Процес концентрування фосфорної кислоти методом екстракції, страница 4

3 ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСУ

Фосфорна кислота концентрацією 30 % подається до випарного апарату Ev1. З нижньої частини випарного апарату відводиться циркуляційний потік концентрованої кислоти та подається на фільтрацію (F). Відфільтрована кислота прокачується насосом Р3 через теплообмінник (НЕ1), де підігрівається парою, а потім повертається назад до випарного апарату. З нижньої частини випарного апарату відводиться також фосфорна кислота концентрацією 45 – 52 %, яка поступає до ємності готової кислоти. В теплообміннику НЕ1 пара, що підігріває кислоту, конденсується та відводиться двома лініями. Перший потік спрямовується до збірника конденсату Т1 і потім відводиться з установки. Другий потік конденсату охолоджується у водяному холодильнику С1 і спрямовується до теплообміннику НЕ2 для охолодження сірчаної кислоти. Конденсат у теплообміннику НЕ2 підігрівається потоком гарячої сірчаної кислоти та насосом Р2 подається в ежектор Е1. В ежекторі конденсат змішується з гострою парою, випарюється та надходить до теплообміннику НЕ1.

Пара з випарника Ev1 надходить до скруберу S1, де відбувається конденсація фторвміщуючих  поєднань, для цього в скрубер подають промивну воду. Пара, що сконденсувалася, і вода збираються у барометричній ємності, звідки вода повертається насосом Р5 до скруберу, а балансова кількість відводиться на очисні споруди. Пара та гази зі скрубера надходять до конденсатора, де конденсуються водою, що охолоджує. Конденсат відводиться до каналізації. Пара і гази, що не конденсуються, відводяться вакуум насосом і викидаються до атмосфери.

За допомогою вивчення технологічного регламенту процесу отримання екстракційної фосфорної кислоти, технологічних схем, що додаються до регламенту та роботи з персоналом, що обслуговує процес, визначені основні технологічні потоки даного процесу та їхні характеристики.

Рисунок 3 – Принципова технологічна схема установки концентрації фосфорної кислоти: Р1 – Р6 – насоси, Т1 – Т3 – ємності, С1, С2 – конденсатори, Ev1 – пароежектор,  VP – вакуумний насос, F – фільтр, НЕ – теплообмінники, 1 – 9 – номери потоків.

4 МАТЕРІАЛЬНИЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ КОНЦЕНТРУВАННЯ ФОСФОРНОЇ КИСЛОТИ

Потік 1. Вихідна фосфорна кислота 30 %. Надходить до випарного апарату з параметрами G = 25.6 т/год, t = 40 .

Потік 2. Сірчана кислота. Надходить до теплообміннику НЕ1, охолоджується та подається на стадію екстракції. G = 44 т/год,

 = 94, = 45 .

Потік 3. Пара (конденсат пари). Надходить до теплообміннику НЕ1 і конденсується, частина конденсату відводиться з установки з параметрами   G = 15.44 т/год, t = 150 .

Потік 4. Конденсат. Частина потоку після НЕ1 охолоджується у водяному холодильнику, потім підігрівається у теплообміннику НЕ2 і надходить до ежектору з параметрами G = 15.95 т/год,  = 150 ,

 = 35 ,  = 83 .

Потік 5. Циркуляція випарного апарату. Відводиться з випарного апарату, фільтрується, підігрівається в теплообміннику та повертається до випарного апарату з параметрами G = 2040 т/год, = 72 , = 78 .

Потік 6. Фосфорна кислота (45 – 2 %). Надходить з випарного апарату до ємності готової продукції з параметрами G = 14.45 т/год,

t = 73 .

Потік 7. Пара випарного апарату. Надходить з випарного апарату до скруберу з параметрами G = 11.15 т/год, = 72 , = 45 .

Потік 8. Пара скруберу. Надходить зі скруберу до конденсатора змішування, де конденсується водою, що охолоджує, з параметрами             G = 8.8 т/год,  = 45 , = 38 .

Потік 9. Стічні води. Пара та гази, що сконденсувалися, зі скруберу та конденсатору змішування відводяться до каналізації з параметрами                G = 10.35 т/год, = 40 , = 25 .

Потік 10. Промивання фільтру. Вода з мережі надходить на промивання фільтру фосфорної кислоти та відводиться до ємності промивної води.

Потік 11. Вода, що охолоджує. Надходить для охолодження до кожухотрубчатого холодильнику та до конденсатора змішування і відводиться на градирню з температурами = 25 ,  = 40 .

Потік 12. Пара та гази, що не конденсуються. Відводяться вакуум насосом і викидаються до атмосфери. t = 38 .