李曉林

【摘? 要】本文內(nèi)容主要針對微反應(yīng)器在濕法磷酸凈化工藝中萃取工藝段的應(yīng)用作了相應(yīng)研究，重點對實驗過程和實驗現(xiàn)象進(jìn)行了總結(jié)，并提出其可行性。

【關(guān)鍵詞】微反應(yīng)器;濕法磷酸凈化;應(yīng)用研究

引言

目前，國內(nèi)濕法磷酸凈化生產(chǎn)工藝普遍采用乳化泵作為萃取器，因其工藝特性，決定了其能耗較高，且乳化泵的故障較為頻繁。為解決這一難題，嘗試用靜設(shè)備代替動設(shè)備，即使用微反應(yīng)器來取代乳化泵，從而達(dá)到降低能耗，提升系統(tǒng)運行率和運行周期。

1.實驗方案

將年產(chǎn)24萬噸/年的濕法磷酸凈化生產(chǎn)裝置中的單乳化萃取系列中的部分工藝路線作相應(yīng)整改后，增加如圖一所示的工藝管道和設(shè)備來進(jìn)行實驗，實驗期間會給原生產(chǎn)裝置帶來一定的影響。

安裝說明：

①過濾器安裝在微反應(yīng)器附近，過濾器進(jìn)出口都要有壓力計;

②配制一根工廠空氣管（DN50）到過濾器安裝位置，當(dāng)過濾器清洗時作為反吹氣源。

③過濾器的進(jìn)酸管、濾液管、排渣管需配備DN100閥門，反吹空氣管管徑為DN50。排渣管最好使用球閥，可快速排渣，反沖效果更好。

2實驗運行情況

11月25日13：40開始投料開車，于12月6日凌晨1：30停車，微反應(yīng)器開車運行時間合計252小時。期間，11月27日7：00至15：00停車清理一次微反應(yīng)器，11月29日15：00停溶劑泵重啟一次，負(fù)荷由11 m3/h升至14 m3/h，12月1日5：00停車，5：05開車，溶劑流量由20 m3/h升至60 m3/h，12月5日21：00負(fù)荷為11 m3/h，停車半小時后開車仍無效果，最終于12月6日1：30負(fù)荷降至4.5 m3/h停車。

3實驗效果對比

在實驗時間內(nèi)總計使用預(yù)處理酸3300m3，萃取負(fù)載溶劑平均含磷量為11.6%，實驗過程中均按照4：1的相比開車（與乳化泵萃取相同），與乳化泵萃取相比萃取負(fù)載溶劑中P2O5含量見下表：

4實驗現(xiàn)象

4.1微反應(yīng)器使用情況

實驗期間，系統(tǒng)運行較為平穩(wěn)，11月27日凌晨00：30至6：30溶劑流量由50降至19 m3/h，停車拆開微反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)酸分散通道內(nèi)有酸垢堵塞，且每個小通道內(nèi)都有不同程度結(jié)垢的現(xiàn)象，溶劑分散器沒有出現(xiàn)結(jié)垢堵塞的情況。

在之后的開車過程中出現(xiàn)流量下降時，立即停溶劑泵或給料酸泵相互反沖1至2分鐘后重新開車，負(fù)荷能夠維持15m3/h，直至12月6日21：00流量開始下降，再重復(fù)反沖、停泵重啟等一系列措施都沒有效果。拆開微反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)微反應(yīng)器堵塞嚴(yán)重，初步判斷此類垢塊為管道和儲槽內(nèi)壁脫落下來的，且為過濾后的酸管道。

4.2給料酸過濾器使用情況

按照最初設(shè)計使用工廠空氣（0.6MPa）再生過濾器效果不佳，再結(jié)合工藝水同時反沖過濾棒再生時間較長，且不徹底，導(dǎo)致二次使用時間短;后來改為使用次中壓蒸汽（1.0MPa）吹掃再生，再生時間少，且效果明顯。單臺15m2過濾面積的過濾器能夠滿足單系列單級微反應(yīng)萃取開車，再生平均時間為1至1.5小時之間。

5結(jié)束語

通過上述實驗情況可以看出，利用微反應(yīng)器作為萃取器從萃取效果分析，使用一級微反應(yīng)器萃取還達(dá)不到兩級乳化器萃取效果;從生產(chǎn)操作分析，沒有乳化器萃取運行平穩(wěn)，使用微反應(yīng)器需要定時或不定時用溶劑和給料酸相互反沖后才能夠達(dá)到提高生產(chǎn)負(fù)荷，對給料酸的要求較高，且15m2過濾面積的過濾器只能滿足單系列一級萃取開車，在本次實驗中，微反應(yīng)器萃取管道結(jié)垢速率基本與乳化泵萃取相當(dāng)，清理周期都能夠保持在10到15天，但進(jìn)微反應(yīng)器的酸管道以及儲槽內(nèi)壁所形成的垢塊一旦脫落后連同給料酸一起進(jìn)入微反應(yīng)器就會導(dǎo)致微反應(yīng)器很快堵塞，這樣就會停車清理微反應(yīng)器;從節(jié)能分析，目前使用乳化泵作為萃取器單系列兩臺乳化泵每年將產(chǎn)生約115萬度電耗，而使用微反應(yīng)器則可節(jié)約這部分能耗，具有顯著優(yōu)勢。

綜合分析，作為工業(yè)化生產(chǎn)，必須滿足安全、長周期、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、滿負(fù)荷運行條件，如將微反應(yīng)器應(yīng)用到濕法磷酸凈化工藝中，則需考慮在前段工序中將酸中的固體雜質(zhì)盡量消除，且需要進(jìn)一步進(jìn)行工藝優(yōu)化，達(dá)到長周期穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

[1]《凈化磷酸裝置工藝技術(shù)規(guī)程及崗位操作法Q/WFDZ J04005—2019》

[2]《磷肥與復(fù)肥》第19卷第6期 濕法磷酸的凈化技術(shù)<1007-6220（2004）06-0013-05>