Технология неорганических веществ и минеральных удобрений (стр. 44 )

Для обеспечения минимального содержания Р2О5 в кристаллах нитрата кальция (менее 0.35%) отношение расхода свежей азотной кислоты к расходу суспензии на одном фильтре должно быть на уровне 0.14.

Промывная кислота отсасывается из полости 2-го барабана фильтра через сепаратор в емкость промывной кислоты и далее насосом возвращается в распределительный сборник и в 1-ый аппарат для разложения апатита.

Промытые кристаллы нитрата кальция после фильтра вместе с циркулирующим плавом нитрата кальция поступают в плавильный бак.

Плав нитрата кальция насосом для циркуляции подается через распределительный бак к фильтрам. В плавильном баке поддерживается постоянный уровень за счет выдачи части циркулирующего плава от насоса в расходный бак нитрата кальция.

Для удобства транспортировки и дальнейшей переработки кристаллы нитрата кальция в плавильном и расходном баках переводятся в расплав. Температура плава (600С) поддерживается подачей пара в змеевики.

Из расходного бака плав нитрата кальция насосом подается в гидроциклон для отделения шлама, а затем поступает в питательный бак, откуда направляется в отделение конверсии.

Маточный раствор после холодильника азотной кислоты поступает в 1-ый нейтрализатор. Сюда же для получения готового продукта с заданным соотношением N:Р2О5 =1:1 и предотвращения загустевания пульпы из расходного бака насосом подается раствор аммиачной селитры. Температура в расходном баке (1100С) поддерживается подачей пара в обогревающий змеевик.

Процесс нейтрализации осуществляется при температуре 1250С под атмосферным давлением газообразным аммиаком.

Частично нейтрализованный раствор из 1-го нейтрализатора (рН=2.6…3.0) перетекает во 2-ой, где нейтрализуется до рН =5.6…6.0.

Нейтрализованная пульпа из 2-го нейтрализатора самотеком поступает в бак для питания выпарного аппарата. С целью поддержания необходимого значения рН в бак подведен газообразный аммиак. Температура в баке (1250С) поддерживается подачей пара в обогреваемый змеевик. Бак для питания выпарного аппарата имеет объем, обеспечивающий запас нейтрализованной пульпы на 4 ч. Пульпа нитрофосфата с содержанием воды 18… 20% из бака для питания выпарного аппарата подается насосом через подогреватель, в котором нагревается до 140 0С, в 1-ый выпарной аппарат (рис 5). Здесь пульпа упаривается до содержания воды 2-3% под разрежением 18 –24 кПа (40-180 мм рт ст) при температуре 1800С.

Рис. 4. Принципиальная технологическая схема отделения выпарки нитроаммофосной пульпы: I - гидрозатвор скруббера фтора I ступени; 2 - скруббер фтора I ступени; 3,11,14 - насосы; 4-конденсатор I ступени; 5 - гидрозатвор конденсатора I ступени; 6 - брызгоотделитель I ступе­ни; 7 - вакуум-эжектор I ступени; 8 - подогреватель раствора нитроаммофоса; 9 - гидрозатвор скруббера П ступени; 10 - скруббер фтора II ступени; 12 - I конденсатор П ступени; 13 - I брызгоотделитель И ступени; 15 - гидрозатвор конденсатора II ступени; 16 - П 'конденсатор II ступени; 17 - II брызгоотделитель II ступени; 18 - вакуум-эжекторы II ступени; 19 - конденсатор вакуум-эжектора; 20 - скруббер аммиака; 21 - конечный скруббер аммиака; 22 - вентилятор вы­тяжки из гранбашни; 23-1 выпарной аппарат; 24 - II выпарной аппарат; 25 - перегреватель ам­миака; 26 - гидрозатвор II выпарного аппарата

Соковый пар отделяется в сепараторе 1-го выпарного аппарата, и поступает в скруббер фтора 1-ой ступени, а упаренная пульпа перетекает во 2-ой выпарной аппарат, где упаривается до содержания воды н/б0.5% под разрежением 87–93кПа (700 мм рт ст) при температуре 180–1850С.

Во избежание разложения аммиачной селитры температура в выпарных аппаратах не должна превышать 1850С. С этой целью недопустимо снижение рН пульпы нитрофосфата до 4.0.

Образовавшийся соковый пар отделяется в сепараторе второго выпарного аппарата и напрвляется в скруббер фтора 2-й ступени, а плав NР поступает в гидразатвор. С целью улучшения качества продукта и предотвращения его разложения в гидразатворе поддерживается значение рН 4.9…5.0 газообразным аммиаком, предварительно подогретым в перегревателе до температуры 1500С.

В скруббере фтора 1-й ступени соковый пар орошается раствором аммиачной селитры, циркулирующей в контуре: гидразатвор– насос– скруббер. Свежий раствор из отделения конверсии СN постоянно подается в гидразатвор скруббера фтора 1-й ступени в количестве 2..5т/ч (см. рис. 6), а избыток по переливу возвращается в расходный бак раствора аммиачной селитры в мокрое отделение (см. рис.4).

Рис. 6. Принципиальная технологическая схема отделения конверсии нитрата кальция и выпарки раствора аммиачной селитры:

I - компрессор; 2 - концевой холодильник; 3 - испаритель ам­миака; 4 - абсорбционная колонна; 5,12,14,20,27,28,31,33, 36, 40 - насосы; 6 - I и П холодильники абсорбирующего раствора; 7 - Ш холодильник абсорбирующего раствора; 8 - холодилвник раствора аммиачной селитры рецикла; 9 - реактор конверсии;10-сосуд для корректировки рН; II - мешочный фильтр для удале­ния мелких частиц; 13 - барабанный ротационный фильтр; 15 - гидрозатвор фильтра; 16 - гидрозатвор конденсата; 17 - сепа-

ратор для раствора аммиачной селитры; 18 - конденсатор для вакуум-насоса; 19 - ленточный конвейер; 21 - холодильник кон­денсата; 22 - конвейер подичи карбоната кальция в сушилку; 23 - сушилка; 24 - конвейер; 25 - сосуд для регулировки рН; 26 - расходный резервуар азшиачной селитры; 29 -' подогрева­кипятильник; 32 - емкость для хранения 92 % амми­ачной селитры; 34 - гидрозйтвор брызгоуловителя аммиачной се­литры; 35 - брызгоуловителч; 37 - конденсатор выпарного аппа­рата; 38 - гидрозатвор конденсатора; 39 - конденсатор к эжек­тору

Соковый пар после скруббера 1-й ступени проходит конденсатор 1-й ступени, брызгоотделитель 1-й ступени. Конденсат отводится в гидразатвор скруббера 1-й стуупени, а несконденсировавшиеся пары и газ отводятся при помощи вакуум-эжектора 1-й ступени, который создает разрежение на 1-й ступени выпарки.

Аналогично происходит очистка сокового пара из сепаратора для второго выпарного аппарата.

Разрежение на 2-й ступени выпарки создается вакуум-эжектором с промежуточным конденсатором.

Газы после конденсатора вакуум-эжектора, содержащие незначительное количество аммиака, направляются в скруббер аммиака, орошаемый технологической водой с Т=400С с целью абсорбции аммиака.

Технологический конденсат после обоих конденсаторов 2-й ступени, конденсатора вакуум-эжектора, содержащий аммиак, собирается в гидразатвор конденсатора 2-й ступени, после которого по переливу объединяется с конденсатом из гидразатвора скруббера 1-й ступени и скруббера аммиака и самотеком направляется на установку отпарки аммиака.

Содержащийся в соковых парах фторид кремния реагирует с водным раствором аммиака по реакции

SiF4 +4NН3 +Н2О =SiО2 +4 NН4F (19)

Выделяющийся при этом кремнегель может оседать на стенках конденсаторов 2-й ступени, так как в них мало конденсируется влаги. Во избежание этого осуществляется постоянная циркуляция конденсата из гидразатвора конденсатора 2-й ступени насосом через конденсаторы 2-й ступени.

Газы и пары после скруббера аммиака поступают в конечный скруббер, орошаемый подкисленной промывной водой, после чего сбрасываются в атмосферу, а промывная вода возвращается на установку очистки промывных вод.

Упаренный до концентрации 99.5% плав нитрофосфата из гидрозатвора 2-го выпарного аппарата поступает в бак-смеситель (рис. 7), в котором смешивается с хлористым калием, предварительно высушенным (остаточная влага 0.2%), измельченным (диаметр частиц 1.2 мм) и охлажденным в холодильнике до температуры 400С в соотношении, обеспечивающем получение готового продукта нитроаммофоски заданного состава.

Рис. 5. Принципиальная технологическая схема отделения предварительной обработки и сушки хлорида калия и готового продукта:

I - питательный конвейер; 2 - бункер; 3,32 - ленточные весовые дозаторы; 4 - топка; 5 - су­шилка; 6 - конвейер; 7 - дробилка; 8 - элеватор; 9,20 - грохоты; 10,34 - циклоны; II, 12 -элеваторы; 13 - холодильник; 14 - бункер; 15 - ленточные весы; 16 - бак-смеситель; 17 - по­воротное днище: 18 - конвейер ретура; 19 - воздуходувка для сбросного воздуха; 21 - ленточ­ный конвейер; 22 - ковшовый элеватор; 23 - питатель для грохота отсортировки крупной фрак­ции; 24 - грохот для отсортировки крупной фракции; 25 - грохот для отсортировки мелкой фрак­ции; 26,27 - элеваторы ретура; 28 - холодильник гранул; 29 - нагнетательный вентилятор; 30 - ленточные весы для продукта; 31 - припудривающий барабан; 33 - расходный бункер припудриваю­щего агента

Смесь плава нитрофосфата и хлористого калия из бака-смесителя подается во вращающийся гранулятор и распыляется в верхней части грануляционной башни.

Температура в баке-смесителе составляет 1500С.

При падении по высоте гранбашни (высота падения 55м) капли плава охлаждаются встречным потоком воздуха и кристаллизуются в виде гранул. Охлаждающий воздух входит в нижнюю часть башни через проемы в ее стволе и отсасывается вентиляторами, установленными в вытяжных трубах на башне. Для равномерного распределения воздуха по сечению башни установлено 6 вентиляторов.

Грансостав готового продукта зависит от температуры смеси, подаваемой в гранулятор, и от частоты вращения гранулятора. Она должна быть 550–570 оборотов в минуту. Гранулы готового продукта выводятся из нижней части гранбашни с помощью поворотного днища.

Ленточным конвейером продукт подается на рассев. Мелкая фракция в качестве ретура подается на верх гранбашни, крупная в дробилку, а затем на грохота для рассева.

Крупная фракция (более 4мм) ленточным конвейером подается в дробилку, после чего снова поступает на рассев. Мелкая фракция (менее 1мм) проходит систему конвейеров и элеваторами ретура подается на верх гранбашни. Затем конвейерами ретура в бак-смеситель.

Товарный продукт конвейером подается в холодильник гранул, где охлаждается от 800С до 400С в псевдоожиженном слое. Во избежание увлажнения гранул воздух, подаваемый на псевдоожижение в две секции холодильника, подогревается в воздушном подогревателе. Воздух из холодильника гранул отсасывается воздуходувкой, проходит систему циклонов для удаления пыли готовой продукции и выбрасывается в атмосферу.