Установка для концентрирования фосфорной кислоты Советский патент 1989 года по МПК B01D1/14 

TofTAuSo

3 атмосферу

СП

о

Ю

О 00 00

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства фосфорной кислоты и может быть использовано при получении концентрированных фосфорных кислот, применяемых в промышленности твердых и жидких минудобрений и кормовых фосфатов.

Цель изобретения - уменьшение тумано- образования и снижение расхода тепла на выпаривание.

На чертеже представлена принципиальная схема установки.

Установка включает топку 1 для сжигания топлива в смеси с воздухом, содер- жашую патрубки 2 и 3 подачи первичного и вторичного воздуха от коллектора 4 и патрубок 5 подачи топлива, а также патрубок 6 выхода теплоносителя, соединенный с выпарным аппаратом 7, воздушный коллектор 4 топки подключен к патрубку 8 камеры 9 воздушного охлаждения.

Выпарной аппарат 7 содержит несколько ступеней контакта, оборудованных газораспределительными тарелками 10 провального типа. Верхняя часть выпарного аппарата снабжена сепаратором 11 ударно-инерционного типа. Две верхние ступени контакта аппарата 7 имеют патрубки 12 ввода кислоты, которые связаны с линией 13 подачи исходной кислоты из бака 14 с насосом 15 и напорным баком 16. Сепаратор 11 и камера 9 воздушного охлаждения объединены с выпарным аппаратом 7 в единый корпус.

Камера 9 воздушного охлаждения снабжена патрубком 17 вывода продукционной кислоты, который соединен с баком 18, оснащенным насосом 19 для подачи кислоты в хранилише (не показано) продукционного раствора. Сепаратор 11 посредством газохода 20 соединен с первым абсорбером 21, который имеет патрубок 22 вывода поглошаюшей жидкости в бак 23, оборудованный насосом 24, который соединен посредством трубопровода 25 с абсорбером 21, соединенным газоходом 26 с вторым абсорбером 27, имеюшим патрубок 28 вывода поглотительного раствора в бак 29, снабженный насосом 30, подключенным к трубопроводу 31 подачи поглотительного раствора в абсорбер.

Установка работает следующим образом.

Природный газ или другое топливо в смеси с воздухом сжигают в топке 1, образуя газообразный теплоноситель с температурой 900-1300°С. Топочный газ в смеси с вторичным воздухом и нагретым воздухом после камеры 9 воздушного охлаждения концентратора при температуре 400- 550°С поступает через газораспределительную тарелку 10 выпарного аппарата 7. Газ, проходя снизу вверх через все ступени аппарата, контактирует с фосфорной кислотой в пенных слоях, образуемых в результате противоточного взаимодействия газа и жидкости.

Исходная кислота из напорного бака 16 распределяется на тарелки 10 аппарата

7. В зависимости от условий проведения процесса исходная кислота может подаваться либо на верхнюю тарелку, либо на нижерасположенную, или на обе верхние тарелки двумя потоками. Это связано с необхоQ димостью максимально утилизировать тепло отходящей из концентратора парогазовой смеси, охладив ее настолько, чтобы исключить процесс конденсации водяного пара, содержащегося в ней. Верхние ступени концентратора предназначены для предварительного подогрева кислоты, нижняя, под которую подается теплоноситель, является концентрационной ступенью, где происходит окончательный процесс испарения воды из кислоты.

QПосле выпарного аппарата парогазовая

смесь поступает в сепаратор 11 встроенного типа, в котором происходит очистка газа от брызг. Из сепаратора газ направляется в абсорберы 21 и 27, в которых после обработки поглотительными раство5 рами происходит его очистка от фосфорсодержащих соединений с получением продукционного раствора кремнефтористоводо- родной кислоты в первом абсорбере 21. Продукционная кислота с температурой

свыше 100°С в зависимости от конечной п концентрации стекает с нижней тарелки

концентратора в камеру 9 воздушного охлаждения, которая присоединена к корпусу аппарата 7, составляя ее продолжение. Такое соединение позволяет получить единое сооружение, представляющее собой колонный аппарат тарельчатого типа.

В камере воздушного охлаждения 9, оборудованной газораспределительной тарелкой 10, при взаимодействии атмосферного воздуха с горячей продукционной

0 кислотой в пенном слое идет процесс теплопередачи и частично массопередачи за счет донасыщения воздуха влагой из кислоты. Охлажденная до заданной температуры, обеспечивающей коррозионную стойкость коммуникаций и оборудования, кис5 лота поступает в приемную емкость 18, из которой перекачивается в хранилище. При этом за счет охлаждения продукционной кислоты происходит более полная утилизация тепла процесса, а нагретый воздух смешивается с основным потоком теплоно0 сителя. Пропорционально количеству поступающего с воздухом тепла, утилизированного в камере охлаждения, снижается расход топлива, подаваемого в топку на сжигание.

5Наличие камеры воздушного охлаждения

позволяет вести процесс концентрирования фосфорной кислоты при пониженных температурах газа, что обеспечивает снижение туманообразования за счет ликвидации

5

5 1502038

локальных перегревов, имеющих место в бар-ннкаций и насосного оборудования и увели- ботажной установке. Концентрация образую-чивает срок их эксплуатации в 2-3 раза, шегося в этих условиях тумана фосфорной кислоты в отходящем газе составляетФормула изобретения 0,05--0,10 г/нм , что резко снижает велн-5

чину безвозвратных потерь PjOs и повышаетУстановка для концентрирования фос- экономичность процесса концентрированияфорной кислоты, содержащая многоступен- в целом. Кроме того, уменьшаются проб-чатый тарельчатый выпарной аппарат, под- лемы по очистке отходящих фтористыхключенную к нему топку, абсорберы, сбор- газов, НИКИ устройства для подачи и отвода кислоты, отличающаяся тем, что, с целью

Утилизация тепла из отходящего газауменьшения туманообразования и снижения

и продукционной кислоты в предлагаемойрасхода тепла на выпаривание, она снабустановке позволяет снизить величину тепло-жена тарельчатой камерой воздушного

потерь до 5%, интенсифицируя тем самымохлаждения кислоты, установленной в нижпроцесс концентрирования. Снижение тем-15 ней части выпарного аппарата и снабператур продукционной кислоты до 70-80°Сженной патрубком ввода охлаждающего

резко уменьшает коррозию кислотных комму-воздуха.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства экстракционной фосфорной кислоты, может быть использовано в промышленности минеральных удобрений и кормовых фосфатов, позволяет уменьшить туманообразование и снизить расход тепла на выпаривание. Устройства содержит многоступенчатый тарельчатый выпарной аппарат 7, установленную под ним камеру 9 воздушного охлаждения, топку 1, абсорберы 21, 27, баки 14, 18, 23, 29. Камера 9 снабжена патрубком 6 подачи охлаждающего воздуха. При работе установки в камере воздушного охлаждения при взаимодействии воздуха с горячей продукционной кислотой в пенном слое происходит охлаждение кислоты до заданной температуры, при этом обеспечивается более полная утилизация тепла, что позволяет вести процесс выпаривания при пониженных температурах газа. 1 ил.