[实用新型]磷酸循环浓缩稀甲酸的装置

说明书

一、技术领域

本实用新型属于污水处理设施，尤其是涉及一种对化工企业生产过程中产生的稀甲酸进行磷酸循环浓缩的装置。

二、背景技术

甲酸，又称作蚁酸，分子式为HCOOH，熔点8.4℃，沸点100.7℃。甲酸无色而有刺激气味，且有腐蚀性，人类皮肤接触后会起泡红肿。甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。在上述工业过程中，产生大量的稀甲酸溶液。由于甲酸与水的沸点差只有0.7℃，且与水形成恒沸点，所以用常规的精馏方法很难浓缩稀甲酸。如何浓缩稀甲酸，已有的做法很多。但只有少量生产应用，都没有推广。如发明专利《一种制备高浓度甲酸的方法》，CN1287995A，胡竞民等。它的主要思路为用C₅—C₁₀烷烃作共沸剂，用共沸蒸馏的方法，分离出高浓度甲酸；又如发明专利《一种甲酸提纯的新方法》，CN101391945A，丁成荣等。它的思路为用无水氯化钙脱去甲酸中的水，然后蒸馏得到高浓度甲酸。但这两种方案，前者分离效果差，后者人工操作费用大，而且有酸雾污染环境。市场上有大量稀甲酸供应，价格低廉。有的化工企业将稀甲酸作废水直接排放，造成环境污染。

三、发明内容

本实用新型的目的是设计一种设备简单、投资小、收率高、连续生产、操作方便的用磷酸浓缩稀甲酸的装置。

本实用新型的技术方案是：它是由蒸发釜、吸水塔、贮存釜和冷凝器等部分组成，吸水塔设置于蒸发釜上方，底部分别通过管道与蒸发釜和磷酸贮存釜相连，内部设填料，顶部设喷头，上方设置脱水釜。脱水釜底部设置排液口，通过带磷酸阀的管道与喷头相连，吸水塔侧面靠近塔顶处设置出汽口，通过管道与冷凝器中的冷凝管的进汽口连接，冷凝管的出口端通过带产品阀的管道与甲酸贮存槽连通，冷凝器下部设冷却水进水阀，上部设冷却水出口；贮存釜下部出料口设置磷酸循环泵，其进口管接入磷酸贮存釜内底部，出口管插入脱水釜中，脱水釜上侧壁设置加热介质出口阀，下侧壁设置加热介质进口阀。

本实用新型的有益效果在于：由于采用磷酸循环结构，不仅结构合理、无三废排放，而且还可连续操作，可广泛应用于化工生产企业对产生的大量稀甲酸溶液进行脱水回收，其推广应用将会为企业带来丰厚的经济效益。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图中：1为蒸发釜，2为出渣阀，3为出料阀，4为进料阀，5为蒸汽阀，6为管道，7为贮存釜，8为吸水塔，9为填料，10为喷头，11为磷酸阀，12为冷凝器，13为冷凝管，14为进水阀，15为产品阀，16为贮存槽，17为加热介质出口阀，18为加热介质进口阀，19为脱水釜，20为循环泵。

五、具体实施方式

如图1所示，磷酸循环浓缩稀甲酸的装置是由蒸发釜1、吸水塔8、贮存釜7和冷凝器12等部分组成，蒸发釜1底部设置排渣阀2，侧壁设置出料阀3、进料阀4和加热蒸汽阀5，吸水塔8设置于蒸发釜1上方，底部分别通过管道与蒸发釜1和磷酸贮存釜7相连，内部设填料9，顶部设喷头10，上方设置脱水釜19，脱水釜19底部设置排液口，通过带磷酸阀11的管道与喷头10相连，吸水塔8侧面靠近塔顶处设置出汽口，通过管道与冷凝器12中的冷凝管13的进汽口连接，冷凝管13的出口端通过带产品阀15的管道与甲酸贮存槽16连通，冷凝器下部设冷却水进水阀14，上部设冷却水出口；贮存釜7下部出料口设置磷酸循环泵20，其进口管接入磷酸贮存釜7内底部，出口管插入脱水釜19中。实施本实用新型时，先向脱水釜19加入磷酸，打开加热介质出口阀17和加热介质进口阀18；待脱水釜19内磷酸温度升到260℃以上时，向蒸发釜1加入适量稀甲酸，然后依次打开加热蒸汽阀5、磷酸阀11和冷却水进水阀14。稍后，蒸发釜1液沸腾，产生的蒸汽进入吸水塔8底部。蒸汽在吸水塔8内上升的过程中，蒸汽中的水份被磷酸吸收。粘稠状多聚磷酸和高浓度磷酸沿填料9表面，边向下流动，边吸收水份，最后流进磷酸贮存釜7。上升到吸水塔8顶部的蒸汽从侧面管道进入冷凝器12中的冷凝管13，被冷凝成浓甲酸，流进甲酸贮存槽16。当磷酸贮存釜7磷酸液面达到2/3左右时，自动启动循环泵20，当磷酸液面低于泵进口时，自动停止。当蒸发釜1液面低于出料口时，打开出料阀3和进料阀4，并将进料流量调节到一定值。