Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do neu¬ tralizacji kwasów.Wynalazek moze byc wykorzystany w przemysle chemicznym do neutralizacji amoniakiem takich kwasów, jak kwas fosforowy, siarkowy, azotowy lub ich mieszanin, a takze przy produkcji wymaga¬ jacej wprowadzenia amoniaku jako reagenta, gdyz przy jego wzajemnym oddzialywaniu z kwasami wydziela sie znaczna ilosc ciepla sprzyjajacego po¬ wstawaniu pary, za pomoca której realizuje sie ruch reagujacych skladników w neutralizatorze. Najko¬ rzystniej wynalazek moze byc wykorzysatny przy produkcji nawozów mineralnych, gdyz wlasne przy tej produkcji do uzyskania soli amoniakalnych prowadzi sie neutralizacje kwasu fosforowego amo¬ niakiem.Znane jest z amerykanskiego opisu patentowego nr 3 502 441 urzadzenie do neutralizacji kwasu fos¬ forowego, zawierajace pionowa komore reakcyjna posiadajaca w dolnej czesci przewody doprowa- dzajace reagenty. Komora jest polaczona stycznym przewodem doplywowym z oddzielaczem piary i cie¬ klego zneutralizowanego roztworu. Oddzielacz po¬ siada wyloty doprowadzajace rure oraz czesc roz¬ tworu z oddzielacza, druga czesc roztworu poprzez rure recyrkulacyjna do komory reakcyjnej. W zna¬ nym urzadzeniu komore reakcyjna stanowi rura wygieta w dolnej czesci w ksztalcie kolana. W miejscu wygiecia komory reakcyjnej znajduje sie wezel zasilajacy w reagenty i pare. Wezel zasila¬ jacy stanowia dwie rury umieszczone jedna w drugiej, przy czym rura wewnetrzna jest wypo¬ sazona w perforowana koncówke, sluzaca do do¬ prowadzenia pary, wody, roztworu i amoniaku.Kwas doplywa poprzez szczeline pierscieniowa pomiedzy rurami. W górnej czesci komora reak¬ cyjna jest wygieta pod katem prostym i wchodzi stycznie do oddzielacza. W znanym urzadzeniu za¬ stosowano oddzielacz typu cyklonowego, w którym wylot odprowadzajacy pare wchodzi czesciowo do 9930799307 srodka aparatu w taki sposób, ze. jego otwór wejs¬ ciowy znajduje sie znacznie ponizej stycznego wlo¬ tu komory reakcyjnej. Dno oddzielacza ma postac scietego stozka, którego mniejsza podstawa pola¬ czona jest z rura recyrkulacyjna. Polaczenie to po¬ siada odgalezienie odprowadzajace z aparatu czesc ^zneutralizowanego roztworu granulacji. Pozostala czesc roztworu przechodzi do rury recyrkulacyjnej, której dolna czesc jest wygieta w ksztalcie kolana i polaczona z komora reakcyjna.W wyniku wzajemnego oddzialywania kwasu z amoniakiem wydziela sie cieplo sprzyjajace inten¬ sywnemu powstawaniu pary. Para w postaci pe¬ cherzyków unosi sie w góre komory reakcyjnej. W miare powstawania dalszych pecherzyków pary sre¬ dnia gestosc roztworu maleje. Dzieki temu roztwór o wiekszej gestosci naplywajacy z rury recyrku¬ lacyjnej wypiera z komory reakcyjnej roztwór o mniejszej gestosci unoszac ze soba naplywajacy do dolnej czesci komory reakcyjnej kwas i amoniak.W ten sposób ksztaltuje sie nieprzerwany dynami¬ czny proces.Strumien mieszaniny parowo-gazowej plynie z ko¬ mory reakcyjnej *do oddzielacza ze znaczna pred¬ koscia pod dzialaniem sily odsrodkowej jest odrzu¬ cany na scianki oddzielacza, przy ozym para od¬ dziela sie i uchodzi przez wylot umieszczony we¬ wnatrz oddzielacza. Poniewaz temperatura roztwo¬ ru naplywajacego do oddzielacza jest stosunkowo wysoka, nastepuje odparowanie wody zawartej w roztworze.Sciekajacy w dól po sciankach oddzielacza roz¬ twór ulega ochlodzeniu. Czesc roztworu jest odpro¬ wadzana do granulacji, pozostala czesc wraca po¬ nownie przez rure recyrkulacyjna do komory re¬ akcyjnej, gdzie miesza sie z kwasem i amoniakiem.Znane urzadzenie posiada szereg wad. Jedna z nich polega na tym, ze komore reakcyjna stanowi gladka rura, co sprzyja szybkiemu ruchowi roz¬ tworu i powstawaniu pecherzyków parowo-gazo- wych o duzych srednicach, w wyniku czego zmniej¬ sza sie powierzchnia kontaktowa amoniaku z roz¬ tworem. Ponadto tworzenie sie duzych pecherzy¬ ków wywoluje drgania aparatu, a podczas lacze¬ nia sie pecherzyki moga wywolac udar hydraulicz¬ ny.Inna wada polega na tym, ze zastosowany od¬ dzielacz typu cyklonowego jest czuly na zmiany cisnienia pary i amoniaku dostarczanych do komo¬ ry reakcyjnej, które powoduja pulsacje strumie¬ nia przy wlocie do oddzielacza. W rezultacie na¬ stepuje nierównomierne rozprowadzenie roztworu na powierzchni oddzielacza, a w konsekwencji zmniejszenie powierzchni oddzielania pary i uno¬ szenia rozprysków roztworu wraz z para. Oddzie¬ lacz typu cyklonowego pracuje przy stosunkowo duzej predkosci podawanego do niego strumienia roztworu. W znanym urzadzeniu potrzebna pred¬ kosc osiaga sie dzieki parze dostarczanej do ko¬ mory reakcyjnej. Przy zmniejszeniu ilosci pary zmniejsza sie sila odsrodkowa odrzucajaca stru¬ mien na scianki rozdzielacza, co w koncowym efek¬ cie moze doprowadzic do podwyzszenia poziomu roztworu w rozdzielaczu do wysokosci wylotu od¬ prowadzajacego pare.Ponadto strumien mocno zawirowuje na rozwi¬ nietej stozkowej powierzchni oddzielacza i chwyta pecherzyki amoniaku i pary, co powoduje zmniej¬ szenie gestosci roztworu zmierzajacego dalej po- przez rure recyrkulacyjna do komory reakcyjnej, a w efekcie do zmniejszenia krotnosci cyrkulacji roztworu w aparacie i obnizenie jego wlasciwej wydajnosci.Konstrukcja i osadzenie wylotu gotowego pro- duktu w powiazaniu z ksztaltem oddzielacza po¬ woduja nierównomierne wydalanie roztworu z apa¬ ratu.Celem wynalazku jest skonstruowanie neutrali¬ zatora kwasów z takim doplywem skladników rea- gujacych, który pozwolilby na zwiekszenie powierz¬ chni zetkniecia sie skladników i w efekcie przy¬ spieszyl przebieg reakcji na jednostke objetosci strefy reakcyjnej, a takze poszerzyl mozliwosci technologiczne aparatu. Zadanie to rozwiazano we- dlug wynalazku dzieki temu, ze komore reakcyjna stanowi rura, w której dolnej czolowej czesci umieszczona jest wspólosiowo zwezka Venturiego, ponad która znajduje sie przynajmniej jedna sty¬ czna koncówka doprowadzajaca czesc substancji nautralizujacej w ilosci odpowiadajacej stosunkowi stechiometrycznemu, skierowana zgodnie z przeply¬ wem strumienia pod katem w stosunku do osi ko¬ mory reakcyjnej, dobieranym zaleznie od predkosci strumienia, a do doprowadzenia pozostalej czesci substancji neutralizujacej w dolnej czesci komory umieszczona jest wspólosiowo z nia dodatkowa kon¬ cówka. Takie rozwiazanie doplywu skladników re¬ akcyjnych pozwala na wyrównywanie predkosci strumienia roztworu w calym przekroju komory reakcyjnej. Osadzenie koncówki dla doprowadze¬ nia czesci amoniaku pod zwezka Venturiego umo¬ zliwia uzupelnienie strumienia roztworu dodatko¬ wa iloscia substancji neutralizujacej, a przy uwzgle¬ dnieniu stycznych koncówek, umozliwia równo- 40 mierne rozprowadzenie amoniaku po calym prze¬ kroju komory reakcyjnej, co sprzyja równomier¬ nemu powstawaniu pecherzyków pary w komorze reakcyjnej i przemieszczaniu mieszaniny porowo- -gazowej. 45 Korzystne jest zastosowanie perforowanych pó¬ lek sluzacych do czesciowej zmiany kierunku stru¬ mienia reagentów, umieszczonych nieco powyzej stycznej koncówki doprowadzajacej substancje neu¬ tralizujaca do komory reakcyjnej, równomiernie 50 na jej wysokosci oraz pod katem do jej osi geo¬ metrycznej. Pozwala to na wydluzenie drogi obie¬ gu roztworu w komorze reakcyjnej, a w konsek¬ wencji na przedluzenie czasu kontaktowania sie reagentów, co powoduje pelniejsza absorpcje. 55 Korzystne jest takze umieszczenie w górnej czesci komory reakcyjnej wzdluz jej osi wirnicz- ka z lopatkami do zawirowania strumienia. Wir- niczek sluzy ponadto do rozdrabniania pecherzy parowo-gazowych tworzacych sie w wyniku re- 60 akcji, co wraz z zawirowaniem strumienia ulat¬ wia otrzymywanie jednolitego roztworu.Wedlug innego wariantu rozwiazania wynalaz¬ ku w komorze reakcyjnej prostopadle do jej osi mozna umiescic przynajmniej dwie kratki sluzace 65 do rozdrabniania pecherzy parowo-gazowych, por99307 6 wstajacych w strumieniu podczas reakcji, przy czym jedna z kratek umieszcza sie ponizej wir- niczka, a druga ponad nim.Doswiadczalnie stwierdzono, ze takie rozmiesz¬ czenie kratek jest najkorzystniejsze,, gdyz wirni- czek wprawia pecherze w ruch obrotowy. W efek¬ cie pecherze rozdrabniaja sie na powierzchni kra¬ tek i krawedziach otworów na mniejsze pecherzy¬ ki w stopniu wiekszym anizeli przy pionowym ruchu przez kratke.Wymienione wyzej urzadzenia umieszczone w komorze reakcyjnej zmniejszaja znacznie predkosc strumienia roztworu przy jego wejsciu do oddzie¬ lacza. Z tego wzgledu korzystnie jest, aby oddzie¬ lacz stanowil naczynie cylindryczne z dnem stoz¬ kowym i aby w górnej czesci posiadal wylot od¬ prowadzajacy pare, zas ponizej posiadal styczny wlot reagentów z komory reakcyjnej, przy czym odstep pomiedzy wlotem i wylotem oraz stosunek wysokosci i srednicy cylindrycznej czesci rozdzie¬ lacza sa dobierane w zaleznosci od predkosci stru¬ mienia przy wlocie do oddzielacza.Poniewaz przy neutralizacji kwasów o róznym ste¬ zeniu wydziela sie rózna ilosc pary, zmienia sie takze predkosc obrotu roztworu w aparacie. Powoduje to zmiany poziomu cieczy w oddzielaczu. Dlatego takie umieszczenie wylotu odprowadzajacego pare i stycznego wlotu daje mozliwosc pracy w szero¬ kim zakresie predkosci strumienia plynacego do oddzielacza.Wedlug innego wariantu wykonania wynalazku stozkowe dno oddzielacza polaczone jest z komo¬ ra przelewowa, laczaca sie poprzez rure recyr¬ kulacyjna z komora reakcyjna. Komora przele¬ wowa wyposazona jest w otwór wlotowy, umiesz¬ czony pomiedzy stycznym wlotem oraz wylotem zneutralizowanego roztworu, umieszczonym w stoz¬ kowym dnie oddzielacza. Pozwala to na odbiera¬ nie roztworu o wiekszej gestosci w postaci goto¬ wego produktu, splywajacego do dolnej czesci oddzielacza i kierowanie roztworu o mniejszej ge¬ stosci do rury recyrkulacyjnej. Pecherze parowo- -gazowe grupuja sie przy tym posrodku oddzie¬ lacza i nie trafiaja do rury recyrkulacyjnej.Do utrzymania stalego poziomu roztworu w od¬ dzielaczu, korzystne jest aby oddzielacz byl wy¬ posazony w dodatkowy przewód wylotowy zneu¬ tralizowanego roztworu, w ksztalcie litery L, którego odcinek poziomy bylby umieszczony na odpowiedniej wysokosci oddzielacza, zaleznie od panujacego w nim cisnienia pary, natomiast pio¬ nowy odcinek przewodu bylby umieszczony wspól¬ osiowo ze znajdujacym sie w srodku stozkowego dna oddzielacza wylotem gotowego produktu, nie¬ co powyzej otworu wlotowego. Takie umieszcze¬ nie dodatkowego przewodu wylotowego pozwala na odbiór bardziej stezonego roztworu, który splywa na dno rozdzielacza. Kolejny wariant roz¬ wiazania wynalazku polega na tym, ze komore przelewowa stanowia dwa sciete stozki polaczone ze soba krótszymi podstawami, przy czym stozek dolny posiada kat stozkowatosci, wystarczajacy do wyrównania predkosci strumienia w jego prze¬ kroju poprzecznym na wyjsciu z komory przele¬ wowej.Dalszy wariant rozwiazania wynalazku polega na tym, ze dla doprowadzenia kwasu do komory reakcyjnej, przelewowa komora posiada wygieta rure równiez w ksztalcie litery L. Jeden z kon- ców tej rury wyprowadzony jest poza oddzielacz, a drugi stanowi umieszczona wzdluz osi przelewo¬ wej komory koncówke, której otwór wylotowy znajduje sie nieco powyzej miejsca polaczenia stozków tworzacych komore' przelewowa. Takie rozwiazanie komory przelewowej umozliwia utwo¬ rzenie przewezenia wykorzystywanego do zwiek¬ szenia predkosci cyrkulujacego w aparacie roztwo¬ ru oraz wykorzystanie energii kinetycznej stru¬ mienia kwasu dodawanego do roztworu. Pozwala to na rozcienczenie strumienia powracajacego do komory reakcyjnej w celu obnizenia punktu kry¬ stalizacji.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonanai na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie neutralizator kwasu w widoku ogólnym, fig. 2 — wezel II we¬ dlug fig. 1 w powiekszeniu, fig. 3 — przekrój wedlug linii III—III na fig. 1, fig. 4 — przekrój wedlug linii IV—IV na fig. 3, fig. 5 — wezel V wedlug fig. 1 w powiekszeniu, fig. 6 — wezel VI wedlug fig. 1 w powiekszeniu, fig. 7 — oddzielacz, w przekroju podluznym osiowym, fig. 8 — prze¬ krój wedlug linii VIII—VIII na fig. 7. Neutraliza¬ tor zawiera reakcyjna komore 1 (fig. 1) polaczona stycznym wlotem la z oddzielaczem 2, który laczy sie z recyrkulacyjna rura 3. Recyrkulacyjna rura 3 jest polaczona poprzez wymiennik ciepla 4 z reakcyjna komora 1.Reakcyjna komore 1 stanowi umieszczona pio¬ nowo rura 5 wykonana z materialu obojetnego na dzialanie plynacego w niej kwasu. W dolnym kon¬ cu rury 5 usytuowana jest wspólosiowo zwezka Venturiego 6 przechodzaca w kolano 7. Wspól- 40 osiowo ze zwezka Venturiego 6 w reakcyjnej ko¬ morze 1 jest umieszczona koncówka 8 (fig. 2) do¬ prowadzajaca kwas do neutralizacji i podstawo¬ wa czesc substancji neutralizujacej w stosunku stechiometrycznym. Nieco powyzej zwezki Ventu- 45 riego 6 w komorze reakcyjnej 1 znajduja sie stycz¬ nie koncówki 9 (fig. 3) doprowadzajace pozostala czesc substancji neutralizujacej. Ilosc koncówek 9 jest dobierana w zaleznosci od srednicy reakcyjnej komory 1 i powinna byc wystarczajaca dla skre- 50 cania strumienia roztworu podnoszacego sie w komorze reakcyjnej. Styczne koncówki 9 sa roz¬ mieszczone równomiernie na obwodzie rury i sa skierowane w góre i pod katem a w stosunku do strumienia. Kat ten jest odwrotnie proporcjonal- 55 ny do predkosci strumienia w reakcyjnej komo¬ rze 1. We wszystkich przypadkach wartosc kata a powinna byc dostatecznie wielka, aby nastepo¬ walo skrecanie strumienia, co w konsekwencji po¬ woduje przedluzenie czasu kontaktowania sie 60 amoniaku z kwasem. Nieco powyzej stycznych koncówek 9 w reakcyjnej komorze 1, równomier¬ nie na jej wysokosci, sa umieszczone perforowane pólki 10 (fig. 1), które sa rozmieszczone wzgledem siebie w ukladzie szachownicy pochylo do rury 5. 65 Kat (3 nachylenia pólki 10 (fig. 5) jest dobierany7 tak, aby stawiala ona najmniejszy opór w stru¬ mieniu i aby byl osiagniety maksymalny stopien dyspersji pecherzy par i gazów znajdujacych sie w strumieniu. Powierzchnie kazdej pólki 10, przy odliczeniu perforacji, dobiera sie tak, aby nieza¬ leznie od kata nachylenia przykrywala ona nie wiecej anizeli 0,6 powierzchni poprzecznego prze¬ kroju reakcyjnej komory 1. W miejscach osadza¬ nia pólek 10 rura 5 posiada zlacze kolnierzowe, którego kat nachylenia do osi rury 5 równa sie katowi nachylenia |3 pólki 10. Kolnierzowe zlacze tworza kolnierze 11 i 12 sciagniete srubami 13 z nakretkami 14. W celu heranetyizacji polaczenia pomiedzy pólka 10 i kazdym z zolnierzy 11 i 12 jest umieszczona podkladka 15 z teflonu lub klin- gerytu.W reakcyjnej komorze 1 (fig. 1) na jej osi jest umieszczony wirniczek 16 z lopatkami 17 sluza¬ cymi do zawirowania strumienia. Poziom osadze¬ nia wirniczka 16 wzgledem wysokosci reakcyjnej komory 1 dobiera sie doswiadczalnie w zaleznosci od stezenia kwasu podawanego do neutralizacji oraz od cisnienia panujacego w aparacie. Wirni¬ czek 16 (fig. 6) sklada sie z cylindra 18 wraz z osiami 19 umieszczonymi wzdluz osi cylindra 18 i sluzacymi do zamocowania wirniczka 16 w re¬ akcyjnej komorze 1 za pomoca oporowych pierscie¬ ni 20, umieszczonych po obu stronach cylindra 18 w taki sposób, ze jego osi 19 wchodza do otworów oporowych pierscieni 20. Do kazdego z oporowych pierscieni 20 przylegaja umieszczone promieniowo szprychy 21, za pomoca których wirniczek 16 jest umocowany, do scianek reakcyjnej komory 1.Na zewnetrznej bocznej powierzchni cylindra 18 sa zamocowane lopatki 17. Lopatki 17 wykonane sa z wygietych plytek, których powierzchnia po¬ winna byc mozliwie najwieksza przy zachowaniu warunków dostatecznej sztywnosci i wytrzymalosci w czasie pracy wirniczka 16. Liczba lopatek 17 i kat j3 ich nachylenia do poziomu zalezy od ste¬ zenia kwasu i od stechiometrycznego stosunku amoniaku i kwasu, a w konsekwencji od ilosci pary tworzacej sie w wyniku reakcji. Wysokosc cylindra 18 jest dobierana w ten sposób, ze gór¬ na krawedz kazdej poprzedniej lopatki 17 w rzu¬ cie poziomym jest zbiezna z dolna krawedzia na¬ stepnej lopatki 17. Wirniczek 16 przykrywa prze¬ krój poprzeczny reakcyjnej komory w zakresie przykladowo 0,8 powierzchni tego przekroju.Ponadto w reakcyjnej komorze 1 (fig. 1), prosto¬ padle do jej osi, sa umieszczone dwie kratki 22 sluzace do rozdrabniania pecherzy parowo-gazo- wych, tworzacych sie w strumieniu w wyniku re¬ akcji neutralizacji. Jedna z kratek 22 jest umieszczona nieco ponizej wirniczka 16, a druga nad nim. W miejscach osadzenia kratek 22 re¬ akcyjna komora 1 posiada kolnierzowe zlacza, z których jedno jest przedstawione na fig. 6.Zlacze jest utworzone z kolnierzy 23 i 24, które sa sciagniete srubami 25 z nakretkami 26. W celu hermetyzacji polaczenia, pomiedzy kratka 22 i kazdym z kolnierzy jest umieszczona podkladka 26a. Powierzchnia uzytecznego przekroju kratek 22 zawiera sie w granicach 0,7 do 0,9 powierzchni poprzecznego przekroju reakcyjnej komory 1. 99307 8 Reakcyjna komora 1 jest polaczona stycznym doprowadzeniem la z oddzielaczem 2. Oddzie¬ lacz 2 (fig. 7) stanowi cylindryczne naczynie 27, do górnego konca, którego przylaczony jest stoz- kowy element 28. Od strony krótszej podstawy na stozkowym elemencie 28 znajduje sie wylot 29 odprowadzajacy z oddzielacza 2 pare powstajaca w wyniku reakcji. Oddzielacz 2 posiada stozkowe dno 30. W srodku stozkowego dna 30 znajduje sie 1° wylot 31 odprowadzajacy gotowy produkt w spo¬ sób ciagly.Styczne doprowadzenie la reakcyjnej komory 1 w oddzielaczu 2 znajduje sie ponizej wylotu 29 tak, aby wysokosc odcinka oddzielacza 2 znajdu- is jaca sie powyzej stycznego doprowadzenia la byla wystarczajaca do pelnego oddzielenia par od roz- prysków roztworu.W praktyce, poziom osadzenia stycznego dopro¬ wadzenia la, a w konsekwencji wysokosc i sred- nica oddzielacza 2 sa dobierane zaleznie od tem¬ peratury i predkosci strumienia roztworu na * wejsciu do oddzielacza 2 z reakcyjnej komory 1.Do górnej czesci stozkowego dna 30 przylega przelewowa komora 32, której otwór wlotowy znajduje sie na odcinku oddzielacza 2 pomiedzy stycznym doprowadzeniem reakcyjnej komory 1 i wylotem 31 gotowego produktu. Poziom umiesz¬ czenia wlotowego otworu przelewowej komory 32 jest dobierany w zaleznosci od panujacego w nim cisnienia pary ponad poziomem gotowego produk¬ tu, a w konsekwencji w zaleznosci od wysokosci poziomu roztworu nad wlotowym otworem przele¬ wowej komory 32. Stwierdzono, ze stabilna praca oddzielacza 2 wymaga przewyzszenia wierzcholka lejka utworzonego przez roztwór ponad poziom górnego punktu otworu wlotowego przelewowej komory 32 przynajmniej o 300 mm.Dla utrzymania stalego poziomu roztworu w oddzielaczu 2 jest umieszczona przelewowa rura 40 33 w ksztalcie litery L. Poziomy odcinek rury 33 jest wyprowadzony poza oddzielacz 2. Poziom umieszczenia tego odcinka w stosunku do wyso¬ kosci oddzielacza 2 jest dobierany w zaleznosci od¬ wrotnej do panujacego w nim cisnienia par. Pio- 45 nowa czesc rury 33 (fig. 8) jest umieszczona wspól¬ osiowo z wylotem 31 w dnie 30, a dolny koniec czesci rcnajduje sie nieco powyzej wylotu 31 (fig. 7). Odleglosc ta jest dobierana doswiadczal¬ nie w zaleznosci od predkosci strumienia roztwo- 50 ru w oddzielaczu 2 i od gestosci gotowego pro¬ duktu, lecz nie powyzej granicy rozwarstwiania roztworu wedlug gestosci.Przelewowa komore 32 stanowia dwa sciete stozki 34 i 35, polaczone ze soba krótszymi pod- 55 stawami. Górny stozek 34 swoja dluzsza podstawa polaczony jest z dnem 30 oddzielacza 2. Dolny stozek 35 dluzsza podstawa polaczony jest z re¬ cyrkulacyjna rura 3 (fig. 1) za pomoca kolnierza 36. Kat stozkowatosci dolnego stozka 35 powinien oo zabezpieczac wyrównywanie predkosci strumienia w przekroju poprzecznym u dluzszej ipodsta/wy stoz¬ ka 35, to jest na wejsciu do recyrkulacyjnej rury 3. W praktyce wielkosc tego kata powinna sie zawierac w zakresie 5° do 8°. W neutralizatorze •5 wedlug wynalazku podczas przerwy w procesie po-9 99307 dawany jest do komory reakcyjnej kwasny roz¬ twór o stalej wartosci pH, dla otrzymania które¬ go czesc gotowego produktu jest kierowana z od- dizielaicza 2 popinzez przelewowa komore 32 i re¬ cyrkulacyjna rure 3 do reakcyjnej komory 1.W celu otrzymania kwasnego roztworu o zada¬ nej wartosci pH, do przelewowej komory 32 wprowadzony jest kwas. Do wprowadzenia kwasu do przelewowej komory 32 sluzy wygieta rurka 37 (fig. 8), której jeden z konców jest wyprowadzony poza oddzielacz 2, a drugi stanowi umieszczona wzdluz osi przelewowej komory koncówke 38, której wylot znajduje sie nieco powyzej polacze¬ nia stozków 34 i 35 tworzacych przelewowa ko¬ more 31, w zaleznosci od cisnienia pod jakim kwas jest podawany do koncówki 38.Recyrkulacyjna rura 3 (fig. 1) jest ustawiona pionowo, wspólosiowo z przelewowa komora 32.Srednica recyrkulacyjnej rury 3 jest dobierana w zaleznosci od lepkosci roztworu lub jego punktu krystalizacji, a wysokosc recyrkulacyjnej rury 3 jest ustalana w zaleznosci od wysokosci reakcyj¬ nej komory 1.Recyrkulacyjna rura 3 jest polaczona z wymien¬ nikiem ciepla 4 za pomoca kolana 39 wyposazo¬ nego w króciee 40 dla awaryjnego spustu roztwo¬ ru z aparatu i dla spustu wody podczas przemy¬ wania. Kolano 39 jest polaczone z recyrkulacyjna rura 3 i z wymiennikiem ciepla 4 za pomoca kol¬ nierzy, odpowiednio 41 i 42. Wymiennik ciepla slu¬ zy do utrzymania zadanej temperatury roztworu wchodzacego do reakcyjnej komory 1, po jego roz¬ rzedzeniu kwasem. Wymiennik ciepla 4 jest po¬ laczony z reakcyjna komora 1 za pomoca kolnie¬ rzy 43.Neutralizator kwasów pracuje w sposób naste¬ pujacy.Przed rozpoczeciem pracy zawory na przewo¬ dach doprowadzajacych amoniak sa zamkniete.Przez rurke 37 i koncówke 8 do apratu podawany jest kwas, na przyklad kwas fosforowy (H8P04), tak dlugo, az jego poziom osiagnie wysokosc pozio¬ mego odcinka rury 33 w oddzielaczu 2. Kolejno sa zamykane zawory na przewodach doprowadza¬ jacych kwas. Nastepnie przez koncówki 8 poda¬ wana jest czesc substancji neutralizujacej do re¬ akcyjnej komory 1. Przy tym ilosc tej substancji musi byc wystarczajaca dla uzyskania roztworu o liczbie pH = 3,5, który w tym przypadku nalezy uznac jako zadany. Dzieki temu, ze otwór wylo¬ towy koncówki 8 umieszczony jest w najmniej¬ szym przekroju zwezki Venturiego 6, to kine¬ tyczna energia strumienia substancji neutralizuja¬ cej stwarza róznice cisnien pomiedzy cisnieniem w najmniejszym przekroju zwezki Venturiego 6, a cisnieniem na wejsciu do niej. W rezultacie kwas znajdujacy sie w recyrkulacyjnej rurze 3 i kolanie* 7 kieruje sie w góre do reakcyjnej ko¬ mory 1.W dyfuzorze zwezki Venturiego 6 reagenty mie¬ szaja sie i wstepuja w reakcje, której towarzyszy wydzielanie pary, np.H8P04 + NH8 = NH4H2P04 + H20 Na wylocie zwezki Venturiego 6 predkosc stru¬ mienia skladajacego sie z mieszaniny pary, gazów i cieczy wyrównuje sie na calym ^poprzecznym przekroju i strumien podnosi sie w rurze 5 re- s akcyjnej komory 1. Podczas dalszego ruchu stru¬ mien unosi ze soba pozostala czesc substancji neutralizujacej podawana przez styczne koncówki 9, w stosunku stechiometrycznym. Laczna ilosc tej substancji podawanej przez koncówke 8 i styczne !• koncówki 9 jest wystarczajaca dla przeprowadze¬ nia reakcji neutralizacji wyjsciowego kwasu dla uzyskania roztworu o zadanej dla gotowego pro¬ duktu liczbie pH. W danym przypadku liczba pH gotowego produktu wynosi 5,2.Substancja neutralizujaca przechodzi do reak¬ cyjnej komory 1 przez styczne koncówki 9 i skre¬ ca strumien wokól osi reakcyjnej komory 1.Sprzyja to lepszemu przemieszczaniu pary, gazu i cieczy. W wyniku doprowadzenia dodatkowej ilosci substancji neutralizujacej poprzez koncówki 9 nastepuje reakcja neutralizacji kwasu, podczas której wydziela sie dodatkowa ilosc pary np.NH8 + (NH4)H2P04 = (NH4)P04 + H20. Nastepnie strumien pary, gazu i cieczy podnoszac sie w góre as dociera do perforowanych pólek 10. Czesc peche¬ rzy parowo-gazowych przechodzac przez otwory w pólce 10 rozdrabnia sie na mniejsze pecherzyki, pozostala czesc omijajac pólke 10 takze rozdrab¬ nia sie na jej krawedziach. Dzieki rozdrobnieniu pecherzy zwieksza sie powierzchnia kontaktowa reagentów, co wplywa na intensyfikacje reakcji neutralizacji. Ponadto perforowane pólki 10 ulat¬ wiaja rozprowadzenie parowo-gazowych pecherzy po ich rozdrobnieniu na calym poprzecznym prze- 33 kroju strumienia.Poniewaz pólki 10 sa ustawione naprzeciwko sie¬ bie na wysokosci komory 1, to strumien oprócz tego zmienia swój kierunek, co wydluza droge strumienia w komorze 1 i w efekcie powoduje 40 pelniejsze przeprowadzenie reakcji. Podnoszac sie w reakcyjnej komorze 1 strumien napot^Ea na ustawiona w niej kratke 22. Przechodzac przez kratke 22 parowo-ciekly strumien rozprowadza sie równomiernie po calym poprzecznym przekroju « komory 1 i trafia na lopatki 17 wirniczka 16 ustawionego w komorze 1. Nad wirniczkiem 16 znajduje sie jeszcze jedna kratka 22. Trafiajac na lopatki 17 strumien zawirowuje, a znajdujace sie w nim pecherze parowo-gazowe rozbijaja sie bo o krawedzie lopatek 17. To takze sprzyja rozpra¬ szaniu pecherzyków pary i w efekcie bardziej plynnemu przebiegowi strumienia. U wylotu re¬ akcyjnej komory 1 reakcja neutralizacji jest prak¬ tycznie zakonczona i strumien parowociekly jest 55 wyrzucany poprzez wlot la do oddzielacza, gdzie zawirowuje, tworzac lejek.Zawirowaniu strumienia roztworu, wchodzacego do oddzielacza 2 z duza predkoscia rzedu 5—6 m/sek, towarzyszy oddzielanie sie fozprysków. Dla- oo tego w oddzielaczu 2 odleglosc pomiedzy osia stycznego wlotu la i przylaczem 29 dla odprowa¬ dzenia pary jest odpowiednio duza, aby umozliwic powrót rozprysków do roztworu. Równoczesnie z powierzchni lejka w oddzielaczu 2 nastepuje od- 05 dzielenie pary, która unosi sie do górnej czesci od-11 dzielacza 2, gdzie laczy sie z para wychodzaca wraz z roztworem ze stycznego wlotu la reakcyj¬ nej komory 1 i jest odprowadzana przez wylot 29.W utworzonym lejku nastepuje rozwarstwienie roztworu wedlug gestosci. Rozwarstwienie to ma miejs.ce wskutek tego, ze, predkosc strumienia na powierzchni lejka znacznie przewyzsza predkosc w dolnej czesci stozkowego dna 30 oddzielacza 2.Roztwór' o wiekszej gestosci jest nieprzerwanie odprowadzany przez wylot 31 jako gotowy pro¬ dukt o liczbie pH = .5,2, który jest kierowany do dalszej przeróbki. Dla utrzymania stalego poziomu cieczy- w oddzielaczu 2, co jest niezbedne dla rów¬ nomiernego oddzielania pary i cofania rozprysków do roztworu, w oddzielaczu 2 jest umieszczona rurka 33 o ksztalcie litery L. Rurka 33 sluzy do usuwania nadmiaru roztworu. Roztwór o mniej¬ szej gestosci, tworzacy lejek w oddzielaczu 2 do¬ staje sie do górnego scietego stozka 34 przele¬ wowej komory ?2 i przemieszcza sie w dól do miejsca polaczenia stozków 34 i 35. W miejscu polaczenia stozków 34 i 35 znajduje sie koncówka 38 przez która stale jest podawany kwas wyjscio¬ wy dla rozrzedzenia roztworu do pH 1—1,5, przy którym nie wystepuje krystalizacja zadnego kwa¬ su.-.. .Kwas jest poddawany przez rurke 37 pod cisnie¬ niem, totez ruch strumienia z górnego stozka 34 w dól zostaje przyspieszony. Strumien dostaje sie nastepnie do dolnego stozka 35, gdzie nastepuje intensywne zmieszanie kwasu z roztworem i w miare ruchu strumienia w dól w stozku 35 pred¬ kosc jego wyrównuje sie w calym przekroju po¬ przecznym i przy wejsciu do recyrkulacyjnej rury 3 predkosc strumienia jest jednakowa w kazdym dowolnym punkcie jego przekroju poprzecznego.Z recyrkulacyjnej rury 3 strumien przechodzi po¬ przez kolano 39 do wymiennika ciepla 4, gdzie roztwór w miare koniecznosci nagrzewa sie do stanu, w którym jest lekko plynnym., W zaleznosci od konkretnych warunków, wy¬ miennik ciepla 4 moze byc wykorzystany do pod¬ grzewania, do czesciowego odparowania roztworu kierowanego do reakcyjnej komory 1 dla neutra¬ lizacji. . PL