專利名稱：一種磷酸輸送管線的清洗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磷酸輸送管線的清洗方法，屬于化工技術領域。
背景技術：
濕法磷酸生產過程中，由于磷礦石的組成復雜，在硫酸與磷礦石反應生成磷酸的同時，也生成大量的磷石膏，氟硅酸鈉、氟硅酸鉀及大量金屬氧化物等雜質。磷酸在輸送過程中由于輸送管道較長，溫度不斷降低，各雜質在磷酸中的溶解度不斷下降，這些雜質將會以固態(tài)的形式析出粘在管壁上，隨著管道的長時間運行，各種雜質在管壁上也越積越厚，管道的通徑不斷變小，不僅增大了輸送設備的阻力而且流量也越來越小，不能滿足各裝置的正常生產需要。企業(yè)為了解決垢質對輸送管線的堵塞問題，在對磷酸輸送管線的設計時一般采用一開一備的方案，這樣可以在一根管道因垢質堵塞清理時，用另一根供酸管備管運 行。在現(xiàn)有技術中，當濕法磷酸生產工藝中的磷酸輸送管線堵塞時，最常用的解決方法，就是讓工人將管線連接處拆開，采用外力撞擊管線進行清理。像這樣的人工清理方式不僅增加了工人的勞動強度、延長了清理時間，而且還有一些固有的缺點，如可操作性差、管線不易拆卸且存在安全隱患，外力對管道的撞擊傷害使其使用壽命變短等。中國專利申請文件200810069067. 5公開了一種磷酸輸送管線除垢的方法，主要是以質量濃度為2% 6%的硫酸和質量濃度為4% 8%的氟硅酸配置成清洗液后，將清洗液加入磷酸輸送管道，清洗液溫度的控制到76 85°C，該方案縮短了磷酸輸送管道的清洗時間，但其不足之處在于垢質清除率不夠高，清洗的方式和動力不明。本發(fā)明人根據(jù)長期從事磷酸生產的實際經驗和對磷酸輸送管線垢質取樣分析，綜合分析了磷酸輸送管線結垢的原因和垢質的組成，從而研究出一種能夠有效清潔磷酸輸送管線垢質的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸輸送管線的清洗方法，以提高磷酸輸送管線的輸送能力，縮短清洗時間，減小勞動強度和安全隱患。一種磷酸輸送管線的清洗方法，是在分別配置5% 8%的硫酸溶液為酸洗滌液和4% 10%的氫氧化鈉溶液為堿洗滌液后，將供酸管、供酸管備管、洗滌液配置槽、洗滌液接收槽、供液泵及回液泵連接起來形成一個循環(huán)洗滌系統(tǒng)，通過啟動供液泵和回液泵使洗滌液在管內循環(huán)洗滌；先進行堿洗滌再進行酸洗滌，或者先進行酸洗滌后進行堿洗滌，以酸洗滌液回收槽和堿洗滌回收槽分別回收酸洗滌液和堿洗滌液。本發(fā)明的主要步驟包括(I)連接循環(huán)系統(tǒng)。將需清洗的供酸管、供酸管備管、洗滌液配置槽、洗滌液接收槽、供液泵及回液泵連接起來，形成循環(huán)洗滌系統(tǒng)。(2)配置4% 10%的氫氧化鈉溶液為堿洗漆液,保持50 60°C。
在洗滌液配置槽內，將堿洗滌液配制成質量濃度為4% 10%的氫氧化鈉溶液。向洗滌液配制槽內通入蒸汽使洗滌液溫度保持在50 60°C。(3)啟動供液泵、回液泵，使洗滌液在循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)。啟動供液泵將洗滌液送至洗滌液接收槽，當洗滌液接收槽達到可啟動泵的液位時，啟動回液泵，將洗滌液打回洗滌液配置槽，使洗滌液在洗滌液配置槽、供酸管、洗滌液接收槽、供酸管備管、洗滌液配置槽之間循環(huán)。(4)取樣分析，及時補充氫氧化鈉，保持堿洗滌液濃度> 4%，堿洗完畢將堿洗滌液用泵送至堿洗滌液回收槽。在洗滌過程中，對堿洗滌液進行取樣分析，保證氫氧化鈉的質量濃度不小于4% ；當堿洗滌液濃度小于4%時，及時向洗滌液配置槽內加入氫氧化鈉以保證清洗液的濃度。洗滌8 12小時，當堿洗滌液的濃度不再降低時，堿洗滌結束。接著，打開堿液回收槽閥門，將堿洗滌液送入堿洗滌液回收槽以備下次洗滌時使用，之后關閉堿液回收槽閥門。
(5)配置5% 8%的硫酸溶液為酸洗滌液，保持50 60°C。在洗滌液配置槽內，配制好質量濃度為5% 8%的硫酸溶液備用。向洗滌液配制槽內通入蒸汽使洗滌液溫度保持在50 60°C。像步驟(3)所述的堿洗滌液的洗滌方法一樣，使酸洗滌液在洗滌液配置槽、供酸管、洗滌液接收槽、供酸管備管、洗滌液配置槽間循環(huán)。(6)取樣分析，及時補充硫酸，保持酸洗滌液濃度> 5%，酸洗完畢將酸洗滌液用泵送至酸洗滌液回收槽。在洗滌過程中，對酸洗滌液取樣分析，保證酸洗滌液的質量濃度不小于5% ;當洗滌液濃度小5%時，及時向洗滌液配置槽加入硫酸以保證清洗液的濃度。洗滌7 10小時，當酸洗滌液的濃度不再降低，洗滌結束。接著，打開酸液回收槽閥門，將酸洗滌液送入酸性洗滌液回收槽以備下次洗滌時使用，之后關閉酸液回收槽閥門。磷酸輸送管線的垢質組成主要是氟硅酸鈉、氟硅酸鉀、金屬陽離子的磷酸鹽及大量的磷石膏。氟硅酸鈉、氟硅酸鉀在堿性條件下會分解為氟化鈉、氟化鉀及二氧化硅，而金屬陽離子的磷酸鹽在強堿性溶液中也會反應氫氧化物。正因為輸酸管線的垢質有以上特點，在清洗時，宜使用酸洗滌液和堿洗滌液配合清洗，以提高垢質清除率。本發(fā)明研究人經過大量實驗發(fā)現(xiàn)，49TlO%的氫氧化鈉溶液浸泡管線能很快使垢質松動。但是只用強堿溶液對磷酸管線的清洗效果并不理想，只能達到70%左右。由于磷酸在輸送時都是采用間隙供酸，有時供酸溫度還高于70°C，當停止供酸后，管壁上的二水石膏在溫度高于65°C的情況下，有小部分會失去結晶水變?yōu)榘胨嗾吃诠鼙谏?。因為半水石膏有粘接性強、溶解度低、化學性質不活潑等特點，所以在采用堿液洗滌時不能完全除去。本發(fā)明研究人還發(fā)現(xiàn)，磷石膏在一定條件下可以在半水物-二水物間轉換化，利用此特點，將經過堿洗滌液洗滌后的垢質，再用質量濃度為59T8%的硫酸溶液進行洗滌，使半水石膏變?yōu)槎啵苓_到很好的清洗效果。并且，反過來先進行酸洗滌，然后進行堿洗滌，不影響清洗效果。為了進一步說明本發(fā)明可達到的有益效果，進行了以下實驗例實驗例I一根DN150的輸酸管因為管線內的垢質堵塞供酸，其磷酸輸送流量只有60m3/h。在清洗該磷酸輸送管線前，將堿洗滌液即氫氧化鈉的質量濃度配制為6%，堿洗滌液的溫度為50°C 53°C，洗滌時間為9. 5小時；將酸洗滌液即硫酸的質量濃度配制為7%，酸洗滌液的溫度為50°C 60°C，洗滌時間為8小時。清洗完畢后，磷酸輸送流量達到了 110m3/h。實驗例2一根DNlOO的輸酸管線因為管線內的垢質堵塞供酸，其磷酸輸送流量只有23m3/h。采用本發(fā)明所述方法對其進行清洗在配制洗滌液時，將堿洗滌液氫氧化鈉溶液的質量濃度配制成8%，堿洗滌液溫度在55°C 59°C，洗滌時間為8小時；將酸洗滌液硫酸溶液的質量濃度配制成5%，酸洗滌液溫度為50°C 54°C，洗滌時間為7小時。清洗完畢后，其磷酸運輸流量達到了 50m3/h。
本發(fā)明的有益效果簡單、快捷，清洗時間短，洗滌液配制方便，清洗成本低；可以對磷酸輸送管線實現(xiàn)在線清洗，不會對管線造成傷害；清洗后除垢率可以達到99%以上；不僅提高了清洗效率，還減輕了工人的勞動強度，減小了安全隱患。


圖I為本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)結構示意圖。圖中，I-洗滌液配置槽，2-供酸管，3-供酸管備管，4-洗滌液接收槽，5-供液泵，6-回液泵，7-堿洗滌液回收槽，8-酸洗滌液回收槽9-堿液回收槽閥門，10-酸液回收槽閥門。
具體實施例方式下面結合附圖進一步描述本發(fā)明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。實施例I如圖I所示，將需清洗的洗滌液配置槽I、供酸管2、供酸管備管3、洗滌液接收槽4、供液泵5及回液泵6連接起來，形成循環(huán)洗滌系統(tǒng)。在洗滌液配置槽I內，將堿洗滌液配制成質量濃度為4%的氫氧化鈉溶液，并通入蒸汽使洗滌液溫度保持在50°C。啟動供液泵6將堿洗滌液送至洗滌液接收槽7，當洗滌液接收槽7達到可啟動泵的液位時，啟動回液泵6，將洗滌液打回洗滌液配置槽1，使洗滌液在洗滌液配置槽I、供酸管2、洗滌液接收槽4、供酸管備管3、洗滌液配置槽I之間循環(huán)。在洗滌過程中，對堿洗滌液進行取樣分析，保證氫氧化鈉的質量濃度不小于4% ;當堿洗滌液濃度小于4%時，及時向洗滌液配置槽內加入氫氧化鈉以保證清洗液的濃度。洗滌8小時，當堿洗滌液的濃度不再降低時，堿洗滌結束。接著，打開堿液回收槽閥門9，將堿洗滌液送入堿洗滌液回收槽7以備下次洗滌時使用，之后關閉堿液回收槽閥門9。在洗滌液配置槽I內，配制好質量濃度為5%的硫酸溶液，并通入蒸汽使洗滌液溫度保持在50°C。像堿洗方法一樣，使酸洗滌液在洗滌液配置槽I、供酸管2、洗滌液接收槽4、供酸管備管3、洗滌液配置槽I之間循環(huán)。在洗滌過程中，對酸洗滌液取樣分析，保證酸洗滌液的質量濃度不小于5% ;當洗滌液濃度小5%時，及時向洗滌液配置槽I加入硫酸以保證清洗液的濃度。洗滌7小時，當酸洗滌液的濃度不再降低，洗滌結束。接著，打開酸液回收槽閥門10，將酸洗滌液送入酸性洗滌液回收槽8以備下次洗滌時使用，之后關閉酸液回收槽閥門10。實施例2將需清洗的洗滌液配置槽I、供酸管2、供酸管備管3、洗滌液接收槽4、供液泵5及回液泵6連接成循環(huán)洗滌系統(tǒng)。在洗滌液配置槽I內，將堿洗滌液配制成質量濃度為7%的氫氧化鈉溶液，并通入蒸汽使洗滌液溫度保持在55 °C。啟動供液泵6將堿洗滌液送至洗滌液接收槽7，當洗滌液接收槽7達到可啟動泵的液位時，啟動回液泵6，將洗滌液打回洗滌液配置槽1，使洗滌液在洗滌液配置槽I、供酸管2、洗滌液接收槽4、供酸管備管3、洗滌液配置槽I之間循環(huán)。在洗滌過程中，對堿洗滌液進行取樣分析，保證氫氧化鈉的質量濃度不小于4% ；當堿洗滌液濃度小于4%時，及時向洗滌液配置槽內加入氫氧化鈉以保證清洗液的濃度。洗滌10小時，當堿洗滌液的濃度不再降低時，堿洗滌結束。接著，打開堿液回收槽閥門9，將堿洗滌液送入堿洗滌液回收槽7以備下次洗滌時使用，之后關閉堿液回收槽閥門9。 在洗滌液配置槽I內，配制好質量濃度為6. 5%的硫酸溶液，并通入蒸汽使洗滌液溫度保持在55°C。像堿洗方法一樣，使酸洗滌液在洗滌液配置槽I、供酸管2、洗滌液接收槽4、供酸管備管3、洗滌液配置槽I之間循環(huán)。在洗滌過程中，對酸洗滌液取樣分析，保證酸洗滌液的質量濃度不小于5% ;當洗滌液濃度小5%時，及時向洗滌液配置槽I加入硫酸以保證清洗液的濃度。洗滌8. 5小時，當酸洗滌液的濃度不再降低，洗滌結束。接著，打開酸液回收槽閥門10，將酸洗滌液送入酸性洗滌液回收槽8以備下次洗滌時使用，之后關閉酸液回收槽閥門10。實施例3將需清洗的洗滌液配置槽I、供酸管2、供酸管備管3、洗滌液接收槽4、供液泵5及回液泵6連接成循環(huán)洗滌系統(tǒng)。在洗滌液配置槽I內，配制好質量濃度為8%的硫酸溶液，并通入蒸汽使洗滌液溫度保持在60°C。啟動供液泵6將酸洗滌液送至洗滌液接收槽7，當洗滌液接收槽7達到可啟動泵的液位時，啟動回液泵6，將洗滌液打回洗滌液配置槽1，使洗滌液在洗滌液配置槽I、供酸管2、洗滌液接收槽4、供酸管備管3、洗滌液配置槽I之間循環(huán)。在洗滌過程中，對酸洗滌液取樣分析，保證酸洗滌液的質量濃度不小于5% ;當洗滌液濃度小5%時，及時向洗滌液配置槽I加入硫酸以保證清洗液的濃度。洗滌10小時，當酸洗滌液的濃度不再降低，洗滌結束。接著，打開酸液回收槽閥門10，將酸洗滌液送入酸性洗滌液回收槽8以備下次洗滌時使用，之后關閉酸液回收槽閥門10。在洗滌液配置槽I內，將堿洗滌液配制成質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液，并通入蒸汽使洗滌液溫度保持在60°C。像酸洗方法一樣，使堿洗滌液在洗滌液配置槽I、供酸管2、洗滌液接收槽4、供酸管備管3、洗滌液配置槽I之間循環(huán)。在洗滌過程中，對堿洗滌液進行取樣分析，保證氫氧化鈉的質量濃度不小于4% ;當堿洗滌液濃度小于4%時，及時向洗滌液配置槽內加入氫氧化鈉以保證清洗液的濃度。洗滌12小時，當堿洗滌液的濃度不再降低時，堿洗滌結束。接著，打開堿液回收槽閥門9，將堿洗滌液送入堿洗滌液回收槽7以備下次洗滌時使用，之后關閉堿液回收槽閥門9。
權利要求
1.一種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于是在分別配置5% 8%的硫酸溶液為酸洗滌液和4% 10%的氫氧化鈉溶液為堿洗滌液后，將運輸管線、供酸管、供酸管備管、洗滌液配置槽、洗滌液接收槽、供液泵及回液泵連接起來形成一個循環(huán)洗滌系統(tǒng)，通過啟動供液泵和回液泵使洗滌液在管內循環(huán)洗滌；先進行堿洗滌再進行酸洗滌，或者先進行酸洗滌后進行堿洗滌，以酸洗滌液回收槽和堿洗滌回收槽分別回收酸洗滌液和堿洗滌液。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于它主要包括以下步驟(1)連接循環(huán)系統(tǒng)；(2)配置4% 10%的氫氧化鈉溶液為堿洗滌液，保持50 60°C；(3)啟動供液泵、回液泵，使洗滌液在循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)；(4)取樣分析，及時補充氫氧化鈉，保持堿洗滌液濃度>4%，堿洗完畢將堿洗滌液用泵送至堿洗滌液回收槽；(5)配置5% 8%的硫酸溶液為酸洗滌液，保持50 60°C，啟動循環(huán)系統(tǒng)；(6)取樣分析，及時補充硫酸，保持酸洗滌液濃度>5%，酸洗完畢將酸洗滌液用泵送至酸洗滌液回收槽。
3.根據(jù)權利要求I所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于它主要包括以下步驟(1)連接循環(huán)系統(tǒng)；(2)配置5% 8%的硫酸溶液為酸洗滌液，保持50 60°C;(3)啟動供液泵、回液泵，使洗滌液在循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)；(4)取樣分析，及時補充硫酸，保持酸洗滌液濃度>5%，酸洗完畢將酸洗滌液用泵送至酸洗滌液回收槽；(5)配置4% 10%的氫氧化鈉溶液為堿洗漆液,保持50 60°C,啟動循環(huán)系統(tǒng)；(6)取樣分析，及時補充氫氧化鈉，保持堿洗滌液濃度>4%，堿洗完畢將堿洗滌液用泵送至堿洗滌液回收槽。
4.根據(jù)權利要求1-2所述的任一種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于所述步驟(I)是將需清洗的管線、供酸管、供酸管備管、洗滌液配置槽、洗滌液接收槽、供液泵及回液泵連接起來，形成循環(huán)洗滌系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求4所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于所述步驟(2)是在洗滌液配置槽內，將堿洗滌液配制成質量濃度為4% 10%的氫氧化鈉溶液，向洗滌液配制槽內通入蒸汽使洗滌液溫度保持在50 60°C。
6.根據(jù)權利要求5所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于所述步驟(3)是啟動供液泵將洗滌液送至洗滌液接收槽，當洗滌液接收槽達到可啟動泵的液位吋，啟動回液泵，將洗滌液打回洗滌液配置槽，使洗滌液在洗滌液配置槽、供酸管、洗滌液接收槽、供酸管備管、洗滌液配置槽之間循環(huán)。
7.根據(jù)權利要求6所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于所述步驟(4)是在洗滌過程中，對堿洗滌液進行取樣分析，保證氫氧化鈉的質量濃度不小于4% ;當堿洗滌液濃度小于4%時，及時向洗滌液配置槽內加入氫氧化鈉以保證清洗液的濃度，洗滌8 12小吋，當堿洗滌液的濃度不再降低吋，堿洗滌結束，接著，打開堿液回收槽閥門，將堿洗滌液送入堿洗滌液回收槽以備下次洗滌時使用，之后關閉堿液回收槽閥門。
8.根據(jù)權利要求7所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于所述步驟(5)是在洗滌液配置槽內，配制好質量濃度為5% 8%的硫酸溶液備用，向洗滌液配制槽內通入蒸汽使洗滌液溫度保持在50 60°C，像步驟(3)所述的堿洗滌液的洗滌方法一祥，使酸洗滌液在洗滌液配置槽、供酸管、洗滌液接收槽、供酸管備管、洗滌液配置槽間循環(huán)。
9.根據(jù)權利要求8所述的ー種磷酸輸送管線的清洗方法，其特征在于所述步驟(6)是在洗滌過程中，對酸洗滌液取樣分析，保證酸洗滌液的質量濃度不小于5% ;當洗滌液濃度小5%時，及時向洗滌液配置槽加入硫酸以保證清洗液的濃度，洗滌7 10小吋，當酸洗滌液的濃度不再降低，洗滌結束，接著，打開酸液回收槽閥門，將酸洗滌液送入酸性洗滌液回收槽以備下次洗滌時使用；之后關閉酸液回收槽閥門。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磷酸輸送管線的清洗方法，是在分別配置5%～8%的硫酸溶液為酸洗滌液和4%～10%的氫氧化鈉溶液為堿洗滌液后，將運輸管線、供酸管、供酸管備管、洗滌液配置槽、洗滌液接收槽、供液泵及回液泵連接起來形成一個循環(huán)洗滌系統(tǒng)，通過啟動供液泵和回液泵使洗滌液在管內循環(huán)洗滌；先進行堿洗滌再進行酸洗滌，或者先進行酸洗滌后進行堿洗滌，以酸洗滌液回收槽和堿洗滌回收槽分別回收酸洗滌液和堿洗滌液。本發(fā)明簡單、快捷，清洗時間短，洗滌液配制方便，清洗成本低；可以對磷酸輸送管線實現(xiàn)在線清洗，不會對管線造成傷害；清洗后除垢率可以達到99%以上；不僅提高了清洗效率，還減輕了工人的勞動強度，減小了安全隱患。
文檔編號C23G3/04GK102828191SQ201210347959
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權日2012年9月18日
發(fā)明者廖吉星, 彭寶林, 朱飛武, 潘禮富 申請人:貴州開磷(集團)有限責任公司