Экстрактор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналистмческнхРеслублнк нц 944602(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 01.1280 (21) 3211044/23-26 И) М. Кл,з В 01 О 11/ОО с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий Ф. 5(088. 8 Опубликовано 23,07.82. Бюллетень Мо 27 Дата опубликования описания 230782 В. Артеменко, Э.А, Округова, К.Г. Сад и А.А. Суетинов(72) Авторы изобретени арьковский институт инженеров ко и Алмалыкский химический аявители( 5 4) ЭКСТРАКТОР Изобретение относится к области получения экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), перерабатываемой на фосфорные удобрения, технические и кормовые фосФаты.При экстракции фосфорной кислоты из высококарбонатных фосфоритов пер" воначально происходит разложение карбонатной.части фосфорита, что приводит к сильному вспениванию реакционной массы эа счет выделения из ее объема углекислого газа Образование пены значительно осложняет эксплуатацию экстракционного оборудования, снижает его.производитель .ность и приводит к большим потерям фосфатного ангидрида. Известен экстрактор, состоящий нз двух цилиндрических емкостей равного объема, сообщающихся соединительными патрубками. Первая емкость реакционная, в.которой происходит процесс разложения карбонатной и фосфатной частей Фосфорита серной кислотой с образованием фосфорной кислоты, сульфата кальция и углекислого газа, выделякщегося из объема реакционной массы и приводящего к образованию стойкой пены на поверхности эксракционной пульпы. Вторая емкость " кристаллизационная, В ней протекает процесс кристаллизации сульфата кальция. Каждая емкость снабжена девятью мешалками, одна из которых расположена по оси емкости, течками-патрубками для ввода реагентов и вывода продуктов реакции. Фосфорит дозируют в реакционную емкость экстрактора объемным дозатором, .туда же подается заданное количестве серной кислоты и оборотная фосфорная кислота для поддержания необходимОго соотношения между твердой и жидкой Фазаье в объеме экстрактора. По завершению процесса кристаллизации сульфата кальция фосфатная пульпа из кристаллизационной СССР фосфатным сырьем; дающим .льную пену, в процессе экстракэ него фосфорной кислоты; явя фосфориты бассейнов Каратау,сеппа и др. За рубежом карбонатоединения входят в состав фосов Марокко, Флориды, Туниса и 2 ВстабцииляютКингныефори тадии экстиз высокоебует осоАппаратурное решени ракции фосфорной кисло карбонатных фосфоритов бой специфики,"ХпФ "4 Ф"дфопун аюьногй:баизмальствааводемкости погружньм насосом падается на Фильтрацию (11 .Однако данный экстрактор не содержит приспособления для предварительного смешения реагентов и разбрызгивания реакционной массы, что, в 5 свою очередь, не позволяет выделить углекислый гаэ из смеси в первоначальный момент разложения Фбсфорита,когда с кислотой реагирует только карбонатная часть сырья. Это приводит 10 к снижению производительности экст" рактора и потерям Фосфатного ангидрида при вспенивании реакционной массы.Целью изобретения является увеличение производительности экстрактора и уменьшение потерь фосфорного ангидрида.Поставленная цель достигается тем, что известковый экстрактор, содержащий реакционную и кристаллиза" ционную емкость с крышками, соединенные между собойпатрубками, мешалки, одна из которых расположена по оси реакционной емкости, течкУ и патрубки для ввода реагентов и вывода продуктов реакцииснабжен устройством для тонкослойного смешения реагента, механической обработки и разбрызгивания реакционной массы, установленное соосно мешалке, расположенной по оси реакционной емкости выше патрубков, соединяющих емкости.устройство дл, тонкослойного смешения реагентов, механической обработки и разбрызгивания реакционной массы выполнено в виде цилиндра, закрепленного на крышке емкости центробежного распылителя .и цилинд" рической обечайки со щелями, закрепленных внутри цилиндра на валу . 40 мешалки и разбрызгивателя в.виде пластин в форме прямоугольных тре", угольников, закрепленных вертикаль" но катетами на валу мешалки, большие стороны которых расположены под основанием цилиндра.Это позволяет осуществить начальное смешение реагентов в тонких слоях, повысить скорость взаимодействия между серной и карбонатной частью фосфорита и удалить выделяющийся углекислый гаэ из верхней час- ти реакционной емкости, что увеличивает производительность экстрактора и сокращает потери Фосфорного ангидрида.55На Фиг.1 дана схема экстрактора; на Фиг.2 - устройство для.смешения и разбрызгивания реакционной массы.Экстракторсостоит из реакционной 1 и кристаллизационной 2 емкостей 60 с крышками 3, сообщающихся между собой соединительными патрубками 4 . В экстрактор введены мешалки 5, одна из которых расположена по оси реакционной емкости. На крышке реакционной 65 емкости 2 закреплены течка б дляввода фосфорита и патрубки 7 и 8 дляподачи серной кислоты и фосфорнойкислоты соответственно, которые помещены над центральной мешалкой, 5,и патрубок для ввода оборотной фосФорной кислоты 9. Кристаллиэационная емкость имеет патрубок для вывода реакционной массы 10. Мешалка5, расположенная по оси реакционнойемкости, снабжена устройством длятонкослойного смешения реагентов,механической обработки и разбрызгивания реакционной массы, которое содержит цилиндр 11, установленный накрышке 3 соосно валу мешалки 5, Внутри.цилиндра 11 на валу мешалки 5закреплены центробежный распылитель12, выполненный в виде вертикальныхлопастей, и обечайка 13 со щелями,расположенная под центробежным распылителем 12. Под цилиндром 11 навалу мешалки 5 закреплен разбразгиватель, выполненный в виде пластин14 в форме прямоугольньи. треуголь"ников, закрепленных вертикально катетами на валу мешалки, причем горизонтально расположенные сТоронытреугольников находятся под цилиндром у основания и выходят за егопределы .в радиальном направлении.Экстрактор работает следующимобразом,Фосфорит подают на распылитель 12через течку б, в серную кислоту - .через патрубок 7. Оборотную фосфорную кислоту вводят в экстрактордвумя потоками; через патрубок 8на центробежный распылитель 12 (длявоздания. реакционной смеси) и черезпатрубок 9 (для поддержания необходимого соотношения между жидкойи твердой фазами в экстракторе) .Центробежным распылителем 12 реагенты последовательно наносятся настенки цилиндра 11. Образовавшаясмесь стекает по стенкам цилиндра 1 1и попадает под обечайку .13, откудачерез щели в ней истекает в видетонких плоских струй,Из обечайки 13 реакционная массапод действием силы тяжести попадает .на пластины 14 и раэбрыэгиваетсяими в верхней части реакционной емкости 1, Уровень массы в емкости 1поддерживается таким, чтобы он быпниже пластин 14. Указанные условия тонкослойного смешения реагентов, механической обработки и разбрызгивания реакционной вассы создают развитую поверхность контакта реагентов и увеличивают поверхность .контакта реакционной массы с воздухом, что значительно ускоряет протекание процесса разложения карбонатиых соединений, удаления выделяющегося углекислого газаи устраняет пенообраэование в экстракторе.Таким образом, предлагаемый экстрактор.позволяет повысить производительность и сократить потери фосфорного ангидрида. 5П р и м е р. Изготовлен зкстрак.тор, состоящий иэ реакционной и кристаллиэационной емкостей, диаметром 13 и высотой 10 м, закрытых крышками. В каждой емкости помеще О ны по 9 вешалок, в том числе одна по центру емкости, Валы мешалок приводятся во вращательное движение со скоростью 12 м/с с помощью электропривода мощностью 50 кВт. На крышке реакционной емкости -соосно центральной мешалке закреплен цилиндр диаметром 1200 и высотой 1100 мм. Внутри цилиндра на валу мешалки установлен центробежный распылитель, состоящий из 16-ти вертикально расположенных пластин, высотой 200 ма, толщиной 10 мк. Зазор между пластинами и стенками цилиндра 100 ьк. Под центральным распылителем поме" щена обечайка толщиной 10, диаметром 1190 и высотой 660 ьи, имеющая 64 вертикальные щели шириной 30 ьм. Под цилиндром на валу мешалки закреплен разбрызтиватель, выполненный иэ 8-ми пластин в виде прямоугольных треугольников, катеты которых имеют размеры 620 и 300 ма. Меньшими катетами пластины прикреплены к валу мешалки Над центробежньщ распылите" лем вблизи его оси помещена течка 35 сечением 300 х 200 ич и 2 патрубка диаметром 160 и 100 мк, Вторая емкость имеет патрубок диаметром 200 ьм. Емкость и крышка ее выполнены из углеродной стали, остальные детали 4 О из нержавеющей стали.Производительность экстрактора 60 т/ч по фосфориту, что на 18 т/ч выше, чем в известном экстракторе. Потери фосфатного ангидрида составляют 3 вместо 5,формула изобретения1. Экстрактор, включающий реакционную и кристаллизационную емкостис крышками, соединенные между собойпатрубками, мешалки, одна иэ которых расположена по оси реакционнойемкости, течку и патрубки для вводареагентов и вывода продуктов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения производительностии уменьшения потерь фосфорного ангидрида, он снабжен устройством длятонкослойного смешения реагентов, механической обработки и разбрызгиванияреакционной массы, установленноесоосно мешалки, расположенной по осиреакционной емкости, выае патрубков,соединяющих емкости,2, Экстрактор по п. 1, о т л нч а ю щ и й с я тем, что устрой- .ство для тонкослойного смешения реагентов, механической обработки иразбрызгивания реакционной массывыполнено в виде цилиндра, закрепленного на крышке емкости центробежного распылителя и цилиндрической обечайки со щелями, закрепленных внутри цилиндра на валу мешалки,и разбрызгивателя в виде пластинв Форме прямоугольных треугольников,закрепленных вертикально катетамина валу .мешалки, большие стороныкоторых расположены под основаниемцилиндра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Труды НИУИфа, вып. 235. М.,1979, с. 75 (прототип) .944602 Составитель 3. Александрова" едактор П Коссей Техред А. Бабинец Корр ек тор М. Шарошин г. Ужгород, Ул. Проектная,фПатен лиа Заказ 5189/5 . Тираж 7 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж