Содержание

Введение

1. Характеристика целевого продукта.

2. Методы получения аммофоса.

2.1. Технологическая схема производства аммофоса.

2.2. Характеристика сырья.

2.2.1. Основное сырье.

2.2.2. Вспомогательное сырье

2.3. Физико-химические характеристики основных стадий процесса.

2.3.1. Основы процесса нейтрализации фосфорной кислоты

2.4. Реакторы

2.4.1. Аппарат для нейтрилизации фосфорной кислоты аммиаком

2.4.2. Барабанный гранулятор – сушилка (БГС)

2.5. Характеристика побочных продуктов и способы их утилизации.

2.6. Технологические расчеты

2.6.1.Расчет материального баланса

2.6.2.Расчет теплового баланса

2.6.3.Расчет теоретических и практических расходных коэффициентов

2.7. Перспективы совершенствования процесса получения

химического продукта

Заключение

Список литературы

Введение

Данная работа посвящена изучению производства аммофоса.

Аммофос — это концентрированное, безнитратное, водо-растворимое, гранулированное, азотно-фосфорное удобрение.

Является универсальным удобрением для всех сельско-хозяйственных культур на любых почвах при различных способах внесения; лучше усваивается растениями, чем суперфосфат.

Аммофос можно вносить в качестве основного удобрения в рядки при посеве под все культуры и в подкормку — под пропашные, технические культуры и овощи. Недостаток этого удобрения в том, что азота в нем содержится значительно меньше, чем фосфора, тогда как в практике чаще всего их вносят в одинаковых дозах. Поэтому для получения нормального соотношения N и P2O5 к аммофосу необходимо добавлять определенное количество одностороннего азотного удобрения — NH4N03 или CO(NH2)2 .

Некоторые растения содержат до 1,6% фосфора, в перерасчёте на P2O5. Фосфорное голодание проявляется в изменении окраски листьев на пурпурную, бронзовую и задержке цветения и созревания. Фосфор играет важную роль в жизни плодовых и ягодных культур. Он входит в состав сложных белков, участвующих в процессе деления клеточного ядра и в образовании новых органов растения, в созревании плодов и ягод, способствует накоплению крахмала, сахара, жира. Фосфор значительно повышает засухо- и морозоустойчивость растений. Он играет большую роль в ускорении созревания плодов.

Целью данной курсовой работы является изучение производства аммофоса и решение поставленных задач, таких как: выбор технологической схемы производства, характеристическое описание сырья и продуктов, описание используемых химических реакторов, описание основных стадий процесса, расчет материального и теплового балансов производства.

1. Характеристика химического продукта.

Аммофос обладает наилучшими из всех выпускаемых фосфорсодержащих удобрений физико-механическими свойствами (табл. 1). Поэтому он служит оптимальным компонентом сухих тукосмесей, а также входит в состав многих сложных и сложно-смешанных удобрений.

Аммофос выпускается в виде гранул белого цвета с желтоватым оттенком. Продукт не комкуется, обработан антипылящей добавкой.

В зависимости от вида сырья, из которого производят Н3РО4 (апатит, фосфориты), содержание питательных веществ в аммофосе составляет: 10-12% азота, 42-52% усвояемого Р2О5, в т.ч. 34-48% водорастворимого. Влажность готового продукта не более 1%, количество в нем гранул размерами 1-4 мм – не менее 90%.

Технические требования на аммофос, согласно ГОСТу приведены в таблице 2.

Таблица 2

Технические требования на аммофос (ГОСТ 18918-85)

2. Методы получения аммофоса.

Фактором, принципиально определяющим технологию производства аммофоса, является влажность пульпы, поступающей в переработку в готовый продукт. В соответствии с этим существующие способы производства аммофоса классифицируются на способы, основанные на переработке концентрированной (10-25% Н2О) пульпы, и способы, основанные на переработке разбавленной (выше 25% Н2О) пульпы.

В способах, основанных на переработке концентрированной пульпы, лимитирующие факторы технологии определяются реологическими характеристиками системы, поэтому для таких процессов предпоч тительнее использовать аппараты, позволяющие перерабатывать вязкие среды (струйный реактор, АГ и др.). Лимитирующим фактором технологии при переработке разбавленных пульп является процесс удаления влаги для получения кондиционного продукта, поэтому в данном случае целесообразно использовать эффективные тепломассовые аппараты (БГС, РКСТ и т.д.).

Процесс получения фосфатов аммония, основанный на переработке концентрированной пульпы имеет следующие преимущества: сокращаются суммарные энергозатраты; повышается производительность сушильного оборудования; сокращаются объемы отходящих на очистку газов.

C учетом всех данных был выбран метод получения аммофоса из концентрированных пульп по схеме с аппаратом БГС.

2.1. Технологическая схема получения аммофоса

Процесс получения гранулированного аммофоса одноступенчатым методом основан на применении схемы с аппаратом типа БГС (барабанный гранулятор-сушилка).

Процесс осуществляется следующим образом (рис. 2). Возможна одно-ступенчатая нейтрализация, когда пульпа после аммонизации в САИ (скоростной аммонизатор-испаритель) поступает в БГС, и двухступенчатая, когда продукт после аммонизации в САИ до мольного отношения NН3:Н3РО4=1,2-1,3 нейтрализуют фосфорной кислотой.

1 – сборник кислоты; 2 – САИ; 3 – сборник пульпы; 4 – БГС; 5 – грохот; 6 – холодильник; 7 – абсорберы; 8 – циклоны; 9 – дробилка; 10 – транспортер; 11 – элеваторы

Исходную фосфорную кислоту разбавляют стоками из системы абсорбции и направляют на нейтрализацию аммиаком в аппарат САИ. Полученную в нем аммофосную пульпу насосом подают на форсунки аппарата БГС, где ее распиливают сжатым воздухом при давлении 0,2-0,4 МПа на завесу из падающего гранулированного материала. При необходимости пульпу нейтрализуют кислотой. В аппарат БГС вводят теплоноситель при 500-600°С.

Продукт из БГС при 105-110°С подают на классификацию и охлаждение, а отходящие газы при 110-115°С, содержащие пыль аммофоса, аммиака и фтор, направляют в систему очистки.

Процесс получения аммофоса в аппарате БГС может осуществляться как при одноступенчатой, так и при двухступенчатой аммонизации. При одноступенчатой аммонизации концентрация кислоты, подаваемой в аппарат БГС, не может быть более 42%, что необходимо для обеспечения текучести пульпы при NН3:Н3РО4≈1,0. Для разбавления кислоты при одноступенчатой аммонизации в сборник кислоты помимо стоков абсорбции подают свежую воду. При двухступенчатой аммонизации текучесть пульпы на I ступени аммонизации (при NН3:Н3РО4≈1,25) обеспечивается без разбавления исходной кислоты свежей водой, поэтому концентрация кислоты, поступающей в систему, повышается до 47% Р2О5.