Способ получения фосфата аммония
Изобретение относится к способам получения минеральных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве. Цель изобретения - снижение энергозатрат и рецикла аммиака. Нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком ведут в поле центробежных сил при повышенной температуре. Реагенты смешивают при градиенте PH 5,5-35 ед/м и градиенте температуры 20-120°С/м зоны смешения. Затем полученную пульпу гранулируют. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5ц 4 С 05 В 7/00
Ъ \
-"... л . :- .. :, Г1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 43221 59/23-26 (22) 08.07.87 (46) 23.07.89. Бюл. У 27 (72) А.В. Кононов, Д.Д. Успенский, А.А. Бродский, В.Б, Поленов, В.В. Коряков, В.П. Вахрамеев, А.И. Кленицкий, 10.А. Колпаков и С.E Мельников (53) 631.85 (088.8) (56) Авторское свидетельстьо СССР
Ф 565904, кл. С 05 В 7/00, 1975.
Изобретение относится к способам получения гранулированных фосфатов аммония, используемых индивидуально или в смеси с другими ингредиентами в качестве комплексных минеральных. удобрений.
Целью изобретения является снижение энергозатрат и рецикла аммиака.
Пример 1. 52,0 т фосфорной о о кислоты (40% P O ) при 40 С подают в Трубчатый реактор со скоростью
0,130 м/с, а через перфоратор-распределитель подают смесь жидкого и газообразного аммиака со скоростью
6,1 м/с в количестве 6,02 т. При этом Чцн /VH Г0 = 45,0. Длина зоны нз смешения 0,6 м. Смешение проводят при ЬРц/ДХ = 5,5 ед/м и Д Т/ДХ =
200C/M и получают 58,02 т пульпы при 52 С. За зоной смешения в транспортном трубопроводе идет разогрев
„„SU„„1495330 А I
2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТА АММОНИЯ (57) Изобретение относится к способам получения минеральных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве4 Цель изобретения — снижение энергозатрат и рецикла аммиака.
Нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком ведут в поле центробежных сил при повышенной температуре. Реагенты смешивают при градиенте Рн 5, 535 ед/м и градиенте температуры 20120 С/м зоны смешения. Затем полученную пульпу гранулируют. 2 табл. пульпы до 120 С, образование пара и перемещение продуктов реакции до БГС за счет работы расширения, совершае-
E мой паром.
В БГС при нанесении пульпы на завесу ретура происходит отделение от пульпы 8,75 т пара и 0,19 аммиака. В процессе грануляции и сушки удаляют дополнительно 14,14 т пара и получают
40,0 т аммофоса следующего состава,%:
P О 52 N 12, Н20 1, снижение энер2 5 гозатрат 5%, снижение рецикла аммиака 33%.
Пример 2. 45,50 г фосфорной о кислоты (40% Р20 ) при 40 С подают в трубчатый реактор со скоростью
0,113 м/с, а через перфоратор-распределитель подают газообразный аммиак со скоростью 50 м/с в количестве 0,53 т. При этом V NH /
/Vн р0 = 442. Длина зоны смешения
1495330
0,21 мм. Смешения проводят при
hPu /h X = 35,0 ед/м и ЬТ/ЬХ=120 С/м.
Мольное отношение в пульпе 2,0, Пульпа в количестве 55,03 т нагрео вается в смесителе до 65,2 С, конеч- ная ч емпература образующейся парогазовой смеси перед подачей в буферный бак составляет 175 С. В буферном баке парожидкостная эмульсия lð поглощается циркулирующей в нем о пульпой и охлаждается до 110 С. При этом выделяется 17,46 т пара и
0,83 т аммиака. Пульпу из буферного бака подают в окаточный барабан и наносят на ретур, подаваемый в соотношении 5: 1. Продукт гранулируют и сушат с получением 39,56 т диаммо" нийфосфата состава, : Р О 46 N 18;
Н О 1 01. Снижение энергозатрат 20
ЗХ, снижение рецикла аммиака 4 .
Пример 3. 52 0 т фосфорной кислоты (40Х Р 05-) при 40 С подают в трубчатьпr реактор со скоростью
0,138 м/с, а через перфоратор-рас- 25 пределитель подают смесь жидкого и газообразного аммиака со скоростью .
6,3 м/с в количестве 6,02 т. При этом Ч о . /Чн ро = 45,6.Длина зоны
4 смещения 0,6 м. Смешение проводят 30 при 6 Ря /hX = 5,9 ед/м и h T/6Х = — 20 С/м и получают 58,02 т пульпы при 52 С, За зоной смешения в транспортном трубопроводе идет разогрев пульпы до 120 С, образование пара о и перемещение продуктов нейтрализации до БГС за счет работы расширения, совершаемый паром. В БГС при нанесении пульпы на завесу ретура происходит отделение от пульпы 8,75 т 4р пара: 0,19 т аммиа1-.а. В процессе грануг:яции и сушки удаляют дополнительнс 14,14 т пара и получают
40,0 т аммофоса следующего состава,7.:
Р 0 52, N 12, Н О 1, снижение 45
5 эйергозатрат 7, снижение рецикла аммиака 35Х.
Пример 4. 52 0 т фосфорной кислоты (40 Р О ) при 40 С подают в трубчатый реактор со скоростью
0,138 м/с, а через перфоратор-распре. делитель подают смесь газообразного и жидкого аммиака со скоростью
29 м/с в количестве 6,06 т. При этом Ч д /Чц >p = 145. Длина зоны смешения 0,21 м. Смешение проводят при hP„/hX = 16,9 ед/м и Т/hX
= 40 С/м и получают 58,6 т пульпы при 48,4 С. Пульпа затем разогревается до 120 С и направляется на завесу ретура в БГС, где отделяется при диспергировании 8,75 т пара и
0,23 т аммиака. В процессе грануляции и сушки удаляют дополнительно
14,l4 т пара и получают 40,0 т аммофоса следующего состава, : P О
52, N 120; Н О 1,0, снижение энергозатрат 15Х, снижение рецикла аммиака 20Х.
Пример 5. 32 5 т фосфорной кислоты (40 Р О ) при 40 С подают в трубчатый реактор со скоростью
0,08 м/с, а через перфоратор-распределитель подают газообразный аммиак со скоростью 25 м/с в количестве
4,75 т. При этом Nu /Ч 1 po = 312.
Длина зоны смешения 0,21 и. Сменение проводят при ЬР„/ЬХ = 27,14 ед/м и Т/hX = 80 С/м. Мольное отношение в пульпе 1 40. Пульпа в количестве
j Ф о
37,25 т нагревается до 56,8 С. Конечная температура образующейся парогазовой эмульсии перед подачей в буферный бак 163 С. В буферном баке парогазовая эмульсия поглощается циркулирующей в ней пульпой и охлажс дается до 110 С. При этом отделяется
8,73 т пара и 0,39 т NH . Пульпу из буферного бака подают в аммонизатор-гранулятор и смешивают с ретуром в соотношении 1:5, деаммонизируют до мольного отношения 1,9,гранулируют и сушат с получением
28,54 т диаммонийфосфата состава, Х: Р О 46; N 18; Н О 1, снижение энергозатрат 10Х рецикла аммиака 10. .Пример 6. 45 50 т фосфорной кислоты (40 Р О ) при 40 С подают в трубчатый реактор со скоростью
О, 113 м/с, а также перфоратор †распределитель поступает газообразный аммиак со скоростью 50 м/с в количестве 9„53 т. При этом Ч /V> р
= 442.Длина зоны смешения 0,21 м.
Смешение проводят при 6 Р /В Х =
= 33,6 ед/м и Т/ Х = 120 С/м. Мольное отношение в пульпе 2,0. Пульпа в количестве 55,03 т нагревается в смесителе до 65,2 С, конечная температура образующейся парогазовой смеси перед подачей в буферный бак
175 С. В буферном баке парожидкостная эмульсия поглощается циркулирующей в ней пульпой и охлаждается до
110 С. При этом выделяется 17,46 т пара и 0,83 т аммиака. Пульпу из буферного бака подают в окаточный ба1495330
Таблица2
Опыт А T/dХ1
С/м
ПримечаОтносительное изменение ние рецикла, отн.Х
На жидком ам105
Таблица 1 миаке
Измене- . ние энергозат20
40 2
4
На газообразном аммиаке
tt
II
11 рат, отн.Ж
120
140
93
7?
79
87
97 . 107
2
4
5 б
8
10
38 5
45,0
46,0
64,5
92,0
131,0
175,0
263, 0
272,0
283,0
5,30
5,50
5,92
9,50
11, 75
16,90
22, 14
33,57
75,00
36,00 рабан и наносят на ретур, подаваемый в соотношении 5: 1. Продукт гранулируют и сушат с получением 39,56 т диаммонийфосфата состава,X: Р О> 46, N 18, Н 0 1,0, снижение энергозатрат 57, снижение рецикла аммиака 5Х.
Интервал градиента температур выбран из условия, что градиент температур зоны смешения d T /ЬХ менее о
20 С/м, при постоянном градиенте
dP /
/Чн р и в целом, к снижению эффективйости взаимодействия и увеличению рецикла аммиака. Увеличение градиента ДТ/ДХ более 120 С/м при постоянном ЬР / Д Х приводит к зоне смешанного его рецикла. Кроме того, увеличение d,Т/ДХ более 120 С/м приводит к .образованию парогазожидкостной системы с ячеистой структурой и увеличенным диффузионным сопротивлением, что ведет к увеличению ецикла аммиака. ,Дл зоны смешения изменяется от 0,2 до 0,6 м.
Влияние градиента ДРд /dX эоны смешения и отношения Ч н /Чц р04 на вели3 чину относительного изменения удельных энергозатрат (по отношению к известному способу) при неизменном температурном градиенте Д Т/ДХ = 2033 С/м приведено в табл.1.
Опыт Градиент Ч Н /Ч,„ ро
ДР„/ДХ
Как видно из табл.1, влияние изменения Д.Рн/ДХ на относительное изменение энергозатрат не имеет прямой зависимости. Это связано с тем, что при увеличении g Рн/ДХ параметр, оп5 ределяющий эффективность взаимодействия (отношение скоростей аммиака и кислоты), растет быстрее, чем затраты энергии на увеличение скорости подачи реагентов (например, аммиака).
1р При этом эффективность распределения и поглощения аммиака, зависящая от Ь Рн/ДХ, достаточно высокая.
С ростом величины dP< /dX более 12 начинают возрастать затраты энергии
15 на.увеличение скорости подачи реагентов (аммиака), и в то же время, эффективность распределения и поглощения аммиака падает. Экономия энергозатрат по сравнению с известным
20 способом составляет 5-23Х в зависимости от условий смешения и конечной степени аммонизации.
Влияние градиента Р Т/ЛХ на относительное изменение рецикла аммиака при постоянном Рн/ДХ = 5,92 и длине эоны смешения 0,6 м приведено в табл. 2.
Как видно из табл.2, при неизменной длине зоны смешения и малой величине градиента температуры (из-за снижения производительности) нарушается организация смешения реагентов, что ведет к повышению рецнкла NH, Применение предлагаемого способа . позволяет снизить энергозатраты на получение фосфатов аммония на 5-237, снизить рецикл аммиака в процессе й
Составитель Т. Сальникова
Техред M. Ходанич Корректор И. Иуска
Редактор Н. Рогулич
Заказ 42 10/23 Тираж 391 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
7 1495330 8 поднять концентрацию перерабатывае- кислоты аммиаком в поле центробежных мой кислоты и производительность узла сил при повышенной температуре и посаммонизации. ледующую грануляцию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижеФ о р м у л а и з о 6 р е т е н и я - ния энергозатрат и рецикла аммиака, смешение реагентов ведут при градиенте Р 5,5-35 ep/м и градиенте температуры 20-120 С/м зоны смешения.
