一种复合肥生产中的管式反应装置

技术领域

本发明涉及复合肥生产技术领域，尤其是涉及一种复合肥生产中的管式反应装置。

背景技术

目前，氨酸法复合肥料生产工艺渐渐兴起，代表了复合肥料生产最新工艺。氨酸复合肥生产中使用的转鼓式反应器是在转鼓内设置硫酸管线和液氨管线。其中，液氨管线设置在转鼓内的底部，工作中被反应物料掩埋，同时喷出的部分液氨被固体粉状物料吸附；硫酸管线设置在转鼓反应器内的上部，通过在管线上开孔将硫酸喷淋到反应物料之上，然后转鼓式反应器在旋转过程中与液氨混合进行中和反应。

公开号为CN102875218A提供了一种用于制备氨酸法复合肥的管式反应器，包括水平依次相连的一个三通管、多个反应管、弯头和喷嘴，通过蒸汽入口加入蒸汽预热，来自氨站的气氨经计量后通过进氨管进入管式反应器，硫酸由硫酸泵输送，经计量后加入到管式反应器中，硫酸与氨在管式反应器中进行完全反应，喷嘴使硫酸铵溶液能被很好的雾化并均匀的喷洒在造粒机内的物料料层上，与其它物料完成造粒过程；

但在复合肥的生产过程中需要对所使用的各个液体原料进行充分地混合均匀，如何在具有局限性的管式反应器中实现中和反应的完全进行，在单位时间内尽可能地达到产物所需的指标，成为肥料生产行业亟需解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种复合肥生产中的管式反应装置，解决现有技术中的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种复合肥生产中的管式反应装置，包括：

内管，内管中设有供以将内管的内部分隔并由其进料端至其出料端分别形成第一混合腔及第二混合腔的隔板；

外管，外管包括对接相连的第一管道及第二管道，第一管道与内管之间形成与第一混合腔连通的均流腔，内管上与第一管道及第二管道所对应位置均分别环绕内管开设有均流孔及分流孔，第二管道与内管之间形成环绕在隔板外侧的分流腔，分流腔通过分流孔与第一混合腔及第二混合腔分别连通；

动态混合结构，动态混合结构包括驱动件及混合件，混合件贯穿隔板且其两端分别设于第一混合腔及第二混合腔内，驱动件与混合件连接供以驱动混合件旋转以搅动第一混合腔及第二混合腔内的流体；

液氨进管、蒸汽进管、硫酸进管及喷嘴，液氨进管及蒸汽进管均与内管的进料端连通，硫酸进管与均流腔连通，喷嘴与第二混合腔连通供以伸入造粒筒喷洒至物料层。

在一些实施例中，驱动件包括第一电机，混合件包括第一螺旋杆，第一螺旋杆同轴转动设于内管的内部，第一电机设于内管一侧且第一电机的驱动轴贯穿内管与第一螺旋杆相连。

在一些实施例中，第一螺旋杆的螺旋方向与内管中流体流动方向相反，内管使用时竖直布置。

在一些实施例中，第一螺旋杆通过轴承与隔板相连，且轴承上设有密封圈。

在一些实施例中，外管还包括与第二管道的一端相连的第三管道，内管的出料端部分与第三管道对应的位置形成排料管，复合肥生产中的管式反应装置还包括静态混合结构，静态混合结构包括多个倾斜布置于排料管内并供以将排料管分隔以形成多个第一导流腔的第一阻流板、及设于排料管及第三管道之间并供以将排料管及第三管道之间分隔形成多个第二导流腔的多个第二阻流板，多个第一阻流板，且第一阻流板和第二阻流板依次间隔布置，排料管上与每个第二导流腔对应位置均设有两个导流孔，且两个导流孔分别与两个第一导流腔对应并连通供以使流体依次经由第一导流腔和第二导流腔交错流动并通过排料管排放。

在一些实施例中，设于第一阻流板较高一端的导流孔的底部与其中一第二阻流板的顶部位于同一平面，设于第一阻流板较低一端的导流孔的底部与其中第一阻流板较低一端的顶部位于同一平面。

在一些实施例中，第二阻流板呈环形布置。

在一些实施例中，复合肥生产中的管式反应装置还包括出料管及导料结构，出料管一端与排料管连通、出料管的另一端与喷嘴相连，导料结构的导料端设于出料管内并供以将流体向喷嘴导入。

在一些实施例中，导料结构包括第二电机及第二螺旋杆，第二螺旋杆同轴转动设于出料管的内部，第二电机设于出料管一侧且第二电机的驱动轴贯穿出料管与第二螺旋杆相连。

在一些实施例中，分流腔内设有网格板，网格板布置在隔板的外侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过设置的分流腔及分流孔对流体进行均布分流，以实现对流体的分流混合，再配合通过设置动态混合结构在分流前后进行动态导入混合，提高了内部流体肥料中不同原料的混合程度，以实现连续化的肥料生产，利于提高造粒性能。

附图说明

图1是本发明提供的复合肥生产中的管式反应装置一实施例的立体图；

图2是图1中的复合肥生产中的管式反应装置的使用时主视剖面图；

图3是图1中的复合肥生产中的管式反应装置的主视剖面图；

图4是图1中的复合肥生产中的管式反应装置的局部主视剖面图；

图5是图1中的复合肥生产中的管式反应装置的静态混合结构安装主视剖面图。

图中：1、内管；11、隔板；12、第一混合腔；13、第二混合腔；14、排料管；2、外管；21、第一管道；22、第二管道；23、第三管道；24、均流腔；25、均流孔；26、分流腔；27、分流孔；3、动态混合结构；31、第一电机；32、第一螺旋杆；4、静态混合结构；41、第一阻流板；42、第二阻流板；43、第一导流腔；44、第二导流腔；45、导流孔；5、液氨进管；6、蒸汽进管；7、硫酸进管；8、喷嘴；9、出料管；10、导料结构；101、第二电机；102、第二螺旋杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，本发明提供了一种复合肥生产中的管式反应装置，包括：内管1、外管2、动态混合结构3、液氨进管5、蒸汽进管6、硫酸进管7及喷嘴8。

内管1中设有供以将内管1的内部分隔并由其进料端至其出料端分别形成第一混合腔12及第二混合腔13的隔板11。

外管2包括对接相连的第一管道21及第二管道22，第一管道21与内管1之间形成与第一混合腔12连通的均流腔24，内管1上与第一管道21及第二管道22所对应位置均分别环绕内管1开设有均流孔25及分流孔27，第二管道22与内管1之间形成环绕在隔板11外侧的分流腔26，分流腔26通过分流孔27与第一混合腔12及第二混合腔13分别连通。

动态混合结构3包括驱动件及混合件，混合件贯穿隔板11且其两端分别设于第一混合腔12及第二混合腔13内，驱动件与混合件连接供以驱动混合件旋转以搅动第一混合腔12及第二混合腔13内的流体。

液氨进管5及蒸汽进管6均与内管1的进料端连通，硫酸进管7与均流腔24连通，喷嘴8与第二混合腔13连通供以伸入造粒筒喷洒至物料层。

本装置中，液氨进管5能够向内管1输送液氨，蒸汽进管6向内管1吹扫蒸汽以实现对液氮的预热，混合件的一端设于第一混合腔12内并在驱动件的驱动下将第一混合腔12中的液氮搅动，液氨进管5及蒸汽进管6与硫酸进管7的设置具有一定距离，使混合件的设置能够使液氮充分预热并能够将液氨转变为气氨，由贮罐送来的浓硫酸、稀磷酸和尾气洗涤系统送入的洗涤液，经过稀释计量后送入到硫酸进管7，并输送至均流腔24，并经由环绕内管1布置的均流孔25从四周汇入到内管1中，以使混酸能够均布到液氨中，随后通过分流管均匀分流至分流腔26内，并经由另一侧的分流孔27集中流入到第二混合腔13内，混合件的另一端能够随驱动件的驱动而同步转动，以搅动第二混合腔13内流体，从而实现混酸与气氨的充分反应，最后通过喷嘴8均匀地喷洒至造粒筒的物料层上，以供干湿物料在造粒筒的转动下团聚成粒。

进一步的，液氨进管5、蒸汽进管6及硫酸进管7上均设有阀门，供以对液氨、蒸汽及硫酸进入量进行控制。

如图3所示，在一些实施例中，复合肥生产中的管式反应装置还包括出料管9及导料结构10，出料管9一端与排料管14连通、出料管9的另一端与喷嘴8相连，以便原料通过出料端流向喷嘴8，并通过喷嘴8喷出，导料结构10包括第二电机101及第二螺旋杆102，第二螺旋杆102同轴转动设于出料管9的内部，第二电机101设于出料管9一侧且第二电机101的驱动轴贯穿出料管9与第二螺旋杆102相连，供以驱动第二螺旋杆102旋转，进而能够将原料送入到喷嘴8处进行主动式喷出，并且螺旋杆能够在出料管9内壁刮动，避免原料堆积或堵塞。

进一步的，导料结构10也可为其他能够对喷嘴8进行增压的装置。

如图3、图4所示，在一些实施例中，驱动件包括第一电机31，混合件包括第一螺旋杆32，第一螺旋杆32同轴转动设于内管1的内部，第一电机31设于内管1一侧且第一电机31的驱动轴贯穿内管1与第一螺旋杆32相连，供以驱动第一螺旋杆32旋转，并且，第一螺旋杆32的螺旋方向与内管1中流体流动方向相反，内管1在使用时竖直布置，所以流体在内管1中由上至下流动，第一螺旋杆32则是向上螺旋转动，其能够将部分流体向上带动以增加流体反应时间并同时对其搅动，保证流体充分反应。

进一步的驱动件也可包括气缸，混合件包括混合杆，由气缸驱动混合杆在第一混合腔12及第二混合腔13内上下晃动实现对物料的搅拌，本发明中动态混合结构3优选电机和螺旋杆。

为了提高第一螺旋杆32工作时的稳定性，如图1所示，在一些实施例中，第一螺旋杆32通过轴承与隔板11相连，且轴承上设有密封圈。

如图4所示，在一些实施例中，分流腔26内设有网格板，网格板布置在隔板11的外侧，使第一混合腔12内原料通过分流腔26时，经过网格板再一次进行分割，以进一步增加原料之间的混合程度。

如图5所示，在一些实施例中，外管2还包括与第二管道22的一端相连的第三管道23，内管1的出料端部分与第三管道23对应的位置形成排料管14，复合肥生产中的管式反应装置还包括静态混合结构4，静态混合结构4包括多个倾斜布置于排料管14内并供以将排料管14分隔以形成多个第一导流腔43的第一阻流板41、及设于排料管14及第三管道23之间并供以将排料管14及第三管道23之间分隔形成多个第二导流腔44的多个第二阻流板42，第一阻流板41与排料管14内壁相连，第二阻流板42呈环形布置，第二阻流板42的内侧与排料管14固定连接、外侧与第三管道23固定连接，多个第一阻流板41，且第一阻流板41和第二阻流板42依次间隔布置，排料管14上与每个第二导流腔44对应位置均设有两个导流孔45，且两个导流孔45分别与两个第一导流腔43对应并连通，供以使流体依次经由第一导流腔43和第二导流腔44交错流动并通过排料管14排放，以实现对流体的静态混合，进一步提高了原料的混合程度。

进一步的，在一些实施例中，设于第一阻流板41较高一端的导流孔45的底部与其中一第二阻流板42的顶部位于同一平面，设于第一阻流板41较低一端的导流孔45的底部与其中第一阻流板41较低一端的顶部位于同一平面，使供流体由第一导流腔43排放至第二导流腔44的导流孔45与第二导流腔44的最底部处于同一平面，而供流体由第二导流腔44排放至第一导流腔43的导流孔45与第一导流腔43的最底部处于同一平面，以避免第一导流腔43或第二导流腔44内残留液体。

工作原理：液氨经由液氨进管5进入第一混合腔12，蒸汽进管6向内管1吹扫蒸汽以实现对液氮的预热，第一电机31驱动第一螺旋杆32旋转搅动液氮，使液氮充分预热并能够将液氨转变为气氨，由贮罐送来的浓硫酸、稀磷酸和尾气洗涤系统送入的洗涤液，经过稀释计量后送入到硫酸进管7，并输送至均流腔24，再经由均流孔25均布到液氨中，随后通过分流管均匀分流至分流腔26内，并经由另一侧的分流孔27集中流入到第二混合腔13内，通过第一螺旋杆32的搅动实现混酸与气氨的充分反应，随后原料依次经由第一导流腔43和第二导流腔44交错流动并通过排料管14排放至出料管9，第二电机101驱动第二螺旋杆102旋转将原料向喷嘴8导入，最后通过喷嘴8均匀地喷洒至造粒筒的物料层上，以供干湿物料在造粒筒的转动下团聚成粒。

本发明通过设置的分流腔26及分流孔27对流体进行均布分流，以实现对流体的分流混合，再配合通过设置动态混合结构3在分流前后进行动态导入混合，提高了内部流体肥料中不同原料的混合程度，以实现连续化的肥料生产，利于提高造粒性能。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。