扰动式中和反应器制造技术

一种扰动式中和反应器，由三根直径不同的空心管相互套连构成阶梯串接状，在气氨管外部套连有一阶反应段，在一阶反应段外部套连有二阶反应段，二阶反应段另一端与闪蒸室上外连的循环管相连通，在气氨管的后段内腔壁面开设有数条外凹的扰动喷道，一阶反应段周向连接有磷酸加入管。当气氨以一定压力流速喷出扰动喷道后，则与加入磷酸产生强烈中和反应，是一种适用于料浆法生产磷铵的理想设备，可节省设备成本近４０万元，提高含氮量４％左右。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化工设备，特别是一种在磷铵化肥生产中所使用的扰动式中和反应器。目前用料浆法生产磷铵的设备如附图说明图1所示，把酸和氨气通入中和槽1中，通过电机2带动搅拌浆3进行连续的搅拌，经搅拌后的物料进入到蒸发给料槽4中，再通过泵5将物料打入到闪蒸室6中，并通过泵7进行循环后溢流到第2个闪蒸室10中进行再次循环，最后进入造粒机11中进行造粒，在各料浆循环管9内串装有加热器8。这种料浆法磷铵生产设备的缺点在于生产线长，所用设备台数多，特别是中和槽罐1及蒸发给料槽4体积较大而用材量多，而且由于有强酸的腐蚀作用，所用材料均要选用价格昂贵的不锈钢，所以设备造价很高，就年产3万吨磷铵的该两组设备来讲，其造价及配套用设备成本近40万元。另外，氨气通入中和槽内后，是靠转动的搅拌浆将其与液体的磷酸进行一般的中和反应的，因而其中和效果及氨的利用率较低，生产周期长、生产出的磷铵产品的含氮量只有11％左右，使化肥的有效成份偏低，而售价也低。此外，其设备多，能耗也大。本技术的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种可取代中和槽和蒸发给料槽的，带有扰动螺旋喷管段的结构简单，造价低廉的扰动式中和反应器。本技术的目的是通过下面的技术方案实现的，在气氨管外部套连有一阶反应段，在一阶反应段外部套连有二阶反应段，二阶反应段另一端与闪蒸室上的料浆循环管连通，一阶反应段上连接有一进酸管，气氨管前段内腔设置有螺旋线状的放射状喷道，各管通过法兰连接成阶梯形串接套管状，当气氨以一定压力和流速通过气氨管的螺旋段喷射出旋转气流后则迅速与通入的磷酸产生中和反应，然后在气氨流推动下从一阶反应段进入到二阶反应段尔后输入下一工序段。由上可见，本技术的效果是显著的第一，结构简单，体积及用料量大幅度减少，使该部分设备成本比现有该部分设备下降近400倍。第二，带螺旋段的气氨管的巧妙设计，使旋转喷出的气氨能与加入的磷酸液快速中和反应，完全替代了原中和槽及搅拌浆的综合效果。简化了设备台数和占地面积，尤其是降低了设备成本。第三，阶梯状的不同直径的扩展连接方式，既有利于增大反应容积，扩大反应接触面积，又可延长反应时间，提高了中和度及化肥的有效成份的含量。第四，去掉了两台电机，节省了能耗。本技术的具体结构是由下面的附图及其实施例实现的图1是现有技术设备流程简图。图2是本技术的结构剖面图。图3是图2的A－A剖面图。图4是图2的B－B剖面图。图5是图2中磷酸加入管的另一种结构形式放大图。下面将结合附图2至5对本技术的结构进行详细地说明三根直径不同的空心管相互套连构成阶梯串接状，在气氨管12外部套连有一阶反应段13，在一阶反应段13外部套连有二阶反应段15，二阶反应段15另一端与闪蒸室上外连的循环管9相连通，在气氨管12的后段内腔壁面开设有数条外凹的扰动喷道12D，一阶反应段14周向连接有磷酸加入管14。参见图2和图3本技术的结构特征还在于气氨管12后段内腔有一直径逐渐减小的锥形收缩增压段12B，收缩增压段12B后部是一等直径的过滤段12C，从过渡段12C端至气氨管12未端之间是一直径逐渐增大的锥形扩张段12E，在整个锥形扩张段12E的轴向段长内开设有数条沿周向旋转的螺旋形或放射状的沿径向外凹的扰动喷道12D，磷酸加入管14设置在一阶反应段13周向的上半弧壁上并与一阶反应段13内腔贯通，磷酸加入管14设置在一阶反应段13轴向中后段之间的段长内，二阶反应段15连接在闪蒸室循环管9串接的加热器8的上段。参见图2、图4和图5本技术的结构特征还在于沿径向外凹的扰动喷道12D沿其自身的轴向外凹的深度为等深或由里向外的变深状，磷酸加入管14设置在气氨管12末端的上方前侧，磷酸加入管14沿一阶反应段13上周壁设置1个或沿上周壁呈扇状设置数个，在气氨管12、一阶反应段13及二阶反应段15外周均设置有沿径向外凸的连接法兰12A、13A和13B以及15A，各法兰通过螺栓16穿连固定，在各相邻法兰之间设置有密封件17。参见图1和图4本技术的工作原理是气氨由气氨管12加入，在收缩增压段12D被增压加速，然后通过过滤段12C缓冲后又突然膨胀扩张，并以很高的压力、流速沿外凹的扰动喷道12D喷出并与加入的酸产生强烈接触的反应，由于扰动喷道12D呈螺旋放射或直线放射状，因而，使高速气氨流能以极高的伞射状或螺旋状的旋涡喷雾状喷出，与加入的酸产生剧烈反应，其作用如同一个高速转动的搅拌桨的作用。反应后生成的料浆在气流作用下由较小的直径腔进入具有较大容积的二阶反应段，是为了增大反应接触面积提高反应效果，因为容积增大后，相当于气流速度减慢，中和反应时间增加，达到了一定的中和反应时间的要求，所以，应设置有相套装的阶梯状。酸加入管可设置一个，此时，应连接在一阶反应段的上周顶壁点，如图3所示。同样，也可设计成如图4所示的沿上半弧壁间隔设置，以使通入的酸分成若干小流股，以达到与气氨喷道喷出的旋转气体具有更分散的、更大面积接触效果，以达到最佳的中和反应效果和高的含氮量水准。权利要求1.扰动式中和反应器，其特征在于三根直径不同的空心管相互套连构成阶梯串接状，在气氨管12外部套连有一阶反应段13，在一阶反应段13外部套连有二阶反应段15，二阶反应段15另一端与闪蒸室上外连的循环管9相连通，在气氨管12的后段内腔壁面开设有数条外凹的扰动喷道12D，一阶反应段14周向连接有磷酸加入管14。2.按照权利要求1所述的扰动式中和反应器，其特征在于气氨管12后段内腔有一直径逐渐减小的锥形收缩增压段12B，收缩增压段12B后部是一等直径的过滤段12C，从过渡段12C端至气氨管12未端之间是一直径逐渐增大的锥形扩张段12E，在整个锥形扩张段12E的轴向段长内开设有数条沿周向旋转的螺旋形或放射状的沿径向外凹的扰动喷道12D，磷酸加入管14设置在一阶反应段13周向的上半弧壁上并与一阶反应段13内腔贯通，磷酸加入管14设置在一阶反应段13轴向中后段之间的段长内，二阶反应段15连接在闪蒸室循环管9串接的加热器8的上段。3.按照权利要求1或2所述的扰动式中和反应器，其特征在于沿径向外凹的扰动喷道12D沿其自身的轴向外凹的深度为等深或由里向外的变深状，磷酸加入管14设置在气氨管12末端的上方前侧，磷酸加入管14沿一阶反应段13上周壁设置1个或沿上周壁呈扇状设置数个，在气氨管12、一阶反应段13及二阶反应段15外周均设置有沿径向外凸的连接法兰12A、13A和13B以及15A，各法兰通过螺栓16穿连固定，在各相邻法兰之间设置有密封件17。专利摘要一种扰动式中和反应器，由三根直径不同的空心管相互套连构成阶梯串接状，在气氨管外部套连有一阶反应段，在一阶反应段外部套连有二阶反应段，二阶反应段另一端与闪蒸室上外连的循环管相连通，在气氨管的后段内腔壁面开设有数条外凹的扰动喷道，一阶反应段周向连接有磷酸加入管。当气氨以一定压力流速喷出扰动喷道后，则与加入磷酸产生强烈中和反应，是一种适用于料浆法生产磷铵的理想设备，可节省设备成本近40万元，提高含氮量4％左右。文档编号C05B7/00GK2124062SQ9222578公开日1992年12月9日 申请日期1992年6月29日 优先权日1992年6月29本文档来自技高网...

【技术保护点】
扰动式中和反应器，其特征在于：三根直径不同的空心管相互套连构成阶梯串接状，在气氨管１２外部套连有一阶反应段１３，在一阶反应段１３外部套连有二阶反应段１５，二阶反应段１５另一端与闪蒸室上外连的循环管９相连通，在气氨管１２的后段内腔壁面开设有数条外凹的扰动喷道１２Ｄ，一阶反应段１４周向连接有磷酸加入管１４。２、按照权利要求１所述的扰动式中和反应器，其特征在于：气氨管１２后段内腔有一直径逐渐减小的锥形收缩增压段１２Ｂ，收缩增压段１２Ｂ后部是一等直径的过滤段１２Ｃ，从过渡段１２Ｃ端至气氨管１２未端之间是一直径逐渐增大的锥形扩张段１２Ｅ，在整个锥形扩张段１２Ｅ的轴向段长内开设有数条沿周向旋转的螺旋形或放射状的沿径向外凹的扰动喷道１２Ｄ，磷酸加入管１４设置在一阶反应段１３周向的上半弧壁上并与一阶反应段１３内腔贯通，磷酸加入管１４设置在一阶反应段１３轴向中后段之间的段长内，二阶反应段１５连接在闪蒸室循环管９串接的加热器８的上段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田文峰，王继刚，刘三强，张淑兰，骆焕俊，许振义，阎保生，肖吉男，曹晓军，
申请(专利权)人：遵化市化肥厂，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]