Реакціяї нейтралізація фосфатної кислоти доломітом.

Технологія магнієвмісного суперфосфату (рис. 7.1) полягає в тому, що спочатку проходить процес розкладу фосфориту сульфатною кислотою в реакторі І ступеня 3. Процес характеризується тими ж самими параметрами, що й при виробництві амонізованого суперфосфату. Кисла суперфосфатна пульпа перетікає з реактора 3 в реактор-нейтралізатор ІІ ступеня 6. Сюди ж з бункера 4 дозатором 5 подається в потрібній кількості напіввипалений доломіт.

Рисунок 7.1. Схема виробництва магнієвмісного суперфосфату:

1 - бункер фосфориту; 2,5 - дозатори; 3 - реактор І ступеня; 4 - бункер напіввипаленого доломіту; 6 - реактор ІІ ступеня; дозатор; 7 - насос

 

В реакторі 3 проходить, в першу чергу, нейтралізація фосфатної кислоти оксидами магнію і кальцію:

, (7.2)

(7.3)

Потім відбувається нейтралізація вільної фосфатної кислоти карбонатами кальцію і магнію:

(7.4)

(7.5)

Процес нейтралізації проводять до досягнення регламентованого рівня вільної кислотності у продукті (~3% Н₃РО_4вільн.). У магнієвмісному суперфосфаті масова частка швидко- і повільнодіючих форм Р₂О₅ становить не менше 16,6%, масова частка MgO - 2,7%, масова частка СаО - 29,5%, рН 10%-ої суспензії - 3,1.

Магнієвмісний суперфосфат випускається в гранульованій формі, для чого нейтралізована пульпа з реактора 6 вантажним насосом 7 направляється в апарат БГС для проведення грануляції і сушіння.

Агрохімічна цінність Mg-вмісного суперфосфату полягає, по-перше, у наявності саме магнію - поживного макроелементу другого ряду (агрохіміки вважають, що при втратах магнію з урожаєм з 1 га від 5 до 20 кг для збереження і підвищення родючості ґрунтів треба вносити магнієві добрива). По-друге, магнієвмісний суперфосфат вітчизняного виробництва дуже добре себе виявив на кислих дерново-підзолистих ґрунтах Лісостепу і Полісся України.

2.Запаси Р₂О₅ Стремигородського родовища.

Видобуток руди Стремигородського родовища (запаси 31,8 млн. т Р₂О₅, вміст Р₂О₅ у 2,7-2,8%) цілком реально проводити відкритим способом з подальшим збагаченням і розподілом руди на апатитовий та ільменітовий концентрати. Досягнуто ступінь вилучення Р₂О₅ в концентрат (38% Р₂О₅) в межах (60±1)%. На базі цього родовища можна створити підприємство з річним виробництвом 860 тис. т апатитового концентрату, що придатний для одержання фосфоровмісних добрив за традиційними сульфатнокислотними технологіями. Освоєння родовища потребує капітальних вкладань більше $730 млн.

3.Технологія виробництва синильної кислоти Технологія виробництва синильної кислоти складається із трьох основних стадій. Перша стадія пов'язана з каталітичним процесом окиснення суміші аміаку та метану киснем повітря до ціанистого водню (окислювальний амоноліз метану). Друга стадія виробництва синильної кислоти пов'язана з абсорб­цією одержаного HCN водою з отриманням розчинів кислоти і третя стадія - ректифікація слабких розчинів синильної кислоти з одержанням 98-99 %-ї HCN. За допомогою цієї технології зараз у світі виробляють близько 90 % усього обсягу кислоти.

На рис. 8.3 наведено типову техноло­гічну схему установки одержання синильної кислоти потужністю 30 тис. т /рік 100 %-ї HCN.

 

Рисунок 8.3 Схема установки для виробництва синильної кислоти: 1 – контактний апарат; 2 – котел-утилізатор; 3,6 – холодильники; 4 – сульфатний скрубер; теплообмінник; 5,8 – дефлегматори; 6 – холодильник; 7 – ректифікаційна колона; 10,11 – абсорбери – поглиначі синильної кислоти; 12 – санітарний скрубер

 

Природний газ на установку подається після каталітичної очистки від сірководню та перетворення гомологів метану на метан в реакторі гідрування на хромонікельовому каталізаторі при тем­пературі 553-563 К та вилучення пилу. Рідкий аміак (99,98 % NH₃) подається на змішування з метаном після випарування очищається від механічних домішок та компресорного масла у фільтрі надходить. Повітря, необхідне для каталітичного окислення метану і аміаку, також проходить попереднє очищення від пилу та кислих газів. Природний газ, аміак та повітря після змішування в заданому співвідношенні через вогнеперепинник подаються в контактний апарат 1.

У контактному апараті при температурі 1173-1373 К на платинородієвому каталізаторі з 5-7 сіток проходить реакція утво­рення ціанистого водню. Максимальна активність каталізатора досягається після 80-200 год роботи, коли вихід HCN складає 60-65 % від маси пода­ного аміаку. Гази після контактного апарата 1 з об'ємною концентрацією HCN 5,9-8,7% та температурою 1173-1273 К швидко охолоджують у котлі-утилізаторі 2 до 473 К та в холодильнику 3 - до 343 К. Охолоджений контакт-газ поступає до сульфатного скрубера 4 для вилучення аміаку, який поглинається сірча­ною кислотою, а потім розчин (NH₄)₂SО₄ перероблюють у тверду сіль. Якщо аміак відсутній у синтез-газі, сульфатне відділення виключається зі схеми.

Після вилучення аміаку із суміші газів контакт-газ охолоджується в дефлегматорі 5 до 313 К. холодильнику 6 до 274-283 К та надходить в абсорбер 10, який зрошується 1,5 %-м розчином HCN з абсорбера 11. Останній зрошується кубовою рідиною ректифікаційної колони 7 із кон­центрацією синильної кислоти 20 мг/л. Після абсорбера 11 газ іде в саніта­рний скрубер 12 і з концентрацією HCN не більше 0,065 мг/л викидається в атмосферу.

Розчин з 2,5 %-м вмістом HCN після абсорбера 10 підігрівається в теплообмінниках до 368 К та подасться на 16 або 18-ту тарілку ректифіка­ційної колони 7. Пари HCN із верхньої частини колони надходять у де­флегматор 19, де відбувається часткова конденсація пари та утворення си­нильної кислоти, частина якої повертається на останню тарілку колони 18 для підтримання постійного складу пари, що виходить із ректифікаційної колони. Несконденсовані гази HCN у дефлегматорі 8 подається в холо­дильник-конденсатор 9, який охолоджується розсолом із температурою 263 К. Синильна кислота з масовою концентрацією не менш 98 % після холодильника-конденсатора прямує на пере­робку в інші речовини або на склад товарної HCN. Для запобігання полі­меризації HCN на стадії ректифікації в кислоту додають 0.2-0,3 % стабілі­затора Н₃РО₄. Ціановмісні стічні води виробництва поступають далі на знешкодження.

Об'ємний склад газів після абсорберу 11 % об., не більше: HCN - 0,05; СО - 6,0; О₂ - 0,2; Н₂ - 16,5; N₂ - 76,0.

Синильна кислота, одержана за даною технологією, містить основної речовини не менше 97,5 %, стабілізатора 0,2-0,4 %.

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № _____5_____