Установка для получения фосфорной кислоты Советский патент 1990 года по МПК B01D11/02 B01D3/32 

ой кислоты (не показан), а с аппарата промыв- и фосфогипса - в сборник фильтратов (не Показан), Вентилятор 2 соединен газоходом 10 b газораспределительным устройством 11, которое установлено перпендикулярно газоходу 10, погружено внутрь корпуса экстрактора 3 в слой реакционной пульпы и выполнено в виде fiByx. полых элементов 12с открытыми торцами i13 и щелевыми отверстиями 14 на боковых стенках, причем торцы направлены в сторону ближайших валов с мешалками 15, которые приводятся во вращение двигателями 16.

Установка работает следующим образом.

В емкости 1 загружают фосфатное сырье, которое через дозатор (не показан) подается по транспортеру 4 в экстрактор 3. Для предотвращения слеживания фосфатного сырья через емкость 1 продувают с помощью вентилятора 2 воздух, который к дальнейшем по газоходу 10 подают в газораспределительное устройство 11, которое находится внутри корпуса экстрактора 3 и погружено в слой реакционной пульпы. Через щелевые отверстия 14 в боковой Jac- |ти газораспределительного устройства 11 {внутрь устройства проникает реакционная пульпа, которая дробится на капли под воз- I действием газового потока, на выходе из j полых элементов 12 в сечении торцовых отверстий 14 поток превращается в газожидкостный, что существенным образом улучшает процесс дальнейшего смешения подаваемого воздуха с пульпой, исключа- I ет вероятность образования больших пузы- : рей газа, внутри которых находились бы I пылевидные частицы фосфатного сырья. Всплытие данных пузырей приводит к тому, что большая часть фосфатного сырья, находящегося в них, попадает в абсорбер, а из него - в атмосферу. Так как торцы 13 газораспределительного устройства 11 направлены в сторону мешалок 15, приводимых во вращение двигателями 16, то мешалки 15 втягивают в себя газожидкостный поток и .еще больше дробят пузырьки газа. При этом скорость теплообменныХ процессов резко возрастает, так как резко возрастает поверхность контакта между газом и жидкостью, что также исключает проскок из экстрактора поступившего с воздушным потоком фос- фатного сырья. Далее пульпа из экстрактора поступает в аппарат 7 разделения пульпы, где пульпа разделяется на фосфорную кислоту,которая удаляется, и фосфогипс, который проходит последовательно несколько стадий промывки в аппарате 8 промывки, фосфогипс на транспортере 9 удаляется в отвал, а фосфорная кислота - в сборники фильтрата. Газ из экстрактора 3 отсасывается в абсорбер 6, очищается и удаляется в атмосферу.

Внутри газораспределительного устройства могут быть установлены кольцевые пластины 17, прикрепленные к боковым стенкам устройства и совмещенные к ближайшим к газоходу краям щелевых отверстий. При этом пульпа проникает внутрь газораспределительного устройства, не 0 встречая сопротивление газового потока, движется по кольцевой пластине и стекает 8 поток газа. Так как из-за уменьшения живого сечения скорость газа увеличивается, то дробление пульпы на капли происходит 5 более эффективно (до меиьш к размйрог капель), кроме того, внутрь газораспределительного устройства поступает большее количество пульпы и газожидкостный поток на выходе из торцовых отверстий имеет боль- 0 шую концентрацию кзпел irt. следовательно, дальнейший про-есс смешен1 й жидкости с газом происходит более интенсивно.

П р и м е р ы 1-6. Эксперименты прово- 5 дят на предлагаемой установке, только отношение расстояния от края щелевого отверстия (края ближайшего к торцу) I до торца к диаметру d газораспределительного устройства выбирают разным. Эксперимен- 0 ты проводят для систем вода - воздух, газораспределительное устройство погружено на глубину 0,5 м, а скорость движения газа в нем составляет 8 м/с.

Результаты экспериментов сведены в 5 таблицу.

При отношении(Уменее двух газовый поток не успевает равномерно распределить капли жидкости по поперечному сечению каналов и в центральной части отверстий 13 0 газовый поток движется практически без капель, который и образует большие газовые пузыри. Так как значительная доля газа всплывает в пульпе больших пузырей и, следовательно, поверхность контакта между 5 газом и жидкостью не велика, то коэффициент обьемной массоотдачи также мал. С увеличением длины канала концентрация капель выравнивается по поперечному сечению, что приводи.т к увеличению коэффи- 0 циёнта объемной массоотдачи.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет упростить технологический процесс, так как исключается целый ряд оборудования: циклон, рукавный фильтр, 5 промывная башня йт.д.Установка также менее энергоемкая, так как исключает оборотный цикл и, следовательно, не потребляет больше электроэнергии для работы насосов. Фосфатное сырье, выходившее ранее через рукавный фильтр, теперь полностью

улавливается в экстракторе и, следовательно, потери фосфатного сырья снижаются. Это -обусловлено тем, что подача внутрь пульпы охлажденного воздуха, прошедшего через фосфатное сырье, позволяет отка- заться от использования промывочной башни, вакуумиспарителя, целого ряда насосов и необходимости циркуляции значительного количества воды, подаваемой на охлаждение в промывочной башне. Аналогично снижаются потери фосфатного сырья, так как воздух, подаваемый через сырье на складе для предотвращения слеживания сырья, подается внутрь пульпы и смешивается с пульпой в распределительном уст- ройстве, что позволяет уловить в пульпе все частицы фосфатов, находящиеся в воздушном потоке.

Таким образом, выводятся из технологического процесса циклон и рукавные фильтры, эксплуатация которых чрезвычайно сложна, а эффективность невысока, так как приводило к выбросу в атмосферу большого количества фосфатного сырья. Введение внутрь пульпы воздуха интенси- фицирует процессы перемешивания и охлаждения, что позволяет увеличить производительность экстракторов

Формулаизобретения

1. Установка для получения фосфорной кислоты. Содержащая емкость для фосфатного сырья, вентилятор с выхлопным патрубком и газоходом, соединенный с верхней частью емкости, экстрактор с мно-

говальными мешалками, соединенный с помощью транспортера с емкостью, сборник серной кислоты, абсорбер, аппараты для разделения и промывки фосфогипса, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологической схемы установки, снижения потерь фосфатного сырья и энергозатрат путем улавливания частиц фосфатного сырья слоем реакционной пульпы, экстрактор снабжен газораспределительным устройством, помещенным между валами смежных мешалок и выполненным в виде двух полых элементов, соединенных между собой торцами, с открытыми противоположными торцами, в боковых стенках элементов выполнены вертикальные щелевые отверстия, элементы установлены горизонтально или наклонно с опущенными вниз полыми торцами, при этом выхлопной патрубок вентилятора соединен с помощью газохода с местом соединения полых элементов.

2.Установка по п. 1, отличающая- с я тем, что газораспределительное устройство выполнено цилиндрическим и снабженокольцевымипластинами, установленными внутри полых элементов, и прикрепленными к их боковым стенкам и совмещенными с ближайшими к газоходу краями щелевых отверстий.

3.Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что отношение расстояния от края щелевого отверстия, ближайшего к торцу, до торца к диаметру полого элемента не менее 2.

.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для производства фосфорной кислоты. Изобретение позволяет упростить технологическую схему установки, снизить потери фосфатного сырья и энергозатраты. Это достигается тем, что в установке для получения фосфорной кислоты, содержащей склад фосфатного сырья, вентилятор, соединенный с верхней частью склада, экстрактор с многовальными мешалками, соединенный с помощью транспортера со складом, сборник серной кислоты, абсорбер, аппараты для разделения и промывки фосфогипса, экстрактор снабжен газораспределительным устройством, помещенным между валами смежных мешалок и выполненным в виде двух полых каналов, соединенных между собой торцами, с противоположными открытыми торцами, в боковых стенках каналов выполнены вертикальные щелевые отверстия, каналы установлены горизонтально или наклонно с опущенными вниз повыми торцами, выхлопной патрубок вентилятора соединен с помощью газохода с местом соединения каналов. Газораспределительное устройство выполнено цилиндрическим и снабжено кольцевыми пластинами, установленными внутри каналов и прикрепленными к их боковым стенкам и совмещенными с ближайшими к газоходу краями щелевых отверстий, а отношение расстояния от края щелевого отверстия, ближайшего к торцу, до торца к диаметру канала не менее двух. 2 з.п. ф-лы, 4 ил, 1 табл.

9

ft/uJ