Исследование агломерации аммофоса в селекционированном аппарате кипящего слоя

• Автор: Козлов, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Введение

Глава I. Литературный обзор

1.1. Аппаратурнотехнологическое оформление производства

У аммофоса.

1.1.1. Производство аммофоса на основе переработки

концентрированных пульп.

1.1.1.1. Производство порошковидного аммофоса.

1.1.1.2. Производство аммофоса по схеме с аппаратом БГС.

1.1 Производство аммофоса по схеме с аппаратом АГ

1.1.2. Способы, основанные на переработке разбавленных пульп.

1.1.2.1. Производство аммофоса по схеме с аппаратом БГС и

упаркой пульпы
1.1.2.2. Производство аммофоса по схемам с использованием
грануляторов КС. Схема с использованием РКСГ
1.2. Технология и аппаратурное оформление производства
удобрений с микроэлементами
1.3. Конструкции многосекционных аппаратов КС
1.4. Теплообмен в псевдоожиженном слое.
1.4.1. Теплообмен между твердыми частицами и ожижаюшим
агентом
1.4.2. Входной эффект.
1.4.3. Теплообмен между пссвдоожиженным слоем и
поверхностью.
1.4.4. Механизм теплообмена между псевдоожиженным слоем и
теплообменной поверхностью.
1.4.4.1. Пленочная теория.
1.4.4.2. Теория переноса тепла твердыми частицами.
1.4.4.3. Перенос тепла пакетами частиц.
1.4.5. Опытные данные по теплообмену в псевдоожиженном
1.4.6. Обзор исследований теплообмена поверхностей с
омывающим их псевдоожиженным слоем.
1.5. Моделирование гранулометрического состава в КС
1.5.1. Кинетические уравнения скорости роста отдельной
частицы
1.5.2. Кинетические уравнения скорости роста эквивалентного
, диаметра частиц слоя.
1.5.3. Кинетические уравнения изменения функции
распределения частиц по размерам.
Глава II. Экспериментальная часть
2.1 Описание экспериментальной установки
2.2 Методика проведения экспериментов и обработка результатов
опытов
2.3 Исследование процесса агломерации частиц аммофоса.
2.4 Пример расчета регрессионного уравнения для влагосодержания
готового продукта.
2.5. Поиск оптимальной области процесса агломерации дисперсных
частиц аммофоса.
Глава Ш. Моделирование кинетики агломерации в кипящем слое
3.1. Математическое моделирование кинетики агломерации
многофракционной загрузки в реакторе периодического действия
3.2. Математическое моделирование кинетики агломерации в
аппарате непрерывного действия при постоянной массе
3.3. Математическое моделирование кинетики агломерации
двуфракционной загрузки в реакторе непрерывного действия. Глава IV. Расчетноэкспериментальные исследования
модифицирования и охлаждения аммофоса в кипящем
4.1. Исследование модифицирования аммофоса микроэлементами
4.1.1. Приготовление смешанных растворов микроэлементов
4.1.2. Результаты экспериментальных исследований по
модифицированию аммофоса
4.1.3. Методика расчета процесса модифицирования аммофоса
микроэлементами в кипящем слое.
4.2. Исследование охлаждения частиц аммофоса в кипящем слое
4.2.1. Экспериментальные исследования охлаждения частиц
аммофоса в лабораторной установке КС.
4.2.2. Методика расчета процесса охлаждения аммофоса в
аппарате КС.
Глава V. Промышленное применение секционированного аппарат кипящего слоя в технологических схемах получения минеральных удобрений на основе аммофоса и методика
его расчета
5.1. Технологическая схема агломерации, модифицирования и
охлаждения аммофоса на базе секционированного аппарата КС
Выводы
Литература


Лимитирующим фактором технологии при переработке разбавленных пульп является процесс удаления влаги для получения кондиционного продукта, поэтому в данном случае целесообразно использовать эффективные тспломассообмснные аппараты барабанный гранул яторсушнл ка БГС, кипящего слоя КС, распылитель кипящего слоягранулятор РКСГ и другие. Производство аммофоса на основе переработки концентрированных
Концентрирование пульпы в производстве аммофоса может осущесгвляться упаркой слабой Н3РО4 или упаркой кислой пульпы с начальным мольным отношением МЬНзРС,6. Обычно эти способы основаны на двухступенчатой аммонизации фосфорной кислоты. При получении аммофоса аммонизация осуществляется от ЫНз3. Н3РО, в готовом продукте. Производство порошковидного аммофоса. Технологический процесс заключается в нейтрализации фосфорной кислоты концегпрацией Р5 газообразным аммиаком до рН4,2 при 0С и давлении 0,2 МПа в реакторе при интенсивном перемешивании. Образующийся плав моноаммонийфосфата из реактора по трубопроводу с паровой рубашкой поступает в сопло, расположенное в верхней части башни высотой метров и диаметром 8 метров, для разбрызгивания. Одновременно снизу в башню подают воздух для охлаждения плава моноаммонийфосфата. При разбрызгивании из плава испаряется оставшаяся часть влаги. Образующиеся капли быстро охлаждаются в токе воздуха, затвердевают и падают на дно башни. Готовый продукт имеет следующий состав ,0 Р5общ. Рз вод. Ы ,0 влаги. Гранулометрический состав фракции до 1 мм, фракции Н2 мм. Явное достоинство разработанного процесса эффективное использование теплоты реакции нейтрализации позволяющее исключить сушку продукта топочными газами. К недостаткам данной технологии производства аммофоса следует отнести получение готового продукта с размером частиц до 1 мм более . Следует отмстить, что в настоящее время производство аммофоса осуществляется по технологической схеме с использование аппаратов типа БГС. Производство аммофоса по схеме с аппаратом БГС. Технологическая схема предусматривает как одноступенчатую нейтрализацию, когда пульпа после аммонизашш в скоростном аммонизатореиспарителе САИ поступает в БГС, так и двухступенчатую, когда нейтрализуют дополнительным вводом фосфорной кислоты. При необходимости пульпу нейтрализуют кислотой. В аппарат БГС вводят теплоноситель при ЬЧЮ0оС. Продукт из БГС при С подают на классификацию и охлаждение, а отходящие газы при СН5С, содержащие пыль аммофоса, аммиак и фтор, направляют в систему очистки. Схема производства изображена на рис. Следует отметить, что при одноступенчатой аммонизации концентрация кислоты, подаваемой в аппарат БГС, не может быть более , это связано с текучестью пульпы при соотношении МНзР2С5 1,0. Для разбавления кислоты при одноступенчатой аммонизации в сборник кислоты, помимо стоков абсорбции подают свежую воду. БГС 3 грохот, 4 холодильник КС 5 дробилка 6 транспортер КС 7элеватор 8 циклогь. Производство аммофоса по схеме с аппаратом АГ. Технологическая схема производства фосфатов аммония с применением аппарата АГ представлена на рис. В соответствии со схемой, упаренную фосфорную кислоту Р2О5 подают из хранилища емкостного типа, оборудованного трехъярусными турбинными мешалками. Одновременно в нейтрализаторы поступают стоки от систем абсорбции, в результате чего концентрация фосфорной кислоты снижается до Р2О5, разбавление необходимо для обеспечения текучести пульпы. Фосфорную кислоту нейтрализуют газообразным аммиаком до мольного отношения МНзНзРОгФ,. Полученная в нейтрализаторах пульпа самотеком поступает в аммонизаторгранулятор, где доаммонизнруется жидким аммиаком до зНзР 1,,. Здесь же происходит смешение пульпы с рстуром и укрупнение гранул аммофоса за счет кристаллизации на их поверхности солей, растворимость которых меняется в зависимости от пульпы. Влажность материала в грануляторе поддерживают в пределах при помощи ретура, расход которого контролируют весами и регулируют управляе. Гранулированный продукт сушат в прямоточной барабанной сушилке дымовыми газами, получаемыми при сжигании топлива в выносной топке. Высушенные гранулы рассеивают на вибрационных грохотах. Мелкую фракцию в качестве ретура возвращают в АГ.