УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАММОНИЙФОСФАТА Российский патент 1995 года по МПК C05B7/00 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к установкам для получения минеральных удобрений, например диаммонийфосфата, и может быть использовано также в других смежных отраслях промышленности.

Известна установка для получения минеральных удобрений на базе фосфатов аммония. Установка включает скоростной аммонизатор под давлением (САД) в качестве нейтрализационного оборудования, емкостной бак пульпы, связанный транспортными трубопроводами с САД и через насос с форсункой для диспергирования пульпы, расположенной в "голове" барабанного гранулятора-сушилки. Емкостной бак связан газовым трактом с "малым" абсорбером для очистки пароаммиачной смеси от аммиака и соединений фтора. Установка снабжена узлом "сухой" очистки теплоносителя, выходящего из БГС от пыли и двухступенчатым абсорбером для очистки от аммиака и фтора. Установка содержит узлы транспортирования гранулированного продукта, классификации и охлаждения товарной фракции готового продукта.

В качестве недостатков данной установки следует отметить низкую технологичность, а также невозможность получения диаммонийфосфата без резкого увеличения энергозатрат на рециркуляцию аммиака в системе.

Цель изобретения - повышение технологичности и снижение энергозатрат.

Это достигается тем, что установка для получения диаммонийфосфата, включающая два трубчатых реактора, соединенных с узлом грануляции и сушки, связанных с трубопроводом с узлом классификации и охлаждения продукта, дополнительно содержит отделитель пара, эжектор-смеситель и емкостной бак, при этом выход первого трубчатого реактора соединен трубопроводом с входом отделителя пара, снабженного патрубком выхода пульпы, связанного трубопроводом с входом второго трубчатого реактора, и патрубком выхода пара, связанного с входом эжектора-смесителя, выходной трубопровод которого расположен под слоем пульпы в емкостном баке, соединенном трубопроводом с входом эжектора-смесителя, а выход второго трубчатого реактора связан трубопроводом с узлом грануляции сушки, выполненного в виде барабанного гранулятора-сушилки.

Кроме того, установка дополнительно снабжена холодильником абсорбционных растворов и баком-усреднителем, причем вход холодильника трубопроводом связан с емкостным баком, а выход из него связан трубопроводом с входом эжектора-смесителя, бак-усреднитель связан с емкостным баком и с входом первого и второго трубчатых реакторов.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Установка включает дополнительный трубчатый реактор 1 с патрубками 2 и 3 подвода, частично нейтрализованной фосфорной кислоты и аммиака (жидкого) соответственно, куда предусмотрена подача (при необходимости) пара. Выход из трубчатого реактора 1 транспортным трубопроводом 4 соединен с разделительным сосудом 5, снабженным верхним патрубком 6 с регулятором 7 расхода отвода пароаммиачной смеси в узел очистки, а также нижним патрубком 8 с регулятором 9 расхода, соединенным транспортным трубопроводом 10 с штуцером 11 подвода пульпы основного трубчатого реактора 12, снабженного патрубками 3 и 13 подвода аммиака и стоков абсорбции. Выход из реактора 12 соединен транспортным трубопроводом 14 с диспергатором 15 продуктов нейтрализации, расположенным в "голове" барабанного гранулятора-сушилки (БГС) 16 (со стороны подачи топочных газов), который, в свою очередь, связан с газовым трактом с узлом 17 очистки теплоносителя, поступающего из ЧГС, который трубопроводом 18 абсорбционных растворов связан с баком-усреднителем 19. Трубопровод 20 отвода пароаммиачной смеси соединяет отделитель пара с входным штуцером 21 пара эжектора-смесителя 22, который снабжен также патрубком 23 ввода абсорбционных растворов. Выход из эжектора-смесителя 22 соединен транспортным трубопроводом 24 с емкостным баком 25, при этом конец трубопровода 24 заведен под слой жидкости в нем. Емкостной бак 25 абсорбционных растворов снабжен циркуляционным насосом 26, выходной патрубок 27 которого соединен транспортным трубопроводом 28 с теплообменником (холодильником) 29, выход из трубчатого пространства которого соединен трубопроводом 28 с входным штуцером 23 абсорбционных растворов эжектора-смесителя 22. Часть абсорбционного раствора может быть направлена в емкостной бак 25 в обход эжектора-смесителя 22 по трубопроводу 28. Патрубок 27 циркуляционного насоса 26 соединен трубопроводом 30 с входным штуцером 2 трубчатого реактора 1, соединенного также трубопроводом 31 с баком-усреднителем 19, который, в свою очередь, соединен трубопроводом 28 с входным штуцером 27 циркуляционного насоса 26. Бак-усреднитель 19 трубопроводом 32 связан также с входным штуцером 13 трубчатого реактора 12. Выход из БГС 16 связан трактом 33 транспортирования с узлами классификации 34 и охлаждения 35 продукта.

Процесс получения диаммонийфосфата на установке осуществляют следующим образом.

Предварительно нейтрализованная и усредненная фосфорная кислота концентрацией 40-45% Р₂О₅ с молярным отношением NH₃:H₃PO₄=0,30-0,70 по патрубку 2 поступает в трубчатый реактор 1, туда же через патрубок 3 подают жидкий аммиак из расчета получения продуктов нейтрализации с молярным отношением NH₃: H₃PO₄= 1,20-1,25. Продукты нейтрализации вместе с образующимся паром в виде парожидкостной эмульсии из трубчатого реактора 1 поступают в транспортный трубопровод 4, а затем под слой продуктов нейтрализации в разделительном сосуде 5. В сосуде 5 происходит разделение жидкой и паровой фаз парожидкостной эмульсии, усреднение состава жидкой фазы и донейтрализации. Давление в разделительном сосуде регулируется нагрузкой на трубчатый реактор 1, а также регулировкой расхода жидкой и паровой фаз регуляторами 9 и 7 расхода соответственно. Рабочее давление регулируется в пределах 1,5-2,0 ати, а температура - в пределах 120-140^оС.

Продукты нейтрализации (пульпа с молярным отношением NH₃:H₃PO₄=1,20-1,40) через патрубок 8 и регулятор 9 расхода по трубопроводу 10 поступает во входной патрубок 11 основного трубчатого реактора 12, куда подают также и жидкий аммиак в количестве, необходимом для получения продуктов нейтрализации с молярным отношением 1,65-1,70 в готовом продукте. С целью регулирования температуры и оптимизации технологического процесса в трубчатый реактор 12 через патрубок 13 подается часть усредненных стоков с абсорбции по трубопроводу 32 из бака-усреднителя 19. Продукты нейтрализации вместе с образующимся паром из трубчатого реактора 12 по трубопроводу 14 поступают в БГС 16, где диспергируются диспергатором 15 на завесу ретура. В "голову" БГС 16 поступают также топочные газы (220-270^оС). Гранулированный диаммонийфосфат из БГС 16 по тракту 33 транспортирования поступает в узел 34 классификации, а затем по тракту 33 поступает в узел 35 охлаждения готового продукта, а затем на склад. Отработанный теплоноситель из БГС 16 по газовому тракту поступает в узел 17 очистки теплоносителя, где очищается от пыли, аммиака и соединений фтора, а затем выбрасывается в атмосферу.

В узел 17 очистки подают часть ЭФК концентрацией 46-50% Р₂О₅ и воду, а образующиеся растворы абсорбции откачивают в бак-усреднитель 19 по трубопроводу 18.

Пароаммиачная смесь из разделительного сосуда 5 через патрубок 6 и регулятор 7 расхода по трубопроводу 20 поступает во входной штуцер 21 эжектора-смесителя 22, где смешивается с циркулирующим охлаждением абсорбционным раствором, поступающим через патрубок 23. Смесь пара и растворов абсорбции из эжектора-смесителя 22 по трубопроводу 24 поступает под слой растворов абсорбции в емкостном баке 25, куда подают также часть ЭФК конц. и воды для регулирования состава и свойств абсорбента. В эжекторе-смесителе 22 и в баке 25 происходит концентрация пара и абсорбции аммиака и соединений фтора с получением растворов ЭФК с молярным отношением NH₃:H₃PO₄=0,30-0,70. Растворы абсорбции (с 90-95^оС) из бака 25 циркуляционным насосом 26 через патрубок 27 и транспортный трубопровод 28 подаются частично в холодильник-теплообменник 29, а частично в бак-усреднитель 19. Охлажденный (до 50^оС) раствор абсорбента из холодильника-теплообменника 29 по трубопроводу 28 направляется во входной патрубок 23 эжектора-смесителя 22. Кроме того, предусматривается байпасная линия 28 для подачи охлажденных растворов в бак 25, минуя эжектор-смеситель. Подача частично нейтрализованных растворов ЭФК в штуцер 2 трубчатого реактора 1 возможна как по линии 30 с линии нагнетания циркуляционного насоса 26, так и из бака-усреднителя 19 по трубопроводу 31.

Установка для получения диаммонийфосфата включает узел нейтрализации в виде трубчатого реактора, транспортный трубопровод продуктов нейтрализации, барабанный гранулятор-сушилку, отделитель пара и узлы транспортирования, классификации, охлаждения готового продукта и очистки теплоносителя от пыли аммиака и соединений фтора. Установка дополнительно снабжена трубчатым реактором, выход которого соединен с транспортным трубопроводом, с входным штуцером основного реактора, с входным штуцером основного трубчатого реактора через отделитель пара, выполненный в виде разделительного сосуда, соединенного с узлом очистки, выполненным в виде эжекторного смесителя, установленного над емкостным баком. Установка снабжена теплообменником. Повышается технологичность процесса и снижаются энергозатраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАММОНИЙФОСФАТА, включающая два трубчатых реактора, соединенных с узлом грануляции и сушки, связанных трубопроводом с узлом классификации и охлаждения продукта, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит отделитель пара, эжектор-смеситель и емкостный бак, при этом выход первого трубчатого реактора соединен трубопроводом с входом отделителя пара, снабженного патрубком выхода пульпы, связанного трубопроводом с входом второго трубчатого реактора, и патрубком выхода пара, связанного со входом эжектора-смесителя, выходной трубопровод которого расположен под слоем пульпы в емкостном баке, соединенном трубопроводом с входом эжектора смесителя, а выход второго трубчатого реактора связан трубопроводом с узлом грануляции-сушки, выполненным в виде барабанного гранулятора-сушилки. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена холодильником абсорбционных растворов и баком-усреднителем, причем вход холодильника трубопроводом связан с емкостным баком, а выход из него связан трубопроводом с входом эжектора-смесителя, бак-усреднитель связан с емкостным баком и с входами первого и второго трубчатых реакторов.