Реактор для получения фосфорной кислоты Советский патент 1989 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к оборудованию, применяемому для получения экстракционной фосфорной кислогы (ЭФК) с воздуш-ным )соб()м ох.лаждения реакционной пульпы.

Целью изобретения является повышение эффективности работы реактора за счет создания в нем направленной внутренней циркуляции пульпы.

На фи| . 1 схематично изображен поперечный разрез реактора по патрубку для ввода воздуха; на фиг. 2 - реактор, вид сверху; на фиг. 3 и 4 - варианты конструктивного выполнения реактора.

Реактор для получения фосфорной кислоты состоит из корпуса 1 с крышкой 2, внутри которого размешены мешалки 3. Внутренний объем реактора разделен перегородками с перетоками 4 на секции. У одной из перегородок 5, верхний срез которой выполнен Bbinie уровня реакционной пульпы (приблизительно на 50-300 мм), расположен

погруженный под уровень пульиы патрубок 6 для ввода воздуха. Патрубок 6 выполнен в виде прямоугольного короба, который выступающими меньшими сторопа.ми примыкает к перегородке 5, а болыпими своими сторонами расположен параллельно с зазором к этой перегородке, причем нижние кромки у внепших стенок этого короба вьпюлнены ниже, чем у внутренней его стенки. Над перегородкой 5 к крышке 2 прикреплена направляющая пластина 7. В кр1)Ипке2 распо. юже- ны патрубки для подачи ис.ходных реагентов (фосфата, серной кислоты, pacTiiO i;i разбавления) 8 и 9 и вывода продуктов реакции - 10 для отсоса газов на абсорбцию и II для подачи пульпы на фильтрацию.

Реактор работает следую иим образом.

По патрубкам 8 и 9 под крышку 2 реактора подаются исходные реагенты, которые размешиваются мен1алками 3. При разложении фосфата выделяется избыточное тепло

N

o

со

реакции, что ведет к повышению темиера- туры 1ульпы. Для поддержания температуры пульпы в заданном диапазоне (для ди- гидратного процесса 72-80°С, для полугид- ратиого - 90-100°С) по патрубку б от вентилятора подается воздух, который, барбо- тируя, через слой пульпы, охлаждает ее. За счет интенсивного тепломассообмена между постоянно обновляющимися жидкой (пульпой) и газовой (воздухом) фазами достигается высокая степень насыщения воздухом парами воды и, как следствие этого, низкие удельные затраты низконапорного (напор до 1000 мм вод. ст.) воздуха (700-800 им / /1 т фосфата для дигидратного процесса и 300-400 HM Vl т фосфата для полугидрат- ного процесса, соответственно, для зон разложения с температурой пульпы 80 и 98°С и для зон дозревания 73 и 85°С). Одновременно с охлаждением происходит циркуляция пульпы за счет ее переброски вместе с барботирующим воздухом через перегородку 5. Причем за счет малой величины подъема пульны (50-300 мм) и незначительного п()1 ружения патрубка 6 (400-700 мм - до 1000 мм) достигается высокий коэффициент погружения (,5-0,9), а следовательно, и значительная циркуляция пульпы (например, для нагрузки 40 т/ч по апатитовому концентрату требуется порядка 30.000 нм /ч воздуха напором 800 кг/м , который обеспе- чиг циркуляцию пульпы, по крайней мере, 10000 м /ч, что соответствует технологиче- cKoi i кратности циркуляции порядка 75). Обеспечение высокой кратности циркуляции пу.и.пы в зоне разложения реактора нозво- ,1яет добиться мини.мальных концентрацион- П1)1х и температурных отклонений по степени одпородности пульпы и повыщает степень изшечепия , из фосфата, а также дает возможность получить более однородный по г)анулометрическому составу фосфогипс, что определяет производительность стадии фи,Ц)Трации и всей системы в целом. Прохо- дя пос.;1едователыю все секции реактора, по перетокам в перегородках по периметру зоны разложения вдоль корпуса 1, пульпа частично попадает в зону дозревания, а час

0

s 5 0 5

тично вновь вовлекается в следующий цикл циркуляции. Отражательная пластина 7, направляя газожидкостный поток под углом к зеркалу пульпы, позволяет резко снизить брызгоунос при выводе отработанного воздуха из-под крыщки 2 реактора и далее по патрубку 10 - в систему абсорбции. Продукционная часть пульпы направляется устройствами И на фильтрацию.

Предложенное техническое рещение за счет совмещения процессов интенсивного воздущного охлаждения низконапорным воздухом, подаваемым, как правило, вентилятором, и организации направленной внутренней циркуляции пульпы в реакторе позволяет обойтись без применения специальных циркуляторов, что упрощает и удешевляет конструкцию, снижает эксплуатационные и энергетические затраты. При этом достигаются высокие технологические показатели по степени извлечения PaOs и системы- отмывки фосфогипса (аналитический коэффициент выхода может быть повышен на I-1,5% за счет создания интенсивной направленной рециркуляции пульпы в реакторе) .

Формула изобретения

Реактор для получения фосфорной кислоты, содержащий корпус с размеп1енными внутри перегородками, которые делят его объем на секции, расположенные в секциях мешалки, патрубки для ввода воздуха, заглубленные под уровень реак и1онной пульпы патрубки и устройства для ввода реагентов и вывода продуктов реакции, отличающийся тем, что, с целью повьипения эффективности работы за счет создания направленной внутренней циркуляции пульпы, патрубок для ввода воздуха выполнен в виде прямоугольного короба, который выступающими меньшими сторонами примыкает, а больц ей стороной параллельно с зазором установлен к одной из глухих перегородок, причем верхняя кромка последней расположена выше уровня пульпы, а нижние кромки у внешних стенок короба сделаны ниже,-чем у его ренней стенки.

5

дзиг.1

Изобретение относится к оборудованию, применяемому для получения экстракционной фосфорной кислоты, с воздушным охлаждением реакционной пульпы и позволяет повысить эффективность работы за счет создания направленной внутренней циркуляции пульпы в реакторе. Реактор содержит корпус с размещенными внутри перегородками, которые делят его объем на секции, расположенные в секциях мешалки, патрубки и устройства для ввода реагентов и вывода продуктов реакции, патрубок для ввода воздуха выполнен в виде прямоугольного короба, который выступающими меньшими сторонами примыкает, а большей стороной параллельно с зазором установлен к одной из глухих перегородок, причем верхняя кромка последней расположена выше уровня пульпы, а нижние кромки у внешних стенок короба сделаны ниже, чем у его внутренней стенки. 4 ил.

фиг. 2

-3

w

1

J i

// / / / / / Х Х.Л

-77 I 1/х /

/ / // 7/,

/

10

(ригЗ

5 В

Use

ч

AV

fG

и.