CS258705B1 - Spósob kontinuálněj přípravy čpavkovéj vody a reaktor na prevádzanie tohoto sposobu - Google Patents
Spósob kontinuálněj přípravy čpavkovéj vody a reaktor na prevádzanie tohoto sposobu Download PDFInfo
- Publication number
- CS258705B1 CS258705B1 CS858207A CS820785A CS258705B1 CS 258705 B1 CS258705 B1 CS 258705B1 CS 858207 A CS858207 A CS 858207A CS 820785 A CS820785 A CS 820785A CS 258705 B1 CS258705 B1 CS 258705B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ammonia
- water
- reactor
- liquid ammonia
- hydration
- Prior art date
Links
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000036571 hydration Effects 0.000 claims description 25
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 8
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Predmetom vynálezu je spósob kontinuálnej přípravy čpavkovej vody hydratáciou koncentrovaného kvapalného amoniaku vodou a reaktor na prevádzanie tohoto spósobu.
Čpavková voda sa obvykle získává ako vedlejší produkt pri výrobě amoniaku, jeho skladovaní a manipulácii, resp. v súvislosti s výrobsu viacerých dusíkatých látok anorganického, alebo organického charakteru.
V niektorých specifických prípadoch je výhodné v zaujme znižovania přepravných a surovinových nákladov připravovat čpavkovú vodu priamo na míeste jej spracovania z koncentrovaného amoniaku a vody.
Pri príprave čpavkovej vody hydratáciou plynného amoniaku vodou je potřebné zabezpečit z reakčnej zmesi účinný edvod značného množstva hydratačnébo tepla, ktorého množstvo je závislé od poměru amoniaku, a vody (pri pomere 2 mólov H2O na 1 roól NH·· je tepelný efekt pohlcovania NH3 vo vodě pri 25 °C rovný 32 kj/mól NH;i; pri pomere 50 mólov H2O na 1 mól NH3 je tento tepelný efekt rovný 34,5 kj/mól NH:l). Z uvedených dóvodov je takýto sposob přípravy čpavkovej vody značné energeticky i investičně náročný.
V záujme zníženia energetickej náročnosti a celkového zjednodušenia technologické2 ho procesu je účelné uvažovat s priamym spracovávaním koncentrovaného kvapalného amoniaku, t. j. uvažovat s uskutečňováním hydratačnej reakcie priamo medzi koncentrovaným kvapalným amoniakom a vodou.
Praktická priemyselná realizácia tohoto procesu však obvykle naráža na viaceré ťažkesti, ktoré súvisia so zabezpečením potrebnej mierv prevádzkovej istoty a bezpečnosti práce. Pri nevhodnom vedení predrneínej hydratačnej reakcie dochádza k náhlému splynneniu časti dávkovaného kvapalného amoniaku, ako aj ku vzniku významných koncentračných, teplotných a objemových zroien v reakčnej zmesi, čo obvykle negativné ovplyvňuje prevádzkovú istotu a bezpečnost práce.
Teraz sa zistilo, že uvádzané nedostatky pri kontinuálnej príprave čpavkovej vody z koncentrovaného kvapalného čpavku a vody možno odstránit využitím spósobu podlá tohoto vynálezu. Tento spósob kntinuálnej přípravy čpavkovej vody hydratáciou amoniaku spočívá v tom, že hydratačně reakcia sa uskutočňuje spojitým kontaktom koncentrovaného kvapalného amoniaku s vodou a to tak, že koncentrovaný kvapalný amotoiak vstupuje do hydratačného prostredia pri tlaku 0,14 až 1,55 MPa a pri teplote —20 až 35 °C. Lineárna rýchlosť nástreku kvapalného amoniaku do hydratačného prostredia je přitom 0,15 až 12,5 m.s-1, s výhodou 1,4 až 8,3 m . s-1, a hmotnostná rýchlosť nástreku koncentrovaného kvapalného amoniaku vztiahnutá na celková plochu jeho přívodu do hydratačného prostredia dosahuje hodnoty 1,7.102 až 8,2 .103 kg.s-1. . m-2, s výhodou 8,66.103 až 5,2.103 kg . . s-1.m-2. Voda ústi do hydratačného prostredia lineárnou rýchlosťou 5 . 10-2 až 6,7 metrov.s-1, s výhodou 1,3.101 až 3,2 m.
. s-1, pričom ku spojitému kontaktu reagujúcich zložiek dochádza v hydratačnom prostředí pri tlaku 1,05.10-1 až 7,6.10-1 MPa, s výhodou 1,7.10-1 až 4,4.10“1 MPa, a pri teplote —5 až 85 °C, s výhodou pri teplote 7 až 55 °C.
Kontinuálný sposob přípravy čpavkovej vody hydratáciou koncentrovaného kvapalného amoniaku vodou možno s výhodou uskutočňovat v reaktore pozostávajúcom z telesa reaktora, prívodov amoniaku a vody a z odvodu reakčnej zmesi, ktorý sa vyznačuje tým, že do vnútra telesa reaktora zasahuje perforovaný přívod koncentrovaného kvapalného amoniaku, ktorý ústi pod hladinu reakčnej zmesi, pričom celková plocha otvorov přívodu koncentovaného kvapalného amoniaku je 3,4.10~5 až 2,95.10-3 m2, s výhodou 7,9.10-5 až 1,6.10-4 m2. Do telesa reaktora ďalej ústi přívod vody, ktorý sa k telesu reaktora s výhodou pripája tangenciálně, pričom v telese reaktora je připadne tiež zabudovaný statický miešač.
Základom funkcie hydratačného reaktora kvapalného amoniaku s vodou v zmysle vynálezu je účinná homogenizácia dokonale dispergovaného koncentrovaného amoniaku vo vodě za podmienok kedy sa rozdělením dávkovaného amoniaku v hydratačnom prostředí pri turbulentnom charaktere jeho· toku prakticky znemožňuje vytváranie koncentračných, teplotných a objemových rozdielov.
Tri z viacerých možných modifikáclí hvdratačného reaktora podlá vynálezu sú schematicky znázorněné na obrázkoch č. 1—3.
Do telesa reaktora 1 sa kontinuálně lineárnou rýchlosťou 5.10-2 až 6,7 m.s-1 dávkuje voda prívodom 3, pričom cez perforovaný přívod 2, s celkovou plochou otvorov 3,4.10-5 až 2,95.10-3 m3, sa do telesa reaktora 1 lineárnou rýchlosťou 0,15 až
12,5 m.s-1 privádza koncentrovaný kvapalný amoniak. Kvapalný amoniak vstupuje do reaktora pri tlaku 0,14 až 1,55 MPa a pri teplote —20° až + 35 °C.
Hmotnostná rýchlosť nástreku koncentrovaného kvapalného amoniaku vztiahnutá na celková plochu otvorov jeho perforovaného přívodu 2 je 1,7 . 102 až 8,2.103 kg NH3. s1. m-2. Vo vnútri telesa reaktoru 1 sa udržuje tlak 1,05.10-1 až 7,6.10-1 MPa s výhodou tlak 1,7.10-1 až 4,4.10-1 MPa a teplota —5 až 85 °C, s výhodou pri teplote 7 až 55 °C. Zvýšenie turbulencie reakčnej zmesi a tým i zvýšenie účinnosti spojitého kontaktu amoniaku s vodou sa dosahuje tangenciálnym —· dotyčnicovým připojením přívodu vody 3 k telesu reaktora 1 a připadne tiež zabudováním vhodného statického miešača 4 do telesa reaktora 1.
Perforovaný přívod koncentrovaného kvapalného amoniaku 2 je možno s výhodou riešiť pomocou frity, s výhodou kovověj frity pripravenej sintrovaním, t. j. stavením kovových častíc.
Sposob kontinuálnej přípravy čpavkovej vody a hydratačný reaktor na jeho realizácu má celý rad výhod:
— umožňuje výrobu čpavkovej vody s minimálnymi požiadavkami na spotřebu energie;
— zariadenie je jednoduché a neobsahuje žiadne točivé súčasti;
— zariadenie sa vyznačuje velkou prevádzkovou istotou a jeho obsluha je bezpečná;
— prevádzkovanie zariadenia kladie minimálně nároky na jeho obsluhu;
— zariadenie umožňuje kompaktně riešenie reakčného uzla pri znížených nárokoch na počet technologických častí zariadenia a pri malých požiadavkách na priestor;
— sposob výroby a zariadenie umožňuje realizovat kontinuálnu výrobu čpavkovej vody požadovanej koncentrácie v bezprostrednej blízkosti jej dalšieho chemického spracovania, resp. hydratačný reaktor možno zabudovat až priamo do vnútra reaktorov, v ktorých dochádza k dalším reakciám ťakto připravované]' čpavkovej vody.
Ďalej uvedené příklady objasňuji!, ale v žiadnom případe neobmedzujú predmet vynálezu.
Příklad 1
Do horizontálně situovaného hydratačného reaktora vyrobeného z kovověj rúry priemeru 44 x 3 mm a dížky 550 mm bol súosovo umiestnený přívod koncentrovaného kvapalného· amoniaku vyrobeného z ocelověj rúrky priemeru 20 x 2 mm. Přívodová rúrka amoniaku bola na konci uzatvorená, pričom po jej obvode bolo rovnoměrně v 20 radoch s odstupom po 15 mm navrtaných 120 otvorov priemeru 0,9 mm. Ďalšie 4 rovnako velké otvory boli rovnoměrně navrtané do uzatvoreného čela prívodnej rúrky. Uvedeným spůsobom sa dosiahla celková plocha prívodov koncentrovaného kvapalného NH3 78,845 mm2. Do hydratačného reaktora v jeho spodnej časti ústil přívod tlakovej technologickej vody. Tento bol riešený formou ocelověj rúrky priemeru 20 x 2 mm.
Do reaktora sa cez perforovaný přívod kontinuálně priemerne dávkovalo 272,92 g.
258 . s-' koncentrovaného kvapalného NH:( (cca 99 % NH3) a 1246,94 g.s-1 technologickej tlakovej vody. Kvapalný amoniak vstupoval do hydratačného reaktora pod tlakom vlastnej tenzie plynnej fázy, ktorý bol rovný 0,68 MPa, pričom po ČiastoČnej expanzii za regulačným ventilom sa tlak amoniaku udržoval v rozmedzí 0,27 až 0,35 MPa. Priemerná teplota amoniaku a technologickej tlakovej vody meraná před regulačnými ventilmi kolísala v rozmedzí 8 až 12 °C. Za uvedených podmienok dosahovala priemerná lineárna rýchlosť nástreku koncentrovaného kvapalného amoniaku do hydratačného reaktora hodnotu 5,54 m.s-1 a lineárna rýchlosť technologickej vody priemerne dosahovala hodnotu 1,34 m.s-1. Hmotnostný nástrek koncentrovaného amoniaku vztiahnutý na celková plochu otvorov perforácie bol priemerne rovný 3,46.103 kg . s-1. m-2.
K spojitému kontaktu reagujúcich zložiek v hydratačnom reaktore dochádzalo pri tlaku 0,22 MPa, ktorý vyplývá z napojenia hydratačného reaktora na následná časť ďalšieho chemického spracovávania pripravovanej čpavkovej vody. Teplota reakčnej zmesi v hydratačnom reaktore sa pohybovala v rozmedzí 41 až 54 °C. Uvedeným sposobom sa kontinuálně připravovala čpavková voda obsahujúca 17,8 hmot. % NH.j.
Příklad 2
Za účelom kontinuálně] přípravy cca 18 %-nej čpavkovej vody sa používal vertikálně situovaný hydratačný reaktor rúrového typu s perforovaným prívodom koncentrovaného kvapalného amoniaku vo formě kovověj frity v tvare rúrky s pevne uzatvoreným vyústěním jej rúrovej časti. Do reaktora sa priemerne dávkovalo 409,37 g NH3. . s-1 a 1 870,4 g . s-1 tlakovej technologickej vody. Meraním sa určilo, že kovová frita slúžiaca na dispergáciu dávkovaného kvapalného amoniaku mala celková plochu otvorov 1,577.10-/‘. m2. Za týchto podmienok lineárna rýchlosť nástreku koncentrovaného amoniaku bola rovná 4,16 m.s-1 a lineárna rýchlosť dávkovanej technologickej vody bola rovná priemerne 2,01 m.s-1.
Hmotnostný nástrek koncentrovaného amoniaku vztiahnutý na celková plochu otvorov perforácie používanej kovověj frity priemerne dosahoval hodnotu 2,596.103 kg . . s-1. m-2.
V hydratačnom reaktore sa udržoval tlak 0,25 MPa a teplotu reakčnej zmesi chladsním vodou v duplikátore sa dařilo udržovat v rozmedzí 24 až 28 °C.
Claims (2)
1. Sposob kontínuálnej přípravy čpavkovej vody hydratáciou amoniaku vyznačený tým, že hydratačná reakcia sa uskutočňuje spojitým kontaktem koncentrovaného kvapalného amoniaku s vodou, a to tak, že koncentrovaný kvapalný amoniak vstupuje do hydratačného prostredia pri tlaku 0,14 až l, 55 MPa a pri teplote —20 až 35 °C, pričom lineárna rýchlosť nástreku kvapalného amoniaku do hydratačného prostredia je 0,15 až 12,5 m.s-1, s výhodou 1,4 až 8,3 m.s-1 a hmotnostná rýchlosť nástreku koncentrovaného kvapalného amoniaku vztiahnutá na celková plochu jeho přívodu do hydratačného prostredia je 1,7.102 až 8.2 .103 kg.s-1.
. m-2, s výhodou 8,66 . 102 až 5,2.103 kg .
. s-1. m-2 a voda ústi do hydratačného prostredia lineárnou rýchlosťou 5.10-2 až 6.7
m. s-1, s výhodou 1,3.10-1 až 3,2 m.s-1, pričom ku spojitému kontaktu reagujúcich zložiek dochádza v hydratačnom prostředí vynalezu pri tlaku 1,05 . 10-1 až 7,6 . 10-1 MPa, s výhodou 1,7 . 10-1 až 4,4. 10-1 MPa a pri teplote —5 až 85 CC, s výhodou pri. teplote 7 až 55 °C.
2. Reaktor na kontinuálnu přípravu čpavkovej vody sposobom pódia 1, pozostávajúci z telesa reaktora, prívodov amoniaku a vody a z odvodu reakčnej zmesi vyznačujúci sa tým, že do vnútra telesa reaktora (lj zasahuje perforovaný přívod koncentrovaného kvapalného amoniaku (2), ktorý ústi pod hladinu reakčnej zmesi, pričom celková plocha otvorov přívodu koncentrovaného kvapalného amoniaku je 3,4.10-5 až 2,95 . 10 3 m2 s výhodou 7,9.10-5 až 1,6.10-4 m2, do telesa reaktora (lj ďalej ústi přived vody (3J, ktorý sa k telesu reaktora (1) s výhodou pripája tangenciálně, pričom v telese reaktora (1) je připadne tiež zabudovaný statický miešač (4),
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858207A CS258705B1 (cs) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Spósob kontinuálněj přípravy čpavkovéj vody a reaktor na prevádzanie tohoto sposobu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858207A CS258705B1 (cs) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Spósob kontinuálněj přípravy čpavkovéj vody a reaktor na prevádzanie tohoto sposobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS820785A1 CS820785A1 (en) | 1988-01-15 |
| CS258705B1 true CS258705B1 (cs) | 1988-09-16 |
Family
ID=5432338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS858207A CS258705B1 (cs) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | Spósob kontinuálněj přípravy čpavkovéj vody a reaktor na prevádzanie tohoto sposobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS258705B1 (sk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2105716C1 (ru) * | 1996-07-29 | 1998-02-27 | Акционерное общество открытого типа "Химпром" | Непрерывный способ получения аммиачной воды |
-
1985
- 1985-11-14 CS CS858207A patent/CS258705B1/cs unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2105716C1 (ru) * | 1996-07-29 | 1998-02-27 | Акционерное общество открытого типа "Химпром" | Непрерывный способ получения аммиачной воды |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS820785A1 (en) | 1988-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3794299A (en) | Centrifugal reactor | |
| KR100397268B1 (ko) | 슬러지상반응기및그사용방법 | |
| US4769221A (en) | Chemical reaction apparatus | |
| CN206285877U (zh) | 一种合成酰胺的反应装置 | |
| WO1992010284A2 (en) | Catalytic chemical reactor | |
| Zahradnik et al. | Dispersion efficiency of ejector-type gas distributors in different operating modes | |
| CN107890769A (zh) | 一种适用于回转窑‑链篦机球团烟气sncr脱硝工艺及sncr脱硝装置 | |
| CN109354151B (zh) | 一种处理放射性有机废液的超临界水氧化反应系统 | |
| CS258705B1 (cs) | Spósob kontinuálněj přípravy čpavkovéj vody a reaktor na prevádzanie tohoto sposobu | |
| US3153578A (en) | Reactor apparatus | |
| CN207680578U (zh) | 一种适用于气相放热反应的固定床反应器 | |
| US3183065A (en) | Mixing and reaction apparatus | |
| CN108439568B (zh) | 一种可拆卸的超临界水氧化反应器 | |
| CN207951115U (zh) | 一种适用于回转窑-链篦机球团烟气sncr脱硝装置及系统 | |
| RU2132726C1 (ru) | Химический реактор для проведения процессов в гетерогенных средах | |
| CN213791669U (zh) | 一种新型尿素水解反应系统 | |
| CN109966998B (zh) | 一种管式反应器 | |
| US3287091A (en) | Device for carrying out a chemical reaction | |
| CN210252196U (zh) | 一种新型管式反应器 | |
| CN209885777U (zh) | 一种导流筒式乙烯基醚类产品反应器 | |
| PL103732B1 (pl) | Reaktor do prowadzenia reakcji chemicznych | |
| CN210559368U (zh) | 氯化氢和氨气的制备装置 | |
| CN219111575U (zh) | 一种用于苯甲腈类化合物合成的生产系统 | |
| CN114477687B (zh) | 超临界水氧化系统 | |
| CN2668246Y (zh) | 管式反应器 |