湿法磷酸生产中阻垢剂的研究

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究湿法磷酸生产是一种常见的化工生产方式，但该过程中容易出现结垢现象，影响生产效果和设备寿命。

因此，阻垢剂在湿法磷酸生产中的应用受到广泛关注和研究。

一、阻垢剂简介阻垢剂是指一种特别的化学品，它能够延缓或阻止水质中的硬度盐和碳酸盐结垢的生成，保持水质的清洁，并维持其正常的水质性能。

一般来说，阻垢剂分为有机式和无机式两大类，其中无机式阻垢剂分为聚合物、磷酸盐、硅烷等。

二、湿法磷酸生产中阻垢剂的研究1. 苯酚醛树脂苯酚醛树脂是一种常用的阻垢剂，它能够在盐酸环境下，抑制磷酸钙结晶和膜的形成。

实验结果表明，苯酚醛树脂的添加可以降低湿法磷酸生产设备中的结垢率和处理成本，提高设备利用率和生产效益。

2. 亚硫酸钠亚硫酸钠是一种经济实用的阻垢剂，它能够抑制磷酸钙结垢的成长，并在管道内形成一种镀层，防止结垢的发生。

此外，亚硫酸钠还具有消毒效果，对于磷酸生产中的细菌污染也具有一定的控制效果。

3. 聚丙烯醇聚丙烯醇是一种新型的有机阻垢剂，与磷酸钙结晶物质的粘附作用强，阻止了它们之间的聚集和沉积，以减缓了磷酸板式再恶化和阻垢剂的收集。

由于其生产成本低，使用效果显著，因此成为近年来湿法磷酸生产中十分受欢迎的阻垢剂之一。

4. 聚合物聚合物是一种常用的无机阻垢剂，它的分子量较高，与水中的碳酸钙和磷酸钙互相作用，使垢层失去粘性，并防止新的结晶过程的发生。

与此同时，聚合物还能起到一定的沉淀剂作用，协同磷酸钙、四氢呋喃和苯酚等阻垢剂使用，可以得到较好的防垢效果。

三、结论在湿法磷酸生产中，阻垢剂的使用能够降低结垢率、提高建设利用率和产品质量，防止设备老化和损坏，并减少成本和污染。

在选择阻垢剂时，应根据生产工艺和水质特点等因素进行综合考虑，力求选用适宜的阻垢剂，以保证产量稳定和质量优良。

湿法磷酸精制反应系统结晶垢样成分分析研究摘要：在湿法磷酸精制反应过程，系统结垢堵塞成为制约反应关键，作者针对湿法磷酸精制反应系统结晶垢样成分，通过FTIR、XRF、XRD、IC阴离子色谱等分析，通过分析得到样品中含量主要为氟硅酸钠占比15.9%，二氧化硅15.9%，磷酸钠1.5%，结晶水59%，为系统清洗和阻垢提供可靠的数据支撑。

关键词：湿法磷酸精制;结晶；分析；1 引言在湿法磷酸精制生产过程中，系统结垢是制约反应关键，目前还没有成熟的技术避免结垢，只能采取停车人工清理，为了了解结垢物成分，有针对性的制定系统清洗或者添加阻垢剂等对工艺过程优化，本文作者对系统的结构物进行了成分分析得到了结构物的组成，并分析了结垢原理。

2 实验部分2.1仪器傅里叶变换红外光谱仪（FTIR），品牌：Thermo；设备型号：Nicolet IS10；技术参数：光谱范围：4000-350cm-1；X荧光光谱仪（XRF）；X射线衍射仪（XRD）;IC阴离子色谱仪。

2.2材料材料来源为湖北宜都兴发化工有限公司湿法磷酸净化反应系统结晶物。

2.3分析过程2.3.1 FTIR分析2.3.1.1测定原理傅里叶变换红外光谱仪的核心部分是迈克尔逊干涉仪，把样品放在检测器前，由于样品对某些频率的红外光产生吸收，使检测器接受到的干涉光强度发生变化，从而得到各种不同样品的干涉图。

FTIR是基于对干涉后的红外光进行傅立叶变换进而分析杂质浓度的光谱分析仪器。

(干涉图-能量图-光谱图)%透射率：IS-红外光透过样品光强IO-红外光透过背景光强吸光度：A=-logT=K*b*c K-吸光系数，b-光程，c-浓度红外光谱波长范围约为0.75～1000微米，一般换算成波数。

特征区：波数4000～1330cm-1，吸收峰数目少，易于区分；可作为官能团定性分辨的主要依据。

指纹区：波数1330～670cm-1，吸收峰密集；将未知物红外光谱指纹区与标准红外吸收谱图比较，可得出未知物与已知物是否相同的结论。

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究湿法磷酸生产过程中，由于磷矿石、雨水、空气等中含有大量的钙、镁、铁、铝等离子，加上湿法生产系统中的高温高压、还原、氧化等反应条件，易形成结垢。

结垢对于生产的稳定运行造成了不良影响，会导致生产过程中的设备堵塞、损坏，使磷酸产量下降，生产成本上升。

因此，研究和使用阻垢剂成为湿法磷酸生产过程中的一项必要措施。

1. 阻垢剂的种类以及作用原理目前湿法磷酸生产过程中使用的阻垢剂主要有有机酸、多元酸、缓蚀剂、表面活性剂等。

这些阻垢剂可以通过减少离子浓度、配位阻抗、物化作用等方式，使得阻垢效果得到提升。

(1) 有机酸类有机酸类阻垢剂主要是以其化学性质和配位作用，通过与金属离子偶合，阻碍垢层的产生。

常用的有机酸有草酸、醋酸等。

有机酸类阻垢剂具有良好的去垢效果、无害性和生物降解性等优点，在湿法生产过程中得到广泛的应用。

(2) 多元酸类多元酸类阻垢剂主要是通过取代、配位、络合等方式，与形成的结垢钙镁离子进行配位，以阻碍垢层的形成。

常用的多元酸有柠檬酸、葡萄酸、乳酸等。

多元酸类阻垢剂具有阻垢效果显著、施用方便等优点，在湿法生产中也得到广泛运用。

(3) 缓蚀剂类缓蚀剂类阻垢剂主要通过自身的氧化还原电位、成膜性等特性，在金属表面形成一层缓蚀层，从而阻碍垢层的产生。

常用的缓蚀剂有硝酸钠、硫酸铝钾、亚硝酸钠等。

缓蚀剂类阻垢剂无毒性、无污染、施用量小等优点，也被广泛应用于湿法生产过程中。

(4) 表面活性剂类表面活性剂类阻垢剂通过分散、乳化、溶解作用，使金属表面结垢离子分散，产生分散效应，从而达到防止垢层形成的目的。

常用的表面活性剂有硫酸盐、胺类、磺酸盐等。

表面活性剂类阻垢剂与金属表面反应速度快、施用方便等优点，在各种湿法生产环境下得到了广泛运用。

2. 阻垢剂的使用量和使用方法阻垢剂的使用量因矿石、生产工艺和生产水质的不同而差异较大，一般在湿法生产过程中按一定比例在反应系统中注入。

使用阻垢剂时，根据生产工艺流程、反应条件和咨询生产厂家的建议，选择适当的阻垢剂品种，将其稀释到合适的浓度后，在生产过程中连续注入。

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究
湿法磷酸生产中阻垢剂的研究
湿法磷酸生产是一种重要的化工生产过程，其中阻垢剂的研究对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。

本文将介绍阻垢剂的定义、种类以及在湿法磷酸生产中的应用。

阻垢剂是一种化学物质，它可以在化学反应中吸附在金属表面，防止沉积物的形成，从而保持金属表面的良好通透性和导热性。

阻垢剂按照不同的分类方法可以分为无机阻垢剂和有机阻垢剂。

无机阻垢剂主要包括磷酸盐、钙离子和硅酸盐等，而有机阻垢剂则以聚醚、聚醋酸盐和聚羧酸盐等为代表。

湿法磷酸生产中，阻垢剂主要应用于两个方面：一是防止酸洗溶液中金属离子的沉积，防止管道、设备和容器等的堵塞，同时保持生产设备表面的干净和平稳；二是提高生产过程中的传热效率，保证生产效率和产品质量。

在阻垢剂的选择上，应根据具体的情况来选择不同种类的阻垢剂。

对于湿法磷酸生产中，常用的阻垢剂有磷酸盐和聚羧酸盐两类。

磷酸盐阻垢剂具有防止铁离子和重金属离子沉积的优点，而聚羧酸盐阻垢剂
则可以产生黏性涂层，有效防止沉积物在水平面上的聚集。

除了阻垢剂的选择外，阻垢剂的用量也是影响生产效率和产品质量的
重要因素。

在湿法磷酸生产中，阻垢剂的用量应根据具体设备来决定。

对于容易堵塞的部位，应适当增加阻垢剂的用量，保证设备的畅通和
效率。

同时，在使用阻垢剂的过程中也需要注意，过多的阻垢剂会导
致生产设备表面积聚大量的污垢，影响设备的清洁和维护。

总之，阻垢剂在湿法磷酸生产中具有重要的应用价值。

合理选择和控
制阻垢剂的使用量，可以保证生产过程的效率和产品质量，并延长设
备的使用寿命。

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究湿法磷酸生产是一种重要的化学工艺，在工业中应用广泛。

随着生产规模的扩大，磷酸生产中一个重大的问题就是管道和设备的阻垢。

阻垢不仅会导致生产效率降低，也会影响产品质量，甚至会对生产设备造成永久性损害。

因此，在湿法磷酸生产中使用阻垢剂已成为必要的措施之一。

本文将介绍阻垢剂的种类和作用机理，以及一些常用的阻垢剂和其优缺点。

一、阻垢剂的种类和作用机理1. 无机阻垢剂无机阻垢剂主要是一些碱金属化合物，如氢氧化钠、氢氧化钾等，它们可以中和水中的碳酸盐和硫酸盐离子，从而使得这些盐在管道中不易结垢。

另外，无机阻垢剂还可以在管道壁形成一层膜，从而防止水垢的形成。

无机阻垢剂的优点是稳定性好，使用寿命长，但是需要高浓度的使用。

此外，无机阻垢剂还可能与其他化学物质发生反应，产生新的化合物，对生产设备造成损害。

2. 有机阻垢剂有机阻垢剂主要是聚合物或表面活性剂。

它们能够在水中形成一种类似微胶体的物质，将水中的固体颗粒包裹起来，从而防止颗粒在管道中沉积和结垢。

有机阻垢剂的优点是使用浓度低，价格相对便宜，但是使用寿命较短。

二、常用的阻垢剂及其优缺点1. 磷酸盐阻垢剂磷酸盐阻垢剂主要是聚磷酸盐和三聚磷酸盐。

它们可以与管道中的钙、镁离子等发生化学反应，生成难溶的磷酸盐，从而防止水垢的形成。

磷酸盐阻垢剂的优点是使用效果好，但是容易发生聚集现象，形成大块的水垢，而且会影响产品质量。

2. 聚合物阻垢剂聚合物阻垢剂主要是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸。

它们可以将管道中的固体颗粒包裹起来，形成一种可溶的胶体，从而防止水垢的形成。

聚合物阻垢剂的优点是使用浓度低，不会对水质造成影响，使用效果好。

但是，聚合物阻垢剂在高温下容易分解，使用寿命较短。

3. 表面活性剂阻垢剂表面活性剂阻垢剂主要是非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。

它们能够将管道中的固体颗粒分散在水中，从而防止颗粒沉积和结垢。

表面活性剂阻垢剂的优点是使用寿命长，使用浓度低，但是容易形成泡沫，影响生产效率，此外，表面活性剂阻垢剂对水质有一定的影响。

半水物湿法磷酸开发过程中的几个关键性的技术进展胡明南(云南省化工研究院　650041)根据云南磷矿反应活性好,而抗阻缓性差的特点开发了双槽工艺,在萃取磷酸过程中充分发挥了云南磷矿的特性;根据结晶理论,利用返料中的晶种抑制了晶体的成核速率,为获得较好的晶核成长创造了条件;消泡剂、结晶改良剂、阻垢剂三剂的应用研究,又为改善操作、长周期稳定运行创造了条件,从而促进了结晶的聚合,获得了易于过滤的聚晶;水力学模型的研究,开发了带导流筒的搅拌装置,为高效搅拌的工程原型设计及实际生产运行提供了科学依据。

这些技术的进展使半水物湿法磷酸的技术开发进入了实用阶段,实现了工业化。

关键词　半水物磷酸　结晶　水力学模型　反应活性　抗阻缓性Some Crucial Technical Advances in Development of Hemihydrate Process for Production of Wet-Process Phosphoric AcidH u Ming-N anIn line w ith the character istics of hig h reactivity and poor resistance to blinding of Yunnan phosphate r ock the do uble-reactor pr ocess is developed,bring ing into full play these char acteristic of Yunnan rock in the prepar ation o f phosphoric acid.Based on the crystallization theo ry,crystal seeds in the recycle are used to inhibit the nucleation rate of the cr ystals,cr eating conditions for go od crys-tal nucleus gr ow th.Study on the use of defoam ing agents,crystal modifiers and antisludging agents again cr eats co nditions fo r im pro vem ent o n oper ation and long stable run cy cle,thus pro moting the agg reg atio n o f crystals and giving easy-to-filter cry stal agg reg ates.Study on the hydr ody namic mod-el results in the development o f a stirring dev ice with a draft tube,prov iding a scientific basis for the eng ineer ing prototype design of a hig h-efficiency ag itator and actual production run.The pro gress of these technologies leads to the practical stage in technical dev elo pm ent o f the hemihy drate process fo r phosphoric acid pr oduction and its comm ercialization is r ealized.Keywords　hemihydr ate process for phosphoric acid pro duction　cr ystallization　hydrody nam-ic m odel　reactiv ity　resistance to blinding 国家科技攻关项目昆明化肥厂1.5万t/a (100%P2O5)半水物(双槽)湿法磷酸及3.0万t/a(实物)粉状磷酸一铵工业性试验,自1990年9月化工投料至今已运行5年多。

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究湿法磷酸生产过程中存在着如产物过饱和度、温度、pH值等一系列因素会导致结垢的问题，阻垢剂因此而应运而生。

阻垢剂具有防止结垢的作用，可以降低生产中的运营成本，提高生产效率，保证磷酸产品的质量。

在湿法磷酸生产中，阻垢剂种类繁多，其中主要包括有机阻垢剂、无机阻垢剂和混合阻垢剂等等，本文将对这些阻垢剂进行详细介绍。

一、有机阻垢剂1.聚磷酸盐聚磷酸盐是常用的有机阻垢剂之一。

它是指由磷酸根离子、钠离子、氢氧根离子等组成的聚合物，分子量会随着pH值的变化而发生改变。

其在湿法磷酸生产过程中的应用广泛，能够有效地防止结垢、起到缓解的作用。

2.聚羧酸盐聚羧酸盐是一种高效有机阻垢剂，由羧酸基和烯烃基等化合物聚合而成，具有较高的分散性和协同性，能够有效防止垢积和结晶。

研究表明，在湿法磷酸生产过程中添加适量聚羧酸盐，可有效地降低结垢量并提高生产效率。

3.聚丙烯酸盐聚丙烯酸盐是一种水溶性聚合物，其分子链上含有羧基，并具有很好的缓解性和分散性。

湿法磷酸生产过程中，聚丙烯酸盐的添加可以有效防止结晶和垢积，进而降低生产成本并提高生产效益。

二、无机阻垢剂1.碳酸盐碳酸盐是一种常见无机阻垢剂，由于其成分简单、价格低廉，因此在湿法磷酸生产中应用广泛。

添加碳酸盐可以改变水中钙离子和磷酸根离子的平衡，防止产物结垢。

但是，碳酸盐在高温和强酸环境下很容易溶解，所以在使用中需要注意浓度的控制。

2.草酸盐草酸盐是一种有机酸与无机酸的混合物，可与磷酸根离子形成不溶的草酸钙等盐类，起到防止产物结垢的作用。

但是草酸盐在弱酸和中性环境下的阻垢能力较弱，需要大量用草酸钠等混合物进行防垢。

3.硫酸盐硫酸盐也是一种常用无机阻垢剂，可以防止钙、镁等离子在水中互相结合形成硬水，降低其对磷酸产物的沉淀和结垢。

但是，硫酸盐添加过量会导致水中硫酸根离子浓度过高，超标的硫酸盐就会形成沉淀物，在使用时需要注意浓度的控制。

三、混合阻垢剂混合阻垢剂是指两种或以上的阻垢剂混合而成，可以协同作用，提高防垢效果。

湿法磷酸生产工艺阻垢研究第一章湿法磷酸生产工艺综述磷酸是制取各种工业和农业用磷制品的基础原料，目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。

二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法，我国湿法磷酸主要用于生产农业用化肥。

热法磷酸的工艺特点是产品质量好，但价格较贵，而且属高能耗技术，电力能源在热法磷酸总的制造链中权重达60%。

随着能源短缺日趋严重，电价节节攀升，热法磷酸的价格也随之上涨，造成以其为原料的磷化工产品逐渐丧失市场竞争能力。

在这种形势下，磷酸工业不断改进生产工艺，以期降低能耗和生产成本。

1 湿法磷酸简介湿法系用无机酸来分解磷矿石制备磷酸。

根据所用无机酸的不同，又可分为硫酸法、盐酸法、硝酸法等。

由于硫酸法操作稳定技术成熟，分离容易，所以它是制造磷酸最主要的方法。

早在1845年法国和英国就已用硫酸分解骨粉制备磷酸，当时加工条件极为简单，1856年德国用天然磷矿代替其他含磷资源制造磷酸。

直到1930年左右湿法磷酸生产才比较完备。

同时随着电力工业的发展开始出现热法磷酸。

近年来，由于湿法磷酸在萃取、过滤和浓缩设备等关键技术方面有所突破，耐腐蚀材料的进一步解决，加之从湿法磷酸中回收稀有元素和铀的技术研究成功从而加速了湿法磷酸工业的发展。

1984年世界磷酸总生产能力为3358万tP2O5，生产量为2402万tP2O5，设备利用率为71.5%。

到1990年，世界磷酸总生产能力增加到3947万tP2O5，比1984年增长17.6%。

我国湿法磷酸目前正处于发展阶段，1963年完成了二水法多槽萃取工艺的中间试验，1966年完成了二水法单槽(同心圆槽型)工艺的中间试验，1967年在南京磷肥厂采用同心圆型单槽多浆、空气冷却工艺建成了第一个年产1.5万tP2O5二水法磷酸装置，1982年又在云南磷肥厂采用同样流程建成了年产3.5万tP2O5的生产装置。

湿法磷酸萃取过滤中阻垢机理的研究
文忠勇;段洁;唐建华
【期刊名称】《四川化工》
【年(卷),期】2009(12)3
【摘要】结垢问题对湿法磷酸生产过程有着十分严重的影响,本文从结垢主要成分氟硅酸钾(钠)结晶形成的机理研究入手,考虑寻求通过添加外加物质来抑制其结晶形成.通过实验发现M和N两类正电荷离子具有较明显的阻垢效应.在适当的添加量情况下,添加M和N两类离子的阻垢率达到了80.6%.
【总页数】3页(P25-27)
【作者】文忠勇;段洁;唐建华
【作者单位】四川大学化学工程学院,成都,610065;四川大学化学工程学院,成都,610065;四川大学化学工程学院,成都,610065;成都川科化工有限公司,成
都,610065
【正文语种】中文
【中图分类】TQ0
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