171497. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ammóniumfoszfátok előállítására
3 1/1497 4 áramlik a három 16 váltakozó járaton keresztül oly módon, hogy az áramlási pálya két 13 közti járatának a falai felmelegszenek. Kívánt esetben a tápsavat előkezelhetjük ammóniával anélkül, hogy észrevehető szilárdanyagképződés jönne létre. Az ammóniás előkezelést körülbelül 1,3 és 2,5 pH-érték eléréséig folytatjuk a sav korrodeáló hatásának csökkentése érdekében. Ezt az ammóniás előkezelést előnyösen oly módon végezhetjük, hogy a reaktorból kiáramló ammónia-gázokat all vezetékbe adagolt tápsawal mossuk ki a nem reagált ammónia visszanyerése végett. A 2. ábrán bemutatott reaktor esetében a 15 előmelegítő zóna két előmelegítő járata van feltüntetve l-l alakzatban a leírt célok megvalósításához, mégpedig egy felfelé irányuló járat, amelyet egy lefelé irányuló járat követ. Világos azonban, hogy a lemezes alakzatot változtatni lehet az eljárásnál megkívánt körülményektől függően. Például a 2. ábrán bemutatott előmelegítő zónát egy 17 reakciózóna követ, amely 1-1-2 alakzattal rendelkezik, ahol egy felfelé irányuló járat után egy lefelé irányuló járat következik és innen két felfelé irányuló járat megy tovább. A 15 zónában történő előmelegítés után a foszforsaváram eltávozik az előmelegítő zónából és a 17 reakciózónába jut. Az előmelegítő zóna és a reakciózóna között levő 18 helyen ammóniát adagolunk be az előrehaladó foszforsaváramba. Ez az adagolás cényelmesebben elvégezhető, ha helyesen méretezett és alkalmas felépítésű „adagoló lemezt" alkalmazunk, amely egy vagy több, az egység külső oldalával összeköttetésben levő átjárókkal rendelkezik, amelyen vagy amelyeken át gáz alakú, folyékony vagy vizes ammóniát pontosan adagolhatunk, ha ezt a lemezt a lemezes egységgel összhangban helyezzük el. Kívánt esetben számos adagolólemez építhető be a lemezes reaktorba és ezzel lehetővé válik, hogy a reakciópartnereket különböző helyeken vigyük be a reakciózónába. Sem különleges keverőszelep, sem fúvóka használatára nincs szükség, mivel — ahogy a későbbiekben bővebben leírjuk - az áramlási útvonal nagymérvű kanyargós volta miatt lehetővé válik a reagensek közvetlen és folyamatos keverése. A termék megkívánt töménységétől és a tápsav P2 0 5 tartalmától függően, a mólarány a beadagolt ammónia és a P2 O s között körülbelül 4:1 és körülbelül 5,8:1 között változhat, szokásos módon eljárva az arány 3,0 :1. Az ammónia-sav keverék közvetlenül a 17 reakciózónába jut, ahol az ammónia hevesen reagál a katalizátoron a foszforsavval. Mint az előzőekben már említettük a reakciózóna keskeny párhuzamos járatokból áll a vékony tömített lemezek között. Az áramlási útvonal változó keresztmetszete a reakciózónában nagymérvű turbulenciát okoz és ez biztosítja, hogy az összes ammónia igen rövid idő alatt érintkezésbe kerül a foszforsawal. A reakciózónában a lemezjáratok számát úgy választjuk meg, hogy elég hosszú áramlási útvonalat biztosítsunk a reakció teljes befejezéséhez. Az ammónia hőfejlődés közben reagál a foszforsavval és a 2. ábra szerinti kiviteli alaknál a hőmérséklet az áramlási útvonalon a víznek annál a nyomásnál uralkodó párolgáspontja fölé emelkedik és ily módon vízgőz fejlődik, mimellett a lemezelrendezést úgy alakítjuk, hogy megfelelő nyomást kapjunk az áramlási útvonalon. Ez azt ered-5 ményezi, hogy az ammóniumfoszfát oly mértékben töményedik, hogy kettő vagy több foszforatomot tartalmazó ammóniumfoszfátok képződnek és a foszfáttermék kívánt töménységét azonnal elérhetjük. A 2. ábrán feltüntetett 1-1-2 felépítésnél fo-10 kozatos nyomásnövekedés történik, amely - ha hőmérséklet növekedéssel párosul- megkönnyíti a gőzképződést. Általában a polimerizációhoz körülbelül 177 C° és 343 C° közötti hőmérséklet szükséges, előnyös azonban a 204 C° és a 316 C° 15 közötti hőmérséklettartomány. Amennyiben 50%-nál nagyobb polifoszfát tartalmú terméket akarunk előállítaui, legalább 228 C° körüli hőmérsékleten kell dolgoznunk. A vízgőzfejlődés a 17 reakciózónában a zárt 20 áramlási útvonalon levő anyag térfogatának a növekedését okozza és így az anyag felgyorsulva áramlik a reaktor 19 kiömlőnyílása felé. Ily módon vízgőzből, olvadt ammóniumfoszfátból és reagálatlan ammóniából álló keverék nagysebességű áramot 25 alkotva távozik a reaktorból. Amint az 1. ábrán látható ez az anyagáram egy 20 hagyományos örvényeiválasztóba folyik. Az olvadt ammóniumfoszfát összegyűlik az elválasztó alján és a 21 vezetéken keresztül távozik a rendszerből, amely 30 egy (fel nem tüntetett) szemcséző készülékhez kapcsolódhat, majd ezután kívánt esetben az anyag lehűtése következik. A vízgőz és bizonyos mennyiségű reagálatlan ammónia az elválasztó tetején a 22 vezetéken keresztül távozik, ez a vezeték egy (fel 35 nem tüntetett) kondenzátorhoz és vákuumvezetékhez csatlakozik. Amint előzőleg már említettük a gáz alakú szennyeződéseket a tápsawal moshatjuk ki a nem reagált ammónia kivonása végett. Az előzőekben leírt eljárást használva, külön-40 böző fajta ammóniumfoszfát terméket készíthetünk az ammóniának a P2 O s -höz való arányából és a koncentráció kívánt növekedésétől függően. A lemez-kötegben bizonyos változtatásokat végezhetünk ezenkívül, ily módon változtathatjuk a reakcióter-45 méket. Amint a 3. ábra mutatja, például pótlólagos lemezeket építhetünk be a lemez-kötegbe a 17 reakciózóna után, így lehetővé válik, hogy vizet vezessünk be, lehűtsük a reakcióterméket és azonnal használható műtrágya alap-oldatot, így például 50 10—34—0 terméket készítsünk. Ebben az esetben egy 23 másik adagolólemezt iktatunk be a 17 reakciózóna után, azért, hogy víz bevezetését lehetővé tegyük. A 23 lemezről az ammóniumfoszfát-víz keverék bemegy egy 24 hűtőzónába, amely 55 kát 25 hűtőjáratta! rendelkezik, amelyeken keresztül hűtőfolyadékot keringtetünk azért, hogy lehűtsük egy 26 közbeeső anyag-járat falait. Az ilyen rendszerű lemez-kötegből kikerülő oldat kereskedelmileg elfogadható termék, amely alkalmas a 60 végső keverésre. Az eddig leírt foganatosítási módok csupán kis P2 O s koncentrációkkal rendelkező foszforsav-oldatok ammóniával történő kezelésére vonatkoznak. Lehetséges azonban az is, hogy a találmány szerinti 65 eljárást alkalmazzuk sokkal nagyobb P 2 O s kon-2
