Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения аммофоса, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком, упаривание полученной пульпы, ее доаммонизацию в трубчатом реакторе, сушку и гранулирование в барабанном грануляторе-сушилке при температуре отходящих газов из него 90-110°С, отличающийся тем, что стадию доаммонизацию ведут до содержания азота в пульпе, равного 10,6-11,7%, при давлении, обеспечивающем скорость истечения парожидкостной смеси из трубчатого реактора, равной 130-150 м/с, а в отходящих газах поддерживают относительное влагосодержание 20-35%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаривание пульпы ведут до влажности 22-40%.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО АММОФОСА Изобретение относится к способу получения гранулированных минеральных удобрений, а именно аммофоса, широко используемого в сельском хозяйстве. Способ включает нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком, упаривание полученной пульпы, ее доаммонизацию в трубчатом реакторе, сушку и гранулирование в барабанном грануляторе-сушилке при температуре отходящих газов из него 90-110 С. В этом способе доаммонизацию ведут до содержания азота в пульпе,равного 10,6-11,7%, при давлении, обеспечивающем скорость истечения парожидкостной смеси из трубчатого реактора, равной 130-150 м/с, а в отходящих газах поддерживают относительное влагосодержание 20-35%. Упаривание пульпы ведут до влажности 22-40%. Гришаев Игорь Григорьевич, Норов Андрей Михайлович, Черненко Юрий Дмитриевич, Малявин Андрей Станиславович, Горбовский Константин Геннадиевич (RU) Васильева В.Н. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНОИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО УДОБРЕНИЯМ И ИНСЕКТОФУНГИЦИДАМ ИМ. ПРОФЕССОРА Я.В. САМОЙЛОВА" (RU) Изобретение относится к способу получения гранулированных минеральных удобрений, а именно аммофоса, широко используемого в сельском хозяйстве. Нами были проанализированы наиболее перспективные способы получения МАФ и сделан вывод,что на стадии гранулирования используется наиболее современный на сегодняшний день аппарат барабанный гранулятор-сушилка (БГС) - аппарат со взвешенным слоем (например, патент 2201394 кл. С 01 В 25/28, опубл. 2003; патент 2259941, кл. С 01 В 25/28, опубл. 2005; патент 2263091, кл. С 05 В 7/00, опубл. 2005; патент 2286319, кл. С 05 В 7/00, опубл. 2006; патент 2368566, кл. С 01 В 25/28,опубл. 2009; патент 2370477 кл. С 05 В 7/00, опубл. 2009). Это связано с тем, что БГС позволяет повысить качество продукта, снизить коммерческие затраты, оптимизировать эксплуатационные затраты,централизовать систему газовых выбросов в одной точке и повысить степень очистки отходящих газов. Фактором, принципиально определяющим технологию производства аммофоса с использованием аппарата БГС, является влажность пульпы, поступающей на стадию гранулирования. В соответствии с этим существующие способы производства аммофоса классифицируются на способы, основанные на переработке разбавленных пульп и способы, основанные на переработке концентрированных пульп. Лимитирующим фактором технологии при переработке разбавленных пульп является процесс удаления влаги для получения кондиционного продукта. По известной технологии исходную фосфорную кислоту разбавляют стоками из абсорбции и направляют на нейтрализацию аммиаком. Полученная разбавленная пульпа подается в аппарат БГС. Для повышения производительности пульпу аммонизируют в две стадии (Технология фосфорных и комплексных удобрений. Под ред. С.Д. Эвенчика и А.А. Бродского, М. 1987, с. 192). Данный способ был реализован в промышленном масштабе. При подаче кислоты в БГС получали продукт неоднородный по химическому составу. Известен также способ получения аммофоса с подачей в БГС концентрированной пульпы путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком до мольного отношения в пульпе NH3:H3PO4 равного 0,50,8 с последующей доаммонизацией влажной пульпы аммиаком и гранулированием полученного продукта, в котором полученную пульпу упаривают перед гранулированием до влажности 0,1-2% при температуре 130-150 С. При подаче на гранулирование концентрированных пульп не удается получить стабильный гранулометрический состав, количество гранул размером 2-5 мм колеблется в диапазоне 50-70% (Авт. свид. СССР 61505, кл. С 05 В 13/06, 1978). Основной технической задачей при разработке современных способов получения гранулированного аммофоса является увеличение производительности при низкой ретурности процесса. На это был направлен процесс получения гранулированного аммофоса с применением на стадии гранулирования аппарата БГС по патенту РФ 2263091, кл. С 05 В 7/00, 2005 г. При использовании БГС для гранулирования концентрированных пульп производительность можно поднять за счет подачи "густой" пульпы, но при этом возникают сложности с ее гранулированием и транспортированием. Как указано в патенте, избежать этого можно увеличивая количество вводимого аммиака, но такого содержания его в продукте не требуется. Избыток, следовательно, должен быть удален, но при этом оставаться в процессе, не увеличивая его в выхлопных газах. Удаление избытка аммиака из гранул достигается тем, что в предложенном способе ведут охлаждение гранул готового продукта в псевдоожиженном слое под разряжением 300-600 мм вод. и продувают псевдоожиженный слой атмосферным воздухом, полученным за счет этого разряжения. Однако по данному способу необходимо использовать обязательно холодильники с псевдоожиженным слоем. На стадии охлаждения выделяется небольшое количество аммиака при больших объемах атмосферного воздуха, поэтому значительно возрастают объемы абсорбционной аппаратуры. Кроме того, способ предусматривает использование концентрированной фосфорной кислоты, т.е. необходимо проводить предварительную ее упарку. Что усложняет процесс из-за необходимости использования аппаратуры с повышенной коррозионной стойкостью. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения аммофоса, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком,упаривание полученной пульпы до влажности 22-35%, доаммонизацию ее в трубчатом реакторе, сушку и гранулирование. По этому способу экстракционную фосфорную кислоту нейтрализуют аммиаком до мольного отношения NH3:Н 3 РО 4=0,5-0,7. Полученную пульпу с влажностью 65% упаривают в барботажной выпарной установке до влажности 22-35% и подают в трубчатый реактор, где ее доаммонизируют аммиаком. Из трубчатого реактора пульпа подается в БГС. Однако в настоящее время изменились требования к гранулометрическому составу готового продукта. Товарная фракция - это гранулы с размером 2-5 мм. По описанному способу возможно получить выход такой товарной фракции не более 50-60%. Технической задачей при разработке заявленного способа было повышение производительности при увеличении выхода товарной фракции (гранулы размером 2-5 мм) и, что самое важное, получение стабильного качества продукта. Задача решена в предлагаемом способе получения аммофоса, включающем нейтрализацию фос-1 020676 форной кислоты аммиаком, упаривание полученной пульпы, ее доаммонизацию в трубчатом реакторе,сушку и гранулирование в барабанном грануляторе-сушилке (БГС) при температуре отходящих газов из него 90-110 С, в котором стадию доаммонизацию ведут до содержания азота в пульпе, равного 10,611,7%. При этом давление поддерживают таким, чтобы скорость истечения парожидкостной смеси из трубчатого реактора составляла 130-150 м/с, а в отходящих газах поддерживается относительное влагосодержание 20-35%. Целесообразно упаривание пульпы перед ее подачей в трубчатый реактор вести до влажности 2240%. Технический результат достигается за счет заявленных технологических параметров. Сущность способа заключается в следующем. Нами предложено увеличить содержание азота в пульпе, выходящей из трубчатого реактора до 10,6-11,7% (в прототипе содержание азота в пульпе составляет 7-10%). Количество азота в пульпе зависит от введенного аммиака. Введение дополнительного аммиака увеличивает растворимость солей, т.е. образуется необходимое для гранулообразования дополнительное количество жидкой фазы. Это не влияет на качество конечного продукта, поскольку выход товарной фракции увеличивается с 50-60% до 80-90%, а дополнительный аммиак выделяется при сушке в теплоноситель до равновесной с продуктом концентрации, что стабилизирует химический состав продукта. Выделившийся в БГС аммиак в абсорбции отделяется от теплоносителя и возвращается через расходную емкость в узел аммонизации кислоты. Однако однозначно определить избыток аммиака невозможно. Аммиак при нейтрализации полностью не усваивается кислотой, поскольку для того, чтобы в пульпе было необходимое количество азота,количество аммиака должно быть такое, чтобы создать над пульпой парциальное давление соответствующее составу продукта. Но количество избыточного аммиака зависит от температуры процесса, влажности и, главное, от объема реактора. Следовательно, оно будет колебаться в зависимости от общей технологии процесса. Поэтому величиной, которая характеризует процесс, является содержание азота в пульпе 10,6-11,7%. Понижение содержания азота в пульпе менее 10,6% или его увеличение свыше 11,7% приводит к увеличению в шихте соответственно мелкой или крупной нетоварных фракций, что снижает производительность технологической линии. На характер гранулообразования, а, следовательно, и на качество готового продукта, влияет не только содержание жидкой фазы при гранулировании, но и ее дисперсность. Крупные капли не успевают высыхать на поверхности ретура и способствуют слипанию частиц шихты, укрупнению продукта и налипанию его на стенки аппарата. В результате снижается производительность и эффективный фонд рабочего времени. При слишком мелких каплях жидкость высыхает до контакта с гранулами, т.е. образуется пыль, что снижает производительность и ухудшает условия работы абсорбции, из-за необходимости ее чистки. Нами экспериментально установлено, что при влажности пульпы 22-40% и доаммонизации ее в трубчатом реакторе до содержания азота 10,6-11,7% (в прототипе 7,5-10%N) образуется такое количество пара, которое диспергирует оставшееся количество жидкой фазы до оптимального для гранулирования в БГС размера при скорости истечения парожидкостной смеси 130-150 м/с (в прототипе 50-70 м/с). Выход за пределы указанного диапазона скоростей приводит к уменьшению или увеличению капель,что, как указано выше, снижает производительность и уменьшает рабочее время оборудования. Количество пара, образующееся в трубчатом реакторе и испаряемое в БГС, влияет на влажность готового продукта. Нами экспериментально установлено, что при обычно поддерживаемой температуре теплоносителя на выходе из БГС 90-110 С и требуемой влажности продукта относительное влагосодержание теплоносителя необходимо поддерживать на уровне 20-35% (в прототипе 2-5%), за счет регулирования соотношения количества испаряемой влаги и подаваемого теплоносителя. При уменьшении менее 20% производительность понижается, а при увеличении свыше 35% недопустимо возрастает влажность продукта, и он налипает на стенки аппарата, что уменьшает рабочее время. Кроме того, при влагосодержании теплоносителя более 20% равновесное содержание в нем аммиака за счет поглощения водой возрастает, что способствует выделению его из пульпы и позволяет получить требуемое содержание азота в аммофосе. Увеличение влагосодержания более 35%, как сказано выше, приводит к недопустимой влажности продукта. Способ проиллюстрирован следующим примером. 1000 кг фосфорной кислоты концентрацией 20% P2O5 нейтрализуют 55 кг аммиака, полученную пульпу упаривают в барботажном выпарном аппарате до влажности 28% и направляют в трубчатый реактор, куда подают также 24 кг аммиака. Пульпу из трубчатого реактора, содержащую 11% азота, распыливают со скоростью 140 м/с в БГС, где вода и частично аммиак переходят в теплоноситель, влагосодержание которого составляет 25%. Из БГС выходит аммофос, содержащий 10% азота, 46% Р 2 О 5 и 1% Н 2 О. Продукт содержит 80% товарной фракции 2-5 мм. Результаты опытов при других параметрах приведены в нижеприведенной таблице. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения аммофоса, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком, упаривание полученной пульпы, ее доаммонизацию в трубчатом реакторе, сушку и гранулирование в барабанном грануляторе-сушилке при температуре отходящих газов из него 90-110 С, отличающийся тем,что стадию доаммонизацию ведут до содержания азота в пульпе, равного 10,6-11,7%, при давлении,обеспечивающем скорость истечения парожидкостной смеси из трубчатого реактора, равной 130-150 м/с,а в отходящих газах поддерживают относительное влагосодержание 20-35%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаривание пульпы ведут до влажности 22-40%.

МПК / Метки

МПК: C05B 11/10

Метки: аммофоса, получения, гранулированного, способ

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/4-20676-sposob-polucheniya-granulirovannogo-ammofosa.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения гранулированного аммофоса</a>

Похожие патенты