Cтраница 4
Пдпьпа из смесите / гя зобетонный цилиндр 1, который вместе с железобетонным днищем медленно вращается вокруг неподвижной полой чугунной трубы 2, предназначенной для выгрузки суперфосфата из камеры. В зону загрузки через люк в крышке камеры непрерывно поступает суперфосфатная пульпа. В зоне выгрузки у перегородки находится фрезер 3, вращающийся в направлении, противоположном вращению камеры. [46]
Внутри камеры находится неподвижная чугунная перегородка 3, отделяющая зону загрузки от зоны выгрузки. С одной стороны перегородки ( в точке 4) через отверстие в неподвижной крышке камеры производится подача суперфосфатной пульпы из горизонтального смесителя, установленного над камерой. С другой стороны находится вертикальная карусель 5 для вырезки суперфосфата. [47]
Оптимальным методом является параллельная подача реагентов с некоторым опережением подачи фосфата в условиях полуторного замеса; в момент спуска суперфосфатной пульпы в камеру температура в смесителе должна быть около 80 - 90 при отношении свободной H2SO4 к Н3РО4 в пульпе, равном 2.0 - 4.0. Низкая температура пульпы, а при параллельной подаче реагентов - и относительно низкая концентрация серной кислоты в жидкой фазе пульпы в смесителе замедляют разложение в первые мгновения. Поэтому процессы образования пленок сульфата кальция проявляются менее резко. [48]
Из вагонов 1 фосфатное сырье ( апатит) выгружается электромеханическими лопатами 2 в бункера 3 и транспортером 4 подается на элеватор 5, а затем транспортерами 6, 7 та. Баки 23 и 24 служат для создания напора кислоты и воды. Смесь фосфатного сырья и кислоты ( суперфосфатная пульпа) из смесителя 20 непрерывно перетекает во вращающуюся реакционную камеру 29, в которой суперфосфат вызревает, затвердевает. После этого его вырезают карусельным скребком и подают транспортером 30 на разбрасыватель 31 для распределения по складу. [49]
Она представляет собой вертикальный железобетонный цилиндр 1, который вместе с железобетонным днищем 2 медленно вращается вокруг неподвижной полой чугунной трубы 3, предназначенной для выгрузки суперфосфата из камеры. Вертикальная перегородка 4, отделяющая зону загрузки от зоны выгрузки, подвешена к железобетонной крышке камеры. В зону загрузки через люк в крышке камеры непрерывно поступает суперфосфатная пульпа. В зоне выгрузки у перегородки находится фрезер 5, вращающийся в направлении, противоположном вращению камеры. Готовый суперфосфат срезается ножами фрезера и через полую центральную трубу выгружается из камер. [50]
Концентрация и температура кислоты, вводимой в процесс, оказывают существенное влияние на скорость разложения природного фосфата и на структуру суперфосфата. При низкой концентрации серной кислоты скорость разложения фосфата высока. Однако применение серной кислоты с низкой концентрацией H2SO4 недопустимо, так как при этом в реакционную массу вводится слишком большое количество воды и получается влажный мажущийся суперфосфат с пониженным содержанием РгОз, а иногда суперфосфатная пульпа, образующаяся при разложении фосфата, вовсе не затвердевает из-за недостаточного содержания в ней твердой фазы. С повышением концентрации серной кислоты скорость разложения фосфата вначале замедляется и достигает минимума, а затем снова возрастает. Скорость диффузии кислоты через пленку постепенно уменьшается, вследствие чего реакция разложения фосфата замедляется. Это вызывает ухудшение физических свойств суперфосфата. [51]
Внутри камеры подвешена неподвижная чугунная перегородка, которая крепится к крышке камеры и к центральной трубе. Перегородка делит камеру на две части, по одну сторону ее происходит загрузка пульпы через отверстие в крышке, по другую - расположена вращающаяся карусель с ножками. Край перегородки, обращенный к наружной стенке камеры, оканчивается ножом и резиновым листом ( фартуком), обеспечивающими уплотнение между перегородкой и стенкой камеры. Загружаемая в камеру суперфосфатная пульпа медленно перемещается по направлению к карусели, к моменту приближения пульпа окончательно схватывается. На карусели закреплены ножи, которыми суперфосфат срезается и сваливается через окна во внутреннюю трубу. Готовый суперфосфат удаляется с помощью транспортера или шнека. [52]
В свою очередь, при производстве суперфосфата по методу непрерывного смешения реагентов с применением серной кислоты той или иной концентрации необходимо знать соотношение между серной и фосфорной кислотами в - пульпе. Для каждой концентрации серной кислоты существует определенный интервал этого отношения в пульпе, при котором должны подаваться новые порции реагентов. При меньшем отношении содержание CaSO4 в пульпе настолько значительно, что возможно схватывание пульпы в самом смесителе. При более высоком отношении между серной и фосфорной кислотами суперфосфатная пульпа очень медленно схватывается или вовсе не схватывается. [53]
Из литературных данных [2, 3] известно, что первая стадия процесса производства суперфосфата ( смешение реагентов и температурные условия) в значительной степени предопределяет скорость течения всех последующих стадий производства: схватывание пульпы, вызревание в камере и на складе. В зависимости от концентрации серная кислота в производстве суперфосфата нагревается до различной температуры: 64 % - ная кислота до 65 - 75 С; 68 5 % - ная - до 50 - 60 С. Повышение температуры кислоты выше 75 С не рекомендуется, так как при этом суперфосфатная пульпа в камере плохо схватывается и расслаивается. [54]
При разложении фосфоритов Теннесси и флоридских электротермической фосфорной кислотой, содержащей до 56 5 % PaOs, при 38 - 71, суперфосфатная пульпа затвердевает на ленте за 45 сек. Лента транспортера ( шириной 0 91 м и длиной 11 3 м) движется со скоростью 13 м / мин. При этом производительность установки достигает 40 - 42 т суперфосфата в час. При работе - по этой схеме с экстракционной фосфорной кислотой ( 50 % Р2О5) затвердевание суперфосфатной пульпы происходит значительно медленнее ( до 15 мин. [55]
Таким образом, оптимальным условиям осуществления первого ж второго этапов процесса соответствуют разные начальные концентрации фосфорной кислоты - для первого этапа меньшая, для второго большая. Поатому производственные режимы получения двойного суперфосфата, независимо от концентрации используемой фосфорной кислоты, не вполне соответствуют оптимальным физико-химическим условиям. При концентрации 55 % максимальный ( равновесный) коэффициент разложения сырья в конце первого этапа при 75 - 100 С не может превысить 10 %, и скорость разложения относительно мала. Лишь на части второго этапа состав жидкой фазы соответствует максимальной скорости разложения, но когда коэффициент разложения апатита достигает - 60 %, суперфосфатная пульпа затвердевает и реакция резко замедляется. [56]
Таким образом, оптимальным условиям осуществления первого и второго этапов процесса соответствуют разные начальные концентрации фосфорной кислоты - для первого этапа меньшая, для второго большая. Поэтому практические производственные режимы получения двойного суперфосфата, независимо от концентрации используемой фосфорной кислоты, не вполне соответствуют оптимальным физико-химическим условиям. При концентрации 55 % максимальный ( равновесный) коэффициент разложения сырья в конце первого этапа при 75 - 100 С не может превысить 10 %, и скорость разложения относительно мала. Лишь на части второго этапа состав жидкой фазы соответствует максимальной скорости разложения, но когда коэффициент разложения апатита достигает - 60 %, суперфосфатная пульпа затвердевает и реакция резко замедляется. [57]
Так же проводят и остальные опыты в зависимости от условий, указанных в задании. Аналогичным способом проводят опыты по определению влияния температуры или нормы кислоты на степень и скорость разложения сырья. Этот метод выполнения работы сравнительно трудоемкий, но зато он позволяет получить абсолютные данные и пригоден также для изучения процесса разложения фосфата смесью азотной и серной кислот, или азотной кислотой в присутствии сульфата аммония или калия. Однако при изучении скорости разложения апатита с целью установления оптимальной длительности процесса при определенных условиях ( концентрации и нормы кислоты, температуры) возможно применение ускоренного метода исследования, основанного на титровании пульпы с двумя индикаторами. Этот метод аналогичен методу определения степени разложения в суперфосфатной пульпе ( стр. [58]