Установка для концентрирования фосфорной кислоты

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства экстракционной фосфорной кислоты, может быть использовано в промышленности минеральных удобрений и кормовых фосфатов, позволяет уменьшить туманообразование и снизить расход тепла на выпаривание. Устройства содержит многоступенчатый тарельчатый выпарной аппарат 7, установленную под ним камеру 9 воздушного охлаждения, топку 1, абсорберы 21, 27, баки 14, 18, 23, 29. Камера 9 снабжена патрубком 6 подачи охлаждающего воздуха. При работе установки в камере воздушного охлаждения при взаимодействии воздуха с горячей продукционной кислотой в пенном слое происходит охлаждение кислоты до заданной температуры, при этом обеспечивается более полная утилизация тепла, что позволяет вести процесс выпаривания при пониженных температурах газа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15020 8 А 1 (5!) 4 В 01 0 1 14

<г

1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTGPCHGMУ VСВИДЕТЕЛЬСТВУ

9ч

C)

К)

CO

М

Ю относфеРу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! ! 41-1< 1<8,,3О-2() ! 22)) i 11.86 ! 46)1 " 3.(I8.8!) bк)л Х);31 ! ю I I3()(КРС «(И«К И И ф И.1 Иг!. I 1 1(! Х (НО - ИС(. . )СДОиг! I (x (ь H((! I о и г)(1 ит) та ПО,(обГ)(н и ям и и н«(. К1 о(!)» H ги ((и.l(l и и м. fl ро(!). )(. В. с а моил о во

I1г)У (Н0-ИРОИЗВОД«тв(НН<)Г() Г)бЬ(ДИН(. НИЯ

«. х1ии) .)обрения» (72! Л В (.афонов, .. (. В. Грин BH (, В. М., 1«мбрикон, I-. I!. Гlарф«нов, 11 !хо !«)ков. Н. I I Ч(!.ld.x()HH, .-(. И. A.(«кс««в, 1. Г. Наго 10H, .- (. Ч.. (бр()мовиг! и Е. 11 . 1,обр! )днев (5) 3 ) 66. ()48.54 I 1(188.8 )

l;)6I I ldò(ит (.1!1Л X 8,3486(!1, к,!. !5!) 1:3, 1967.

11<)ll()B Н. I!. Выпарны«аппараты в

Прои:(ВОд«тВЕ МИНЕpdЛЬНЫХ удОбр«инй. М.: . имия, с. 53 - 58, !

54) У(ТАНА)В!ха Д. !Я !хОНЦЕНТРИГ)()ВАНИЯ ФО(ФОРНОГ !хИ(.. IOTbl

2 (57) Изооретенис относится h аппаратур(н)му оформлению производства экстракп ионной фосфорной кислоты, может быть использовано в промышленности минера l bHl>lx удобрений и кормовых фосфатов, позволя«T х меньшить туманообразование и снизить расход тепла на выпаривание. УстаН()()kd содержит многоступенчатый тарельча)ый выпарной аппарат 7, установленную

ll();l ним камеру 9 воздушного охлаждения, i()пку 1, абсорберы 21, 27, баки 14, 18, 23, 29.

Ix;) x(«pd 9 снабжена патрубком 6 подачи ()x IdH((акнцего воздуха. При работе установки н кам«рс воздуи)ного охлаждения при взаимодействии воздуха с горячей продукционно)! кислотой в пенном слое происходит ()(1(l,hд«ние кислоты до заданной температурь! Ири атом обеспечивается более пол- Я н;(я утилизация тепла, что позволяет вести ропеc«выпаривания при пониженных темпер;)тхр )х газа. 1 ил.

С:

1502038

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производс гва фосфорной кислоты и может быть использовано при получении концентрированных фосфорных кислот, применяемых в промышленности твердых и жидких минудобрений и кормовых фосфатов.

Цель изобретения -- уменьшение туманообразования и снижение расхода тепла на выпари вание.

На чертеже представлена принципиальная схема установки.

Установка включает топку 1 для сжигания топлива в смеси с воздухом, содержащую патрубки 2 и 3 подачи первичного и вторичного воздуха от коллектора 4 и патрубок 5 подачи топлива, а также патрубок 6 выхода тсплоносителя, соединенный с выпарным аппаратом 7, воздушный коллектор 4 топки подключен к патрубку 8 камеры 9 воздушного охлаждения.

Выпарной аппарат 7 содержит несколько ступеней контакта, оборудованных газораспределительными тарелками 10 провального типа. Верхняя часть выпарного аппарата снабжена сепаратором 11 ударно-инерLlèoíHoãî типа. Две верхние ступени контакта аппарата 7 имеют патрубки 12 ввода кислоты, которые связаны с линией 13 подачи исходной кислоты из бака 14 с насосом

15 и напорным баком 16. Сепаратор 11 и камера 9 воздушного охлаждения обьединены с выпарным аппаратом 7 в единый корпус.

Камера 9 воздушного охлаждения снабжена патрубком 17 вывода продукционной кислоты, который соединен с баком 18, оснащенным насосом 19 для подачи кислоты в хранилище (не показано) продукционного раствора. Сепаратор 11 посредством газохода 20 соединен с первым абсорбером 21, который имеет патрубок 22 вывода поглошающей жидкости в бак 23, оборудованный насосом 24, который соединен посредством трубопровода 25 с абсорбером

2I, соединенным газоходом 26 с вторым абсорбером 27, имеющим патрубок 28 вывода поглотительного раствора в бак 29, снабженный насосом 30, подключенным к трубопроводу 31 подачи поглотительного раствора в абсорбер.

У становка работает следующим образом.

Природный газ или другое топливо в смеси с воздухом сжигают в топке 1, образуя газообразный теплоноситель с температурой 900 — 1300 С. Топочный газ в смеси с вторичным воздухом и нагретым воздухом после камеры 9 воздушного охлаждения концентратора при температуре 400—

550 C поступает через газораспределительную тарелку 10 выпарного аппарата 7. Газ, проходя снизу вверх через все ступени аппарата, контактирует с фосфорной кислотой в пенных слоях, образуемых в резуль5

55 тате противоточного взаимодействия газа и жидкости.

Исходная кислота из напорного бака

16 распределяется на тарелки 10 аппарата

7. В зависимости от условий проведения процесса исходная кислота может подаваться либо на верхнюю тарелку, либо на нижерасположенную, или на обе верхние тарелки двумя потоками. Это связано с необходимостью максимально утилизировать тепло отходящей из концентратора парогазовой смеси, охладив ее настолько, чтобы исключить процесс конденсации водяного пара, содержа щегося в ней. Верхние ступени концентратора предназначены для предварительного подогрева кислоты, нижняя, под которую подается теплоноситель, является концентрационной ступенью, где происходит окончательный процесс испарения воды из кислоты.

После выпарного аппарата парогазовая смесь ll0cT)ïàåò в сепаратор 11 встроенного типа, в котором происходит очистка газа от брызг. Из сепаратора газ направляется в абсорберы 21 и 27, в которых после обработки поглотительными растворами происходит его очистка от фосфорсодержащих соединений с получением продукционного раствора кремнефтористоводородной кислоты в первом абсорбере 21.

Продукционная кислота с температурой свыше 100 С в зависимости от конечной концентрации стекает с нижней тарелки концентратора в камеру 9 воздушного охлаждения, которая присоединена к корпусу аппарата 7, составляя ее продолжение. Такое соединение позволяет получить единое сооружение, представляющее собой колонный аппарат тарельчатого типа.

В камере воздуш ного охлаждения 9, оборудованной газораспределительной тарелкой 10, при взаимодействии атмосферного воздуха с горячей продукционной кислотой в пенном слое идет процесс теплопередачи и частично массопередачи за счет донасыщения воздуха влагой из кислоты. Охлажденная до заданной температуры, обеспечивающей коррозионную стойкость коммуникаций и оборудования, кислота поступает в приемную емкость 18, из которой перекачивается в хранилище. При этом за счет охлаждения продукционной кислоты происходит более полная утилизация тепла процесса, а нагретый воздух смешивается с основным потоком теплоносителя. Пропорционально количеству поступающего с воздухом тепла, утилизированного в камере охлаждения, снижается расход топлива, подаваемого в топку на сжигание.

Наличие камеры воздушного охлаждения позволяет вести процесс концентрирования фосфорной кислоты при пониженных температурах газа, что обеспечивает снижение туманообразования за счет ликвидации

1502038

Формула изобретения

Составитель Е. Сотникова

Редактор H. Тупица Техред И. Верее Корректор М. Самборская

3ака 1 499! И) Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4/5

Гlроизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул Гагарина, 101 локальных перегревов, имеющих место в барботажной установке. Концентрация образуюгцегося в этих условиях тумана фосфорной кислоты в отходящем газе составляет

0,05- — 0,10 г/нм, что резко снижает величину безвозвратных потерь РгОв и повышает экономичность процесса концентрирования в целом. Кроме того, уменьшаются проблемы по очистке отходящих фтористых газов.

Утилизация тепла из отходящего газа и продукционной кислоты в предлагаемой установке позволяет снизить величину теплопотерь до 5Я, интенсифицируя тем самым процесс концентрирования. Снижение температур продукционной кислоты до 70 — 80 С резко уменьшает коррозию кислотных коммуникаций и насосного оборудования и увеличивает срок их эксплуатации в 2 — 3 раза.

Уста нонка для кон центр и рова н и я фосфорной кислоты, содержащая многоступенчатый тарельчатый выпарной аппарат, подключенную к нему топку, абсорберы, сборники устройства для подачи и отвода кислоты, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения туманообразования и снижения расхода тепла на выпаривание, она снабжена тарельчатой камерой воздушного охлаждения кислоты, установленной в ниж15 ней части выпарного аппарата и снабженной патрубком ввода охлаждающего воздуха.