Реакторы производства аммофоса

Ортофосфат аммония (аммофос) получают нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты аммиаком.

Наиболее часто для производства аммофоса используются скоростные аммонизаторы. САИ- скоростной аммонизатор-испаритель представлен на рис. 4.11а.

Рис. 4.11. Реакторы для получения фосфатов аммония: а – САИ; б – П-образный трубчатый. 1 – циркуляционная труба; 2 – лапы; 3 – штуцер вывода пульпы; 4 – люк; 5 – штуцер вывода сокового папа; 6 – сепаратор; 7 – реакционная труба; 8 - ввод фосфорной кислоты; 9 – вход аммиака; 10 – вывод теплоносителя; 11 – корпус рубашки; 12 – вход охлаждающей воды; 13 – вывод продуктов реакции; 14 – сопло газового реагента, эжектирующее жидкий реагент.

Реактор состоит из реакционной трубы 7, циркуляционной трубы 1 и испарителя 6. Фосфорную кислоту, подогретую в выносном теплообменнике соковым паром до 60÷80⁰С, подают в штуцер 8, а аммиак – в штуцер 9 через сопло в нижнюю часть реакционной трубы. За счет разности плотностей газо-парожидкостной смеси в реакционной трубе 7 и жидкости в трубе 1, скорость смеси в реакционной части доходит до 0,7 м/с.

В процессе реакции выделяется тепло, образуется пар, который транспортирует парожидкостную смесь в испаритель-сепаратор, где пар отделяется от аммофосной пульпы при температуре 110⁰С. Пульпу выводят по штуцеру 3, а соковый пар – по штуцеру 5 в теплообменник-конденсатор.

Данный аппарат обладает рядом преимуществ в сравнении с аппаратами с механическими мешалками: простота конструкции; отсутствие перемешивающих устройств в коррозионной среде; меньший расход энергии; высокая концентрация пульпы за время пребывания в реакционной зоне 3÷6 минут; возможность работы, как под вакуумом, так и под давлением. По практическим данным, потери NH₃ с паром не превышает 0,2 %. Аппарат обычно изготавливают из дешевых углеродистых сталей с футеровкой полимерами для защиты от коррозии.

Производительность таких аппаратов достигает 100 т пульпы в час или 16-17 кг готового аммофоса в секунду.

В производстве комплексных жидких удобрений нейтрализацию полифосфорных кислот аммиаком осуществляют в еще более простом оборудовании. Реакторы выполняют трубчатой П-образной, Г-образной или подковообразной формы, корпус которых снабжен рубашкой для охлаждения реакционный смеси (рис. 4.11 б).