沉降所需停留时间,大幅减少萃余酸脱硫过程的磷损失,得到可用以生产高养分肥料的净化磷酸。
7、2、通过串联高剪切反应器、结晶槽和陈化槽,不仅实现了萃余酸中硫酸根的有效去除,反应完全所需停留时间由5-6h缩短为10-20min,陈华完全所需停留时间由1-2天缩短为2-3h,同时脱硫淤渣有效磷含量低于5%,大幅减少了磷损失,生成的脱硫净化后的萃余酸可用以生成高养分的肥料。
1.一种萃余酸高效脱硫净化装置,其特征在于:包括通过管道依次串联的高剪切反应器(1)、结晶槽(2)和陈化槽(3),高剪切反应器(1)顶部连接有萃余酸进口管(4)和矿浆进口管(5),高剪切反应器(1)内设置搅拌机构,高剪切反应器(1)内侧壁设置有加热保温层,结晶槽(2)内设置有搅拌机构,陈化槽(3)侧壁中部和底部分别连接净化萃余酸出口管(8)和淤渣管道(9)。
2.如权利要求1所述一种萃余酸高效脱硫净化装置,其特征在于:所述高剪切反应器(1)内维持温度在60-70℃。
3.如权利要求1所述一种萃余酸高效脱硫净化装置,其特征在于:所述淤渣管道连接外部的湿法磷酸装置。
4.如权利要求1所述一种萃余酸高效脱硫净化装置,其特征在于:所述结晶槽(2)内侧壁设置有温控结构且所述结晶槽(2)内部温度在70-80℃,所述结晶槽(2)内搅拌机构的转速为 200~300rpm。