BG66340B1 - Метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство - Google Patents
Метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство Download PDFInfo
- Publication number
- BG66340B1 BG66340B1 BG10110550A BG11055009A BG66340B1 BG 66340 B1 BG66340 B1 BG 66340B1 BG 10110550 A BG10110550 A BG 10110550A BG 11055009 A BG11055009 A BG 11055009A BG 66340 B1 BG66340 B1 BG 66340B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- solution
- conversion
- calcium
- ammonium
- sulfate
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 title abstract 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 132
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 112
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 62
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 48
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 38
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 claims abstract description 14
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 103
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 51
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims description 22
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 16
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 16
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 claims description 14
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 13
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 6
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 5
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 4
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 3
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 208000004613 nanophthalmos 3 Diseases 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 9
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Методът и поточната линия се използват за утилизация на въглероден диоксид в непрекъснат ефективен процес, осигуряващ получаване на амониев сулфат, калциев карбонат и сложни минерални торове. Природни фосфати се разлагат с азотна киселина за получаване на разтвор, съдържащ калциев нитрат Са(NО3)2, фосфорна киселина Н3РO4 и азотна киселина НNО3 към получения разтвор се добавя сярна киселина в количество от 1 до 5 % от количеството на природните фосфати за частично преципитиране на калциевите йони Са2+ и преминаването им в неразтворимия остатъкслед отделяне на неразтворимия остатък към маточния разтвор, съдържащ калциев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, се подава разтвор на амониев сулфат и се провежда конверсия на калциевия нитрат до кристален калциев сулфат след филтрация на продуктите от конверсията, част от отделения разтвор, съдържащ амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, се използва за получаване на NР минерален тор, а останалата част от този разтвор рециркулира в цикъла на конверсия на калциев нитрат до кристален калциев сулфат полученият след филтрацията кек от калциев сулфат се пулпира с вода и се разрежда 4-5-кратно с разтвор на амониев сулфат с концентрация 30-35 % поток от разредения пулп, съставен от калциев сулфат и разтвор на амониев сулфат, в условия на непрекъсната циркулация в затворен контур и добавяне на свежи порции разреден пулп, се насища с въглероден диоксид и амоняк, подавани от амонячно про
Description
Изобретението се отнася до метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид, който се освобождава при производството на амоняк, и използването му в непрекъснат процес за получаване на амониев сулфат, калциев карбонат и сложни минерални торове.
Предшестващо състояние на техниката
Известно е, че при производството на амоняк в световен мащаб се отделят огромни количества въглероден диоксид със 100 %-на концентрация. Голяма част от въглеродния диоксид се изпуска в атмосферата, с което се увеличава опасността от парников ефект.
Известни са различни методи за намаляване на емисиите от CO,. отделян от различни производства. Например в патентната публикация US 2005/0238563 е разкрит метод за свързване на въглероден диоксид, при който газът, съдържащ СО„ се навлажнява и се привежда в контакт с калцийсъдържаш алкален отпадъчен материал, към който е добавена вода. В резултат CO, реагира с калциевия оксид до получаване на СаСО,. Калцийсъдържащ алкален отпадъчен материал може да бъде пепел от изгаряне на въглища, шлаки от металургични производства, прахове от пещи за изпичане на цимент и други подобни. Калцият в отпадъчния материал може да бъде под формата на СаО, Са(ОН), или други подобни. Използваните в това решение различни калпийсъдържащи алкални отпадъци съдържат и различни примеси, които оказват влияние върху процеса на свързване на въглеродния диоксид и създават трудности при оптимизирането на този процес.
В патентната публикация US 3,687.620 е описан метод за получаване на амониев сулфат от гипс чрез непрекъснат процес, включващ следните етапи: непрекъсната рециркулация на поток от пулп от гипс и воден разтвор на амониев сулфат в затворен контур; непрекъснато въвеждане на свеж пулп от фино смлян гипс и воден разтвор на амониев сулфат в споменатия поток от пулп; непрекъснато впръскване на въглероден диоксид и амоняк в потока от пулп, при което се извършва конверсия на калциевия сулфат и получаване на утайка от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат; забавяне скоростта на потока от пулп, съставен от гипс и воден разтвор на амониев сулфат, при преминаване на потока отдолу нагоре през вертикална част на затворения контур; непрекъснато отвеждане на част от потока от материала от затворения контур след приключване на процеса на нарастване на кристалите от калциев карбонат, получен в резултат на конверсията; отделяне на утайката от калциев карбонат от отведената част от потока и получаване на разтвор на амониев сулфат; кристализация на амониевия сулфат от получения разтвор.
Устройството за осъществяване на този известен метод се състои от апарат за конверсия от типа шламов филтър - пречиствател”, който включва свързани в затворен контур цилиндричен реактор, снабден в долната си част с дюзи за забавяне скоростта на потока от пулп, и циркулационна тръба, на която са монтирани инжектори за непрекъснато впръскване на амоняк и CO, в тръбата. Смесител за приготвяне на пулп от гипс и воден разтвор на амониев сулфат и приемник, са свързани в затворен контур чрез тръбопроводи. Приемникът е разположен над цилиндричния реактор и е свързан с него чрез тръба за непрекъснато подаване на свежи порции пулп от гипс и воден разтвор на амониев сулфат. В цилиндричния реактор е предвиден изход за непрекъснато отвеждане на част от потока от материала към кристализатор.
За провеждането на конверсията на гипс с амониев карбонат в това известно решение се използва чист гипс (CaSO4.2H,O), с което се оскъпява процеса, тъй като съдържанието на примеси в гипса затруднява процеса на конверсия.
Техническа същност на изобретението
Задача на изобретението е да се създаде метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид, освобождаван от производството на амоняк, които да осигурят непрекъснат процес на свързване на въглеродния диоксид в кристален продукт и получаване на амониев сулфат, който се използва в схемата на производство на сложни минерални торове.
66340 Bl
Съгласно изобретението е създаден метод за утилизация на въглероден диоксид, отделящ се при производството на амоняк, чрез непрекъснат процес, включващ следните етапи:
природни фосфати се разлагат с азотна киселина за получаване на разтвор, съдържащ калциев нитрат Ca(NO3)„ фосфорна киселина Н3РО4 и азотна киселина HNO3, както и неразтворим остатък;
към получения разтвор се добавя сярна киселина в количество I до 5 % от количеството на природните фосфати за частично преципитиране на калциевите йони Са2' и преминаването им в неразтворимия остатък;
след отделяне на неразтворимия остатък към маточния разтвор, съдържащ калциев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, се подава разтвор на амониев сулфат и в условия на непрекъсната циркулация в затворен контур на потока от получения разтвор и добавяне на свежи порции амониев сулфат в затворения контур при контролирана температура и забавяне на скоростта на потока при преминаването му отдолу нагоре през вертикален участък на затворения контур се провежда конверсия на калциевия нитрат до кристален калциев сулфат;
част от потока от пулп се отвежда непрекъснато от затворения контур и след филтрация на продуктите от конверсията част от отделения разтвор, съдържащ амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, се използва за получаване на NP минерален тор, а останалата част от този разтвор рециркулира в цикъла на конверсия на калциев нитрат до кристален калциев сулфат;
полученият след филтрацията кек от калциев сулфат се пулпира с вода и се разрежда 45-кратно с разтвор на амониев сулфат с концентрация 30-35 %;
поток от разредения пулп, съставен от калциев сулфат и разтвор на амониев сулфат, в условия на непрекъсната циркулация в затворен контур и добавяне на свежи порции разреден пулп се насища с въглероден диоксид и амоняк, подавани от амонячно производство, при което при стойности на pH 8,5 - 9 и контролирани температура и забавяне на скоростта на потока при преминаването му отдолу нагоре през вертикален участък на затворения контур се провежда конверсия на калциевия сулфат до получаване на утайка от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат;
част от потока се отвежда непрекъснато от затворения контур и след филтрация на продуктите от конверсията част от разтвора на амониев сулфат с концентрация 30-35 % се подава за рециркулация в процеса на конверсията на калциев сулфат, а останалата част се подлага на очистване от остатъци от амониев карбонат и калциев карбонат чрез подкиселяване със сярна киселина, след което се подава за провеждане на конверсията на калциев нитрат до кристален калциев сулфат.
За осъществяване на метода съгласно изобретението е създадена поточна линия, която включва последователно разположени по хода на технологичния процес и свързани чрез транспортни средства:
инсталация за производство на амоняк;
инсталация за производство на азотна киселина;
реактор за разлагане на природни фосфати с азотна киселина;
реакционен съд, снабден с входен отвор за подаване на сярна киселина;
първо средство за филтрация за отделяне на получения в реактора и реакционния съд маточен разтвор на калциев нитрат и фосфорна киселина от неразтворимия остатък, към което средство за филтрация е предвиден сборник за отделения маточен разтвор;
първа система от типа “шламов филтър пречиствател” за конверсия на калциев нитрат до кристален калциев сулфат, състоящ се от затворен циркулационен контур, образуван от апарат за конверсия, представляващ вертикално разположен цилиндричен съд, и циркулационнатръба, при това затвореният циркулационен контур е снабден с входящ отвор, свързан със сборника за маточен разтвор на първото средство за филтрация и със смесител за подаване на свежи порции амониев сулфат, а във вертикално разположения апарат за конверсия е предвиден отвор, свързан с тръбопровод за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията от затворения контур;
второ средство за филтрация на отведения поток от продуктите на конверсията, снабдено с резервоар за репулпиране на отделената твърда фаза, съставена от кристален калциев сулфат, как4
66340 Bl то и c резервоар за отделения разтвор на амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, свързан чрез транспортни средства с инсталация за производство на сложни торове, а така също - със сборника за маточен разтвор към първото средство за филтрация и с тръбопровода за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията;
резервоарът за репулпиране на кристален калциев сулфат, разположен по хода на потока след второто средство за филтрация, е свързан с резервоар за разреждане на пулп;
втора система от типа шламов филтър пречиствател” за конверсия на калциев сулфат до утайка от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат, състоящ се от затворен циркулационен контур, образуван от апарат за конверсия, представляваш вертикално разположен цилиндричен съд, и циркулационна тръба, при това в затворения циркулационен контур са предвидени входящ отвор, свързан с резервоара за разреждане на пулп от калциев сулфат, първи смесител за въглероден диоксид и втори смесител за амоняк, свързани съответно с изхода за амоняк и изходящия отвор за отвеждане на въглероден диоксид от инсталацията за получаване на амоняк, а във вертикално разположения апарат за конверсия е предвиден отвор, свързан с тръбопровод за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията;
трето средство за филтрация на отведения поток от продуктите на конверсията, получени във втората система за конверсия, за разделяне на твърдата фаза от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат, за който е предвиден резервоар, резервоарът за амониев сулфат е свързан с тръбопровода за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията и с резервоара за разреждане на пулп за рециркулация на част от разтвора на амониев сулфат в циркулационната схема на втората система за конверсия, при това съшият резервоар за амониев сулфат е свързан и с подкислително-продухвателна колона за очистване на останалата част от разтвора на амониев сулфат, като подкислително-продухвателната колона е снабдена с входен отвор за подаване на сярна киселина, отвор за продухване с топъл въздух, отвор за отвеждане на получения в колоната въглероден диоксид и изходен отвор за очистения разтвор от амониев сулфат, свързан със смесителя за подаване на свежи порции амониев сулфат в първата система за конверсия от типа шламов филтър-пречиствател”.
В долната част на всеки от вертикално разположените цилиндрични съдове на първата система за конверсия и втората система за конверсия са разположени дюзи за забавяне на скоростта на преминаващия отдолу нагоре поток.
В затворения контур на първата система за конверсия и на втората система за конверсия е предвиден охладител за регулиране на температурата на циркулиращия поток.
При един предпочитан вариант на изпълнение на изобретението преди второто средство за филтруване и третото средство за филтруване са монтирани водни охладители за регулиране на температурата на отведения поток от продуктите на конверсията съответно от първата система за конверсия и втората система за конверсия.
При друг предпочитан вариант на изпълнение на изобретението след изхода на резервоара за отделения от второто средство за филтруване разтвор на амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина е монтиран хидроциклон или филтърпреса.
При друг предпочитан вариант на изпълнение на изобретението след изхода на резервоара за отделения от третото средство за филтруване разтвор на амониев сулфат е монтиран хидроциклон или филтърпреса.
Предимствата на метода и поточната линия съгласно изобретението се изразяват в следното.
Свързването на инсталация за производство на амоняк, инсталация за производство на азотна киселина, инсталация за производство на сложни торове и система за конверсия на калциев сулфат в затворен контур осигурява осъществяването на непрекъснат ефективен процес за утилизация на въглероден диоксид, с което се предотвратява изпускането на огромни количества от този газ в атмосферата и се намалява опасността от парников ефект, застрашаващ климата на планетата. Въглеродният диоксид, освобождаван от инсталация за производство на амоняк, се използва за конверсия на калциев сулфат и превръщането на въглеродния диоксид в кристален продукт - калциев карбонат, който може да намери приложение в други
66340 Bl производства. Първата система за конверсия и втората система за конверсия са свързани в затворен контур, предвиждащ подаване на получения в първия апарат за конверсия калциев сулфат в циркулационната схема на втория апарат за конверсия и подаване на получения във втория апарат за конверсия амониев сулфат в циркулационната схема на първия апарат за конверсия, с което се осигурява висока ефективност. Разлагането на природните фосфати с азотна киселина осигурява от една страна ефективност на процеса за получаване на сложни торове от разтвор, съдържащ амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, а от друга страна - получаване на калциев сулфат, използван за утилизация на въглеродния диоксид. Полученият в резултат на конверсията амониев сулфат се доочиства от дребни кристали от СаСО,, за да се получи продукт с необходимата чистота, което е необходимо условие за използването му при конверсията на калциев нитрат до калциев сулфат.
Пояснение на приложените фигури
Фигура 1 представлява технологична схема за оползотворяване на въглероден диоксид, получен при производство на амоняк, получаване на сложни NP торове и калциев карбонат.
Фигура 2 - схематично изображение на поточна линия за оползотворяване на въглероден диоксид, получен при производство на амоняк, получаване на сложни NP торове и калциев карбонат.
Примери за изпълнение на изобретението
Методът съгласно изобретението се осъществява с помощта на представената на фиг. 2 поточна линия, която включва:
Инсталация за производство на амоняк 1, снабдена с изходящ отвор за отвеждане на CO, и изход за получения в инсталацията амоняк, свързан чрез тръбопровод 2 с инсталация за производство на азотна киселина 3. Изходът за отвеждане на получената в инсталацията 3 азотна киселина е свързан чрез транспортно средство с реактор за разлагане на природни фосфати 4, който е съединен чрез тръбопровод и помпа 5 с реакционен съд 7 за подкиселяване на получения в реактора 4 разтвор. Изходящият отвор на реакционния съд 7 е свързан чрез транспортно средство с първи филтър 9, снабден с бункер за твърд остатък 10 и чрез тръбопровод - със сборник за маточния разтвор 11.
Поточната линия съгласно изобретението включва също така първа система за конверсия 12 от типа “шламов филтър - пречиствател”, състоящ се от затворен циркулационен контур, образуван от първи апарат за конверсия 12', представляващ вертикално разположен цилиндричен съд, и циркулационна тръба 19. Над първия апарат за конверсия 12' е разположен напорен резервоар 13,свързан чрез тръбопроводи 15 и 16 в затворен контур със сборника за маточен разтвор 11. На циркулационната тръба 19 е монтирана помпа 21 и е разположен смесител 20, свързан с тръбопровод за подаване на амониев сулфат 67. В долната част на първия апарат за конверсия 12' са разположени дюзи 18 за забавяне на скоростта на преминаващия отдолу нагоре поток. В затворения контур е предвиден воден охладител 17 за регулиране на температурата на циркулиращия поток.
Изходящият отвор за отвеждане на пулп от калциев сулфат и разтвор на фосфорна киселина, амониев нитрат и азотна киселина от първия апарат за конверсия 12'. е свързан с втори филтър 26 чрез тръбопроводи 23 и 24, на които е монтирана шламова помпа 25 и воден охладител 22. Вторият филтър 26 е снабден с резервоар за разтвор на фосфорна киселина, амониев нитрат и азотна киселина 27, свързан чрез тръба 28 и монтирана на нея помпа 29 и тръба 30 с хидроциклон или филтърпреса 31. Изходът за отвеждане на получения разтвор на фосфорна киселина, амониев нитрат и азотна киселина от хидроциклона или филтърпресата 3 I е свързан с тръба 32, която има тръбно отклонение 33 за подаване на част от споменатия разтвор към инсталация за производство на сложни торове (непоказана на фигурата) и тръбопровод 34 за отвеждане на другата част от разтвора към сборника за маточен разтвор 11 за включване в контура за рециркулация на първата система за конверсия 12. Тръбопроводът 34 е свързан с тръбопровода 39 за отвеждане на продуктите на конверсията от апарат за конверсия 12' в място преди помпата 25 чрез тръба 39'.
Към втория филтър 26 е предвиден резервоар за репулпиране на калциев сулфат 35, като
66340 Bl изходящият отвор за пулпа е свързан чрез тръбопровод 36 и помпа 37 с резервоар за разреждане на пулпа от калциев сулфат 38.
Поточната линия съгласно изобретението включва и втора система за конверсия 40 от типа шламов фиртьр - пречиствател”, състоящ се от затворен циркулационен контур, образуван от втори апарат за конверсия 40', представляващ вертикално разположен цилиндричен съд, и циркулационна тръба 45. Над втория апарат за конверсия 40' е разположен втори напорен резервоар 41, свързан в затворен контур чрез тръбопроводи 42 и 43 и помпа 44 с резервоара за разреждане на пулпа от калциев сулфат 38. На циркулационната тръба 45 е монтирана помпа 46 и са разположени първи смесител 47 за въглероден диоксид, свързан чрез тръбопровод 8 с изходящия отвор за отвеждане на CO, от инсталацията за производство на амоняк 1, и втори смесител за амоняк 48, свързан чрез тръбопровод 6 с изхода за амоняк на инсталацията 1. В долната част на втория апарат за конверсия 40' са разположени дюзи 49 за забавяне на скоростта на преминаващия отдолу нагоре поток. В затворения контур е предвиден воден охладител 50 за регулиране на температурата на циркулиращия поток.
Изходящият отвор за отвеждане на получените утайка от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат от втория апарат за конверсия 40' чрез тръбопроводи 56, 51 и 52 е свързан с трети вакуумфилтър 53. На споменатите тръбопроводи са монтирани шламова помпа 54 и охладител 55. Третият вакуумфилтър 53 е снабден с резервоар 57 за получения след филтрацията разтвор на амониев сулфат и транспортно средство за отвеждане на утайката от калциев карбонат (непоказан на фигурата). Резервоарът 57 чрез тръбопровод 58 и помпа 59 е свързан с хидроциклон или филтьрпреса 60, а изходът за отвеждане на разтвора от хидроциклона или филтърпресата 60 чрез тръбопровод 61 е свързан с подкислително-продухвателна колона 63 за очистване на разтвора, снабдена с входящ отвор за подаване на сярна киселина, разположен в горната й част, и отвор за продухване с подгрят въздух, предвиден в долната част на колоната 63 и подаван от нагревател 64 чрез газодувка 65. Изходът за пречистения разтвор на амониев сулфат на колоната 63 е свързан чрез тръбопровод 67 и помпа 68 със смесителя 20 за подаване на свежи порции амониев сулфат в циркулационната тръба 19 на първия апарат за конверсия 12'. Тръбопроводът 61 за разтвор на амониев сулфат чрез тръба 62 е свързан и с резервоара за разреждане на пулп от калциев сулфат 38, както и с тръбопровода 56 преди входа на шламовата помпа - чрез тръба 69.
Съгласно фиг. 1 и фиг.2 методът за утилизация на въглероден диоксид, който се освобождава от инсталация за производство на амоняк, се осъществява по следния начин:
В инсталацията за производство на амоняк 1 постъпва газ метан и въздух и чрез известна на специалиста в областта каталитична технология се произвежда амоняк. От инсталацията 1 се отделят димни газове и технологичен газ, съдържащ 100 % CO,. Полученият амоняк по тръбопровод 2 постъпва в инсталацията за производство на азотна киселина 3, където по известна технология се получава 50 %-на азотна киселина. Азотната киселина с концентрация 50 % се подава в реактора 4, където се провежда разлагане на природни фосфати съгласно формулата:
Са3(РО4), + 6HNO3 = 3Ca(NO3), + 2Н3РО4 (1)
В резултат се получава разтвор, съдържащ калциев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, както и неразтворим остатък, които чрез помпата 5 се подават в реакционния съд 7, където се добавя сярна киселина в количество 1 до 5 % от количеството на природните фосфати за частично преципитиране на съдържащите се в разтвора калциеви йони Са2' , при което получаващият се калциев сулфат преминава в неразтворимия остатък и се натрупва върху частиците на неразтворимия остатък. В резултат размерът на частиците на неразтворимия остатък се увеличава, с което се осигурява подобра последваща филтрация.
Сместа се филтрува с помощта на вакуумфилтьра 9. Полученият кек представлява отпадъчен продукт, който се събира в бункера 10 и се депонира, а чистият маточен разтвор, съдържащ Ca(NO3)„ Н,РО4 и HNO,, се подава в резервоара 11, а оттам чрез помпата 14 по тръбопровода 15 - в напорния резервоар 13, откъдето постъпва в първата система за конверсия 12 от типа шламов филтър - пречиствател”. Цикълът на конверсия се осъществява в условия на непрекъсната циркулация на разтвора в
66340 Bl затворен контур, образуван от първия апарат за конверсия 12' и циркулационната тръба 19, в която чрез тръбопровода 67 и смесителя 20 непрекъснато се подава амониев сулфат с концентрация 30-35 %. Чрез водния охладител 17 се поддържа и контролира температурата на циркулиращия поток в тесни граници - 64-66°С, а дюзите 18. разположени в долната част на апарата за конверсия 12', забавят скоростта на циркулация на потока в затворения контур, за да се осигури нарастване на кристалите на получения в резултат на конверсията калциев сулфат съгласно реакцията:
Ca(NO,), · (NH4),SO4 = CaSO4 + 2NH4NO3 (2)
Чрез шламовата помпа 25 от затворения контур се отвежда непрекъснат поток от пулп от калциев сулфат и разтвор на фосфорна киселина и амониев нитрат, получени в първия апарат за конверсия 12', разрежда се с разтвор, подаван по тръбопровод 39', преминава през водния охладител 22 и постъпва във втория вакуум филтър 26. Отделеният след филтруването разтвор на фосфорна киселина, амониев нитрат и азотна киселина постъпва в резервоара 27 и чрез тръбопровода 28 и помпата 29 се подава по тръбопровода 30 в хидроциклона или филтърпресата 31 за отделяне на увлечените с разтвора фини частици от утайката. Част от пречистения разтвор (до 20 %) по тръбопровода 32 и тръбното отклонение 33 се подава за завършване на технологията за производство на сложни торове, известна на специалиста в областта: неутрализира се с газообразен амоняк, концентрира се чрез изпарение и получената стопилка се гранулирало получаване на сложни минерални торове, съдържащи хранителни вещества азот и фосфор с възможност за вариране на съотношението N : Р,О, в широки граници, което ги прави висококачествени, например N : P.O. 1:1 (21 % N и 21 % Р,0 ). Основното количество от разтвора (над 80%)се рециркулира чрез тръбопровода 34 към резервоара 11 и тръбата 39'.
След филтрацията на пулпа с помощта на вакуум филтъра 26 получената утайка от добре филтруеми кристали от калциев сулфат се подава в резервоара 35, където се пулпира с вода, след което по тръбопровода 36 чрез помпата 37 се подава в резервоара за разреждане на пулпа 38. В същия резервоар 38 по тръбата 62 се подава и разтвор на амониев сулфат с концентрация
30-35 %, в резултат на което се получава 4-5кратно разреждане на пулпа. Полученият разреден пулп от калциев сулфат и разтвор на амониев сулфат по тръбопровода 42 чрез помпата 44 се транспортира към втория напорен резервоар 41, с помощта на който се въвежда във втория апарат за конверсия 40' от типа “шламов филтър - пречиствател”. Резервоарът за разреждане на пулпа 38 и вторият напорен резервоар 41 са свързани в затворен контур. Количеството на пулпа, който се подава във втория напорен резервоар 41. е по-голямо от необходимото количество, което се въвежда в апарата за конверсия 40 и част от постъпващия в напорния резервоар 41 пулп се връща в резервоара за разреждане на пулпа 38. Тази рециркулация на част от пулпа, подаван във втория напорен резервоар 41, предотвратява утаяването на калциев сулфат в напорния резервоар 41 и осигурява по-добро смесване на пулпа от калциев сулфат и разтвора от амониев сулфат във резервоара за разреждане на пулпа 38.
Цикълът на конверсия се осъществява в затворен контур, образуван от вертикално разположения апарат за конверсия 40' и циркулационната тръба 45, в която чрез първи смесител 47 и втори смесител 48 се подава съответно въглероден диоксид и амоняк, доставяни по тръбопроводите 8 и 6 от инсталацията за производство на амоняк 1. Конверсията се провежда при стойности на pH на разтвора 8,5-9 съгласно реакцията:
CaSO4 + (NH4)2CO, = СаСО3 + (NH4),SO4 (3)
Чрез водния охладител 50 се поддържа и контролира температурата на циркулиращия поток в тесни граници - 64-66°С, а дюзите 49, разположени в долната част на апарата за конверсия 40', забавят скоростта на циркулация на потока в затворения контур, за да се осигури нарастване на кристалите на получения в резултат на конверсията калциев карбонат.
Чрез шламовата помпа 54 от затворения контур на втория апарат за конверсия 40' по тръбопровод 56 се отвежда непрекъснат поток от пулп от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат, който се разрежда с разтвор, подаван чрез тръбопровода 69, преминава през водния охладител 55 и постъпва в третия вакуумфилтър 53.
След филтруване с помощта на третия вакуумфилтър 53 отделената утайка от калциев кар
66340 Bl бонат може да се използва в содовото или циментово производство, а разтворът, съдържащ амониев сулфат, от резервоара 57 по тръбопровода 58 чрез помпата 59 се подава в хидроциклона или филтърпресата 60 за отделяне на увлечените с разтвора фини частици калциев карбонат. Част от пречистения разтвор през тръбопровода 61 и тръбата 62 се подава в резервоара за разреждане на пулпа 38 за рециркулация във втората система за конверсия 40, а така също - чрез тръбата 69 към тръбопровода 56, а другата част от разтвора се използва за провеждане на конверсията на калциевия нитрат до калциев сулфат в първата система за конверсия 12.
Преди да постъпи в първата система за конверсия 12 разтворът от амониев сулфат се подава в подкислително-продухвателната колона 63, където се подкиселява със сярна киселина за регулиране на стойността на pH от 9 на 3,5-5. Това е необходимо условие за получаване на едри, добре филтруеми кристали от калциев сулфат при конверсията на калциев нитрат с амониев сулфат. В колоната 63 под въздействието на сярната киселина протичат следните реакции:
CaCO, + H.SO, = CaSO4 + CO, (4) (NH4),CO, + H;SO4 = (NH4),SO4 + CO, (5) Отделеният CO, блокира образуването на едри кристали от CaSO4 при последващата конверсия, поради което се отстранява чрез продухване с топъл въздух с температура 50°С. подаван от нагревателя 64. Пречистеният разтвор от амониев сулфат по тръбопровода 67 чрез помпата 68 и резервоара-смесител 20 се подава в тръбата за рециркулация 19 на първия апарат за конверсия 12'.
Изобретението се пояснява със следния конкретен пример, който не го ограничава.
Пример. В реактора 4 се подават 20,18 kg/ h природни фосфати, като 3 % от цялото количество са неразтворими в азотна киселина, т.е. съдържащият се в природните фосфати чист разтворим Са3(РО4), е 19,58 kg/h. В реактора 4 се подава и азотна киселина с концентрация 50 %. което отговаря на 23,85 kg/h 100 %-на HNO,. Извършва се разлагане на природните фосфати съгласно реакция (I). Необходимата азотна киселина (100% разтвор) е 23.85 kg/h. В резултат се образува смес от Ca(NO5), и Н3РО4 в съотношение 71,15 % и Ca(NO,), и 28,54 % Н,РО4. В реакционния съд 7 към сместа се добавя H,SO4.
в количество, равно на 3 % от теглото на фосфата, което отговаря на 0,6 kg/h 100 %-на H,SO4, което променя съотношението на компонентите в сместа - съдържанието на Ca(NO3)2 става 70,15 %, свободната HNO3 се увеличава с 0,77 % и Н,РО, се увеличава с 1 % и става 29,54 %.
Количеството на отделящия се неразтворим остатък и преципитирания CaSO4 е 1,43 kg/h.
След филтрацията на сместа с помощта на вакуумфилтъра 9 полученият кек се депонира, а разтворът, съдържащ, Ca(NO,)„ Н3РО4 и HNO3, се подава в сборника 11. В същия сборник 11 подава и рециркулиращият разтвор след филтъра 26, който е около 80 % от целия разтвор, получен след филтъра 26. В резултат в сборника 11 има смес от Ca(NO3)„ Н3РО4 и HNO3, която е разредена с около четирикратно количество разтвор, постъпващ по тръбопровода 32 и тръбното отклонение 34 от резервоара 27, разположен по хода на потока след филтъра 26. Рециркулацията на част от разтвора е от особена важност при получаването на CaSO4 в първата система за конверсия 12 в условия на непрекъснато добавяне на амониев сулфат, който съдържа следи от CaSO4, получени в подкислително-продухвателната колона 63, които ще послужат като зародиши при постъпването на разтвора в смесител 20 с оглед наедряване на кристалите от CaSO4, получени в първия апарат за конверсия 12', което е от основно значение за ефективната филтрация на вакуумфилтъра 26. За ефективната филтрация на вакуумфилтъра 26 допринася разреждането на отведения от апарата за конверсия 12' пулп с циркулационен разтвор, подаван по тръбата 39'.
Количеството на амониевия сулфат, което се включва в цикъла на конверсия чрез смесителя 20, съответства на стехиометричното количество, необходимо за конверсията на калциевия нитрат, съдържащ се в разтвора в сборника 11. Конверсията протича по следния начин: Разтворът от сборника 11, съдържащ Ca(NO3),, Н3РО4 и HNO3, чрез помпата 14 се подава в напорния резервоар 13, откъдето постъпва в първия апарат за конверсия 12'оттипа“шламов филтър - пречиствател. Сборникът 11 и напорният резервоар 13 са свързани в затворен контур и с помощта на помпата 14 се поддържа непрекъсната рециркулация на разтвора в този затворен
66340 Bl контур c обем 2 m3/h. Цикълът на конверсия се осъществява в условия на непрекъсната циркулация на разтвора в затворен контур, образуван от вертикално разположения цилиндричен съд 12' (диаметър 30 cm и височина 100 cm) и циркулационната тръба 19 (диаметър 7 cm и обща дължина 575 cm), като обемът на циркулация е 21 m3/h. В циркулационната тръба чрез смесителя 20 се подава непрекъснато разтвор на амониев сулфат с концентрация 30-35 %, предварително обработен в подкислително-продувъчната колона 63. Чрез водния охладител 17 се поддържа и контролира температурата на циркулиращия поток в тесни граници - 64-66°С, а дюзите 18, разположени в долната част на апарата за конверсия 12', забавят скоростта на циркулация на потока и непосредствено след дюзите тя пада от 1,52 m/s на 0,08 m/s, което осигурява 1 h престой на материала в апарата за конверсия 12', за да се осигури нарастване на кристалите на получения в резултат на конверсията калциев сулфат съгласно реакция (2).
Част от около 180 kg/h от циркулиращия материал в затворения контур се отвежда по тръбопровода 39 и се смесва с рециркулираш разтвор, подаван по тръба 39' и получен на вакуумфилтъра 26, като с това дебитът на потока се увеличава на 395 kg/h. Тази смес чрез помпата 25 преминава по тръбопровода 23 и през охладителя 22. след което се подава към филтъра 26 за отделяне на твърдата от течната фаза. След филтрацията се получава 25,7 kg/h кек от калциев сулфат.
При конверсията, провеждана в първата система за конверсия 12, се получава 25,7 kg/h CaSO. преизчислено като сухо безводно вещество.
Полученият след филтрацията разтвор, съдържащ NH4NO3, Н3РО4, HNO3, е в количество 370 kg/h. Както беше посочено по-горе в примера, по-голямата част от този разтвор (80%) рециркулира чрез тръбата 39' към отведения от апарата за конверсия 12' поток и в сборника 11, а останалата част от разтвора, отделящ се от филтъра 26. (20 % от обшото количество разтвор), се подава в количество 74 kg/h през първо тръбно отклонение 33 за производство на NP торове след неутрализация с амоняк и гранулиране по известната на специалиста в областта Прилинг система”. Съотношението ΝΗ ΝΟ„ Η,ΡΟ,, HNO, е такова, че след неутрализацията се постига съотношение N,: Р,О5 = 1,2 : 0,9. По желание това съотношение може да се изменя чрез добавяне на HNO3 или Н3РО4 в широки граници на N, : Р,О5 - от 1,2 : 0,9 до 0,9 : 1,2.
Полученият след филтъра 26 калциев сулфат с дебит 25,7 kg/h се пулпира с вода в резервоара за пулп 35 и се подава в резервоара за разреждане на пулпа 38. Конверсията на калциев сулфат с амониев карбонат се провежда във втората система за конверсия 40. Размерите на вертикално разположения цилиндричен съд 40' и на циркулационната тръба 45 са същите както на същите конструктивни елементи на първата система за конверсия 12. От инсталацията за производство на амоняк 1 по тръбопровода 8 в първия смесител 47 се подава CO, с дебит 8,5 kg/h и от същата инсталация по тръбопровода 6 се подава 6,4 kg/h NH3 във втория смесител. Конверсията на калциев сулфат с амониев карбонат се извършва съгласно реакция (3), като при насищането на пулпа от калциев сулфат с посочените газове веднага се получават първите зародиши от СаСО .
Чрез шламовата помпа 54 от затворения контур на втория апарат за конверсия 40' по тръбопровод 56 се отвежда непрекъснат поток от пулп от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат, към който чрез тръбата 69 се добавя рециркулационен разтвор за разреждане, разреденият поток преминава през водния охладител 55 и постъпва в третия вакуумфилтър 53.
След филтруване с помощта на вакуумфилтъра 53 отделената утайка от калциев карбонат може да се използва в содовото или циментово производство, а разтворът, съдържащ амониев сулфат, от резервоара 57 по тръбопровода 58 чрез помпата 59 се подава в хидроциклона или филтърпресата 60 за отделяне на увлечените с разтвора фини частици калциев карбонат. Част от пречистения разтвор през тръбопровода 61 и тръбното отклонение 62 се подава в резервоара за пулп 38 за рециркулация във втората система за конверсия 40, а другата част от разтвора се използва за провеждане на конверсията на калциевия нитрат до калциев сулфат в първата система за конверсия 12 след очистване в подкислително-продухвателната колона 63.
Claims (7)
- I. Метод за утилизация на въглероден диоксид, отделящ се при производството на амоняк, характеризиращ се с това, че включва следните етапи:природни фосфати се разлагат с азртна киселина за получаване на разтвор, съдържащ калциев нитрат Ca(NO3),, фосфорна киселина Н3РО4 и азотна киселина HNO3, както и неразтворим остатък;към получения разтвор се добавя сярна киселина в количество от 1 до 5 % от количеството на природните фосфати за частично преципитиране на калциевите йони Са2* и преминаването им в неразтворимия остатък;след отделяне на неразтворимия остатък към маточния разтвор, съдържащ калциев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, се подава разтвор на амониев сулфат и в условия на непрекъсната циркулация в затворен контур на потока от получения разтвор и добавяне на свежи порции амониев сулфат в затворения контур при контролирана температура и забавяне на скоростта на потока при преминаването му отдолу нагоре през вертикалната част на затворения контур се провежда конверсия на калциевия нитрат до кристален калциев сулфат;част от потока от пулп се отвежда непрекъснато от затворения контур и след филтрация на продуктите от конверсията част от отделения разтвор, съдържащ амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, се използва за получаване на NP минерален тор, а останалата част от този разтвор рециркулира в цикъла на конверсия на калциев нитрат до кристален калциев сулфат;полученият след филтрацията кек от калциев сулфат се пулпира с вода и се разрежда 45-кратно с разтвор на амониев сулфат с концентрация 30-35 %;поток от разредения пулп, съставен от калциев сулфат и разтвор на амониев сулфат, в условия на непрекъсната циркулация в затворен контур и добавяне на свежи порции разреден пулп се насища с въглероден диоксид и амоняк, подавани от амонячно производство, при което при стойности на pH 8.5 - 9 и контролирани температура и забавяне на скоростта на потока при преминаването му отдолу нагоре през вертикалната част на затворения контур се провежда конверсия на калциевия сулфат до получаване на утайка от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат;част от потока се отвежда непрекъснато от затворения контур и след филтрация на продуктите от конверсията част от разтвора на амониев сулфат с концентрация 30-35 % се подава за рециркулация в процеса на конверсията на калциев сулфат, а останалата част се подлага на очистване от остатъци от амониев карбонат и калциев карбонат чрез подкиселяване със сярна киселина, след което се подава за провеждане на конверсията на калциев нитрат до кристален калциев сулфат.
- 2. Поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство съгласно метода от претенция 1, характеризираш се с това, че включва последователно разположени по хода на технологичния процес и свързани чрез транспортни средства:инсталация за производство на амоняк (1); инсталация за производство на азотна киселина (3);реактор за разлагане на природни фосфати с азотна киселина (4);реакционен съд, снабден с входен отвор за подаване на сярна киселина (7);първо средство за филтрация (9) за отделяне на получения в реактора и реакционния съд маточен разтвор на калциев нитрат и фосфорна киселина от неразтворимия остатък, към което средство за филтрация е предвиден сборник за отделения маточен разтвор (11);първа система от типа “шламов филтър пречиствател” (12) за конверсия на калциев нитрат до кристален калциев сулфат, състоящ се от затворен циркулационен контур, образуван от първи апарат за конверсия (12'), представляващ вертикално разположен цилиндричен съд, и циркулационна тръба (19), при това затвореният циркулационен контур е снабден с входящ отвор, свързан със сборника за маточен разтвор (11) на първото средство за филтрация (9) и със смесител за подаване на свежи порции амониев сулфат (20). а в първия апарат за конверсия (12') е предвиден отвор, свързан с тръбопровод (39) за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията от затворения контур;второ средство за филтрация (26) на от66340 Bl веления поток от продуктите на конверсията, снабдено с резервоар (35) за репулпиране на отделената твърда фаза, съставена от кристален калциев сулфат, както и с резервоар (27) за отделения разтвор на амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина, свързан чрез транспортни средства с инсталация за производство на сложни торове, а така също - със сборника за маточен разтвор (11) към първото средство за филтрация (9) и с тръбопровода (39) за непрекъснато отвеждане на потока от продуктите на конверсията;резервоарът за репулпиране на кристален калциев сулфат (35), разположен по хода на потока след второто средство за филтрация (26), е свързан с резервоар за разреждане на пулп (38);втора система от типа “шламов филтър пречиствател” (40) за конверсия на калциев сулфат до утайка от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат, състоящ се от затворен циркулационен контур, образуван от втори апарат за конверсия (40'), представляващ вертикално разположен цилиндричен съд. и циркулационна тръба (45), при това в затворения циркулационен контур са предвидени входящ отвор, свързан с резервоара за разреждане на пулп от калциев сулфат (38), първи смесител за въглероден диоксид (47) и втори смесител за амоняк (48). свързани съответно с изхода за амоняк и изходящия отвор за отвеждане на въглероден диоксид от инсталацията за получаване на амоняк (1), а във вертикално разположения втори апарат за конверсия (40') е предвиден отвор, свързан с тръбопровод за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията;трето средство за филтрация (53) на отведения поток от продуктите на конверсията, получени във втората система за конверсия (40), за разделяне на твърдата фаза от калциев карбонат и разтвор на амониев сулфат, за който е предвиден резервоар (57);резервоарът за амониев сулфат (57) е свързан с тръбопровода (56) за непрекъснато отвеждане на поток от продуктите на конверсията и с резервоара за разреждане на пулп (38) за рециркулация на част от разтвора на амониев сулфат в циркулационната схема на втората систе ма за конверсия (40), при това същият резервоар за амониев сулфат (57) е свързан и с подкислително-продухвателна колона (63) за очистване на останалата част от разтвора на амониев сулфат, като подкислително-продухвателната колона (63) е снабдена с входен отвор за подаване на сярна киселина, отвор за продухване с топъл въздух, отвор за отвеждане на получения в колоната въглероден диоксид и изходен отвор за очистения разтвор от амониев сулфат, свързан със смесителя (20) за подаване на свежи порции амониев сулфат в първата система за конверсия от типа “шламов филтър - пречиствател.
- 3. Поточна линия съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че в долната част на всеки от вертикално разположените апарати за конверсия (12', 40') на първата система за конверсия (12) и втората система за конверсия (40) са разположени дюзи (18, 49) за забавяне на скоростта на преминаващия отдолу нагоре поток.
- 4. Поточна линия съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че в затворения контур на първата система за конверсия (12) и на втората система за конверсия (40) е предвиден охладител (17, 50) за регулиране на температурата на циркулиращия поток.
- 5. Поточна линия съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че по хода на потока преди второто средство за филтруване (26) и третото средство за филтруване(53)са монтирани водни охладители (22, 55) за регулиране натемпературата на отведения поток от продуктите на конверсията съответно от първия апарат за конверсия (12') и втория апарат за конверсия (40').
- 6. Поточна линия съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че след изхода на резервоара (27) за отделения от второто средство за филтруване разтвор на амониев нитрат, фосфорна киселина и азотна киселина е монтиран хидроциклон или филтърпреса (31).
- 7. Поточна линия съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че след изхода на резервоара (57) за отделения от третото средство за филтруване (53) разтвор на амониев сулфат е монтиран хидроциклон или филтърпреса (60).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG10110550A BG66340B1 (bg) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG10110550A BG66340B1 (bg) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG110550A BG110550A (bg) | 2011-06-30 |
| BG66340B1 true BG66340B1 (bg) | 2013-07-31 |
Family
ID=45877048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG10110550A BG66340B1 (bg) | 2009-12-14 | 2009-12-14 | Метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG66340B1 (bg) |
-
2009
- 2009-12-14 BG BG10110550A patent/BG66340B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG110550A (bg) | 2011-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101797466B (zh) | 一种利用电石渣浆的湿法烟气脱硫的方法及其装置 | |
| CN102303874B (zh) | 一种聚晶法转化磷石膏制备硫酸铵的方法 | |
| CN109850922B (zh) | 一种小苏打脱硫灰资源化利用方法及装置 | |
| CN105197905B (zh) | 萃取磷矿联产饲料级磷酸二氢钙及工业级磷铵的生产方法 | |
| CN104860287B (zh) | 一种利用磷尾矿制备磷酸铵镁和硝酸铵镁的方法 | |
| CN103588230B (zh) | 制造硫酸镁的系统 | |
| CN101531384A (zh) | 镁法烟气脱硫循环浆液制备电子级氢氧化镁和硫酸铵工艺 | |
| US20240116830A1 (en) | Systems and methods for phosphate processing | |
| CN110603230B (zh) | 用于处理废物的工艺和设备 | |
| CN101554998B (zh) | 利用石膏制取三氧化硫的方法及其设备系统 | |
| EA015407B1 (ru) | Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и карбонат кальция | |
| CN102731191B (zh) | 一种硝酸磷肥母液氨中和工艺 | |
| CN108569812A (zh) | 一种含低浓度硫酸废水的处理系统及处理方法 | |
| CN111807340B (zh) | 一种半水-二水法磷酸生产装置及方法 | |
| BG66340B1 (bg) | Метод и поточна линия за утилизация на въглероден диоксид от амонячно производство | |
| CN103601630A (zh) | 利用电石渣和一氧化碳合成甲酸钙的方法 | |
| CN106564926A (zh) | 一种盐酸分解磷尾矿制备硫酸钙和高镁复合肥的方法 | |
| RU2634936C2 (ru) | Способ получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды и установка для его реализации | |
| CN220460691U (zh) | 一种湿法磷酸用脱砷系统 | |
| BG110551A (bg) | Метод и инсталация за очистване на димни газове от серни оксиди и въглероден диоксид | |
| CN110510590B (zh) | 一种稳定高效的湿法磷酸生产系统及工艺 | |
| CN108892115A (zh) | 一种磷酸脱硫和提浓方法及装置 | |
| CN222293625U (zh) | 一种煤化工混合卤水制备纯碱的综合利用系统 | |
| CN113735138B (zh) | 一种蒸氨废水处理的方法 | |
| CN116477587B (zh) | 一种萃取磷酸后处理的系统及方法 |