[发明专利]一种外环流氨化反应器

说明书

本发明公开了一种外环流氨化反应器。本发明包括沉降分离器、搅拌装置、提升管、回流管、循环泵、气体分布器和多个网栅；气体分布器包括进气管和气氨喷嘴，气氨喷嘴可拆卸的安装在进气管的出气端，气氨喷嘴水平喷射气体，多个网栅间隔设置在提升管内，且均位于气体分布器的上方。气氨喷嘴可拆卸的安装在进气管上，方便更换不同孔径的气氨喷嘴，可以适应不同的气相处理量的要求，喷嘴水平喷射，可以避免料浆堵塞喷气孔口的问题，网栅可以拆散团絮状固体粒子，降低粘度；另一方面，网栅破碎提升管中心区域的大尺寸的气泡，从而增大气泡破碎概率和气泡表面更新速率，同时气泡比表面积也增大，因此网栅结构可以有效的提高气液两相传质反应速率。

技术领域

本发明涉及磷氨生产技术领域，尤其涉及一种外环流氨化反应器。

背景技术

磷酸一铵被广泛应用于阻燃剂、灭火剂、医药行业、饲料添加剂、高档肥料中，其主要生产原料为磷酸。磷酸生产主要采用热法和湿法，而热法磷酸存在能耗高、污染严重等问题，因此湿法磷酸生产磷铵的技术是目前研究的热点问题。磷酸的连续氨化中和是磷铵生产的最重要的工艺过程，主要采用外环流氨化反应器。我国磷矿资源虽然丰富，但贫化趋势加速，P₂O₅含量大于30％的富矿仅占探明储量的6.6％。随着磷矿品质下降，杂质含量增多，料浆黏度增高、流动性变差，料浆容易结垢并堵塞气体分布器的进气孔和管道，磷酸与氨反应不充分，氨逸出率高，磷氨产出率低。氨气逸出造成资源的浪费，提高了磷铵生产的成本。逸出的氨气与空气中的二氧化硫形成对人体有害的硫酸铵，严重污染环境。因此，促进磷氨产业技术升级，提高产率，降低污染，是目前亟待解决的关键问题。料浆粘度增大，喷嘴喷出的氨气泡尺寸随之增大，且气泡聚并也使得小气泡转变为大气泡，气泡比表面积下降，传质和反应速率也降低。料浆中不均匀分布的团絮状固体粒子使得气液分布极不均匀，阻碍了气液两相传质反应，氨逸出率高。料浆中的团絮状固体颗粒还容易造成分布器孔口堵塞。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种外环流氨化反应器。

本发明的一种外环流氨化反应器，包括沉降分离器、搅拌装置、提升管、回流管、循环泵、气体分布器和多个网栅；

所述沉降分离器设有与其内部相连通的循环进口和循环出口，所述回流管的一端与所述循环泵的进液口相连通，另一端与所述循环出口相连通，所述提升管的一端与所述循环泵的出液口相连通，另一端与所述循环进口相连通；所述沉降分离器的顶部设有蒸汽出口，底部设有料浆出口和料渣排出口；

所述气体分布器包括进气管和气氨喷嘴，所述进气管的出气端穿过所述提升管伸入其内，所述气氨喷嘴可拆卸的安装在所述进气管的出气端，所述气氨喷嘴水平喷射气体，多个所述网栅间隔设置在所述提升管内，且均位于所述气体分布器的上方；

所述提升管上还设有磷酸进口；

所述搅拌装置用于混合搅拌所述沉降分离器内料浆。

进一步的，所述气氨喷嘴包括圆环管，所述圆环管上的外侧壁上设有螺纹孔，所述进气管的出气端的外壁上设有外螺纹，所述进气管的出气端螺旋在所述螺纹孔内，且与所述圆环管内部相连通，所述圆环管内侧沿其内圆周开设有多个第一圆孔，且多个所述第一圆孔的轴线均位于同一水平面上且均穿过所述圆环管的圆心，所述圆环管外侧沿其外圆周间隔开设有多个第二圆孔，多个所述第二圆孔的轴线均位于同一水平面上。

进一步的，所述网栅的个数为三个，三个所述网栅等距间隔的设置在所述提升管内。

进一步的，相邻两个网栅直径的距离为所述提升管直径的3倍。

进一步的，所述网栅均包括三个丝网，三个所述丝网均为多个水平波浪状不锈钢丝排列构成，三个所述丝网错开安装。

进一步的，所述不锈钢丝的直径为0.2mm，波峰h为10-20mm，波面角a为70-90度。