專利名稱：用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，特別涉及一種用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置。
背景技術(shù)：
用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的工藝主要包括預(yù)處理、萃取、洗滌、反萃、后處理等工藝步驟，其中，萃取、洗滌和反萃為主干工藝。與萃取、洗滌和反萃工藝配套的裝置通常為槽式結(jié)構(gòu)，被稱之為萃取槽、洗滌槽、反萃槽，其缺點(diǎn)是溶劑存量大，占地面積大，每級(jí)都需要?jiǎng)恿嚢?，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作煩瑣，運(yùn)行維修費(fèi)用較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，此種裝置與萃取、洗滌、反萃工藝配套，可減少占地面積、節(jié)約溶劑，且結(jié)構(gòu)簡單、便于操作，易于處理含固體的物料。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案將槽式結(jié)構(gòu)的萃取、洗滌和反萃裝置改為塔式結(jié)構(gòu)，并參照石油化工領(lǐng)域中使用的震動(dòng)篩板塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成三塔體系的萃取凈化裝置，磷酸、萃取劑、洗滌水在三塔中的循環(huán)動(dòng)力既可以來自輸送泵，又可以是三塔不同安裝位置所產(chǎn)生的位能。
本實(shí)用新型所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置包括萃取塔、洗滌塔、反萃塔，萃取塔、洗滌塔、反萃塔均為震動(dòng)篩板塔，主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及有機(jī)相澄清段、混合段、酸相澄清段組合成的塔體構(gòu)成；萃取塔的有機(jī)相澄清段通過管件與洗滌塔的混合段下部連通，洗滌塔的有機(jī)相澄清段通過管件與反萃塔的混合段下部連通，反萃塔的有機(jī)相澄清段通過管件與萃取塔的混合段下部連通，洗滌塔的酸相澄清段下部通過管件與萃取塔的混合段連通，上述各塔之間的連接管路上均安裝有輸送泵。
為了避免操作不當(dāng)而導(dǎo)致輸送泵出現(xiàn)“空轉(zhuǎn)”浪費(fèi)能源和降低泵的壽命，本實(shí)用新型采取的措施是在萃取塔的有機(jī)相澄清段與洗滌塔的混合段下部之間的連接管路上、洗滌塔的有機(jī)相澄清段與反萃塔的混合段下部之間的連接管路上、反萃塔的有機(jī)相澄清段與萃取塔的混合段下部之間的連接管路上、洗滌塔的酸相澄清段下部與萃取塔的混合段之間的連接管路上均設(shè)置緩沖槽。
為了便于安裝拆卸、使震動(dòng)篩板塔滿足濕法磷酸凈化的要求及運(yùn)行平穩(wěn)，本實(shí)用新型還采取了以下技術(shù)措施
1、組成震動(dòng)篩板塔塔體的混合段至少由兩段塔節(jié)連接而成，每段塔節(jié)由外殼和位于外殼內(nèi)的篩板組件構(gòu)成。
2、篩板組件包括篩板、中心拉桿、與中心拉桿匹配的套管、側(cè)拉桿、與側(cè)拉桿匹配的套管，篩板為多個(gè)，以套管為定位件相隔一定間距平行套裝在中心拉桿和側(cè)拉桿上并通過緊固件組合成一體，改變與中心拉桿匹配的套管和與側(cè)拉桿匹配的套管的長度，即可調(diào)整篩板之間的間距。
3、篩板上的篩孔設(shè)計(jì)為均勻分布的圓孔，孔徑為4～6mm，開孔率為65～75％。
4、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心軸上安裝平衡飛輪。
本實(shí)用新型具有以下有益效果1、該裝置由三個(gè)震動(dòng)篩板塔通過管件連接而成，相對(duì)于槽式結(jié)構(gòu)的裝置，不僅減少了占地面積，而且可節(jié)約溶劑，提高效率，降低制造、維修和操作費(fèi)用。
2、在各塔的連接管路上設(shè)置緩沖槽，有效地解決了操作不當(dāng)而導(dǎo)致輸送泵出現(xiàn)的“空轉(zhuǎn)”問題，可節(jié)約能源，提高泵的使用壽命。
3、組成震動(dòng)篩板塔塔體的有機(jī)相澄清段、混合段和酸相澄清段為組合式結(jié)構(gòu)，混合段至少由兩段塔節(jié)連接而成，因而便于安裝和拆卸。
4、組成混合段的各塔節(jié)的篩板組件通過套管對(duì)篩板定位并調(diào)節(jié)篩板之間的間距，使篩板間距的調(diào)整非常方便。
5、篩板孔形和孔徑的設(shè)計(jì)，可處理含懸浮固體的磷酸，提高裝置的適應(yīng)性，篩板開孔率的選擇，有利于加大裝置的處理能力。
6、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心軸上安裝平衡飛輪，可使震動(dòng)平穩(wěn)，提高裝置的工作穩(wěn)定性和使用壽命。


圖1是本實(shí)用新型所述用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置的一種結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本實(shí)用新型所述用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置的另一種結(jié)構(gòu)簡圖；圖3是震動(dòng)篩板塔的一種結(jié)構(gòu)圖；圖4是篩板組件的一種結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖3的俯視圖；圖6是篩板的一種結(jié)構(gòu)圖；圖7是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1—萃取塔、2—洗滌塔、3—反萃塔、4—輸送泵、5—緩沖槽、6—連接掛耳、7—上部拉桿、8—塔頂蓋、9—液面計(jì)、10—有機(jī)相澄清段、11—上段塔節(jié)、12—篩板組件、13—中段塔節(jié)、14—下段塔節(jié)、15—導(dǎo)向錐、16—酸相澄清段、17—套管、18—篩板、19—頂墊圈、20—套管、21—中心拉桿、22—側(cè)拉桿、23—篩板底框、24—篩孔、25—電機(jī)、26—減速器、27—聯(lián)軸器、28—偏心軸、29—軸承、30—飛輪、31—連桿。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例中，用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括萃取塔1、洗滌塔2、反萃塔3，萃取塔1的有機(jī)相澄清段通過管件與洗滌塔2的混合段下部連通，洗滌塔2的有機(jī)相澄清段通過管件與反萃塔3的混合段下部連通，反萃塔3的有機(jī)相澄清段通過管件與萃取塔1的混合段下部連通，洗滌塔2的酸相澄清段下部通過管件與萃取塔1的混合段連通，上述各塔之間的連接管路上均安裝有輸送泵4，為磷酸、萃取劑、洗滌水在三塔中的循環(huán)流動(dòng)提供動(dòng)力。
萃取塔、洗滌塔、反萃塔均為震動(dòng)篩板塔，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及有機(jī)相澄清段10、混合段、酸相澄清段16依次連接組合成的塔體構(gòu)成。有機(jī)相澄清段10為空心圓筒體，用鋼殼體內(nèi)襯耐濃磷酸的材料制作，其側(cè)壁上開有有機(jī)相出口和脫鹽水進(jìn)口，并安裝有液面計(jì)9，其頂部覆蓋有塔頂蓋8；酸相澄清段16也為用鋼殼體內(nèi)襯耐濃磷酸材料制作的空心圓筒體，其底部開有水相出口，其側(cè)壁上安裝有液面計(jì)9；混合段由上段塔節(jié)11、中段塔節(jié)13、下段塔節(jié)14依次連接組合而成，各段塔節(jié)均由外殼和位于外殼內(nèi)的篩板組件構(gòu)成，因此，混合段組合時(shí)，外殼與外殼連接，篩板組件與篩板組件連接；各段塔節(jié)的外殼為圓筒體，用鋼殼體內(nèi)襯耐濃磷酸的材料制作，各段塔節(jié)的篩板組件如圖4、圖5所示，包括篩板18、中心拉桿21、與中心拉桿匹配的套管20、側(cè)拉桿22、與側(cè)拉桿匹配的套管17，篩板為多個(gè)，以套管為定位件相隔一定間距平行套裝在中心拉桿和側(cè)拉桿上并通過緊固件螺栓、螺母與頂墊圈19、篩板底框23組合成一體，下段塔節(jié)14中的中心拉桿21下端連接有用于定位的導(dǎo)向錐15，篩板組件的上述各構(gòu)件既可以用耐濃磷酸的金屬材料制作，又可以用耐濃磷酸的非金屬材料制作；篩板18的結(jié)構(gòu)如圖6所示，為與外殼內(nèi)徑匹配的圓形板狀體，篩板上的篩孔24為均勻分布的圓孔，孔徑5mm，開孔率為75％；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖7所示，主要由電機(jī)25、減速器26、聯(lián)軸器27、偏心軸28、軸承29、飛輪30、連桿31組裝而成；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連桿31與安裝在上部拉桿7上端部的連接掛耳6連接，上部拉桿7位于有機(jī)相澄清段內(nèi)，其下端與混合段篩板組件的中心拉桿21連接，因此，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，混合段篩板組件上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液體經(jīng)篩孔噴射而分散混合。
該裝置的工作流程如下經(jīng)過預(yù)處理后的濕法磷酸用泵送至萃取塔上部，有機(jī)溶劑用泵送至萃取塔下部，兩相在振動(dòng)篩板的作用下逆流接觸混合，萃有磷酸的有機(jī)溶劑在上部澄清后，經(jīng)泵送至洗滌塔下部，洗滌液從洗滌塔上部加入，經(jīng)逆流洗滌后的有機(jī)相進(jìn)入反萃塔下部。洗出液用泵送入萃取塔中部，反萃塔上部加純凈水，將有機(jī)相中的磷酸反萃出來。凈化酸送去濃縮或直接使用，反萃后的有機(jī)相進(jìn)入萃取塔循環(huán)使用。
為了避免操作不當(dāng)導(dǎo)致輸送泵出現(xiàn)“空轉(zhuǎn)”，可在各塔的連接管路上設(shè)置緩沖槽5，形成如圖2所示的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置。
權(quán)利要求1.一種用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于該裝置包括萃取塔(1)、洗滌塔(2)、反萃塔(3)，萃取塔、洗滌塔、反萃塔均為震動(dòng)篩板塔，主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及有機(jī)相澄清段(10)、混合段、酸相澄清段(16)組合成的塔體構(gòu)成，萃取塔的有機(jī)相澄清段通過管件與洗滌塔的混合段下部連通，洗滌塔的有機(jī)相澄清段通過管件與反萃塔的混合段下部連通，反萃塔的有機(jī)相澄清段通過管件與萃取塔的混合段下部連通，洗滌塔的酸相澄清段下部通過管件與萃取塔的混合段連通，上述各塔之間的連接管路上均安裝有輸送泵(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于萃取塔(1)的有機(jī)相澄清段與洗滌塔(2)的混合段下部之間的連接管路上、洗滌塔(2)的有機(jī)相澄清段與反萃塔(3)的混合段下部之間的連接管路上、反萃塔(3)的有機(jī)相澄清段與萃取塔(1)的混合段下部之間的連接管路上、洗滌塔的酸相澄清段下部與萃取塔的混合段之間的連接管路上均設(shè)置有緩沖槽(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于組成震動(dòng)篩板塔塔體的混合段至少由兩段塔節(jié)連接而成，每段塔節(jié)由外殼和位于外殼內(nèi)的篩板組件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于篩板組件包括篩板(18)、中心拉桿(21)、與中心拉桿匹配的套管(20)、側(cè)拉桿(22)、與側(cè)拉桿匹配的套管(17)，篩板為多個(gè)，以套管為定位件相隔一定間距平行套裝在中心拉桿和側(cè)拉桿上并通過緊固件組合成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于篩板上的篩孔(24)為均勻分布的圓孔，孔徑為4～6mm，開孔率為65～75％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心軸(28)上安裝有飛輪(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心軸(28)上安裝有飛輪(30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心軸(28)上安裝有飛輪(30)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的偏心軸(28)上安裝有飛輪(30)。
專利摘要一種用濕法磷酸制備工業(yè)級(jí)磷酸和食品級(jí)磷酸的裝置，包括萃取塔、洗滌塔、反萃塔，萃取塔、洗滌塔、反萃塔均為震動(dòng)篩板塔，主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及有機(jī)相澄清段、混合段、酸相澄清段組合成的塔體構(gòu)成；萃取塔的有機(jī)相澄清段通過管件與洗滌塔的混合段下部連通，洗滌塔的有機(jī)相澄清段通過管件與反萃塔的混合段下部連通，反萃塔的有機(jī)相澄清段通過管件與萃取塔的混合段下部連通，洗滌塔的酸相澄清段下部通過管件與萃取塔的混合段連通，上述各塔之間的連接管路上均安裝有輸送泵。此種裝置不僅減少了占地面積，而且可節(jié)約溶劑，提高效率，降低制造、維修和操作費(fèi)用。
文檔編號(hào)C01B25/18GK2682056SQ200420033478
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月30日
發(fā)明者李軍, 鐘本和, 劉鐘海, 陳亮, 龔海燕, 黃美英 申請(qǐng)人:四川大學(xué)