浅谈湿法磷酸浓缩真空设备衬胶国产化

李跃春

（云南磷化集团海口磷业有限公司，云南 昆明 650113）

在湿法磷酸浓缩装置的真空设备及管道，都采用内部衬硬质橡胶防腐工艺。刚开始都是采用纯进口的硫化胶板及进口设备，中期采用合资生产的硫化胶板，目前国内生产的硫化硬质胶板经过多年的发展，采用从德国引进技术在国内生产，从而实现了硬质胶板生产的国产化。生产装置采用了激光测厚装置和计算机自动控制，从而保证了胶板有均匀的厚度、均匀稠密度和表面平整度。防腐橡胶衬里黏结剂系统具有极高的耐腐蚀、耐高温可达100°C 和耐磨等性能，且胶板与基体有非常好的黏结力 (可耐高于40 mm Hg的真空)。完全能满足磷酸行业生产的需求，完全实现了磷酸浓缩真空设备衬胶国产化。

1 湿法磷酸生产工艺

湿法磷酸生产工艺是用硫酸与磷矿反应生成硫酸钙和磷酸，再过滤除去难溶的硫酸钙和酸中其他固体物质而得到滤酸（30%～45%P2O5），然后将滤酸浓缩为商品浓磷酸（50%～54%P2O5）。将浓磷酸进一步浓缩脱水则可制的得湿法过磷酸（68%～72%P2O5）。湿法磷酸浓缩系统工艺流程在浓缩装置中，借助循环泵将大量循环酸送到加热器内，用蒸汽间接加热后进入闪蒸室，在真空下闪急蒸发，除去水分以得到所需浓度的磷酸。目前广泛采用的蒸汽间接加热、强制循环真空浓缩的工艺流程。该工艺流程的主要腐蚀设备浓缩装置的主要设备有热交换器、闪蒸室、除沫器、吸收塔等。

2 防腐材料选择

真空设备中主要选用的是以天然橡胶为基础的硬橡胶，其硫化处理可在施工现场用蒸汽加压硫化进行。硫化硬质橡胶的主要特点是其高度的化学稳定性和能起防渗透的高密度，它与其基体的粘结力特别强，因此很适合现场衬胶的真空设备。

3 磷酸装置设备防腐材料概述

1）在磷酸及磷肥生产设备中所采用的衬里材料几乎都是防腐蚀橡胶衬里，所采用的橡胶衬里必须承受设备里的多种负荷。主要包含有：化学负荷、温度（包括渗透和/或扩散负荷）、以及机械负荷（磨损、真空等）。由于各种负荷会在设备中不同的部位出现，因此，如选用品种单一的橡胶衬里就很难在所有的部位都达到理想的防腐效果。

2）湿法磷酸浓缩装置中多采用硫化处理的硬质橡胶防腐衬里。硫化胶板是以天然橡胶（NR）为基础的，经加压硫化处理的硬质橡胶。加压硫化胶板除了具备全面的化学稳定性，如对酸，碱和盐溶液的稳定性，还具有良好的机械性能。除此之外，加压硫化胶板还拥有与金属基体优良的粘接性能，是目前磷酸浓缩真空设备、管道防腐衬里的首选材料。

3）20 世纪80 年代磷化工行业中磷酸浓缩真空设备、管道防腐衬里中的硫化复合胶板。基本是采用进口的复合硫化胶板，部分主要设备采用从国外（日本、德国）整体进口衬好硫化胶板的设备，受运输条件的限制，导致进口设备的成本很高，同时还限制了装置的生产能力。

4）20 世纪90 年代中期磷化工行业中磷酸浓缩真空设备、管道防腐衬里中的硫化胶板，大部分采用国内现场制作进设备，采用中外（日本、德国）合资生产的硫化胶板，在现场进行衬胶施工。提高了装置的生产能力，同时降低了制作设备的成本。

4 国产硬质硫化胶板

目前国内生产的加压硫化硬质胶板经过多年的发展，采用从德国引进技术在国内生产，从而实现了硬质胶板生产的国产化。生产装置采用了激光测厚装置和计算机自动控制，从而保证了胶板有均匀的厚度、均匀稠密度和表面平整度。防腐橡胶衬里黏结剂系统具有极高的耐腐蚀、耐高温可达100°C 和耐磨等性能，且胶板与基体有非常好的黏结力(可耐高于740 mm Hg 的真空)。

生产的加压硫化硬质胶板的各项技术性能指标已经达到了进口硫化硬质胶板的技术性能指标。见下表1。

表1 国产硫化硬质胶性能指标

5 结语

在国内的湿法磷酸浓缩装置行业的多项工程中，所施工的设备包括有：一氟吸收塔、二氟吸收塔、 氟气洗涤塔、洗涤干燥塔、闪蒸室、旋风除沫器、热交换器、大气冷凝器及真空管道等设备。国内生产的加压硫化硬质胶板在真空设备及管道衬里中已经占主导地位。在磷化工行业中对浓缩工序的真空设备、管道防腐衬里施工中已取得了许多的成功经验。大大提高了装置的生产能力，同时降低了设备制作的成本。以上设备经过多年的生产检验，其设备内部衬胶使用效果都达到了设计能力，完全能满足磷酸行业生产的需求，完全实现了磷酸浓缩真空设备衬胶国产化。