硫酸、氨管式反应器的制作方法
专利名称：硫酸、氨管式反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硫酸、氨管式反应器，具体地说是用于将硫酸、氨、洗涤液加到管式反应器的入口端，反应管伸进造粒机内，反应生成的高温料浆垂直喷入造粒机内物料床层上，属于复合肥行业反应设备技术领域。
背景技术：
目前，在复合肥生产工艺中，氨和磷酸；混酸以及硫酸，在管式反应器内进行反应，生成高温低湿料浆，该热熔体料浆在造粒机内均匀的喷涂于造粒物料的表面，同时，大量的反应热使造粒床层温度升高，使部分原料融化及溶解，来满足造粒所需的液相，而不是传统团粒使用蒸汽或水帮助造粒，并提供复合肥中的有效养分。
在复合肥生产中管式反应器主要采用以下两种一种为磷铵联产复合肥装置(十字管反应器)，另一种为低温转化硫基复合肥生产装置(混酸反应器)。与本发明较为接近的为十字管反应器。通常所说的管式反应器是指十字管反应器。磷酸和硫酸分别进入十字管反应器相对两支管中，在这里二者充分混合后，再与中心管来的气氨(或液氨有时加水)进行反应。进入的氨量应使磷酸硫酸全部中和，反应生产的料浆通过一肘型管喷到造粒机中。它主要用于磷酸一铵、磷酸二铵的生产，在其返料系统中添加钾盐，则生产复合肥产品。磷酸为弱酸，硫酸为强酸，磷酸与氨反应，反应温度在160℃以下，硫酸与氨反应，反应温度在350℃以上，在硫酸与氨反应时产生的高温、高压、强腐蚀性情况下，目前十字管反应器是无法实现的，其使用寿命仅为几天时间，所以美国田纳斯管理局设计硫酸、氨分别为双管，喷咀埋在造粒机料层内反应，这样反应不充分，氨损失大，反应热能利用率低，反应过程中对造粒有副作用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种硫酸与氨在管内进行反应，能释放大量的反应热，能将造粒机内部固体物料融化及溶解，改变了原料的物性，保证了造粒在较低的水份条件下能够成粒，复合肥产品外观光泽、强度高、产品质量好的硫酸、氨管式反应器。
本发明的主要解决方案是这样实现的本发明主要采用在反应管体1内装有反应管2，反应管体盖3装在反应管体1端部法兰上，喷嘴部件4垂直装在反应管体1上，在反应管体1上分别设有氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7及硫酸入口8。
本发明与已有技术相比具有以下优点1、节能效果显著由于硫酸、氨的反应产生大量的反应热(6648kj/kgnh3)，管式反应器喷出的高温低湿料浆使得造粒料层温度上升、熔融液相量增高，从而造粒机出口物料水份降低至2.0％～2.5％，造粒物料的水份含量显著降低；成粒率上升，返料比下降，提高了装置的生产能力；洗涤液能回收，即解决了湿法除尘系统洗涤液的回收问题，又降低了原料消耗；造粒过程无需使用蒸汽，减少了锅炉的投资；干燥系统负荷低，减少了干燥所需的能耗，提高了干燥机的干燥能力。
2、产品质量有所提升颗粒外型光滑度增强；颗粒强度增高，可达20N以上，最高可达34N，产品抗结块能力增强；造粒波动小，产品养分波动小。
3、可有效解决尿基复肥物性差的问题能有效地解决生产过程中尿素大量溶解给生产带来的液相超标，起大球等问题，保证了装置的稳定运行。
4、可有效防止不良副反应的发生采用硫酸、氨管式反应器替代传统的硫酸、氨喷管，由于管式反应器喷出的料浆为硫酸铵，无游离硫酸存在，从而彻底避免了副反应的发生，有效地保证了造粒的稳定性，同时可减少氨的损耗。
5、可有效提高装置的操作弹性通过调节酸、氨及洗涤液流量，即管式反应器的运行负荷。在不同的配方、原料、季节等条件下均可保证有良好的造粒效果，从而使装置在不同季节，采用不同原料，各种养分配比均可生产，有效地提高了装置的生产操作弹性，适合多品种生产。
6、原料适应性强，可选用范围广，无需硫铵及粘性调理剂的加入，各原料经过调整管式反应器的流量均能保证良好成粒，保证造粒的成粒率达60％以上。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述本发明主要由反应管体1、反应管2、反应管体盖3、喷嘴部件4、气氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7、硫酸入口8等组成。
本发明主要采用在反应管体1内装有反应管2，反应管体盖3装在反应管体1端部法兰上，喷嘴部件4垂直装在反应管体1上，采用螺纹联接，可自由装御，便于堵塞清理。喷嘴部件4采用特别材料制作，螺纹连接。在反应管体1上分别设有氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7及硫酸入口8。气氨入口5用螺丝法兰固定可装可折。洗涤液入口6直接焊接。蒸汽入口7其主要功能为吹扫，防止停车后硫铵板结在管式反应器内，可直接焊接。
本发明反应管体1、反应管2，反应管体盖3、喷嘴部件4、气氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7、硫酸入口8均采用耐蚀镍基合金很强的材料制成。其压力为3～4公斤，反应温度350°，硫酸和合成氨有腐蚀性。
硫酸、氨管式反应器工艺参数硫酸30～100kg/t产品；氨15～40kg/t产品；洗涤液0～150kg/t产品。
本发明的工作原理及工作过程来自原料工序的各种固体原料和系统内的返料进入转鼓造粒机。由硫酸泵送来的硫酸和来自氨罐(或合成氨装置)的液氨，经计量后加入到管式反应器内，在气温高时，用氨罐的压力进行直接输送液氨；当气温低时，用液氨泵进行输送。使用氨蒸发器使液氨气化，或采用低压蒸汽进入管式反应器的前部，将液氨汽化，为回收系统内的洗涤液，将来自循环泵的洗涤液同时加入管式反应器。硫酸与氨在反应管内进行完全反应，进入的氨量应使硫酸全部中和，生成硫酸铵。反应管中生成的硫酸铵通过与反应管成直角的喷嘴喷出。由于在管式反应器中加入了回收料浆，且硫酸与氨的反应热大，所以反应管内的物流为气、液混合体，该物流经喷嘴喷出时，在高压气流作用下，出反应器的硫酸铵被良好的雾化并均匀地喷洒在造粒机内的物料床层上。
权利要求
1.一种硫酸、氨管式反应器，包括反应管体(1)，其特征是采用在反应管体(1)内装有反应管(2)，反应管体盖(3)装在反应管体(1)端部法兰上，喷嘴部件(4)垂直装在反应管体(1)上。
2.根据权利要求1所述的硫酸、氨管式反应器，其特征在于所述的反应管体(1)上分别设有氨入口(5)、洗涤液入口(6)、蒸汽入口(7)及硫酸入口(8)。
3.根据权利要求1所述的硫酸、氨管式反应器，其特征在于所述的反应管体(1)、反应管(2)、反应管体盖(3)、喷嘴部件(4)、气氨入口(5)、洗涤液入口(6)、蒸汽入口(7)、硫酸入口(8)均采用耐蚀镍基合金材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种硫酸、氨管式反应器，属于复合肥行业反应设备技术领域。其主要采用在反应管体内装有反应管，反应管体盖装在反应管体端部法兰上，喷嘴部件垂直装在反应管体上，在反应管体上分别设有氨入口、洗涤液入口、蒸汽入口及硫酸入口。其结构和材质可耐高温、高压、强腐蚀性。本发明将硫酸、氨、洗涤液加到管式反应器的入口端，反应生成的高温料浆垂直喷入造粒机内物料床层上，能释放大量的反应热，将造粒机内部固体物料融化及溶解，改变了原料的物性，保证了造粒在较低的水份条件下能够成粒，外观光泽、强度高、产品质量好；生产成本低，能节约能耗。
文档编号C05G5/00GK1807367SQ20061003810
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月27日 优先权日2006年1月27日
发明者许洪兴 申请人:许洪兴
技术领域：
本发明涉及一种硫酸、氨管式反应器，具体地说是用于将硫酸、氨、洗涤液加到管式反应器的入口端，反应管伸进造粒机内，反应生成的高温料浆垂直喷入造粒机内物料床层上，属于复合肥行业反应设备技术领域。
背景技术：
目前，在复合肥生产工艺中，氨和磷酸；混酸以及硫酸，在管式反应器内进行反应，生成高温低湿料浆，该热熔体料浆在造粒机内均匀的喷涂于造粒物料的表面，同时，大量的反应热使造粒床层温度升高，使部分原料融化及溶解，来满足造粒所需的液相，而不是传统团粒使用蒸汽或水帮助造粒，并提供复合肥中的有效养分。
在复合肥生产中管式反应器主要采用以下两种一种为磷铵联产复合肥装置(十字管反应器)，另一种为低温转化硫基复合肥生产装置(混酸反应器)。与本发明较为接近的为十字管反应器。通常所说的管式反应器是指十字管反应器。磷酸和硫酸分别进入十字管反应器相对两支管中，在这里二者充分混合后，再与中心管来的气氨(或液氨有时加水)进行反应。进入的氨量应使磷酸硫酸全部中和，反应生产的料浆通过一肘型管喷到造粒机中。它主要用于磷酸一铵、磷酸二铵的生产，在其返料系统中添加钾盐，则生产复合肥产品。磷酸为弱酸，硫酸为强酸，磷酸与氨反应，反应温度在160℃以下，硫酸与氨反应，反应温度在350℃以上，在硫酸与氨反应时产生的高温、高压、强腐蚀性情况下，目前十字管反应器是无法实现的，其使用寿命仅为几天时间，所以美国田纳斯管理局设计硫酸、氨分别为双管，喷咀埋在造粒机料层内反应，这样反应不充分，氨损失大，反应热能利用率低，反应过程中对造粒有副作用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种硫酸与氨在管内进行反应，能释放大量的反应热，能将造粒机内部固体物料融化及溶解，改变了原料的物性，保证了造粒在较低的水份条件下能够成粒，复合肥产品外观光泽、强度高、产品质量好的硫酸、氨管式反应器。
本发明的主要解决方案是这样实现的本发明主要采用在反应管体1内装有反应管2，反应管体盖3装在反应管体1端部法兰上，喷嘴部件4垂直装在反应管体1上，在反应管体1上分别设有氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7及硫酸入口8。
本发明与已有技术相比具有以下优点1、节能效果显著由于硫酸、氨的反应产生大量的反应热(6648kj/kgnh3)，管式反应器喷出的高温低湿料浆使得造粒料层温度上升、熔融液相量增高，从而造粒机出口物料水份降低至2.0％～2.5％，造粒物料的水份含量显著降低；成粒率上升，返料比下降，提高了装置的生产能力；洗涤液能回收，即解决了湿法除尘系统洗涤液的回收问题，又降低了原料消耗；造粒过程无需使用蒸汽，减少了锅炉的投资；干燥系统负荷低，减少了干燥所需的能耗，提高了干燥机的干燥能力。
2、产品质量有所提升颗粒外型光滑度增强；颗粒强度增高，可达20N以上，最高可达34N，产品抗结块能力增强；造粒波动小，产品养分波动小。
3、可有效解决尿基复肥物性差的问题能有效地解决生产过程中尿素大量溶解给生产带来的液相超标，起大球等问题，保证了装置的稳定运行。
4、可有效防止不良副反应的发生采用硫酸、氨管式反应器替代传统的硫酸、氨喷管，由于管式反应器喷出的料浆为硫酸铵，无游离硫酸存在，从而彻底避免了副反应的发生，有效地保证了造粒的稳定性，同时可减少氨的损耗。
5、可有效提高装置的操作弹性通过调节酸、氨及洗涤液流量，即管式反应器的运行负荷。在不同的配方、原料、季节等条件下均可保证有良好的造粒效果，从而使装置在不同季节，采用不同原料，各种养分配比均可生产，有效地提高了装置的生产操作弹性，适合多品种生产。
6、原料适应性强，可选用范围广，无需硫铵及粘性调理剂的加入，各原料经过调整管式反应器的流量均能保证良好成粒，保证造粒的成粒率达60％以上。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述本发明主要由反应管体1、反应管2、反应管体盖3、喷嘴部件4、气氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7、硫酸入口8等组成。
本发明主要采用在反应管体1内装有反应管2，反应管体盖3装在反应管体1端部法兰上，喷嘴部件4垂直装在反应管体1上，采用螺纹联接，可自由装御，便于堵塞清理。喷嘴部件4采用特别材料制作，螺纹连接。在反应管体1上分别设有氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7及硫酸入口8。气氨入口5用螺丝法兰固定可装可折。洗涤液入口6直接焊接。蒸汽入口7其主要功能为吹扫，防止停车后硫铵板结在管式反应器内，可直接焊接。
本发明反应管体1、反应管2，反应管体盖3、喷嘴部件4、气氨入口5、洗涤液入口6、蒸汽入口7、硫酸入口8均采用耐蚀镍基合金很强的材料制成。其压力为3～4公斤，反应温度350°，硫酸和合成氨有腐蚀性。
硫酸、氨管式反应器工艺参数硫酸30～100kg/t产品；氨15～40kg/t产品；洗涤液0～150kg/t产品。
本发明的工作原理及工作过程来自原料工序的各种固体原料和系统内的返料进入转鼓造粒机。由硫酸泵送来的硫酸和来自氨罐(或合成氨装置)的液氨，经计量后加入到管式反应器内，在气温高时，用氨罐的压力进行直接输送液氨；当气温低时，用液氨泵进行输送。使用氨蒸发器使液氨气化，或采用低压蒸汽进入管式反应器的前部，将液氨汽化，为回收系统内的洗涤液，将来自循环泵的洗涤液同时加入管式反应器。硫酸与氨在反应管内进行完全反应，进入的氨量应使硫酸全部中和，生成硫酸铵。反应管中生成的硫酸铵通过与反应管成直角的喷嘴喷出。由于在管式反应器中加入了回收料浆，且硫酸与氨的反应热大，所以反应管内的物流为气、液混合体，该物流经喷嘴喷出时，在高压气流作用下，出反应器的硫酸铵被良好的雾化并均匀地喷洒在造粒机内的物料床层上。
权利要求
1.一种硫酸、氨管式反应器，包括反应管体(1)，其特征是采用在反应管体(1)内装有反应管(2)，反应管体盖(3)装在反应管体(1)端部法兰上，喷嘴部件(4)垂直装在反应管体(1)上。
2.根据权利要求1所述的硫酸、氨管式反应器，其特征在于所述的反应管体(1)上分别设有氨入口(5)、洗涤液入口(6)、蒸汽入口(7)及硫酸入口(8)。
3.根据权利要求1所述的硫酸、氨管式反应器，其特征在于所述的反应管体(1)、反应管(2)、反应管体盖(3)、喷嘴部件(4)、气氨入口(5)、洗涤液入口(6)、蒸汽入口(7)、硫酸入口(8)均采用耐蚀镍基合金材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种硫酸、氨管式反应器，属于复合肥行业反应设备技术领域。其主要采用在反应管体内装有反应管，反应管体盖装在反应管体端部法兰上，喷嘴部件垂直装在反应管体上，在反应管体上分别设有氨入口、洗涤液入口、蒸汽入口及硫酸入口。其结构和材质可耐高温、高压、强腐蚀性。本发明将硫酸、氨、洗涤液加到管式反应器的入口端，反应生成的高温料浆垂直喷入造粒机内物料床层上，能释放大量的反应热，将造粒机内部固体物料融化及溶解，改变了原料的物性，保证了造粒在较低的水份条件下能够成粒，外观光泽、强度高、产品质量好；生产成本低，能节约能耗。
文档编号C05G5/00GK1807367SQ20061003810
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月27日 优先权日2006年1月27日
发明者许洪兴 申请人:许洪兴
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