杨 雄, 邹 扬

    (云南云天化红磷化工有限公司 云南开远 661600)

    云南云天化红磷化工有限公司20 kt/a磷酸二氢钾生产装置采用以湿法磷酸为原料的萃取工艺技术,于2015年8月建成投产,为国内首套萃取法生产磷酸二氢钾的装置。生产过程中冷却结晶需要连续运行,通过调节循环水量和进出物料量对结晶晶体进行调控,可操作性不强;生成的磷酸二氢钾晶体沉积到结晶器底部堆积后取出困难,料液顶部会形成1.0～2.0 m厚的浮晶层并且出现结壳现象;外置的换热器列管频繁堵塞,导致结晶器无法实现连续稳定运行。结晶系统工艺流程见图1。

    1 结晶器运行分析

    改造前的结晶器结构见图2。

    图2 改造前的结晶器结构

    当结晶器的循环量大时,床层高度增高,细小的晶粒被吹到沉降层,晶体粒径分布不均;当循环量小时,外力干扰小,晶粒自增长速率快,床层密度相应增大,极易出现结块现象。

    由于设计不合理,导致结晶系统运行不稳定,结晶稳定性差,不易控制。经现场考察,从结晶机理和设备运行情况进行分析,造成结晶器无法连续稳定运行的原因如下:

    (1)结晶器床层的高度是由流量决定,不利于床层的稳定;

    (2)当床层出现问题时,除了调节流量,没有其他调整措施;

    (3)床层与循环量不匹配,当床层料液密度增大时,可能产生偏流现象;

    (4)结晶器无视窗,无法观察设备内部的结晶情况,不能及时进行调整;

    (5)新鲜浓缩料液进入换热器产生的浓度差小(质量分数约增加0.2%),结晶成长的推动力不足,影响结晶速率,晶体在结晶器内的停留时间延长,得到的晶体细小,导致晶层密度大;

    (6)结晶器循环量集冷却、增加浓缩液、改变晶层高度、保证晶层流动形态等功能于一体,可控性较差 ......