專利名稱：用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管式反應(yīng)器，具體涉及一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，氨酸法復合肥料生產(chǎn)工藝漸漸興起，代表了復合肥料生產(chǎn)最新工藝?，F(xiàn)有氨酸法生產(chǎn)三元復合肥的方法包括以下步驟將原料如氯化鉀、磷酸一銨、氯化銨、尿素等經(jīng)微機計量后進入轉(zhuǎn)鼓造粒機，同時將氨、酸通過埋管直接通到造粒機的料層里面，并將蒸汽均勻噴灑在轉(zhuǎn)鼓造粒機內(nèi)的物料上，進行造粒，然后依次進入烘干系統(tǒng)，烘干后經(jīng)冷卻系統(tǒng)進入篩分，未透篩的物料粉碎后返回轉(zhuǎn)鼓造粒機，透篩部分進入包裹機，加入防結(jié)劑，經(jīng)料倉儲存后進行包裝。
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上述復合肥生產(chǎn)過程中氨、酸直接通到造粒機料層里面，因不是氨酸直接反應(yīng)，反應(yīng)很弱，反應(yīng)溫度低，不利于提高成粒率和減少后續(xù)干燥工序的負荷，因此氨酸法生產(chǎn)工藝的優(yōu)點不能得到充分發(fā)揮，并且生產(chǎn)高氮產(chǎn)品時，因原料中含有大量尿素，硫酸直接通到料層中會與尿素反應(yīng)生成硫酸脲，由于硫酸脲的粘性很大，造粒過程不易控制，常發(fā)生物料成泥狀使生產(chǎn)不能正常進行的問題。國內(nèi)很多廠家嘗試過采用管式反應(yīng)器完成氨酸反應(yīng)，利用硫酸銨溶液進行造粒，大幅度提高造粒溫度，生產(chǎn)高氮產(chǎn)品時減少硫脲的生成，但由于硫酸與氨直接反應(yīng)溫度達到400°C以上，現(xiàn)有以四氟、石墨為主要材料的管式反應(yīng)器，耐溫不超過200°C，用于氨、酸反應(yīng)時壽命不超過7天，一些合金材料如鈦合金、哈氏合金制作的管式反應(yīng)器同樣面臨上述問題，其它采用鋼襯玻璃的材料，由于玻璃不能抗驟冷驟熱，導致北方地區(qū)冬季時管式反應(yīng)器不能正常使用?；谝陨显?，采用管式反應(yīng)器生產(chǎn)三元復合肥的企業(yè)需要先把濃硫酸用水稀釋成稀硫酸，然后再與氨反應(yīng)，把反應(yīng)溫度控制在200°C以下，這個過程中損失了大量的反應(yīng)熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是，提供一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，利用氨、酸在管式反應(yīng)器中直接反應(yīng)生成的高溫硫酸銨溶液進行造粒，造粒過程中充分利用氨、酸反應(yīng)熱提高物料溫度，利用氨酸反應(yīng)生成的硫酸氨溶液為液相量及粘性，成球率高，造粒機出口物料溫度能達到90°C以上，物料水分小于2. 5%,產(chǎn)品顆粒光滑、圓潤并有晶體感。生產(chǎn)高氮產(chǎn)品(氨含量> 20%以上)，也不會因為產(chǎn)生大量的硫酸脲造成生產(chǎn)無法正常進行。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，包括水平依次相連的一個三通管、多個反應(yīng)管、彎頭和噴嘴，三通管上口為進酸口，三通管的另一水平口中插入有進氨管，進氨管插入到過進酸口不小于20mm，進氨管上設(shè)置有做為管式反應(yīng)器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口，所述三通管、反應(yīng)管、彎頭和噴嘴為內(nèi)置碳化硅(SiC)管、中間襯有固定碳化硅管的四氟材料、外套鋼管的復合管，所述進氨管為不銹鋼內(nèi)襯四氟材料管。
所述三通管、多個反應(yīng)管、彎頭和噴嘴中間采用法蘭連接，墊片采用四氟材料制作的軟墊。所述三通管為等徑三通管，彎頭為90度彎頭。所述三通管、反應(yīng)管、彎頭長度均為500mm。所述反應(yīng)管為2個。本發(fā)明的有益效果是I、設(shè)備使用壽命長、性能更好具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、抗沖擊等特性，耐高溫能達到400°C以上。三種材料之一的碳化硅(SiC)管，利用其具有的耐腐蝕、耐高溫、強度大、耐磨損、抗沖擊等特性做為 管式反應(yīng)器的主要材料。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000°c以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會碎裂。為解決碳化硅管怕磕碰的問題，管式反應(yīng)器采用內(nèi)置碳化硅管，外套鋼管保護，中間襯四氟材料為填充并固定碳化硅管。并在進氨管上設(shè)有蒸汽入口，做為管式反應(yīng)器使用前預熱和使用后的吹掃裝置，防止因溫度驟然增加損壞管式反應(yīng)器部件和停車時料漿堵塞管式反應(yīng)器。采用彎頭加噴嘴的方式可以使管式反應(yīng)器離造粒機中的料層更近，減少中途熱量的損失。各部件均采用法蘭加四氟軟墊連接，維修方便。2、充分利氨酸直接反應(yīng)熱進行造粒，節(jié)能效果顯著造粒過程中充分利用氨、酸直接反應(yīng)生成的400°C以上的硫酸銨溶液進行造粒，利用硫酸氨溶液為液相量及粘性，利用其反應(yīng)熱加熱物料，成球率高，能達到80%以上，造粒機出口物料溫度能達到90°C以上，物料水分小于2. 5%,把二段烘干改為一段烘干就能滿足生產(chǎn)需要，高氮產(chǎn)品能實現(xiàn)無干燥造粒，大大降低了系統(tǒng)能耗。3、提聞了廣品質(zhì)量產(chǎn)品顆粒光滑、圓潤并有晶體感，顆粒強度能達到25N以上，造粒過程穩(wěn)定，產(chǎn)品養(yǎng)分波動小。4、解決了生產(chǎn)高氮產(chǎn)品由于硫酸脲造成的生產(chǎn)無法正常進行的問題采用管式反應(yīng)器代替硫酸、氨埋管的生產(chǎn)方法，由于硫酸與氨先反應(yīng)生成硫酸銨溶液，無游離硫酸的存在，避免了與原料中的尿素反應(yīng)生成硫酸脲，造粒過程容易控制，不會發(fā)生因硫酸脲過多，使物料成泥狀，致使生產(chǎn)不能正常進行的問題。5、避免了高氮產(chǎn)品施用由于縮二脲高造成產(chǎn)品燒苗的問題造粒過程中充分利用氨、酸反應(yīng)熱加熱物料，造粒機出口物料溫度能達到90°C以上，物料水分小于2. 5%,這樣可以減少烘干時間和烘干溫度，將二段烘干改為一段烘干就能滿足生產(chǎn)需要，減少縮二脲的生成，解決了施用高氮產(chǎn)品由于縮二脲高造成產(chǎn)品燒苗的問題。 6、反應(yīng)管性能更好、反應(yīng)更徹底進氨管過進酸口不小于20mm，保證了氨與酸不進入對方管中，并且氣氨壓力大，在反應(yīng)管內(nèi)高速噴謝，使反應(yīng)管內(nèi)形成真空，吸入硫酸，采用兩節(jié)反應(yīng)管，保證反應(yīng)更充分、徹
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圖I為本發(fā)明用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明如圖I所示，本發(fā)明的用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，包括水平依次相連的一個三通管I、多個反應(yīng)管2、彎頭4和噴嘴5，三通管I上口為進酸口 8，三通管I的另一水平口中插入有進氨管6,進氨管6插入到過進酸口不小于20mm,進氨管6上設(shè)有做為管式反應(yīng)器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口 7，所述三通管I、反應(yīng)管2、彎頭4和噴嘴5為內(nèi)置碳化硅SiC管11、中間襯有固定碳化硅管的四氟材料10、外套鋼管9的復合管，所述進氨管6為不銹鋼內(nèi)襯四氟材料管。所述三通管I、多個反應(yīng)管2、彎頭4和噴嘴5中間采用法蘭連接，墊片采用四氟材料制作的軟墊。所述三通管I為等徑三通管1，彎頭4為90度彎頭。
所述三通管I、反應(yīng)管2、彎頭4長度均為500mm。所述反應(yīng)管2為2個。本發(fā)明的等徑三通管I、反應(yīng)管2、90度彎頭4、噴嘴5，上述部件均采用三種材料制作，內(nèi)置碳化硅SiC管11，外套鋼管9保護，中間襯四氟材料10為填充并固定碳化硅管，為便于維護保養(yǎng)，采用法蘭連接，中間加裝四氟材料制作的軟墊，保證連接過程中不損壞內(nèi)置的碳化硅管。用上述三種材料制作的管式反應(yīng)器利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、抗沖擊等特性，耐溫度能達到400°C以上，并且有良好的抗驟冷驟熱性能。等徑三通I上部為進酸口 8，進氨管6采用316L不銹鋼內(nèi)襯四氟材料制作，進氨管6過進酸口不小于20mm，在進氨管6上設(shè)有蒸汽入口 7，做為管式反應(yīng)器使用前預熱和使用后吹掃裝置，防止因溫度驟然增加損壞管式反應(yīng)器部件和停車時料漿堵塞管式反應(yīng)器。使用時先通過蒸汽入口 7加入蒸汽預熱，預熱時間2分鐘。管式反應(yīng)器預熱后，來自氨站的氣氨經(jīng)計量后通過進氨管進入管式反應(yīng)器，壓力控制在O. 4 O. 6Mpa，硫酸由硫酸泵輸送，經(jīng)計量后加入到管式反應(yīng)器中，硫酸與氨在管式反應(yīng)器中進行完全反應(yīng)，為保證不生成硫酸銨結(jié)晶體堵塞噴嘴，氨與硫酸的加入比例為I :3 4之間。噴嘴安裝在90度的彎頭上，彎頭可以使管式反應(yīng)器離造粒機中的料層更近，減少中途熱量的損失。噴嘴的直徑為彎頭直徑的30 40%，使硫酸銨溶液能被很好的霧化并均勻的噴灑在造粒機內(nèi)的物料料層上，與其它物料完成造粒過程。停車后，通過蒸汽入口 7加入蒸汽進行吹掃，吹掃時間3分鐘，防止殘留的硫酸銨溶液結(jié)晶堵塞管式反應(yīng)器。以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本發(fā)明的專利范圍，即凡本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，其特征在于，包括水平依次相連的一個三通管(I)、多個反應(yīng)管(2)、彎頭(4)和噴嘴(5)，三通管(I)上口為進酸口(8)，三通管(I)的另一水平口中插入有進氨管(6)，進氨管(6)插入到過進酸口不小于20mm，進氨管(6)上設(shè)置有做為管式反應(yīng)器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口(7)，所述三通管(I)、反應(yīng)管(2 )、彎頭(4 )和噴嘴(5 )為內(nèi)置碳化硅管(11)、中間襯有固定碳化硅管的四氟材料(10 )、夕卜套鋼管(9)的復合管，所述進氨管(6)為不銹鋼內(nèi)襯四氟材料管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，其特征在于，所述三通管(I)、多個反應(yīng)管(2)、彎頭(4)和噴嘴(5)中間采用法蘭連接，墊片采用四氟材料制作的軟墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，其特征在于，所述三通管(I)為等徑三通管(I)，彎頭(4)為90度彎頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，其特征在于，所述三·通管(I)、反應(yīng)管(2)、彎頭(4)長度均為500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)管(2)為2個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應(yīng)器，包括水平依次相連的一個三通管、多個反應(yīng)管、彎頭和噴嘴，三通管上口為進酸口，三通管的另一水平口中插入有進氨管，進氨管插入到過進酸口不小于20mm，進氨管上設(shè)有做為管式反應(yīng)器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口，所述三通管、反應(yīng)管、彎頭和噴嘴為內(nèi)置碳化硅管、中間襯有固定碳化硅管的四氟材料、外套鋼管的復合管，所述進氨管為不銹鋼內(nèi)襯四氟材料管。本發(fā)明的管式反應(yīng)器利用碳化硅具有耐腐蝕、耐高溫、強度大、抗沖擊等特性，耐溫度能達到400℃以上。這樣造粒過程中可以充分利用氨、酸反應(yīng)熱提高物料溫度，利用氨酸反應(yīng)生成的硫酸氨溶液為液相量及粘性，成球率高。
文檔編號C05G1/00GK102875218SQ201210435130
公開日2013年1月16日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者楊桂雙, 楊金寶, 李云利, 楊長東 申請人:天津蘆陽化肥股份有限公司