淺談濕法磷酸濃縮真空設備襯膠國產化

李躍春

（云南磷化集團海口磷業有限公司，云南 昆明 650113）

在濕法磷酸濃縮裝置的真空設備及管道，都采用內部襯硬質橡膠防腐工藝。剛開始都是采用純進口的硫化膠板及進口設備，中期采用合資生產的硫化膠板，目前國內生產的硫化硬質膠板經過多年的發展，采用從德國引進技術在國內生產，從而實現了硬質膠板生產的國產化。生產裝置采用了激光測厚裝置和計算機自動控制，從而保證了膠板有均勻的厚度、均勻稠密度和表面平整度。防腐橡膠襯里黏結劑系統具有極高的耐腐蝕、耐高溫可達100°C 和耐磨等性能，且膠板與基體有非常好的黏結力 (可耐高于40 mm Hg的真空)。完全能滿足磷酸行業生產的需求，完全實現了磷酸濃縮真空設備襯膠國產化。

1 濕法磷酸生產工藝

濕法磷酸生產工藝是用硫酸與磷礦反應生成硫酸鈣和磷酸，再過濾除去難溶的硫酸鈣和酸中其他固體物質而得到濾酸（30%～45%P2O5），然后將濾酸濃縮為商品濃磷酸（50%～54%P2O5）。將濃磷酸進一步濃縮脫水則可制的得濕法過磷酸（68%～72%P2O5）。濕法磷酸濃縮系統工藝流程在濃縮裝置中，借助循環泵將大量循環酸送到加熱器內，用蒸汽間接加熱后進入閃蒸室，在真空下閃急蒸發，除去水分以得到所需濃度的磷酸。目前廣泛采用的蒸汽間接加熱、強制循環真空濃縮的工藝流程。該工藝流程的主要腐蝕設備濃縮裝置的主要設備有熱交換器、閃蒸室、除沫器、吸收塔等。

2 防腐材料選擇

真空設備中主要選用的是以天然橡膠為基礎的硬橡膠，其硫化處理可在施工現場用蒸汽加壓硫化進行。硫化硬質橡膠的主要特點是其高度的化學穩定性和能起防滲透的高密度，它與其基體的粘結力特別強，因此很適合現場襯膠的真空設備。

3 磷酸裝置設備防腐材料概述

1）在磷酸及磷肥生產設備中所采用的襯里材料幾乎都是防腐蝕橡膠襯里，所采用的橡膠襯里必須承受設備里的多種負荷。主要包含有：化學負荷、溫度（包括滲透和/或擴散負荷）、以及機械負荷（磨損、真空等）。由于各種負荷會在設備中不同的部位出現，因此，如選用品種單一的橡膠襯里就很難在所有的部位都達到理想的防腐效果。

2）濕法磷酸濃縮裝置中多采用硫化處理的硬質橡膠防腐襯里。硫化膠板是以天然橡膠（NR）為基礎的，經加壓硫化處理的硬質橡膠。加壓硫化膠板除了具備全面的化學穩定性，如對酸，堿和鹽溶液的穩定性，還具有良好的機械性能。除此之外，加壓硫化膠板還擁有與金屬基體優良的粘接性能，是目前磷酸濃縮真空設備、管道防腐襯里的首選材料。

3）20 世紀80 年代磷化工行業中磷酸濃縮真空設備、管道防腐襯里中的硫化復合膠板。基本是采用進口的復合硫化膠板，部分主要設備采用從國外（日本、德國）整體進口襯好硫化膠板的設備，受運輸條件的限制，導致進口設備的成本很高，同時還限制了裝置的生產能力。

4）20 世紀90 年代中期磷化工行業中磷酸濃縮真空設備、管道防腐襯里中的硫化膠板，大部分采用國內現場制作進設備，采用中外（日本、德國）合資生產的硫化膠板，在現場進行襯膠施工。提高了裝置的生產能力，同時降低了制作設備的成本。

4 國產硬質硫化膠板

目前國內生產的加壓硫化硬質膠板經過多年的發展，采用從德國引進技術在國內生產，從而實現了硬質膠板生產的國產化。生產裝置采用了激光測厚裝置和計算機自動控制，從而保證了膠板有均勻的厚度、均勻稠密度和表面平整度。防腐橡膠襯里黏結劑系統具有極高的耐腐蝕、耐高溫可達100°C 和耐磨等性能，且膠板與基體有非常好的黏結力(可耐高于740 mm Hg 的真空)。

生產的加壓硫化硬質膠板的各項技術性能指標已經達到了進口硫化硬質膠板的技術性能指標。見下表1。

表1 國產硫化硬質膠性能指標

5 結語

在國內的濕法磷酸濃縮裝置行業的多項工程中，所施工的設備包括有：一氟吸收塔、二氟吸收塔、 氟氣洗滌塔、洗滌干燥塔、閃蒸室、旋風除沫器、熱交換器、大氣冷凝器及真空管道等設備。國內生產的加壓硫化硬質膠板在真空設備及管道襯里中已經占主導地位。在磷化工行業中對濃縮工序的真空設備、管道防腐襯里施工中已取得了許多的成功經驗。大大提高了裝置的生產能力，同時降低了設備制作的成本。以上設備經過多年的生產檢驗，其設備內部襯膠使用效果都達到了設計能力，完全能滿足磷酸行業生產的需求，完全實現了磷酸濃縮真空設備襯膠國產化。