Реактор для получения фосфорной кислоты

(54) РЕАКТОР ДЛЯ ПСИСЛОТЫ(57) Изобретение оции оборудования,ласти производствафосфорной кислоты,тносится к конприменяемого экстракционно аз в ойнипозволя эксплу олняю лы, 2 ци зить энергетически ные затраты в реак ре, содержа Изобре реакт ки 3. Внутри реактора расположеныперегородки 4 с перетоками, В одной иэ перегородок в вертикальной шахте 5 с верхним 6 и нижним 7 окнамисмонтирована мешалка-циркулятор 8,В верхнем перетоке 9 перегородки всекции перед мешалкой циркулятором 8одной из сторон установлена провальная решетка 10, С другой стороны перегородки смонтирована примыкающая крешетке и заглубленная ниже уровняпульпы коробообразная вертикальнаястенка 11. Патрубок 12 для ввода газа под решетку размец;1 ют с противоположных сторон решетки 10, причем но кислот бретени вляется сниже- ксплуатационю ние знерге еских и ных зат На фбражен рной киса фиг,2 актор я оты, попе еактор беРеактор тоыи, напроединенн ху кто но внутри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельствоУ 1228893, кл, В 0119/18,Обзорная информация. Сер,ные удобрения и серная кислоН 1 ППЭХШ 1, 1986, с, 13-31. ние относится к конст ов для получения фосф 1 схематично иэополучения фосфорречный разрез; нэ крышки, план,состоит иэ корпуса 1,ко мер, может состоять из д х перетоком емкостей, Св имеет крышку 2, Равноме реактор размещены мешал корпус с находящимися внутри мешалками и перегородками с перетоками, водной из которых в вертикальной шахте с верхним и нижним окнами размещена мешалка-циркулятор, решетку провального типа, на которую подаетсяреакционная пульпа, патрубки для ввода газа и исходных реагентов, патрубки и устройства для вывода продуктов реакции, провальную тарелку од-ной стороной устанавливают в верхнемперетоке перегородки секции перед мешалкой-циркулятором, с другой стороныперегородки монтируют примыкающую крешетке и эаглубленную ниже уровняпульпы коробообразную вертикальнуюстенку, а патрубок для ввода газа рмещают с противоположных сторонрешетки, причем боковые стенки его,не примыкающие к решетке, вып т ниже уровня пульпы, 1 з,п, 1530239его боковые стенки 13, не примыкающиек решетке, выполняют ниже уровня пульпы. Патрубок 14 для ввода серной кислоты размещают в крьппке реактора на 5против 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 крьппке 10реактора зоны разложения,В перетоке между первой (зоной разложения) и второй (зоной дозревания)емкостями корпуса 1 размещена решетка 17 провального типа, выполненнаяпо другому варианту - не с поддувомгаза, а с его отсосом. В этом случаепатрубок 18 для вывода газа размещаютнад решеткой, причем его боковые стенки примыкают с трех сторон к решетке и к коробообразной вертикальнойстенке, а патрубки 19 для подвода газа под крышку реактора располагают спротивоположной стороны реактора (зоны дозревания). При этом целесообразно между патрубком 18 и решеткой 17разместить селарационную зону 20,Целесообразно с целью более рав,номерного распределения на провальнойрешетке Охлаждаемой пульпы и газавыполнить ее наклонной в сторону,противоположную коробообразной вертикальной стенкеРеактор может оборудоваться какОдной провальной решеткой по типу решетки 10 (с поддувом газа), так итолько решеткой по типу решетки 17(с отсосом газа), а также в комбинациях обоих типов, как изображено нафиг.1 и 2, что для ряда случаев более предпочтительно, Для обслуживания провальных решеток могут бытьпредусмотрены люки 21, Для выводапродукционной пульпы на фильтрациюустановлены устройства (насосы) 22, 45Перегородка 4 в зоне разложения даетвозможность осуществить направленнуюрециркуляцию пульпы с заданной кратностью, а в зоне дозревания создатьрежим, близкий к режиму последовательного вытеснения пульпы от началак концу зоны, что является оптимальным для проведения процесса получения ЭФК.Целесообразно зону дозревания55реактора 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) поступают 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 реактора 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 1 О, 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 Мешалка-циркулятор позволяет осуществить две функции: циркулятора пульпы внутри реактора и циркулятора пульпы в охладителе - решетке про" вального типа. Это становится возможным благодаря предлагаемому техническому решению, При этом решетку провального типа в ряде случаев целесообразно выполнять с отсосом газа, Тогл239 6Р О в сутки исключается один насостипа ТХИ/20 по 110 кВт с ресурсомработы 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, провальная решетка и патрубки для ввода газа и исходных реагентов и вывода продуктов реакции, о т л и ч а ю - щ и й с я 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-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 ющ и й с я тем, что провальная решетка установлена с наклоном, противоположным коробообразной стенке.1 5 1530пульпа, например, из зоны разложенияреактора в зону дозревания проходячерез такую решетку 17, под которойрасположен свободный газовый объемзо ы дозирования, дополнительно зан5формула изобретения холаживается газом (воздухом), подсасываемым под крышку реактора черезпатрубки 19 и различные неплотностив крышке 2, Пульпа попадает иа решетку 17 также снизу через коробообразную стенку, далее через переток,В ряде случаев возможен вариант подсосапод решетку 17 газа как из зоны разложения, так и из зоны дозревания, 15Отработанный газ, проходя сепарационную зоны 20, отделяется от брызг ивыводится через патрубок 18 на абсорбцию еДля монтажа и демонтажа решеток, 20их чистки при эксплуатации, ремонта,осмотра и так далее служат люки 21.Захоложенная пульпа, проходя после.довательно секции зоны дозреванияреактора, попадает в последнюю секцию,25откуда, например, насосом 22 выводится на фильтр.Предлагаемое техническое решениепозволяет за счет исключения специальных устройств для подачи пульпы на 30решетку и термостатирования решеткиснизить энергетические и эксплуатационные затраты. Например, для реактора рабочим объемом 900 мз системыпроизводства ЭФК мощностью 365 т351530239 ставитель А.Телесницкийхред Л.Олийнык К ор М.Максимишинец тор И.Горная Подписноеи открытиям при ГКНТ ССб., д, 4/5 етени а ушек роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, у 1 Зак ВНИИПИ01/7 Тираж 48 бсударственного комитета по и113035, Москва, Жг агарина, 101