半水濕法磷酸生產(chǎn)中氣液分離器的應(yīng)用與改進(jìn)

顧衛(wèi)松 黃中權(quán)（貴州川恒化工有限責(zé)任公司， 貴州 福泉 550500）

半水濕法磷酸生產(chǎn)中氣液分離器的應(yīng)用與改進(jìn)

顧衛(wèi)松 黃中權(quán)（貴州川恒化工有限責(zé)任公司， 貴州 福泉 550500）

1.5萬(wàn)t/a半水濕法磷酸自1990年在昆明化肥廠化工投料至今已25年，但目前國(guó)內(nèi)半水濕法磷酸裝置正常運(yùn)行的卻屈指可數(shù)，主要制約因素之一就是半水濕法磷酸對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求極高，腐蝕嚴(yán)重且堵塞頻繁。本文闡述了國(guó)內(nèi)最大，本公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的15萬(wàn)t/ a半水濕法磷酸裝置在試生產(chǎn)過程中對(duì)過濾氣液分離器的優(yōu)化過程，通過設(shè)備改造滿足生產(chǎn)要求。

半水濕法磷酸；氣液分離器

0　引言

半水濕法磷酸流程最大的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)流程短，能夠直接制取含P2O542%左右的磷酸，但半水濕法磷酸流程最大的缺點(diǎn)是半水石膏具有不穩(wěn)定的性質(zhì)以及反應(yīng)溫度高，對(duì)材質(zhì)耐腐蝕性能要求高，系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重。這也是目前半水濕法磷酸生產(chǎn)需要面對(duì)的一個(gè)問題——設(shè)備選型時(shí)需要考慮的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)要求。

在現(xiàn)有的各種濕法磷酸生產(chǎn)中，均需要對(duì)磷酸料漿利用真空過濾機(jī)進(jìn)行液固分離，同時(shí)真空過濾后還有一個(gè)氣液分離的過程，這里被行業(yè)內(nèi)廣大廠家所采用的設(shè)備叫做氣液分離器。筆者就半水濕法磷酸生產(chǎn)過程中氣液分離器的使用情況及改進(jìn)進(jìn)行闡述。

1　初期氣液分離器使用情況

目前濕法磷酸生產(chǎn)中，采用立式氣液分離器較多，該氣液分離器以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉為最大優(yōu)勢(shì)。本公司在建設(shè)150kt/a半水濕法磷酸裝置時(shí)便采用了該結(jié)構(gòu)，同時(shí)因?yàn)榘胨姿岐?dú)有的腐蝕情況采用了玻璃鋼材質(zhì)。帶式過濾機(jī)真空盒分為5個(gè)區(qū)，對(duì)應(yīng)出液口并列設(shè)置氣液分離器5個(gè)，初期使用情況表1。

表1　

在該氣液分離器的使用過程中，因半水磷酸固有的易結(jié)垢特性，頻繁對(duì)其進(jìn)行清理，同時(shí)在高溫強(qiáng)酸環(huán)境下老化現(xiàn)象明顯，造成濾液區(qū)及一洗區(qū)使用壽命較短，同時(shí)各氣液分離器在清理過程中造成不同程度人為損壞，需進(jìn)行防腐修補(bǔ)。但玻璃鋼修補(bǔ)費(fèi)用較高，每個(gè)氣液分離器月修補(bǔ)費(fèi)用近萬(wàn)元，同時(shí)修補(bǔ)占用時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)開車率造成一定影響。

2　第一次技改措施

為解決以上問題，車間對(duì)濾液區(qū)及一洗區(qū)氣液分離器材質(zhì)進(jìn)行了更換，將材質(zhì)更換為2205不銹鋼，更換后使用情況表2。

表2　

在將濾液區(qū)及一洗區(qū)氣液分離器材質(zhì)更換為2205不銹鋼后，解決了清理過程中的人為損壞問題，但氣液分離器上部長(zhǎng)期處于高流速含F(xiàn)氣體沖刷之下，使用僅一周后發(fā)現(xiàn)氣液分離器頂部腐蝕嚴(yán)重，不銹鋼板厚度驟減，多處出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，修補(bǔ)困難，多處修補(bǔ)后維持使用2個(gè)月。

3　第二次技改措施

基于玻璃鋼材質(zhì)易老化，清理過程易損傷，而不銹鋼材質(zhì)氣相腐蝕嚴(yán)重的問題，公司有效利用以上兩種材質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，避開其短板。將濾液區(qū)及一洗區(qū)氣液分離器進(jìn)料孔以上使用玻璃鋼材質(zhì)，進(jìn)料孔以下使用2205不銹鋼材質(zhì)，中間使用法蘭進(jìn)行連接。

通過以上技改后，因氣液分離器上部主要以氣象腐蝕為主，而且結(jié)垢物較少，少量的結(jié)垢還能夠?qū)ΣＡт撈鸬奖Ｗo(hù)作用，因此使用效果較好。下部因不銹鋼材質(zhì)保溫效果較差，下部結(jié)垢現(xiàn)象明顯，但按照計(jì)劃?rùn)z修周期進(jìn)行清理不影響其正常使用，同時(shí)結(jié)垢物能夠有效阻止酸液對(duì)不銹鋼板的沖刷，對(duì)不銹鋼板起到保護(hù)作用。清理過程中的敲擊等對(duì)不銹鋼板無明顯損傷，因此氣液分離器下部使用不銹鋼材質(zhì)使用效果良好。

4　結(jié)語(yǔ)

該氣液分離器充分利用玻璃鋼及不銹鋼材料的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合半水濕法磷酸結(jié)垢及腐蝕特點(diǎn)，完全能夠滿足半水濕法磷酸生產(chǎn)的工藝要求。解決了公司在帶式過濾機(jī)氣液分離器使用過程中損壞頻繁，使用成本高的問題，值得在磷酸工業(yè)中推廣使用。

［1］鄭之銀.二水-半水濕法磷酸工藝中試研究與經(jīng)濟(jì)性分析［J］.磷肥與復(fù)肥，2012，27（1）：20-23.

［2］陳玉如.中小型濕法磷酸和磷復(fù)肥裝置技術(shù)進(jìn)步綜述［J］.硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程，2004（2）：7-13.