CS225159B1 - Rozdělovač kyseliny a amoniaku neutralizačného reaktora - Google Patents

Description

Vynález rieši rozdělovač kyseliny a amoniaku pře neutralizačný reaktor.

Dusičnan amonný sa obvykle připravuje neutralizáciou kyseliny dusičné) amoniakom, ktorá sa realizuje kontinuálnym privádzaním vodného roztoku kyseliny dusičnej a plynného amoniaku pomocou barbotérov do reakčnej zóny, termosifónovej cirkulačně) trubice neutralizačného reaktora. Tieto sú tvořené buď trubkami umiestnenými kolmo na směr toku, alebo kruhovými barbotérmi tvořené skruženými trubkami uiniestnený· mi proti sebe. Reakčné média vnikajú do cirkulovaného roztoku produktu neutralizácie.

Počas neutralizácie dochádza reakčným teplom k zvýšeniu koncentrácie reakčnej zmesi v reakčnej zóně jej varom. Vznikajúca vodná para, ktorá po oddělení kvapainej zložky odchádza z aparátu sa stává jednou z ťažkostí, keďže v dosledku pracovných podmienok a hlavně nevhodnou volbou spósobu distribúcle reakčných komponentov dochádza ku vzniku aerosolových exhalátov, tvořených z mikroskopických častíc dusičnanu amonného. Táto tvorba exhalátov sa obecne vysvětluje tým, že exotermické reakčné teplo vznikajúce neutralizáciou kyseliny dusičnej amoniakom odpaří určité množstvo kyseliny, ktoré po zlúčení s parami amoniaku tvoří mikroskopické častíce dusičnanu amonného. Hlavným zdrojom jeho tvorby sú nehomogénne miesta v prúde reakčného média s kyselinou, kde koncentrácia kyseliny dusičnej je pri tepelných podmienkach vyšsia. Uvedený problém sa eliminoval chladením reaktora, čo sice dovolilo znížiť množstvo exhalátov, avšak na úkor ekonomiky procesu, znížením energetickej účinnosti procesu ako takého. Tento problém bol predmetom niekolkých patentov US 308 071, japonský patent 152 92/68, norský patent 159 58 s aplikáciou tzv. Fauseroveho reakčného pásma s prívodom kyseliny dusičnej do středu reakčného pásma. Efekt nie je adekvátny. )e známe riešenie US patentom 2 187 692, ktoré však svojim riešením přídavku kyseliny dusičnej před reakčnou zónou vyžaduje, aby plášť reaktora bol z vysokokvalitného, korózií odolného materiálu. Z tohto dovodu ako aj celkovej konstrukčně) koncepcie, je možné toto len u novobudovaných aparátov.

Analýzou problému sa dospělo k riešeniu, ktoré umožňuje, že bez podstatných konštrukčných zmien v súčasnosti realizovaných neutralizačných reaktorov s vnútornou cirkulačnou vostavbou je možné zabezpečit riešenie problému.

Podstatou vynálezu, vychádzajúceho z principu dokonalej homogenity reakčných zložiek je, že barbotážny prstenec kyseliny tvořený trubkou je umlestnený v dolnej časti cirkulačnej trubice a osi barbotážnych otvorov na trubke barbotážneho prstenca kyseliny zvierajú s osou toku reakčného média uhol 45 až 90°.

Barbotážna hlavica amoniaku je umiestnená súose v střede cirkulačnej trubice tak, že svojim obvodom a stěnou cirkulačnej trubice vymedzuje medzikružnú plochu, pričom náporová stená a odvrátená stená sú hladké a/alebo opatřené závitovkovými výstupkami so shodným a/alebo opačným smerom stúpania závitovky. Barbotážne otvory na barbotážnej hlavici amoniaku sú umiestnené na obvodnej stene v jej priesečníku s rovinou kolmou na os barbotážnej hlavice, pričom volný prierez súčtu otvorov v jednotlivých priesečníkoch sa v smere prúdenia čpavku zvačšuje.

Riešenie podlá vynálezu zabezpečuje maximálnu homogenizáciu vstupných surovin s cirkulovaným reakčným médiom, využívá jej turbulencie v přechodových prierezoch, pričom konstrukčně riešenie minimalizuje nárast tlakových strát v cirkulačnom okruhu v porovnaní s doposial známými sposobmi distribúcie. Jednoduchost konštrukčného riešenia umožňuje 1'ahkú výměnu distribučných elementov i ich výrobu. Riešenie podlá vynálezu ďalej umožňuje nenáročnú rekonštrukciu jestvujúcich neutralizačných aparátov s konvenčným sposobom distribúcie reakčných komponentov.

Na připojených výkresoch sú znázorněné příklady prevedenia rozdelovača, kde na obr. 1 je celkové usporiadanie v neutralizačnom reaktore, obr. 2 objasňuje celkové usporiadanie rozdelovačov v dolnej časti cirkulačného termosifónového neutralizačného reaktora. Na obr. 3 je detailně umiestnenie barbotážneho prstenca kyseliny a barbotážnych otvorov. Obr. 4 objasňuje podorysný a bočný pohlad barbotážnej hlavice amoniaku.

Příklad prevedenia

Neutralizačný reaktor sa skládá z vonkajšieho plášťa 4 s centricky umiestnenou cirkulačnou trubicou 2. V jej osi zhodnej s osou 14 barbotážnej hlavice je centricky umiestnená barbotážna hlavica 3 amoniaku spojená s prívodom 5 amoniaku. Barbotážny prstenec 1 kyseliny je umiestnený na dolnej hrané cirkulačnej trubice 2 a je opatřený prívodmi 6 kyseliny. Trubka 8 barbotážneho prstenca 1 kyseliny je opatřená barbotážnymi otvormi 12 kruhového prierezu po jej obvode, pričom osi 7 barbotážnych otvorov zvierajú s osou 13 toku reakčného média uhol a rovný 45° a 90°. Barbotážna hlavica 3 amoniaku je tvořená plášťom 15 válcového priemeru. Náporová stená 9 je tvaru komolého kužel'a, v střede ktorého prechádza přívod 5 amoniaku, na povrchu ktorého sú závitkové výstupky 11. Odvrátená stená 10 je tvaru kužela; Plášť 15 barbotážnej hlavice 3 amoniaku je opatřený štyrmy radmi barbotážnych otvorov 12 kruhového prierezu, ktorých osi 7 sú kolmé na os 13 toku reakčného média.

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Rozdělovač kyseliny a amoniaku neutralizačného reaktora skladajúci sa z barbotážneho prstenca kyseliny a barbotážnej hlavice amoniaku, vyznačený tým, že barbotážny prstenec (lj kyseliny tvořený trubkou (8) je umiestnený v dolnej časti cirkulačnej trubice (2J, osi (7) barbotážnych otvorov (12) na trubke (8) barbotážneho prstenca (1) kyseliny zvierajú s osou (13) toku reakčného média uhol 45° až 90°, barbotážna hlavica (3) amoniaku je umiestnená súose v střede cirkulačnej trubice (2) a svojim obvodom a stěnou cirkulačnej trubice (2) vymedzuje medzikružnú plochu, vynalezu pričom náporová stená (9) a odvrátená stená (10J sú hladké a/alebo opatřené žávitovkovými výstupkami (11) so shodným a/ /alebo opačným smerom stúpania závitovky.
2. 2. Rozdělovač podl'a bodu 1, vyznačený tým, že barbotážne otvory (12) na barbotážnej hlavici (3) amoniaku sú umiestnené na obvodovej stene v jej priesečníku s rovinou kolmou na os (14) barbotážnej hlavice (3), pričom volný prierez súčtu otvorov v jednotlivých priesečníkoch sa v smere prúdenia amoniaku zvačšuje.
3. 3 listy výkresov