Реактор для получения фосфорной кислоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 б 855 51)5 В 01 3 19/1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТ К АВТОРСКОМУ СВ льский инститофун гицидам учно-производнудобрения" ч, Н,В.Яковлева о ССС , 1988 ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОР(54) РЕАКТОР НОЙ КИСЛОТ (57) Изобретен для проведен цессов в прои форнои ки нергозатра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Н ауч н о-и ссл едо ватетут по удобрениям и инсеим. проф. Я,В,Самойлова Нственного объединения "М(56) Авторское свидетельстМ 1578904, кл. В 01,3 19/18 ие относится к оборудованию ия тепломассообменных проводстве экстракционной фосоты и позволяет снизить при сохранении производиИзобретение относится к оборудованию для проведения тепломассообменных процессов в процессе получения фосфорной бисо,Целью изобретения является упрощение конструкции реактора, снижение энергозатрат и металлоемкости при сохранении производительности,Конструктивно реактор может быть выполнен по двум вариантам.На фиг, 1 показан общий вид реактора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - вариант разреза А-А на фиг. 1,Реактор представляет собой аппарат с центральной 1 и периферийной 2 кольцевой секциями, Периферийная секция сверху закрыта поперечной затопленной диафрагмой тельности, Реактор содержит корпус, закрытый крышкой, разделенный вертикальными перегородками и поперечной диафрагмой на секции, оборудованный узлом охлаждения и винтами-циркуляторами, Узел охлаждения расположен над центральной .секцией реактора, снабжен заборными окнами, сообщающими его с выгороженными над поперечной диафрагмой секциями, и представляет собой полый цилиндрический корпус, нижний срез которого заглублен под уровень пульпы, а в верхней части его расположено кольцевое воздухораспределительное устройство с коаксиально расположенным сливным штуцером. Распределительное устройство выполнено в ви- ф де наклонных радиальных пластин, в плане частично перекрывающих друг друга и образующих между собой каналы для прохода воздуха, 1 з.п,ф-лы, 3 ил,3, снабженной кольцевыми направляющими устройствами 4, в которых установлены винты-цикуляторы 5. Над центральной секцией 1 установлен корпус б узла охлаждения пульпы. Между винтами-циркуляторами на диафрагме расположены вертикальные перегородки 7, делящие обьем над диафрагмой на отдельные секции, ряд которых соединен заборными окнами 8 с узлом охлаждения, Охлаждающий воздух подводится к узлу охлаждения через воздуховод 9. По второму варианту реактор разделен двумя вертикальными перегородками 10 на центральную 1 и две периферийные сегментного сечения секции, сообщающиеся в придонной зоне. Периферийные секции закрыты сверху двумя затопленными пол 168550110 20 25 ЗО 35 40 удиафрагмами 11, над которыми рабочий объем реактора также делится на ряд секций с помощью вертикальных перегородок 7, установленных между винтами-циркуля- торами.Узел охлаждения представляет собойполый цилиндрический корпус 6, в верхней части которого установлено кольцевое воздухораспределительное устройство 12 с коаксиально расположенным сливным штуцером 13. Нижняя часть корпуса эаглублена,под уровень пульпы, причем величина заглубления корпуса и сливного штуцера должна превышать сумму величин сопротивления воздухорасп ределительного устройства и слоя пульпы над ним во избежание проскока воздуха вниз. Охлаждающий воздух подводится через воздуховод 9 под воздухораспределительное устройство в кольцевой объем, образуемый корпусом и сливным штуцером,Реактор работает следующим образом.Пульпа заполняет реактор выше поперечной диафрагмы 3 по первому варианту или выше полудиафрагм 11 по второму варианту. При включении винтов-циркуляторов 5 в нем начинается интенсивная циркуляция пульпы. При этом пульпа поднимается из придонной зоны реактора верх по периферийным секциям 2 к направляющим устройствам 4 винтов-циркуляторов и попадает в объем над диафрагмой, Пульпа из выгороженных с помощью вертикальных перегородок 7 секций через заборные окна 8 подается в корпус 6 узла охлаждения, Пульпа, перекачиваемая остальными винтами-циркуляторами, сбрасывается непосредственно в центральную секцию 1 реактс ра, где смешивается с охлажденной пульпой, поступающей из узла охлаждения по слив- ному штуцеру 13.В охладителе пульпа разливается на поверхность кольцевого воздухораспределительного устройства 12 и под действием потока воздуха, подаваемого в корпус 6 тангенциально через воздуховод 9 и выходящего со скоростью 25 - 30 м/с через щели между наклонными радиальными пластинами 14, интенсивно вращается и насьпцается воздухом, Эффект охлаждения достигается за счет вь 1 сокой степени диспергации воздуха, уменьшения размеров газовых пузырей, а следовательно увеличения поверхности межфазового контакта жид -кой и газовой фаз. При этом степеньдиспергирования воздуха,в пульпе увеличивается за счет турбулизации потока пульпы при.движении его над газовыми каналами воздухорасп ределительного устройства, Вращательное движение пульпы способствует последующему интенсивному отделению газовой фазы от жидкости. Освобожденная от газовых пузырей пульпа по сливному штуцеру 13 сбрасывается в центральную секцию реактора, а воздух, насыщенный водяными парами и кислыми газами, отводится в систему абсорбции В реакторе создаются два контура циркуляции пульпы - через узел охлаждения и непосредственно в рабочем объеме реактора и обеспечивается интенсивное мх перемешивание в центральной секции, Фосфатное сырье в виде пульпы и раствор разбавления подаются в центральную секцию реактора. Серная кислота подается или в центральную секцию, или в охлади- тель, или распределяется по обеим этимточкам. Вывод пульпы на фильтрацию осуществляется через переточное колено, входное отверстие которого заглублено под уровень пульпы,Как известно, для процесса получения фосфорной кислоты перепад температур охлаждаемой и охлажденной пульпы является одним из определяющих параметров, влияющих на процесс кристаллообразования. Для получения более крупных и однородных кристаллов сульфата кальция процесс кристаллообразования должен проводиться в наиболее мягких условиях, что определяется минимальным перепадом температур пульпы и интенсивным ее перемешиванием. В предлагаемом реакторе с узлом воздушного охлаждения перепад температур минимален и его значение легко может корректироваться с помощью регулируемой подачи охлаждающего воздуха в зависимости от нагрузки системы, Причем в отличие от прототипа это регулирование может осуществляться в более широком диапазоне,Формул а и зоб ретен ия 1. Реактор для получения фосфорной кислоты, содержащий корпус, крышку, вертикальные перегородки, закрепленные на поперечной диафрагме, разделяющие внутреннее пространство на секции, в каждой из которых размещены циркуляторные устройства, и узел охлаждения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции реактора, снижения энергозатрат и металлоемкости при сохранении производительности, узел охлаждения выполнен в виде полого цилиндрического корпуса с закрепленными на нем вертикальными ребрами, разделяющими наддиафрагменное пространство на секции, сообщающиеся посредством наборныхокон с полым цилиндром, снабженным воздухораспределительным устройством с центральным сливным штуцером, размещенным коаксиально в верхней части, при этом нижняя часть цилиндра размещена под диаф рагмой в центральной секции. 2. Реактор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я гем, что в воздухораспределительное устройство выполнено в виде наклонных радиальных, частично перекрывающих друг друга пластин, образующих между собой щели для прохода газа.1685501 ка орректор М. Максимишине эктор В. Да оизводственно издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагари каэ 3552 ВНИИПИ оставитель Н. Кацхред М.Моргента Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5