Кристаллизация ведется в 15 аппаратах периодического действия, снабженных мешалками и змеевиками, в которых циркулирует хладоагент - аммиачная вода с температурой минус25 – минус 4 °С. Суспензия из кристаллизаторов с выпавшими кристаллами тетрагидрата нитрата кальция Са(NО3)2·4Н2О поступает на фильтрацию, где кристаллы отделяются на двухступенчатых барабанных вакуум-фильтрах от маточного раствора, репульпируются в промывной кислоте, промываются свежей азотной кислотой и очищенной водой, затем поступают в плавильный бак нитрата кальция. Отфильтрованный нитрофосфатный раствор нейтрализуется газообразным аммиаком в две ступени в аппаратах с барбатерами и мешалками при температуре 115-125 °С под атмосферным давлением.
Первая ступень нейтрализации: (водородный показатель, рН = 2,6-3,0)
НNО3 + NН3 = NН4NО3 + Q
Н3РО4 + NН3 = NН4Н2РО4 + Q
Cа(NO3)2 + 2 H3PO4 + 2 NH3 = 2 NH4NO3 + Cа(Н2РО4)2
Са(NO3)2 + 2 HF + 2 NH3 = 2 NH4NO3 + CaF2
Вторая ступень нейтрализации: (рН = 5,8 - 6,0)
Са(Н2РО4)2 + NH3 = CaHPO4 + NH4H2PO4
NH4H2PO4 + NH3 = (NH4)2HPO4
Раствор нитроаммофоса с рН = 5,8-6,0 подается на гранбашню для упарки в двухступенчатой выпарной установке. На первой ступени при давлении разрежения 21 кПа (160 мм рт.ст.) массовая доля влаги снижается до 2,5-3 %, на второй ступени при давлении разрежения 88 кПа (670 мм рт.ст.) - до 0,5 %. Температура в выпарных аппаратах поддерживается на уровне 175 - 185 °С греющим паром среднего давления.
При выпаривании влаги вместе с водяным паром выделяются соединения фтора и аммиака. Пары подвергаются очистке, регенерированный аммиак используется в процессе нейтрализации.
Упаренный плав смешивается с хлористым калием или сильвином и ретуром в баке-смесителе при температуре 150 °С и подается во вращающийся гранулятор, которым распыляется в верхней части гранбашни.
Гранулы готового продукта выводятся из нижней части гранбашни при помощи поворотного днища, проходят рассев для отделения крупной и мелкой фракций, товарная фракция (1-4 мм) поступает в холодильник "кипящего слоя", где обрабатывается диспергатором НФ или другими кондиционирующими добавками.
Товарный продукт - азофоска направляется на склад готового продукта.
Конверсия нитрата кальция в аммиачную селитру и мел осуществляется в три стадии: приготовление раствора карбоната аммония, конверсия нитрата кальция и выпарка аммиачной селитры.
Приготовление раствора карбоната аммония проводится в абсорбционной колонне с насадкой в циркулирующем растворе аммиачной селитры при температуре 40-60 °С и избыточном давлении 0,05-0,12 МПа (0,5 - 1,2 кгс/см2). В колонну подается газообразный аммиак и углекислый газ в заданном соотношении, в результате реакции образуется карбонат аммония и выделяется большое количество тепла, которое снимается в теплообменниках оборотной водой:
2NН3 + СО2 + Н2О = (NН4)2СО3 + 40775 ккал/кмоль.
Конверсия нитрата кальция осуществляется смешением плава нитрата с приготовленным раствором карбоната аммония в реакторе с мешалкой при температуре 55 - 70 °С и атмосферном давлении:
Са(NО3) 2 . 4 Н20 + (NH4)2CO3 = 2 NH4NО3 + СаСО3 + 4 Н2О + Q.
Суспензия мела, образовавшаяся на конверсии, подается на фильтры, где мел отделяется, промывается технологической водой и направляется на сушку в барабанную сушилку, где высушивается с помощью пара до массовой доли воды не более 6,0 % или 1,5 % и направляется в силосный склад.
Слабый раствор аммиачной селитры, отфильтрованный от мела, с рН = 6 - 8, с массовой долей амселитры 55-60 % упаривается под давлением разрежения 60-61 кПа (460 -470 мм рт.ст.) в выпарном аппарате с выносным кипятильником и принудительной циркуляцией раствора до массовой доли амселитры 89-93 %.
Конденсат сокового пара из выпарных аппаратов, содержащий аммиак, поступает на очистку в колонну отпарки, после чего регенерированный аммиак возвращается в процесс на стадию нейтрализации. Раствор аммиачной селитры с массовой долей амселитры 89-93 % поступает в емкость на складе, откуда подается в цех аммиачной селитры для получения гранулированной аммиачной селитры.
При выпуске азофоски с отношением массовой доли азота к массовой доле оксида фосфора (N/Р2О5) более 2,0 предусмотрен прием плава аммиачной селитры из цеха аммиачной селитры АС-72, с массовой долей амселитры 80-90 %, в емкости FА 480 А,В на складе аммиачной селитры производства нитроаммофоски.
Газы, образующиеся на стадиях разложения, кристаллизации, фильтрации нитрата кальция относится к "кислым" газам, т.к. содержат азотную кислоту, окислы азота и фтористые соединения. Для их очистки предусмотрена абсорбция в тарельчатом скруббере, орошаемом очищенной промывной водой и имеющем три контура орошения. Рабочие параметры скруббера: температура не более 40 °С, давление разрежения 6,5 кПа (650 мм вод. ст.).
Очистка щелочных газов, образующихся на стадиях нейтрализации, приготовления аммиачной воды, приготовления карбоната аммония, фильтрации мела и выпарки аммиачной селитры, производится в двухступенчатой системе очистки от аммиака, состоящей из абсорбера и скруббера. Очистка осуществляется путем улавливания аммиака слабой азотной кислотой. Образующийся слабый раствор амселитры отводится на стадию нейтрализации для корректировки отношения массовой доли азота общего к массовой доли оксида фосфора водорастворимого (N/Р2О5).
Отходящие газы из сушилки мела, содержащие аммиак и пыль мела очищаются в скруббере, состоящем из двух секций. В нижней части скруббера пыль мела улавливается орошением технологической водой, в верхней части скруббера газ очищается от аммиака подкисленным раствором амммиачной селитры.
Промывные воды производства азофоски загрязнены соединениями, которые используются и получаются в ходе технологического процесса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.