專利名稱：用于制備氨酸法復合肥的管式反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管式反應器，具體涉及一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應器。
背景技術：
目前，氨酸法復合肥料生產工藝漸漸興起，代表了復合肥料生產最新工藝。現有氨酸法生產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、尿素等經微機計量后進入轉鼓造粒機，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鼓造粒機內的物料上，進行造粒，然后依次進入烘干系統，烘干后經冷卻系統進入篩分，未透篩的物料粉碎后返回轉鼓造粒機，透篩部分進入包裹機，加入防結劑，經料倉儲存后進行包裝。上述復合肥生產過程中氨、酸直接通到造粒機料層里面，因不是氨酸直接反應，反應很弱，反應溫度低，不利于提高成粒率和減少后續干燥工序的負荷，因此氨酸法生產工藝的優點不能得到充分發揮，并且生產高氮產品時，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，常發生物料成泥狀使生產不能正常進行的問題。國內很多廠家嘗試過采用管式反應器完成氨酸反應，利用硫酸銨溶液進行造粒，大幅度提高造粒溫度，生產高氮產品時減少硫脲的生成，但由于硫酸與氨直接反應溫度達到400°C以上，現有以四氟、石墨為主要材料的管式反應器，耐溫不超過200°C，用于氨、酸反應時壽命不超過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，導致北方地區冬季時管式反應器不能正常使用。基于以上原因，采用管式反應器生產三元復合肥的企業需要先把濃硫酸用水稀釋成稀硫酸，然后再與氨反應，把反應溫度控制在200°C以下，這個過程中損失了大量的反應熱。
實用新型內容本實用新型所要解決的問題是，提供一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，利用氨、酸在管式反應器中直接反應生成的高溫硫酸銨溶液進行造粒，造粒過程中充分利用氨、酸反應熱提高物料溫度，利用氨酸反應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%,產品顆粒光滑、圓潤并有晶體感。生產高氮產品(氨含量> 20%以上)，也不會因為產生大量的硫酸脲造成生產無法正常進行。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是 一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，包括水平依次相連的一個三通管、多個反應管、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，進氨管上設置有做為管式反應器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口，所述三通管、反應管、彎頭和噴嘴為內置碳化硅(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襯四氟材料管。所述三通管、多個反應管、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、反應管、彎頭長度均為500mm。所述反應管為2個。本實用新型的有益效果是1、設備使用壽命長、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，管式反應器采用內置碳化硅管，外套鋼管保護，中間襯四氟材料為填充并固定碳化硅管。并在進氨管上設有蒸汽入口，做為管式反應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器部件和停車時料漿堵塞管式反應器。采用彎頭加噴嘴的方式可以使管式反應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熱進行造粒，節能效果顯著造粒過程中充分利用氨、酸直接反應生成的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需要，高氮產品能實現無干燥造粒，大大降低了系統能耗。3、提聞了廣品質量產品顆粒光滑、圓潤并有晶體感，顆粒強度能達到25N以上，造粒過程穩定，產品養分波動小。4、解決了生產高氮產品由于硫酸脲造成的生產無法正常進行的問題采用管式反應器代替硫酸、氨埋管的生產方法，由于硫酸與氨先反應生成硫酸銨溶液，無游離硫酸的存在，避免了與原料中的尿素反應生成硫酸脲，造粒過程容易控制，不會發生因硫酸脲過多，使物料成泥狀，致使生產不能正常進行的問題。5、避免了高氮產品施用由于縮二脲高造成產品燒苗的問題造粒過程中充分利用氨、酸反應熱加熱物料，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需要，減少縮二脲的生成，解決了施用高氮產品由于縮二脲高造成產品燒苗的問題。 6、反應管性能更好、反應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，在反應管內高速噴謝，使反應管內形成真空，吸入硫酸，采用兩節反應管，保證反應更充分、徹
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[0023]圖1為本實用新型用于制備氨酸法復合肥的管式反應器的結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明如圖1所示，本實用新型的用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，包括水平依次相連的一個三通管1、多個反應管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上設有做為管式反應器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口 7，所述三通管1、反應管2、彎頭4和噴嘴5為內置碳化硅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為不銹鋼內襯四氟材料管。所述三通管1、多個反應管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1、反應管2、彎頭4長度均為500mm。所述反應管2為2個。本實用新型的等徑三通管1、反應管2、90度彎頭4、噴嘴5，上述部件均采用三種材料制作，內置碳化硅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，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置的碳化硅管。用上述三種材料制作的管式反應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上設有蒸汽入口 7，做為管式反應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器部件和停車時料漿堵塞管式反應器。使用時先通過蒸汽入口 7加入蒸汽預熱，預熱時間2分鐘。管式反應器預熱后，來自氨站的氣氨經計量后通過進氨管進入管式反應器，壓力控制在0. 4 0. 6Mpa，硫酸由硫酸泵輸送，經計量后加入到管式反應器中，硫酸與氨在管式反應器中進行完全反應，為保證不生成硫酸銨結晶體堵塞噴嘴，氨與硫酸的加入比例為1:3 4之間。噴嘴安裝在90度的彎頭上，彎頭可以使管式反應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晶堵塞管式反應器。以上所述的實施例僅用于說明本實用新型的技術思想及特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠理解本實用新型的內容并據以實施，不能僅以本實施例來限定本實用新型的專利范圍，即凡本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本實用新型的專利范圍內。
權利要求1.一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，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)上設置有做為管式反應器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口(7)，所述三通管(I)、反應管 (2 )、彎頭(4 )和噴嘴(5 )為內置碳化硅管(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)為不銹鋼內襯四氟材料管。
2.根據權利要求1所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，其特征在于，所述三通管(I)、多個反應管(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.根據權利要求1所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，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.根據權利要求3所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，其特征在于，所述三通管(I)、反應管(2)、彎頭(4)長度均為500mm。
5.根據權利要求4所述的用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，其特征在于，所述反應管(2)為2個。
專利摘要本實用新型公開了一種用于制備氨酸法復合肥的管式反應器，包括水平依次相連的一個三通管、多個反應管、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，進氨管上設有做為管式反應器使用前預熱和使用后吹掃的蒸汽入口，所述三通管、反應管、彎頭和噴嘴為內置碳化硅管、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襯四氟材料管。本實用新型的管式反應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、酸反應熱提高物料溫度，利用氨酸反應生成的硫酸氨溶液為液相量及粘性，成球率高。
文檔編號C05C3/00GK202881115SQ201220576419
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者楊桂雙, 楊金寶, 李云利, 楊長東 申請人:天津蘆陽化肥股份有限公司