Установка для одержання фосфоровмісних добрив

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства фосфорсодержащих удобрений (диаммонийфосфат, аммофос и др.) и может быть использовано для получения других удобрений на основе фосфорсодержащего сырья, серной, фосфорной и азотной кислот с добавлением или без добавления микродобавок. Известна установка для получения фосфорсодержащего удобрения, например, диаммонийфосфата, состоящая из сборника кислоты, снабженного трубопроводом ввода кислоты и трубой вывода ее в реактор. Реактор имеет вводные патрубки аммиака, кислоты и маточного раствора, выводные трубы, соединенные с абсорбером, который связан с баком растворов и кристаллизатором, соединенным с центрифугой. Центрифуга соединена трубопроводом с реакторам и сушилкой, имеющей трубопроводы для ввода теплоносителя и влажного материала, вывода готового продукта и отработанных газов в сухой циклон и абсорбер. Последний снабжен патрубками для ввода отработанных газов и растворов орошения и вывода Отработанных газов в абсорбер второй ступни, соединенный трубопроводами ввода воды, отработанных газов и вывода абсорбционного раствора в емкость и отработанных газов в атмосферу [1]. Известна также установка для получения фосфорсодержащий удобрений, включающая три последовательно установленных емкостных реактора, связанных между собой трубопроводами и связанных со сборником кислот и сборником абсорбционных растворов, с узлом сушки и грануляции, в котором сушильный барабан оснащен топкой. Последний (третий по ходу движения пульпы) емкостной реактор связан трубопроводом с гранулятором. Все три реактора трубопроводами соединены с узлом очистки отходящих газов, состоящим из двух абсорберов и двух сборников абсорбционных растворов [2]. Известная установка имеет большие объемы абсорбционной аппаратуры, а поэтому имеются большие проскоки аммиака, а из-за громоздкого оформления узла грануляции-сушки - высокое содержание ретура в процессе. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования установки получения фосфорсодержащих удобрений за счет установления скоростного реактора; усовершенствования узла сушки-грануляции, что обеспечивает более полное проведение реакции нейтрализации, совмещения стадии сушки-грануляции и за счет этого сокращаются выбросы аммиака в атмосферу, сокращаются энергозатраты за счет полного использования тепла реакции. Поставленная задача решается тем, что в установке для получения фосфорсодержащих удобрений, включающей три реактора, установленных последовательно и соединенных между собой, связанных со сборником кислот и со сборником абсорбционных растворов, узел очистки отходящих от реакторов газов и узел сушки-грануляции, оснащенный топкой и соединенный трубопроводом с последним реактором, согласно изобретению в качестве второго реактора использован скоростной реактор, установленный непосредственно на третьем реакторе и связан с первым реактором через сборник пульпы и насоса, а узел сушки-грануляции выполнен в виде одного аппарата, связанного трубопроводом и насосом со сборником пульпы и топкой. Узел очистки отходящих от реактора газов может быть выполнен в 3-х вариантах. По первому варианту предусмотрено два абсорбера, один из которых связан трубопроводом с первым и третьим реактором, а также трубопроводами, подающими абсорбционный раствор из сборника и выводящим абсорбционный раствор из него в тот же сборник и оснащен патрубком вывода отходящих газов во второй абсорбер, связанный трубопроводом со сборником абсорбционных растворов. Второй вариант предусматривает выполнение узла очистки отходящих газов в виде конденсатораиспарителя, связанного трубопроводами подачи аммиака со скоростным реактором (вторым походу пульпы) и с первым реактором, имеющего патрубок ввода жидкого аммиака и патрубок вывода паров в конденсатор, а также трубопровод, соединяющий его со сборником воды (конденсата), соединенным со сборником абсорбционных растворов. Третий вариант является совмещенным в котором узел отходящих газов выполнен в виде конденсатораиспарителя и абсорбера, причем конденсатор-испаритель связан трубопроводами для подачи аммиака с первым реактором и скоростным (вторым реактором), а выход третьего реактора соединен с абсорбером, замкнутым трубопроводами со сборником абсорбционных растворов. На фиг. 1 схематически представлена установка для получения фосфорсодержащих удобрений с тремя вариантами исполнения узла очистки отходящих газов. На фиг. 2 показаны варианты исполнения узлов очистки газов: а - І-й вариант, б -ІІ-й вариант, пунктиром показан - ІІІ-й вариант. На фиг. 3 показана взаимосвязь элементов установки с узлом грануляции - сушки. Установка состоит из следующих элементов: сборник фосфорной кислоты (1), имеющий патрубки ввода кислоты и вывода ее, сборник абсорбционных растворов (2), связанный со сборником фосфорной кислоты (1), сборником серной кислоты (3) и баком абсорбционных растворов (4), емкостной реактор (4) - первый по ходу пульпы, связанный трубопроводами со сборниками кислот (1) и (3) и сборником абсорбционных растворов (2). Реактор (4) - первый по ходу пульпы соединен через емкость пульпы (5), насос и выпарную установку (6) или минуя ее со скоростным реактором (7) - вторым по ходу пульпы и установленным непосредственно на третьем реакторе (емкостном) (8). Реактор (8) имеет выходной трубопровод, связывающий его с емкостью для пульпы (9), откуда трубопроводом и насосом пульпа подается в гранулятор-сушилку (10), оснащенную топкой (11) и циклоном (12). Реакторы (4), (7) и (8) имеют трубопроводы. отводящие отходящие газы в узел очистки газов. Узел очистки газов по I варианту включает в себя абсорбер (13), связанный со сборником абсорбционных растворов (14) и вторым абсорбером (15). Узел очистки газов, выполненный по второму предложенному варианту включает конденсатор-испаритель (16), связанный с конденсатором (17) и сборником конденсата (18). Насос (19), установленный на трубопроводе отходящих газов от конденсатора (17), выбрасывает отходящие газы в атмосферу, Цифровое обозначение на фиг. 4 и 3 соответствует обозначению на фиг. 2. Установка работает следующим образом. Вариант первый: исходная фосфорная кислота из сборника (1) и/или из сборника серной кислоты (3) частично поступают в сборник абсорбционных растворов (2) и в сборник абсорбционных растворов (14) и далее подается в первый емкостной реактор (4), куда одновременно подается аммиак. Полученная пульпа через систему трубопроводов, сборник пульпы (5), насос и узел выпарки пульпы (6) или минуя его поступает в скоростной реактор (7), в который также вводится аммиак. Прореагировавшая смесь направляется в третий (емкостной) реактор (8), из которого готовая пульпа через сборник (8), или минуя его, насосом подается в гранулятор-сушилку (10). Топочные газы с высокой температурой из топки (11), после смешения со вторичным воздухом, направляются в гранулятор - сушилку, готовый продукт уходт на классификацию. Отходящие газы из гранулятора-сушилки поступают в циклон (12). Мелкая фракция (ретур) от классификации продукта и пыль,уловленная в циклоне, направляется в гранулятор-сушилку (10), а газы уходят на дальнейшую очистку. Отходящие газы из реакторов (4) и (8) по системе трубопроводов поступают в абсорбер (13), орошаемый абсорбционными растворами, содержащими кислоту, из сборника (14). Из абсорбера абсорбционный раствор, уловивший аммиак, снова возвращается в сборник (14) и затем раствор направляется в сборник (2), а из него раствор подают на стадию нейтрализации, газы поступают на вторую ступень очистки в абсорбер (15) и затем уходят в атмосферу. Вариант второй отличается от первого системой очистки газов от стадии нейтрализации. Газы из реакторов (4) и (8) поступают в конденсатор-испаритель (16), куда подается жидкий аммиак: полученный в конденсатореиспарителе газообразный аммиак по системе трубопроводов поступает в емкостном реактор (4) и скоросной реактор (7). Конденсат из конденсатора-испарителя поступает в сборник конденсата (18) и затем направляется в сборник абсорбционных растворов (2), часть конденсата может быть направлена в систему абсорбции после сушки или в цех фосфорной кислоты. Газы из конденсата-испарителя направляются в конденсатор (17) и далее насосом (19) подаются либо в атмосферу, либо в сборник (2). По третьему варианту газы из реакторов (4) и (8) частично направляются в конденсатор-испаритель (16) и частично в абсорбер (13), В этом случае полученный газообразный аммиак из конденсатора-испарителя поступает в реакторы (4) и (7). В данном случае установка работает с одной ступенью абсорбции. Предлагаемая установка позволяет значительно упростить схему, так как за счет установки скоростного реактора возможно более полно провести реакцию нейтрализации, при этом проскок аммиака поглощается в следующем реакторе, а нейтрализация кислоты проходит полностью, что позволяет не подавать его на стадии грануляции-сушки и совместить эти процессы в одном аппарате.