[实用新型]文丘里快速反应器

说明书

技术领域：本实用新型属化工设备技术领域，具体涉及一种带压的反应设备，主要用于高浓度磷复肥生产中完成氨和磷酸(或磷酸、硫酸的混合酸)的中和反应，制取合格的料浆以便于后续工序生产所需品位的MAP/DAP/NPK复合肥。

背景技术：在高浓度磷复肥生产中，往往采用氨和磷酸<或氨和磷酸、硫酸的混合酸>进行中和反应来制取磷铵或硫磷铵料浆，然后进一步雾化或喷洒在相关设备内并进一步通氨氨化的方法，来生产MAP(磷酸一铵)/DAP<磷酸二铵>/NPK(氮磷钾复合肥)。氨和磷酸<或氨和磷酸、硫酸的混合酸>的中和反应一般在中和反应器内或管式反应器内进行。在中和反应器内，氨和磷酸(或氨和磷酸、硫酸的混合酸)的中和反应时间约为45分钟，反应生成的磷铵或硫铵会结晶，因此，料浆的输送和搅拌存在困难；同时，常压下磷酸(或磷酸和硫酸的混合酸)不能被氨中和反应至N/P校正分子比MRc＞1.6[MRc＝(N的分子数一与硫酸反应的N分子数)/H₃PO₄分子数]，因为此时氨的损失会急剧增加。而在一般的管式反应器内，反应时间过短，混合反应不完全，同样磷酸(或磷酸和硫酸的混合酸)不能被氨中和反应至N/p校正分子比MRc＞1.6，否则氨损失也较高。

发明内容：文丘里快速反应器利用文氏管洗涤吸收尾气的原理和流体动力学涡流的理论进行设计，这种设计可使氨和磷酸(或磷酸和硫酸的混合酸)短时间内进行充分的混和及反应，不但可制取N/P校正分子比在1.0-1.90范围内的任一磷铵料浆，还可将氨损失降至最低。一般MRc＞1.6为1.0-1.45，氨损失不大于文丘里快速反应器总通氨量的2.5％；MRc＞1.85，氨损失不大于文丘里快速反应器总通氨量的15％。

本实用新型主要包括加料段、混合反应段、气液分离及喷洒段，氨喷头与加料段相切，其特征在于加料段气氨管管径是根据气氨进入速度45-55m/s而确定的，而且不超过加料段管径的1/2；在加料段，酸喷头置于可以使磷酸/或磷酸和硫酸的混合酸收缩汇合后相交于混合反应段内径头部处；反应器总管及混合反应段分别具有与生产能力相对应的足够长度。

具体地说本实用新型与同类设备(主要是西班牙TR公司ESPINDESA单管管式反应器)相比，具有以下优点：

1、在加料段，气氨是以切线方向加料。气氨管管径是根据气氨进入速度45-55m/s而确定的，而且不得超过加料段管径的1/2，确保气氨进入文丘里快速反应器后的旋转。西班牙TR公司ESPINDESA单管反应器虽然氨也是以切线方向加料，但进入速度没有要求，其氨管设计管径是超过加料段管径1/2的。

2、在加料段，酸喷头的设计可以使磷酸(或磷酸和硫酸的混合酸)收缩汇合后相交于混合反应段内径头部处，使其利用气氨产生的涡流吸入。而西班牙TR公司ESPINDESA单管反应器对此没有要求。

3、本反应器总长度与生产产量相对应(如表1所示)。在确保最大氨负载(也称氨化体积)[DAP-25gNH₃/(cm³.h)MAP-30gNH₃/(cm³.h)]的条件下，应尽量加长混合反应段的长度，以提高混合和反应的完成程度。西班牙TR公司ESPINDESA单管反应器生产DAP时设计最大氨负载大于35 gNH₃/(cm³.h)。