2024年5月4日发(作者：)
防腐蚀橡胶衬里在磷酸装置中的应用
德国陶瓷化学有限公司
武汉KCH防腐蚀工程有限公司
1. 1.
磷酸生产系统中的腐蚀
热法的生产方法有两种 — 热法和湿法。
热法磷酸是以元素磷为原料并经氧化、水化等反应而制得。产品浓度变化范围为 75-115
H
3
PO
4
。其中磷酸浓度在 105 以上的称为过磷酸（即多磷酸）。一般商品磷酸浓度为
75-85 .
湿法磷酸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 P
2
O
5
），然后将滤酸浓缩为商品浓磷酸（50-54 P
2
O
5
）。将
浓磷酸进一步浓缩脱水则可制的得湿法过磷酸（68-72 P
2
O
5
）。
在磷酸生产工艺过程中，热法磷酸涉及高温而极大加剧了设备的腐蚀，湿法磷酸中的杂质会
加剧酸的腐蚀性和磨蚀性。因而，磷酸生产装置处于十分苛刻的腐蚀环境。
1.1 热法磷酸生产系统
工艺流程 以元素磷为原料生产磷酸的主要反应如下：
P
4
+5O
2
=== 2P
2
O
5
+
Q
P
2
O
5
+ 3H
2
O === 3H
3
PO
4
图 1 示出了典型的热法磷酸生产及工艺流程。
图 1 典型的热法磷酸生产及工艺流程
在燃烧塔中，黄磷经雾化后与空气混合燃烧生成 P
2
O
5
，然后进入水化塔进行水化和吸收而
制得磷酸，废气送入洗涤器回收酸雾后排放入空气中。磷在燃烧时会产生高温，因此燃烧塔
外部须喷淋冷却水，吸收塔内喷入冷循环酸以求降温并减轻设备的腐蚀程度。
燃烧塔和水化塔可以和二为一 — 燃烧水化塔，使燃烧和水化两个反应在同一塔中分步进
行。
主要腐蚀设备 热法磷酸装置中的主要腐蚀设备有：燃烧塔、水化塔、燃烧水化塔、洗涤器、
板式换热器、风机和泵等。
1.2 湿法磷酸生产系统
工艺流程 用硫酸分解磷矿时，生成磷酸溶液和硫酸钙结晶，其主要化学反应如下：
Ca
5
(PO
4
)
3
F + 5H
2
SO
4
+ 5
n
H
2
O === 5CaSO
4
·
n
H
2
O + 3H
3
PO
4
+ HF
根据硫酸钙的水合结晶形态，可将湿法磷酸生产系统区分为二水法和半水法流程。目前虽然
也有由这两种基本方法组合而成的其他方法，但仍以二水法流程使用最为广泛。图 2 示出
了典型的二水法工艺流程。
图 2 典型的二水法工艺流程
磷矿粉、回流磷酸和硫酸在反应槽的一定部位加入。槽内反应温度为 70-80 C，磷酸浓度
为 26-32 % P
2
O
5
，制得含二水硫酸钙的反应料浆，经过滤即可得到所系需浓度的产品酸。
半水法流程是将反应槽温度控制在 90-96 C，磷酸浓度为 26-32 % P
2
O
5
，制得含半水石
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