Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Сернокислотное разложение апатитоваго концентрата в экстракторе

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 26.05.13. Сдан: 2013. Страниц: 18. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Введение

Фосфорная кислота является основным сырьем для производства фосфорных  удобрений, кормовых добавок, инсектицидов и других фосфорсодержащих продуктов. Общее мировое потребление фосфатного сырья в настоящее время составляет более 150 млн. т в год. Около 85% фосфатного сырья используется для производства минеральных удобрений. Технология фосфорсодержащих удобрений основана на разложении природных фосфатов кислотами. Наиболее рациональный способ получения  фосфорных удобрений-обработка фосфатов фосфорной кислотой, так как в этом случае получаются концентрированные удобрения. Следовательно, фосфорная кислота является основным исходным сырьем в производстве фосфорных удобрений.

В зависимости от способа получения, фосфорную кислоту делят на два  общих типа: 1. Экстракционная фосфорная  кислота (ЭФК), получаемая экстракционным способом; 2. Термическая фосфорная  кислота (ТФК), соответственно термическим. Их использование зависит от требований к качеству по степени очистки. Наиболее чистая – ТФК. Однако, за последние годы для получения чистых (пищевых) фосфатных продуктов, как в России, так и за рубежом, наблюдается тенденция снижения доли приходящейся на использование ТФК и возрастает степень использования очищенной ЭФК при производстве минеральных удобрений

Применяют ортофосфорную кислоту  довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений: фосфорных солей аммония, натрия, кальция, марганца и алюминия, а также для органического синтеза, в производстве активированного угля и киноплёнки, для производства огнеупоров, огнеупорных связующих, керамики, стекла, удобрений, синтетических моющих средств, в медицине, в металлообрабатывающей промышленности для очистки и полировки металлов, в текстильной для выработки тканей с огнезащитной пропиткой, нефтяной, спичечной промышленности, для производства реактивной и пищевой фосфорной кислоты Фосфорные удобрения придают растениям зимостойкость и устойчивость к другим неблагоприятным климатическим условиям, создают условия для более быстрого созревания урожая в районах с коротким вегетативным периодом. Фосфор используется растениями для построения своих самых жизненно важных частей - семян и плодов. Производные ортофосфорной кислоты очень нужны не только растениям, но и животным. Кости, зубы, панцири, когти, иглы, шипы у большинства живых организмов состоят, в основном, из ортофосфата кальция. Кроме того, ортофосфорная кислота, образуя различные соединения с органическими веществами, активно участвуют в процессах обмена веществ живого организма с окружающей средой. В результате этого производные фосфора содержатся в костях, мозге, крови, в мышечных и соединительных тканях организмов человека и животных. Особенно много ортофосфорной кислоты в составе нервных (мозговых) клеток, что позволило А.Е. Ферсману, известному геохимику, назвать фосфор "элементом мысли". Весьма отрицательно (заболевание рахитом, малокровие, и др.) сказывается на состоянии организма понижение содержания в рационе питания соединений фосфора или введение их в неусвояемой форме.

Получение фосфорной кислоты  в последнее время превращается в важное звено всей отрасли, связанной  с производством удобрении. Известно, что ортофосфорная кислота при нагревании подвергается дегидратации, превращаюсь в пирофосфорную кислоту . Дальнейшая дегидратация может привести к образованию триполифосфорной и других полифосфорных вплоть до метафосфорной кислоты НРО3 и ее полимеров ()П. В производстве эту смесь называют суперфосфорной кислотой. Она содержит до 80% , что превращает ее в ценное сырье для получения высококонцентрированных фосфорных и сложных удобрений.

 

В экстракционном способе получения  фосфорной кислоты используются дигидратный и полудгатнный методы.

Температурный режим  зависит от варианта экстракционного  процесса. В дигидратном методе гидратированный сульфат кальция осаждается в форме дигидрата при 70 - 80°С и концентрации кислоты в реакционной смеси 20 -32% Р2О5, в полугидратном методе - в форме полугидрата при 90 - 100°С и концентрации кислоты 35 - 42% Р2О5.

 

В данной работе рассмотрен способ получение экстракционной фосфорной кислоты - сернокислотное разложение апатитового концентрата в полугидратном режиме с образованием фосфорной кислоты, полугидрата сульфата кальция и фторсодержащих газов.

 

      Основная часть

    1. Основы производства и характеристика.

 

Метод производства экстракционной фосфорной кислоты - сернокислотное разложение апатитового концентрата  в полугидратном режиме с образованием фосфорной кислоты, полугидрата сульфата кальция и фторсодержащих газов, последующим разделением осадка фосфополугидрата и фосфорной кислоты на карусельном вакуум–фильтре. Образующийся осадок – фосфополугидрат - складируется на полигоне вторичных материалов и отходов.

Химическая формула –  Н3РО4. Молекулярный вес - 98.

  

 

Структурная формула:

 

                   О – Н 


О = Р         О – Н


           О – Н 

Кислота фосфорная экстракционная должна отвечать требованиям ТУ 2143-002-34179766-97 с изм. № 1,2,3:

 

 

Таблица 1 Физико-химические свойства производимой продукции

 

Наименование

показателей

Н о р м ы

Неупаренная

Неупаренная полугидратная

Упаренная

Упаренная

осветленная

1

2

3

4

5

1. Содержание Н3РО4 в жидкой осветленной фазе в пересчете на Р2О5 в %, не менее (или пределы концентрации)

 

27,0

 

35,0 – 37,0

 

52,0

 

52,0

2. Содержание сульфатной  серы в пересчете на SO3, %, не более

2,5

2,0

4,0

3,5

3. Массовая доля фтора  (F), %, не более

2,0

1,9

не

 нормируется

0,5

4. Массовая доля твердых  веществ, %, не более

1,5

1,5

5,0

0,6


Ортофосфорная (фосфорная) кислота  при нагревании до 204 °С теряет воду и переходит в

пирофосфорную кислоту:

3РО4

Н4Р2О7 + Н2О­

При дальнейшем нагревании пирофосфорная  кислота переходит в метафосфорную  кислоту

Н4Р2О7

2НРО3 + Н2О­

и, при полном обезвоживании:

2НРО3

Р2О5 + Н2О­

 

Ортофосфорная (фосфорная) кислота, содержащая 72,4 % Р2О5, кристаллизуется в виде бесцветных призматических кристаллов ромбической системы, плавящихся при 42,35 °С. С водой, фосфорная кислота смешивается в любых соотношениях.

Фосфорную кислоту производят в виде водных растворов разных концентраций.

Горячая экстракционная фосфорная  кислота оказывает сильное коppодиpующее действие на большинство металлов, сплавов и силикатно-керамических материалов. Коррозия усиливается при выпаривании растворов, содержащих (2-5) % серной кислоты. Интенсивность коррозии во многом зависит от характера примесей, которые попадают в кислоты из сырья, используемого при получении фосфорной кислоты.

.

 

 

1.2.Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов

СЛОВЕС. ТЕКСТ

Наименование  исходного

сырья,

материалов,

полупродуктов и энергоресурсов

Государственный или

отраслевой стандарт, СТП,

технические

условия,

регламент или

методика на подготовку

сырья

Показатели 

по стандарту,

обязательные для проверки

Регламентируемые

показатели

1

2

3

4

Отделение экстракции ЭФК

1. Кислота 

серная 

техническая

ГОСТ

2184-77

с изм.1-4

Массовая доля моногидрата (Н2SO4), % - не менее 92,5

1. Массовая доля моногидрата  (Н2SO4), % - не менее 92,5.

2. Массовая доля железа (Fе), %,

не более – 0,02 (1 сорт);

0,1 – (2 сорт).

3. Массовая доля остатка  после прокаливания, %,

не более – 0,05 (1 сорт)

не нормируется (2 сорт)

4. Цвет в см3 раствора сравнения

не более – 6 (1 сорт)

не нормируется (2 сорт)

2. Концентрат апатитовый

ГОСТ

22275-90

1. Массовая доля оксида  фосфора (Р2О5),%, не менее 39,0

2. Массовая доля воды, %, 1,0 ± 0,5

3. Остаток на сите с  сеткой № 016 К

(ГОСТ 6613), %,

не более 13,5

1. Массовая доля оксида  фосфора (Р2О5),%, не менее – 39,0

2. Массовая доля воды, %,

1,0 ± 0,5

3. Остаток на сите с  сеткой 

№ 016К (ГОСТ 6613),%,

не более 13,5

Примечание:

1. Массовая доля оксида  фосфора дана в пересчете на  сухое вещество.

2. Массовая доля полуторных  оксидов (FеО, Fе2О3, Аl2О3)

не более 3,0 % гарантируется  поставщиком и определяется периодически один раз в месяц по требованию потребителя, а также в случае разногласий при оценке качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

-

-

3. Апатитовый концентрат, применяемый для производства  суперфосфата и нитрофоски, должен  содержать остаток на сите  с сеткой № 016К не более  11,5 %.

По согласованию с потребителем допускается отгрузка апатитового  концентрата в период с мая  по сентябрь включительно с содержанием  массовой доли воды

(1,5 ± 0,5) %.   

3. Вода

оборотная

Технологический регламент 

033-ТР-001-2005 гидротехнических 

сооружений

рН – 6,5-8,5

1. рН – 6,5-8,5

2. Массовая доля взвешенных  веществ, мг/л, не более 100

4. Сжатый

воздух 

Технологический регламент

по МКС 1,2 ЦТГС

Давление воздуха,

МПа, 0,4-0,6

    

Давление воздуха, МПа, 0,4-0,6

       

5. Сжатый воздух для  приборов КИПиА

Технологический регламент  по МКС 1,2 ЦТГС

 

-

 

1.Давление воздуха, МПа, 0,3-0,5

2. Точка «росы», °С,

минус 40 (в зимний период);

минус 18 (в летний период)

3. Температура, °С,  не более 60

6. Пар 

 

Технологический регламент  котельной  цеха теплогазоснабжения (ЦТГС) № 033 – ТР-001-2000

Давление пара, МПа, 0,3-0,4

 

Давление пара, МПа, 0,3 - 0,4


 

 

1.3 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СХЕМЫ

 

Технологический процесс производства экстракционной фосфорной кислоты полугидратным методом стадий:

4.1 Прием и подача апатитового концентрата в цех;

4.2 Подача  апатитового концентрата  и  серной кислоты в экстрактор;

4.3 Разложение  апатитового концентрата серной  кислотой с получением фосфорной  кислоты и полугидрата сульфата  кальция;  

4.4 Воздушное   охлаждение пульпы;

4.5 Фильтрация  пульпы  на  карусельном вакуум-фильтре;

4.6 Промывка  оборудования отделения фильтрации;

4.7 Удаление  фосфополугидрата;

4.8 Улавливание  фтористых соединений

В данной

1 ПРИЕМ  И ПОДАЧА АПАТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА  В ЦЕХ

Для  хранения и транспортировки фосфорсодержащего  сырья, используемого для производства экстракционной фосфорной кислоты, служит отделение подготовки сырья, которое включает в себя восемь траншей  и двенадцать силосов.

Апатитовый  концентрат прибывает в минераловозах, зерновозах, которые устанавливаются под выгрузку на два железнодорожных пути. Одновременно выгрузка может производиться из шестнадцати вагонов в восемь прирельсовых траншей.

Разгрузка апатитового концентрата, предназначенного для ЭФК-3,4 производится в   траншеи 1-4, из которых он с помощью скреперной лебедки подается в приемные бункера  пневмокамерных  насосов (поз.К25-К32, поз.К41-К44). Этими насосами апатитовый  концентрат подается в силоса (поз.С9-С12).

Силос представляет собой цилиндрическую железобетонную емкость диаметром  11,5 м и высотой 27 м.

В нижней части силос снабжен двумя  разгрузочными бункерами. Из бункера  апатитовый концентрат попадает в камеру пневмокамерных насосов (поз.К33-К40, поз.К45-К48)                марок ТА-29А или К-1945

Принцип работы данного насоса следующий:

-  заполнение камеры апатитовым  концентратом;

-  прекращение подачи апатитового  концентрата;

-  вытеснение  апатитового концентрата  из камеры сжатым воздухом.

Далее циклы  повторяются.

Все операции работы пневмокамерного насоса производятся автоматически.

Емкость траншейного и силосного складов  составляет 30 - 32 тыс.т апатита, что обеспечивает запас около 8 суток.

Транспортировка апатитового концентрата осуществляется сжатым воздухом (пневмотранспорт) по стальным трубопроводам O 219?10 и O 250?10 мм. Повороты трассы выполнены из каменного литья.

Для компенсации    пиковых   расходов  сжатого воздуха и  колебаний давления в системе  воздухоснабжения в районе траншей апатита и силосов установлены воздухосборники (ресиверы) (поз.В25).

Во  время подачи апатитового концентрата  пневмотранспортом из силосов выбрасывается  запыленный воздух, требующий очистки  от пыли. Для предотвращения выброса  пыли и создания в них разряжения на крышке силосов на верхней отметке  силосов 9-12 установлены рукавные фильтры с импульсной регенерацией напорные ФРИН-С-15. Принцип действия фильтров – запыленный воздух очищается от пыли апатита в рукавных фильтроэлементах, состоящих из проволочной каркасной сетки, на которую надевается рукав из полиэстера. Загрязненный воздух поступает в фильтр в камеру «запыленного» воздуха, проходит через рукава, при этом частицы пыли задерживаются на их наружной поверхности, а очищенный воздух поступает в отсек чистого воздуха и через патрубок отводится из фильтра. К отсеку чистого воздуха подключен ресивер сжатого воздуха с электромагнитными клапанами. Воздух из ресивера через электромагнитные клапаны поступает в раздаточные трубы с отверстиями на каждый рукав. Очищенный от пыли воздух вентилятором (поз.В11) выбрасывается в атмосферу.

Из  силосов 9-12 апатитовый концентрат пневмокамерными насосами (поз.К33-К40, поз.К45-К48) подается в приемные бункера (поз. Е-5) ЭФК-3,4  емкостью 450 м3 каждый, предварительно пройдя разгрузитель (поз.ПТ-1).

Для очистки  запыленного воздуха  от приемных цеховых бункеров апатита (поз.Е-5) также установлены рукавные фильтры.  На ЭФК-4 установлен фильтр типа КФЕ-120 (поз.4Ф-3), а на ЭФК-3 – фильтр типа ФРИН-С-15 (поз.3Ф-3), которые устанавливаются над бункером       (поз.Е-5). Принцип действия обоих фильтров идентичен и описан выше. При фильтрации запыленного воздуха на поверхности рукавов нарастает слой пыли, увеличивающий гидравлическое сопротивление фильтра, т.е. перепад давления между чистой камерой и рукавной полостью (этот перепад давления задействован в системе регенерации как управляющий фактор). Дифманометр постоянно измеряет перепад давления, при достижении установленного значения (по заданному положению уставки на циферблате) выдается сигнал на  контроллер, который в соответствии со своей программой запускает работу импульсных клапанов. При срабатывании импульсного клапана сжатый воздух из данного клапанного блока выбрасывается в импульсные трубы и, далее, через сопла – внутрь рукавов. Воздействия импульса сжатого воздуха обеспечивает очистку от пыли данного ряда рукавов. 

 

 

4.2 ПОДАЧА АПАТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА  И

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В ЭКСТРАКТОР

 

Апатитовый  концентрат из расходного бункера (поз.Е-5) через течку (поз.ПТ-6) поступает на автоматические дозаторы, производительностью 125 тонн апатита в час (поз.ПТ-8/1,2). Апатитовый концентрат с дозаторов подается через вертикальную течку (поз.ПТ-7) на ленточный конвейер (поз.ПТ-9) в узел мокрого смешения (поз.Е-10), где происходит смешение апатита с пульпой. Пульпа  в узел мокрого смешения подается из первого реактора  (поз.Р-19/1) погружным насосом (поз.Н20), Q – 200 м3/ч.

Из  отделения приема и хранения сернокислотного  производства серная кислота массовой  долей не менее 92,5 % по трубопроводу (Ду-150 мм), оборудованному  расходомером-счетчиком РСЦ насосами подается в скоростные смесители (поз.Е-201/3,4), установленные в первом реакторе  (поз.Р19/1), где смешивается с оборотной фосфорной кислотой. Оборотная фосфорная кислота в смесители подается насосами (поз.Н37) из сборников (поз.Е36).

С целью создания оптимальных условий  разложения апатитового концентрата  и кристаллизации сульфата кальция  в реакторах (поз.Р19/1,2) организуется двухзонный сульфатный режим путем подачи (90 – 95) %  общего балансового количества серной кислоты в первый реактор экстрактора (поз.Р19/1) и остального количества во второй реактор экстрактора (поз. Р-19/2).

В первый реактор  (поз.Р19/1) при работе двух КВФ (поз.Ф27) серная кислота подается через два скоростных смесителя в равных количествах. При работе одного КВФ серная кислота подается через один скоростной смеситель.

Во  второй реактор  (поз.Р19/2) серная кислота подается в одну точку без смешения с оборотной фосфорной кислотой (в районе перетока из первого реактора во второй).

Кроме того в реактора (поз.Р19/1,2) предусмотрена подача пара через паровые барботеры для поддержания температурного режима в экстракторе (поз.Р19) в период длительных остановок и при пуске экстрактора после остановки.

 

4.3 РАЗЛОЖЕНИЕ АПАТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА СЕРНОЙ

КИСЛОТОЙ С ПОЛУЧЕНИЕМ ФОСФОРНОЙ  КИСЛОТЫ И

ПОЛУГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ

 

В процессе  разложения апатитового  концентрата серной кислотой фосфорная  кислота экстрагируется (извлекается) в раствор и образуется (при  рабочей температуре (90 - 92) °С и содержании Р2О5 в растворе (36,5 - 37,5) % малорастворимый полугидрат сульфата кальция в виде компактных изометрических  сростков кристаллов. Процесс суммарно описывается уравнением

Са5F(РО4)3 + 5Н2SO4 + 2,5Н2О > 3Н3РО4 + 5СаSO4 ? 0,5Н2О + НF + 411,0 кДж/моль

Реакция протекает с выделением тепла (411 кДж/моль).

Карбонаты и силикаты кальция и магния разлагаются  с образованием соответствующих  сульфатов

 

СаМg(CО3)2 + 2Н24 > СаSO4 + МgSO4 + 2Н2О + 2СО2

Мg2SiО4 + 2Н2SO4 > 2МgSO4 + SiО2 + 2Н2О

Са2SiO4 + 2Н2SO4 > 2СаSO4 + SiO2 + 2Н2О

 

Нефелин разлагается с образованием сульфатов  и диоксида кремния:

 

2О ? К2О ? Аl2О3 ? 2SiO2 + 5 Н2SO4 > Nа2SO4 + К2SO4 + Аl2(SO4)3 + 2SiO2 + 5Н2О

 

Выделившийся  диоксид кремния реагирует с  выделяющимся по основной реакции фторидом водорода с образованием кремнефтористоводородной кислоты:

 

6НF + SiO2 > Н2SiF6 + 2Н2О

 

Кремнефтористоводородная кислота при температуре (90 - 92) °С частично выделяется в газовую фазу в виде эквимолекулярной смеси 2HF + SiF4; тетрафторид кремния образуется также при взаимодействии кремнефтористоводородной кислоты с диоксидом кремния (при избытке SiO2):

2SiF6 + SiO2 > 3SiF4 + 2Н2О

 

Соединения  фтора, выделяющиеся в газовую фазу, абсорбируются водой с образованием раствора кремнефтористоводородной кислоты:

 

3SiF4 + (n+2) Н2О > 2Н2SiF6 + SiO2 ? n Н2О

 

В условиях полугидратного процесса при разложении апатитового концентрата в газовую фазу выделяется  не более 18 % фтора от общего количества, введенного с сырьем.

Процесс разложения апатитового концентрата  в ЭФК-3,4 осуществляется в двухсекционном экстракторе (поз.Р-19) объемом ~ 900 м3.

Экстрактор, представляет собой две цилиндрические ёмкости (реактора), соединенные между  собой в верхней части перетоком диаметром 2,0 метра.

  В первом реакторе (поз.Р-19/1) установлена центральная секция (шахта циркулятора)  внешним диаметром 2,1 м. Толщина стенки, окружающей металлический стакан циркулятора ~ 480 мм, выполнена из углеграфитовых блоков. Кольцевая секция соединена со стенкой реактора радиальной перегородкой толщиной 400 мм, верхний край оголовка перегородки выше рабочего уровня пульпы  на 250 мм. В кольцевой секции установлено 6 мешалок (поз.Х-18/1-6), а в центральной секции циркулятор пульпы (поз.Х-18А). Забор пульпы осуществляется через два нижних переточных окна (суммарной площадью, с внутренней стороны центральной шахты – 1,6 м2), расположенных у радиальной перегородки. Рабочий уровень пульпы в реакторе составляет (750 - 900) мм от крышки.

Во  втором реакторе (поз.Р-19/2) установлена центральная секция и «глухая» перегородка толщиной 400 мм из углеграфитовых блоков. Центральная секция имеет неправильную кольцевую форму внешним диаметром 4,2 м и эллиптическим удлинением для размещения  насоса подачи пульпы (поз.Н25/а,б) на фильтрацию.

В кольцевой секции установлены 8 мешалок, и одна в центральной секции (поз.Х22/1-9). Пульпа поступает из кольцевой секции в центральную через нижнее переточное окно размером 1000?1000 мм, расположенное у глухой перегородки.                

Крышка  реакторов (поз.Р-19/1,2) выполнена из нержавеющей стали.

Использование циркулятора позволяет одновременно  решать две задачи – подачи пульпы на охлаждение в аппарат воздушного охлаждения (АВО) и создания во всем объеме реактора мощного циркуляционного контура (Q – 5000 м3/час)  с целью выравнивания концентрационных и температурных градиентов (гидродинамический режим близкий к реактору «идеального смешения»).

Устройство  в реакторе (поз.Р-19/2) центральной и кольцевой секции позволяет приблизить гидродинамический режим к модели реактора «идеального вытеснения». Пульпа в реакторе движется направленным потоком по кольцевому пространству  и через нижнее окно у радиальной перегородки поступает в центральную секцию, откуда производится подача пульпы насосами (поз.Н25/а,б) на фильтры.

 

4.4 ВОЗДУШНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ПУЛЬПЫ

Процесс разложения апатитового концентрата  серной кислоты сопровождается выделением тепла. Оптимальной для условий  полугидратного процесса является температура пульпы в основной реакционной зоне (90 - 92) °С. В реакторе (поз.Р19/1) данная температура будет поддерживаться за счет охлаждения пульпы в аппарате воздушного охлаждения пенного типа (поз.Т21), вмонтированном непосредственно в крышку реактора. АВО представляет собой короб, выполненный из нержавеющей стали. Внутренний объем короба разделен на две части перегородкой, образующей рабочую зону охлаждения и зону подачи охлаждающего воздуха. В зоне охлаждения на расстоянии (250 - 350) мм выше рабочего уровня пульпы расположена горизонтальная решетка с площадью свободного сечения ~ 50 %. Охлаждающий воздух подается вентилятором (поз.В13) (ВМН-17, Q = 58000 м3/ч, Н = 920 мм водн.ст.) по газоходу в зону подвода воздуха АВО (поз.Т21) и далее подается под решетку охладителя, на которую по желобу направляется пульпа из центральной шахты реактора (поз.Р19/1) циркулятором (поз.Х18А). Нижние кромки стенок короба АВО (поз.Т21) находятся под уровнем пульпы (? 350мм), образуя гидрозатвор. После интенсивного контакта с пульпой охлаждающий воздух поступает под крышку реактора и удаляется через отсосы газа (поз.С17/1,2) в систему абсорбции.

Предусмотрено автоматическое регулирование температуры  пульпы в реакторе (поз.Р19/1) путем изменения количества воздуха, подаваемого на охлаждение.

  Регулировка расхода воздуха  может осуществляться автоматически.

УЛАВЛИВАНИЕ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

На  различных стадиях производства экстракционной фосфорной кислоты  в газовую фазу выделяются соединения фтора, в основном тетрафторид кремния и некоторое количество фтористого водорода. Поэтому отходящие газы перед выбросом в атмосферу необходимо очищать.

Соединения  фтора, выделяющиеся в газовую фазу, абсорбируются водой с образованием раствора кремнефтористоводородной кислоты:

 

3SiF4 + (n + 2) H2O >  2Н2SiF6 + SiO2 ? nH2O

 

Для очистки газов, выделяющихся от экстрактора, устанавливаются две самостоятельных  системы абсорбции по одной от каждого реактора, рассчитанные на объемы газа 110 и 30 тыс. м3/ч. При этом система абсорбции от первого реактора (поз.Р19/1) усиливается промывкой газов в газоходах, полом абсорбере с помощью форсунок перед основной абсорбцией в трехступенчатом абсорбере пенном скоростном (АПС). От второго реактора (поз.Р19/2) устанавливается собственная система абсорбции.

 

4.8.1 Система  очистки газов от первого реактора (поз.Р-19/1)

 

Количество  отсасываемых газов, тыс. м3/ч 70 - 110

Температура газов, °С 70 - 75

Концентрация  фтора в газе, г/м3 ~ 4

Отсасываемые  от реактора (поз.Р19/1) газы последовательно проходят очистку от фтористых соединений и кремнегеля в наклонных газоходах, полом абсорбере (поз.С95), орошаемых с помощью форсунок и трехступенчатом абсорбере (поз.С59).

Первой  ступенью абсорбции является орошение газов из реактора (поз.Р19/1) в газоходе от газовой коробки к полому абсорберу и полом абсорбере. Подача абсорбционного раствора производится из циркуляционного сборника 1-ой ступени абсорбции (поз.Е68/2)  насосами (поз.Н69/4,5,6) (2 в работе и 1 резервный). С помощью форсунок производительностью 100 м3/ч орошаются два газохода от конусовидных отсосов (поз.С17/1,2) к полому абсорберу и полый абсорбер (поз.С95). В газоходах установлено по одной форсунке в полом абсорбере (поз.С95) две форсунки.

Второй  ступенью абсорбции является орошение газов в газоходе от полого абсорбера  к абсорберу АПС (поз.С59) и перед нижней тарелкой при помощи форсунок, а также контакт газа на нижней тарелке АПС с абсорбционным раствором, содержащим слабую H2SiF6, подача которого производится из сборника (поз.Е68-1) насосами (поз.Н69/1,2,3) (2 в работе, 1 в резерве, требуемая суммарная производительность – 400 м3/ч). Данные насосы обеспечивают также подачу раствора слабой КФВК в цикл фильтрации. Кроме того осуществляется подача раствора на подпитку сборника (поз.Е68/2).

Третьей ступенью абсорбции является контакт  газа и абсорбционного раствора на верхней и средней тарелке  абсорбера АПС (поз.С59). На верхнюю тарелку подается оборотная вода в количестве (17 – 28) м3/ч. Предусмотрен внешний переток абсорбционной жидкости с верхней тарелки на среднюю. Вывод раствора из нижней части абсорбера производится в сборник (поз.Е68/2) самотеком.

Абсорбер  пенный скоростной (АПС) (поз.С59) представляет собой цилиндрический вертикальный аппарат диаметром 4,2 м, высотой 15,0 м, разделенный тремя горизонтальными перегородками (тарелками) на три секции.

В нижней части абсорбера находится  газораспределительная камера, на боковой  поверхности которой расположен штуцер ввода фторсодержащих газов.

В нижней части газораспределительной  камеры имеется штуцер для слива  орошающей жидкости.

В центре каждой тарелки имеется отверстие  для прохода газов, над которым  смонтирован контактный патрубок (рабочая  зона) с сепаратором в верхней  части. Сепаратор представляет собой  центробежный завихритель с радиально расположенными лопатками.

Работа  контактного устройства представляется следующим образом: нижняя часть  контактного устройства образует со стенкой абсорбера кольцевую  ванну, из которой раствор орошения через отверстия диаметром (100 - 150) мм поступает в центральную полую часть устройства, по которой снизу вверх двигается газовый поток с расчетной скоростью до 18 м/с. Вследствие  высокой скорости газового потока происходит интенсивное разбрызгивание раствора орошения и его перемешивание с газом. Таким образом, обеспечивается эффективный контакт фаз: газа и жидкости. Далее газожидкостная смесь выбрасывается в сепарационное пространство абсорбера. Вследствие высоких окружных скоростей капли жидкости отбрасываются к стенкам аппарата, а очищенный газ протягивается наверх за счет  разрежения, создаваемого вентилятором (поз.В64) и далее через выхлопной газоход (поз. 101) и высотную трубу выбрасывается в атмосферу.  

Таким образом, каждая ступень АПС работает с внутренней циркуляцией жидкости в режиме  прямотока.  В целом  абсорбер работает в режиме противотока.

Плотность орошения в контактном патрубке поддерживается в пределах (150 – 250) м3/(м2·ч).

4.8.2. Система  очистки газов от второго реактора (поз.Р19/2)

Количество  отсасываемых газов, тыс. м3/ч    20 - 30

температура газов, °С                                       50 - 60

концентрация  фтора в газе,  г/м3                        ~ 3 

Отсасываемые  от второго реактора (поз.Р-19/2) газы проходят очистку от фтористых соединений и кремнегеля в газоходах и полом абсорбере (поз. С96), орошаемых форсунками  производительностью 100 м3
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.