一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器的制作方法

1.本实用新型涉及磷酸二氢钾生产设备领域，特别涉及一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器。


背景技术：

2.基于复分解法生产磷酸二氢钾成本过高的问题，现利用磷酸直接与氯化钾反应制取磷酸二氢钾，直接法生产磷酸二氢钾工艺于上世纪就已经趋于成熟，直接法生产磷酸二氢钾过程中放出大量的氯化氢气体，同时需要高温环境，在高温高氯高磷酸根环境下对设备材质要求非常高，因此该工艺受限于反应脱氯效果和设备材质等方面因素，一直无法工业化生产。
3.随着技术进步，各领域材料质性能提升，一种既能满足直接法生产磷酸二氢钾材质需求和脱氯效果需求的设备也在不断摸索中。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，降低直接法生产磷酸二氢钾物料中氯含量。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，包括反应槽，反应槽侧壁设有出料管，所述反应槽内从上至下依次设置分布器和填料，反应槽底部连接循环管，循环管依次与进料管、循环泵以及加热器连接，循环管的排料端设置在分布器上方，反应槽的顶部设有抽气管。
6.优选的方案中，所述反应槽中从上至下依次设置第一液位计和第二液位计，第一液位计设置在填料下方。
7.优选的方案中，所述反应槽与直通蒸汽管连通，直通蒸汽管的出汽端设置在填料的下方。
8.优选的方案中，所述加热器的出口连接直通蒸汽空气混合管。
9.优选的方案中，所述反应槽和循环泵的泵体材质为四氟化硅或碳化硅。
10.优选的方案中，所述反应槽的侧壁设有若干视镜。
11.优选的方案中，所述反应槽上部设有放大区域，分布器和填料设置在放大区域。
12.本实用新型提供的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，能够提高物料与空气接触的反应时间以及反应面积，而且能够及时将氯化氢抽出，从而有效降低磷酸二氢钾中的氯含量，产品磷酸二氢钾中氯含量≤0.5%。该反应器能连续生产而且耐腐蚀性强，生产稳定，制造成本低。优选的，通过设置直通蒸汽空气混合管，反应物料和空气蒸气充分混合，在反应槽上部放大区域喷出时，大量气泡夹带水蒸气和氯化氢从物料中逸出，带走大量氯化氢气体，能够有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。反应槽的填料下方有直通蒸汽，可以使得物料在填料区域充分接触高温水蒸气，同时水蒸气汽提带走氯化氢气体，能够有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。
附图说明
13.下面结合附图和实施实例对本实用新型作进一步说明：
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图中：反应槽1，出料管2，分布器3，填料4，循环管5，进料管6，循环泵7，加热器8，抽气管9，第一液位计10，第二液位计11，直通蒸汽管12，直通蒸汽空气混合管13，视镜14。
具体实施方式
16.如图1所示，一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，包括反应槽1，所述反应槽1上部设有放大区域101，分布器3和填料4设置在放大区域101，反应生产时，反应液面位于放大区域101，通过设置放大区域101，能提高反应空间和反应效果，降低反应槽1总体体积和成本。
17.反应槽1侧壁设有出料管2，所述反应槽1内从上至下依次设置分布器3和填料4。反应槽1底部连接循环管5，循环管5依次与进料管6、循环泵7以及加热器8连接，循环管5的排料端设置在分布器3上方，反应槽1的顶部设有抽气管9。
18.所述反应槽1和循环泵7的泵体材质为四氟化硅或碳化硅。
19.反应槽1上部和下部以及循环管5的出料端设有温度计进行温度监测。
20.反应物料从循环管5输送至分布器3上方，通过分布器3分布后，再通过填料4分料后流入反应槽1的下部。通过设置分布器3和填料4可以增加物料与气体的接触面积和时间。
21.具体使用过程如下：通过进料管6将水输至反应槽1中，反应槽1液位达到20%左右后，开启循环泵7，缓慢对加热器8中通入加热器蒸汽，对反应槽1内水加热升温至80℃左右，然后通过进料管6向反应槽1内输入磷酸和氯化钾的混合物料，磷酸和氯化钾经过循环泵7和加热器8，在反应槽1顶部分布器3处分料，再经过填料4分料流入反应槽1下部。随着加热器8不断对物料加热升温，大量的水蒸气和反应产生的氯化氢在反应槽1上部放大区域101的分布器3的区域、填料4的区域、液面处蒸发逸出并被抽气管9抽走，从而能够有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。
22.而且由于进料管6设置在出料管2下方，出料管2中不直接含有进料管6中氯含量高的物料，保证连续生产过程中也降低了生产物料的氯含量。
23.优选的，所述反应槽1中从上至下依次设置第一液位计10和第二液位计11，第一液位计10和第二液位计11为压差液位计，第一液位计10设置在填料4下方。
24.在初始阶段，当加入的水到达第二液位计11位置时，循环泵7开启，对加入的水进行输送。通过第一液位计10对反应液的液面最高高度进行监测。
25.优选的，所述反应槽1与直通蒸汽管12连通，直通蒸汽管12的出汽端设置在填料4的下方。
26.反应槽1的填料4下方有直通蒸汽，可以使得物料在填料区域充分接触高温水蒸气，同时水蒸气汽提带走氯化氢气体。能够有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。
27.优选的，所述加热器8的出口连接直通蒸汽空气混合管13。
28.在加热器8的出口直通蒸汽空气混合管13，反应物料在此和空气蒸气充分混合，在反应槽1上部放大区域喷出时，大量气泡夹带水蒸气和氯化氢从物料中逸出，带走大量氯化氢气体，能够有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。
29.优选的，所述反应槽1的侧壁设有若干视镜14。在本实施例中，视镜14设置为三组，分别设置在分布器3位置、填料4底部位置以及反应液液面位置，能够观察反应槽1内部各区的反应状况。
30.在实际生产中，可以设置两套反应槽1进行串联进行连续生产，该反应器能够提高物料与空气接触的反应时间以及反应面积，而且能够及时将氯化氢抽出，从而有效降低磷酸二氢钾中的氯含量，产品磷酸二氢钾中氯含量≤0.5%。该反应器能连续生产而且耐腐蚀性强，生产稳定，制造成本低。


技术特征：
1.一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，包括反应槽（1），反应槽（1）侧壁设有出料管（2），其特征在于：所述反应槽（1）内从上至下依次设置分布器（3）和填料（4），反应槽（1）底部连接循环管（5），循环管（5）依次与进料管（6）、循环泵（7）以及加热器（8）连接，循环管（5）的排料端设置在分布器（3）上方，反应槽（1）的顶部设有抽气管（9）。2.根据权利要求1所述的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，其特征在于：所述反应槽（1）中从上至下依次设置第一液位计（10）和第二液位计（11），第一液位计（10）设置在填料（4）下方。3.根据权利要求1所述的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，其特征在于：所述反应槽（1）与直通蒸汽管（12）连通，直通蒸汽管（12）的出汽端设置在填料（4）的下方。4.根据权利要求1所述的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，其特征在于：所述加热器（8）的出口连接直通蒸汽空气混合管（13）。5.根据权利要求1所述的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，其特征在于：所述反应槽（1）和循环泵（7）的泵体材质为四氟化硅或碳化硅。6.根据权利要求1所述的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，其特征在于：所述反应槽（1）的侧壁设有若干视镜（14）。7.根据权利要求1所述的一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，其特征在于：所述反应槽（1）上部设有放大区域（101），分布器（3）和填料（4）设置在放大区域（101）。

技术总结
本实用新型提供一种直接法生产磷酸二氢钾的反应器，包括反应槽，反应槽侧壁设有出料管，所述反应槽内从上至下依次设置分布器和填料，反应槽底部连接循环管，循环管依次与进料管、循环泵以及加热器连接，循环管的排料端设置在分布器上方，反应槽的顶部设有抽气管。该反应器能够提高物料与空气接触的反应时间以及反应面积，而且能够及时将氯化氢抽出，从而有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。有效降低磷酸二氢钾中的氯含量。


技术研发人员：魏天荣 田承涛 窦德军 刘学锋 杨洋 刘艳琴
受保护的技术使用者：湖北三宁化工股份有限公司
技术研发日：2022.06.13
技术公布日：2022/10/21