ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурно-технологические схемы и их системные свойства из "Основные процессы технологии минеральных удобрений" В настоящее время в промышленном масштабе производятся азотные (аммиачная селитра, карбамид, сульфат аммония, кальциевая и натриевая селитры), фосфорные (простой и двойной суперфосфаты), калийные (хлорид и сульфат калия) и комплексные (нитрофоска, нитроаммофоска, фосфаты аммония) минеральные удобрения. Технология их получения в зависимости от используемого сырья, качества конечного продукта, степени отработанности процесса, наличия требуемого оборудования, экологических условий в точке строительства завода и других показателей реализуется по различным схемам. [c.7] Азотные удобрения. Аммиачную селитру получают нейтрализацией 45—58%-й азотной кислоты газообразным аммиаком, выпаркой раствора нитрата аммония и гранулировани-е.м образовавшегося плава. [c.7] Кислота и аммиак, подогретые до 60—80 °С, взаимодействуют в аппарате ИТН (с использованием тепла нейтрализации) при поддержании слабокислой среды. Температура реакционной смеси достигает 125—135 °С, давление—120 кПа, содержание H4NOз — от 62—65% (для кислоты концентрацией 45—49%) до 84% (для кислоты концентрацией 56%). [c.7] В агрегатах большой мощности АС — 67 (рис. 1-1) и АС — 72 концентрированную азотную кислоту подогревают до 75—80 °С, а аммиак — до 120—125 °С. При этом получают раствор аммиачной селитры концентрацией 94—96% при температуре 160—170 °С. Выпарку проводят в одну ступень с подогревом воздухом и паром. Отходящие из нейтрализатора и выпарного аппарата пары промывают раствором NH4NOз. Плав при температуре 190 °С разбрызгивают в башне, гранулируют и охлаждают до 125—130 °С, а затем в псевдоожиженном слое до 45—55 °С. [c.7] Все шире применяют разнообразные схемы с полной рециркуляцией, т. е. возвратом в процесс всего избыточного аммиака и диоксида углерода. Возврат горячих газов после дистилляции сопряжен с затруднениями вследствие возможности засорения трубопроводов твердым карбаматом аммония и коррозии компрессора. В связи с этим наибольшее распространение получили схемы с полным жидкостным рециклом. [c.8] Образующийся в колоннах дистилляции I ступени и фракционирования раствор углеаммонийных солей дросселируют до 0,2—0,5 МПа и направляют в днстилляциоиную колонну II ступени, где при ПО °С полностью отгоняют аммиак и разлагают карбамат аммония. Раствор после этой стадии содержит 60—80% карбамида. Газ после II ступени дистилляции охлаждают и конденсируют, затем обрабатывают в промывной колонне. Здесь при 2—2,5 МПа и 95 °С поглощается до 90% СОг, а остальная часть — при 45 °С в верхней части колонны. Концентрированный раствор углеаммонийных солей сжимают до 20 МПа и направляют в смеситель колонны синтеза. Более подробно процессы синтеза и дистилляции описаны в работе [2], технологическая схема представлена на рис. 1-2. [c.9] Процесс производства включает смешение серной кислоты и концентрата фосфорсодержащей руды в течение 5—7 мин, выдерживание смеси в течение 1—2 ч при температуре ПО—120°С до затвердевания (на схеме не показано). Смесь выгружают на склад, где охлаждают до 40—50 С и периодически перемещивают в течение 7—10 сут. Степень разложения за это время увеличивается с 84—86 до 90—94%, Продукт смещивают с кальцийсодержащими добавками для нейтрализации свободной кислоты, гранулируют методом окатывания, сущат, выделяют товарную фракцию, охлаждают ее, а крупную фракцию дробят и вместе с мелкой возвращают в процесс. Отработанный сушильный агент очищают от пыли и фтора и выбрасывают в атмосферу. [c.9] Двойной суперфосфат производят в две стадии. Вначале получают фосфорную кислоту, наиболее распространенная технология которой основана на процессах экстракции и фильтрации. [c.9] Термический метод получения фосфорной кислоты из элементного фосфора, как правило, для производства удобрений не используют из-за высокой стоимости продукции. [c.10] Двойной суперфосфат — продукт взаимодействия фосфата с фосфорной кислотой. Его получают описанным выше камерным или поточным методом. [c.10] Поточный метод предусматривает смешение реагентов при 50—55 °С в течение 1 ч до разложения фосфорита на 52—53%. сушку пульпы при 90— 95 °С с одновременным доразложеннем сырья до 70—80%, гранулирование, рассев и охлаждение продукта. Отработанный сушильный агент после очистки выбрасывают в атмосферу. [c.10] Калийные удобрения. Основное в нашей стране калийное удобрение — хлорид калия производят двумя способами флотационным и растворением с раздельной кристаллизацией. Флотационным способом перерабатывают сильвинитовые руды предварительно выделяют глинистый шлам, затем разделяют КС1 и Na l. Технологическая схема зависит от содержания нерастворимого остатка в исходных сильвинитовых рудах, а также от степени их измельчения. [c.11] Рассмотрим, например, схему с предварительной флотацией глинистого шлама (рис. 1-6). Руду измельчают в мельнице мокрого помола, рассеивают на сите, глинистый шлам флотируют. После перечистки пенного продукта без дополнительной подачи реагентов пульпу (Ж Т=1,6—2,0) осветляют в сгустителе, шлам промывают и откачивают в отвал, а осветленный раствор — в производственный цикл. [c.11] Сильвинитовую пульпу после шламовой флотации подвергают основной флотации. Пенный продукт после перечистки является концентратом хлорида калия, который обезвоживают в центрифуге и направляют на сушку. Готовый продукт содержит 93—95% КС1 при степени извлечения из руды 90— 92%. Галитовые хвосты (Ж Т=2,4—2,8) разделяют на две фракции крупную фильтруют на вакуум-фильтре, а мелкую предварительно сгущают до Ж Т = 0,8—1,2, а затем тоже фильтруют. [c.11] Галургический способ основан на различной растворимости в воде K I и Na l при температурах 20—25 и 90—100 °С. Он включает следующие процессы дробление сильвинитовой руды, выщелачивание КС1 из сильвинита горячим оборотным маточным раствором, разделение горячего щелока и отвала, осветление от солевого и илистого шлама, кристаллизацию КС1 при охлаждении раствора, нагревание маточного раствора и возвращение его на растворение сильвинита (рис. 1-7). [c.13] Обработку сильвинитовой руды щелоком при 105—115°С производят последовательным смешением прямотоком и противотоком, исключая тем самым выпадение мелких кристаллов Na l на первой стадии. Коэффициент растворения после дополнительной обработки щелоком при 70 °С составляет 0,97. Насыщенный щелок сгущают в отстойниках в присутствии крахмала или полиакриламида. Осветленный раствор медленно охлаждают в многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке, где выделяется крупнокристаллический (не менее 0,15 мм) КС1. Сгущенную пульпу подают на горизонтальные автоматические центрифуги периодического действия, где получают кристаллы КС1 влажностью 5—8%. Их сушат во вращающемся барабане или аппарате с псевдоожиженным слоем при температуре около 100 °С до влажности 1—1,5%. Для устранения слеживаемости кристаллов в пульпу, поступающую на центрифугирование, добавляют алифатические амины (на 1 т КС1 — 200 г аминов). Последние существенно влияют на смачиваемость кристаллов КС1, что ухудшает условия гранулирования продуктов, в состав которых они входят (например, комплексных удобрений). [c.13] Комплексные удобрения. Комплексные (многосторонние) удобрения содержат два или три основных питательных элемента (азот, фосфор, калий), а иногда и другие, например магний, кальций, серу, микроэлементы. Их выпускают в форме твердых (гранулированных) или жидких (ЖКУ) продуктов. Технологию последних [3] можно рассматривать как часть технологии первых, т. е. процессы, их составляющие, сходны, В связи с этим схемы получения ЖКУ здесь не рассматриваются. [c.14] Вернуться к основной статье