Реактор для получения экстракционной фосфорной кислоты

(51 5 В 0 9 ПИСАНИ ТЕНИ ВТОРСИОМУ С ЕЛЬСТВУ жит корпусную секциюкуляции и д з азделенные енными в н ыгрузки, с располоми стенкам перегородками цилиндрически мешалками, вак е ль затоп-испа ленного типа, ных компоненто твода а причем кор положен коак секцией, при разует зазор кой и загруз площадей к а централь установлен г еског очоставляе ой секци ил. я к конструк едения тепло- и предназна- акционной с ен резрез;. ратам;ааА ргореакци аботает атрубо Реак иледуюшим обратикальныицентральн ор содержит ве ский корпус 1,линдри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ярославский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 184806, кл. 12 С,1, 1965.Авторское свидетельство СССР1 Ф 1017672, кл. С 01 В 25/225, 1981.(54) РЕАКТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАК 11 ИОННОИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение относится к конструкции реакторов для получения экстракционной фосфорной кислоты и позволяетповысить производительность и снизитьудельные энергозатраты, Реактор соИзобретение относ сции реакторов для вмассообменных процесс вчено для получения эк трфосфорной кислоты,Целью изобретения является повьппние производительности и снижениеудельных энергозатрат,На,фиг. 1 схематично изображактор, общий вид, продольный рана фиг. 2 - данные по энергозатна фиг. 3 - данные по производительности; на фиг. 4 - данные по энезатратам.Реакт Р Ц линдрическую загру=ериферийные секции патрубки ввода исходв, реакционных газов и пульпы с переливом,вакуум в испарите расьно над загрузочной том нижний его срез обпоперечной перегородной секцией, отношение ф 2 фоторых составляет 0,9-1ная загрузочная секцияа с зазором к днищу цилкорпуса, величина котор0,5-1,5 диаметра загру зочную секцию 2 и циркуляции 3 енные размещеньпы поперечной ановленными в стаканами 6 с перпендикуляр- приводы перемерасположенные 1, вакуум-испаго типа, патруб мпонентов 11 и ереливом 13 и нных газов. цилиндрическую загру и периферийные секци и выгрузки 4 раздел ной ниже уровня пул перегородкой 5 с уст ней цилиндрическими осевыми мешалками 7, ными последней (5), шиваюших устройств 8 на крьппке 9 корпуса ритель 10 затопленно ки ввода исходных ко отвода пульпы 12 с пПри подключении вакуум-испарителяк вакуумной системе через патрубок14 равенство уровней пульпы в вакуумиспарителе 10 и секции 4 выгрузки на 5рушается,Включаются осевые мешалки 7, Да-.лее Фосфорное сырье в виде пульпы подается в загрузочную секцию 2 по латрубку 11 ввода исходных компонентов, 10движется вниз и попадает в секцию 3циркуляции через зазор, образованныйнижним срезом загрузочной секции2 и днишем корпуса 1. Затем пульпаувлекается потоком и поступает через 15цилиндрические стаканы 6 посредствомосевых мешалок 7 в секцию 4 выгрузки.Часть пульпы, через патрубок 12 отвода пульпы поступает в перелив 13, аосновная часть поступает через вакуум-испаритель 10 опять в загрузочнуюсекцию 2, тем самым осуществляетсяпроцесс циркуляции пульпы.Данный реактор позволяет снизитьколичество мелких кристаллов сульфата 25кальция, что достигается уменьшениемтемпературного градиента в вакуум-испарителе и увеличением кратности циркуляции пульпы в реакторе, А увеличение кратности циркуляции через систему охлаждения, - вакуум-испаритель решается путем создания центробежныхвыносимых перемешиваюших устройств .высокой производительности. Уменьшение температурного градиента сталовозможным за счет высокой скоростипрохождения пульпы вакуум-испарителя - высокой кратности циркуляциипульпы через систему охлаждения, чтопозволило вводить серную кислоту непосредственно в контур охлаждениядля обеспечения оптимальных концентрационных условий, т.е. ее хорошегоразбавления, которое дает дополнительное выделение тепла и повышает 45производительность циркуляционногоконтура,Предлагаемый в данной конструкцииреактора способ циркуляции пульпы сохлаждением через вакуум-испарительс высокой кратностью (30-35) позволяет принципиально пересмотреть вопросудельных расходов электроэнергии наперемешивание реакционной пульпы.55За счет испарения влаги над пониженным вакуумом посредством многократной циркуляции пульпы при минимальном градиенте температур дс(2,5-2)С создаются благоприятные условия ростакристаллов фосфогипса.Как показывает граФик фиг. 2, впределах предлагаемого отношения 0,51,5 энергозатраты на переменивание ициркуляцию пульпы минимальны, что является экономичным условием для работы реактора,При увеличении этого соотношенияболее 1,5 процесс разложения Фосфатарециркулируемой пульпой удлиняется вовремени, что ведет к получению гипсав виде тонких игл,При уменьшении этого соотношенияменее 0,5 время процесса разложенияфосфата также удлиняется, но не влияет на качество получаемых кристалловсульфата кальция, а энергозатратыувеличиваются значительно.Как видно из графика фиг. 3, впределах предлагаемого соотношенияплошадей 0,9-1,2 производительностьэкстрактора максимальна, а это такжеявляется оптимальным условием для работы реактора.Предлагаемая конструкция реакторас соотношением заявляемых параметровпозволяет значительно повысить производительность реакторов и одновременно снизить энергозатраты на перемешивание пульпы.Как видно из графика фиг. 4. энергозатраты в предлагаемом реакторе будут значительно ниже, чем в реакторепрототипе такой же мощности примернов 2-2,5 раза,Для достижения положительного эфФекта каждый из заявляемых признаковнеобходим и достаточен.Снабжение реактора поперечной перегородкой с установленными в ней цилиндрическими стаканами с осевыми мешалками, перпендикулярными последней,позволяет пропускать пульпу толькочерез перемешиваюшее устройство приее циркуляции, что вызывает улучшениекачества конечного продукта и ликвидацию попадания непрореагированногоматериала в секцию выгрузки на фильтрацию,Отделение загрузочной секции отднища корпуса. позволяет изменить направление циркуляции пульпы, что значительно сокращает энергозатраты наперемешивание пульпы,Выбор отношения зазора между нижним срезом загрузочной секции иднищем корпуса 0,5-1,5 позволяет со 1549580кратить энергоэатраты на циркуляциюпульпы в данном объеме до минимумаРасположение корпуса вакуум-испарителя коаксиально загрузочной секциии заглубленного под уровень пульпы сзазором с поперечной перегородкой изагрузочной секцией позволяет уменьошить градиент температур до (2,5-2) Си, следовательно, создать благоприятные условия для роста кристаллов фосФогипса,Отношение площадей зазоров междунижним срезом корпуса вакуум-испарителя и поперечной перегородкой и загрузочной секцией 0,9-1,2 позволяетзначительно увеличить пропускную способность реактора без ухудшения конечного продуктаСнабЖение патрубка отвода пульпыпереливом позволяет обеспечить поддержание уровня пульпы над поверхностью поперечной перегородки на определенной высоте, определяемой сопротивлением столба жидкости, необходимого для циркуляции реакционной массы через вакуум-испаритель. Надежность работы реактора возрастает,формула изобретения Реактор для получения экстракционной Фосфорной кислоты, содержащийвертикальный цилиндрический корпус,центральную цилиндрическую загрузочную секцию и периФерийные секции циркуляции и выгрузки, разделенные пере городками с расположенными в них цилиндрическими стенками с осевыми мешалками, вакуум-испаритель затопленного типа, патрубок ввода исходныхкомпонентов, отвода пульпы с перели вом и реакционных газов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности и снижения удельных энергозатрат, корпусвакуум-испарителя расположен коакси ально над загрузочной секцией, приэтом нижний его срез образует зазорс поперечной перегородкой и загрузочной секцией, отношение площадей которых составляет 0,9-1,2, а центральная 25 загрузочная секция установлена с зазором к днищу цилиндрического корпуса, величина которого составляет 0,51,5 диаметра загрузочной секции.1549580 липедактор М. Банд Закай 227 Тираж 419 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по йзобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент.", г. Ужг Гагарина, 101 Л 3 к 7 Ф