近日，由昆明理工大學梅毅教授牽頭，聯(lián)合云南省化工研究院、清華大學、浙江大學、常州大學、浙江誠泰化工機械有限公司等單位組成科研團隊，成功研制出第三代熱法磷酸生產(chǎn)工藝的全熱能回收技術。根據(jù)各項指標測算，該技術的熱能回收利用效率將達到87%左右。
梅毅介紹，該技術從第一代到第三代耗時20余年。科研團隊通過理論分析、數(shù)值模擬計算和工業(yè)化試驗，系統(tǒng)開展了黃磷燃燒過程的生產(chǎn)原理、防腐機理、工藝控制技術、關鍵設備結構研究，開發(fā)出副產(chǎn)工業(yè)蒸汽的熱法磷酸全熱能回收技術，形成一系列工業(yè)化特種燃磷塔的設計標準與熱法磷酸全熱能回收工藝。
采用第三代熱法磷酸全熱能回收技術的9萬噸/年成套裝置已經(jīng)完成設計，預計2023年1月裝置完工后，將在貴州某大型熱法磷酸生產(chǎn)基地投產(chǎn)運行。
該技術關鍵設備制作方浙江誠泰化工機械有限公司總經(jīng)理何錦林介紹，與第一代相比，第三代熱法磷酸裝置進行了標準化和定型化工程的設計，單套磷酸最大生產(chǎn)能力由7.5萬噸/年提高到10萬噸/年。此外，該裝置的特種燃磷塔采用錐形換熱器，增設了上部對流換熱器，將水合熱能回收，使特種燃磷塔上、中、下三部回收的熱能及水合產(chǎn)生的低位熱能在同一汽包內(nèi)回收同壓力的工業(yè)蒸汽，熱能回收效率由黃磷燃燒熱能的55%提高至87%，副產(chǎn)蒸汽壓力由之前不足1.0兆帕提高至3.5兆帕。
跟第二代裝置相比，第三代熱法磷酸熱能回收成套裝置在特種燃磷塔上增加了導氣管和水化塔熱能回收裝置。采用第二代技術的1.5萬噸/年熱法磷酸生產(chǎn)工業(yè)裝置，于2016年9月在云南昆明某熱法磷酸生產(chǎn)基地投產(chǎn)，熱能回收利用效率從第一代的50%～55%提升到75%左右。2020年，8萬噸/年特種燃磷塔在泰興一家磷化工公司投產(chǎn)運行，已經(jīng)穩(wěn)定運行一年多。
截至目前，該系列技術已經(jīng)在國內(nèi)外46個企業(yè)的69套裝置上實施了技術轉讓，同時設備燃磷塔在電子級磷酸、五氧化二磷裝置上獲得推廣應用，并出口到韓國、馬來西亞、越南等地。該技術共獲得發(fā)明專利12項、實用新型專利6項。
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