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湿法磷酸净化系统实现微型化
时间:2018-06-22 11:09:01来源:中国化工报
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提要:6月19日,中国化工报记者从瓮福(集团)有限责任公司了解到,该公司与清华大学共同研发完成的12万吨/年湿法磷酸净化微化工成套技术通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。
湿法磷酸净化系统实现微型化

6月19日,中国化工报记者从瓮福(集团)有限责任公司了解到,该公司与清华大学共同研发完成的12万吨/年湿法磷酸净化微化工成套技术通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会认为,该项技术成果打破了国外垄断,实现了湿法磷酸净化系统微型化,整体技术处于国际领先水平,应进一步加大推广应用力度。

鉴定委员会由石化联合会原会长李勇武、北京化工大学段雪院士、中国科学院李洪钟院士、清华大学费维扬院士及四川大学朱家骅教授等行业专家组成。

鉴定意见显示,该技术紧扣我国磷化工资源和加工特点,取得了三方面的创新性成果:一是为湿法磷酸净化系统微型化奠定了基础。通过揭示甲基异丙基甲酮(MIBK)对磷酸—水、金属离子—水的差异化协萃行为与调控机制,发明了适用于高杂质含量湿法磷酸的单级萃取、磷酸一铵饱和水溶液的单级洗涤,以及基于临界磷酸浓度的单级反萃的简捷工艺。

二是实现了多种微化工设备的国产化。该技术成果突破了固体物质大量产生、工况极端等微化工的原理限制,提出了微结构设备的设计策略,发明了垂直流微槽萃取微设备、双重微筛孔萃取设备和极端流比下高效微混合设备等多种微结构元件,研制了单台处理能力达到12万吨/年的微型萃取器、微型反萃取器、脱色微型反应器,以及1万吨/年微型洗涤设备。相比引进的塔式萃取设备,该成果开发的微设备体积小、效率高,降低了技术装备投资风险。

三是构建了基于萃取、洗涤、反萃、脱色工序为核心的灵活高效可靠的湿法磷酸净化微化工系统,并通过长周期的系统运行试验,揭示了沉淀形成、迁移规律及进料稳定性对微设备性能的影响,提出了基于工艺和常规设备特性的微系统集成以及全系统敏感点的控制与维护策略。

据了解,采用该技术建成的世界首套12万吨/年湿法磷酸净化微化工系统,已实现工业化生产。使用该技术成果生产的食品级磷酸相比热法工艺成本降低23.8%,相比引进的湿法磷酸净化技术成本降低4.2%,设备操作中不排放含VOCs尾气,系统内萃取剂存量及相应的安全环保压力显著降低。

此外,该项技术还有助于提高磷矿资源的综合利用水平。按年产100万吨净化磷酸计算,相比热法酸每年可减少二氧化碳排放12亿立方米,节电48亿千瓦时。该技术目前已获授权国家发明专利12件、实用新型专利64件。

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