4.4 Производство триполифосфата натрия

"ИТС 19-2016. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Производство твердых и других неорганических химических веществ" (утв. Приказом Росстандарта от 15.12.2016 N 1883)

Документ утратил силу или отменен

4.4 Производство триполифосфата натрия

4.4.1 Характеристика производимой продукции

4.4.1.1 Натрия триполифосфат технический модифицированный (ТУ 2148-095-23380904)

Триполифосфат натрия имеет формулу Na5P3O10. Молекулярная масса соли 368 г/моль, ее истинная плотность 2500 кг/м3. Известны две безводные кристаллические формы: высокотемпературная (форма I) и низкотемпературная (форма II). Переходу от формы II до формы I соответствует температурный интервал от 410 до 425 °C. Первая форма триполифосфата натрия называется также "комкующейся", так как растворение ее в воде приводит к образованию плотных комков. Триполифосфат натрия плавится при температуре 622 °C, причем плавление сопровождается разложением триполифосфата натрия до метафосфата натрия (NaPO3)x и пирофосфата натрия Na4P2O7.

В промышленности триполифосфат натрия получают путем прокаливания смеси фосфатов натрия, образующихся при реакции термической или экстракционной фосфорной кислоты с карбонатом натрия (кальцинированной содой).

Технический триполифосфат натрия производства представляет собой свободно текущий порошкообразный материал белого цвета. Основной составляющей продукта является триполифосфат натрия; кроме того, в нем содержатся небольшие количества примесных компонентов - главным образом сульфат натрия (Na2SO4).

Таблица 4.12

Показатели качества технического триполифосфата натрия

Наименование показателей

Норма

1211

1212 "А"

1212 категории 1

1213 категории 2

1226

1231

1232

1233

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 Внешний вид

Белый свободно текущий порошок без посторонних включений

Белый кристаллический порошок без посторонних включений

Белые свободно текущие гранулы, свободные от посторонних включений

Хорошо сыпучие голубые гранулы, свободные от посторонних включений

Хорошо сыпучие зеленые гранулы, свободные от посторонних включений

2 Массовая доля триполифосфата натрия (Na5P3O10), %, не менее

94,0

94,0

94,0

90,0

72,0

94,0

75,0

75,0

3 Массовая доля оксида фосфора (P2O5), %

55,5 - 57,5 <*>

55,5 - 57,5 <*>

56,0 - 57,0 <*>

55,0 - 56,0 <*>

43,0 - 46,0

Не менее 55,5

-

-

4 Массовая доля первой формы (фазы) триполифосфата натрия, %

10 - 70

10 - 60

10 - 60 <**>

10 - 60 <**>

-

-

-

-

5 Массовая доля соединений железа в пересчете на Fe3+, %, не более

0,010

0,010

0,006

0,010

0,010

0,010

-

-

6 Массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

-

-

7 Степень прозрачности раствора триполифосфата натрия с массовой долей 1%, не менее

-

-

90

85

90

-

-

-

8 pH раствора триполифосфата натрия с массовой долей 1%, ед. pH

9,2 - 10,3

9,2 - 10,3

9,4 - 10,0

9,4 - 10,0

9,0 - 9,8

9,4 - 10,0

9,4 - 10,0

9,4 - 10,0

9 Степень белизны, %, не менее

-

-

83

80

85

-

-

-

10 Цвет по Хантеру: <***>

L

не менее 95

не менее 95

-

-

-

Не менее 90

от 40 до 55 вкл.

от 50 до 60 вкл.

a

-

-

-

-

-

-

от 0 до -5 вкл.

от -30 до -35 вкл.

b

-

-

-

-

-

-

от -35 до -45 вкл.

от -2 до +2 вкл.

11 Скорость гидратации:

RON 1 мин

- среднее за отчетный период, °C

91 - 92

81 - 88

-

-

-

-

-

-

- для индивидуальных поставок, °C

88 - 95

78 - 91

-

-

-

-

-

-

RON 5 мин

- среднее за отчетный период, °C

94 - 96

84 - 95

-

-

-

-

-

-

- для индивидуальных поставок, °C

91 - 99

81 - 98

-

-

-

-

-

-

Разность скоростей гидратации, °C, не менее

1,5

1,5

-

-

-

-

-

-

12 Массовая доля летучих веществ, %

0,3 - 1,2

не менее 0,1

-

-

20 - 24

-

Не более 15

Не более 15

13 Насыпная плотность, кг/м3 <****>

-

-

-

-

-

1100 +/- 200

1100 +/- 200

1100 +/- 200

14 Прочность частиц на истирание, %, не более <****>

-

-

-

-

-

20

20

20

15 Скорость растворения, сек, не более <****>

-

-

-

-

-

-

200

200

16 Гранулометрический состав, %:

Массовая доля фракций, проходящих через сито с сеткой:

- 1000 микрон (N 1 по ГОСТ 6613), не менее

-

-

99 <**>

98 <**>

-

-

-

-

- 500 микрон (N 0,5 по ГОСТ 6613), не менее

-

-

85 <**>

85 <**>

-

-

-

-

- 250 микрон (N 0,25 по ГОСТ 6613)

-

-

-

-

Не менее 90

Не более 5

-

-

- 0,150 мм, не менее

75

75

-

-

-

-

-

-

Массовая доля остатка на сите:

- 1600 микрон

-

-

-

-

-

Отсутствие

-

-

- 1180 микрон

-

-

-

-

-

-

не более 15

не более 5

- 1000 микрон

-

-

-

-

-

не более 15

-

-

- 425 микрон

не более 5,0

не более 5,0

-

-

-

не менее 50

не менее 90

не менее 90

- 250 микрон

не менее 90

-

-

Средний гранулометрический состав (d50), микрон

-

-

-

-

-

-

от 650 до 800 вкл.

от 650 до 800 вкл.

<*> Превышение верхнего предела нормы допускается.

<**> Норма для показателя может быть изменена или уточнена по согласованию с потребителем.

<***> Нормы приведены для красителей BASF, при использовании красителей с аналогичными или близкими характеристиками нормы могут быть изменены по согласованию с потребителем.

<****> Норма для показателя гарантируется и определяется периодически 1 раз в 6 мес.

- Триполифосфат натрия, благодаря своей способности удерживать во взвешенном состоянии суспензии многих труднорастворимых соединений, широко применяется совместно с органическими поверхностно-активными веществами в качестве активного компонента синтетических моющих и чистящих средств - в большинстве последних триполифосфат натрия составляет до 50% от массы. Триполифосфат натрия применяется также в нефте- и горнодобывающей промышленности, в производстве синтетического каучука, в текстильной и кожевенной промышленности в качестве диспергатора, в лакокрасочной промышленности в качестве эмульгатора, при производстве цемента, в бумажной промышленности, производстве керамики и др.

- Гарантийный срок хранения триполифосфата натрия - 12 месяцев со дня изготовления продукта.

4.4.2 Описание технологического процесса и схемы

4.4.2.1 Прием сырья

Очищенная от взвеси обессульфаченная экстракционная фосфорная кислота поступает в первый реактор каскадного реакторного узла. Сода с помощью пневмонасоса по пневматическому трубопроводу перекачивается в расходные бункеры каскадного реакторного узла через разгрузители. Очищенный воздух из-под крышки бункера очищается в рукавных элементах и выбрасывается в атмосферу. Кроме этого, сода, уловленная рукавным фильтром, возвращается в шнек подачи соды. Отработанный воздух, выходящий из-под крышек бункеров, очищается от пыли в рукавных фильтрующих элементах, установленных на крышках бункеров, после чего выбрасывается в атмосферу.

Аммиачная селитра прибывает в крытых железнодорожных вагонах упакованная в мешки и разгружается на склад готовой продукции, откуда по мере необходимости доставляется в операционный цех. Активный уголь, упакованный в мешки, привозится на склад автотранспортом.

4.4.2.2 Первая стадия нейтрализации фосфорной кислоты

В отличие от реакторных узлов второй стадии нейтрализации, работающих периодически, каскадный реакторный узел приспособлен для непрерывной работы. Сода из бункера поступает на весовой дозатор. Весовой дозатор подает соду во второй реактор реакторного каскада в таком соотношении с количеством подаваемой фосфорной кислоты, чтобы обеспечить необходимое значение pH суспензии. Фосфорная кислота для нейтрализации подается в первый реактор каскада, и по перетоку постоянно перетекает во второй реактор, где происходит реакция нейтрализации фосфорной кислоты содой. Для предотвращения выброса пены из реактора уровень в нем не должен превышать 1,5 м. Для уменьшения пенообразования может дополнительно применяться синтетический пеногаситель на основе кремнийсодержащих полимеров.

Нейтрализованная пульпа из второго реактора по нижнему перетоку поступает в реактор N 3 каскада. Из этого реактора часть готовой пульпы при помощи погружного насоса возвращается во второй реактор. Готовая пульпа при помощи насоса постоянно откачивается в промежуточную емкость.

Дозировка реагентов осуществляется таким образом, чтобы обеспечить величину pH суспензии от 4,7 до 5,2 ед. pH, что отвечает "металлическому титру" (атомному соотношению Na:P), близкому к единице.

На первой стадии нейтрализации происходят следующие физико-химические превращения:

2H3PO4 + Na2CO3 = 2NaH2PO4 + H2O + CO2

В результате в осадок выделяется основное количество примесных компонентов фосфорной кислоты: фосфаты кальция (около 90%), алюминия и железа (около 98%), а также кремнефториды щелочных металлов (около 90%), и образуется суспензия с соотношением Ж:Т от 10 до 15. Нейтрализация сопровождается выделением значительного количества CO2 (до 40 м3 на 1 т кислоты) и, как следствие, вспениванием реакционной массы. Во избежание выброса пены степень заполнения реактора не должна превышать 70%.

На первой стадии нейтрализации происходит удаление из фосфорной кислоты фтора в виде кремнефторида натрия. Растворимость кремнефторида натрия уменьшается с увеличением pH суспензии; при значениях pH от 4,0 до 5,0 содержание фтора в растворе минимально. При значениях pH более 5,5 осадок кремнефторида натрия разлагается по реакции:

Фтор в виде фторида натрия (NaF) переходит в жидкую фазу (концентрация фтора увеличивается). В связи с этим необходимо особое внимание обращать на качество фильтрата 1-ой стадии нейтрализации, не допуская значительного количества взвесей.

Для очистки фосфорнокислотных растворов от окрашивающих примесей используется активный уголь.

Готовая пульпа 1-ой ступени, поступающая из реакторных узлов высоконапорным насосом под давлением нагнетается в один из двух автоматизированных плиточно-рамных фильтр-прессов периодического действия. При необходимости суспензия в емкости поз. 14-3 подогревается острым паром.

Фильтр-пресс первой ступени нейтрализации представляет собой аппарат горизонтального типа с подвижными фильтровальными плитами, скользящими на роликах по направляющей. Разделение суспензии осуществляется через фильтровальную салфетку, изготовленную из суперкаландрированной полипропиленовой ткани и крепящуюся на поверхности плиты. Аппарат работает в режиме фильтрование-продувка-разгрузка. После накопления слоя осадка в межрамном пространстве фильтра и снижения производительности по суспензии до 9 м3/ч, подача пульпы в него прекращается.

- Осадок с влажностью от 30 до 40% путем последовательного автоматического разъединения плит сбрасывается в бункер фильтра, снабженный винтовым шнеком. Последним осадок по мере поступления перемещается в течку, через которую он сбрасывается в емкость с установленной лопастной мешалкой, где смешивается с промышленной водой с образованием пульпы. Пульпа кека при помощи погружных насосов подается в бак и также перефильтровывается на фильтр-прессе.

Репульпированный шлам при помощи погружных насосов по мере накопления откачивается в приемный бак репульпированного шлама. Пульпа шлама фильтруется на фильтр-прессе. Отфильтрованные растворы промывки шлама сливаются через сборный коллектор фильтра в баки фильтрата. Отмытый осадок при помощи винтового шнека, установленного под бункером фильтра, сбрасывается на репульпацию в насос - дробилку мокрого размола, где он смешивается с подгипсовой водой с образованием суспензии отмытого шлама. Полученная водная пульпа шлама по линии насосом - дробилкой откачивается в бак. Поступающая в бак пульпа отмытого шлама непрерывно откачивается в бак гидрошлама схемы получения экстракционной фосфорной кислоты.

4.4.2.3 Упарка разбавленных растворов

Для повышения концентрации растворов после фильтрации репульпированного шлама на фильтр-прессе N 5 используется установка упарки растворов фосфатов натрия топочными газами с мощностью по упаренной воде до 14 т/ч.

Фильтрат от фильтр-пресса N 5, представляющий собой разбавленный раствор фосфатов натрия (преимущественно мононатрийфосфата NaH2PO4), накапливается в баках-сборниках фильтрата. Из приемных баков раствор, имеющий температуру 50 - 60 °C при помощи горизонтального насоса с постоянным регулируемым расходом подается во входной коллектор теплообменного аппарата. В этот же коллектор поступает и горячий раствор из нижней части испарителя. Фильтрат и циркуляционный раствор смешиваются в коллекторе перед теплообменником, нагреваются в трубках и поступают по раздельным линиям в газоход и на верхнюю решетку испарителя. Нагрев растворов производится паром, поступающим в межтрубное пространство теплообменника. Температура технологических растворов на входе в теплообменник составляет 60 - 70 °C, на выходе - 90 - 99 °C. Отвод парового конденсата производится через конденсатоотводчик в бак - сборник конденсатора. Нагретый раствор подается в испаритель.

Испарение воды в аппарате происходит за счет тепла топочных газов, получаемых в результате сгорания природного газа в топке. Первичный и вторичный воздух для сжигания природного газа поступает в топку от дутьевого вентилятора.

Топочные газы направляются в нижнюю часть испарителя. Регулирование температуры топочных газов в указанном диапазоне проводится за счет изменения расхода газа и вторичного воздуха.

Испаритель представляет собой аппарат пенного типа с двумя провальными решетками. Для снижения температуры топочных газов на входе в аппарат, часть оборотных растворов разбрызгивается форсункой в вертикальном участке газохода, соединяющего топку и испаритель. Частично охлажденные газы с брызгами раствора проходят над поверхностью раствора, и уносятся в вертикальную часть аппарата, снабженную двумя щелевыми решетками. Горячий раствор из теплообменного аппарата подается на верхнюю решетку аппарата. Попадая на поверхность решетки, раствор в восходящем потоке газа создает кипящий слой из крупных капель, интенсивно испаряющих воду. Избыток раствора постоянно проваливается через щели на нижнюю решетку, создавая кипящий слой в средней части аппарата и далее собирается в нижней части аппарата, представляющей из себя накопительный бак.

Упаренные растворы имеют высокую температуру (70 - 80 °C). Для предотвращения накопления осадков в баке-сборнике и испарителе необходимо периодически проводить их осмотр и чистку. Большое количество нерастворимого осадка и быстрое зарастание установки указывает на большое количество осадка в исходном растворе, вызванное, например, разрывами ткани на фильтр-прессе.

Охлажденные до температуры не более 90 °C топочные газы с парами и брызгами раствора проходят через брызгоуловитель с сепаратором, встроенные в верхнюю часть испарителя. Капли раствора отбрасываются направляющими пластинами сепаратора к стенкам брызгоуловителя и стекают с них обратно на верхнюю решетку аппарата.

Тепло, уносимое из испарителя с газами в виде пара, утилизируется в конденсаторах. Подпитка конденсаторов производится подгипсовой водой или водой заводского водооборота. Нагрев воды в конденсаторах осуществляется за счет конденсации водяного пара из влажного горячего воздуха, выходящего из испарителя; нагретая до температуры порядка 70 °C вода стекает в нижнюю конусную часть аппарата и через гидрозатвор попадает в оборотные баки. Из оборотных баков нагретая вода подается в бак кислой воды производства экстракционной фосфорной кислоты или для репульпации шлама.

Охлажденные в конденсаторе газы выбрасываются в атмосферу хвостовым вентилятором.

4.4.2.4 Вторая ступень нейтрализации

Фильтрат первой ступени по мере необходимости погружным насосом откачивается в операционный цех. Из сборника щелок первой ступени периодически направляется в реакторы - нейтрализаторы второй ступени, куда с помощью дозаторов вводится оставшееся количество соды для доведения pH суспензии до 6,0 до 6,5 ед. ("металлический титр" от 1,60 до 1,65). В процессе нейтрализации раствора дигидрофосфата натрия по реакции:

3NaH2PO4 + Na2CO3 = NaH2PO4 + 2Na2HPO4 + H2O + CO2

получается смесь ортофосфатов натрия, в соотношении, необходимом для получения триполифосфата натрия.

Одновременно происходит разложение остатка растворенных кремнефторидов:

Na2SiF6 + 2Na2CO3 = 6NaF + SiO2 + 2CO2

Часть образовавшихся фторидов реагирует с остатками фосфата кальция с осаждением нерастворимого CaF2:

В осадок выделяются также оставшиеся в растворе CaHPO4 и (Al, Fe)PO4.

Примерное распределение потока соды между обеими ступенями нейтрализации отвечает отношению 2:1.

Полученная в реакторах суспензия погружными насосами подается в бак-усреднитель, снабженный змеевиком, а также паровым барботером для поддержания температуры в пределах от 70 до 80 °C.

Далее суспензия горизонтальным высоконапорным насосом подается на фильтр-прессы второй ступени нейтрализации работающие в режиме фильтрование-продувка-разгрузка. Во время разгрузки осадок поступает в бункер и удаляется при помощи винтового шнека в течку, из которой насосом-дробилкой поступает в баки-репульпаторы. Фильтрат, поступающий из фильтра в дальнейшую переработку, должен быть прозрачным, поскольку появление нерастворимого остатка приведет к ухудшению качества триполифосфата натрия.

В баки, зумпфы, реакторы периодически загружается аммиачная селитра в количестве от 2 до 4 кг на 1 т получаемого продукта. Добавление аммиачной селитры необходимо для окисления органических и других примесей, придающих цветность продукту, а также для повышения содержания триполифосфата натрия. Кроме аммиачной селитры в реакторы 2-ой стадии дозируют активный уголь.

При охлаждении из растворов II стадии нейтрализации выпадают кристаллы смешанных фосфатов натрия, которые могут привести к забивке аппаратуры, появлению гарнисажа в баках, изменению состава раствора. С целью избежания этих явлений растворы и пульпы II стадии нейтрализации подогреваются паром.

Отфильтрованные щелока второй стадии нейтрализации после фильтрации на пресс-фильтрах имеют концентрацию от 15% P2O5. Для увеличения концентрации растворов, подаваемых на сушку, до значений 24,0% P2O5 и более они предварительно упариваются за счет использования тепла отходящих газов аппаратов БГС. С этой целью щелока из бака - сборника фильтратов направляются в системы абсорбции аппаратов БГС. Насос непрерывно подает щелока на орошение аппаратов Вентури, в которых происходит испарение воды, а также поглощение из отходящих газов не задержанной в циклоне пыли триполифосфата натрия и фтористых газов. За счет упарки щелоков увеличивается концентрация P2O5.

4.4.3 Получение триполифосфата натрия

Очищенный от примесей щелок примерного состава NaH2PO4 + 2Na2HPO4, содержащий сульфат натрия, а также незначительные количества остальных примесей насосом подается на мокрую абсорбцию сушильных и прокалочной систем, где он дополнительно упаривается и растворяет в себе пыль триполифосфата натрия. За счет этого концентрация раствора повышается до 24 - 25% P2O5. Далее щелока через пневматические форсунки направляются в аппараты БГС сушильного цикла.

При сушке и прокалке продукта протекает сложная химическая реакция с образованием промежуточных форм - пирофосфатов натрия и в конечном итоге, триполифосфата натрия:

2Na2HPO4 = Na4P2O7 + H2O (при температуре 200 °C)

2Na2HPO4 = Na2H2P2O7 + H2O (в области 160 - 240 °C)

2NaH2PO4 + Na2HPO4 = 2Na3HP2O7 + 2H2O

(при температуре 200 °C)

2Na4P2O7 + Na2H2P2O7 = 2Na5P3O10 + H2O

При избытке мононатрийфосфата (металлический титр ниже 1.64) параллельно протекает реакция:

с образованием малорастворимого полифосфата натрия. Повышение температуры продукта выше 350 °C также способствует протеканию этого процесса.

При этом прозрачность водного раствора получающегося триполифосфата натрия уменьшается.

Раствор через форсунку распыляется сжатым воздухом на завесу, которая образуется за счет захвата находящегося в аппарате сухого материала подъемно-лопастной насадкой и его ссыпания вниз в результате вращения барабана.

Завеса частиц материала, на которую осуществляется подача раствора, обеспечивает развитую поверхность контакта фаз, быструю сушку и требуемый гранулометрический состав полупродукта (от 1 до 5 мм). Сушка материала осуществляется горячими топочными газами, полученными при сжигании природного газа в топке. Высушенный продукт из разгрузочной камеры сушильных барабанов транспортируется на сборный ленточный конвейер и далее подается в загрузочную камеру прокалочного аппарата БГС.

Реакция образования триполифосфата натрия на 90 - 95% проходит уже в сушильных барабанах. Это происходит из-за большого времени нахождения материала внутри барабана (за счет обратного шнека и подпорного кольца), высокой температуры на входе в барабан, а также из-за значительного содержания паров воды, которые играют роль катализатора. Процесс дегидратации смеси ортофосфатов протекает в диапазоне температур от 300 до 450 °C. Указанная температура обеспечивается за счет подачи прямотоком в барабан топочных газов с температурой от 900 до 1000 °C. Температура газов на выходе из сушильного барабана находится в интервале от 240 до 280 °C.

В прокалочном барабане завершаются процессы дегидратации ортофосфатов и образования конденсированных форм (в основном триполифосфата), а также протекает процесс образования I-ой формы триполифосфата натрия.

Температура отходящих газов на выходе из прокалочного барабана должна быть в интервале от 300 до 400 °C. Горячий материал поступает в холодильник кипящего слоя. Холодильник кипящего слоя представляет собой противоточный аппарат воздушного охлаждения. Горячий продукт через затворный механизм поступает на наклонную верхнюю решетку аппарата, где он продувается и транспортируется к противоположному концу аппарата в кипящем слое при помощи воздуха, поступающего из-под решетки. Нагретый воздух очищается от пыли в групповом циклоне и в мокром абсорбере, затем, при помощи вентилятора выбрасывается в атмосферу.

Охлажденный продукт из холодильника направляется на технологические цепочки получения порошкового и гранулированного триполифосфата натрия.

При получении порошкового продукта триполифосфат натрия поступает на две молотковые мельницы. Измельчение материала в мельницах происходит за счет помола гранул продукта вращающимися билами мельницы; мелкие частицы воздушным потоком выносятся в циклон, где происходит разделение готового продукта и воздуха. Размолотый триполифосфат натрия из циклона направляется на склад. Очищенный воздух из циклона вентилятором направляется обратно в мельницу.

Измельченный продукт, поступающий на склад, направляется либо в бункеры затарки с последующей упаковкой в полипропиленовые контейнеры или мешки, либо для последующей отгрузки готового продукта навалом.

При получении гранулированного триполифосфата натрия продукт поступает на молотковые дробилки. Для обеспечения максимального выхода товарного продукта в дробилке не устанавливается сито. Измельченный продукт подается в пневмоклассификатор. В пневмоклассификаторе за счет многократного пересеивания частиц продукта на внутренних насадках происходит эффективное отделение пыли (частиц с размерами до 0,25 мм) от крупных гранул потоком воздуха, поступающего под решетку классификатора из атмосферы цеха. Отделение пыли от воздуха осуществляется в циклонах и рукавном фильтре; очищенный от пыли воздух выбрасывается при помощи вентилятора через выхлопную трубу в атмосферу.

Очищенный от пыли гранулированный триполифосфат натрия поступает из пневмоклассификатора на грохоты. Для получения товарного триполифосфата натрия содержание мелких частиц на входе в грохот не должно превышать 2%. Содержание последних определяется расходом воздуха, проходящего через пневмоклассификатор: увеличение расхода воздуха уменьшает содержание пыли в продукте.

Продукт, проходя через грохот, разделяется на два потока: крупные частицы, отсеянные на сетке, а также пыль возвращаются на конвейер, товарная фракция грохота посредством транспортера направляется в бункер гранулированного продукта. По мере необходимости продукт из бункера посредством ленточного конвейера затаривается в полипропиленовые контейнеры.

Схема и описание процесса получения ТПФН приведена на рисунке 4.4 и в таблице 4.13.

Рисунок 4.4 - Блок-схема получения ТПФН

Таблица 4.13

Описание процесса получения триполифосфата натрия

N подпроцесса

Вход

Подпроцесс

Выход

Основное оборудование

Эмиссии (наименование)

1.1

Na2CO3, уголь активированный, аммиачная селитра,

H3PO4

Прием и хранение сырья

Na2CO3, уголь активированный, аммиачная селитра,

H3PO4

Емкости с перемешивающими устройствами

1.2

Na2CO3,

H3PO4

1-я стадия нейтрализации

Раствор фосфата натрия, примеси (кек)

Реактор-нейтрализатор, баковая аппаратура

1.3

Раствор фосфата натрия, примеси (кек)

1-я фильтрация

Фильтрат - раствор фосфата натрия (ж), примеси (кек) - тв

Фильтр пресс

1.4

Примеси (кек), вода

Репульпация, фильтрация

Отмытый кек, фильтрат

Фильтр пресс, баковая аппаратура

1.5

Фильтрат

Упарка

Упаренный фильтрат, пары воды

Испаритель - аппарат пенного типа с провальными решетками, газовая топка

1.6

Упаренный фильтрат

2-я стадия нейтрализации

Фильтрация

Раствор фосфата натрия с твердыми взвесями

Реактор-нейтрализатор, баковая аппаратура

1.7

Раствор фосфата натрия с твердыми взвесями

2-я фильтрация

Раствор фосфата натрия, примеси (кек) - тв.

Фильтр пресс, баковая аппаратура

1.8

Примеси (кек) - тв.

Репульпация, фильтрация

Отмытый кек, фильтрат

Фильтр пресс, баковая аппаратура

1.9

Объединенный фильтрат

Абсорбция от БГС

Упаренный фильтрат

Абсорбер Вентури

1.10

Упаренный фильтрат

Сушка

Смесь фосфатов и полифосфатов натрия

Аппарат БГС, газовая топка

Пыль ТПФН

1.11

Смесь фосфатов и полифосфатов натрия

Прокалка

Триполифосфат натрия

Аппарат БГС, газовая топка

Пыль ТПФН

1.12

Триполифосфат натрия

Охлаждение

Триполифосфат натрия

Аппарат кипящего слоя

Пыль ТПФН

1.13

Триполифосфат натрия

Дробление

Триполифосфат натрия

Молотковые мельницы, молотковые дробилки

Пыль ТПФН

1.14

Триполифосфат натрия

Классификация

Триполифосфат натрия

Пневмоклассификатор, грохот

Пыль ТПФН

1.15

Отходящие газы

Очистка отходящих газов

Очищенные отходящие газы, абсорбционная жидкость и пыль в производство

Циклоны, рукавные фильтры, брызгоуловители, конденсаторы, абсорберы Вентури, абсорбер с провальной решеткой

Пыль ТПФН

4.4.3.1 Газоочистка

Горячие дымовые газы, выходящие из сушильного барабана с температурой от 220 до 250 °C и содержащие пары воды и пыль фосфатов, подвергаются очистке от пыли в одиночном циклоне, снабженном двойным пылевым затвором.

Газы протягиваются хвостовыми вентиляторами через установку абсорбции, орошаемую циркулирующими растворами. Установка включает абсорбер Вентури, брызгоуловитель и бак сбора абсорбционной жидкости. Растворы разбрызгиваются в верхней части абсорбера Вентури форсункой; проходя совместно с нагретыми газами через аппарат, растворы поглощают пыль и частично упариваются, а затем сливаются в бак-сборник. Брызги упаренных растворов частично уносятся потоком газа в брызгоуловитель, где улавливаются и через слив в нижней части стекают в бак-сборник. Очищенные газы после брызгоуловителя хвостовыми вентиляторами направляются в высотную выхлопную трубу и выбрасываются в атмосферу.

Отходящие газы узла прокалки очищаются по аналогичной схеме. Газы с температурой от 300 до 400 °C проходят последовательно одиночный циклон, орошаемый абсорбер, брызгоуловитель и вентиляторами выбрасываются в атмосферу. Орошение абсорбера осуществляется циркулирующими растворами, которые выводятся в бак щелоков.

Доочистка воздуха от пыли триполифосфата натрия, выбрасываемого после группового циклона после холодильника кипящего слоя, осуществляется в мокром абсорбере с провальной решеткой. Запыленный воздух входит через штуцер нижней части аппарата. На верхнюю часть щелевой решетки аппарата постоянно подается циркулирующий раствор из бака-сборника.

4.4.4 Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов

Расходные нормы сырья и энергоресурсов приведены в таблице 4.14.

Таблица 4.14

Нормы расхода сырья на 1 т триполифосфата натрия

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов

Норма расхода достигнутая на момент составления технологического регламента

Апатитовый концентрат, натура, т

1.67

Фосфорная кислота

0.64

Сода кальцинированная, натура, т

0.78

Селитра аммиачная, натура, т

0.002

Уголь активированный, натура, т

0.0005

Топливо условное, т.у.т.

0.34

Пар, Гкал

0.49

Электроэнергия, квт*ч

150

Сжатый воздух, нм3

240

Вода оборотная

11.5