|
Texnologik qism
|
| bet | 6/16 | | Sana | 16.12.2023 | | Hajmi | 0.82 Mb. | | #120639 |
Bog'liq Ammofos Konvertor jarayonining asoslari va maqsadlari, Diniy fanatizmning, marten, . Nodir metallarning fizik va kimyoviy xossalari., KORXONANING ASOSIY FONDLARI VA ISHLAB CHIKARISH QUVVATLARI , Radial taqsimlash tarmog\'ida elektr energiyasini uzatish, Geomexanik jarayonlar modelini qurish bosqichlari, Elektr apparat MUST, Kokil usulida quymalar olish texnologik jarayonini yozing., Qisqa tutashuvning boshlang\'ich toklarini hisoblashda qo\'llaniladigan usullar, GIDRAVLIKA, Eyler tenglamasi shakldagi qovushqoq bolmagan suyuqlik uchun har-fayllar.org, Bernulli tenglamasining geometrik va energetik mohiyati. , bir cho\'michli ekskavatorlar, 24. Yuqori molekulyar birikmalar.Babayev.B.5 – rasm. Digidratli usulda Ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish sxemasi:
1 – fosfatli xom ashyo uchun bunker; 2 – og’irlik o’lchov me’yorlagichi; 3 – ikki bankali ekstraktor; 4 – sulfat kislota saqlagich; 5 – botirma nasoslar; 6 – sulfat kislota saqlagich; 7 – sirkulyatsiyali botirma nasos; 8 – bug’latgich; 9 – tomchi ushlagich; 10 – kondensator; 11 – barbotajli neytrallagich; 12 – karusel vakuum-filtrining tarnovlari; 13 – separatorlar; 14 – filtrli to’qima regeneratsiyasidan hosil bo’luvchi suspenziyaning oraliq yig’gichi; 15, 16, 17 – birinchi (asosiy) filtrat uchun (15), aylanma fosfat kislota uchun (16), yuvindi filtrat uchun (17) barometrik yig’gichlar;
Vakuum-bug’latgichdan chiqadigan gazlar tomchi ushlagich 9 orqali ustki kondensator 10 ga o’tkaziladi, u yerda suv bug’i kondensatsiyalanadi va ftor birikmalarining ma’lum bir qismi ushlab qolinadi. Gazlarni ftordan tozalashning oxirgi bosqichi barbotaj neytrallagich 11 da amalga oshiriladi.
Mahsulot sifatidagi suspenziya tarnovli karusel filtrga kelib tushadi, u yerda uch filtratli sxema bo’yicha gips ajratiladi va yuviladi. Aktiv sirt yuzasi 80 m2 bo’lgan filtr kattaligi: uzunasi – 3,27 m, ichki eni – 0,97 m, tashqi – 1,92 m, chuqurligi – 0,2 m bo’lgan tarnovdan iborat. Filtrlovchi material sifatida fosfat kislotaga chidamli bo’lgan – lavsanli va boshqa sintetik to’qimalar ishlatiladi.
Gaz-suyuqlikli aralashma separator 13 larda ajratiladi, ularda vakuum-
nasoslar yordami bilan 65-85 kPa li vakuum sharoiti ushlab turiladi. Birinchi filtrat F1 tayyor mahsulot yig’gichi 15 ga yuboriladi, uning bir qismi aylanma kislotaning barometrik yig’gichi 16 ga quyilish orqali o’tadi. U yerga, shuningdek cho’kmani uchinchi filtrat F3 bilan yuvishdan hosil bo’lgan ikkinchi filtrat F2 ham tushadi. Filtrat F3 – suspenziya cho’kmasining filtrli to’qimani regeneratsiyalash (yig’gich 14) dan olingan eritma va qaynoq (60-70OC) toza suv bilan yuvilishi natijasida hosil bo’ladi (yig’gich 17). Yuvilgan gips tarnovdan chiqindixonaga, agarda suspenziya shaklida chiqarilsa yig’gichga yoki «quruq» holda chiqarilsa transportyor lentasiga uzatiladi. Filtratlardagi P2O5 miqdori – boshlang’ich xom ashyo sifatida apatit konsentrati ishlatilganda: F1 da – 28-32%, F2 da – 22-25%, F3 da esa – 5-10%; fosforit flotokonsentrati ishlatilganda esa: F1 da – 21-22%, F2 da – 14-15%, F3 da esa – 5-7% bo’ladi.
Ekstraktsiya uchun 93% li sulfat kislota ishlatish afzaldir. Bunda texnologik jarayondagi suv balansi yaxshilanadi – gipsning yuvilishini ko’p miqdordagi suv bilan amalga oshirish imkoniyati yaratiladi. Natijada chiqindixonaga chiqariluvchi fosfogips bilan yo’qotiladigan fosfat kislota va zararsizlantirish lozim bo’lgan oqava suvlar miqdori kamayadi.
Kislota konsentratsiyasining oshirilishi olinadigan fosfat kislotadagi P2O5 miqdorini o’zgartirmaydi, uning konsentratsiyasi yuqorida ta’kidlanganidek, gips kristallanishining optimal sharoiti orqali oldindan belgilanadi. Yanada kattaroq konsentratsiyali sulfat kislota ishlatilganda issiqlik ajralishi (suyultirish issiqligini ortishi hisobiga) keskin ortadi, ammo uni esa sistemadan ajratib olish talab etiladi.
Digidratli usulda fosfat kislota olishda fosfat xom ashyosi tarkibidagi barcha ftorning (asosan SiF4 tarzida) 3-5% igina gazli faza bilan ajraladi (80%i mahsulot kislotasiga, 15-17%i esa fosfogipsga o’tadi). sovutish usuli va ventilyatorning uzatishga bog’liq holda ekstraktordan ajratib olinadigan gaz tarkibidagi ftoridlar konsentratsiyasi, ftor hisobida 0,2-2,5 g/m3 ni tashkil etadi. Ekstraksiya sexida o’rnatilgan absorbtsiya sistemalari, asosan, chiqindi gazlarini tozalash uchun mo’ljallangan, bunda hosil bo’ladigan H2SiF6 ning kuchsiz eritmalari neytrallash stansiyalariga yuboriladi yoki fosfogipsni yuvish uchun ishlatiladi.
Tabiiy fosfatlardan Ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish ko’rsatkichlari
analitik ma’lumotlar bo’yicha aniqlanadi: P2O5 ning texnologik unumi (Kunum,%),
ya’ni P2O5 ning xom ashyodan fosfat kislotaga o’tish darajasi apatitni qayta ishlashda – 95-96% ni va turli fosforitlar uchun – 71-94% ni tashkil qiladi. U P2O5 ning eritmaga ajralish koeffitsenti (Kajr., %) dan 2-3% ga kichikdir. Buni fosfogipsni fosfat kislotadan yuvilishining to’la bo’lmasligi bilan izohlanadi: yuvilish koeffitsienti (Kyuvish, %) odatda 97-99% ni tashkil etadi. Vaholanki:
Kunum = Kajr.*Kyuvish/100 ga teng
Ekstraktsiyalashning digidratli usulida kislotaga P2O5 ning mahsulotli (xo’jalik) unumi 93-95% ni tashkil etadi, shunga mos ravishda 1 t P2O5 li mahsulotga 2,73-2,65 t apatit (1075-1045 kg R2O5) va 2,48-2,45 t (CaO ni bog’lash uchun stexiometrik me’yordagi, ya’ni 1 t apatitga 0,915 t) 100% li sulfat kislota sarflanadi. Fosforitlarni qayta ishlashdagi sarf koeffitsentlari apatitlarni qayta ishlashdagiga nisbatan: fosfat bo’yicha 1,5-2,3 marta; fosfat tarkibidagi P2O5 bo’yicha 1,02-1,27 marta; sulfat kislota bo’yicha 1,2-1,7 marta kattaroqdir. Xom ashyo xarajatlari Ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish umumiy xarajatlarining 70-80% ni tashkil etadi.
Apatitdan digidratli usulda olinadigan Ekstraksion fosfat kislota tarkibida: 25-32% P2O5; 1,8-2,8% SO3; 0,1-0,4% CaO; 0,3-0,4% Al2O3; 0,3-0,5% Fe2O3; 1,7-
2% F bo’ladi.
Ekstraksion fosfat kislota tarkibidagi ftor asosan H2SiF6 shaklida bo’ladi. Kislotani ftordan tozalash, H2SiF6 ni natriy, kaliy, bariy tuzlari bilan cho’ktirish orqali o’tkazilishi mumkin. Odatda 1 l fosfat kilotaga 30-40 g NaCl qo’shiladi.
H2SiF6 + 2NaCl = Na2SiF6 + 2HCI
Reaktsiya bo’yicha hosil bo’ladigan kam eruvchan natriy kremneftorid cho’kmaga tushadi va dastlab tindirilib, so’ngra tsentrifugalash va filtr lash yo’li bilan ajratib olinadi. Shunday qilib 75-85% gacha ftorni ajratiladi va fosfat kislotadagi uning miqdori 0,2-0,3% gacha kamayadi. Natriy xlorid bilan ftorsizlantirilgan fosfat kislota, ayniqsa, xarorat oshirilganda jihozlarning kuchli korroziyalanishiga sabab bo’ladi. Shuning uchun kislotani bug’latish yo’li bilan kontsentrlashga zarurat tug’ilganda, ftorsizlantirish soda yoki natriy fosfat yordamida amalga oshiriladi.
Ekstraksion fosfat kislota olishning yarimgidratli va digidratli usuli. Yarimgidratli usullar ekstraktsiyalash jaryonida to’g’ridan-to’g’ri konsentrlangan fosfat kislota olish yo’llari bo’yicha izlanishlar natijasida yaratildi. Ularni amaliyotda tatbiq etilishi shuni ko’rsatadiki, bunda ular ham afzallikka (reaktor va filtrlash qurilmalarining yuqori intensivlikka egaligi, mahsulot kislotasi konsentratsiyasining 35-48% P2O5 gacha ortishi, sulfatli cho’kma chiqindisining kamayishi), ham yetarlicha kamchilikka (reaksion muhit agressivligining ortishi, P2O5 va ftor yo’qotilishining ortishi, nostabil yarimgidrat cho’kmasining qisman gidratlanishi natijasida filtr tagligiga yopishib qolgan cho’kmanining o’sishi hisobiga filtr ning yirtilib ishdan chiqishi va x.o.) egadirlar. Bu kamchiliklar birin- ketin bartarf etilmoqda va jahon amaliyotidagi yarimgidratli usulning o’rni yanada kengaymoqda.
Fosfat kislotani ekstraktsiyalashning yarimgidratli jarayoni bir necha sxemalar bo’yicha amalga oshirilishi mumkin. Ulardan birida barcha reagentlarni reaktorning birinchi bo’linmasiga kiritish bilan xuddi yuqorida bayon etilgan digidratli usuldagidek jarayon amalga oshiriladi. Yarimgidratning cho’kishi suyuq faza tarkibida 35-38% P2O5 va 1-1,5% SO3, xarorat 95-105OC bo’lganda sodir bo’ladi. Boshqa xil variantda esa apatitni oldindan 3-4 karra ko’p miqdordagi konsentrlangan (45-48% P2O5) fosfat kislota (birinchi filtrat va aylanma suspenziya) bilan 95-102OC da parchalanadi; olingan monokalsiyfosfat tutgan suspenziya, so’ngra 92-93% li sulfat kislota bilan qayta ishlanadi. Apatitni parchalash va yarimgidratni kristallantirish bosqichlarining jihozli bo’linishi natijasida xom ashyodan yuqori darajada (97-98,5%) foydalanishga erishiladi va tarkibida: 0,2-0,4% CaO; 0,5-0,8% SO3; 1-1,2% (Fe,Al)2O3; 1-1,1% F yoki 0,2- 0,3% F (suspenziya suyuq fazasini soda yordamida ftorsizlantirish orqali) bo’lgan konsentrlangan (45-48% P2O5) mahsulot kislotasi olinadi. Yarimgidratli jaryonlarda notabil kalsiy sulfat cho’kmasini suv bilan yuvish va sexdan yo’qotishni ta’minlash kerak. Ammo uni digidratga o’tkazish, xattoki suvli suspenziyaga ma’lum miqdordagi stabilizatorlar [masalan, Ca(OH)2] qo’shilganda ham sekin kechadi. Bu esa uning uzatilishini suvli suspenziya holatida quvurli gidrouzatgichlarda uzatilishini talab etadi. Suyuq fazadagi P2O5 konsentratsiyasi va reaktordagi xarorat nisbatan yuqori bo’lganligi uchun, digidratli jarayonga nisbatan yarimgidratli jarayonlarda ajraladigan gazli fazadagi ftorning miqdori ko’p bo’ladi va 15-50% ni tashkil qiladi; uning tutib qolinishi va boshqa maqsadlarda foydalanilishini ta’minlash lozim bo’ladi. Umuman olganda, yarimgidratli jarayonlardagi P2O5 ning texnologik unumi digidratliga nisbatan 1- 2% ga kam bo’ladi, shunga mos holda mahsulotli unum ham kamayadi.
Keyingi paytlarda jahon amaliyotida yarimgidrat-digidratli jarayonlar keng tarqalmoqda. Ularda fosfat rudasi yarimgidrat hosil qilib parchalanadi, so’ngra u gidratlanadi, ya’ni digidratga qayta kristallantiriladi. Bu esa kislotaga yuqori unum bilan P2O5 ning (98-99%) o’tishini va keyingi maqsadlarda ishlatish imkoniyatini oshiruvchi, tarkibida juda kam miqdordagi suvda eruvchan P2O5 bo’lgan gips hosil bo’lishini ta’minlaydi. Bunday jarayonning yutug’i shundaki, unda nisbatan yirik zarrachali xom ashyolarni kislotaga o’tadigan P2O5 unumini pasaytirmagan holda qayta ishlash imkoniyati yaratiladi. Chunki, yarimgidratning digidratga qayta kristallanish jarayonida ham sulfatli qobiq bilan ajralib qolgan fosfat zarrachalarining parchalanishi davom etadi.
Yuqori xaroratni ushlab turish yo’li bilan yarimgidratning sekin gidratlanishiga qaratilgan yarimgidratli usuldan farqli ravishda, kombinatsiyalashgan jarayonda, tarkibida kam miqdordagi P2O5 ushlab qoladigan yirik kristalli (200500x4080 mkm) gipsning ajralishiga erishilgan holda gidratlanish sharoiti har tomonlama boshqariladi. Kombinatsiyalashgan jarayonning birinchi variantiga: 90-95OC da fosforitning sulfat va aylanma fosfat kislotalar bilan aralashishidagi yarimgidratning cho’ktirilish, suspenziyaning 50- 60OC gacha sovutilish va gipsning kristallanishida kristall markazlari hosil qiluvchi
qo’shimchalar, sulfat kislota va Al3+ bilan birgalikda kristall o’sishini so’ndiruvchi ftorid-ionlarini bog’lash maqsadida aktiv kremniy dioksid qo’shish yo’li bilan yarimgidratning gidratlantirish jarayonlari kiradi. Gidratlanish vaqti 5-16 soatga teng, yuvilgandan so’ng cho’kmaning tarkibida 1 mol’ CaSO4 ga to’g’ri keladigan 1,8-1,9 mol H2O, 0,3% umumiy P2O5 (digidratli jarayonda esa 0,5-1,5%) va hammasi 0,02-0,08% bo’lgan suvda eruvchan P2O5 bo’ladi. Yarimgidratning cho’ktirilishi va uning gidratlanishi deyarli bir xil tarkibdagi eritmalarda amalga oshiriladi va bayon etilgan usul tarkibida 32% P2O5 dan ko’p bo’lmagan konsentratsiyali fosfat kilota olish imkoniyatini yaratadi. 1 t P2O5 hisobida mahsulot ishlab chiqarish uchun 2,95 t fosforit (1,03 t P2O5), 2,72 t H2SO4, 0,25 t bug’, 160 kVt*s elektroenergiya sarflanadi.
Oxirgi yillarda bundanda takomillashgan – mahsulot kislotasini oraliq bosqichda ajratib olishga asoslangan yarimgidrat-digidratli usullari yaratildi. Yarimgidratning cho’ktirilishi 90-100OC xaroratda 45-50% P2O5 tutgan eritmalarda amalga oshiriladi, mahsulot sifatidagi konsentrlangan kislota ajratib olgan holda suspenziya filtrlanadi, sentrifugalanadi yoki tindiriladi; cho’kmani, tarkibida: 10-25% P2O5 va 5-10% H2SO4 bo’lgan eritma bilan qayta bo’tqa holatiga keltiriladi va 55-65OC xaroratda yarimgidratning gidratlanishi amalga oshiriladi; uni jarayonga qaytariluvchi suyuq fazadan ajratiladi. Oraliq filtrlash bilan amalga oshiriladigan yarimgidrat-digidratli usullar (yarimgidrat-filtr - digidratli usul) ning afzalligi shundaki, bunda: yuqori konsentratsiyali kislota olinadi; yirik zarrachali xom ashyolarni ham ishlatish mumkin, bu esa ruda tayyorlash kapital mablag’lari va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi; nisbatan toza fosfogips hosil bo’lganligi uchun undan xom ashyo sifatida foydalanish imkoniyatlari kengayadi. Bularning hammasi ikkinchi filtrlash xarajatlarini to’la qoplaydi.
Yarimgidratli va digidratli usullarda konsentrlangan (35-50% P2O5) fosfat kislota ishlab chiqarishdagi ftorli gazlarning absorbtsiyasi SiF4 ning nisbatan oz miqdordagi HF bilan aralashmasidan mahsulot sifatidagi geksaftorsilikat kislota olish orqali amalga oshiriladi. Bu holdagi gazlarda ftorning konsentratsiyasi 2-10 g/m2 ga yetadi, uni ajratib olish mexanik absorberlarda, suzuvchi sharli absorberlarda, shar to’ldirgichli absorberlarda yoki Venturi absorberlarida amalga oshirilishi mumkin. Venturi absorberlari tuzilishi bo’yicha yuqori tezlikdagi gazlarni (20-30 m/s) tozalashda ishlatilishi mumkin, kam gidravlik qarshilikka ega va shuning uchun keng ko’lamda qo’llaniladi.
Lekin, shuni ham ta’kidlash lozimki, tabiiy fosfatlarni Ekstraksion fosfat kislota va boshqa mahsulotlarga qayta ishlaydigan sanoatlardagi gazlarni ftor birikmalaridan tozalashda ishlatiladigan sistemalar Yer shari sirtidagi havoda CHMK (chegaralangan me’yordagi konsentratsiya) talablariga javob bermaydi va gazlarni atmosferada yoyilib ketishi hisobiga konsentratsiyasini kamaytirilishi uchun juda uzun (180 m gacha) mo’rili quvurlar ishlatiladi. Nisbatan murakkab absorbtsion tizimli qurilmalar esa ishlab chiqarishni 1,3-1,5 marta qimmatlashishiga olib keladi. Atmosferaga chiqariladigan zaharli chiqindilarni kamaytirish gaz aylanma sikllarini, ya’ni chiqadigan gazlarni asosiy ishlab chiqarish jarayoniga qaytarilishini ta’minlash orqali ham erishilishi mumkin. Masalan, Ekstraksion fosfat kislotasi sexida absorbsion qurilmadan chiqadigan gaz, ya’ni 60 mg/m3 gacha qoldiq ftor tutgan nam havo ekstraktorga qaytarilishi mumkin, u yerda u qaynoq reaksion suspenziya bilan to’qnashadi va ekstraktordagi talab etiladigan darajadagi xaroratni ushlab turadi, bug’lanadigan suv hisobiga qiziydi va to’yinadi. Shu yo’l bilan ekstraktordagi ortiqcha reaktsiya issiqligi ham chiqarib olinadi. So’ngra, 1 m3 quruq havo hisobiga 3 g ftor to’g’ri keladigan anchagina namlangan gaz yana absorbtsion sistemaga keladi, u yerda undan ftor birikmalarining asosiy massasi va suv bug’i ajratib olinadi, sovutilgan geksaftorsilikat kislotasi bilan absorbtsiyalashga uzatilishi hisobiga uning xarorati yana pasayadi.
Fosfat kislotani konsentrlash. Qo’shaloq superfosfat, ammofos, nitroammofoska ishlab chiqarish uchun 45-55% P2O5 tutgan fosfat kislota, ammoniy polifosfatlari va suyuq o’g’itlar olish uchun esa – 72-83% P2O5 li fosfat kislotalari talab etiladi. Bunday hollarda ekstraksion fosfat kislota bug’latiladi. Ma’lumki, har qanday (98% li H3PO4 gacha) konsentratsiyadagi toza fosfat kislotaning bug’i faqat suvdan iborat, nazariy olganda uni bug’latish orqali yuqori konsentratsiyali eritmalarini olish mumkin. Amalda esa jihozlar materiallarining korroziyalanishi hisobiga bug’latish qiyinchilik tug’diradi. Xarorat va kislota konsentratsiyasining ortishi bilan korroziyalanish tezlashadi. Bundan tashqari, konsentratsiya ortishi bilan kislota tarkibidagi qo’shimchalar, eruvchanlikning keskin kamayishi hisobiga cho’kmaga tushadi (quyqa hosil qiladi). Cho’kmali qoldiq (quyqa) lar qizdiriluvchi yuzaning ichki sirtiga o’tirib qolib, issiqlik almashinuvini yomonlashtiradi.
Loyiha quvvati yiliga 110 ming t P2O5 bo’lgan ekstraktsiyali sistemalarda kislotani 18-22 dan 35-40% P2O5 gacha kontsentrlash uchun odatda bir korpusli bug’ bilan isitiladigan (130OC) qizdiruvchi kamerali 3-4 ta vakuum-bug’latgichli apparatlar o’rnatilgan (7–rasm). Vakuum-nasos yordamida apparat ichida 0,09 MPa li vakuum hosil qilinadi. Bu esa bug’latishni nisbatan past (80-90OC) xaroratda amalga oshirish imkoniyatini beradi. Apparat korpusi gummirlangan, qizdiruvchi kamera grafitli (kislota va bug’ harakatlanadigan yo’llari bo’lgan grafitli bloklardan iborat, issiqlik almashinuv yuza maydoni 158 m2 ga teng) bo’ladi. Qizdiriluvchining cho’kmali quyqa hosil qilib qolishini oldini olish maqsadida, uzluksiz ravishda kuchsiz kislota qo’shish orqali konsentrlangan kislotaning majburiy intensiv sirkulyatsiyasi (sirkulyatsiyaning qaytarilishi 100- 150 marta) amalga oshiriladi. Shu tufayli sirkulyatsiyali eritma konsentratsiyasi aralashishdan so’ng ham kam o’zgaradi. Bunday kislotadagi qo’shimchalarning eruvchanligi boshlang’ich kislotadagiga qaraganda anchagina kam bo’ladi. Shuning uchun aralashtirilgan vaqtda kuchsiz kislotadagi qo’shimchalar kristallanadi. Ularni tindirgichdayoq ajratib olish va so’ngra bug’latuvchi apparatga yo’llash maqsadga muvofiqdir. Bug’latilgan kislotani sirkulyatsiyali konturdan muntazam chiqarib turiladi.
Qizdiruvchi kameraning ichki yuzasiga kalsiy sulfat va ftorsilikatlardan iborat qo’shimchalar o’tirib qoladi. Bu har uch kunda toza suv bilan yuvib turishni talab etadi. Nisbatan ko’proq vaqt ishlatilganda qo’yqa bu yuzani yanada to’laroq egallab oladi, uni mexanik usullar bilan tozalanadi va so’ngra H2SiF6 ning 4-5% li eritmasi bilan yuviladi.
|
| |
