ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аммонизация экстракционной полифосфорной кислоты из "Химия и технология полифосфатов" Процесс получения полифосфата на базе экстракционной полифосфорной кислоты изучен в лабораторных условиях и на полузаводской установке. В лабораторных условиях использовали кислоту, содержащую 73,84% Р2О5 (в том числе в виде ортоформы 35,41%), 0,12% Р, 3,84% 50з, 0,003% Н2О. Полученный продукт содержал 13,2% N и 59,97% Р2О5. Схема полузаводской установки показана на рис. 1У-20. [c.117] Экстракционную полифосфорную кислоту из хранилища 1 центробежным насосом 2 подают в напорный бак 3, откуда через скруббер 4 она поступает в реактор 5. Из реактора 5 насосом-дозатором 6 кислоту вводят в реактор 7, куда поступает газообразный аммиак. Давление в реакторе 7 поддерживают на уровне Ш2— 167 кПа. Газы из реактора 7 поступают в реактор 5, где происходит частичная нейтрализация кислоты аммиаком, соде(ржащимся в газах, отходящих из реактора 7. Далее газы проходят через скруббер 4, орошаемый кислотой, и выбрасываются в атмосферу. [c.117] Плав из реактора 7 поступает в двухвальный лопастной гранулятор 9, куда вводят ретур. Гранулы охлаждают в барабанном холодильнике 10, измельчают в дробилке 11 и просеивают на грохоте 12. Товарную фракцию направляют на склад. Мелочь возвращают в процесс. [c.117] Результаты расчетов приведены в табл. 1У.6. [c.119] Небольшое давление аммиака в реакторе 7 способствует поступлению газов из реактора 7 в реактор 5, а также сокращает время нейтрализации. Установлено, что при нейтрализации до pH 4,5—5,0 1П0Д давлением 137 кПа требуется 2,4 ч, а при давлении 167 кПа только 1,5 ч. [c.119] Для поддержания в реакторе 7 температуры на уровне 200— 220 °С, часть тепла (545 868 кДж) отводят охлаждающей водой, проходящей по змеевику, вмонтированному в реактор. Остальное тепло теряется в окружающую среду. [c.119] Данные табл. 1У.5 и 1У.6 показывают также, что процесс получения полифосфата аммония из полифосфорной кислоты и аммиака не выгоден в тепловом отношении, поскольку с охлаждающей водой теряется от 58 до 66% тепла. [c.119] Частота вращения валов гранулятора в пределах 92— 104 об/мин также не оказывает существенного влияния на содержание товарной фракции гранул продукта. Содержание пыли в газах, отходящих из гранулятора, составляет 1,1 кг/т продукта. [c.120] Как было показано выше, в процессе получения полифосфата аммония из полифосфорной кислоты и аммиака выделяется большое количество тепла, которое необходимо отводить, чтобы не нарушался процесс гранулирования и твердения продукта. Способы отвода тепла могут быть разные, например, путем подачи охлаждающей воды по змеевикам, вмонтированным в реактор, как показано на рис. 1У-12. [c.121] Другой вариант отвода тепла состоит в том, что на различных стадиях процесса вводят воду в таких количествах, чтобы она полностью удалялась (испарялась) за счет избыточного тепла. При этом сушка продукта не нужна. Естественно, что при таком процессе содержание полиформ Р2О5 уменьшается в результате гидролиза. [c.121] Аммонизацию ведут в две стадии (рис. 1У 21) [ 1Э5, 136]. На первой ступени термическую полифосфорную кислоту, содержащую 80% Р2О5, смешивают с водой и аммонизируют при 71 °С до pH 6. Полученный раствор состава 11—37—О непрерывно поступает на вторую ступень, куда подают аммиак до pH 8,5. На второй ступени получается подвижная пульпа состава 15—39 —О с влажностью 30%. Пульпа поступает в аммонизатор-гранулятор, куда подают ретур, полифосфорную кислоту и аммиак, причем свободная вода полностью удаляется за счет тепла реакции нейтрализации. В полифосфате остается не более 1% влаги. [c.121] В модельных опытах время пребывания в аммонизаторе-гра-нуляторе составляло от 10 до 15 мин, температура 70—100 °С. Полифосфат содержал 21% N и 55% Р2О5. Содержание полиформ на различных стадиях процесса показано в табл. 1У.8. [c.121] На рис. V-22 показана схема нейтрализации полифосфорной кислоты с подачей охлаждающей воды в полифосфорную кислоту непосредственно перед аммонизацией. [c.122] Конденсацию паров воды ведут при температуре 30 °С, что позволяет почти весь аммиак, выделяющийся из реактора 1, вернуть с конденсатом на стадию нейтрализации. Естественную убыль воды восполняют свежей водой, подаваемой в емкость 3. Газы после конденсатора, содержащие следы аммиака, поступают в скруббер (на рис. 1У-22 не показан), орошаемый исходной полифосфорной кислотой, для полной очистрт от аммиака. [c.122] Как уже отмечалось, при введении воды в полифосфорную кислоту содержание полиформ Р2О5 уменьшается в результате гидролиза. Однако такой способ позволяет легче регулировать процесс нейтрализации, а степень гидролиза все же в 3—4 раза меньше, чем по методу двухступенчатой аммонизации (см. табл. 1У.8). [c.123] Разработаны и другие способы, отличающиеся от описанных, в частности, тем, что пульпу, полученную на второй ступени с содержанием воды 46—60%, фильтруют. Твердую фазу гранулируют и сущат [137, 138]. В жидкую фазу добавляют полифосфорную кислоту до pH 4,0—6,5 и аммонизируют ее до pH 7,0. Полученный раствор 10—34—О подают на первую ступень аммонизации [137]. [c.123] Вернуться к основной статье