几种无机酸的生产发展中,磷酸比亚磷酸和次磷酸钠的发展早很多,主要是其应用需求催生的。六七十年代,磷酸的技术进展主要表现在两个方面,一方面是对H.S.Winnick流程参数的改善,提高回收热水的温度。另一个方面是全不锈钢、无须衬里、带水冷夹套的一步法和二步法的技术获得全面推广和应用。K.Beltz等人设计了一种新的工艺流程,可以获得低于95C的热水,比H.S.Winnick装置中所获得的热水(低于50℃)有了一定的提高,如图5-13所示。在新设计的工艺流程中,他将燃烧塔分为上下两段。上段为锥形,下段大部分为管状。上下两段燃烧室套接在一起。在上段燃烧室的内壁3上,流动着从顶部磷酸溢流下来的浓度较稀的磷酸溶液,用来保护塔壁,同时也吸收部分P4O10气体。在上部锥形燃烧室的外壁流动着循环冷却水。上部锥形燃烧室的磷酸通过两段嵌套处的环形套溢流到下部管状燃烧室。由于酸温较低,下部燃烧室不再设置循环冷却水。上下两个燃烧室中出来的磷酸溶液通过换热器后回收其中的热量。该工艺虽然可以提高热水温度,但热量品质并没有得到提高,而且在一定程度上增加了设备和维护的复杂性。因而,这种工艺流程没有得到进一步推广和发展。
20世纪80年代至20世纪末,热法磷酸的生产技术呈现四个特点。一是人们致力于热法磷酸生产装置的连续稳定运行和大型化,产品主要服务于工业和食品行业。其中一步法以其流程短,单系列装置能力大[*单系列能力达到110kt/a(以85%HPO4计)],占据了世界70%以上的份额。二是随着电子工业的发展,高纯磷酸的产能逐渐上升。三是随着热法磷酸生产技术的不断进步,人们对能源和环境问题的日益重视,使得黄磷燃烧热能回收利用的技术研究与开发进人关键时期。美国、德国实现了利用干燥空气燃烧黄磷并副产蒸汽的产业化,但由于干燥空气需要耗能、流程长、对材质要求高、燃烧塔腐蚀问题没有得到彻底解决等,该技术在行业内没有获得推广。中国的云南省化工研究院、清华大学联合浙江大学、江苏工业大学、浙江诚泰化工机械有限公司,采用直接利用自然空气燃烧黄磷并回收热能副产蒸汽的技术获得实质性突破,完成了工业性实验和产业化实施。四是热法磷酸的产能从发达国家向发展中国家转移,发展中国家的热法磷酸产能产量占据了国际市场绝大部分份额,尤其是中国的产能产量占据了国际市场的半壁江山。进人21世纪,节能低碳成为时代发展主题,中国成功开发的直接利用自然空气燃烧黄磷的热能回收利用技术在国内获得全面推广和应用,带动了热法磷酸新一轮的技术进步。
进人21世纪,节能低碳成为时代发展主题,中国成功开发的直接利用自然空气燃烧黄磷的热能回收利用技术在国内获得全面推广和应用,带动了热法磷酸新一轮的技术进步。