通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，先在料漿泵的出口設置一個三通控制閥，然后制備熱洗液，連接管路后用熱洗液進行清洗2-4小時。本發(fā)明的方法利用酸性料漿反應活性高、剝蝕能力強的特點，通過工藝熱洗的方法，有效去除磷銨設備、管線內壁產生的結垢，既提高了清理效率，又節(jié)約了資源，保證了裝置的開車率。
【專利說明】通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于磷復肥生產【技術領域】，涉及一種通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線 結垢的方法。

【背景技術】
[0002] 在磷復肥行業(yè)磷酸二銨的生產過程中，磷銨料漿在輸送時始終處于不斷的反應之 中，由于濕法磷酸中含有一定含量的倍半氧化物，反應極易生成一些復合鹽，加之料漿輸送 時設備管線的散熱降溫，使料漿中反應產生的鹽類粘附在設備和管線的內壁上，隨著時間 的延長，結垢越來越厚。嚴重時，影響磷銨裝置的生產負荷和裝置開車率。
[0003] 同行業(yè)中，面對這樣的問題一般的處置方法是人工清理。即：將結垢嚴重的料漿管 線拆卸解體，由人工用清理工具清理設備、管線內壁的結垢。同時，中和槽也必須進行徹底 的清理，才能確保其內部的沉淀和過濾網上的結垢去除干凈，不影響下一個周期的正常生 產。
[0004] 有些采用料漿法，即管式反應器生產磷酸二銨的企業(yè)在處置類似問題時，采用裝 置短時間停運，快速更換管式反應器的方法，其根本還是人工清理。
[0005] 有些企業(yè)為了提高清理效率，采用高溫焙燒的方法去除結垢，在時效上相對人工 清理有一定進步，但對設備、管線本身的損傷較大。眾所周知，磷銨制漿系統(tǒng)的設備、管線的 材質均為316L合金不銹鋼，價格比較昂貴。這種清理方法每年但就備機備件的費用也是一 筆可觀的財富。
[0006] 以上這些人工清理的方法不但清理時間長，而且清理的效果差，清理存在許多盲 區(qū)，工人勞動強度大。無論是采取快速更換后清理還是現(xiàn)場拆卸后清理，或者高溫焙燒清 理，都嚴重影響裝置長期穩(wěn)定的運行，并且作業(yè)過程存在一定的安全風險。長期以來，沒有 一個行之有效的工藝方法能在不拆卸設備管線的前提下快速去除設備、管線內壁的結垢。


【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，解決 了現(xiàn)有技術中存在的清理時間長且存在盲區(qū)、效果差，工人勞動強度大的問題。
[0008] 本發(fā)明的技術方案是，一種通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，按 照以下步驟實施，
[0009] 1)在料漿泵的出口設置一個三通控制閥，三通控制閥另外兩個接口分別連接中和 槽與循環(huán)酸槽，放有濃磷酸；
[0010] 2)將循環(huán)酸槽內的濃磷酸用管線直接送入中和槽，使?jié)饬姿嵋何桓哂谥泻筒鄢?口閥40-60cm，然后打開中和槽氣氨調節(jié)閥通入氣氨，當中和槽內和氨反應的中和度為 0. 7-0. 9時，停止通入氣氨，得到熱洗液，氨支管通入小量蒸汽防止物料堵塞支管，或直接關 閉氨支管角閥，
[0011] 3)在造粒機內，拆除造粒機內部料漿管線上的噴咀，并用絲堵將噴咀位置堵塞； 同時，拆掉造粒機料漿管線后端的底蓋，用相同口徑的金屬波紋管一端連接在造粒機料漿 管線的后端，另一端連接在中和槽的備用出口閥上，連接好后，依次打開自中和槽經料漿 泵、料漿管線至中和槽閉環(huán)管線上的所有閥門，用蒸汽吹掃，確認暢通后關閉蒸汽；
[0012] 4)開啟料漿泵，使步驟2)中在中和槽內制備的熱洗液自中和槽內流入料漿泵內， 經料漿泵送入料漿管線，在造粒機料漿管線的底端，經步驟3)連接的金屬波紋管返回中和 槽，而形成一個閉環(huán)循環(huán)清洗，清洗時間為2-4小時。
[0013] 本發(fā)明的特點還在于，
[0014] 步驟2)中濃磷酸的體積濃度為35-45 %。
[0015] 步驟2)-步驟4)的實施溫度均在70°C _100°C的溫度下進行。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是
[0017] 1、采用酸性料漿熱洗磷銨料漿管線工藝后，磷銨制漿系統(tǒng)的設備、管線不用再拆 卸、解體，進行人工清理。提高了工作效率、降低了工人的勞動強度，清理的效果更加理想；
[0018] 2、一次裝配、長期受益，磷銨制漿相關的設備管線不再會因清理變形、焙燒損壞而 經常性的進行更換備件，節(jié)約了企業(yè)的大量資金；
[0019] 3、傳統(tǒng)法生產二銨時，中和槽不用再進行人工清理，消除了受限空間作業(yè)的安全 隱患，提高了企業(yè)的安全效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法的流程框圖。

【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0022] 本發(fā)明提供一種通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，如圖1所示， 按照以下步驟實施，
[0023] 1)在料漿泵的出口設置一個三通控制閥，三通控制閥另外兩個接口分別連接中和 槽與循環(huán)酸槽，放有濃磷酸；
[0024] 2)將體積濃度為35-45 %的濃磷酸用管線直接送入中和槽，使?jié)饬姿嵋何桓哂谥?和槽出口閥40-60cm，然后打開中和槽氣氨調節(jié)閥通入氣氨，當中和槽內濃磷酸和氨反應 的中和度為〇. 7-0. 9時，停止通入氣氨，得到熱洗液，氨支管通入小量蒸汽防止物料堵塞支 管，或直接關閉氨支管角閥，
[0025] 3)在造粒機內，拆除造粒機內部料漿管線上的噴咀，并用絲堵將噴咀位置堵塞； 同時，拆掉造粒機料漿管線后端的底蓋，用相同口徑的金屬波紋管一端連接在造粒機料漿 管線的后端，另一端連接在中和槽的備用出口閥上，連接好后，依次打開自中和槽經料漿 泵、料漿管線至中和槽閉環(huán)管線上的所有閥門，用蒸汽吹掃，確認暢通后關閉蒸汽；
[0026] 4)開啟料漿泵，使步驟2)中在中和槽內制備的熱洗液自中和槽內流入料漿泵內， 經料漿泵送入料漿管線，在造粒機料漿管線的底端，經步驟3)連接的金屬波紋管返回中和 槽，而形成一個閉環(huán)循環(huán)清洗，清洗時間為2-4小時。
[0027] 以上所有步驟的實施溫度均在70°C _100°C的溫度下進行
[0028] 磷銨裝置開車生產有一定的周期性。其主要原因一方面是磷酸二銨的吸濕性引起 的返料設備和溜管結疤，另一方面就是因料漿設備、管線結垢無法滿足磷銨裝置的正常生 產。按照常規(guī)的生產部署，在一個生產周期進行到一定時間后，磷銨裝置會組織一次計劃停 車，對相關設備、管線進行清理。本工藝方法正是在磷銨裝置計劃停車時開始運行的。
[0029] 傳統(tǒng)方法中，磷銨裝置計劃停車時，通常都會將中和槽內的物料消化干凈，然后利 用熱水對中和槽進行熱洗，或者直接由人工進行清理。
[0030] 本發(fā)明提出的方法實施具體的操作步驟就在中和槽吃空物料，返料設備計劃停車 后開始。首先是制備熱洗液。將體積濃度為35-45%的濃磷酸用管線直接送入中和槽，濃磷 酸液位控制根據(jù)中和槽出口閥，即料漿泵進口閥的高度而定，一般控制指標為1. 4-1. 8m，即 高于中和槽出口閥40-60。!!!。當中和槽內的濃磷酸液位達標后，停止進酸。打開中和槽氣氨 調節(jié)閥通入氣氨，中和槽開始反應，制備熱洗液。中和槽內濃磷酸和氨反應的中和度一般控 制在0. 7-0. 9。中和度達標后停止通氨，關閉中和槽氨閥，氨支管通入小量蒸汽防止物料堵 塞支管，或直接關閉氨支管角閥。
[0031] 在中和槽制備熱洗液的同時，安排工人進入造粒機內，拆除造粒機內部料漿管線 上的噴咀，并用絲堵將噴咀位置堵塞。同時，拆掉造粒機料漿管線后端的底蓋，用相同口徑 的金屬波紋管一端連接在造粒機料漿管線的后端，另一端連接在中和槽的備用出口閥上。 管線連接好后，打開自中和槽至料漿泵至料漿管線至中和槽閉環(huán)管線上的所用閥門，用蒸 汽吹掃，確認暢通，隨后關閉蒸汽。
[0032] 開啟料漿泵，中和槽內制備的酸性料漿熱洗液就自中和槽內流入料漿泵內，經料 漿泵送入料漿管線，在造粒機料漿管線的底端，經連接的金屬波紋管返回中和槽，物料形成 一個閉環(huán)循環(huán)。
[0033] 隨著酸性料漿熱洗液被料漿泵不斷的吸入和壓出，熱洗液在高速流動的過程中與 設備、管線內壁的結垢發(fā)生化學反應，結垢分解脫落，同時，由于酸性料漿制備的熱洗液含 有大量的鹽類顆粒，在高速運動過程中剝蝕能力較強，設備、管線上的結垢在初步被分解反 應后，隨著高速運動的熱洗液剝離，達到清理設備、管線內壁結垢的目的。
[0034] 根據(jù)實踐操作，熱洗2-4小時后，中和槽內壁、料漿泵內壁、料漿管線內壁所有的 結垢均能全部脫落，設備明亮如新。整個制備的熱洗液及熱洗過程溫度控制在70-100°C。
[0035] 在本發(fā)明的方法實施過程中，料漿泵的出口新增一個三通控制閥。正常生產和熱 洗時，料漿或熱洗液自中和槽內送入料漿管線。熱洗結束后，中和槽內的熱洗液可通過三通 控制閥進行切換，利用料漿泵送入循環(huán)酸槽備用。待系統(tǒng)再次開車時，按一定比例配入，隨 著濃磷酸一起進入中和槽進行正常的中和反應，不會造成資源浪費和環(huán)境污染。
[0036] 傳統(tǒng)方法生產磷酸二銨的工藝決定了，磷銨料漿在中和槽內進行預中和反應時， 其中和度指標約為1. 4-1. 6。也就是說，磷銨料漿是由40-60%的磷酸二銨和55-35%的磷 酸一銨以及大約5%左右的雜質鹽類形成的復合性的鹽水混合物。這些混合物在中和槽內 不斷的反應、不斷的被送出，由于其反應并不完全，當磷銨料漿離開中和槽進入料漿泵，并 通過料漿管線進入造粒機時，沿途經過的設備管線內壁都會富集一部分反應完全的鹽類。 也就是說，結垢的主要成分是反應完全的磷酸一銨和磷酸二銨，以及少量的金屬鹽。根據(jù)磷 酸和銨反應的特點，當磷酸過量時，這些反應完全的磷銨鹽就會被磷酸根分解，從頭開始分 配陽離子。這樣一來，已經形成固體物質的結垢就不能保證分子結構的穩(wěn)定性，在不斷的中 和、分解過程中，隨著高速流動的液體脫離管壁，實現(xiàn)了工藝清理的目的。
[0037] 如果不使用本發(fā)明的方法，磷銨裝置的運行周期為7-9天，計劃停車后的清理時 間約為20-24小時。其中，中和槽內部清理需要2-4小時，料漿泵解體檢修需要2-4小時，更 換料漿管線需要3-4小時。清理需要3人以上作業(yè)，檢修需要4-5人作業(yè)。勞動強度大，安 全隱患多。拆卸下來的設備管線臨時擱置一旁，待系統(tǒng)開車正常后，再次安排工人對管線內 壁的結垢進行酸洗或焙燒清理，或用高壓清洗機清理。同時，每一個季度，相應的設備管線 都會因頻繁清理而殘損報廢，需要更換新的設備管線。每年僅設備更新費用約需10萬元。
[0038] 在使用本發(fā)明的方法后，磷銨裝置料漿管線僅在年度大修時進行例行檢查時進行 拆卸即可。中和槽內壁的清理檢查頻次由原來的每次停車都需檢查清理減少到每月檢查一 次，無需清理。每次熱洗時，只需一個人操作即可，不再需要大量的人力資源。設備由于不再 拆卸，損耗較小，經過一年的實踐，設備、管線依舊完好，不需要再次更新。改造后，計劃停車 清理的時間大大縮短，從熱洗液的制備到開始熱洗再到熱洗結束，放空中和槽內的熱洗液， 全部過程僅需4-5小時。為裝置正常開車爭取了大量時間，有效提高了裝置的開車率。
【權利要求】
1. 一種通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，其特征在于，按照以下步驟 實施， 1) 在料漿泵的出口設置一個三通控制閥，三通控制閥另外兩個接口分別連接中和槽與 循環(huán)酸槽，放有濃磷酸； 2) 將循環(huán)酸槽內的濃磷酸用管線直接送入中和槽，使?jié)饬姿嵋何桓哂谥泻筒鄢隹陂y 40-60cm，然后打開中和槽氣氨調節(jié)閥通入氣氨，當中和槽內和氨反應的中和度為0. 7-0. 9 時，停止通入氣氨，得到熱洗液，氨支管通入小量蒸汽防止物料堵塞支管，或直接關閉氨支 管角閥， 3) 在造粒機內，拆除造粒機內部料漿管線上的噴咀，并用絲堵將噴咀位置堵塞；同時， 拆掉造粒機料漿管線后端的底蓋，用相同口徑的金屬波紋管一端連接在造粒機料漿管線的 后端，另一端連接在中和槽的備用出口閥上，連接好后，依次打開自中和槽經料漿泵、料漿 管線至中和槽閉環(huán)管線上的所有閥門，用蒸汽吹掃，確認暢通后關閉蒸汽； 4) 開啟料漿泵，使步驟2)中在中和槽內制備的熱洗液自中和槽內流入料漿泵內，經料 漿泵送入料漿管線，在造粒機料漿管線的底端，經步驟3)連接的金屬波紋管返回中和槽， 而形成一個閉環(huán)循環(huán)清洗，清洗時間為2-4小時。
2. 根據(jù)權利要求1所述的通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，其特征在 于，步驟2)中濃磷酸的體積濃度為35-45%。
3. 根據(jù)權利要求2所述的通過酸性料漿熱洗去除磷銨料漿管線結垢的方法，其特征在 于，步驟2)-步驟4)的實施溫度均在70°C -KKTC的溫度下進行。
【文檔編號】C01B25/28GK104058379SQ201410330793
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
【發(fā)明者】宋鵬, 屈小強, 張永輝, 王向文 申請人:陜西陜化煤化工集團有限公司