碳铵法磷铵生产中和反应罐制造技术

本实用新型专利技术提供一种碳铵法磷铵生产中和反应罐，其封闭的椭圆筒式罐体内中部竖位有与罐盖及罐底均有一定间隙的隔板将罐内隔分为进料和出料两个中和反应室，其各自的中央竖位悬有一搅拌，搅拌与罐壁、隔板之间各有一组环绕搅拌的加热盘管以供给中和反应所需的热量，连续将碳铵与磷酸同时投入到进料室的进料斗混合后流入罐内进行中和反应，物料由进料室经隔板下的空隙进入出料室，达到规定中和度的磷铵料浆经出料室上部的出料管口虹吸连续溢流出料，副产的ＣＯ↓［２］气体全部被集中经排气管孔被抽往回收利用系统并净化排放，较之老设备，该实用新型专利技术真正实现了磷铵中和生产的高效、高转化率、节能、低成本、安全和环保的目的。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用碳酸氢铵(以下简称碳铵)替代液氨与磷酸中和反应生产磷酸一铵的具有特制结构的新型中和反应罐(槽)，系化肥磷铵生产中关键设备的重大革新。
技术介绍
已知的碳铵法生产磷酸一铵的中和反应罐(槽)均为内有加热盘管和单轴单桨或单轴双桨搅拌的圆筒式结构，如中国专利申请公开号CN1094964A《用碳酸氢铵生产磷酸一铵工艺》的中和槽；以及中国专利授权公告号CN1048227C《一种以碳酸氢铵替代液氨生产磷铵的方法》的中和槽，均为上述结构。该类中和槽(罐)的主要技术缺陷是1、槽(罐)盖上的碳铵投料口为敞开式不封闭，不利于槽(罐)中中和反应产生的CO2等有害气体的集中回收利用，且这些有害气体将通过敞开的投料口大量逸出至槽(罐)外，严重污染操作空间和周围环境，不符合环保原则。2、该类槽(罐)均为投料、进料口在上面，出料口在下面的间歇式操作(如见中国专利CN1048227C的说明书及其附图)，不能实现生产的连续化，故其生产效率低、生产强度小。3、其间歇式进、出料的操作必将伴随着间歇式的使用蒸汽和电力，这无疑将耗损更多的能量(蒸汽和电力)，这违背节能原则。4、碳铵与磷酸之间的中和反应是固相与液相之间的化学反应，不如液相与液相之间的化学反应能瞬间完成，需要一定的化学反应时间，而该类槽(罐)均为单圆筒式，其搅拌均为单轴单桨或单轴双桨式，其中和反应的物料在槽(罐)内的运行轨迹均为单向下降螺旋线，在确定的搅拌转速下，物料的整个运行轨迹简单，运行路程也相对较短，即其可比容积内的物料停留时间即中和反应时间相对较短，在相同的可比时间内，其中和反应似不太完全、不太彻底，造成中和反应的转化率收得率较低。
技术实现思路
为了克服现有圆筒式单轴搅拌中和反应槽(罐)的上述各项技术缺陷，本技术提供一种完全革新的封闭椭圆筒式双室双轴双桨搅拌的中和反应罐，该新型中和反应罐由于其特制的结构，可使碳铵与磷酸的中和反应在封闭和连续进、出料的状态下，不仅节能减少蒸汽和电力的消耗，而且大大提高中和罐的使用效率和生产强度；在相同的可比容积和可比时间内，其中和反应有更充分的搅拌和更长的物料反应及停留时间，使中和反应更完全更彻底，因而使中和反应的转化率收得率达到最大值，其产品磷铵的质量完全优等符合国家标准，同时使中和反应所副产的CO2等有害气体完全被集中以回收利用并净化，达到充分消除污染，实现综合利用的环保目的。本技术所采用的技术方案是在本技术封闭椭圆筒式中和反应罐内中部沿短轴竖直位两侧平板罐壁之间焊有隔板，将罐体内隔分为进料、出料两个中和反应室，进料室为第一中和反应室，出料室为第二中和反应室，隔板与罐盖及罐底之间各有一定的间距空隙，进料室和出料室的各自中央竖位悬垂有一个单轴双桨搅拌，其各自的驱动传动部份电机、变速器、机架及联轴器顺序机械连接，并经机架安装固定在槽钢架上，槽钢架焊于罐盖上，用以对罐盖、罐体和搅拌系统的固定、支撑和承重。罐体口的角铁法兰与罐盖之间衬垫密封并用螺栓紧固，以实现罐内的密封不逸溢，两个搅拌轴各自穿过罐盖并与罐盖之间以填料函箱紧固滑动连接以稳定之，同时填料函箱也有密封和防止罐内气体和物料向外逸溢的作用，填料函箱安装焊于罐盖上。搅拌轴的下端安装有搅拌桨上部安装有除沫桨，原料碳铵与磷酸同时连续投入到进料斗中混合后流入进料室，并立即进行激烈的中和反应生成磷铵料浆。进料斗的上端管口法兰承重于槽钢架上，其之间衬垫密封并以螺栓紧固之，进料斗的下部斗管悬垂于进料室内，其下端管口稍浸没于罐内物料液面之下即稍低于罐体液面玻璃视孔的水平中线，而高于其下沿。使投料在密封状态下进行，以保障碳铵的粉末和磷酸的雾滴不被尾气净化系统的抽风机将其经罐盖上的排气管孔抽走，以避免物料的损失和回收利用系统管道设备的堵塞污染。排气管孔的下端管口穿焊于罐盖上，其上端管口法兰承重并焊于槽钢架上。调控投料量，绝对不使罐内的物料液面超过隔板的高度，即隔板的高度稍高于液面玻璃视孔的上沿，使罐内的物料只能通过隔板的下沿与罐底之间的空隙由进料室进入出料室。进料室中尚未完全反应尽的碳铵与磷酸随同磷铵料浆一块由进料室进入出料室继续进行中和反应，碳铵、磷酸及磷铵料浆分别在进料室即第一中和反应室和出料室即第二中和反应室的立体运行轨迹正好相反前者为自上而下的单向下降螺旋线，后者则为自下而上的单向上升螺旋线。物料在这样先自上而下旋转，后又自下而上旋转的总运行轨迹似立体曲线“S”形，此过程中，固相碳铵与液相磷酸之间将进行最充分的碰撞接触和足够的反应时间，以进行最彻底、最完全的中和反应，最大限度地生成转化为磷铵，实现中和生产的最大转化收得率。碳铵与磷酸的吸热中和反应所需热量由两组分别环绕在两个搅拌外与罐壁、隔板之间的加热蒸汽盘管连续供给。罐内物料的反应温度由分别安装在进料、出料两个中和反应室罐壁中部的电热温度计监测，并经控制进入加热盘管的生蒸汽的量来调控物料温度的高低。由安装焊于罐体一侧平板罐壁外并分置于隔板两旁进料、出料室之外的两组对称液面玻璃视孔观察罐内物料的液面高度，从而可以随时调控物料碳铵、磷酸的投放量或投放速度。达到规定中和度要求的磷铵料浆由出料室上部的出料管口虹吸连续溢流出料。出料管在罐内一端的管口朝下并浸没于罐内物料的液面之下即稍低于液面玻璃视孔的下沿，其在罐外一端的管口下沿必须适当高于罐内物料的液面即稍高于液面玻璃视孔的水平中线。这样通过虹吸作用，使磷铵料浆经溢流连续出料的同时，又杜绝了罐内中和反应副产的各种气体随同磷铵料浆一块溢流进入到磷铵生产的下道蒸发工序，避免因气体进入蒸发器内而恶化、降低蒸发效果。罐内进料、出料两个中和反应室所连续副产的大量CO2等有害气体在罐内封闭状态下，全部被集中通过穿焊于罐盖上的排气管孔经尾气净化系统的抽风机抽往回收利用系统并净化后排放，达到综合利用和环保的目的。罐盖上两组分置于进料室和出料室顶部的人孔及孔盖为检修罐内时开启之用；出料室下部的放料管为清理罐内时放料之用。本技术的技术特征还在于所述的两组液面玻璃视孔可以与出料管及放料管分别安装在罐体的两侧罐壁上，也可以安装在罐体的同一侧罐壁上。本技术的技术特征还在于所述的搅拌桨可以是平板式，也可以是透平式、锚式、框式。本技术的有益效果是较之现有的碳铵法生产磷酸一铵的各种中和反应罐(槽)，本技术不仅节能、连续化生产大大提高了中和设备的生产效率和强度，实现了中和反应的最佳转化收得率；还从根本上解决了现有碳铵法磷铵生产中对有害副产物CO2等气体不能完全集中回收利用的弊端，做到了生产操作空间和周围环境的净化和环保，本技术最终在保证产品质量的前提下，综合实现了碳铵法磷铵生产的高效、高收得率、节能、低成本、安全和环保的多重目的。附图说明附图1是本技术的剖示结构主视图，即II-II剖视、正视图。附图2是本技术主体部分的俯视图，即I-I视图。附图3是附图1的III-III剖面构造图及俯视图。附图4是附图1的IV-IV纵剖面视图。附图5是附图1的V-V纵剖面视图。附图6是附图2的VI-VI纵剖面构造图。图中1、填料函箱，2、人孔及孔盖，3、罐盖，4、罐体口角铁法兰，5、碳铵与磷酸混合进料斗，6、除沫桨，7、加热蒸汽盘管，8、搅拌轴，9、罐体，10、搅拌桨，11、搅拌驱动电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳铵法磷铵生产中和反应罐，其特征是：封闭的椭圆筒式双室双轴双桨搅拌的中和反应罐，其主结构为，在椭圆筒式罐体（９）内中部沿短轴竖位有一与罐盖（３）及罐底均有间距的焊于罐内两侧平板罐壁之间的隔板（２２）将罐内隔分为进料室（２７）和出料室（２５）两个中和反应室，两室各自的中央竖位悬垂有一搅拌，搅拌包括搅拌轴（８）、其下端的搅拌桨（１０）及上部的除沫桨（６），两个搅拌分别与罐壁、隔板（２２）之间各有一组以搅拌轴（８）为轴心且环绕搅拌的加热蒸汽盘管（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思敏，陈所安，
申请(专利权)人：陈所安，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]