一、磷酸二氫鉀蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)工藝流程
1.預(yù)處理:磷酸二氫鉀溶液先進(jìn)行預(yù)處理,如去除雜質(zhì)等,以保證后續(xù)蒸發(fā)濃縮的效果。
2.蒸發(fā)濃縮:預(yù)處理后的溶液進(jìn)入蒸發(fā)器,利用外購蒸汽間接加熱,使溶液中的水分蒸發(fā),從而提高溶液的濃度。在蒸發(fā)過程中,產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝成冷凝水,冷凝水可暫存于中間儲罐,部分回用溶解工序,部分用于液態(tài)磷酸二氫鉀溶解工序。
3.冷卻結(jié)晶:濃縮后的液體被泵入不銹鋼結(jié)晶槽,在常溫下自然冷卻結(jié)晶12小時以上,隨著溫度降低,磷酸二氫鉀溶解度降低,達(dá)到過飽和狀態(tài)后開始結(jié)晶析出。
4.離心分離:結(jié)晶完成后,用離心泵將溶液打入不銹鋼離心機進(jìn)行固液離心分離,通過變頻器改變電機速度,在離心機力場作用下實現(xiàn)固液分離,得到磷酸二氫鉀晶體,產(chǎn)生的離心液體暫存于母液中間儲罐,可回用溶解工序。
5.干燥與包裝:離心分離后的晶體經(jīng)雙椎體干燥機干燥,干燥熱源同樣為外來蒸汽,與物料不接觸,抽真空加熱產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝成冷凝液,儲存于中間儲罐,回用溶解工序。干燥后的物料再經(jīng)精細(xì)研磨機研磨膨化,最后經(jīng)包裝機包裝,研磨、包裝工序產(chǎn)生的廢氣經(jīng)袋式除塵器處理后排放。
二、磷酸二氫鉀蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)類型及工作原理
1.三效蒸發(fā)器:通過三個蒸發(fā)器串聯(lián)操作,利用前一級產(chǎn)生的二次蒸汽作為后一級的熱源,實現(xiàn)能量的多級利用。稀磷酸二氫鉀溶液依次通過三個蒸發(fā)器,在不同壓力和溫度下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,最終使溶液達(dá)到過飽和狀態(tài),析出磷酸二氫鉀晶體。該設(shè)備能源利用效率較高,可有效降低生產(chǎn)成本。
2.MVR蒸發(fā)器:利用機械蒸汽再壓縮技術(shù),將蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽通過機械壓縮機壓縮,提高其溫度和壓力,使其重新作為熱源用于加熱溶液。通過壓縮機將二次蒸汽的潛熱回收利用,實現(xiàn)溶液的蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶。MVR蒸發(fā)器節(jié)能效果顯著、運行成本低、自動化程度高,適用于大規(guī)模磷酸二氫鉀生產(chǎn)。
3.真空結(jié)晶器:在真空條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶。通過降低系統(tǒng)壓力,使溶液沸點降低,在較低溫度下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,減少溶液分解和變質(zhì)風(fēng)險,同時實現(xiàn)溶液的快速濃縮和結(jié)晶,提高生產(chǎn)效率。
三、磷酸二氫鉀蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及選型
1.蒸發(fā)量:根據(jù)生產(chǎn)需求確定,如年產(chǎn)5萬噸磷酸二氫鉀生產(chǎn)線建設(shè)項目中,蒸發(fā)濃縮環(huán)節(jié)的處理量需與整體生產(chǎn)規(guī)模相匹配。
2.加熱方式:通常采用間接蒸汽加熱,熱源為外購蒸汽。
3.操作壓力:可選擇常壓或真空操作,真空操作可降低溶液沸點,減少分解和變質(zhì)風(fēng)險。
4.蒸發(fā)器選型:根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、溶液特性及工藝要求選擇合適的蒸發(fā)器類型,如三效蒸發(fā)器適用于中小規(guī)模生產(chǎn),MVR蒸發(fā)器適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
四、磷酸二氫鉀蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)注意事項
1.設(shè)備選型:應(yīng)根據(jù)磷酸二氫鉀溶液的特性、處理量及工藝要求,選擇合適的蒸發(fā)器類型和壓縮機型號。
2.定期維護(hù):為保證設(shè)備長期穩(wěn)定運行,需定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和清洗,防止結(jié)垢和堵塞。
3.安全操作:操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,確保設(shè)備在安全的壓力和溫度范圍內(nèi)運行。