Физико-химические основы экстракционного способа получения фосфорной кислоты. Технологическая схема получения экстракционной фосфорной кислоты дигидратным способом. Принцип работы двухступенчатого экстрактора. Экология в производстве фосфорной кислоты.
Аннотация к работе
В 1985 году к кафедре «Химическая технология неорганических веществ» присоединили кафедру «Технология электротермических производств» и в 2010 году специализацию «Электрохимическая технология», до 1988г. объединенной кафедрой «Технология неорганических веществ» заведовал О.М. В 1995 года на кафедре открыта новая специализация «Химическая технология взрывчатых веществ и пиротехнических средств», а с 2008 года ведется подготовка по специализациям «Нанотехнология» и «Ядерно-химическая технология», «Мембранная технология». На кафедре работали и работают известные ученые Ананьев Н.И. к.т.н., доцент; Шолаков А. к.т.н., доцент; Бугенов Е.С. д.т.н., профессор; Анарбаев А.А. д.т.н., профессор.; Гильманова Г.Б. к.т.н., доцент; Миркина Л.И. к.т.н., доцент; Айткулов Д.К. д.т.н., профессор; Оспанов С.С. к.т.н., доцент; Утебаев А.А. к.т.н., доцент; Тлеуова С.Т. к.т.н., доцент; Сатаев М.С. д.т.н., профессор; Кадырбаева А.А. к.т.н., доцент; Кошкарбаева Ш.Т. к.т.н., доцент; Каратаева Г.Е. к.т.н., доцент; Барлыбаев М.Р. к.т.н.; Болысбек А.А. к.т.н., доцент; старшие преподаватели Ескендирова М.М., Жулдызбаева С.Е.; Ермеков С.Р. магистр. На кафедре по специальности 05.17.01 - «Технология неорганических веществ» - успешно функционировала аспирантура и докторантура, которую окончили и защитили докторские диссертации Жантасов К.Т., Бажиров Н.С., Бестереков У., Анарбаев А.А., Батькаев И.И., Протопопов А.В., Айткулов Д.К., Жекеев М.К., Алтеев Т.А., Батькаев Р.И. и более 50 кандидатских диссертаций. Профессор кафедры Жантасов К.Т. в 2006 году был удостоен звания «За развитие науки в Республике Казахстан», а в 2007 году получил грант «Лучший преподаватель ВУЗА» Республики Казахстан,в 2012 году доценту Тлеуовой С.Т присвоено звание «Почетной работник образования РК».Экстракционный метод получения фосфорной кислоты основан на разложении природных фосфатов серной кислотой по реакции [2]: . Разложение приводит к увеличению расхода серной кислоты, а так же снижает степень извлечения P2O5 в целевой продукт вследствие образования нерастворимых фосфатов железа при концентрациях P2O5 выше 40% и - при более низких концентрациях. Растворимые фосфаты магния, железа и алюминия снижают активность исходной фосфорной кислоты, а так же уменьшают содержание усвояемых форм P2O5 в удобрениях при последующей переработке фосфорной кислоты. В системе сульфат кальция может существовать в трех формах: одной безводной (ангидрита ) и двух кристаллогидратов (гемигидрата и дигидрата или гипса ). Температурные и концентрационные области кристаллизации приведенных форм определяются соотношениями давлений паров над раствором и давлений диссоциации обратимых реакций превращения гипса в геминидрат или ангидрит и гимигидрата в ангидрит.4 Схема получения экстракционной фосфорной кислоты дигидратным способом [7]: 1 - бункер фосфатного сырья; 2 - дозатор; 3 - двухступенчатый экстрактор; 4 - сборник серной кислоты; 5 - погружные насосы; 6 - расходомер серной кислоты; 7 - погружной насос (циркуляционный); 8 - испаритель; 9 - брызгоуловитель; 10 - конденсатор; 11 - барботажный нейтрализатор; 12 - лотки карусельного вакуум-фильтра; 13 - ресиверы (сепараторы); 14 - промежуточный сборник суспензий - после регенерации фильтровальной ткани; 15, 16, 17 - барометрические сборники: для первого (основного) фильтра (15), для оборотной фосфорной кислоты (16), для промывного фильтра (17) В этот же реактор погружными насосами 5 вводят оборотную фосфорную кислоту из барометрического сборника 16 и циркуляционную суспензию после вакуум-испарительной установки 8[кратность циркуляции (8?12):1] и серную кислоту из сборника 4. Из первого реактора суспензия перетекает во второй, откуда основная часть ее погружным насосом 7 подается в вакуум-испаритель 8, представляющий собой резервуар, в котором вауум-насосом поддерживают пониженное давление. После прохождения зон фильтрации и промывок каждый лоток с помощью направляющих автоматически опрокидывается для выгрузки лепешки фосфогипса. Первый фильтрат Ф1 направляется в сборник готовой продукции, а часть его переливается в барометрический сборник оборотной кислоты 16, куда также поступает и второй фильтрат Ф2, полученный в процессе промывки осадка третьим фильтратом Ф3.5 Схема смесительно-отстойного экстрактора [3]: 1 - смеситель; 2 - отстойник; а - легкая фаза; б - тяжелая фаза; в - конечный продукт (тяжелая фаза); г - конечный продукт (легкая фаза) Каждая ступень смесительно-отстойного экстрактора состоит из смесителя, где жидкости перемешиваются до состояния, возможно более близкого к равновесному, и отстойника, где происходит отделение экстракта от рафината. Легкая фаза а попадает в смеситель 1 первой ступени, куда параллельным током поступает тяжелая фаза из отстойника 2 следующей (второй) ступени. После смешения фазы расслаиваются в отстойнике первой ступени, из которого тяжелая фаза отводится в качестве конечного продукта в, а легкая фаза направляется во вторую ступень.
План
Содержание
История кафедры «Химическая технология неорганических веществ»
1. Физико-химические основы экстракционного способа получения фосфорной кислоты
2. Технологическая схема получения экстракционной фосфорной кислоты дигидратным способом
2.1 Конструкция и принцип работы двухступенчатого экстрактора