Cтраница 4
На определенной стадии нейтрализации фосфорной кислоты в осадок мгновенно выпадает большое количество мелких кристаллов брушита. Если осаждение ведут карбонатом кальция, взаимодействие его со свободной фосфорной кислотой вызывает бурное выделение двуокиси углерода со вспениванием реакционной пульпы. Это приводит к необходимости постепенного введения суспензии известняка в фосфорную кислоту при интенсивном смешении реагентов. [46]
Как видно из этой таблицы, большинство стадий производства в сравниваемых процессах аналогичны, иногда лишь изменяется их последовательность. Использование рассматриваемого метода азотнокислотного разложения позволяет компоновать в одном здании оборудование процессов разложения фосфатного сырья, фильтрации, упаривания и переработки реакционной пульпы в готовые удобрения. Это дает возможность сократить примерно на 5 % объем капитальных вложений по сравнению с капиталозатратами на раздельное получение фосфорной кислоты и ее переработку в сложные удобрения. [47]
Общая продолжительность двуступенчатого процесса составляет 6 - 7 часов. Он может осуществляться в системе из нескольких последовательно работающих реакторов барботажного типа с мешалками и охлаждающими поверхностями при противотоке газа и суспензии. Из насыщенной реакционной пульпы гипс отделяется отстаиванием и фильтрацией на вакуум-фильтрах - получается раствор бисульфита натрия. [48]
Процесс состоит из следующих операций. Промытый и отфильтрованный фосфогипс направляют в форсмеситель, куда одновременно вводят раствор карбоната аммония. После интенсивного перемешивания реакционная пульпа проходит 3 - 4 каскадно расположенных обогреваемых бака ( реактора), снабженных мешалками. Из последнего реактора пульпа прсту-пает на фильтр для отделения карбоната кальция и 2 - 3-кратной промывки осадка. Фильтрат ( 35 % - ный раствор сульфата аммония) можно использовать в производстве сложных удобрений азотнокислотным методом или ( после упаривания и кристаллизации) для получения твердой соли - сульфата аммония. Если карбонатный шлам будет находить сбыт в сельском хозяйстве или в строительстве, его следует высушивать. В противном случае шлам, как и фосфогипс, приходится направлять в отвал. [49]
При разложении фосфата разбавленной фосфорной кислотой ( 28 - 37 % Р205) на зернах фосфата осаждается топкая непроницаемая пленка мелких кристаллов дикальцийфосфата. Активность ионов водорода в этих условиях низкая, Скорость реакции сильно замедляется при образовании даже очень небольших количеств дикальцийфосфата. Чтобы ускорить-разложение фосфата, в промышленных условиях реакционную пульпу обезвоживают. Активность ионов водорода возрастает и степень разложения фосфата повышается. [50]
Очищенный от H2S, SO2 и СО2 генераторный газ подают в автоклав под давлением 30 ат. Время реакции составляет 45 мин. Работают поочередно два автоклава. Реакционная пульпа поступает в резервуар-экспанзер, где выделяется пар, используемый для подогрева смеси, идущей в автоклав. Затем раствор декантируют, а сгущенную пульпу, содержащую осадок CaSO4, отфильтровывают и промывают на барабанных вакуум-фильтрах. Для отделения СаО к раствору добавляют К2СО3, и образовавшийся углекислый кальций отделяют на фильтрпрессе. Раствор концентрируют до плотности 1 55 г / см3 в четырехкорпусной выпарной батарее, после чего его охлаждают до 20 для выделения K2SO4, который снова используют в производстве. Раствор выпаривают при 190 в открытых котлах с змеевиками, обогреваемыми паром высокого давления. [51]
Очищенный от H2S, SO2 и СО2 генераторный газ подают в автоклав под давлением 30 ат. Время реакции составляет 45 мин. Работают поочередно два автоклава. Реакционная пульпа поступает в резервуар-экспанзер, где выделяется пар, используемый для подогрева смеси, идущей в автоклав. Затем раствор декантируют, а сгущенную пульпу, содержащую осадок CaSO4, отфильтровывают и промывают на барабанных вакуум-фильтрах. Для отделения СаО к раствору добавляют К2СО3, и образовавшийся углекислый кальций отделяют на фильтрпрессе. Раствор концентрируют до уд. Раствор выпаривают при 190 в открытых котлах с змеевиками, обогреваемыми паром высокого давления. [52]
Очищенный от HsS, SO2 и СОа генераторный газ подают в автоклав под давлением 30 ат. Время реакции составляет 45 мин. Работают поочередно два автоклава. Реакционная пульпа: поступает в резервуар-экспанзер, где выделяется пар, используемый для подогрева смеси, идущей в автоклав. Затем раствор декантируют, а сгущенную пульпу, содержащую осадок CaSO4, отфильтровывают и промывают на барабанных вакуум-фильтрах. Для отделения СаО к раствору добавляют КгСОд, и образовавшийся углекислый кальций отделяют на фильтрпрессе. Раствор концентрируют до плотности 1 55 г / см3 в четырехкорпусной выпарной батарее, после чего его охлаждают до 20 для выделения K SO. Раствор выпаривают при 190 в открытых котлах с змеевиками, обогреваемыми паром высокого давления. [53]
Большое влияние па скорость разложения фосфата в начальный период оказывает интенсивность и продолжительность перемешивания реагентов п смесителе. Интенсивное перемешивание обеспечивает однородность пульпы, снижает степень пересыщения раствора в пограничном слое, что способствует об разованию более крупных кристаллов сульфата кальция и, следовательно, более проницаемых пленок на зернах фосфата. Этог в свою очередь, ускоряет разложение. Чтобы избежать затвердевания реакционной пульпы в смесителях, продолжительность перемешивания должна быть не более 5 - 7 мин. [54]
Перегородки внутри емкостей отсутствуют. Корпус емкостей выполняют из углеродистой стали и защищают от агрессивного воздействия среды футеровкой. Крышки емкостей изготовляют из нержавеющей стали. Для интенсивного перемешивания реакционной пульпы емкость экстрактора имеет восемь мешалок. Семь мешалок ( винтовых) расположены по периферии и одна ( пропеллерная) - в центре. Во второй емкости экстрактора все мешалки винтовые. Помимо перемешивания, в экстракторе осуществляется циркуляция пульпы из первого реактора во второй при помощи двух центробежных погружных насосов производительностью 500 М3 / ч каждый. Циркуляция сочетается с охлаждением пульпы либо в вакуум-испарителе, либо воздухом. [55]
Избыток кислоты составляет 10 - 15 % от стехиометрического количества. Разложение ведут в течение 3 ч при 95 С. Для нейтрализации избытка фосфорной кислоты в последний по ходу пульпы реактор вводят измельченный известняк. Для гранулирования бородвой-ного суперфосфата в реакционную пульпу добавляют полуторное количество ретура. [56]