Классификация энергетических ресурсов 11 страница

нейтрализацией раствором натрия, после чего выбрасывают в атмосферу.

В приведенной принципиальной схеме производства разбавленной азотной кислоты операции

окисления аммиака и переработки нитрозных газов различаются режимами проведения процессов.

Для первой стадии оптимальными условиями являются высокая температура и относительно низкое

давление, для второй стадии – низкая температура и высокое давление, что вытекает из физико-

химических закономерностей этих процессов. Поскольку определяющим параметром является

давление, все существующие технологические схемы производства разбавленной азотной кислоты

делятся на три типа:

-при атмосферном давлении (тип 1);

-при высоком давлении (тип 2);

-с двумя ступенями давления (комбинированные схемы) (тип 3).

Характеристика технологических схем производства разбавленной азотной кислоты.

ΝН3→ΝО→ΝО2→НΝО3 Тип системы Степень Особенности

превращения Процесса

Давление на всех стадиях 1 0.90 Большой абсорбционный

Р=0.1МПа объем;необходимость

улавливания ΝО2

Давление на всех стадиях 2 0.98 Высокие потери катализатора

Р >0.1МПа

Давление Давление 3 0.96-0.98 Устранены недостатки 1

на первой на второй и 2 типа

стадии стадии

Р=0.1МПа Р> 0.1МПа

Вследствие малой производительности, громоздкости аппаратуры, значительных потерь

аммиака, малой степени абсорбции и, как следствие, необходимости в дорогостоящих очистных

сооружениях, установки, работающие при атмосферном давлении, потеряли свое значение и не

строятся.

Технологическая схема производства разбавленной азотной кислоты под высоким давлением

имеет следующие основные показатели:

– давление на стадии окисления аммиака 0.73МПа;

– давление на стадии абсорбции оксида азота(4) 0.65МПа;

– катализатор – платиновые сетки;

– концентрация азотной кислоты- 0.55 –0.58 мас.дол.;

– число агрегатов –3

В схеме предусматриваются:

– каталитическая очистка отходящих газов от оксида азота (4), позволяющая снизить его

концентрацию с 0.3 до 0.002% об.;

– отбелка получаемой азотной кислоты, снижающая содержание в ней оксида азота (4) с 1.0 до

0.2% об.;

– утилизация теплоты и потенциальной энергии сжатых газов и, как следствие, энергетическая

автономность установки.

Основными аппаратами установки высокого давления являются контактный аппарат и

абсорбционная колонна. Контактный аппарат диаметром 1.6-2.0 м выполнен в виде двух частей

верхней конусообразной и нижней цилиндрической, между которыми расположены 12

платиноидных катализаторных сеток, расположенных в специальных кассетах. В нижнюю часть

встроен перегреватель котла-утилизатора. Производительность контактного аппарата –360 т/сутки.

Абсорбционная колонна барботажного типа имеет диаметр 3.2 м и высоту 45 м. Она снабжена

ситчатыми тарелками, между которыми расположены теплоотводящие змеевики, охлаждаемые

водой, которые обеспечивают необходимый тепловой режим процесса абсорбции. Очистка

хвостовых газов от оксидов азота осуществляется в реакторе каталитической очистки, в котором над

катализатором АВК-10, состоящим из палладия на оксиде алюминия, при 7600С протекают реакции

восстановления оксидов азота газом, полученным конверсией метана:

СН4 +0.5О2 =СО +2Н2

2NО2 +4Н2 = N2 +4Н2О

2NО + 2Н2 = N2 + 2Н2О

Технологическая схема производства азотной кислоты АК-72

Эта отечественная схема является наиболее современной. В ее основу положен замкнутый

энерготехнологический цикл с двухступенчатой конверсией аммиака и охлаждением нитрозных

газов(1с стадия) под давлением 0.42 МПа и переработкой нитрозных газов (2 стадия) под давлением

0.108 МПа. В этой схеме обеспечиваются наиболее оптимальные условия каждой из стадий

производства - окисление аммиака и переработки нитрозных газов. В схеме предусмотрены:

-выпуск продукции в виде 60% азотной кислоты;

-тщательная очистка аммиака и воздуха;

-охлаждение нитрозных газов с промывкой их от нитрита и нитрата аммония;

-каталитическая очистка выхлопных газов;

-использование вторичных энергетических ресурсов.

Контактный аппарат в системе АК-72 имеет цилиндрическую форму, диаметр 4 м и высоту 5.6м.

Сжатый воздух проходит по кольцевому зазору между внутренним корпусом реакционной части

аппарата и наружным корпусом и поступает в встроенный в верхнюю часть аппарата смеситель, где

смешивается с аммиаком. Образовавшаяся АмВС, проходит фильтр и направляется на катализатор. В

нижней части аппарата расположены змеевики котла-утилизатора, в которые поступают нитрозные

газы после катализатора.

Технико-экономические показатели производства и расходные коэффициенты.

показатель Тип системы

комбинированная Высокого давления АК-72

Мощность агрегата, 50 120 360

Тыс.т/год

Число агрегатов 8 3 1

Удельные кап. 100 79 75

затраты %

Себестоимость 100 87 80

Производительность 100 152 195

труда, %

Расходные

коэффициенты (на 1т

амиака)

Аммиак, т 0.293 0.293 0.293

Катализатор платин., 0.049 0.160 0.100

г

Электроэнергия, 266 40 14.4

кВт*ч

Природный газ, нм3 - 120 82

Вода, м3 150 120 130

Из данных следует, что в экономическом отношении наиболее совершенной является

современная энерготехнологическая установка АК-72 с укрупненными агрегатами, в основу которой

положена комбинированная схема с двумя ступенями давления.

13. 3 Технология минеральных удобрений

Минеральные удобрения являются одним из важнейших для народного хозяйства видов

продукции химической промышленности. Рост численности населения выдвигает перед всеми

странами мира одну и ту же проблему — умелое управление способностью природы воспроиз-

водить жизненные ресурсы и, прежде всего, продовольственные. Задача расширенного

воспроизводства продуктов питания уже давно решается путем применения в сельском

хозяйстве минеральных удобрений. Научными прогнозами и перспективными планами

предусматривается дальнейшее увеличение мирового выпуска минеральных и

органоминеральных удобрений, удобрений с регулируемым сроком действия и других видов

вносимых в почву добавок.

В нашей стране выпускают практически все известные минеральные удобрения, а также

необходимые в сельском хозяйстве кормовые добавки для животноводства и химические

средства защиты растений.

13.3.1 Классификация минеральных удобрений

Минеральные удобрения классифицируют по трем главным признакам: агрохимическому

назначению, составу и свойствам.

По агрохимическому назначению удобрения делят на п р я м ы е, являющиеся

источником питательных элементов для растений, и к о с в е н н ы е, служащие для

мобилизации питательных веществ почвы путем улучшения ее физических, химических и

биологических свойств. К косвенным удобрениям принадлежат, например, известковые

удобрения, применяемые для нейтрализации кислых почв, структурообразующие удобрения,

способствующие агрегированию почвенных частиц тяжелых и суглинистых почв и др.

Прямые минеральные удобрения могут содержать один или несколько разных

питательных элементов. По количеству питательных элементов удобрения подразделяют на

п р о с т ы е (односторонние, одинарные) и к о м п л е к с н ы е.

В простые удобрения входит только один из трех главных питательных элементов: азот,

фосфор или калий. Соответственно простые удобрения делят на а з о т н ы е, ф о с ф о р н ы е и

калийные.

Комплексные удобрения содержат два или три главных питательных элемента. По числу

главных питательных элементов комплексные удобрения называют д в о й н ы м и (например,

типа NP или РК) и тройными (NPK); последние называют также п о л н ы м и. Удобрения,

содержащие значительные количества питательных элементов и мало балластных веществ,

называют к о н ц е н т р и р о в а н н ы м и.

Комплексные удобрения, кроме того, разделяют на с м е ш а н ные и сложные.

Смешанными называют механические смеси удобрений, состоящие из разнородных частиц,

получаемые простым тукосмешением. Если же удобрение, содержащее несколько питательных

элементов, получается в результате химической реакции в заводской аппаратуре, оно

называется сложным.

Удобрения, предназначенные для питания растений элементами, стимулирующими рост

растений и требующимися в весьма малых количествах, называются

микроудобрениями, а содержащиеся в них питательные элементы —

м и к р о э л е м е н т а м и. Такие удобрения вносят в почву в очень небольших количествах. К

ним относятся соли, содержащие бор, марганец, медь, цинк и другие элементы

По агрегатному состоянию удобрения подразделяют на тверд ы е и ж и д к и е

(например, аммиак, водные растворы и суспензии). ВОДОРАСТ

ВОРИМЫЕ

ПРОСТЫЕ

АЗОТНЫЕ

НЕКОНЦЕНТ

РИРОВАННЫЕ ФОСФОРНЫЕ

ОГРАНИЧЕННО

РАСТВОРИМЫЕ

КАЛИЙНЫЕ

КОЦЕНТРИРОВАННЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ТРУДНОРАСТ

УДОБРЕНИЯ ВОРИМЫЕ

СЛОЖНЫЕ

ВЫСОКОКОНЦЕНТРИ

РОВАННЫЕ

КОМПЛЕКСНЫЕ СМЕШАННЫЕ

СЛОЖНОСМЕ

ШАННЫЕ

Классификация МУ по природе питательного элемента, их числу, содержанию.

Большое значение имеют физические свойства удобрений. Водорастворимые

удобрительные соли должны быть сыпучими, легко рассеиваться, не быть сильно

гигроскопичными, не слеживаться при хранении; должны обладать такими свойствами,

чтобы сохраняться на почве в течение некоторого времени, не слишком быстро вымываться

дождевой водой и не сдуваться ветром. Этим требованиям в наибольшей мере отвечают

крупнокристаллические и г р а н у л и р о в а н н ы е удобрения, производство и применение

которых непрерывно возрастают. Гранулированные удобрения можно вносить на поля

механизированными методами с помощью туковых машин и сеялок в количествах, строго

соответствующих агрохимическим требованиям.

Эффективным средством для уменьшения слеживания является обработка поверхности

гранул поверхностно-активными веществами. В последние годы стали распространенными

способы создания вокруг гранул различных оболочек, которые, с одной стороны,

предохраняют удобрение от слеживания, а с другой — позволяют регулировать во времени

процесс растворения питательных веществ в почвенных водах, т. е. создавать

долговременно д е й с тв ую щ и е удобрения.

13.3.2 Типовые процессы солевой технологии

Большинство МУ представляет различные минеральные соли или твердые вещества с

подобными солям свойствами. Технологические схемы производства МУ весьма разнообразны, но, в

большинстве случаев, складываются из одних и тех же типовых процессов, свойственных солевой

технологии, цель которых – разделение сложных систем, состоящих из нескольких солевых

компонентов.

Переработка минерального сырья в соли может идти или его высокотемпературной обработкой

или «мокрым» путем в жидких средах и суспензиях. В соответствии с этим, помимо обычных

процессов подготовки сырья к переработке, в солевой технологии особое значение имеют два типа

процессов:

– термическая или термохимическая обработка, т.е. различные виды обжига сырья или шихты и

– растворение и перекристаллизация веществ, связанные с их химической обработкой,

разделением и очисткой растворов от примесей.

Обжиг.

Обжигом называют процесс термической обработки материалов, заключающийся в нагреве их

до заданной температуры, выдержке при этой температуре и охлаждении. В соответствии с

протекающими при обжиге химическими превращениями различают:

– кальцинационный обжиг, цель которого удаление из вещества летучих компонентов, чаще

всего оксида углерода и конституционной воды. Например, обжиг известняка

СаСО3 = СаО + СО2

– окислительный обжиг, цель которого повышение степени окисления элемента, например

6FеО + О2 =2Fе3О4

– восстановительный обжиг, цель которого понижение степени окисления элемента, например,

Са3(РО4)2 +5С +3SiО2 = Р2 + 5СО + 3СаSiО3

Растворение и выщелачивание

Растворением твердого тела называется процесс разрушения его кристаллической структуры

под воздействием растворителя с образованием гомогенной системы-раствора.

Растворение может быть физическим, когда возможна обратная кристаллизация растворенного

вещества из раствора и химическим, когда растворитель или содержащийся в нем реагент, химически

взаимодействует с растворяемым веществом и делает невозможным его обратную кристаллизацию.

Частный случай растворения – выщелачивание. Это процесс извлечения (экстракции) жидким

растворителем твердого компонента из системы, состоящей их двух и большего числа твердых фаз.

Как и растворение, выщелачивание может быть физически и химическим.

Кристаллизация из растворов и другие процессы.

Кристаллизацией называют процесс выделения твердой фазы из растворов, происходящий при

перенасыщении их по отношению к образующейся твердой фазе. В зависимости от приема, с

помощью которого достигается пересыщение раствора; различают два вида кристаллизации:

политермическую и изотермическую

При политермической кристаллизации пересыщенный раствор образуется за счет охлаждения

системы. При изотермической кристаллизации пересыщенный раствор образуется в результате

выпаривания части растворителя.

Частным случаем кристаллизации является высаливание, т.е. процесс выделения твердой фазы

путем введения в концентрированный раствор веществ, понижающих растворимость

растворенного вещества.

Ниже рассмотрены некоторые процессы получения фосфорных, азотных и комплексных

удобрений.

13.3.3 Разложение фосфатного сырья и получение фосфорных удобрений

Природные фосфаты (апатиты, фосфориты) используют в основном для получения

минеральных удобрений. Качество полученных фосфорных соединений оценивают по

содержанию в них Р2О5 — общего, растворимого в воде, растворимого в аммиачном растворе

цитрата аммония (цитратно растворимого).

Технологические процессы их производства генетически связаны с процессами производства

фосфорной кислоты, оксида фосфора (5) и элементарного фосфора.

Взаимосвязь производств фосфорных и важнейших комплексных удобрений на основе

фосфатов приведена на рисунке 1.

Существует ряд методов переработки природных фосфатов: механические, термические

и методы кислотного разложения.

Одним из методов м е х а н и ч е с к о й о б р а б о т к и является измельчение

фосфатов. Полученная фосфоритная мука при использовании в кислых почвах очень медленно

растворяется в почвенных водах и таким образом становится долговременно действующим

удобрением.

Фосфорные удобрения могут быть получены т е р м и ч е с к и м р а з л о ж е н и е м

фосфатов при температурах 1200—1800°С. Так получают термофосфаты, обесфторенные

фосфаты, плавленые магниевые и термощелочные фосфаты.

Однако основным методом получения фосфорных удобрений является х и м и ч е с к о е

р а з л о ж е н и е фосфатного сырья минеральными кислотами, чаще всего серной. В

результате сернокислотной переработки получают простой суперфосфат и фосфорную кисло-

ту, которые в свою очередь, перерабатывают в двойной суперфосфат, преципитат и

сложные удобрения (рис.2).

Н2SО4

ПРОСТОЙ СУПЕРФОСФАТ Н2SО4 ДВОЙНОЙ СУПЕРФОСФАТ

НИТРОФОС ФОСФАТНОЕ

СЫРЬЕ ФОСФОРНАЯ АММОФОС

КИСЛОТА ДИАММОФОС

ФОСФОР

ОКСИД ФОСФОРА

НNО3 НИТРОАММОФОС NН3

Рис.1Взаимосвязь производств фосфорных и важнейших комплексных удобрений на основе

фосфатов.

ПРОСТОЙ СУПЕРФОСФАТ

сернокислотное

ФОСФОРНАЯ КИСЛОТА

РАЗЛОЖЕНИЕ фосфорнокислотное ДВОЙНОЙ

ФОСФАТНОЕ СЫРЬЕ

СУПЕРФОСФАТ

НИТРОФРОС

Азотнокислотное

НИТРОФОСКА

Рис.2 Схема кислотной переработки фосфатного сырья.

13.3.3.1 Производство фосфорной кислоты

Экстракционный метод производства фосфорной кислоты основан на реакции разложения

природных фосфатов серной кислотой. Процесс состоит из двух стадий: разложение фосфатов и

фильтровании образовавшейся фосфорной кислоты и промывки сульфата кальция водой.

Са5(РО4)3F + 5Н2SО4 + nН3РО4+ 5mН2О= (n+3)Н3РО4 +5СаSО4 * mН2О +НF

Часть образовавшейся фосфорной кислоты возвращается в процесс. Фактически фосфат

разлагается смесью серной и фосфорной кислот.

В зависимости от температуры и концентрации фосфорной кислоты, находящийся в

равновесии с ней в твердой фазе сульфат кальция существует в трех формах: ангидрита СаSО4,

полугидрата СаSО4 * 0.5Н2О и дигидрата или гипса СаSО4 * 2Н2О. При осаждении сульфата кальция

из фосфорнокислых растворов вначале выделяется наиболее растворимый полугидрат, который

затем превращается в стабильную при данных условиях форму, обладающую меньшей

растворимостью. Это превращение происходит путем постепенного растворения полугидрата и

одновременной кристаллизации из растворов гипса или ангидрита.

Основой для выбора технологических параметров процесса разложения фосфатов серной

кислотой являются свойства системы СаSО4–Н3РО4–Н2О, в которой СаSО4 может существовать в

трех формах: безводной и двух кристаллогидратов (СаSО4, СаSО4 * 0.5Н2О и СаSО4 * 2Н2О).

В соответствии с этим различают три режима экстракции фосфорной кислоты: дигидратный,

полугидратный и ангидритный. Наиболее распространен дигидратный метод, который

осуществляют при 65-800С, получая кислоту с концентрацией до 30-32% Р2О5. Нашел применение и

полугидратный режим, осуществляемый при 90 –1050С и позволяющий производить кислоту,

содержащую до 50% Р2О5. Все шире распространяются комбинированные полугидратно-

дигидратные способы экстракции, в которых сначала выделяют полугидрат, а затем, охлаждая и

разбавляя суспензию, перекристаллизовывают его в гипс. Такие способы позволяют получать

концентрированную (до 50%) кислоту при высокой степени использования сырья.

Принципиальные схемы производства экстракционной фосфорной кислоты дигидратным и

полугидратным методами идентичны. Однако полугидратный метод позволяет получить более

концентрированную кислоту, снизить потери сырья и обеспечить более высокие интенсивность и

производительность аппаратуры. Принципиальная схема производства экстракционной фосфорной

кислоты полугидратным методом приведена на рисунке 3.

Высокая степень разложения фосфатов, равная 0.99 дол.ед., достигается всего за 1-1.5 часа.

Практически процесс экстракции продолжается до 4-8 часов. Это необходимо для образования

крупных кристаллов сульфата кальция, которые легко фильтруются и промываются для извлечения

фосфорной кислоты небольшим количеством воды.

Н2О

Н2SО4

Са5F(РО4)3 КИСЛОТНОЕ ФИЛЬТРОВАНИЕ ПРОМЫВКА

СаSО4 *0.5Н2О

РАЗЛОЖЕНИЕ

Н3РО4 Н3РО4

АБСОРБЦИЯ

Н2SiF6 ФТОРИСТЫХ

СОЕДИНЕНИЙ УПАРИВАНИЕ

Н3РО4 на склад

Отходящие газы

Рис.3.Принципиальная схема производства экстракционной фосфорной кислоты полугидратным

методом

Электротермический метод производства фосфорной кислоты основан на восстановлении

фосфатов до элементарного фосфора, его последующим окислении до оксида фосфора (5) и гидратации

оксида до фосфорной кислоты.

Са5(РО4)3F→ Рп → Р2О5 → Н3РО4

1.Получение фосфора

Восстановление фосфора из природных фосфатов представляет собой сложный многостадийный

гетерогенный процесс, протекающий через стадии:

– нагревание компонентов шихты;

– поступление в расплав фосфата кальция и оксида кремния;

– диссоциация трикальцийфосфата;

– диффузия продуктов диссоциации к поверхности частиц углерода;

– взаимодействие трикальцийфосфата с углеродом и образование фосфора, оксида углерода (2) и

оксида кальция;

– удаление оксида кальция из зоны реакции в виде силикатов кальция.

2. Сжигание фосфора– гетерогенный экзотермический процесс, протекает по уравнению:

Р4 жидк. +5О2газ = Р4О10 тв. -ΔH

через димер диоксида фосфора (5).

3.Гидратация оксида фосфора (5) протекает через ряд стадий. На первой стадии процесса,

вследствие высокой температуры в системе, взаимодействие паров оксида фосфора с водой дает

метафосфорную кислоту:

Р4О10 +2Н2О = 4НРО3 –ΔH

При понижении температуры метафосфорная кислота через полифосфорные кислоты

превращается в фосфорную кислоту:

НРО3 + Н2О = Н3РО4 –ΔH

Технологический процесс производства фосфорной кислоты электротермическим методом может

строиться по двум вариантам:

– по одноступеньчатой схеме, без предварительной конденсации паров фосфора, с

непосредственным сжиганием выходящего из стадии восстановления фосфорсодержащего газа и

– по двухступеньчатой схеме, с предварительной конденсацией паров фосфора и последующей

переработкой его в фосфорную кислоту.

СО воздух

Кокс ВОДА

Фосфат ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОХЛАЖДЕНИЕ СЖИГАНИЕ ГИДРАТАЦИЯ

флюсы

SiF6 Н3РО4

Рис.4. Технологическая схема производства фосфорной кислоты термическим методом

Двухступеньчатая, одноступеньчатая

При окислении фосфора и гидратации оксида фосфора (5) выделяется большое количество тепла,

которое для поддержания оптимального теплового режима процесса должно отводиться из системы. По

методу отвода теплоты установки по производству термической фосфорной кислоты делятся на

испарительные, циркуляционные и теплообменные. Наиболее распространены циркуляционно-

испарительные схемы, в которых охлаждение газов происходит за счет теплообмена с циркулирующей

фосфорной кислотой и в результате испарения из нее воды.

13.3.3.2 Производство простого суперфосфата

Сущность производства простого суперфосфата состоит в превращении природного фторапатита,

нерастворимого в воде и почвенных растворах, в растворимые соединения, преимущественно в

монокальцийфосфат Са(Н2РО4)2. Процесс разложения может быть представлен следующим суммарным

уравнением:

2Ca5F(PO4)3+7H2SO4+3H2O=3Са(Н2РО4)2*Н2О]+ 7[CaSO4 *0,5H2O]+2HF; ΔН— — 227,4кДж (1)

Практически в процессе производства простого суперфосфата разложение протекает в две

стадии. На первой стадии около 70% апатита реагирует с серной кислотой. При этом образуются

фосфорная кислота и полугидрат сульфата кальция:

Ca5F(PO4)3+5H2SO4 +2,5H2O = 5 (CaSO4-0,5H2O) +3H3PO4 +HF (2)

Эта стадия представляет собой химическое растворение, осложненное осаждением на зернах

фосфата плотных, или сравнительно рыхлых пористых корок сульфата кальция. Плотные корки сильно

затрудняют диффузию жидкой фазы к поверхности фосфата и поэтому реакция замедляется; рыхлые

корки замедляют реакцию в меньшей степени. Структура образующейся корки обусловлена

скоростью кристаллизации твердой фазы, зависящей главным образом от пересыщения раствора

сульфатом кальция, которое определяется в свою очередь концентрацией серной кислоты,

температурой и другими факторами.

Выкристаллизовавшиеся микрокристаллы сульфата кальция образуют структурную сетку,

удерживающую большое количество жидкой фазы, и суперфосфатная масса затвердевает

(схватывается). Первая стадия процесса разложения начинается сразу после смешения реагентов и

заканчивается в течение 20—40 мин в суперфосфатных камерах.

После полного израсходования серной кислоты начинается вторая стадия разложения, в которой

оставшийся апатит (30%) разлагается фосфорной кислотой.

Образующийся монокальцийфосфат в отличие от сульфата кальция не сразу выпадает в

осадок. Он постепенно насыщает раствор фосфорной кислоты, после чего начинает

выкристаллизовываться в виде Са(Н2РО4)2 • Н2О. Реакция (2) протекает значительно медленнее, чем

реакция (1), что объясняется низкой активностью фосфорной кислоты и кристаллизацией твердых фаз.

Она начинается в суперфосфатных камерах и длится еще в течение 5—20 сут хранения суперфосфата

на складе. После дозревания на складе разложение фторапатита считают практически законченным,

хотя в суперфосфате еще остается небольшое количество неразложившегося фосфата и свободной

фосфорной кислоты.

Функциональная схема получения простого суперфосфата представлена на рис.5. Основные

процессы проходят на первых трех стадиях: смешения сырья, образования и затвердевания

суперфосфатной пульпы, дозревания суперфосфата на складе.

Для обеспечения высокой скорости гетерогенного процесса сернокислотного разложения

фосфатов используют ряд технологических приемов:

1. Серную кислоту для разложения фосфатов берут в небольшом избытке (в 1,07—1,14 раза

больше стехиометрического количества).

2. Используют 68,5—69,5%-ную серную кислоту: такая концентрация является оптимальной

для кристаллизации сульфата кальция и дальнейшего разложения фосфатов.

Рис. 5. Функциональная схема производства простого суперфосфата

3. Температуру в суперфосфатной камере поддерживают на уровне 115—120°С, что

обеспечивает достаточную скорость разложения и в то же время позволяет получить продукт

(суперфосфат), обладающий хорошими физическими свойствами.

Для получения товарного продукта более высокого качества суперфосфат после дозревания

подвергают нейтрализации твердыми добавками (известняком, фосфоритной мукой и т. п.) и

гранулируют.

На рис.15.13. изображена технологическая схема получения простого суперфосфата

непрерывным способом с использованием кольцевой вращающейся камеры. Серную кислоту,

подогретую до 55—65°С, из напорного бака 4 направляют в кислотный смеситель 2, где разбавляют

водой до образования 68-68,5%-ной H 2 SO 4. Через щелевой расходомер 3 серную кислоту

непрерывно подают в смеситель 25, где в течение нескольких минут смешивают с апатитовым концент-

ратом, поступающим из бункера через весовой дозатор 26. Образующаяся при смешении густая

сметанообразная пульпа при температуре 110—115°С непрерывно поступает в суперфосфатную

камеру 24 Здесь продолжается начавшаяся в смесителе реакция разложения фосфата серной кислотой.

После затвердевания суперфосфатную массу вырезают ножами фрезера 22. Срезанный суперфосфат

через центральную (разгрузочную) трубу 23 удаляют из камеры и ленточным транспортером 21 подают

на склад. С транспортера суперфосфат попадает на разбрасыватель 20, разбивающий комки

суперфосфата. При этом часть влаги испаряется и суперфосфат охлаждается.

Отходящие из камеры фторсодержащие газы поступают на очистку в абсорбционные камеры,

орошаемые водой или разбавленной кремне-фтористоводородной кислотой. При циркуляции в

камерах получается 8—10%-ный раствор H2SiF6, который отводят на переработку.

Суперфосфат выдерживают в течение 5—20 сут на складах, где он хранится в кучах высотой 6—10

м. В течение этого времени с помощью грейферного крана 19 суперфосфат 2—3 раза перелопачивают

для охлаждения.

Вызревший суперфосфат смешивают с сухим известняком для нейтрализации, отсеивают от