Интенсификация производства экстракционной фосфорной кислоты на основе исследования и совершенствования стадий концентрирования и фильтрации

• Автор: Трухан, Валерий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Особенности технологии ЭФК

1.2. Особенности процесса получения и упаривания ЭФК на установках, подобных применяемым в ОАО ВМУ.
1.3. Методы борьбы с инкрустацией теплообменных поверхностей выпарных установок и их физикохимические основы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ С ГРЕЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВЫПАРНЫХ УСТАНОВОК ПРОИЗВОДСТВА ЭФК.

2.1. Анализ отложений.

2.1.1. Предварительная оценка состава образцов, подготовка проб и выбор методов анализа.

2.1.2. Элементный анализ образцов методом лазерной массспектрометрии. .

2.1.3. Определение вещественного состава отложений.

2.1.4. Обсуждение результатов анализа

2.2. Роль соединений гитана при образовании отложений.
2.2.1. Растворимость и скорость кристаллизации соединений титана, образующихся в процессе производства ЭФК
2.2.2. Состав титановых отложений и распределение ТЮ2 в производстве ЭФК.
2.2.3. Свойства соединений титана в условиях, соответствующих промывке ВВУ.
2.3. Влияние изменения состава исходного апатитового сырья на формирование инкрустаций
2.4. Подбор возможных составов растворов для удаления отложений.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЯ ПУТМ ПРОМЫВКИ ОТЛОЖЕНИЙ, ВЗЯТЫХ ИЗ ГРЕЮЩИХ КАМЕР ВВУ.
3.1. Общая методика опытов
3.2. Сравнительная эффективность промывочных рецептур, подобранных по литературным данным
3.3. Испытание эффективности растворов на основе Н1р6 и Ш7.
3.3.1. Разрушение отложений растворами Н1Г6 в условиях близких к промышленным
3.3.2. Исследование эффективности промывного смешанного раствора на основе Н1Бб и НР
3.3.2.1. Определение зависимости эффективности раствора, содержащего Н1Рб и НГ от концентрации компонентов, температуры и времени обработки
3.3.2.2. Влияние разбавления на эффективность раствора, содержащего первоначально 3,0 Н1Рб и 1,5 НР
3.3.2.3. Определение зависимости эффективности раствора, содержащего Н1Рб и НР, от гидродинамических условий
3.3.2.4. Проверка эффективности раствора, содержащего Н1Р6 и 1П7, при введении примесей, характерных для промышленных условий промывки. .
3.3.2.5. Влияние на эффективность промывного раствора, содержащего Н1Рб и НР, поверхностноактивного вещества.
3.4. Предполагаемые механизмы формирования и разрушения отложений
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОМЫВНОГО РАСТВОРА И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ЕГО ПРИМЕНЕНИЮ.
4.1. Требования к технологии промывного раствора и нейтрализации отработанного раствора.
4.2. Взаимодействие растворов фторида натрия и ФКК.
4.2.1. Методика и результаты опытов.
4.2.2. Проверка эффективности полученного раствора и возможности его нейтрализации
4.3. Разработка технологической схемы получения раствора
4.3.1. Прямое получение промывного раствора с использованием готового фторидбифторида аммония.
4.3.2. Получение промывного раствора конверсией фторида натрия
4.4. Рекомендации по применению предлагаемого промывного раствора.
5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОГО РАСТВОРА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ ПОЛОТЕН С КВФ ПРОИЗВОДСТВА ЭФК
5.1. Отложения на фильтровальных полотнах и метод борьбы с ними.
5.2. Уточнение состава отложений
5.3. Распределение отложений по поверхности полотна.
5.4. Выбор раствора для регенерации фильтровальных полотен
5.6. Влияние отложений на проницаемость фильтровальных полотен
5.7. Проявления установленных закономерностей в условиях реального технологического процесса
6. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛАГ АЕМЫХ
МЕРОПРИЯТИЙ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


В результате проявились недостатки, не позволившие цехам выйти на проектную мощность по упаренной ЭФК. ВВУ, вызванная недостаточной коррозионной стойкостью используемых материалов. То есть сразу же возникла необходимость в модернизации данных ВВУ. При этом одновременно с основной целью увеличением производительности решались задачи улучшения утилизации содержащихся в соковом паре фторгазов, замены импортных частей установки на отечественные, снижения трудомкости эксплуатации и т. Первая модернизация проведена в начале х годов прошлого века. Е методы и результаты достаточно подробно описаны Поповым Н. П. 4. Следует отметить, что в дальнейшем совершенствование данных ВВУ происходило непрерывно как в процессе эксплуатации, так и при оснащении новых цехов. Но эти изменения почти не отражены в доступной литературе, поэтому те из них, которые представляют интерес в плане данной работы, были нами рассмотрены . Здесь отметим, что в этот период, наряду с модернизацией действующих систем, в некоторых цехах использовался экстенсивный метод повышения упарочной мощности устанавливалась дополнительная четвртая ВВУ 5, с. Рассмотрим основные характеристики данных ВВУ рис. На ВВУ Спейшим разряжение в испарителе 2 не менее кПа 0 мм рт. С. Указанный температурный режим также снижает образование сульфатнокальциевой составляющей инкрустаций. В условиях экстракции равновесие реакций II и III сдвинуто вправо, поэтому значительная часть фтора переходит на стадию упаривания с ЭФК в виде растворнной ФКК 6. III сдвинуто влево, и большая часть содержащегося в ней фтора перехо
ди г в газовую фазу 2, с. Рис. Модернизированная вакуумвыпарная установка фирмы Спейшим 4. Существуют жсткие санитарные нормы на содержание фтористых соединений в воздухе , . При низкой концентрации фгоргазов и избытке воды БР. II. Образующийся кремнегель 2, с. ФКК является ценным сырьм для производства фтористых солей 2, , . Поэтому ещ одной особенностью процесса является необходимость очистки сокового пара от фторгазов. На рассматриваемой установке абсорбция осуществляется в полой башне 7 с тремя форсунками. Р2О5 не более 0, , поэтому соковый пар очищается от брызг ЭФК в циклонебрызгоуловителе 4. Вязкость ЭФК заметно ухудшает теплообмен, это, в частности, приводит к низкой эффективности систем с естественной циркуляцией. Необходима принудительная циркуляция, для чего установка снабжена осевым насосом 3. Как уже отмечалось, в ЭФК содержится несколько процентов примесей в виде солей 3, 6. Взвеси и растворнные соли вызывают инкрустацию греющих поверхностей, которая резко ухудшает теплопередачу. Растт гидравлическое сопротивление греющих камер ВВУ. Также может произойти полное забивание части каналов теплообменников. Коробановым В. Н. приведены данные, характеризующие степень забивания каналов греющей камеры ВВУ отложениями. На одной из ВВУ до промывки из 8 каналов было забито полностью, 0 имели слой отложений толщиной мм, 0 слой толщиной менее 1 мм. То есть имеет место необходимость в специальных мерах по борьбе с инкрустированием. Здесь и далее при анализе работы действующих цехов ОАО ВМУ используются преимущественно данные, взятые из заводских техотчтов, отчтов Центральной заводской лаборатории, и собственные данные автора, полученные в процессе эксплуатации данных цехов. Сведения об особенностях эксплуатации и техническом состоянии ВВУ ранее были изложены в статье . В этой работе они несколько дополнены данными об изменении мощности производства ЭФК по мере его совершенствования. Проведнная модернизация ВВУ позволила не только компенсировать недостаток мощности стадии упаривания, но и создать некоторый резерв для увеличения производства исходной неупаренной ЭФК рис. КВФ, съмом фильтрата и осадка с единицы фильтрующей поверхности, а также лучшей рсгенерирусмостыо фильтровальной ткани. ЬсГ
ь
ю
т 0 0
ЭФК

проекти. Рис. Производство неупаренной ЭФК в цехах 3 и 4 ОАО ВМУ за гг. В результате принятых мер в последние десять докризисных лет производительность цехов почти непрерывно повышалась рис. Проектный показатель в 0 тыс. ЭФК в пересчте на Р2О5 был перекрыт.