Разработка выпарного аппарата с заданной годовой производительностью 165 тыс. тонн/год - Дипломная работа

Фосфорная кислота имеет большое значение как один из важнейших компонентов питания растений. Фосфор используется растениями для построения своих самых жизненно важных частей - семян и плодов. Различные соли фосфорной кислоты широко применяют во многих отраслях промышленности, в строительстве, разных областях техники, в коммунальном хозяйстве и быту, для защиты от радиации, для умягчения воды, борьбы с котельной накипью и изготовления различных моющих средств. Одним из методов производства фосфорной кислоты является сернокислотное разложение апатитового концентрата в полугидратном режиме с образованием экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) полугидрата сульфата кальция и фторсодержащих газов, с последующим разделением осадка фосфогипса и фосфорной кислоты на карусельных вакуум-фильтрах, упариванием полученной кислоты до массовой доли Р2О5 52,0-54,0 и абсорбцией фторсодержащих газов.Для перекачивания пульпы и кислот используют, погружные насосы, для создания вакуума - водокольцевые вакуум-насосы или паровые вакуум-эжекционные установки. Для усовершенствования этого способа необходима разработка эффективного массообменного аппарата «воздух - пульпа» с замкнутым циклом охлаждающего воздуха - для повышения степени насыщения, а значит, уменьшения объемов охлаждающего воздуха и абсорбционной аппаратуры. В схеме производства экстракционной фосфорной кислоты предусмотрены следующие системы очистки фторсодержащих газов, выделяющихся в технологическом процессе: абсорбция фтора из газов после выпаривания фосфорной кислоты с получением кремнефтористоводородной кислоты массовой долей от 18,0 % до 22,0 %, направляемой на переработку в производство фторида алюминия или на СНКС, санитарная очистка газов, состоящая из пяти систем: от экстрактора и дозревателя; Из испарителей вместе с паром уносилась фосфорная кислота, а в промывных башнях получалась кремнефтористоводородная кислота с увеличенным содержанием Р2О5 (0,5-0,7%). Подогретая в теплообменниках кислота поступает в испаритель 2, а оттуда снова возвращается в рециркуляционный бак.Фосфорной кислотой упрощенно называют ортофосфорную кислоту (о-фосфорная кислота). Продукционная упаренная экстракционная полугидратная фосфорная кислота должна соответствовать требованиям СТП 113-00203648-098-2000, приведенным в таблице Массовая доля SO3, % не более 3,5 (допускается 4,0 при условии суммы примесей не более 8,0) 2,5 Экстракционная упаренная фосфорная кислота с массовой долей от 52,5 до 54,0 % в пересчете на Р2О5 представляет собой маслянистую жидкость зеленовато-коричневого цвета с сильно выраженными кислотными свойствами, негорючая, не образует при нагревании взрывоопасных смесей, хорошо растворима в воде в любых пропорциях. При температуре 284 °С и атмосферном давлении происходит дегидратации ортофосфорной кислоты и превращение ее в полифосфорную Н4Р2О7 и метафосфорную НРО3 кислоты: 2Н3РО4-Т®Н4Р2О7 Н2О, Н4Р2О7-Т®2НРО3 Н2О, Физические свойства растворов фосфорной кислоты приведены в таблицах 2 и 3.Давление в среднем слое труб трубах рассчитываем по формуле: (1.5) давление вторичных паров, Па; Согласно правилу Бабо раствор будет кипеть при той же температуре, что и температура кипения воды при давлении насыщенных паров = 0,838 кг/см2 коэффициент использования трубной решетки т.к. в трубной решетке циркуляционная труба отсутствует для выбранного аппарата, то или Принимаем в соответствии с ранее выбранным аппаратом [11, стр. Принимаем, что аппарат установлен на 4 опорах, тогда нагрузка приходящаяся на одну опору: Gоп = 0,257/4 = 0,0645МН. Скорость газа в интервале устойчивой работы колпачковых тарелок определяется из уравнения: , где (2.3) с-коэффициент для колпачковых тарелок определяется из графика [8, с.31 рис 4.9], расстояние между тарелками принимается в зависимости от их типа и диаметра аппарата, принимаем Нт=600 мм, с=500;Контроллер принимает дискретные и аналоговые входные сигналы, формирует управляющие дискретные, аналоговые и импульсные выходные сигналы, реализует логические операции, производит отсчет времени, счет событий, выполняет арифметические операции над аналоговыми и целочисленными величинами, а также выполняет дополнительные более сложные операции такие, как регулирование, фильтрация, интегрирование, кусочно-линейная интерполяция по времени и по параметру и ряд других операций. Контроллер ЛОМИКОНТ содержит встроенную, непрерывно функционирующую программно-аппаратную систему контроля, которая обнаруживает большинство возможных неисправностей. Сигнал от преобразователя поступает на аналоговый вход «Ломиконт Л-112», где с помощью алгоритма управления вырабатывается управляющее воздействие, которое в виде унифицированного токового сигнала снимается с дискретного выхода «Ломиконт Л-112». Также сигнал с «Ломиконт Л-112» о уровне поступает на пульт инженера технолога, где выводится на видеотерминал и на печатающее устройство. С дискретного выхода «Ломиконт Л-112» сигнал, через бесконтактный реверсивный пускатель (поз.4б), поступает на клапан «Мазонейлан» с электр

Фосфорная кислота имеет большое значение как один из важнейших компонентов питания растений. Фосфор используется растениями для построения своих самых жизненно важных частей - семян и плодов. Фосфорные удобрения способствуют повышению урожайности различных сельскохозяйственных культур. Они также благоприятно действуют на почву, способствуя ее структурированию изменению растворимости других содержащихся в почве веществ и подавлению некоторых образующихся вредных органических веществ.

Различные соли фосфорной кислоты широко применяют во многих отраслях промышленности, в строительстве, разных областях техники, в коммунальном хозяйстве и быту, для защиты от радиации, для умягчения воды, борьбы с котельной накипью и изготовления различных моющих средств. Одним из методов производства фосфорной кислоты является сернокислотное разложение апатитового концентрата в полугидратном режиме с образованием экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) полугидрата сульфата кальция и фторсодержащих газов, с последующим разделением осадка фосфогипса и фосфорной кислоты на карусельных вакуум-фильтрах, упариванием полученной кислоты до массовой доли Р2О5 52,0-54,0 и абсорбцией фторсодержащих газов. Полугидратный процесс характеризуется техническими сложностями, связанные с повышенной температурой, выделением фтористых газов. Полугидратный процесс более чувствителен к отклонениям технологического режима, так как осуществляется в более узких интервалах температуры и концентраций Р2О5, САО, SO3 в жидкой фазе. Поэтому очень важным условием стабильной и эффективной работы полугидратных систем является оснащение их надежной системой контроля и автоматического регулирования, применения АСУТП.

Отходами в производстве ЭФК являются газообразные соединения фтора, а также сульфат кальция в виде полугидрата (фосфополугидрат). Фтор выделяется в газовую фазу в виде SIF4 и HF. Вопросы улавливания и утилизации фтора в производстве ЭФК нашли свое рациональное решение путем водной абсорбции фтористых газов и используемой получаемой таким образом кремнефтористоводородной кислоты для производства фторсодержащих солей.