Реактор для получения фосфорной кислоты

 

Изобретение относится к конструкции оборудования, применяемого в области производства экстракционной фосфорной кислоты, и позволяет снизить энергетические и эксплуатационные затраты в реакторе, содержащем корпус с находящимися внутри мешалками и перегородками с перетоками, в одной из которых в вертикальной шахте с верхним и нижним окнами размещена мешалка-циркулятор, решетку провального типа, на которую подается реакционная пульпа, патрубки для ввода газа и исходных реагентов, патрубки и устройства для вывода продуктов реакции, провальную тарелку одной стороной устанавливают в верхнем перетоке перегородки секции перед мешалкой-циркулятором, с другой стороны перегородки монтируют примыкающую к решетке и заглубленную ниже уровня пульпы коробообразную вертикальную стенку, а патрубок для ввода газа размещают с противоположных сторон решетки, причем боковые стенки его, не примыкающие к решетке, выполняют ниже уровня пульпы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) А1 (53) 4 В 01 J 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4387248/23-26 (22) 02.03.88 (46) 23. 12. 89, Бюл. М 47 (72) М.К.Булычев, А.В.Гриневич, А.И.Алексеев, Д.Г.Наголов, Е.П.Парфенов и Г.С ° Кулик (53) 66.023(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1228893, кл. В 01 J 19/18, 1985.

Обзорная информация. Сер, 11инеральные удобрения и серная кислота.-М.:

Н!ППЭХШ1, 1986, с. 13-31. (54) РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ

КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к конструкции оборудования, применяемого в области производства экстракционной фосфорной кислоты, и позволяет снизить энергетические и эксплуатационные затраты в реакторе, содержащем

Изобретение относится к конструкции реакторов для получения фосфорной кислоты.

Целью изобретения является снижение энергетических и эксплуатационных затрат.

На фиг.! схематично изображен реактор для получения фосфорной кислоты, поперечный разрез; на фиг ° 2 реактор беэ крышки, план, Реактор состоит иэ корпуса 1,который, например, может состоять из двух соединенных перетоком емкостей. Сверху реактор имеет крышку 2, Равномерно внутри реактор» размещены мешалкорпус с находящимися внутри мешалками и перегородками с перетоками, в одной из которых в вертикальной шахте с верхним и нижним окнами размещена мешалка-циркулятор, решетку провального типа, на которую подается реакционная пульпа, патрубки для ввода газа и исходных реагентов, патрубки и устройства для вывода продуктов реакции, провальную тарелку од- ной стороной устанавливают в верхнем перетоке перегородки секции перед мешалкой-циркулятором, с другой стороны перегородки монтируют примыкающую к решетке и эаглубленную ниже уровня пульпы коробообразную вертикальную стенку, а патрубок для ввода газа размещают с противоположных сторон решетки, причем боковые стенки его, не примыкающие к решетке, выполняют ниже уровня пульпы. 1 з.п. Ь-лы, 2 ил. ки 3. Внутри реактора расположены перегородки 4 с перетоками. В одной иэ перегородок в вертикальной шахте 5 с верхним 6 и нижним 7 окнами смонтирована мешалка-циркулятор 8.

В верхнем перетоке 9 перегородки в секции перед мешалкой циркулятором 8 одной из сторон установлена провальная решетка 10. С другой стороны перегородки смонтирована примыкающая к решетке и заглубленная ниже уровня пульпы коробообразная вертикальная стенка 11. Патрубок 12 для ввода газа под решетку размещ; ют с противоположных сторон решетки 10, причем

1530239 его боковые стенки 13, не примыкающие к решетке, выполняют ниже уровня пульпы. Патрубок 14 для ввода серной кислоты размещают в крьппке реактора на5 против выхода пульпы из мешалки-циркулятора, а также в зоне дозревания. Патрубки для ввода фосфата и раствора разбавления 15, а также для вывода газа 16 располагают также в крышке 10 реактора зоны разложения.

В перетоке между первой (зоной разложения) и второй (зоной дозревания) емкостями корпуса 1 размещена решетка 17 провального типа, выполненная по другому варианту — не с поддувом газа, а с его отсосом. В этом случае патрубок 18 для вывода газа размещают над решеткой, причем его боковые стенки примыкают с трех сторон к решетке и к коробообразной вертикальной стенке, а латрубки 19 для подвода га за под крышку реактора располагают с ! противоположной стороны реактора (зо ны дозревания). При этом целесообраз- 25 но между патрубком 18 и решеткой 17 разместить сепарационную зону 20.

Целесообразно с целью более рав,номерного распределения на провальной решетке охлаждаемой пульпы и газа выполнить ее наклонной в сторону,противоположную коробообразной вертикальной стенке °

Реактор может оборудоваться как одной пРовальной Решеткой по типу Ре- З5 шетки 10 (с поддувом газа), так и только решеткой по типу решетки 17 (с отсосом газа), а также в комбинациях обоих типов, как изображено на фиг.1 и 2, что для ряда случаев бо- 40 лее предпочтительно, Для обслуживания провальных решеток могут быть предусмотрены люки 21. Для вывода продукционной пульпы на фильтрацию установлены устройства (насосы) 22. 4

Перегородка 4 в зоне Разложения дает возможность осуществить направленную рециркуляцию пульпы с заданной кратностью, а в зоне дозревания создать режим, близкий к режиму последовательного вытеснения пульпы от начала к концу зоны, что является оптимальным для проведения процесса получения ЭФК.

Целесообразно зону дозревания

55 реактора выполнить ниже зоны разложения, что позволит поддерживать постоянный режим работы как лровальных решеток, так и мешалок эоны разложения.

Реактор работает следующим образом.

Исходные реагенты (фосфат, раствор разбавления и серная кислота) поступа-. ют через латрубки 14 и 15 в зону разложения внутрь корпуса 1. При этом мешалки 3 обеспечивают их быстрое и равномерное перемешивание в реакционной пульпе. Мешалка-циркулятор 8,вращаясь в шахте 5, работает как осевой насос, перекачивая пульпу, входящую через окно 6 и выходящую через окно 7 через весь реакционный объем эоны разложения, ограниченный перегородками 4 с перетоками. При этом часть пульпы может циркулировать, минуя провальную решетку 10, перетекая через верхний переток перегородки, а другая часть пульпы попадает на решетку 10.

Перекачивая пульпу, мешалка-циркулятор создает перепад уровней в секциях реактора, равный ее напору. Это позволяет ввести газ (или воздух) под решетку 10 через патрубок 12, ограниченный стенками 13. Таким образом, происходит интенсивный тепломассообмен между реакционной пульпой и газом, подаваемым для ее охлаждения. Отработанный (насыщенный парами воды) газ выводится вниз — под крьппки 2 ре актора и патрубок 16, при этом происходит отделение его от брызг пульпы эа счет удара о зеркало пульпы и потери скорости в газовом объеме.Вертикальная стенка 11 позволяет пульпе свободно снизу попасть на переток 9 и далее на решетку 1О, одновременно запирая проход туда поддуваемого газа, что необходимо для нормальной работы решетки, Такой ввод газа под решетку — вначале удар о зеркало пульпы, а затем проход через завесу падающих струй и далее под решетку — более благоприятен с точки зрения уменьшения зарастания решетки, так как в этом случае газ предварительно нагревается горячей пульпой и градиент температур между ними на решетке уменьшается.

Иешалка-циркулятор позволяет осуществить две функции: циркулятора пульпы внутри реактора и циркулятора пульпы в охладителе — решетке провального типа. Это становится возможным благодаря предлагаемому техническому решению. При этом решетку провального типа в ряде случаев целесообразно выполнять с отсосом rasa. Тогл

239 6

Р„ О в сутки исключается один насос типа ТХИ-500/20 по 110 кВт с ресурсом работы 1-4 месяца.

1. Реактор для получения фосфорной кислоты, содержащий корпус, внутри которого размещены перегородки, образующие секции с расположенными в них перемешивающими устройствами, причем в одной из перегородок, имеющей верхний и нижний перетоки, установлена мешалка-циркулятор, нровальная решетка и патрубки для ввода газа и исходных реагентов и вывода продуктов реакции, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения энергетических и эксплуатационных затрат, перегородка снабжена установленной с одной стороны коробообразной стенкой, заглубленной ниже уровня пульпы, а провальная решетка установпена с противоположной стороны в патрубок для ввода газа, который выполнен в плане J -образного сечения, охватывающего провальную решетку, при этом боковые стенки его, не примыкающие к решетке, расположены ниже уровня пульпы.

2. Реактор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что провальная решетка установлена с наклоном, противоположным коробообразной стенке.

5 1530 пульпа, например, из зоны разложения реактора в зону дозревания проходя через такую решетку 17, под которой расположен свободный газовый объем зо ы дозирования, дополнительно зан

Формула изобретения холаживается газом (воздухом), подсасываемым под крышку реактора через патрубки 19 и различные неплотности в крышке 2. Пульпа попадает иа решет- 10 ку 17 также снизу через коробообразную стенку, далее через переток.В ряде случаев возможен вариант подсоса под решетку 17 газа как из зоны разложения, так и из зоны дозревания.

Отработанный газ, проходя сепарационную зоны 20, отделяется от брызг и выводится через патрубок 18 на абсорбцию °

Для монтажа и демонтажа решеток, 20 их чистки при эксплуатации, ремонта, осмотра и так далее служат люки 21.

Захоложенная пульпа, проходя последовательно секции зоны дозревания реактора, попадает в последнюю секцию,25 откуда, например, насосом 22 выводится на фильтр.

Предлагаемое техническое решение позволяет за счет исключения специальных устройств для подачи пульпы на 30 решетку и термостатирования решетки снизить энергетические и эксплуатационные затраты. Например, для реактора рабочим объемом 900 м системы производства ЭФК мощностью 365 т

1530239

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 7801/7

ВНИИПИ Государственного

113035, Составитель А.Телесницкий

Техред Л.Олийнык Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Тираж 48б Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5