ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство удобрений с гранулированием солевых плавов из "Основы технологии комплексных удобрений" В рассмотренных выше процессах на стадии сушки образуются большие объемы отходящих газов, загрязненных примесями аммиака, фтора и других соединений. Это требует сооружения в составе производств комплексных удобрений громоздких систем абсорбции, затраты на которые составляют значительную часть (30—40%) от общей стоимости используемого оборудования. [c.245] От этого недостатка свободны процессы, основанные на переработке плавов. Их общим признаком является удаление избыточной влаги из нитратно-фосфатного раствора, получаемого при аммонизации азотной и фосфорной кислот, в вакуум-выпарных аппаратах или за счет тепла химической реакции (последнее требует использования концентрированных кислот). [c.245] Поскольку температура плавления смеси нитрата аммония с моноаммонийфосфатом значительно ниже температур плавления отдельных компонентов (см. разд. П1.4), нитратно-фосфатный раствор может быть упарен до состояния плава, содержащего 0,5—1,0% влаги, без опасности термического разложения. Как следует из диаграмм плавкости [198], NP-плав с соотношением iN P205=l l и содержанием влаги 5% становится насыщенным относительно моноаммонийфосфата при 170°С. Более глубокое упаривание плава до 0,5—1,0% влаги сопровождается частичной дегидратацией ортофосфатов аммония и образованием полифосфатов, снижающих температуру плавления солевой смеси. Поэтому уменьшение влажности плава с 5 до 0,5—1,0% не сопровождается увеличением в нем содержания твердой фазы. [c.245] Так как перерабатываемый плав имеет приблизительно ту же влажность, что и готовый продукт, стадия сушки, связанная с удалением влаги из получаемого удобрения за счет тепла топочных газов и характеризующаяся низким тепловым коэффициентом полезного действия, в данном процессе отсутствует. В случае получения NPK-удобрений плав перед гранулированием или непосредственно в грануляционном аппарате смешивают с калийной солью. [c.245] Нитратно-фосфатный раствор из сатуратора влажностью 22—26% поступает в сборник 12, откуда его насосом 34 направляют в вакуум-выпарной аппарат 13 с выносной греющей камерой и естественной циркуляцией. Упаривание раствора проводят при остаточном давлении 28—30 кПа и температуре 170 °С. В греющую камеру вакуум-выпарного аппарата подают греющий пар под давлением 1,3—1,5 МПа. Выделяющаяся при выпаривании парогазовая смесь поступает в конденсатор 31, где конденсируются пары воды. Несконденсировавшиеся пары и газы вакуум-насосом 32 подают на очистку в орошаемый водой абсорбер 33 и далее вентилятором 28 выбрасывают в атмосферу. [c.247] Плав нитроаммофоса влажностью до 1% из вакуум-выпарного аппарата поступает в обогреваемый сборник 14. Отсюда плав насосом 15 подают в напорный бак 16 и далее в грануляционную башню 19. [c.247] При получении NPK-удобрений плав нитроаммофоса в смесителе 17 смешивают с хлоридом калия. [c.248] Как показано в разд. П1.4, за счет реакций, протекающих при взаимодействии NP-плава с хлоридом калия, вязкость солевой системы увеличивается во времени. В связи с этим время пребывания КС1 в смесителе должно быть минимальным (как правило, не более 30 с). [c.248] Разбрызгивание плава в грануляционной башне осуществляется грану-лятором центробежного типа с конической перфорированной оболочкой. Образующиеся при разбрызгивании капли плава кристаллизуются в процессе падения за счет охлаждения их воздухом, протягиваемым через башню вентилятором 20. [c.248] Упавшие на дно башни гранулы удаляют скребком и подают в холодильник 23, где они охлаждаются воздухом с 85—95 до 40—45 °С. Б процессе охлаждения происходит и некоторая подсушка гранул. Далее гранулированный продукт проходит классификацию и кондиционирование. Ретур, представляющий собой гранулы нестандартной крупности, возвращают на растворение в сборник плава 14. Количество ретура обычно не превышает 5—8% от количества готового продукта. [c.248] При использовании экстракционной фосфорной кислоты содержащиеся в ней примеси в процессе аммонизации смеси кислот образуют осадки, которые затрудняют дальнейшую переработку нитратно-фосфатного раствора. При длительных остановках производства происходит укрупнение кристаллических частиц в плаве, что впоследствии нарушает нормальный режим его гранулирования. [c.248] К числу недостатков процесса следует отнести также неравномерное распределение плава по сечению грануляционной башни, что приводит к тому, что температура гранул в зонах с повышенной плотностью орошения на 15—20 °С превышает среднюю температуру гранул в башне и на 30—40 °С температуру гранул в слабоорошаемом центре башни. Образование в грануляционной башне зон с повышенной температурой отрицательно сказывается на процессах кристаллизации плава. Для центробежного гранулятора характерен также относительно узкий интервал колебаний нагрузки без ухудшения гранулометрического состава получаемого продукта. Применение для разбрызгивания NP- и NPK-плавов статических или вибрационных грануляторов затруднено присутствием в плавах твердой фазы. [c.248] МЫХ при разбрызгивании расплавленных смесей, что, в свою очередь, осложняет их кристаллизацию и требует значительного увеличения высоты грануляционных башен (см. рис. IV-19). Грануляционные башни с высотой падения гранул 40 м обеспечивают переработку NPK-плавов с отношением К2О к N и Р2О5, не превышающим 0,5. При большем содержании К2О для полной кристаллизации высоковязких плавов необходимо увеличение высоты падения гранул до 50—60 м. [c.249] Устранить указанные недостатки можно при гранулировании плавов путем их охлаждения и кристаллизации на поверхности твердой фазы. В качестве последней выступают частицы ретура и хлорида калия (см. разд. IV.3). Блок-схема такого процесса приведена на рис. УП1-4. [c.249] При безуиарочном способе получения плава процесс нейтрализации проводят при остаточном давлении 40—50 кПа для снижения температуры получаемого плава до 165—175 °С и предотвращения опасности его термического разложения. Значение pH плава не должно быть ниже 3,1—3,3, что предотвращает выделение в газовую фазу кислых компонентов. [c.250] Полученный NP-плав направляют на гранулирование. При получении удобрений типа нитроаммофоса процесс охлаждения, кристаллизации и гранулирования плава можно проводить в аппаратах типа БГС или РКСГ, аппаратах барабанного типа или двухзальных смесителях. В случае получения нитроа ммо-фосок предпочтение отдается аппаратам двух последних типов с учетом необходимости обеспечения хорошего контакта плавов с калийной солью. Поскольку основные показатели гранулирования мало зависят от количественного распределения КС1 между плавом и твердой фа юй в грануляторе (см. разд. IV.3), более технологичным является вариант подачи всего количества калийного компонента в гранулятор вместе с ретуром. [c.250] Оптимальное отношение количества твердой фазы, включающей ретур и КС1, к количеству NP-плава составляет 1,2— 1,5, время гранулирования около 7 мин, температура шихты 70—80 °С. Требуемый температурный режим поддерживают подачей в гранулятор воздуха, отводящего часть тепла, вводимого с плавом. В этих условиях, с одной стороны, обеспечиваются хорошие показатели гранулирования, с другой — парциальные давления аммиака и фтора столь низки, что не требуется специальной очистки отходящих газов от этих компонентов. Они подвергаются лишь сухой очистке от пыли. [c.250] Далее гранулированный продукт проходит стандартные стадии дообработки — классификацию, охлаждение, кондиционирование. [c.250] По сравнению с процессами, включающими стадию сушки, в процессе с гранулированием плавов на поверхности твердой фазы количество газовых выбросов уменьщается в 4—5 раз. Соответственно снижаются расходы энергоресурсов и материалоемкость процесса. Вместе с тем сохраняется универсальность процесса в отношении возможного ассортимента выпускаемых удобрений. [c.250] Вернуться к основной статье