CS230266B1 - Method of and apparatus for continuously preparing melt of condensed ammonium phosphates - Google Patents
Method of and apparatus for continuously preparing melt of condensed ammonium phosphates Download PDFInfo
- Publication number
- CS230266B1 CS230266B1 CS101682A CS101682A CS230266B1 CS 230266 B1 CS230266 B1 CS 230266B1 CS 101682 A CS101682 A CS 101682A CS 101682 A CS101682 A CS 101682A CS 230266 B1 CS230266 B1 CS 230266B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ammonium phosphates
- reactor
- melt
- liquid phase
- phosphoric acid
- Prior art date
Links
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 21
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 14
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 13
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 abstract description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 22
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 25
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 24
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 8
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000004712 monophosphates Chemical class 0.000 description 2
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- FOGYNLXERPKEGN-UHFFFAOYSA-N 3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonic acid Chemical class COC1=CC=CC(CC(CS(O)(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS(O)(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O FOGYNLXERPKEGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001611138 Isma Species 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/38—Condensed phosphates
- C01B25/40—Polyphosphates
- C01B25/405—Polyphosphates of ammonium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/02—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor of the thin-film type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
9 «ISKO9LOVINSKA SOCIALISTICKÁ POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 230266 (11) (Bl) (51) Int. Cl.3 C 01 B 25/28 R C F U B L(i·) K A (22) Přihlášené 15 02 82(21) (PV 1016-82) (40) Zverejnené 29 07 83 s ONAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 15 10 86 175)
Autor vynálezu TEREN JÁN ing., HUTÁR EDUARD ing., HRUŠOVSKÝ JOZEF,BRATISLAVA (54) Spdsob kontínuálnaj přípravy taveniny kondenzovaných fosforečnanovamónnych a zariadenie na prevádzanie tohoto spSsobu 1
Vynález sa týká spůsobu kontínuálnej pří-pravy taveniny kondenzovaných fosforečna-nov amónnych a zaradeňia na prevádzanietohoto spósobu.
Tavenina kondenzovaných fosforečnanovamónnych, obsahujúca zmes dihydrogénfos-forečnanu amónneho a kondenzovaných fos-forečnanov amónnych, charakterizovanýchnasledujúchn chemickým vzorcom: (NH4)m H(n + 2)-ιηΡηθ3η+1ιkde n > 2 a m g n + 2, je základnou východiskovou látkou — medzi-produktom pri výrobě čirých, alebo suspenz-ných viazložkových kvapalných hnojív. V sú-časnosti sú známe viaceré spósoby Jej pří-pravy. Nejprepracovanejšie a možno povedať,že dnes aj najrozšírenejšie sú spósoby, zá-kladom ktorých je atmosferická, alebo tla-ková neutralízácia fosforečných kyselinróznej koncentrácie a čistoty amoniakom.
Pre výrobu taveniny kondenzovaných fos-forečnanov amónnych sa používajú rožnedruhy reaktorov, prevažne rúrkového typu,z ktorých najrozšírenejšie sú tzv. T-reaktory.JMtruKšnš riešenia týctito reaktorov súchráněné celým radom patentov a autor-ských osvědčení, napr.: USA pat. č. 2 985 513;
S 3 382 059; 3 420 624; 3 464 808; 3 723 Ó86;3 502 441; 3 503 706; 3 649175; 3 650 727; 3 788 817; 3 733 191; 3 949 058; 3 734708; 3 775 534; 3 939 255; 3 947 261; 3 950 495; 3 988 140; 4 250147; francúzsky patent číslo1 493 803; juhoafrický patent číslo 67/5 808;DOS č. 1 909 438; 2 114 055; 2 308 716; švéd-sky pat. č. 366 012 a čsl. AO č. 180 802.
Rožne modifikované rúrkové reaktory vsúvíslosti s výrobou kondenzovaných fosfo-rečnanov amónnych, z ktorých najznámejšíje tzv. Swíftov reaktor, uvádza tiež odbornáliteratura. Z tejto možno ocitoval: Chem.Eng. 21 (8), 60 (1972); Agric. Chem. 28, (2),12 (1973); Fer.t. Solns. 17, (2) 44 (1973);ISMA Praha 1974 — Meline Ř. S.: „Produc-tion of High Polyphosphate Liquid Fertilizerby the Pipe Reactor Process“; Chim. prom.No. 10, 752 - 755 (1975); Phosp. and Po-tass. 90, 25 (1977) a Chem. prum. 28, 53, (5), 229 (1978).
Aj keď použitie rúrkových reaktorov zna-menalo podstatný pokrok vo vývoji zariade-nia na výrobu taveniny kondenzovaných fos-forečnanov amónnych, tieto majú určité ne-výhody. Vyžadujú spracovanie predohriateja do různého stupňa zakoncentrovanej fos-forečnej kyseliny, čo nutné kladie zvýšenénároky na spotřebu technologickej energie.Zostava technologického zariadenia bývá 23 02 6 8 230266 dosť komplikovaná a teda i relativné nároč-ná na obsluhu; členitost technologickýchcelkov zvyšuje možnost vzniku havárie, zhor-šuje celková, energetická bilanciu procesua zariadenie je tiež náročné na zastavanýpriestor. Převážná vačšina používaných rár-kových reaktorov vyžaduje dávkovanie ky-seliny fosforečnej pod tlakom, čím sa zvy-šujá nároky na koróznu odolnost zariade-nia, používaného na dávkovanie horácejspracovávanej kyseliny. Procesy obvykle ne-umožňujá spracovahie extrakčných fosfo-rečných kyselin, obsahujácich váčší podielznečisťujácich příměsí (najma Mg, AI, Fe,F a tiež organických látok) dochádza k pe-neniu reakčnej zmesi a k tvorbě inkrustovna stěnách reaktora, čo negativné ovplyv-ňuje hydrodynamiku procesu. Neumožňujáracionálně využitie tepla uvofneného prineutralizačnej reakcii, konstrukčně riešenierárkových reaktorov vo vačšině prípadov,předpokládá použitie kovových konštrukč-ných materiálov, ktoré vzhfadom na mimo-riadne vel'ká koróznu agresivitu reakčnejzmesi patria do skupiny drahých a často iobmedzene dostupných materiálov (striebro,tantal, nehrdzajáce ocele s relativné vyso-kým obsahom Mo a Crj. Použitie rárkovýchreaktorov předpokládá velká přesnost a naj-ma poměrová ustálenost dávkovania obochzákladných reagujácich zložiek, obvyklekladie zvýšené nároky na obsluhu a dodržo-vanie prevádzkovej disciplíny a preto nievždy je zárukou dosiahnutia potrebnej árov-ne prevádzkovej istoty výrobného zariade-nia ako celku.
Vačšinu uvádzaných nedostatkov sa poda-řilo- odstrániť použitím kontinuálně pracujú-cich dispergačných neutralizačno-dehydra-tačných reaktorov, základom funkcie, kto-rých- je prebublávanie kvapalnej reakčnejzmesi plynnou fázou (čsl. AO čís.'210 335,205 849). · ·
Určitým nedostatkům pri používaní pre-bublávacích reaktorov kolonového typu jeskutečnost, že zariadenie pracuje so zádr-žou kvapalnej fázy, čo si najma v systéme,kde kvapalná fáza reakčnej zmesi je tvořenátaveninou,vyžaduje dodržovanie stanovenéhopostupu pri uvádzaní zariadenia do chodoá hlavně pri jeho odstavovaní z prevádzky. Všetky doposial spomínané nevýhody sáv podstatnej miere eliminované spósobotnkontinuálnej přípravy taveniny kondenzova-ných fosforečnanov amonných reakciou ky-seliny fosforečnej obsahujácej 50 až 80 %P2O5 a teploty 15 až 300 °C, alebo reakciouroztoku fosforečnanov amonných v kyseliněfosforečnej s plynným amoniakom, ktorý sado reakčného prostredia dávkuje v přebytkuvzhladom na množstvo amoniaku viazané vtavenine vo formě fosforečnanov amónnych,podstata ktorého spočívá v tom, že neutra-lizačno-dehydratačná reakcia medzikapal-nou fázou obsahujácou fosfor a plynnýmamoniakom prebieha formou spojitého kon-taktu fáz vo filmovej vrstvě. Filmová vrstva sa v reakčnom prostředí vytvára postupnýmroztěkáním kvapalnej fázy áčinkom gravi-tačnej sily a tiež jej rozptylom plynnou fá-zou, tvořenou zmesou postupné prehrieva-ného plynného amoniaku a postupné prehrí-vanej vodnej páry, po povrchu reakčnéhoprostredia s povrchovom kontaktu 7.10° až1,8.103 m2 . m-3, s výhodou 4,5.101 až 9,8 . . 102 . m2. m-3.
Mimovrstvová rýchlosť prádenia plynnejfázy ω je 1.10-2 až 1.101, s výhodou 2 .10-1až 2.10° m . s_1, pričom plynná zmes prádisáprudne s tokom kvapalnej fázy.
Mimovrstvová rýchlosť prádenia tekutinyω je charakterizovaná ako poměr objemové-ho prietoku tekutiny (napr. plynnej fázy re-akčnej zmesi) a plochy prierezu prázdnéhozariadenia (bez náplně).
Taveninu kondenzovaných fosforečnanovamónnych je možné pripraviť na zariadenípodl'a vynálezu, ktorého podstata spočívá vtom, že pozostáva z filmového reaktora mini-málně s jedným nosným dnom, na ktoromje uložená organizovaná a/alebo neorgani-zovaná náplň, pričom pre poměr ekvivalent-ného priemeru častíc náplně de, definovanýako priemer gule, ktorej objem je rovný ob-jemu částice náplně, a vnútorného priemerutelesa filmového reaktora, alebo dížky jehonajdlhšej strany D platí, že 5. Í0-3 á de/Dg 4,5 .10_1, pre špecifický medzerový objemnáplně, tzv. medzerovitosť ε platí, že 28 š ε šá 96 percent, s výhodou 60 < ε < 80 percenta pre poměr celkovej výšky náplně H a vná-torného priemeru telesa reaktora, alebo díž-ky jeho najdlhšej strany D platí, že 1,1 áň H/D s 14,8, pričom ďalej obsahuje přívodkvapalnej fázy, obsahujácej kyselinu fosfo-rečná, ktorý ásti nad vrstvu náplně, přívodplynného amoniaku a připadne distribučněpřepážky, usmerňujáce tok reakčnej zmesiv náplni, vostavbu a/alebo statický miešač. Špecifický medzerový objem, tzv. medze-rovitosť ε je charakteristikou vrstvy, pričomje definovaný ako poměr, objemu volnýchpriestorov vo vrstvě k objemu celej vrstvy
L kde Lo = výška tzv. kompaktnej vrstvy, tj. výška vrstvy častíc bez medzier a L = výška vrstvy. Špecifický medzerový objem vrstvy velmivýznamné ovplyvňuje hodnotu strát tlaku.Pri časticiach pravidelných tvarov špecific-ký medzerový objem závisí hlavně od ichtvaru a velkosti, resp. od poměru priemeručastíc a priemeru zariadenia, v ktorom jevrstva uložená. Medzerovitosť vrstiev častícpravidelných tvarov závisí tiež od spósobuvytvorenia vrstvy. Výhodou spósobu přípravy a zariadeniapodlá vynálezu je, že umožňuje racionálněvyužitie tepla uvolňujúceho sa pri reakcii 230266
S horúcej kvapalnej fázy, obsahujíce] kyseli-nu fosforeční s plynným amoniakem; vy-tvára optimálně podmienky pre prieheh he-terogénnych reakcií v slstave tvorenej kva-palnou a plynnou fázou; kladie minimálněpožiadavky na spotřebu energie pri dávko-vaní kvapalnej reakčnej zložky, obsahujlcejkyselinu fosforeční. Zariadenie dalej umož-ňuje kompaktně konstrukčně riešenie reak-torového uzla pri menšom počte jednotlivýchtechnologických častí (dehydrátu, separátorreakčnej zmesi a podobné) a pri minimali-zovaných požiadavkách na priestor pre u-miestnenie technologické) časti výrobně;zariadenie je jednoduché a neobsahuje žiatí-ne točivé súčasti; zariadenie pracuje s vy-sokou Irovňou prevádzkovej istoty a jehofunkc:a kladie minimálně nároky na obslu-hu.
Jedna z mnohých modifikácií zariadeniapodfa vynálezu je schematicky znázorněnána připojeném obrázku.
Do vertikálně umiestneného reaktora kon-tinuálně natéká cez přívod 4 kvapalnej fázyumiestnený v hornej časti telesa reaktora 1sípracovávaná kyselina fosforečná, aleboroztok NH4H2PO4 v kyselině fosforečnej.Kyslo reagujúca kvapalná reakčné zložka,obsahujúca fosfor, stéká po organizované]a/alebo neorganizované] náplni 3 umiestne-nej na minimálně jednom nosnom dne 2. Prepoměr ekvivalentního priemeru častíc ná-plně de, definovaný ako priemer gule, ktorejobjem je rovný objemu častíce náplně (pregulovité částice je de totožné s priemeromčastíce) a vnltorného priemeru telesa reak-tora D platí, že de/D je 0,005 až 0,45.
Ako neorganizovaná náplň může byť pou-žitý niektorý z vhodných prírodných mate-riálov. Vhodné, umělo vyrábané náplně sazhotovujú v róznych tvaroch ako napříkladRaschigove, Lessingove, Pallové krúžky, Ber-lové sedielka, Cannonova náplň a podobnéa dodávajú sa tiež v rozličných vefkostiach.Z hfadiska rozdelenia kvapalnej fázy uká-zalo sa byť výhodným ak horná časť náplně3 je tvořená časticami, pre ktoré hodnota uždiskutovaného poměru de/D je menšia, aleborovná 1.10-1. Je tiež výhodné ak hornú vrst-vu náplně uzatvára kuželovité navrstveniečastíc náplně, pričom přívod kvapalnej fázyústi tesne nad vrcholom tohto kužefa.
Plynný amoniak sa privádza do neutrali-začno-dehydratačného reaktora prívodom S,ktorý rovnako ústi buď nad hornú vrstvunáplně 3, alebo siaha až do hornej polovicevrstvy náplně 3. Kvapalná fáza obsahujúcafosfor sa roztěká po povrchu náplně účin-kem posobenia gravitačnej sily, pričom v dó-sledku přítomnosti plynného amoniaku vsystéme dochádza k exotermickej neutratí-začnej reakcii medzi dávkovanými zložkami.Vytváraniu filmovéj vrstvy a intenzívnemuvyrovnávaniu koncentračných rozdielov namedzifázovom rozhraní podstatnou mieroutiež prispieva strháváme kvapalnej íázy plyn-nou fázou, ktorá pozostáva z plynného amo- 6 niaku a z reakčnej zmesi uvoínenej prehria-tej vodnej páry. Tým, že kontak reagujúcich fáz nastávavo filmovej vrstvě, sú vytvářené priaznlvépodmienky tak pre priebeh neutralizačně],ako i dehydratačnej reakcie.
Ako vhodné sa ukázalo zabudovať do vnú-tra telesa reaktora 1, připadne tiež distri-bučně přepážky 6, ktoré usmerňujú tok re-akčnej zmesi po povrchu náplně, Čím sa do-sahuje rovnoměrného zméčania náplně a do-sahuje sa tiež ďalšie zintenzívnenie kontak-tu reagujúcich fáz. Za určitých okolností jemožné prehíbiť priebeh neutralizačno-de-hydratačnej reakcie tiež případným zabudo-váním vhodné) vostavby 7 a/alebo statickéhomiešača 8 do vnútra telesa reaktora 1.
Kvapalná fáza reakčnej zmesi, ktorá to-kom po povrchu reakčným teplom zohríatejnáplně 3 v důsledku neustále sa prehíbujú-cej neutralizačnej a dehydratačnej reakciepostupné mění svoj charakter a v případespracovávania najma fosforečných surovins ohsahom organických látok tiež silno na-pění. Tým sa dosiahne vytvorenie istého„uzávěru“, ktorý bráni volnému priechoduplynného amoniaku zariadením a pohyb re-akčnej zmesi zariadením nadobúda charak-ter piestového toku. Přechodem reakčnej zmesi, a to tak kva-palnej, ako i plynnej fázy, posledným perfo-rovaným nosným, dnom 2 vytéká spenenótavenlna kondezovaných fosforečnanov a-mónnych z reaktora a je možné ju dalejspracovávať priamym rozpúšťaním, reakcious nlekterou zo zložiek, ktoré sú zdrojomzákladných, sekundárných alebo stopovýchrastlinných živin, granuláciou alebo lnouformou úpravy do jej aplikačnej formy. Ne-zreagovaný plynný amoniak obsiahnutý vplynnej fáze reakčnej zmesi je osobitne vý-hodné využívat v niektorej z dalších fáztechnologického procesu (napr. viazať ho vslabo kyslom vodnom roztoku tavenlny zasúčasnej úpravy acidity finálneho produktua pod ). Příklad 1
Sposob výroby kondenzovaných fosforeč-nanov amonných podfa vynálezu sme ověřo-vali na modely zariadenia -- neutralízačno--dehydratačného reaktoru — zhotoveného vsúlade s druhým bodom jeho predmetu, pri-čom toto bolo začleněné do zostavy konti-nuálně pracujúcej aparatúry.
Neutralizačno-dehydrataČný reaktor pozo-stával z kovového telesa reaktora tvaru sto-jatého valca, celkovej výšky 1200 mm a vnú-torného priemeru 155 mm. Asi 20 mm odspodného okraja bolo do telesa reaktoraosadené perforované nosné dno obsahujúce37 kruhových otvorov, každého o priemere12 mm. Na nosnom dne bola uložená dovýšky 900 mm neorganizovaná náplň tvořenákameninovými Raschigovými krúžkami vel'- 230266 7 8 kosti 25,4 X 25,4 mm o hrúbke steny 3,6 mm,čo odpovedalo 16,97.10-3 m3 náplně vytvá-rajúcej 3,225 m2 kontaktného povrchu, kto-rého priemerný medzerový objem, tzv. me-dzerovitosť ε, bol rovný 71 % a poměr ekvi-valentního priemeru častíc náplně de a vnú-torného priemeru telesa reaktora D bol rov-ný: de/D = 22,87/155 = 1,47 . 10-1.
Na už špecifikovanej náplni bola umiest-nená ďalšia 100 mm vrstva neorganizované]náplně, pozostávajúcej z keramických Ra-schigových krúžkov, charakterizované] roz-mermi 12,7 X 12,7 mm a hrubkou steny 1,8milimetr a. Takto vytvorenej vrstvě náplně,ktorej priemerný medzerový objem, tzv. me-dzerovitosť, bol rovný asi 70 °/o, odpovedali0,692 m2 kontaktného povrchu. Poměr ekvi-valentného priemeru častíc náplně v tejtovrstvě k vnútornému priemeru telesa reak-tora bol de/D = 11,44/155 = 7,38.10-2. Po-sledná tretia vrstva náplně, umiestnená napredošlej náplni, bola 75 mm hrubá a pozo-stávala z keramických Raschigových krúž-kov velkosti 6,35 X 6,35 mm, hrůbky 0,76 mm.
Poměr ekvivalentného priemeru častíc ná-plně de, definovaný ako priemer gule, ktorejobjem je rovný objemu částice náplně a vnú-torného priemeru telesa reaktora D bol rov- 5 45 ný de/D = - = 3,52.10-2. Poslednou hornou vrstvou neorganizovanej náplně, kto-rej priemerný medzerový objem, tzv. medze-rovitosť ε = 72 %, bol vytvořený kontaktnýpovrch o ploché 1,12 m2. Všetky použité vrst-vy náplně reprezentovali úhrnnú plochukontaktného povrchu 5,037 m2. Přívodovépotrubia fosforečnej kyseliny a plynnéhoamoniaku boli súčasťou přírubového krytuuzatvárajúceho teleso reaktora z hornéj stra-ny a ústili přibližné 50 mm nad poslednouvrstvou náplně, pričom přívod kyseliny bolumiestnený do vertikálně j osi telesa reak-toru.
Teleso reaktora bolo po celej výške zaizo-lované asi 80 mm hrubou vrstvou čadičovejvaty. V spodnej tretine výšky telesa reakto-ra bola zabudovaná teplomerná jímka napl-něná silikonovým olejom s teplomerom.
Pracovali sme s čiastočne zakoncentrova-nou komerčnou extrakčnou kyselinou, tzv.čierneho typu, ktorá bola před zahuštěnímspecifikovaná takýmto chemickým zložením: — obsah celkového P2O5 54,91 %(stanovený fotometricky) — obsah P2O5 stanovený 56,27 %prepočtom acidity — obsah železa 0,49 % Fe
— obsah hliníka 0,387 % AI — obsah horčíka 0,132 % Mg — obsah vápnika 0,064 % Ca — obsah fluóru 0,456 % F.
Kyselina uvedenej akosti, po zahuštění na64 % P2O5 (podl'a výsledku fotometrie) na kontinuálně pracujúcej filmovej odparke, na-tékala cez kvapalinový uzávěr a centrickyumiestnený přívod kvapalnej fázy v množ-stve 1250 g . min.-1 do už specifikovanéhoreaktora. Priemerná teplota kyseliny, dávko-vanej do neutralizačno-dehydratačného re-aktora, bola 135,5 °C.
Prívodom amoniaku sme do ověřovanéhozariadenia minútove dávkovali priemerne286,1 g plynného amoniaku. Teplota v spodnejtretine výšky reaktora sa po asi 30 minú-tach funkcie zariadenia ustálila na 276 °C.
Za týchto podmienok sme minútove získalipriemerne 1274 g silno spenenej taveniny,špecifikovanej takýmto priemerným obsa-hom základných zložiek: 11,7 — 62,8 — 0(% N — % P2O5 — % K2O), pričom produktobsahoval priemerne 13,9 % P2O5 viazanéhovo formě ortofosforečnanov a 48,9 % P2O5vo formě kondenzovaných fosforečnanovamonných (priemerný stupeň premeny — — konverzia na kondenzované fosforečnany« = 77,9 %).
Pripravovanú taveninu kondenzovanýchfosforečnanov amonných sme v ďalšom stup-ni nepřerušovaných spósobom priamo spra-covávali na kvapalné NP-hnojivo typu 10--34-0, pričom sme do slabo kyslého roztokutaveniny viazali priemerne minútove 104,9 gNHs z plynnej reakčnej fázy.
Uvedeným spósobom získané kvapalné NP--hnojivo bolo slabo kyslej reakcie (pH = 6,0)a jeho priemerná hodnota hustoty bola 1390kg . m-3. Z hl'adiska fázovej stability finálnyprodukt .nevykazoval žiadne změny ani pridlhdobom skladovaní pri teplotě —15 °C.Příklady 2 až 17
Neutralizačno-dehydratačný reaktor, pou-žívaný počas tejto série pokusov, bol zapo-jený do zostavy modelovej kontinuálně pra-cujúcej aparatúry na přípravu dusíkatofos-forečných kvapalných hnojív polyfosforeč-nanového typu a pozostával z: — válcového telesa reaktora, zhotovenéhoz impregnovaného grafitu výšky 1000 mm,priemeru 155X17,5 mm, pričom v jehodne hrůbky 20 mm bolo navrtaných 37kruhových otvorov s priemerom 12 mm,čím bolo vytvořené perforované nosnédno na uloženie výplně; — neorganizovanej výplně pozostávajúcej vprevážnej miere z napílených prstencovz grafitových rúr 38/24 a 30/10 mm; — prívodov kyseliny fosforečnej a plynné-ho amoniaku, ústiacich nad vrstvu výplně.
Pre částice používanej neorganizovanej vý-plně boli meraniami a prepočtom získanéich charakteristiky, ktoré sú súhrnne uve-dené v tabulke č. 1. 230288 Λ A3 5 cd > •Μ ω P-l > 4tí φ ·Γ"< >Ν Ο >» sš 'o'2-*AÍ W5ctí 'Ctí 0)řz3 ° ο £-ι
CQ > 4- 3 ω 5- ι> '«3 £ Τ3 Φ
S ο
I ο
C-I Ο
C-I ω &_- © r 'cd w 1? 0,2 CA μ4-»CAΦ •W4 0 3 2 o
S cd 05 h > OΦ *3ci'2 —t c&>u'> ffl > «o tj£3 Έ>v> >>cd 3>u 05
Xtí
I
O tí >o ctí
N 'ctí P-í 4-> 3 Φ tí 'Φ > o .s?
H o w ctí 04 >>
>N 'Stí 4tí 'Φ >
O ř-í
Ctí
Ttí o <4-4 ctí fc4
bJO >> 4tí
>M 'Stí C-l 4tí 'Φ >
O P4
Stí
Ttí o «4-4 ctí &4 » Φ ; a F—4©4>>> J3 3 tj
O cq vn coCM 1OO O* !-í
+I+I+IS
ΙΌ ΙΩ in cocm E> rr<cd ^coTtT σΓr-1 rH b> co co ocoin qloh oinO cf O* O*
+(+1+1+1in o oinco in cm udcd cn O0 CD
σΓ σΓ co cdCM
05 o CO00 CM 'ď «rd CO 0_0>O C5* r-í r-T +I+I+I+Í
winga05 os CO Tftco Μ, 05 us00 coCO 04 CM CO
O
rH
CO s o rH ΙΓ5 to o ř>. ’Φ • CO t> t' in ^p co cd CO 0 .0 O* i-T r-f CM CO* w rH b. b- b~ to
I o co eo co t*’
CM
CO
CO
CM
OtfW sPNH 10 rH tH O 00 o r-t 5P O tíď xn co 05c^^in10 10-10
CD «λ S°£ O Js. W CO rH 10 05 WH,O> co oo © cm _rCM CO TP C© co as as W
05 3 f—< a '6*. > S « « > 0φ íT"' S ®š ’ *3 -sg 0 © ° ° · W> s > <30 ÍS o - * S > - S« β AS vβ ° M O . 2 § —'rf e o o 1 B 3 0 g >'£?o λ : o . 3 0 >Cd Jí tj >2 ČI * « 5tí Mí § W **tí » <3 tť i S.©3$2 o & 230266 10
Prvé pokusy s týmto typom grafodurovéhovýplňového reaktora boli robené s extrakč-nou HsPCU ktorá sa kontinuálně dávkovalacez filmová odparku do reaktora. Počas pr-vého pokusu sa priemerne dávkovalo 6,65 . . 1CT3 kg nezahustenej H3PO4s"1 (23,94 kg . . tq H3PO4. h"1), pričom v dalších pokusochsa priemerná hmotná rýchlosť dávkovániakyseliny postupné zvyšovala o 64,4; 124,7 a160,9 %, takže v poslednom pokuse tejto sé-rie sa priemerne dávkovalo už 17,35.10~3kgHsPOé.s-1. Úměrně k postupnému poklesukoncentrácie trihydrogénfosforečnej kyseli-ny natekajúcej z odparky do reaktora (vply-vom zvýšeného dávkovania kyseliny do od-parky) v jednotlivých pokusoch série postup-né klesal stupeň premeny monofosforečna-nov v kvapalnej fáze reakčnej zmesi nakondenzované fosforečnany. Najvyššia sprie-mernená hodnota stupňa premeny vo vzor-kách tavenín, odobraných v priebehu poku-su, bola 71,2 °/o. Najnižší podiel kondenzo-vaných fosforečnanov (61,4 %) bol stano-vený vo vzorkách tavenín z pokusu 165,kedy sa pracovalo s najvyššou skúšanouhmotnostnou rýchlosťou dávkovania kyseli-ny (17,35 . ΙΟ'·1' kg . s_1) v rámci hodnote-nej série pokusov. Počas všetkých pokusovbol zachovaný plynulý volný nátok spra-covávanej kyseliny do reaktora.
Reakčná zmes prúdila reaktorom rovno-měrně, neboli pozorované nerovnoměrnostivo vzhlade reakčnej zmesi alebo nedostatkyvo funkcii ověřovaného reaktora. Osobftnepriaznivo bola hodnotená funkcia reaktorapočas posledných dvoch pokusov série (164a 165), kedy tok reakčnej zmesi reaktorom'dosiahol jednoznačné piestový charakter.Počas pokusov 166 A až D sa pracovalo s ex-tračnou kyselinou rovnakej proveniepcie akvality, s tým rozdielom, že kyselina sa vo-pred zakoncentrovala a v jednotlivých ;poku-soch diskutovanej série sa prietokom cez od-parku už len zohrievala na teplotu 110 až115 °C bez jej ďalšieho odparovania :(stenyodparky sa temperovali na teplotu .hižšiunež odpovedalo teplote varu dávkovariej ky-seliny 140 až 155 °C). Týmto sposobom sapodařilo vo vačšej miere vylúčiť vplyv změ-ny koncentrácie H3PO4 pri experimentálnomurčovaní kapacity ověřovaného reaktora. . V jednotlivých pokusoch tejto série sapracovalo s týmito priemernými hmotnost-nými rýchlosťami dávkovania H3PO4: (11,84;16,22; 19,52 a 22,56) . 10“3 kg H3PO4. s“1, čoodpovedalo (7,39; 10,12; 12,18 a 14,08) .ÍO“3kilogramom P2O5. s_1.
Prepočtom na základe určených hod-not objemových hmotností reakčnej zme-si na výstupe z reaktora (305 až 563 kg . m-3)sa určilo, že středná doba zotrvania reakč-nej zmesi klesala úměrně so zvyšujúcim sa .dávkováním H3PO4 a NH3(g) z 245 až 273 na81 až 90 sekúnd. Stupeň premeny monqfos->forečnanov na kondenzované fosforečnany·sa pohyboval od 61,1 do 67,5 %. V dvoch dalších pokusoch (167 A, B) saověřovala funkcia reaktora so súprúdnýmtokom reagujúcich zložiek v případe použi-tia termickej trihydrogénfosforečnej kyseli-ny. Výsledky pokusov potvrdili možnost po-užitia výplňového reaktora popísanej kon-štrukcie i pre přípravu taveniny KFA z ter-mickej H3PO4. Ukázalo se však, že dosiahnu-tie optimálnej funkcie výplňového reaktorapro spracovaní termickej kyseliny by si pridanom výplňovom reaktore vyžadovalo do-držiavanie relativné úzkého rozmedzia hmot-nostných rýchlostí dávkovania H3PO4 a amo-niaku. Pri spracovávaní termickej trihydro-génfosforečnej kyseliny reakčná zmes nevy-tvoří penú ako pri použití extrakčnýchH3PO4, kde táto vyplňa celý vol'ný priestorvo vrstvě výplně a je tu příčinou vzniku prie-storového toku reakčnej zmesi. V případedávkovania termickej H3PO4 táto stéká popovrchu vvýplne vo formě filmovej vrstvy,pričom jej reakcia s plynným amoniakomnastáva kontaktom reagujúcich fáz na fá-zovom rozhraní. Z uvedených dovodov je preto v případetermickej kyseliny dóležité pracovat prioptimálnom zmáčaní výplně kvapalnou fázou,používat jemnejšiu výplň s váčšíím po-vrchom a predcházať takto vytváraniu tzv.komínové toku plynného amoniaku vovrstvě výplně. Odlišný charakter reakčnejzmesi počas skúšok s termickou kyselinoupravděpodobně negativné ovplyvnil velkostmedzifázového povrchu, čo sa prejavilo vznížení stupňa premeny monofosforečnanovná kondenzované fosforečnany absolútne o10 až 20 % v porovnaní so vzorkami tavenínpřipravených za zrovnatefných podmienokz extrakčnej kyseliny. Možno předpokládat,že i v případe výplňového reaktora ověřo-vaného typu by prídavok aditívov, znižujú-cich povrchové napatie reakčnej zmesi apodporujúcich jej penenie (napr. niektorýz derivátov lignosulfónovej kyseliny a pod.),priaznivo ovplyvnil stupeň molekulárnej de-hydratácie fosforečnanov pri spracovávanítermickej . trihydrogénfosforečnej kyseliny.
Počas pokusov 168/A, B sa opat. pracovalosuž Specifikovanou extrakčnou H3PO4 tzv.čierneho typu. Tieto pokusy boli zameranéna experiméntálne preverenie možnosti vy-užitia výplňového reaktora s vertikálnymtokom reakčnej zmesi na vysokoteplotnúneutralizáciu komerčných trihydrogénfosfo-rečných kyselin, obsahujúcich 52 až 54 %P2O5, bez ich predcházajúceho zakoncen-trovania plynným amoniakom. Dosiahnutévýsledky pokusov potvrdili zásadnú vhod-nost výplňového reaktora uvedenej konštruk-cie pre študovaný proces.
Spriemernené výsledky pokusov, ako iprehíad niektorých nameraných a vypočíta-ných parametrov pre skúšky s grafodurový-mi neutralizačno-dehydratačno výplňovýmireak|tormi sú uvedené v tabulke 2 a .3. 230266 Příklad číslo: 23456789
Označenie pokusu 161/A 161/B 162 163/A 163/B 163/C 164 165
CM h sin ω μ mCM 00^ LQ' CD M^
Mi* CO* b* 03* Mi* □ΙΩΙΌΗ
CD
r-í b Mi O 00 CDCD CM CD CM b COM1* ud* m<* oo csf o*LO CO H rM O COCM CM r-i
COfc 00 CM b O COco co cd Ή CM CM '«ttnH 00 in co CM M<*b tHCM* ’Φ CD O rd M rH tH co cm CO
CO brH co cd coHOCONCM CM rH CM OCio 05 Tíl »eo <oo co coh eo cm
CM O* 5-8 00
rH b CO tH CD CO CM ín Mi CO rH CD CM b CD LÍD Mi b b UD rH b tM CO UD CM co CO* CD* in CM* O* rH co* rH CO* O* rH cd 2? t-Í CM CD* O ed tn LCD rd CO CD c“H o co 00 O CD rH CO rH co CM CM rH CM rH rH
03 H t' - -· H r-» cn ó 03 CO CO T-l CO rH C32 CM lf5 t> co_ b CM^ fx. 1X5 t'- C> 1 CM^ ΙΌ CM' CM CM CM >σ" co" o" 1X5 CM" O t—i Μ* 05" CM H O tH cm* 03 O ffi *> m m h CM CO CO o O 05 00 o Ή CD H CO CM CM H CM H
rH b co O b CD UD Mi «„in CM CO b CD CM CD o t-H CO co CO in 03 rH rH Mi* CO* cf CD M^ O* rH co* 2 CM CO ID vH co* tH CO* 00* ud LO rH CO co CM b O r-l rH CD iH CM CM rH CM Ή tH 05
CM
CM
CM r- LC i " m03 CM CD co CM 05 Φ CO co" co" r-Γ om lo
ud CO CD CO <D CO CO o co Q CO <D Mi* o CO* ud cd CM* CM* rH CM* 00 co rd o tH 03 o o T-l CO r-f CM CM t—1 CM rH rM
CM O* rH b. O CD rH b CO CD CM~ OD LÍD ts IÍD CD^ OD tn líd -^fT CO* CO* CO* rH CD* r-Γ CM* o* o in IO CO co •H O CM CM CM rd
r- txco" críO or*H rH
CM CO Win co cor-Γ OD* COr-l CD CM
CM
CM O* eM_ Pí co
OH
Cd CM <φen* COeo
CM b rH b 05 O) CO O. Mí O 00 b CM CO 03 CM O CO O CM CM M* in «1 0° Mi ri b 03 tH P5 rx M<* CD* O." 05 H o" CM* Mi* o*2! a eo Mi* CD* b* cdeo O* co <* UD UD CO CO tH O H U5 O O CO Mi CM CM CM H CM r-H tM
LO ÍO
O E CM 7Od <·> co 4tí o 04 b*5
E '5?
G cd >
O 4tí > <cd Ό .2 o 'cd f-i 00 4tí o .2Ό -Í33 §4tí Bo o
.2 &td CD
ω SB 2o S . w ΛG ° « φ *d CdCJG0
M i £ os *-< co .2 σ’G +-1CO τη >o2 o<4tí Od > ffi xfl
Q 'Cd O 1ΙΛ á *-<
& .32, I E £
Z ftO
n 4? Odφ c—1 _ň Od 5§G o Eco ZZ51 i*>··Λa >2
d-J 'Ctíw h cdO *J ptí G o+3 Φ +5O 2 4tíG G Cd«00E »2 H 'cd
G s
G
O O.
CD
Od O< 33 +->H 2CO '>>> > οϋ 3 c-i
O 4tí ·—>3 cpφ Φ * BO NΌ 3 2
Od ω_ +j «—Μ e '3 4tíG 2 td ®CD Od
S ”S cu »3u C3 Jí CZ5 3> CD~^,φ o s 2 4tí3 4tí 3 M 2 4tí £ > I I *1 f «3
OdJ z*113 ®SOd4tí
Md H 3 2tíU C,
Od Έ ® w 4tí & ►·
Cd G >. Od-G _d £ s 5 >cn > o 4tí 3 N 3 Cd >,g Sg 2'2 ® g 4tí>2 g c £·* 8S a
E-OOT
230266 oo co sa
Sk < co UOJ 03rH co
CO co co co
CM rd b> co CO rH 1-0OJ OJ o_ CO COsp co" co" oS co o"in in h co LT H O CJ HCO ID cn ^CD COOJ co o? co C^ Oiíi in o o
CM
rH t> CD CO O UĎcd, cm^ co^ co, co σγ*φ" co" o" rd" '"Φ" o"in If) W rH
CO CO CD CJ) -Φ t^UĎ^ co CO CD CM CO co^ CM co" co" cd" UĎ uď" rH Φ1" oo" · rH t>» rH o" to to CD CD 00 rH O rH rH UĎ UĎ CM rH rH co mσι t'' CO 00o cd,*φ" Uď"ÍD UĎ
rH to O, O 31 CD OO <D CD cd" uď" O CO to" Φ rH co" CD o o o rH O rH rH UĎ -Φ rH rd rd CM rH rH o to
CM COo uď co co
m m in tnCo" Uď" r-Γ r-Trd CO CO ·φCM CM rd CM
Fx UĎr-Γ COO rH
O CO UĎf> OĎ CM_rd" CM" I>"rd CO CO 00
CM
CM J0.1OO t"31 UĎ . IO rd o CO co CD . rH co co^ UĎ^ CM MíUĎ CM • rH rd cm" co" co" Óo"csf o" rH cm" UĎ UĎ rH CO co rd 2 2 coh 22<d ΓΜ r“J T”)
’Φ o MI CO 00 CM CD, UĎ c? CD Φ CD CO cm" co" cm" Φ co" CO o" CO CO CM rd CD CO
in 2 CO CO22 3 rH ΙΩM rd CM 00 ’φ CM 00 UĎ CD CD UĎ rd 00^ CO UĎ t> co" cd" cm" <φ" co" co" co rd rd CO co
LO 22
Td
rH CM CM rd· UĎ CO . UĎ CD CD, CM^ CO^ CO ' UĎ' CD co" co" o" co" co" ' rH co" CO rd rd CO CO co co
M CO τ-Γ CDUĎ M rd COd d H CM
O Ml ”Φ CD CM ID CD CD 'φ. °l· CO <D CO CD' •rH cm" co" rd [>> cm" o" ~ ' rH" m" co CO rd CO CO
UĎ, UĎ UĎ CO,uď" r-f σΓ T-fd d o 0rd rd rd CM lo o
<N cu
io toO K CM S-χ íXí
Ctí
Ctí 44ca cca UĎ,Mt-h" co"co o UĎ, couď" tn"o co
UĎ ·Φ CMUĎ^ CO^ CD^Td" CM" CDrd CD CM CO UĎ O.’Φ UĎ <D_rd" o" CD"rH CO rd UĎ
CM
CM
O
CO
CM o"
LO O- r rH in in t> ccco
tO 22
□ coT-l <N CO UĎuď" oo" O rd CO UĎ*φ" ·φ"CO rd
ιη Φco" o"O rH
CM rH COCO CD, CO
co cm" cm"rH CO CM
Φ o tord rd Srd" CM" CM"rd CO CM CO ·φ UĎ I Td
CD
O
CM 00
rH
CM o" oo rd
CM o"
Jo unco inco co 31 s- co L ol co o d. to ffi
CM
>U 44
i—H 3
rO cd
4-J
CD '3 g o >o cd
Jd 44
O
P os
CO 3 44 ·_· o 2
2 CD >CJ ‘3 Ό ωca >uTd &
£ fiC NCu O 01 c ca > o Λ > <3 Ί3 3 S-i
3 £r—S CD '«§c-ι o ca
3 ° 3O I I
g I I « do \r-l ,o
S B oβ tBcn .2 O1'β 3 .^i > °
° dlriíj N > čc
'3 T Q ’ o — *d s-i Ί-* 3 01 I s ° 2·: '3 OW β ΉO .,—, ,
I 3 '2 . B Sβί oca βJťi o
i—1 r—I ca aαϊ
Id β
+J cn .—,'Ě? ca> h
O tc ffi 2 Β ΌftQS-l o 1H t-d offi —&3 'β 'SS '3W &fi £
B o y j£i d, 3
Sh
O 3
O i—d fd OJ __ +-J ' · · 3 '3 rjyβ J-l £ g 3 Id
S "S §£
'C dl Pť! —'3 cn3 dl a O N"fi '3o, fiBou +> 3 3> 01.— r-i
3 . S β a s£ O £ CD ,2tí CdW cd ω>» φ44 ř-. ►>
Ctí Pď 44 3 '-'d3 jío ÍLId' 3S-('β « jej '2Fh θ' fdE, > 73 > N Ctí o
CM 0-1 a o
Q-l.—t W
O Λ «w >1° tí o > tw o o fi > sfi β >u S-i 3O S-lΊ-ι Ωcn <3O V) ctí 44 ctí tí oo \cd « ag 53 & H tw
<D .3 '3
CD >
Ctí
(H a > o o «s OJβ ϋ
W J"o O
O tS egΛ 2 íi
gS 3 -S-l 3Id tn >fi £!CD OId Λfi 3« βi fi i a Η 230266 íř O ti OΌ $ “iπ) ω •i—I c ň g > > . cLÍ £3 cnO ωN g
NI 'cd 3 Ό
CD í-i 4-» ω >cd ·*-»> co ° aa φ
CM tH CO co CO bs CO o co cn O r-1 cn co o co bs rH cn cn 1 CM CO 00 co cn in rH CM CM 1 rH rH rH l> 00 O CM bs in ΙΌ CO rH CO to O co CM CO co un sh sr cm oo óo 1 CM y—j CO Xíl rH b> co 00 TtJ rH CM rH t*H 3 f-t
P
O
P oo^oiDocococnocMtb^rHCTJCMCOOCMCntbxt< cn <□ ib ιό ω ca ιό cn o" O r-í o" r-Γ ’Φ CM" CO" b ζ£> o cnco tpco 03
Celkový objem reaktorového telesa, VR (m3) : 10,91.10~
Ob jem výplně, Vv (m3j : 10,12.10~
Stredný medzerový objem vo vrstvě výplně : 67,9
I I o o
rH rH
Ib COco co
O 3 >o g £ 4tí. 3 co ,_, § a> ca?E ti '
N 3 O S
4-> +-’ M q? · S '> ca bo K > A\ f-l co 5 tw -h
C3 O CO O O CD o o o co o CO co cm" o" rH O CO oo" in co ÍC ΙΌ oo" 00 io" LO O bs 00 CO líO rH co O b- vn rH co CO CM CD rH in in co co 00 co Tf rH rH rH rH rH rH
O o LO CM b. CO tb tb CO O cn cn <m rH OO CO tb CO CO CO CM tb rH co bT irf cm" co" tb" rH cn cn" co" cn" th" rH rH rH rH CM rH rH CM CM rH rH CM CMID^00O3CMtPtHO3tP1DCMCM^OTOcocowincoaiNaiininCOCO^TPCOtJICOcOCOtPCMOOCOθ' O θ' θ' θ" O θ" θ' θ" ο" θ' θ' θ' > 4-» w řn >
CO o 4-> <l—l >
O í-i
CD
N X3
CD a £
CM > co” t-i
O -t-Jco je J3 £ > ei*-* >oII ca cd Ό
B.S >§ >ocd cd
> N >
O í-< 3 V) .2 ň ca > _ > cb'ca .13 botb O to Ξ ό tH ’ 'cd 3 4—1 co o 3 4—*
O a
§sCD CD
O O 'b*“. '£>* c a
r—< P*H Ď O> > tí 3φ w>o 3cd 4tí
3 SN PO Φ a
CD •r—ι 3 >Ν cd > 3 Φ >Ν φ"ΌcdΡ>1—1J—ιΡ Φ ί-ι Ο 4-» 4tí cd φ f-l a ο 3 >φ cd 4-» cd f-t
XJ Λ Φ Ό
I
O 3 >Φ cd
N
l—M cd t4 4-> 3 Φ 3 IDbCOCnCOCMCMlDlDtbOrHOCM rH CO' U")' tb^ O, O CO^ cO~ CO ID rH Oth" Tp CM" CM CM TP CM cd Tp" ζθ" C\|" CO" τρ"
toob«rHOcocncM03coa3cocoCD o C\ LO co rH_ O CO CO
oo" co" io" to" co cn tb o" cm" Tf? co cd t-h"rH t—I rH rH
ID co rH CO ID Til bl CM CO O 03 CD~ <m ID b.^ cn CO 03 ČŇ ID~ ID O co" o" o" o" χφ tb" rH co" cn" cm" co" co" rH rH rH rH rH rH rH rH CM rH rH <ťCQO <oq OQ << m
CMCOCOCOTPlDCQCQCOCDtNOOOQcococococococococococococorH rfrHHHHHHHHrHHH
P > co Φ >cd 3 >c 4tí cd φ 'cd a φ 3 φ p co Φ
>N Φ a 'co 3 4tí
Q
P
XJ
CD f-i
P 4tí cd o gs § +3 4-> > £ xj r> Λ> 3
P
O 4->
CO Φ Φ P---.3 % sg*Ta .2 Φ XJ φf-l Q t '^1 N £ Ό
ca 92 λrQ g βO O β,ΰ'CO <>, tco φ c c c - Ό T3 tiΦ Q5 Φ
t4 JL, t-4 _Q4-* 4_j +-icb t/5 Cb O >»
S 'ca
C
N
O 230266 11 12
Počas tejto série pokusov na modelovomkontinuálně pracujúcom zariadení sa používávýplňový neutralizačno-dehydratačný reak-tor zhotovený z impregnovaného grafitu vzmysle vynálezu, charakterizovaný takto:
Specifikácia jednotlivých vrstiev výplně: — celková výška telesa reaktoru 1000 mm — vnútorný priemer reaktorového telesa 120 mm — počet a velkost kruhovýchotvorov v perforovenom dne: 30 otvorov, 0 12 mm
Vrstva výplně Spodná —grafitovékrúžky 38,4X6,95/29,9 mm Střednávrstva — gra-fitové krúžky30,0 X 10,0/88 mm Vrchnávrstva —keramické Raschigové krúžky 14,9X2,7/14,8 mm Spolu 1. Objem vrstvy výplně, 9,78 0,17 0,17 10,12 V 10-3 (m3j 2. Počet častíc výplně 160 20 71 251 vo vrstvě (ks) 3. Povrch všetkých častíc 1,65 0,047 0,096 1,308 vo vrstvě As (m2) 4. Měrný povrch 1,19 2,76 5,65 a . 10_1 (m2 . m“3) 5. Medzerovitosť, (%) 68,1 55,9 70,7 — V rámci jednotlivých pokusov tejto série sme spracovávali extrakčnú H3PO4 čierneho typu komerčnej akosti, obsahujúcu: 53,62 % hmot. celkovej P2O5 (stanovenéspektrofotometrickou analýzou) 54,39 % hmotnosti P2O5 stanovené prepo-čtom acidity kyseliny 0,23 % hmotnosti Fe0,16 % hmotnosti AI0,16 % hmotnosti Mg a0,19 % hmotnosti F, alebo jej zmes s technickou kyselinou síro- vou. Pri přípravě kondenzovaných fosforeč-nanov amcnnych vysokoteplotnou neutrali-záciou zmesných kyselin (H3PO4 + H2SO4)plynným amoniakom sa hmotnostný poměrP2O5/S v spracovávanej kyselině počas jed-notlivých pokusov měnil od 2,498 do 11,005.Teplota zmesnej kyseliny na vstupe do re-aktora kolísala od 75 do 110 °G. Prehfad zá-kladných technologických parametrov je ob-sahom tabulky 4. 230266 ca
H Číslo pokusu Priemerné dávkovanie (g . min-1} Hmotnostný Teplota Stupeň premeny Trvanie H3PO4 H2SO4 (96,58 %) NH3 poměr P2O5/S reakčnej zmesi monofosforeč- kontinuálneho o ca
N Φ 5go > £ca tí ®
M ř-iN o
CM
PU θ'-
CM
CD co*
ID
0 O in id 0 id ID b> 00 CD b> CM 00 05 rH rH rH rH CM rH 05* σΓ cm* ad oo' id*
ID CO ID rH
CO CO 0 CM 05* od CM co ID Tti 0 CO CM CM CM CM CM
CO tx CD O ID ID05 CM CM ’φ CO O 00 t> o co o
rd CO CO CO t>x ’Φ tx CM co co~ CO co 05* t>* co* 00* od Γν CM CM rH 0 CO 05 CM CM CM CM CM CM rH id 05
ID O tH cd cor-f o* id* co* 10* 00* os η o h ωCO CO CM CM Η H ID co CD O CD CM^ ID CO ID 05^ CO* cd CO* td co* bC rd CO 00 05 0 CD ID CD bs 00 00 05
tH CMID ID co tn ca X3 id id
O N
ID
ID co
ID b>
rH
Claims (2)
1. Sposob kontinuálně] přípravy taveninykondenzovaných fosforečnanov amonnýchreakciou kyseliny fosforečné], obsahujúcej50 až 80 % P2O5 a teploty 15 až 300 °C, aleboreakciou roztoku fosforečnanov amonnýchv kyselině fosforečné] s plynným amonia-kom, ktorý sa do reakčného prostredia dáv-kuje v přebytku vzhTadom na množstvo amo-niaku viazané v tavenine vo formě fosforeč-nanov amonných, vyznačujúci sa tým, ženeutralizačno-dehydratačná reakcia medzikvapalnou fázou obsahujúcou fosfor a plyn-ným amoniakem prebieha formou spojitéhokontaktu fáz vo filmové] vrstvě, ktorá sa vreakčnom prostředí vytvára postupným roz-těkáním kvapalnej fázy účinkom gravitačnejsily a tiež je] rozptylom plynnou fázou, tvo-řenou zmesou postupné prehrievaného plyn-ného amoniaku a postupné prehrievanej vod-né] páry, po povrchu reakčného prostredia,s povrchom kontaktu 7.10° až 1,8.103 m2. . m-3, s výhodou 4,5 .101 až 9,8.102 m2. m-3a mimovrstvová rýchlosť prúdenia plynnejfázy ω je 1.10~2 až 1.101, s výhodou 2 . VYNALEZU . 10“1 až 2.10° m.s_l, pričom plynná zmesprúdi súprudne s tokom kvapalne] fázy.
2. Zariadenie na kontinuálnu přípravu ta-veniny kondenzovaných fosforečnanov amon-ných podfa bodu 1, pozostávajúce zo stoja-tého prietočného filmového reaktora, vyzna-čujúce sa tým, že teleso filmového reaktora (1) obsahuje minimálně jedno nosné dno (2) , na ktorom je uložená organizovaná a//alebo neorganizovaná náplň (3), pričompře poměr ekvivalentného priemeru častícnáplně, a vnútorného priemeru telesa filmo-vého reaktora, alebo dlžky jeho najdlhšejstrany D platí, že 5 .10-3 s de/D á 4,5.10“1,pre specifický medzerový objem náplně εplatí, že 28 á ε á 96 percent, s výhodou 60 << ε < 80 percent, a pre poměr celkovej výš-ky náplně H a vnútorného priemeru telesareaktora, alebo dížky jeho najdlhšej stranyD platí, že 1,1 š H/D s 14,8, pričom ďalej ob-sahuje přívod (4) kvapalnej fázy obsahujú-cej kyselinu fosforečná, ktorý ústi nad vrst-vu náplně (3), přívod (5j plynného amonia-ku a připadne distribučně přepážky (6), vo-stavbu (7) a/alebo statický miešač (8). 1 list výkresov
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS101682A CS230266B1 (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Method of and apparatus for continuously preparing melt of condensed ammonium phosphates |
| BG5923283A BG42239A1 (en) | 1982-02-15 | 1983-01-04 | Method and device for continuous preparation of melt from liquified ammonium phosphates |
| DD24713983A DD252514A3 (de) | 1982-02-15 | 1983-01-10 | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung einer schmelze kondensierter ammoniumphosphate |
| RO109999A RO86024B (ro) | 1982-02-15 | 1983-02-14 | Procedeu continuu pentru prepararea unei topituri de fosfati de amoniu condensati si reactor pentru realizarea acestui procedeu |
| YU33483A YU33483A (en) | 1982-02-15 | 1983-02-14 | Process for the contiuous obtaining of a solution of condensed ammonium phosphate |
| FR8302311A FR2521544B1 (fr) | 1982-02-15 | 1983-02-14 | Procede de preparation continue d'une masse fondue de phosphates d'ammonium condenses et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
| PL24057083A PL138341B2 (en) | 1982-02-15 | 1983-02-14 | Method of obtaining a molten composition of condensed ammonium phosphates and flow-through reactor therefor |
| BE0/210110A BE895901A (fr) | 1982-02-15 | 1983-02-14 | Procede pour la preparation continue d'une masse fondue de phosphates d'ammonium concentres et dispositif pour la realisation de ce procede |
| GB08304141A GB2116158B (en) | 1982-02-15 | 1983-02-15 | A process and apparatus for preparation of ammonium phosphates |
| YU167485A YU167485A (en) | 1982-02-15 | 1985-10-22 | Device for continuous obtaining of condensed alluminium phosphate solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS101682A CS230266B1 (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Method of and apparatus for continuously preparing melt of condensed ammonium phosphates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS230266B1 true CS230266B1 (en) | 1984-08-13 |
Family
ID=5343458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS101682A CS230266B1 (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Method of and apparatus for continuously preparing melt of condensed ammonium phosphates |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE895901A (cs) |
| BG (1) | BG42239A1 (cs) |
| CS (1) | CS230266B1 (cs) |
| DD (1) | DD252514A3 (cs) |
| FR (1) | FR2521544B1 (cs) |
| GB (1) | GB2116158B (cs) |
| PL (1) | PL138341B2 (cs) |
| RO (1) | RO86024B (cs) |
| YU (2) | YU33483A (cs) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4006862A1 (de) * | 1990-03-05 | 1991-09-12 | Hoechst Ag | Anlage zur herstellung von ammoniumpolyphosphat |
| RU2180891C1 (ru) * | 2000-12-22 | 2002-03-27 | Авдеев Виктор Васильевич | Установка для получения высококонденсированного полифосфата аммония |
| DE502005010587D1 (de) | 2005-12-05 | 2011-01-05 | Buss Sms Canzler Gmbh | Grossvolumiger Reaktor beziehungsweise Dünnschichtverdampfer mit einem Vormischaggregat |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1426746A (fr) * | 1964-03-18 | 1966-01-28 | Dorr Oliver Inc | Production de phosphate d'ammonium |
| US3775534A (en) * | 1971-11-15 | 1973-11-27 | Tennessee Valley Authority | Ammonium polyphosphate solutions from super wet acid |
| US3950495A (en) * | 1973-12-21 | 1976-04-13 | Standard Oil Company | Method for the continuous preparation of stable aqueous ammonium polyphosphate compositions |
| DE2415996A1 (de) * | 1974-04-02 | 1975-10-16 | Gewerk Victor Chem Werke | Verfahren zur herstellung von neutralem ammoniumpolyphosphat |
| IT1174670B (it) * | 1980-06-05 | 1987-07-01 | Anic Spa | Procedimento per la produzione di polifosfati d'ammonio ed apparecchiatura per realizzarlo |
-
1982
- 1982-02-15 CS CS101682A patent/CS230266B1/cs unknown
-
1983
- 1983-01-04 BG BG5923283A patent/BG42239A1/xx unknown
- 1983-01-10 DD DD24713983A patent/DD252514A3/xx not_active IP Right Cessation
- 1983-02-14 YU YU33483A patent/YU33483A/xx unknown
- 1983-02-14 RO RO109999A patent/RO86024B/ro unknown
- 1983-02-14 PL PL24057083A patent/PL138341B2/pl unknown
- 1983-02-14 FR FR8302311A patent/FR2521544B1/fr not_active Expired
- 1983-02-14 BE BE0/210110A patent/BE895901A/fr not_active IP Right Cessation
- 1983-02-15 GB GB08304141A patent/GB2116158B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-10-22 YU YU167485A patent/YU167485A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO86024A (ro) | 1985-01-24 |
| GB2116158A (en) | 1983-09-21 |
| YU33483A (en) | 1986-02-28 |
| GB2116158B (en) | 1985-08-29 |
| BG42239A1 (en) | 1987-11-14 |
| BE895901A (fr) | 1983-05-30 |
| GB8304141D0 (en) | 1983-03-16 |
| DD252514A3 (de) | 1987-12-23 |
| PL240570A1 (en) | 1983-10-10 |
| RO86024B (ro) | 1985-02-01 |
| PL138341B2 (en) | 1986-09-30 |
| YU167485A (en) | 1987-10-31 |
| FR2521544B1 (fr) | 1985-11-22 |
| FR2521544A1 (fr) | 1983-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1651359A (zh) | 一种尿基复合肥的生产方法 | |
| FI71720C (fi) | Kontinuerligt foerfarande i tvao steg foer framstaellning av produkter i form av fasta partiklar, speciellt np/npk-goedselgranulat som innehaoller ammoniumfosfater och anordning foer utfoerande av foerfarandet. | |
| US3950495A (en) | Method for the continuous preparation of stable aqueous ammonium polyphosphate compositions | |
| CS230266B1 (en) | Method of and apparatus for continuously preparing melt of condensed ammonium phosphates | |
| JPS6116501B2 (cs) | ||
| CN101230022A (zh) | 联二脲连续生产工艺 | |
| CN101343200A (zh) | 一种硝酸分解磷矿粉生产硫基复合肥料的方法及其系统 | |
| US4211546A (en) | Process for preparation of ammonium polyphosphate | |
| CN107434291A (zh) | 一种从氨氮废水中回收高浓度氨水系统 | |
| Bhuiyan | Investigation into struvite solubility, growth and dissolution kinetics in the context of phosphorus recovery from wastewater | |
| US3449107A (en) | Process for preparing melts comprising ammonium nitrate and phosphate | |
| Brahim et al. | Kinetics of leaching of Tunisian phosphate ore particles in dilute phosphoric acid solutions | |
| Lozano et al. | Double decomposition of gypsum and potassium chloride catalysed by aqueous ammonia | |
| CN218485937U (zh) | 甘氨酸合成反应系统 | |
| CS216856B1 (en) | Method of continuous preparation of the melting of condensated ammonium phosphates and device for executing the said method | |
| USH1697H (en) | Continuous process for sodium methylate | |
| US3734708A (en) | Method for making ammonium phosphate fertilizer | |
| CS205849B1 (cs) | Spósob kontinuálně] pripravy taveniny kondenzovaných fosforečnanov amónnych a zariadenie na prevádzanie tohoto spósobu | |
| Edahwati et al. | Kinetics analysis of synthesis reaction of struvite with air-flow continous vertical reactors | |
| IE28179B1 (en) | Apparatus for making slurry fertilizer | |
| CN101928165B (zh) | 多级蒸汽引射制备磷酸二氢钾和磷酸钾铵的方法与装置 | |
| KR100367536B1 (ko) | 자연순환반응기 | |
| ZareNezhad | Direct production of crystalline boric acid through heterogeneous reaction of solid borax with propionic acid: operation and simulation | |
| US4250147A (en) | Reactor for preparation of ammonium polyphosphate | |
| CN100368391C (zh) | 一种脲乙醛的生产方法 |