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:


курсовая работа Получение суперфосфата простого

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 04.11.2012. Сдан: 2011. Страниц: 9. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Суперфосфат простой Са(Н2РО4)5 содержит 16-20% Р2О5. Присутствие в фосфорите большого количества железа и алюминия (выше 3%) нежелательно, так как при производстве суперфосфата на их разложение затрачивается дополнительно серная кислота. Кроме того, они способствуют ретроградации - процессу обратного перехода фосфорной кислоты в малорастворимые соединения.
В готовом  суперфосфате всегда содержится около 5-5,5% Р2О5 свободной фосфорной кислоты, что значительно ухудшает его качество, и до 40% гипса. Для устранения этого недостатка применяют нейтрализацию суперфосфата твердыми добавками (известью, мелом, доломитом, фосфоритной или костяной мукой) или аммиаком (газообразным и жидким). При получении простого суперфосфата концентрация Р2О5 в суперфосфате в 2 раза меньше, чем в исходном материале. Поэтому для его изготовления необходимо брать высокопроцентные фосфаты (32-40% Р2О5), чтобы получить суперфосфат с 16-20% Р2О5.
Хотя  технология производства суперфосфата состоит из трех стадий (разложение фосфоритной руды серной кислотой, созревание суперфосфата и его дозревание), в промышленном производстве применяется непрерывный способ получения суперфосфата, при котором подача руды и -кислоты, а также выгрузка созревшего суперфосфата происходят непрерывно.
Качество  суперфосфата оценивается по содержанию в них фосфорной кислоты, растворимой в воде и цитратном растворе (аммиачный раствор лимоннокислого аммония).
Гранулированный суперфосфат (20-22% Р2О5) обладает хорошими физическими свойствами, при хранении не слеживается, а при внесении хорошо рассеивается. Одним из главных его преимуществ перед порошковидным суперфосфатом является то, что он меньше соприкасается с частицами почвы, чем ослабляется закрепление Р2О5 почвой. Особенно важно это при внесении суперфосфата на кислых почвах с высоким содержанием полуторных окислов. Высокая эффективность гранулированного суперфосфата при раз-браном внесении в почву обусловливается не только ослаблением связывания Р2О5, но и более равномерным распределением удобрения по площади.
Простой суперфосфат - хорошее удобрение  для всех типов почв, особенно где  растения хорошо отзываются еще и  на серу, что удовлетворяется присутствием в нем гипса. Поэтому в нашей  стране и за рубежом простой суперфосфат  наиболее применяемое фосфорное  удобрение. Однако низкое содержание фосфора снижает его транспортабельность, а следовательно, и экономическую эффективность. Необходим выпуск более концентрированных форм фосфорных удобрений.
Двойной суперфосфат Са(Н2РО4)2 - высококонцентрированное фосфорное удобрение, содержащее до 45% и выше Р2О5. Фосфор присутствует  в   нем   в   виде   монокальция   фосфата  и   свободной фосфорной кислоты (до 2,5%). Это гранулы светло-серого цвета. Производство двойного суперфосфата включает две стадии. Сначала из фосфорита или апатита получают фосфорную кислоту:
Са3(РО4)2 + 3H2SO4 + 6Н2О = 2Н3РО4 + CaSO4 + 2Н2О. Извлечение фосфорной кислоты из фосфоритов производят 20-25%-м раствором серной кислоты, с тем, чтобы не растворять большого количества содержащихся в них полуторных окислов (мокрый экстракционный способ). Затем фосфорную кислоту отделяют от осадка и упаривают для повышения концентрации. Сгущенным раствором фосфорной кислоты обрабатывают новую порцию фосфорита. При этом фосфат берут высокопроцентный, менее загрязненный посторонними примесями, в частности полуторными окислами:
Са3(РО4)2 + 4Н3РО4 + Н2О = ЗСа(Н2РО4)2 + Н2О.
Благодаря высокому содержанию Р2О5 двойной суперфосфат является транспортабельным. Стоимость 1 т Р2О5 двойного суперфосфата на 6-13% выше, чем простого. Повышенная концентрация обусловливает экономию при транспортировке и хранении этого удобрения. Поэтому стоимость применения 1 т Р2О5 двойного суперфосфата оказывается ниже на 8-13%, чем простого суперфосфата.
По своему действию двойной суперфосфат при равной дозе (по фосфору) мало отличается от простого суперфосфата. В нашей стране это наиболее перспективное фосфорное удобрение. Резко возрастает его производство и за рубежом. Однако следует учитывать, что при систематическом внесении двойного суперфосфата в районах со слабой обеспеченностью серой и под культуры с повышенной потребностью в ней (бобовые и крестоцветные) эффективность двойного суперфосфата может быть ниже простого, который содержит серу в составе гипса. В этих случаях применение двойного суперфосфата целесообразно сочетать с азотными удобрениями, содержащими серу, например с сульфатом аммония или с калийными серосодержащими удобрениями (сульфат калия, сульфат калия-магния).
Суперфос - новое концентрированное фосфорное удобрение с содержанием Р2О5 38—40%, причем половина - в водорастворимой форме. Получают это удобрение путем химического обогащения и активирования фосфоритной муки смесью серной и фосфорной кислот. Для производства 1 т Р2О5 в суперфосе используется 1-1,3 т Н24 и 0,36 т НзРО4. Суперфос выпускают в гранулированном виде. По агрономической эффективности суперфос не уступает суперфосфатам.
Читайте также Фосфорные удобрения, содержащие нерастворимые в воде, но растворимые в кислотах соединения.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Все фосфорные  удобрения получают из фосфоросодержащих природных минералов — фосфоритов, образованных в течение длительного времени путем минерализации скелетов животных, осаждением из воды фосфатных ионов ионами кальция — безводных фосфатов кальция, и апатитов, образованных изверженными и метаморфическими породами. Кроме того, томасшлаки - отходы металлодобывающей промышленности также служат исходным сырьем для получения фосфорных удобрений. Многие соединения фосфора нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в кислотах, поэтому фосфорные удобрения изготавляют способом термической обработки фосфоросодержащих руд или экстракционным способом, разлагающим апатиты и фосфориты сильными кислотами: серной или смесью серной и азотной кислот. В результате обработки образуются водорастворимые соли ортофосфорной кислоты.
Фосфор был  открыт в 1669 году алхимиком Х. Брандтом. Брандт однажды выпарил мочу почти  досуха и полученный осадок смешал с углем и песком, нагревая в  реторте без доступа воздуха. Полученное им вещество обладало магическим свойством светиться в темноте, и на этом фокусе многие предприимчивые алхимики того времени спекулировали, извлекая коммерческую выгоду. Но до тех пор кроме свечения фосфора никто не догадывался о его истинном свойстве. Как элемент фосфор был открыт французским химиком А.Лавуазье, который тоже определил его свойство к свечению и дал греческое название phosphoros - светоносный, приносящий свет.
Суперфосфат простой  — это водорастворимая форма  фосфорного удобрения, доступная для  растений. Простой суперфосфат представляет собой смесь водорастворимого однозамещенного фосфат кальция и нерастворимого в воде гипса, который часто остается в составе удобрения и занимает 40% от общего веса. Фосфора как действующего вещества в таком удобрении очень мало, поэтому при производстве стараются использовать концентраты апатитов и фосфоритов — определяя исходное сырье с наибольшей концентрацией фосфора.
Эффективность фосфорного удобрения принято считать  по наличию в нем водорастворимого и легкодоступного растениям  оксида фосфора Р2О5 которого в простом  суперфосфате содержится 14 — 20%. В производственной смеси простого суперфосфата фосфор остается и в других связанных формах, большая часть фосфора содержится в форме монокальцийфосфата, около 5 % по массе занимает свободная фосфорная кислота, чуть меньше остается дикальцийфосфатов, трикальцийфосфатов и фосфатов алюминия и железа. Если условно обозначить весь фосфор в суперфосфате на полезный и бесполезный для растения, то полезного легкоусвояемого фосфора окажется от 88 до 98 % от общего его содержания. То-есть, доля фосфора в нерастворимых примесях, содержащихся в смеси суперфосфата с гипсом, на самом деле невелика.
Недостатком простого суперфосфата является содержание гипса, как уже говорилось, до 40% по массе, который служит всего  лишь транспортным балластом для аграриев. В некоторых случаях гипс, он же сульфат кальция, оказывается полезным для подзолистых и супесчаных почв, обедненных серой, си может быть полезным для некоторых растений, потребляющих много серы — бобовых, крестоцветных. Однако для большинства растений гипс практически бесполезен.
Простой суперфосфат  выпускается химической промышленностью  в различных упаковках и представляет собой гранулы размером от 1 до 4 мм. Он обладает рядом положительных  для удобрений свойств: не слеживается, удобен в использовании, можно легко рассевать по участку. В процессе гранулирования свободная фосфорная кислота нейтрализуется, а влага, которую она удерживала, испаряется. Иногда ортофосфорную кислоту нейтрализуют аммиаком, и на выходе получают уже новое удобрение — аммонизированный суперфосфат, содержащий до 3% азота.
Двойной суперфосфат  получают воздействием на исходное фосфорсодержащее сырье серной кислоты в избытке, получая на выходе фосфорную кислоту. Порцию исходного фосфорсодержащего  сырья обрабатывают полученной фосфорной кислотой, получая двойной суперфосфат. Двойной суперфосфат также содержит фосфор в легкоусвояемом виде и выпускается в гранулах. Отличие от простого суперфосфата лишь в меньшем содержании гипса, а содержание усвояемого фосфора в расчете на Р2О5 составляет 42—49% в двойном суперфосфате.
[AD]+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
СУПЕРФОСФАТЫ
СУПЕРФОСФАТЫ, один из видов фосфорных удобрений. В зависимости от содержания усвояемого растениями P различают простой, двойной и обогащенный суперфосфат; разновидности - фосфорно-кальциевое серосодержащее удобрение и суперфос.

Простой суперфосфат  получают действием H2SO4 на прир. фосфаты (апатиты, фосфориты). Наиб. распространен камерный способ произ-ва: после кислотного разложения в спец. камере пульпа вызревает в хранилище 15-20 сут; вызревший продукт нейтрализуют (NH3, известняк, мел, фосфоритная мука), гранулируют, сушат и классифицируют. Осн. фосфорсодержащий компонент - Са(H2РО4)2·Н2О; кроме того, присутствуют СаНРО4, Н3РО4, неразложившиеся прир. фосфаты, а также до 50% CaSO4, при наличии в сырье соед. Mg, Fe и Al-Mg(H2P04)2, MgHPO4, Fe(Al)PO4·2H2O, при нейтрализации аммиаком-NH4H2PO4 и NH4MgPO4. При содержании 28,0-39,4% Р2О5 в фосфатах суперфосфат содержит 15-20% Р2О5 в усвояемой форме (сумма кол-в водо- и цит-раторастворимого), 3,2-3,5% своб. Н3РО4 (2,3-2,5% Р2О5), 3-4% влаги, 1-2% N (в аммонизированном С).
Двойной суперфосфат  производят действием Н3РО4 на прир. фосфаты. В России применяют гл. обр. поточный способ: разложение сырья с послед. гранулированием и высушиванием полученной пульпы в барабанном грануляторе-сушил-ке (БГС). Товарный двойной суперфосфат с пов-сти нейтрализуют мелом или NH3 для получения стандартного продукта. Нек-рое кол-во двойного суперфосфата вырабатывают камерным способом. Фосфорсодержащие компоненты-в осн. те же, что и в простом суперфосфате, но в большем кол-ве, а содержание CaSO4 составляет 3-5%. При натр. выше 135-140 °С двойной суперфосфат начинает разлагаться и плавиться в кристаллизац. воде, после охлаждения становится пористым и хрупким. При 280-320 °С ортофосфаты переходят в мета-, пиро- и полифосфаты, к-рые находятся в усвояемой и частично водорастворимой формах. Он плавится при 980 °С, превращаясь после охлаждения в стекловидный продукт, в к-ром 60-70% метафосфатов цитраторастворимы. Двойной С, содержит 43-49% усвояемого Р2О5 (37-43% водорастворимого), 3,5-6,5% своб. Н3РО4 (2,5-4,6% Р2О5).
Обогащенный суперфосфат  получают при разложении фосфатного сырья смесью H2SO4 и Н3РО4; по составу-продукт, промежуточный между простым и двойным суперфосфатами и содержит 24-32% усвояемого Р2О5.
Фосфорно-кальциевое серосодержащее удобрение (ФКСУ) производят поточным способом (в аппарате БГС или в отдельных барабанных грануляторе и сушилке) действием H2SO4 на фосфаты с послед. нейтрализацией своб. к-ты в промежуточном продукте тонкоизмельченными фосфоритами или аммиаком. ФКСУ содержит 17-22% общего Р2О5, 15-19% усвояемого Р2О5 (70-78% от общего Р2О5 находится в водорастворимой форме), 4,2% своб. Н3РО4 (3% Р2О5), 3-4% влаги; в аммонизир. ФКСУ дополнительно присутствует 3-4% NH3.
Суперфос (фосфорное удобрение медленного действия) получают разложением прир. фосфатов с помощью Н3РО4 (45-55% от стехиометрич. кол-ва, необходимого для образования двойного суперфосфата) по тем же технол. схемам, что и двойной суперфосфат или ФКСУ. Суперфос содержит 38-45% общего Р2О5 (24-32% Р2О5 в сырье), в т.ч. 60-70% фосфатов находят в водорастворимой, 30-40%-в цитраторастворимой и усвояемой формах.
Все суперфосфаты и  их разновидности выпускают в  гранулах (товарная фракция с размерами 1-4 мм составляет 85-90%, фракция с размерами  менее 1 мм-3%, фракция с размерами  более блмм отсутствует), не слеживаются, малогигроскопичны, пригодны для транспортирования и хранения незатаренными. Нек-рые св-ва указанных продуктов приведены в таблице.
Суперфосфаты-высокоэффективные  универс. удобрения для любой почвенно-климатич. зоны (кроме суперфоса, более пригодного на дерново-подзолистых почвах) при всех способах внесения под любые с.-х. культуры. Эффективность простого суперфосфата повышается при использовании его в зонах, где положит. влияние на урожай оказывает S.
Лит.: Чепелевецкий М.Л., Бруцкус Е.Б., Суперфосфат. Физико-химические основы производства, М., 1958; Кармышов В.Ф., Химическая переработка фосфоритов, М., 1983; Двойной суперфосфат, Л., 1987. См. также лит. при ст. Фосфорные удобрения. Т. И. Завертяева.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Технологический процесс производства двойного суперфосфата и его характеристика

    План:
    Характеристика получаемой продукции - двойного суперфосфата
    Характеристика используемого сырья
    Характеристика технологии производства двойного суперфосфата  
    Список использованной литературы:

1. Характеристика получаемой  продукции - двойного  суперфосфата

Бурное развитие промышленного производства и рост народонаселения в значительной степени меняют характер взаимодействия человека с окружающей средой. В основе жизни лежит круговорот элементов, который для человека выражается в обмене веществ с природой. Земля, воздух, вода загрязняются промышленными и бытовыми отходами, сокращаются леса и запасы пригодных для сельского хозяйства земель, исчезают многие виды животных и растений. Под воздействием человека среда изменяется настолько быстро, что веками складывавшиеся в природе равновесия не успевают восстанавливаться, и она неконтролируемо начинает откликаться на эти воздействия. В результате всего этого серьезно ужесточаются условия жизни людей. Жизнеобеспечение человечества все в большей степени решается методами химической технологии. Обеспечение населения пищевыми продуктами осуществляется по двум основным направлениям: применение продуктов химической промышленности для увеличения продуктивности сельского хозяйства и производством искусственной и синтетической пищи.
Увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства становится возможным при соответствующем  развитии промышленности высокоэффективных минеральных удобрений, средств борьбы с вредителями сельского хозяйства и создании производства стимуляторов роста растений.
Минеральные удобрения  должны содержать максимальное количество питательного вещества, то есть быть по возможности безбалластными; иметь широкий спектр действия, то есть содержать важнейшие питательные вещества, в том числе и микроэлементы; иметь хорошую структуру, что облегчает их хранение и использование; должны легко усваиваться растениями; должны улучшать структуру почв, в которую они вносятся. [1, c.12] В состав веществ необходимых для жизнедеятельности растений, входят 30 основных элементов. Свыше 90% сухой массы растений составляют углерод, водород и кислород, в значительных количествах они усваивают азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу и железо. Фосфор входит в состав белковых веществ. Среднее содержание фосфора в сухом зерне составляет 0,7-1,0%, а в сухой соломе 0,2-0,35%. Фосфор ускоряет развитие и созревание растений, повышает урожайность и улучшает качество сельско-хозяйственной продукции: повышается содержание сахара в овощах и корнеплодах, крахмала в картофеле. Растения усваивают растворимые соли фосфорной кислоты. Недостаток фосфора не восполняется естественным путем и его можно ликвидировать только внесением удобрений. [2, с. 27]
Однако, для более  полного описания продукта (двойного суперфосфата), необходимо привести различные  классификации минеральных удобрений.
По химическому  составу минеральные удобрения, в частности фосфорсодержащие, подразделяются на простые и комплексные. Простые удобрения - фосфорные - содержат один действующий элемент (действующее вещество) - фосфор. Комплексные удобрения содержат два и более основных действующих веществ (азот, фосфор и калий). Фосфорсодержащие удобрения могут содержать не только основные действующие вещества, но и микроэлементы (бор, медь, цинк, марганец), ростовые вещества, добавки пестицидов.
Простые фосфорные  удобрения, это кальциевые соли фосфорной (ортофосфорной) кислоты различного состава. В отличие от калийных и азотных удобрений фосфорные удобрения обладают различной растворимостью, которая зависит от природы соли. Поэтому, по растворимости и усвояемости растениями фосфорсодержащие удобрения подразделяются на группы:  
+ водорастворимые удобрения, в которых большая часть фосфорных соединений растворима в воде - суперфосфат простой и двойной, фосфаты аммония и др.;  
+ растворимые в органических кислотах или усвояемые (еще их называют цитратнорастворимыми удобрениями, так как в них содержатся соединения фосфора, растворимые в аммиачном растворе лимоннокислого аммония (цитрата аммония) - дикальцийфосфат и др.);  
+ нерастворимые или растворимые только в сильных минеральных кислотах (лимоннорастворимые удобрения, нерастворимые в воде и аммиачном растворе цитрата аммония, но растворимые в 2%-ном растворе лимонной кислоты - томасшлак, частично фосфоритная мука).

По способам производства фосфорсодержащие удобрения  подразделяются на:  
+ сложные, которые получают в едином технологическом цикле, в результате химической переработки сырья;  
+ сложно-смешанные гранулированные удобрения производят мокрым способом- смешением порошкообразных готовых удобрений с введением в процессе смешения жидких реагентов (аммиакатов, различных кислот, азот- и фосфорсодержащих растворов), а также газообразного аммиака, пара и воды;  
+ смешанные удобрения изготовляют механическим смешением различных готовых удобрений, порошкообразных или гранулированных. [3, с. 8]

Таким образом, двойной суперфосфат - это водорастворимое  простое фосфорное удобрение, получаемое разложением природных фосфатов фосфорной кислотой. Он представляет собой гигроскопичный продукт серого цвета и выпускается в гранулированном виде (относится к сложным удобрениям в классификации по способу производства). В отличие от простого суперфосфата не содержит балласта - сульфата кальция и, поэтому, обладая той же агрохимической активностью, имеет большую концентрацию фосфорсодержащего компонента. Двойной суперфосфат содержит 45-51% общей P2O5, в том числе, 42-49% в усвояемой форме в виде водоратсворимых соединений (H3PO4)2; Ca(H2PO4)2; Mg(H2PO4) и цитратнорастворимых соединений (CaHPO4; MgHPO4; фосфаты железа).

2. Характеристика используемого  сырья

Сырье является одним из основных элементов, определяющих в значительной степени технологию производства, себестоимость и качество продукта. Сырьем называют природные материалы и полупродукты, используемые в производстве промышленных продуктов. Потребности развивающейся химической промышленности в разнообразном, доступном и дешевом сырье постоянно заставляют вводить в производство новые виды сырья. Для приготовления ряда химических материалов используют полупродукты или отходы других предприятий. Как исходное сырье, так и готовые продукты должны отвечать определенным требованиям, соответствующим стандарту (ГОСТ, ОСТ). [1, с. 24]
Сырьем для  производства элементарного фосфора, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные  фосфатные руды: апатиты и фосфориты. В этих рудах фосфор находится  в нерастворимой форме, главным образом, в виде фторапатита Ca5F(PO4)3 или трикальцийфосфата Ca3(PO4)2.
Апатиты представляют собой породы вулканического происхождения, имеют крупнозернистую структуру  и помимо фтор(гидроксил)апатита, содержат нефосфатные минералы. Поэтому для  производства фосфорных удобрений используют продукт предварительного обогащения апатитовых руд - апатитовый концентрат, содержащий до 40% P2O5, выход которого составляет около 20% от массы апатитово-нефелиновой руды. Самое крупное в мире месторождение апатитов находится в России на Кольском полуострове, в районе г. Кировска (Хибины). В этом месторождении апатиты залегают вместе с нефелином (Na, K)2O•Al2O3•2SiO2•2H2O и другими минералами. Апатито-нефелиновую породу разделяют флотацией на апатитовый концентрат, содержащий 39-41% P2O5, и нефелиновую фракцию, содержащую до 30% Al2O3, - сырье для алюминиевой промышленности.
Фосфориты - порода осадочного происхождения, содержащая фосфор, главным образом, в виде фторапатита  и различные примеси. Содержание P2O5 в обогащенных фосфоритах колеблется в пределах 20-30% P2O5. Самое мощное в мире фосфоритное месторождение Кара-Тау в Казахстане.
Часть фосфатного сырья используется непосредственно  как удобрение в тонкоразмолотом  виде под названием фосфоритная  мука. Для получения легкоусвояемых фосфорных удобрений, применяемых на любых почвах, требуется перевести нерастворимые фосфорные соли природных фосфатов в водорастворимые или легкоусвояемые соли. В этом и состоит основная задача технологии фосфорных удобрений. [4, c. 38]
Растворимость фосфорнокислых солей повышается по мере увеличения их кислотности. Средняя  соль Ca3(PO4)2 растворима лишь в минеральных  кислотах, CaHPO4 растворима в воде. Естественно, что в производстве фосфорных  удобрений стремятся получить возможно большую часть фосфора в виде монокальцийфосфата Ca(H2PO4)2.
Перевод нерастворимых  природных солей в растворимые  осуществляется разложением их кислотами, щелочами, нагреванием (термическая  возгонка фосфора). Одновременно с получением растворимых солей, естественно, стремятся получить фосфорные удобрения с возможно большей концентрацией фосфора. [5, с. 279-280]

3. Характеристика технологии  производства двойного  суперфосфата

Большинство фосфорных  и комплексных минеральных удобрений  представляют собой разнообразные соли фосфорной кислоты. Технологические процессы их производства генетически связаны с процессами производства фосфорной кислоты, оксида фосфора(V) и элементарного фосфора. Они опираются на одно и то же фосфатное сырье и имеют близкую технологическую и аппаратурную базу. Ассортимент фосфорных удобрений существенно меняется. Резко снижается производство низкоконцентрированных удобрений (фосфоритная мука, шлаки, простой суперфосфат) после некоторого роста наметилась тенденция снижения производства двойного суперфосфата. Это можно объяснить существенным увеличением объема производства комплексных (многосторонних) удобрений, содержащих фосфор. Однако, несмотря на интенсивное внедрение в сельское хозяйство комплексных удобрений, двойной суперфосфата все же сохранил свое значение.
Двойной суперфосфат  получают фосфорнокислотным разложением  природных фосфатов. Так как, для  производства фосфорной кислоты  используется то же фосфорное сырье, то производство двойного суперфосфата складывается из двух последовательных стадий:  
+ производство фосфорной кислоты, используемой как реагент во второй стадии;  
+ фосфорнокислотное разложение фосфатов с получением двойного суперфосфата.

Фосфорную кислоту  производили ранее исключительно  кислотным разложением фосфатов, поэтому производство двойного суперфосфата можно рассматривать как процесс двойного воздействия кислот на фосфат, откуда продукт и получил свое название "двойной". Сегодня же, фосфорную кислоту производят отдельно и используют для получения различных других продуктов, поэтому в данной работе не рассматривается ее производство. [5, с. 281]
В первую очередь  необходимо рассмотреть физико-химические основы производства двойного суперфосфата. Разложение фосфатов фосфорной кислотой представляет гетерогенный необратимый  процесс, протекающий по уравнению:
Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 + 5H2O = 5Ca(H2PO4)2?H2O + HF - ?H,  
?H = 132 кДж

В этом процессе фосфорная кислота является не только реагентом кислотного разложения, но и носителем фосфора, что обеспечивает получение продукта с высоким содержанием усвояемого P2O5.
Процесс взаимодействия фосфорной кислоты с трикальцийфосфатом протекает в две стадии. На первой стадии компоненты реагируют в подвижной  суспензии, жидкая фаза которой содержит фосфорную кислоту, монокальцийфосфат  и другие растворимые продукты реакции. Эта стадия, идущая сначала с высокой скоростью, замедляется по мере нейтрализации кислоты и заканчивается при насыщении жидкой фазы фосфатами кальция. Продолжительность этой стадии зависит от организации технологического процесса и типа аппаратуры и колеблется от секунд до нескольких часов. [5, с. 292-293]
На второй стадии происходит кристаллизация монокальцийфосфата (дигидрофосфата кальция), приводящая к изменению состава жидкой и  твердой фаз реакционной смеси.
Высокая степень разложения фосфата на первой стадии может быть достигнута лишь при определенной концентрации фосфорной кислоты, равной 30-40% P2O5. На второй стадии, которая является определяющей для процесса разложения фосфата в целом, наибольшая скорость разложения достигается в растворах, содержащих около 45% P2O5. С учетом этих требований выбирается технологический режим производства суперфосфата.
В производстве двойного суперфосфата используются три  метода, различающиеся аппаратурным оформлением, концентрацией используемой фосфорной кислоты и температурным режимом процесса.
    Камерный метод с использованием суперфосфатных камер непрерывного действия и выдерживанием продукта для созревания н складе. Для разложения фосфатов используют термическую или экстракционную кислоту концентрацией 50-58% P2O5.
    Камерно-поточный метод с использованием аналогичных камер, но без операции складского созревания. Для разложения фосфатов используется экстракционная кислота концентрацией 47-49%.
    Поточный (бескамерный) метод с использованием неупаренной кислоты концентрацией 30% P2O5. В отличие от предыдущих методов, здесь разложение сырья осуществляют в две ступени. В первой стадии сырье обрабатывается при 50-100?С фосфорной кислотой концентрацией 28-40% P2O5, что отвечает оптимальным условиям данной стадии. Так как, при этой концентрации кислоты вторая стадия процесса практически не идет, то процесс завершают при сушке реакционной массы, когда вследствие испарения воды повышается активность реакционной массы. Для этого применяются сушилки различного типа: распылительные, барабанные гранулятор-сушилки (далее БГС), распылительные сушилки-грануляторы кипящего слоя. Наиболее распространены схемы с использованием аппаратов БГС, конструкция которых непрерывно совершенствуется.  
    Поточный (бескамерный) метод обеспечивает хорошее качество продукта, экологически менее опасен, и чаще используется при производстве двойного суперфосфата.

На рис. 1. представлена технологическая блок-схема производства двойного суперфосфата поточным методом с аппаратом БГС производительностью 180 тыс. тонн в год. Измельченный фосфорит из бункера и фосфорную кислоту из сборника подают в реактор I ступени. Из него реакционная пульпа перетекает в реактор II ст
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.