CN105327669B - 一种用于生产磷酸铵盐的反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于生产磷酸铵盐的反应器，包括罐体、倒锥型料斗，倒锥型料斗焊接在罐体底部形成一个反应器，倒锥型料斗底部安装有排料管和排料阀，其特征在于：反应器从上下分为反应区、沉淀区、回流区和排料区，在反应区装有4个反应筒，且4个反应筒通过管道串联连接，1号反应筒中装有药剂加入管、在线pH计、搅拌机且反应筒底部无开孔；2号、3号、4号反应筒中均装有搅拌机，搅拌机转速依次减慢；2号、3号、4号反应筒下部均开孔，且开孔数量依次增多。本反应器具有生产效率高、产品粒径大、不堵塞放料口和便于操作等优点。
Description
技术领域
本发明属于化工及水处理领域，涉及一种用于生产磷酸铵盐的反应器。
背景技术
磷酸铵盐可作为多元缓释微量元素肥料，肥效好且释放周期长，近年来受到越来越多的关注，但由于其粒径较小，液相合成过程中分离困难，在一定程度上限制了磷酸铵盐的使用。有关于磷酸铵盐合成方面的文献报道，所涉及的反应器存在产品粒径小、分离困难、产品纯度低等问题。鉴于此，开发一种适合磷酸铵盐生产的反应器具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的为了克服上述现有技术存在的磷酸铵盐合成过程中存在产品粒径小、分离困难、产品纯度低和排料口易堵塞等问题，而提供一种用于生产磷酸铵盐的反应器，本装置包含反应区、沉淀区、回流区和排料区，反应区包含4个串联的反应筒，1号反应筒快速搅拌将药剂混合，避免局部浓度过高；2号、3号、4号反应筒逐步形成晶核，在形成晶核的过程中搅拌机转速梯度递减，可以避免打碎晶核，降低核心的数量；成核过程在4号反应筒达到顶点，晶核从反应筒下部开孔处沉降。当晶核沉降至回流区时，由于体系的回流作用，晶核在这里通过碰撞、聚并等作用形成大的晶体，当晶体生长到足够大时会缓慢沉降至放料区。当放料区物料足够多时进行排料，为避免物料粘附在料斗壁上，放料时将回流泵流向切换，通过水流冲击将物料顺利排出，避免堵塞。通过上面一系列的控制，最终得到结晶度较好且粒径较大的产品。
本发明的技术方案为：
一种用于生产磷酸铵盐的反应器，包括罐体、倒锥型料斗，倒锥型料斗焊接在罐体底部形成一个反应器，倒锥型料斗底部安装有排料管和排料阀，其特征在于：反应器从上下分为反应区、沉淀区、回流区和排料区，在反应区装有4个反应筒，且4个反应筒通过管道串联连接，1号反应筒中装有药剂加入管、在线pH计、搅拌机且反应筒底部无开孔；2号、3号、4号反应筒中均装有搅拌机，搅拌机转速依次减慢；2号、3号、4号反应筒下部均开孔，且开孔数量依次增多。
在反应器的反应区上部安装有锯齿状出水堰。
在反应器的回流区安装有回流管和回流泵，回流泵进口与反应器的回流区底部连接，回流泵通过回流管将回流区底部的溶液引到回流区顶部。
所述倒锥型料斗的锥角为60°～120°。
罐体和倒锥型料斗的材质为碳钢、不锈钢或有机玻璃。
所述回流管在罐体内的结构为“十”字形或“米”字形结构，且底部开有小孔。
在反应器的反应区内的4个反应筒靠在反应器内壁安装，底部设有支撑，且相邻的两个反应筒之间距离相等。
每个反应筒的高h与直径d之间的关系为：2>h/d>1；反应筒液面最高部分为9/10h。各反应筒之间的连接的管道固定位置介于1/2h和2/3h之间。各反应筒之间的连接的管道自流流量为反应器加入药剂总流量的1-1.5倍。
本反应器具有生产效率高、产品粒径大、不堵塞放料口和便于操作等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的反应器俯视图。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、图2所示，本发明一种用于生产磷酸铵盐的反应器，包括罐体5、倒锥型料斗6，倒锥型料斗6焊接在罐体5底部形成一个反应器，倒锥型料斗6底部安装有排料管12和排料阀13，其特征在于：反应器从上下分为反应区、沉淀区、回流区和排料区，在反应区装有4个反应筒(1，2，3，4)，如图2所示，且4个反应筒通过管道串联连接，所述4个反应筒为d＝800mm、h＝1000mm圆柱体结构，药剂加入量合计为10m3/h，4个反应筒通过管道串联连接，连接的管道为DN110 UPVC管道，管道中心安装位置位于各反应筒上边缘向下400mm处；1号反应筒1中装有三根药剂加入管(14，15，16)、在线pH计17、搅拌机18且反应筒底部无开孔，搅拌机18转速为88r/min；2号反应筒2、3号反应筒3、4号反应筒4中均装有搅拌机，2号反应筒2中装有搅拌机转速为65r/min，2号反应筒底板开20mm小孔、每两孔中心间距150mm；3号反应筒3中装有搅拌机转速为43r/min，3号反应筒底板开直径20mm小孔、每两孔中心间距100mm；4号反应筒4中装有搅拌机转速为25r/min，4号反应筒底板开直径20mm小孔、每两孔中心间距50mm；在反应器的反应区上部安装有锯齿状出水堰10，出水堰10底部设有出水管11，在反应器的反应区内的4个反应筒((1，2，3，4)靠在反应器内壁安装，底部设有支撑7，且相邻的两个反应筒之间距离相等。在反应器的回流区安装有回流管8和回流泵9，回流泵9进口与反应器的回流区底部连接，回流泵9通过回流管8将回流区底部的溶液引到回流区顶部，所述回流管在罐体内的结构为“十”字形结构也可以是“米”字形结构，回流管底部开有一排直径20mm小孔，相邻孔之间的距离为100mm。
罐体和倒锥型料斗的材质为不锈钢。
本发明反应器直径为3000mm，垂高3000mm，总高4600mm，其中反应筒超高100mm，料斗锥角为90°，总容积约为25m3，生产能力为0.5～1.0t/h磷酸铵盐。
以上所述仅为本发明的一个具体实例，但本发明的技术特征并不限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出的任何修改、替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于生产磷酸铵盐的反应器，包括罐体、倒锥型料斗，倒锥型料斗焊接在罐体底部形成一个反应器，倒锥型料斗底部安装有排料管和排料阀，其特征在于：反应器从上下分为反应区、沉淀区、回流区和排料区，在反应区装有4个反应筒，且4个反应筒通过管道串联连接，1号反应筒中装有药剂加入管、在线pH计、搅拌机且反应筒底部无开孔；2号、3号、4号反应筒中均装有搅拌机，搅拌机转速依次减慢；2号、3号、4号反应筒下部均开孔，且开孔数量依次增多。
2.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：在反应器的反应区上部安装有锯齿状出水堰。
3.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：在反应器的回流区安装有回流管和回流泵，回流泵进口与反应器的回流区底部连接，回流泵通过回流管将回流区底部的溶液引到回流区顶部。
4.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：所述倒锥型料斗的锥角为60°～120°。
5.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：罐体和倒锥型料斗的材质为碳钢、不锈钢或有机玻璃。
6.如权利要求3所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：所述回流管在罐体内的结构为“十”字形或“米”字形结构，且底部开有小孔。
7.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：在反应器的反应区内的4个反应筒靠在反应器内壁安装，底部设有支撑，且相邻的两个反应筒之间距离相等。
8.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：每个反应筒的高h与直径d之间的关系为：2>h/d>1；反应筒液面最高部分为9/10h。
9.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：各反应筒之间的连接的管道固定位置介于1/2h和2/3h之间。
10.如权利要求1所述的一种用于生产磷酸铵盐的反应器，其特征在于：各反应筒之间的连接的管道自流流量为反应器加入药剂总流量的1-1.5倍。
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