На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, 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:


реферат Производство аммофоса

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 02.07.2012. Сдан: 2011. Страниц: 7. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 

 


                    1. Требования к качеству аммофоса
 
Таблица 1.2
Показатели Марка  А Марка  Б
высший  сорт 1-ый сорт высший сорт 1-ый сорт
Содержание, масс. %, не менее        
     Р2О5 усв. 52 50±1 44 42±1
     Р2О5 вод. 48 46 36 34
     N 12±1 12±1 11±1 10±1
     вода, не более 1,0 1,0 1,0 1,0
Гранулометрический  состав, %        
    гранулы размером менее 1 мм,     не более  
    гранулы  размером от 1 до 4 мм,
    не менее
3 
95
5 
90
3 
95
5 
90
    гранулы размером более 6 мм отсутствие
Статическая прочность гранул, МПа 3 3 3 3
Рассыпчатость, %,  не менее 100 100 100 100
 
---
Аммофос является самым распространенным сложным удобрением. Это объясняется его высокой  агрохимической эффективностью и хорошей совместимостью с другими удобрениями, что позволяет на основе аммофоса получать смешанные удобрения с любым заданным соотношением питательных веществ. Кроме того, для производства аммофоса можно использовать бедные фосфоритные руды (24—26% Р2О5). В Советском Союзе аммофос получали из фосфорной кислоты на основе апатитового концентрата (марка А) и на основе фосфоритов (марка Б). Технические требования на аммофос гранулированный, согласно ГОСТ 18918—79, приведены в табл. 1.2.
 Аммофос является  физиологически кислым удобрением, поскольку входящие в его состав ионы NH4+ нитрифицируются в почве и подкисляют ее. Он эффективен на любых почвах, но особенно на черноземных и каштановых. Применяют аммофос для основного внесения под технические культуры. Как водорастворимое удобрение аммофос пригоден для подкормки овощных, плодовых и зерновых культур. Однако для непосредственного внесения используется только часть аммофоса, основная его масса идет на приготовление уравновешенных смешанных удобрений. 

 


2. Схема с распылительной сушилкой.
Схема производства аммофоса приведена на рис. 1. Упаренная фосфорная кислота (36—40% Р2О5) дозируется в первый реактор-сатуратор 1. Отсюда частично нейтрализованная кислота последовательно перетекает во второй и третий реакторы, снабженные мешалками и установленные каскадно, что обеспечивает свободное переливание аммофосной пульпы из одного аппарата в другой. В первый и второй реакторы аммиак вводится в таком количестве, которое позволяет нейтрализовать фосфорную кислоту на 80%; количество аммиака, подаваемого в последний реактор, обеспечивает образование 10—20% диаммоний-фосфата, лучше растворимого, чем моноаммонийфосфат. Величина рН в последнем реакторе поддерживается в пределах 4—5,5, благодаря чему не происходит чрезмерное загустевание пульпы. В процессе нейтрализации выделяется тепло, вследствие чего пульпа нагревается до 115—120 °С и испаряется значительное количество воды. Часть воды связывается в виде осаждающихся кристаллогидратов (сульфата кальция СаSO4-2Н2O, фосфатов железа FеРO4-2Н2O и др.).
Из последнего реактора пульпа поступает в промежуточную емкость 2, откуда насосом подается в горизонтальный двухвальный смеситель-гранулятор 3. Здесь пульпа смешивается с ретуром, количество которого более чем в 4 раза превышает количество готового продукта. Одновременно со смешением происходит гранулирование продукта. При этом содержание влаги в смеси поддерживается в пределах 9—11%. Из гранулятора влажный материал поступает во вращающуюся барабанную сушилку 4, откуда элеватором 5 подается на двухситный грохот 6 для рассева на фракции. Крупная фракция (размер частиц более 4 мм) направляется в дробилку 7, откуда в качестве ретура возвращается  

 Жидкий аммиак подается во все сатураторы и распределяется с помощью барботеров. В первом аппарате нейтрализация проводится до рН = 3,5, в последнем до рН не выше 5,5. Снижение рН пульпы в первом сатураторе и повышение рН в последнем реакторе нежелательно, так как в первом случае увеличивается содержание неусвояемой Р2O5 в аммофосе, а во втором — возрастают потери аммиака при сушке пульпы в распылительной сушилке. Возможны и другие варианты схемы сатурации. Количество сатураторов может быть сокращено до одного при соответствующем объеме аппарата. В этом случае рН пульпы сразу доводится до требуемого предела. Наиболее распространена схема с двумя последовательно работающими сатураторами, позволяющая точнее поддерживать заданный технологический режим.
Процесс нейтрализации  проводится при 105—110 oС в течение 2 ч, заданный рН пульпы поддерживается автоматически. Полученная пульпа состоит в основном из моноаммонийфосфата с примесью сульфата аммония, фосфатов железа и алюминия, кремнефторида аммония и др. Содержание влаги составляет 40— 42%. Из последнего сатуратора пульпа поступает в промежуточный сборник 10, снабженный мешалкой, откуда перекачивается в напорную емкость и далее через щелевой расходомер подается на распыливающий диск сушилки 2. В распылительную сушилку подается примерно 90% общего количества пульпы, остальные 10% используются в шнеке-грануляторе 5 при гранулировании порошкообразного аммофоса. Попадая на диск, вращающийся со скоростью 8000—9000 оборотов в минуту, пульпа распыливается на мельчайшие капельки, которые высушиваются топочными газами, имеющими температуру 600—700 °С. При соприкосновении с горячими топочными газами частицы пульпы мгновенно высыхают и падают на днище сушилки, откуда скребковым механизмом через «мигалку» направляются в шнек 3 или на ленту конвейера.
 

Аммофос обладает хорошими физико-химическими и механическими  свойствами, его гигроскопическая точка  составляет 70% относительной влажности воздуха. Гранулированный аммофос не нуждается в кондиционировании и по сравнению с диаммонийфосфатом отличается несколько лучшим качеством.
Пути интенсификации процесса гранулирования. Одним из узких мест производства аммофоса является стадия гранулирования, которая в значительной степени определяет не только эффективность работы последующих стадий процесса, но и его технико-экономические показатели. Как правило, на большинстве заводов гранулирование порошковидного аммофоса осуществляется в шнеке-грануляторе при низких температурах 45—65 °С, вместо 85— 95 °С или редко — выше 60 °С. Это объясняется недостаточным количеством тепла, вводимого с пульпой, ретуром и порошковидным аммофосом, а также отсутствием стабильных условий на стадии аммонизации и гранулирования. Поэтому процесс гранулообразования приходится вести при повышенном содержании влаги в гранулируемой смеси (до 12—14%), что ведет к ухудшению работы последующих стадий процесса в результате залипания сушильного барабана и течек, повышенного выхода крупной фракции, замазывания дробилок и другого оборудования. Одновременно для улучшения процесса гранулирования приходится повышать рН пульпы до 5,5—6. что ухудшает работу абсорбционных систем и процесса в целом вследствие увеличения содержания аммиака в отходящих газах из распылительной и барабанной сушилок.
Температура в  шнеке-грануляторе может быть повышена путем поддержания максимально  возможной температуры подаваемой пульпы (100°С), порошковидного аммофоса из распылительной сушилки (90 °С), снижения кратности ретура и введения небольшого количества кислоты и аммиака. Однако в промышленных условиях при отсутствии стабильного режима поддерживать такие условия трудно, поэтому температуру можно повысить до 85— 95 °С введением под слой гранулируемого аммофоса пара в количестве, необходимом для создания в этом аппарате оптимальных условий гранулообразования. Для этого используется насыщенный пар давлением 3,7—4,9 ат, который подается в шнек-гранулятор через конденсационный горшок. Расход пара контролируется с помощью диафрагмы и регистрирующих приборов 

3. Показатели производства фосфатов аммония
по  схеме с амонизатором-гранулятором
Таблица 3.2.1 
№№ п/п
Показатель Производство
аммофоска диаммофоска
Аммонизация ЭФК
1 Концентрация  ЭФК,% P2O5 52 52
2 Мольное отношение  в пульпе NH3 : H3PO4    
  промежуточной 0,5-0,7 1,35-1,40
  конечной 1,05 1,75
3 Температура пульпы, оС:    
  промежуточной 115
  конечной 125 120
4 Влажность пульпы, % H2O 17-18 13-15
 


№№ п/п
Показатель Производство
аммофоска диаммофоска
Гранулирование (АГ) и сушка (СБ)
5 Температура, оС:    
  ретура 70-75 65-70
                   продуката после:    
  АГ 90-95 75
  СБ 85-90 75-78
                    газов:    
  на входе в  СБ 250-350 180-200
  на выходе из СБ 105-115 75-85
6 Влажность продукта, % H2O    
  после    АГ 1,5-2,0 1,5-1,7
  после    СБ   0,5-0,8 1-1,5
7 Влагосъем в СБ, кг/(м3.ч) 8-10 6-8
8 Выход товарной фракции, %    
  после    АГ 50-70 50-70
  после    СБ   60-80 60-80
9 Кратность ретура 4-6 4-6
Очистка   газов
10 Содержание аммиака, г/м3:    
  после    АГ и нейтрализации 5-6 10-15
  после    СБ   1-2 2-3
11 Расход на абсорбцию, м3/т:    
  ЭФК (52%-ной) 0,04 0,12
  H2O 0,1 0,3
 
 

    
    4. Характеристика основных химических реакторов 

Применяемые в  настоящее время аппараты производства фосфатов аммония для пыли выполняют какую-то конкретную функцию, или являются комбинированными аппаратами. 

4.1. Аппарат для нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком
Раньше применяли  исключительно емкостные аппараты, работающее по многостадийной схеме. К недостаткам этих аппаратов следует отнести  большой их объем, энергоемкость, а также сложность управления и низкую надежность. В последнее время для нейтрализации кислот разработаны и внедрены значительно более эффективные аппараты –струйный реактор и скоростной аммонизатор-испаритель.
Принцип работы реактора основан на интенсивном  смешивании потока кислоты с газообразным аммиаком при высоких скоростях (порядка 100 м/с) последнего. Достоинство аппарата – простота, малый реакционный объем, низкие теплопотери, недостаток: коррозионный износ рабочей части камеры.
Особенность аппарата состоит в том, что энергия  реакции нейтрализации используется не только для концентрирования пульпы, но и для турбулизации потока. Многократная циркуляция пульпы в САИ при изотермических и изоконцентрированных условиях обеспечивает минимальные потери аммиака и стабильный состав пульпы. Отходящие из аппарата газы состоят в основном из конденсирующих паров воды с незначительным содержанием аммиака. Характерстика аппарата САИ при переработке кислоты из фосфоритов Каратау.
Струйный реактор  и САИ являются весьма высокопроизводительными  аппаратами. При выборе реактора в  производстве фосфатов аммония прежде всего следует учитывать, что для концентрированных кислот целесообразнее использовать струйный реактор, а для разбавленных кислот – САИ. 

 


Характеристика  аппаратов САИ 

№№ п/п
Показатель Аппарат
 
САИ-100
 
САИ-150
1. Диаметр, м    
         реакционной зоны 0,6 0,8
         циркуляционной  трубы 0,6 0,7
         сепаратора 2,0 2,6
2. Масса аппарата,т 4,6 5,4
3. Концентрация  ЭФК, % P2O5 19-22 19-22
4. Призводительность, т/ч:        по  кислоте
       по  аммиаку
 
100-120 5,0-7,0
 
150-180 8-10
5. Давление аммиака, МПа 0,1 0,1
6. Влажность пульпы, % 53-57 53-57
7. Температура в  аппарате, оС 100 100
8. рН пульпы 4,5-5,2 4,5-5,2
9. Отношение NH3 : H3PO4 1,1-1,2 1,1-1,2
10. Количество испаряемой воды, т/ч 5-7 9-11
11. Концентрация  аммиака в соковом паре, г/м3 0,1-0,7 0,1-0,7
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2. Аммонизатор-гранулятор
   Аммонизатор-гранулятор относится  к комбинированным реакторам, совмещающим функции нейтрализации пульпы и гранулирования продукта. Процесс гранулирование аммофоса в нем основан на использовании амофосной пульпы в качестве связующего. При этом в результате кристаллизации солей на поверхности гранул ретура происходит увеличение их размера и окатывание.
Аммонизатор-гранулятор    (рис. 3.5.1.2.)  представляет собой полый открытый вращающийся барабан диаметром 4 м, длиной ,6-8 м и установленный под углом 2° к горизонтальной оси. Частота вращения барабана 10об/мин. Аппарат изготовлен из 1 углеродистой стали, футерован листовой нержавеющей сталью. Внутри АГ имеется точка 2 для загрузки ретура и трубопроводы 4 и 5 для подачи аммофосной пульпы и аммиака. Аппарат оборудован срезающим ножом 3, расположенным вдоль всего барабана, для очистки стенок от налипшего продукта.
Аммонизатор-гранулятор устойчив в работе и прост в  управлении; его производительность до 40т/ч аммофоса.
Совмещение стадий аммонизации и гранулирования в  одном аппарате позволяет ввести в удобрение значительное количество азота, использовать теплоту нейтрализации для гранулирования и сушки продуктов, а также уменьшить производительную площадь, число единиц оборудования и т.д. Аппараты АГ могут быть эффективно использованы только для концентрированных кислот, в противном случае возрастает ретурность процесса. 

    
 
 
 
 
 
 

    5. Характеристика отходов производства 

         Аппарат АПН для очистки  газов в производстве аммофоса. 

Упаренная фосфорная  кислота концентрацией 52—54% РгО5 из приемных сборников частично поступает в расходный сборник отделения нейтрализации, а частично в циркуляционные баки системы абсорбции. Очистка отходящих газов осуществляется обычно в двух самостоятельных системах . В одной из них проводится очистка газов, отходящих от аммонизатора-гранулятора и нейтрализаторов, в другой — от сушильного барабана. 

Отсасываемую  из аммонизатора-гранулятора и нейтрализаторов  паровоздушную смесь, содержащую фтор и аммиак, направляют в двухступенчатую систему абсорбции. В качестве первой и второй ступеней абсорбции используют, как правило, однотипные абсорберы .В качестве абсорбционных аппаратов в нашей стране в подобных системах абсорбции применяют полые башни, аппараты с плавающей и кольцевой насадкой (АПН и АПКН) . 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 6.  Расчет материального баланса 

Расчет произведем на   1000 кг H3PO4 , содержащей:
52% – P2O5;  2% – SO3;  1,6% – MgO;  0,2% – СaO;
1% – Al2O3; 1% – Fe2O3;  0,5% – Fe.
Cостав аммиака:   99% – NH3;   1% – Н2О. 

      Расчет  стадии нейтрализации. 

В  1000кг H3PO4 /52% P2O5)   содержится: 

H3PO4             кг 

Н2О             1000 – 717,7 = 282,3 кг 
 

      Рассчитаем  количество необходимого аммиака:
кг
Тогда на первую стадию будем подавать 100 кг аммика.
В результате обработки  фосфорной кислоты аммиаком образуется и испаряется некоторое количество воды. Состав образующейся массы определяется взаимодействием кислоты с содержащимися в ней примесями и аммиаком. В основу расчета количества получаемых солей берем следующие стехиометрические соотношения:
MgO + H3PO4 + 2Н2О ® MgHPO4 х 3Н2О       (1.1) 

СaO + H3PO4 + Н2О ® СаHPO4 х 2Н2О    (1.2) 

Al2O3 + 2H3PO4 ® 2AlPO4 + 3Н2О     (1.3) 

Fe2O3 + 2H3PO4 ® 2FePO4 + 3Н2О     (1.4) 

2NH3 + H2SiF6 ® (NH4)2SiF6       (1.5) 

2NH3 + H2SO4 ® (NH4)2SO4       (1.6) 

NH3 + H2PO4 ® NH4H2PO4       (1.7) 

2NH3 + H3PO4 ® (NH4)2HPO4       (1.8) 

При нейтрализации  раствора фосфорной кислоты аммиаком  получаются следующее соли, состав которых рассчитываем исходя из стехиометрических  коэффициентов:
1. MgHPO4 х 3Н2О  =   

в т.ч.           Н2О  =    кг 

в т.ч.          P2O5 =     кг 

(40, 174, 18, 142 - молекулярные  массы MgO, MgHPO4 х 3Н2О, Н2О, P2O5) 
 

2. СаHPO4 .  2Н2О  = кг 

в т.ч.           Н2О  =    кг 

в т.ч.          P2O5 =     кг 

( 56 и 172-молекулярные  массы  СaO, СаHPO4 х 2Н2О) 
 

3. AlPO4 кг 
 

в т.ч.     P2O5 =     кг 

(102 и 122-молекулярные  массы  Al2O3 , AlPO4 ) 

4. FePO4 кг 

в т.ч.     P2O5 =     кг 

(160 и 207- молекулярные  массы  Fe2O3 и FePO4) 

5. (NH4)2SiF6 кг 

в т.ч.          NH3 =     кг 

(178, 17, 19 - молекулярные  массы (NH4)2SiF6 , NH3 и атомная масса атома фтора) 

6. (NH4)2SO4 кг 

в т.ч.          NH3 =     кг 

(132, 80- молекулярные  массы (NH4)2SO4 и SO3) 

Таким образом,  по этим стадиям связывается    P2O5: 

      28,4 + 2,5 + 13,9 + 8,8 + = 53,6 кг 

Тогда теоретически остальное количество связывается  с аммиаком для образования фосфатов аммония: 

            1000 х 0,52 – 53,6 = 466,4 кг 

Аммиак связанный  по примесям: 

            1,5 + 8,5 = 10 кг 

Но  на данной стадии реакции подаем 100 кг аммиака.
Тогда на образования  фосфатов аммония  пошло аммиака: 

            100 – 10 = 90 кг 

Количество NH3 необходимого для связывания всей оставшейся P2O5 ( 466,6 кг)
Рассчитаем, исходя из условия H3PO4 :   NH3 » 0,7
 
              кг 

При этом остается избыток аммиака: 

            90 – 39,1 = 50,9 кг
Избыток расходуется  на образование диаммонийфосфата, его  количество рассчитываем как:
(NH4)2HPO4 кг
 
 

      
Это количество требует моноаммонийфосфат: 

  кг
( 115 и 132 молекулярные  массы моно и ди - аммонийфосфатов) 

Так как из  466,4 P2O5  могло образоваться моноаммонийфосфата: 

             кг 

то после образования  диаммонийфосфата остается моноаммонийфосфата: 

            264,5 – 172,2 = 92,3 кг 

Тогда всего: 

      NH4H2PO4   и (NH4)2HPO4 = кг 

Тогда выход  сухих солей (с учетом кристаллизованной  воды): 

      69,6 + 6,1 + 23,9 + 25,8 7,8 + 33 + 289,9 = 456,1 кг 

в том числе: 

Н2О  кристаллизованная = 21,6 + 1,3 = 22,9 кг 

Рассчитаем количество  P2O5 в полученных солях аммония: 

в NH4H2PO4  

P2O =    кг       Н2О =  кг 
 

в (NH4)2HPO4 : 

      P2O =    кг           Н2О =  к 

Тогда осталось несвязанной  P2O5: 

            466,4 – 106,3-57=303,1 

Рассчитаем количество фосфорной кислоты, в составе  которой будет такое количество  P2O5 , которая перейдет на следующую стадию.
   
2О + P2O5    ®   2H3PO4                            (4.1.9) 

 H3PO4:    кг 

Н2О =  кг 

Количество выпаренной  воды  на данной стадии определяем из теплового баланса (см. тепловой баланс), оно составило 154 кг.
Тогда рассчитаем количество свободной воды, переходящее  на следующую стадию:
Н2О  своб. = 415 –154 -22,9 -28,9 -26,7 -115,3 =67,2 
 

 

       
 

Материальный  баланс по первой стадии  нейтрализации
(до  соотношения H3PO4 : NH3 » 0,7) 

ПРИХОД РАСХОД
№№ п/п
Статья Содержимое №№ п/п
Статья Содержимое
Поток Комп., кг
Поток Комп., кг
   
H3PO4
1000       Солевая пульпа 456,7  
1 P2O5   520 1 MgHPO4 х 3Н2О   69,6
  MgO   16   СаHPO4 х 3Н2О   6,1
  СаО   2   AlPO4   23,9
  Al2O3   10   FePO4   25,8
  Fe2O3   10   (NH4)2SiF6   7,8
  Fe   5   (NH4)2SO4   33
  SO3   20   NH4H2PO4   92,3
  H2O   414   (NH4)2HPO4   197,6
2 NH3 100   2 H3PO4  418,4  
  H2O   1   в т.ч. P2O5   303,1
   
 
      H2O   115,3
   
 
    3 H2O  пар 154 кг  
        4 H2O  свобод.   67,2 кг  
ИТОГО:   1100   ИТОГО:    1096,3  
 
    Несвязанная = с концентрацией исходной кислоты   (46—47 против 52—54%   Р2О5). 
 
 

    Список  литературы
    Технология фосфорных и комплексных удобрений/ Под ред. С.Д. Эвенчика, А.А. Бродского, М:Химия 1987. 467с.
    Позин М.Е. Технология минеральных солей: В 2ч Л: Химия 1974 1556 с.
    Позин М.Е Технология минеральных удобрений. Л.: Химия 1989 352 с.

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.