Трубчастий реактор для одержання нітрату амонію

Трубчастий реактор для одержання нітрату амонію, вміщуючий циліндричну трубу, яка включає змішувальну камеру з патрубками вводу кислоти та аміаку, який відрізняється тим, що змішувальна камера реактору складена з кільцевих елементів, в торці яких є канали для тангенціального вводу кислоти в зону реакції, створювану простором між встановленим в центрі змішувальної камери стержнем та внутрішньою циліндричною поверхнею кільцевих елементів Винахід відноситься до апаратів ХІМІЧНО) промисловості і може бути використаним для проведення реакцій між газовою та рідкою фазами, зокрема, для одержання нітрату амонію для виробництва аміачної селітри Відомий реактор для одержання нітрату амонію вміщуючий циліндричну трубу яка включає змішувальну камеру з патрубками вводу кислоти та аміаку при цьому змішувальна камера являє собою стакан, в якому вводи для подання кислоти та аміаку розміщені один над одним [1] Вадою конструкції реактору є великий об'єм змішувальної камери та розміщення вводів кислоти та аміаку, що робить неможливим стабільне утримання стехіометричного співвідношення між азотною кислотою та аміаком, через що існує загроза "закислення" нітрату амонію та загроза безпеці ведення процесу Відомий реактор, ближчий за конструктивними ознаками до реактору, що заявляється, вміщуючий циліндричну трубу, яка включає змішувальну камеру з патрубками вводу кислоти та аміаку, при цьому кислота вводиться тангенціально [2] Реактор призначено для одержання фосфату амонію, для проведення реакції між аміаком та фосфорною кислотою В такому реакторі також змішування відбувається одночасно в усьому об'ємі що є надто великим щоб забезпечити миттєве контактування реагентів Тому в реакційному просторі також з'являються зони з підвищеною кислотністю, що становить загрозу безпеці процесу і навіть робить такий реактор непридатним для одержання нітрату амонію Відомий найбільш близький по суті реактор для проведення реакції між газовою та рідкою фа зами, вміщуючий циліндричну трубу, яка включає змішувальну камеру з патрубками вводу газу та рідини [3] За прототипом газ поступає в змішувальну камеру з циліндричної камери за допомогою приточного двухструменевого тоикоплівкового змішувача, в центрі якого розміщено циліндричний штіфт з конічним кінцем, загострена частина якого вставлена в перегородку змішувача Рщкий реагент вводять з циліндричної камери, з'єднаної з камерою живлення газовим реагентом Тонкоплівкове змішування дозволяє реагентам тісніше контактувати зменшуючи вірогідність розкладання нітрату амонію Однак загроза розкладання нітрату амонію в самій змішувальній камері залишається, тому що контактування відбувається лише в одній зоні Суттєвими ознаками технічного рішення, що заявляється, є те що - змішувальна камера складена з кільцевих елементів, • кільцеві елементи мають канали для вводу кислоти в зону реакції, • канали для вводу кислоти розміщені в торці кільцевих елементів, - зоною реакції є простір, створюваний між встановленим в центрі змішувальної камери стержнем та внутрішньою циліндричною поверхнею кільцевих елементів, що сприяє багатозонному контактуванню реагентів в реакторі та підтриманню надлишку аміаку, що запобігає "закисленню" нітрату амонію Порівняння технічного рішення, що заявляється, з прототипом показує, що запропонований пристрій відрізняється від відомого сукупніс сч со ю со О) 35312 тю наведених вище ознак і відповідає критерію винаходу "новизна". В основу винаходу поставлено задачу удосконалити конструкцію трубчастого реактору для одержання нітрату амонію шляхом виготовлення змішувальної камери із спеціальних кільцевих елементів і створення умов для багатозонного контактування реагентів, щоб забезпечити підвищення інтенсивності змішування реагентів та безпеки процесу. Пристрій, що заявляється, та його елемент зображені на фіг. 1, фіг.2. фіг.З. На фіг.1 зображено трубчастий реактор для одержання нітрату амонію. На фіг 2 зображено кільцевий елемент цього реактору в розрізі А - А. На фіг.З - цей же кільцевий елемент реактору в розрізі Б • Б. Реактор, що заявляється, виконано у вигляді циліндричної труби 1, на вході в яку розміщена змішувальна камера 2, виготовлена з кільцевих елементів 3, в торцях яких створені канали 4 для тангенціального вводу азотної кислоти в зону реакції. По центру змішувальної камери розміщено стержень 5, який обмежовує зону реакції з одного боку. З іншого боку зона реакції обмежована циліндричною поверхнею 6 кільцевих елементів 3. Реактор діє таким чином: аміак поступає в зону реакції через патрубок вводу аміаку і контактує з азотною кислотою, яка поступає тангенціаль не через канали в кільцевих елементах 3. Кількість кільцевих елементів достатня, щоб реакція повністю закінчилась в змішувальній камері 2. Розміщення стержню 5 на одній вісі з цілиндричною трубою 1 та тангенціальний ввід кислоти призводять до закручування потоку та тонкоплівного контактування реагентів Це робить контакт реагентів повним та виключає "закислення" нітрату амонію. Конструкція трубчастого реактору, що заявляється, є конструкцією багатозонного контактування реагентів в змішувальній камері, що підвищує інтенсивність змішування та безпеку процесу. Більш того, таке інтенсивне змішування дає змогу одержувати продукт високої якості. Трубчастий реактор виконано та перевірено в реальних умовах з реальними реагентами на модельній установці. В планах заключения найближчим часом договору на перевірку роботоспроможності трубчастого реактору в умовах промислового виробництва. Література 1. Технология аммиачной селитры под ред. В.М.Олевского М.: Химия, 1978, с.54. 2. Постійний технологічний регламент цеху нггроамофоски NB 02-8-98 Роэдольського виробничого об'єднання "Сірка", 1998. 3. Заявка № 249272, ПНР, 1986, МПК В 01J. ФІГ. 1 35312 Фіг. 2 Б-б '7Ж' Фіг.З Тираж 50 екэ. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вуп. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03