專利名稱：用于制取磷酸的反應裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種反應裝置，尤其是一種用于制取磷酸的反應裝置。
背景技術：
目前，工業(yè)磷酸分為熱法磷酸和濕法磷酸兩大類，熱法磷酸主要是將磷礦石用焦炭還原成黃磷，然后將黃磷燃燒成五氧化二磷，再經水吸收生成磷酸。濕法磷酸主要是利用硫酸與磷礦反應制得。熱法磷酸由于能耗高、污染大等原因，有逐步被濕法磷酸代替的趨勢。在濕法磷酸生產過程中，均會伴隨著氟氣的產生，如果對這些副產的氟氣不加以利用，不僅會造成大量的氟資源被浪費，而且還需要再投資設備進行廢水治理。在濕法磷酸生產過程中，氟主要是揮發(fā)形成HF和SiF4,然后在吸收過程中形成氟硅酸溶液。目前，國內對于磷礦中氟資源的利用主要是先生成氟硅酸，然后再制備氟硅酸鹽、氟化物等，但是這種方法具有設備投資大的缺點。另一方面，在利用硫酸分解磷礦的過程中，需消耗大量的硫酸，一般I噸磷礦石反應制取磷酸需消耗0.85噸硫酸。
發(fā)明內容為了克服上述技術缺點，本實用新型的目的是提供一種用于制取濕法磷酸的反應裝置，因此降低了磷酸生產過程中硫酸的消耗，同時回收利用了磷礦中的氟資源。為達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是:包含有用于磷礦漿與氟硅酸反應的高位反應槽、與高位反應 槽相連并用于磷礦漿和淡磷酸及濃硫酸反應的萃取槽、與萃取槽相連并用于收集氟氣制取氟硅酸的氟硅酸發(fā)生裝置，氟硅酸發(fā)生裝置設置為與高位反應槽連通。將磷礦石制備成磷礦漿后，首先在高位反應槽內與氟硅酸反應，再倒入萃取槽內與淡磷酸、濃硫酸發(fā)生反應，再得到磷酸同時，得到氟氣，氟氣進入氟硅酸發(fā)生裝置后生成氟硅酸，氟硅酸被輸送到高位反應槽中與磷礦漿反應制取磷酸。由于設計了氟硅酸發(fā)生裝置，對萃取槽產生的氟氣回收再利用，同時用氟硅酸替代部分硫酸，不再全部使用硫酸，因此避免了氟氣對環(huán)境的污染，降低了磷酸的生產成本。本實用新型設計了，氟硅酸發(fā)生裝置設置為包含有文氏管、氟硅酸循環(huán)泵、氟硅酸循環(huán)塔、氟硅酸槽、尾氣風機和尾氣煙筒，高位反應槽設置為與萃取槽連通，文氏管的一端設置為與萃取槽連通，氟硅酸循環(huán)塔的上端設置為與文氏管另一端連通，氟硅酸循環(huán)塔的下端設置為通過氟硅酸循環(huán)泵與文氏管連通，尾氣煙筒通過尾氣風機與氟硅酸循環(huán)塔的上端連通，氟硅酸槽的輸入口設置為與氟硅酸循環(huán)塔的下端連通，氟硅酸槽的輸出口設置為與高位反應槽連通。

圖1為本實用新型的示意圖。
具體實施方式
附圖為本實用新型的一個實施例，結合附圖具體說明本實施例，包含有高位反應槽1、萃取槽2、文氏管3、氟硅酸循環(huán)泵4、氟硅酸循環(huán)塔5、尾氣風機6、尾氣煙筒7和氟硅酸槽8，高位反應槽I設置為與萃取槽2連通，文氏管3的一端設置為與萃取槽2連通，氟硅酸循環(huán)塔5的上端設置為與文氏管3另一端連通，氟硅酸循環(huán)塔5的下端設置為通過氟硅酸循環(huán)泵4與文氏管3連通，尾氣煙筒7通過尾氣風機6與氟硅酸循環(huán)塔5的上端連通，氟硅酸槽8的輸入口設置為與氟硅酸循環(huán)塔5的下端連通，氟硅酸槽8的輸出口設置為與高位反應槽I連通。將磷礦石制備成磷礦漿后，首先在高位反應槽I內與氟硅酸反應，再倒入萃取槽2內與淡磷酸、濃硫酸發(fā)生反應，保持萃取槽2的溫度為95°C，進行三個小時，就可以得到磷酸，在萃取槽2進行反應時，產生的氟氣主要成分為氟化氫、四氟化硅氣體，這部分氣體進入通過文氏管3進入到氟硅酸循環(huán)塔5中，通過水吸收生成氟硅酸，氟硅酸的濃度為17%左右，氟硅酸進入到氟硅酸槽8中，再被輸送到高位反應槽I中先與磷礦漿反應，使得部分磷礦分解，將反應后的料漿再與硫酸反應，制得磷酸。經過試驗表明，用氟硅酸替代部分硫酸與磷礦反應制備工業(yè)級濕法磷酸，一噸磷酸可節(jié)約41公斤硫酸，又防止了氟氣的排放，減少了氟氣對環(huán)境的污染。按照年產4萬噸濕法工業(yè)磷酸的規(guī)模，可節(jié)約1640噸硫酸，硫酸價格按照400元/噸計算，一年可節(jié)約65.6Jl 7X1 ο本實用新型具有下特點:1、由于設計了氟硅酸發(fā)生裝置，對萃取槽2產生的氟氣回收再利用，同時用氟硅酸替代部分硫酸，不再全部使用硫酸，因此避免了氟氣對環(huán)境的污染，降低了磷酸的生產成本。2、由于設計了高位反應槽，可以將氟硅酸發(fā)生裝置制取的氟硅酸用于代替部分硫酸來分解磷礦制取磷酸，使制取磷酸分兩步進行反應。3、由于設計了文氏管3、氟硅酸循環(huán)泵4和氟硅酸循環(huán)塔5，在文氏管3就與水反應，提高了氟硅酸的制取效率。在用于制取磷酸的反應裝置技術領域內；凡是包含有用于磷礦漿與氟硅酸反應的高位反應槽1、與高位反應槽1相連并用于磷礦漿和淡磷酸及濃硫酸反應的萃取槽2、與萃取槽2相連并用于收集氟氣制取氟硅酸的氟硅酸發(fā)生裝置，氟硅酸發(fā)生裝置設置為與高位反應槽I連通的技術內容都在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種用于制取磷酸的反應裝置；其特征是:包含有用于磷礦漿與氟硅酸反應的高位反應槽(I)、與高位反應槽(I)相連并用于磷礦漿和淡磷酸及濃硫酸反應的萃取槽(2)、與萃取槽(2)相連并用于收集氟氣制取氟硅酸的氟硅酸發(fā)生裝置，氟硅酸發(fā)生裝置設置為與高位反應槽(I)連通。
2.根據權利要求1所述的用于制取磷酸的反應裝置；其特征是:氟硅酸發(fā)生裝置設置為包含有文氏管(3)、氟硅酸循環(huán)泵(4)、氟硅酸循環(huán)塔(5)、氟硅酸槽(8)、尾氣風機(6)和尾氣煙筒(7)，高位反應槽(I)設置為與萃取槽(2)連通，文氏管(3)的一端設置為與萃取槽(2)連通，氟硅酸循環(huán)塔(5)的上端設置為與文氏管(3)另一端連通，氟硅酸循環(huán)塔(5)的下端設置為通過氟硅酸循環(huán)泵(4)與文氏管(3)連通，尾氣煙筒(7)通過尾氣風機(6)與氟硅酸循環(huán)塔(5)的上端連通，氟硅酸槽(8)的輸入口設置為與氟硅酸循環(huán)塔(5)的下端連通，氟娃酸 槽(8)的輸出口設置為與聞位反應槽(I)連通。
專利摘要一種用于制取磷酸的反應裝置，包含有用于磷礦漿與氟硅酸反應的高位反應槽(1)、與高位反應槽(1)相連并用于磷礦漿和淡磷酸及濃硫酸反應的萃取槽(2)、與萃取槽(2)相連并用于收集氟氣制取氟硅酸的氟硅酸發(fā)生裝置，氟硅酸發(fā)生裝置設置為與高位反應槽(1)連通，對萃取槽(2)產生的氟氣回收再利用制取氟硅酸，并將制取的氟硅酸輸送到高位反應槽(1)替代部分硫酸與磷礦漿反應制取磷酸，不再全部使用硫酸，因此避免了氟氣對環(huán)境的污染，降低了磷酸的生產成本。
文檔編號C01B25/222GK203079693SQ201320034500
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權日2013年1月23日
發(fā)明者王明悅, 王建國, 李吉山, 劉昌東, 錢文浩, 孟慶喜 申請人:山東明瑞化工集團有限公司