RU2407727C1 - Method for production of ammonium-phosphate-sulfate - Google Patents
Method for production of ammonium-phosphate-sulfate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2407727C1 RU2407727C1 RU2009111934/21A RU2009111934A RU2407727C1 RU 2407727 C1 RU2407727 C1 RU 2407727C1 RU 2009111934/21 A RU2009111934/21 A RU 2009111934/21A RU 2009111934 A RU2009111934 A RU 2009111934A RU 2407727 C1 RU2407727 C1 RU 2407727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- pulp
- neutralization
- acids
- phosphoric acid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению сложных минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор и серу, используемых в сельском хозяйстве, например в производстве сульфоаммофоса.The invention relates to the production of complex mineral fertilizers containing nitrogen, phosphorus and sulfur, used in agriculture, for example in the production of sulfoammophos.
Известен способ получения сложного удобрения [1] путем постадийной нейтрализации смеси фосфорной и серной кислот в соотношении H2SO4:H3PO4=1:(0,067-3,0) аммиаком до pH 5,8-6,7 и при разрежении 10-30 мм вод. ст. на первой стадии, донейтрализации полученной пульпы до необходимой величины pH на второй стадии, введения калийсодержащей добавки либо в пульпу, полученную после первой стадии нейтрализации, либо после донейтрализации в сухом виде или в виде водной суспензии с добавлением глины в количестве до 2%, гранулированием и сушкой продукта.A known method of producing complex fertilizer [1] by stage-by-stage neutralization of a mixture of phosphoric and sulfuric acids in the ratio of H 2 SO 4 : H 3 PO 4 = 1: (0,067-3,0) with ammonia to a pH of 5.8-6.7 and under vacuum 10-30 mm of water. Art. at the first stage, neutralizing the obtained pulp to the required pH in the second stage, introducing a potassium-containing additive either into the pulp obtained after the first stage of neutralization, or after neutralization in dry form or in the form of an aqueous suspension with the addition of clay in an amount of up to 2%, granulation and drying the product.
Однако, несмотря на преимущество способа - получение азотно-фосфорного или азотно-фосфорно-калийного удобрения с достаточно высоким содержанием серы и легкий переход от одной марки удобрения к другой - он не лишен недостатков. Нейтрализация смеси фосфорной и серной кислот после предварительного смешения приводит к осложнению процесса из-за высокой коррозионной активности смеси кислот. Также подача суспензии удобрения с высоким содержанием воды в стадию грануляции и сушки предопределяет длительность процесса.However, despite the advantage of the method — obtaining nitrogen-phosphorus or nitrogen-phosphorus-potassium fertilizer with a sufficiently high sulfur content and an easy transition from one brand of fertilizer to another — it is not without drawbacks. The neutralization of the mixture of phosphoric and sulfuric acids after preliminary mixing leads to a complication of the process due to the high corrosivity of the mixture of acids. Also, feeding a suspension of fertilizer with a high water content to the granulation and drying stage determines the duration of the process.
Известен способ получения сульфоаммофоса [2], включающий нейтрализацию фосфорной и серной кислот аммиаком в два этапа: предварительную нейтрализацию неупаренной фосфорной кислоты с поддержанием в зоне нейтрализации pH 6,2-9 в присутствии соединений магния в количестве 7-28% MgO по отношению к содержанию P2O5, введение серной кислоты и воды с получением фосфорно-сернокислотной пульпы с показателем pH 4,5-6,8 на втором этапе, упаривание пульпы, грануляцию и сушку продукта. Получают сульфоаммофос, содержащий азот и фосфор, как в водорастворимой, так и лимоннорастворимой формах.A known method of producing sulfoammophos [2], including the neutralization of phosphoric and sulfuric acids with ammonia in two stages: the preliminary neutralization of unpaired phosphoric acid with maintaining in the neutralization zone a pH of 6.2-9 in the presence of magnesium compounds in an amount of 7-28% MgO relative to the content P 2 O 5 , the introduction of sulfuric acid and water to obtain phosphoric acid sulfide with a pH of 4.5-6.8 in the second stage, evaporation of the pulp, granulation and drying of the product. Get sulfoammophos containing nitrogen and phosphorus, both in water-soluble and lemon-soluble forms.
Недостатком метода является расход соединений магния и длительность процесса из-за необходимости упаривания фосфорно-сернокислотной пульпы. Введение серной кислоты во второй стадии в количестве, достаточном лишь для снижения показателя pH пульпы с 6,2-9 до 4,5-6,8, не позволяет получить азотнофосфорное удобрение с высоким содержанием серы и расширить ассортимент получаемых марок удобрений. Кроме того, направление фосфорно-сернокислотной пульпы с влажностью 20-30% на грануляцию предопределяет высокий расход природного газа на стадии сушки, в пределах 14-18 м3 на 1 т готового продукта.The disadvantage of this method is the consumption of magnesium compounds and the duration of the process due to the need for evaporation of phosphoric acid sulfide. The introduction of sulfuric acid in the second stage in an amount sufficient only to reduce the pH of the pulp from 6.2-9 to 4.5-6.8, does not allow to obtain nitrogen-phosphorus fertilizer with a high sulfur content and to expand the range of obtained brands of fertilizers. In addition, the direction of phosphoric sulfate pulp with a moisture content of 20-30% for granulation determines a high consumption of natural gas at the drying stage, in the range of 14-18 m 3 per 1 ton of the finished product.
Известен способ получения сульфоаммофоса [3] путем раздельной нейтрализации 20-23%-ной P2O5 неупаренной экстракционной фосфорной и серной кислот аммиаком, причем серную кислоту концентрацией 70-93% и абсорбционную воду подают в зону нейтрализации фосфорной кислоты при pH 4,5-6,8 в скоростной аммонизатор-испаритель (САИ). Грануляцию и сушку продукта проводят в барабанно-грануляционной сушилке (БГС). Длительность процесса 1-2 часа. Получают сульфоаммофос с содержанием 15-17% N, 20-31% Р2O5усв., обладающий хорошими гигроскопическими свойствами.A known method of producing sulfoammophos [3] by separately neutralizing 20-23% P 2 O 5 unpaired extraction of phosphoric and sulfuric acids with ammonia, and sulfuric acid at a concentration of 70-93% and absorption water is fed into the zone of neutralization of phosphoric acid at pH 4.5 -6.8 in a high-speed ammonizer evaporator (AIS). Granulation and drying of the product is carried out in a drum-granulation dryer (BGS). The duration of the process is 1-2 hours. Get sulfoammophos with a content of 15-17% N, 20-31% P 2 O 5 assy., With good hygroscopic properties.
Недостатком способа является получение сульфоаммофосной пульпы в одну стадию нейтрализацией фосфорной и серной кислот, что ограничивает пределы соотношений фосфорной и серной кислот, а также аммиака значениями, обеспечивающими достаточную подвижность пульпы. В связи с этим данный способ характеризуется узким пределом возможных соотношений питательных элементов в готовом продукте и ограниченным ассортиментом марок получаемого сульфоаммофоса. Кроме того, из-за необходимости обеспечения подвижности пульпы, подаваемой на грануляцию, поддерживается ее высокая влажность в пределах 20-30%, что приводит к повышенному расходу энергоресурсов при сушке продукта и ограничению производительности установки. Расход природного газа на сушку продукта составляет 14-20 м3 на 1 т готового продукта.The disadvantage of this method is the production of sulfoammophosic pulp in one stage by neutralization of phosphoric and sulfuric acids, which limits the ratios of the ratios of phosphoric and sulfuric acids and ammonia to values that ensure sufficient mobility of the pulp. In this regard, this method is characterized by a narrow limit of the possible ratios of nutrients in the finished product and a limited range of brands of sulfoammophos. In addition, due to the need to ensure the mobility of the pulp supplied to the granulation, its high humidity is maintained in the range of 20-30%, which leads to an increased consumption of energy resources when drying the product and limiting the productivity of the installation. The consumption of natural gas for drying the product is 14-20 m 3 per 1 ton of the finished product.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения удобрения, содержащего азот, фосфор и серу - сульфоаммофоса [4], включающий нейтрализацию фосфорной и серной кислот аммиаком при раздельной подаче кислот в два этапа, отделение пара от пульпы, гранулирование и сушку полученного продукта, причем на первом этапе нейтрализацию кислот проводят в циркуляционном потоке пульпы при величине pH 2,0-2,8, на первый этап нейтрализации подают ЭФК с концентрацией 25-29% P2O5, серную кислоту с концентрацией 92-95% H2SO4 и абсорбционную жидкость, на втором этапе осуществляют донейтрализацию пульпы в трубчатом реакторе до величины pH 5,0-8,0, Для повышения содержания азота в продукте перед грануляцией дополнительно вводят азотсодержащий компонент в количестве 0,5-6,5% от массы конечного продукта в пересчете на азот, а в качестве азотсодержащего компонента используют карбамид, растворы карбамида и аммиачной селитры (КАС).Closest to the claimed technical essence is a method of producing a fertilizer containing nitrogen, phosphorus and sulfur - sulfoammophos [4], including the neutralization of phosphoric and sulfuric acids with ammonia with a separate supply of acids in two stages, the separation of steam from the pulp, granulation and drying of the resulting product, moreover, at the first stage, the neutralization of acids is carried out in a pulp circulation stream at a pH of 2.0-2.8, EPA with a concentration of 25-29% P 2 O 5 , sulfuric acid with a concentration of 92-95% H 2 SO are fed to the first stage of neutralization 4 and absorption liquid, at the second stage, the pulp is neutralized in the tubular reactor to a pH of 5.0–8.0. To increase the nitrogen content in the product, a nitrogen-containing component is additionally introduced in the amount of 0.5–6.5% of the final product weight before granulation in terms of nitrogen, and as a nitrogen-containing component use urea, solutions of urea and ammonium nitrate (UAN).
Недостатком способа является сложность процесса, связанная с нейтрализацией фосфорной и серной кислот в циркуляционном потоке пульпы на первом этапе и введением азотсодержащих компонентов. Проведение нейтрализации фосфорной и серной кислот аммиаком на первом этапе до величины pH 2,0-2,8 в циркуляционном потоке приводит к получению пульпы сульфоаммофоса температурой 110-120°С. Высокая коррозионная активность среды сульфоаммофосной пульпы, обусловленная низким значением величины pH и высокой температурой, требует применения насосного оборудования и реактора из дорогостоящей высоколегированной стали, как 06ХН28МДТ. Кроме того, известный способ с проведением процесса нейтрализации смеси фосфорной и серной кислот аммиаком с отделением пара от пульпы на первом этапе, из-за условия обеспечения достаточной подвижности сульфоаммофосной пульпы после первого этапа требует использование экстракционной фосфорной кислоты низкой концентрации и введение дополнительной влаги с абсорбционной жидкостью, что в свою очередь ограничивает производительность установки. Ведение процесса нейтрализации кислот аммиаком в два этапа не обеспечивает полноту их аммонизации, что ограничивает достижение высокого содержания аммонийного азотного компонента в продукте и предопределяет необходимость дополнительного введения в процесс в качестве азотсодержащего компонента карбамида, раствор карбамида и аммиачной селитры. Тепло нейтрализации серной кислоты аммиаком расходуется на испарение влаги на первом этапе, однако необходимость при этом поддержания достаточной подвижности пульпы (т.е. высокой влажности), подаваемой на донейтрализацию на втором этапе, приводит к высокой кратности ретура процесса грануляции (соотношение ретур:продукт = 7,5-12:1) и, соответственно, к завышенному расходу природного газа на стадии сушки (14,5-20 м3 на 1 т продукта), к ограничению производительности установки.The disadvantage of this method is the complexity of the process associated with the neutralization of phosphoric and sulfuric acids in the circulating pulp stream in the first stage and the introduction of nitrogen-containing components. Conducting the neutralization of phosphoric and sulfuric acids with ammonia in the first stage to a pH of 2.0-2.8 in the circulation stream leads to the production of sulfoammophos pulp at a temperature of 110-120 ° C. The high corrosivity of the sulfoammophos pulp medium, due to the low pH and high temperature, requires the use of pumping equipment and a reactor made of expensive high-alloy steel, such as 06XH28MDT. In addition, the known method of carrying out the process of neutralizing a mixture of phosphoric and sulfuric acids with ammonia, separating steam from the pulp in the first stage, because of the condition for ensuring sufficient mobility of the sulfoammophos pulp after the first stage, requires the use of low-concentration extraction phosphoric acid and the introduction of additional moisture with an absorption liquid , which in turn limits the performance of the installation. The process of neutralizing acids with ammonia in two stages does not ensure the fullness of their ammonization, which limits the achievement of a high content of ammonium nitrogen component in the product and determines the need for additional introduction of urea, a solution of urea and ammonium nitrate into the process. The heat of neutralization of sulfuric acid with ammonia is consumed in the evaporation of moisture in the first stage, however, the need to maintain sufficient mobility of the pulp (i.e. high humidity) supplied for de-neutralization in the second stage leads to a high multiplicity of the reture of the granulation process (ratio retur: product = 7.5-12: 1) and, accordingly, to an overestimated consumption of natural gas at the drying stage (14.5-20 m 3 per 1 ton of product), to a limitation of plant productivity.
Задачей изобретения является получение сложных удобрений, содержащих азот, фосфор и серу, а именно сульфоаммофоса, расширение ассортимента получаемых удобрений, содержащих азот в аммонийной форме и значительное количество сульфатной серы, высокая надежность работы технологического оборудования за счет снижения коррозионного воздействия сред на оборудование и повышение производительности установки при снижении расхода природного газа за счет эффективного использования тепла реакций нейтрализации.The objective of the invention is to obtain complex fertilizers containing nitrogen, phosphorus and sulfur, namely sulfoammophos, expanding the range of fertilizers containing nitrogen in ammonium form and a significant amount of sulfate sulfur, high reliability of process equipment by reducing the corrosive effects of media on equipment and increasing productivity installations while reducing the consumption of natural gas due to the efficient use of the heat of neutralization reactions.
Способ получения сульфоаммофоса включает нейтрализацию фосфорной и серной кислот аммиаком при раздельной подаче кислот, отделение пара от пульпы, гранулирование и сушку готового продукта, нейтрализацию кислот последовательно осуществляют в три этапа, причем на первом этапе фосфорную кислоту смешивают с абсорбционной жидкостью до достижения плотности смеси 1,35-1,45 т/м3 и нейтрализуют с получением реакционной массы с мольным отношением (м.о.) NH3/H3PO4=0,2-0,5, на втором этапе осуществляют нейтрализацию реакционной массы и серной кислоты в трубчатом реакторе с получением сульфоаммофосной пульпы с м.о. 0,8-0,9, а на третьем этапе проводят донейтрализацию пульпы в аммонизаторе - грануляторе (АГ) до требуемого м.о. NH3/H3PO4 в зависимости от марки получаемого удобрения. В качестве сырья используют экстракционную фосфорную кислоту (ЭФК) с концентрацией 32-40% P2O5. Кроме того, перед грануляцией в процесс вводят фосфогипс или пыль цементного производства в качестве балластного компонента в количестве до 4% от массы продукта.The method for producing sulfoammophos involves neutralizing phosphoric and sulfuric acids with ammonia with a separate supply of acids, separating steam from the pulp, granulating and drying the finished product, neutralizing the acids in series in three stages, and at the first stage, phosphoric acid is mixed with absorption liquid until the density of the mixture reaches 1, 35-1.45 t / m 3 and neutralized to obtain a reaction mass with a molar ratio (m.o.) NH 3 / H 3 PO 4 = 0.2-0.5, in the second stage, the reaction mass and sulfuric acid are neutralized in labor a batch reactor to produce sulfoammophos pulp with m.o. 0.8-0.9, and at the third stage, pulp is de-neutralized in an ammonizer - granulator (AG) to the required molecular weight. NH 3 / H 3 PO 4 depending on the brand of fertilizer produced. As raw materials use extraction phosphoric acid (EPA) with a concentration of 32-40% P 2 O 5 . In addition, before granulation, phosphogypsum or cement dust is introduced into the process as a ballast component in an amount up to 4% by weight of the product.
Изменение условий процесса обеспечивается за счет использования фосфорной кислоты концентрации 32-40% P2O5, смешения фосфорной кислоты с абсорбционной жидкостью до достижения плотности 1,35-1,45 т/м3, проведения нейтрализации фосфорной и серной кислот аммиаком в непрерывном режиме в три этапа, предварительной аммонизации фосфорной кислоты до м.о. NH3/H3PO4=0,2-0,5, нейтрализации фосфорной и серной кислот получением сульфоаммофосной пульпы с м.о. NH3/H3PO4=0,8-0,9, донейтрализации пульпы в аммонизаторе-грануляторе, введения балласта перед грануляцией в количестве до 4% от массы готового продукта.Changing the process conditions is ensured by using phosphoric acid at a concentration of 32-40% P 2 O 5 , mixing phosphoric acid with an absorption liquid to achieve a density of 1.35-1.45 t / m 3 , and neutralizing phosphoric and sulfuric acids with ammonia in a continuous mode in three stages, preliminary ammonization of phosphoric acid to m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.2-0.5, neutralization of phosphoric and sulfuric acids by obtaining sulfoammophos pulp with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.8-0.9, de-neutralization of the pulp in an ammonizer granulator, introduction of ballast before granulation in an amount up to 4% by weight of the finished product.
Как известно [4, 5], при постепенной аммонизации серной кислоты или смеси серной и фосфорной кислот при pH ниже 3-3,5 имеет место образование и выпадение кислых солей, обладающих высокой гигроскопичностью, как NH4HSO4, NH4HSO4·NH4H2PO4, (NH4)2SO4·2NH4HSO4. Присутствие вышеуказанных солей в конечном продукте обуславливает слеживаемость сульфоаммофоса. Во избежание этого фосфорная кислота предварительно нейтрализуется аммиаком в емкостном реакторе до мольного соотношения NH3/H3PO4=0,2-0,5, после смешения с абсорбционной жидкостью полученная реакционная масса далее подается в трубчатый реактор. Трубчатый реактор представляет аппарат с металлическим корпусом диаметром 450-540 мм, длиной 3,5-4 м, изнутри выложенный углеграфитовыми блоками. Реактор имеет свободное сечение диаметром 200 мм. На передней стенке скоростного реактора имеются тангенциальные вводы для жидкого аммиака и реакционной смеси, подаваемой из емкостного реактора. В центре передней стенки трубчатого реактора имеется ввод для серной кислоты, который удлинен на 400-500 мм внутрь реактора, что обеспечивает подачу серной кислоты в зону нейтрализации фосфорной кислоты, что обеспечивает надежную работу реактора без гидродинамических ударов. В реакторе сульфоаммофосная пульпа нейтрализуется до м.о. NH3/H3PO4=0,8-0,9. Трубчатый реактор на выходе снабжен форсункой диаметром от 70 до 100 мм для подачи сульфоаммофосной пульпы в аммонизатор-гранулятор. Проведением дополнительной аммонизации шихты удобрения в АГ обеспечивается полнота нейтрализации серной и фосфорной кислот, исключается присутствие в продукте кислых простых и двойных солей, обладающих высокой гигроскопичностью.As is known [4, 5], with the gradual ammonization of sulfuric acid or a mixture of sulfuric and phosphoric acids at a pH below 3-3.5, the formation and precipitation of acid salts with high hygroscopicity, such as NH 4 HSO 4 , NH 4 HSO 4 · NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 · 2NH 4 HSO 4 . The presence of the above salts in the final product causes the caking of sulfoammophos. In order to avoid this, phosphoric acid is preliminarily neutralized by ammonia in a capacitive reactor to a molar ratio of NH 3 / H 3 PO 4 = 0.2-0.5, after mixing with the absorption liquid, the resulting reaction mass is then fed to a tubular reactor. The tubular reactor is an apparatus with a metal body with a diameter of 450-540 mm, a length of 3.5-4 m, lined with carbon graphite blocks from the inside. The reactor has a free section with a diameter of 200 mm. On the front wall of the high-speed reactor there are tangential inlets for liquid ammonia and the reaction mixture supplied from the capacitive reactor. In the center of the front wall of the tubular reactor there is an input for sulfuric acid, which is 400-500 mm elongated inside the reactor, which ensures the supply of sulfuric acid to the phosphoric acid neutralization zone, which ensures reliable operation of the reactor without hydrodynamic shock. In the reactor, sulfoammophosic pulp is neutralized to m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.8-0.9. The tube reactor at the outlet is equipped with a nozzle with a diameter of 70 to 100 mm for feeding sulfoammophos pulp into the ammonizer granulator. Additional ammonization of the fertilizer charge in the AG ensures the completeness of neutralization of sulfuric and phosphoric acids, eliminates the presence of acidic simple and double salts with high hygroscopicity in the product.
За счет теплоты разбавления серной кислоты и экзотермических реакций нейтрализации кислот сульфоаммофосная пульпа нагревается до температуры 130-140°С, в трубчатом реакторе создается избыточное давление 3-4 атм, под действием которого сульфоаммофосная пульпа распыляется в АГ, при этом происходит интенсивное испарение воды. Таким образом, в предложенном способе теплота реакции разбавления и нейтрализации серной кислоты в полном объеме и донейтрализации фосфорной кислоты аммиаком используется на испарение влаги из сульфоаммофосной пульпы на стадии грануляции, что позволяет снизить кратность ретура процесса гранулообразования, сократить расход природного газа на стадии сушки и значительно повысить производительность установки.Due to the heat of dilution of sulfuric acid and exothermic acid neutralization reactions, the sulfoammophos pulp is heated to a temperature of 130-140 ° С, an overpressure of 3-4 atm is created in the tubular reactor, under the influence of which the sulfoammophos pulp is sprayed into the AH, and intense water evaporation occurs. Thus, in the proposed method, the heat of the reaction of dilution and neutralization of sulfuric acid in full and neutralization of phosphoric acid with ammonia is used to evaporate moisture from sulfoammophos pulp at the granulation stage, which allows to reduce the reture multiplicity of the granulation process, reduce the consumption of natural gas at the drying stage and significantly increase installation performance.
Плотность смеси ЭФК и абсорбционной жидкости в емкостном реакторе поддерживается в интервале 1,35-1,45 т/м3, при этом обеспечивается высокая текучесть сульфоаммофосной пульпы, надежная работа трубчатого реактора и оптимальные условия гранулирования шихты удобрения в АГ. При понижении плотности смеси ниже 1,35 т/м3 имеет место высокая влажность шихты удобрения в АГ, что приводит к снижению производительности установки, а также к увеличению доли крупных фракций и комкообразованию. Повышение плотности смеси выше 1,45 т/м3 приводит к увеличению доли мелких фракций и пылению продукта, а также является причиной повышения давления в трубчатом реакторе и его забивки.The density of the mixture of EPA and absorption liquid in the capacitive reactor is maintained in the range of 1.35-1.45 t / m 3 , this ensures high fluidity of the sulfoammophos pulp, reliable operation of the tubular reactor and optimal conditions for granulating the fertilizer mixture in the AG. With a decrease in the density of the mixture below 1.35 t / m 3 there is a high humidity of the fertilizer mixture in the AG, which leads to a decrease in the productivity of the installation, as well as to an increase in the share of large fractions and clod formation. An increase in the density of the mixture above 1.45 t / m 3 leads to an increase in the fraction of fine fractions and dusting of the product, and also causes an increase in pressure in the tubular reactor and its clogging.
Пределы величин мольного отношения NH3/H3PO4 реакционной смеси на первом этапе нейтрализации подобрана исходя необходимости обеспечения низкой коррозионной активности среды, подвижности реакционной массы и достижения последующей полноты нейтрализации фосфорной и серной кислот. Верхняя величина м.о. NH3/H3PO4, равная 0,5, при нейтрализации фосфорной кислоты на первом этапе подобрана для поддержания температуры реакционной массы в емкостном реакторе не выше 75°С с целью снижения коррозионной активности среды, обеспечения надежной и долговечной работы насосного оборудования, самого реактора. Кроме того, при м.о. NH3/H3PO4 более 0,5 резко возрастает вязкость реакционной массы, снижается ее подвижность, что может привести к сбоям в работе насосного оборудования вследствие его забивки. Ведение аммонизации при м.о. NH3/H3PO4 менее 0,2 приводит к значительному возрастанию скорости коррозии технологического оборудования, а также затрудняет последующее достижение полноты нейтрализации серной и фосфорной кислот.The limits of the molar ratio NH 3 / H 3 PO 4 of the reaction mixture at the first stage of neutralization are selected based on the need to ensure low corrosivity of the medium, the mobility of the reaction mass and to achieve the subsequent completeness of neutralization of phosphoric and sulfuric acids. Upper value m.o. NH 3 / H 3 PO 4 , equal to 0.5, when neutralizing phosphoric acid in the first stage, it was selected to maintain the temperature of the reaction mixture in the capacitive reactor not higher than 75 ° C in order to reduce the corrosivity of the medium, to ensure reliable and durable operation of the pumping equipment itself the reactor. In addition, when m.o. NH 3 / H 3 PO 4 more than 0.5 sharply increases the viscosity of the reaction mass, decreases its mobility, which can lead to malfunctioning of the pumping equipment due to clogging. Ammonization management at m.o. NH 3 / H 3 PO 4 less than 0.2 leads to a significant increase in the corrosion rate of technological equipment, and also complicates the subsequent achievement of the complete neutralization of sulfuric and phosphoric acids.
Поддержание мольного отношения NH3/H3PO4 в пределах от 0,8 до 0,9 при нейтрализации серной и фосфорной кислот в трубчатом реакторе обеспечивает минимальную вязкость и максимальную текучесть сульфоамофосной пульпы, стабильную и надежную работу трубчатого реактора без повышения давления. При ведении процесса нейтрализации на втором этапе при м.о. NH3/H3PO4 пульпы ниже 0,8 или выше 0,9 имеет место резкое увеличение вязкости и снижение подвижности пульпы, что может быть причиной постепенного забивания трубчатого реактора.Maintaining a molar ratio of NH 3 / H 3 PO 4 in the range of 0.8 to 0.9 while neutralizing sulfuric and phosphoric acids in a tubular reactor provides minimum viscosity and maximum fluidity of sulfoamophos pulp, stable and reliable operation of the tubular reactor without increasing pressure. When conducting the process of neutralization in the second stage at m.o. NH 3 / H 3 PO 4 pulp below 0.8 or above 0.9, there is a sharp increase in viscosity and a decrease in the mobility of the pulp, which can cause gradual clogging of the tubular reactor.
Использование в качестве сырья ЭФК концентрации 32-40% Р2О5 обусловлено следующими факторами. Использование ЭФК концентрации 32-40% P2O5 обеспечивает оптимальные условия проведения процесса при высокой производительности установки и полной утилизации абсорбционной жидкости в технологическом процессе производства сульфоаммофоса. При применении ЭФК концентрации ниже 32% P2O5 снижается производительность, повышается ретурность процесса гранулирования, уменьшается объем возврата абсорбционной жидкости в технологический процесс. Применение ЭФК концентрации выше 40% P2O5 нецелесообразно из-за увеличения необоснованных затрат на упаривание кислоты.The use of raw materials EPA concentration of 32-40% P 2 About 5 due to the following factors. The use of EPA concentration of 32-40% P 2 O 5 provides optimal conditions for carrying out the process with high plant performance and complete utilization of the absorption liquid in the sulfoammophos production process. When applying EPA concentrations below 32% P 2 O 5, productivity decreases, the granularity of the granulation process increases, and the volume of return of the absorption liquid to the process decreases. The use of EPA concentrations above 40% P 2 O 5 is impractical due to the increase in unreasonable costs for the evaporation of acid.
Значение мольного соотношения NH3/H3PO4 при доаммонизации пульпы удобрения на третьем этапе нейтрализации в аммонизаторе-грануляторе составляет не менее 1,0 и подбирается исходя из марки выпускаемого продукта - сульфоаммофоса. Регулированием м.о. NH3/H3PO4 пульпы удобрения формируются удобрения определенного качественного и количественного состава, включая соотношения содержания моно- и диаммонийфосфатов в готовом продукте. При м.о. NH3/H3PO4 пульпы менее 1,0 продукт получается кислым, гигроскопичным, слеживающимся. Чрезмерное увеличение м.о. пульпы удобрения в аммонизаторе-грануляторе приводит к увеличению потерь аммиака. Ведение процесса нейтрализации в трубчатом реакторе, совмещение стадий доаммонизации и гранулирования в одном аппарате, в предлагаемом способе, обеспечивает упрощение и сокращение продолжительности процесса.The value of the molar ratio of NH 3 / H 3 PO 4 during the additional ammonization of the fertilizer pulp at the third stage of neutralization in an ammonizer granulator is at least 1.0 and is selected based on the brand of the product being produced - sulfoammophos. Regulation m.o. NH 3 / H 3 PO 4 fertilizer pulp fertilizers of a certain qualitative and quantitative composition are formed, including the ratio of mono- and diammonium phosphates in the finished product. When m.o. NH 3 / H 3 PO 4 pulp less than 1.0 the product is acidic, hygroscopic, caking. Excessive increase in m.o. fertilizer pulps in an ammonizer granulator leads to an increase in ammonia losses. The process of neutralization in a tubular reactor, the combination of the stages of ammoniation and granulation in one apparatus, in the proposed method, simplifies and reduces the duration of the process.
Для корректировки содержания питательных веществ в готовом продукте для некоторых марок сульфоаммофоса в стадию грануляции вместе с ретуром вводится фосфогипс в качестве балластного материала в количестве до 4% от массы готового продукта. Введение фосфогипса приводит также к обогащению продукта сульфатной серой. При введении балласта более 4% нарушается процесс грануляции. В качестве балластного материала применяется также пыль цементного производства.To adjust the nutrient content in the finished product for some grades of sulfoammophos, phosphogypsum is added to the granulation stage together with the retur as ballast material in an amount of up to 4% by weight of the finished product. The introduction of phosphogypsum also leads to the enrichment of the product with sulfate sulfur. With the introduction of ballast more than 4%, the granulation process is disturbed. Cement production dust is also used as ballast material.
Проведение нейтрализации фосфорной и серной кислоты в три этапа обеспечивает возможность получения широкой номенклатуры удобрения с заданными количествами азота в аммонийной форме, фосфора и серы, включая марки удобрений, сбалансированных по содержанию азота и фосфора, обладающих высокими физико-химическими свойствами.Conducting the neutralization of phosphoric and sulfuric acid in three stages makes it possible to obtain a wide range of fertilizers with specified amounts of nitrogen in ammonium form, phosphorus and sulfur, including brands of fertilizers balanced in the content of nitrogen and phosphorus, which have high physicochemical properties.
На чертеже приведена упрощенная принципиальная технологическая схема получения удобрения, содержащего азот, фосфор и серу.The drawing shows a simplified schematic flow diagram of a fertilizer containing nitrogen, phosphorus and sulfur.
Технологическая установка включает емкостный реактор поз.1 для смешения фосфорной кислоты с абсорбционной жидкостью и нейтрализации аммиаком (I этап нейтрализации). Отходящие газы уносятся из реактора в систему абсорбции. Далее реакционная смесь насосом поз.5 подается в трубчатый реактор поз.2. В трубчатый реактор также подается серная кислота по среднему вводу и аммиак для нейтрализации кислот (II этап нейтрализации). Сульфоаммофосная пульпа при температуре 130-140°С и под избыточным давлением из трубчатого реактора подается в аммонизатор-гранулятор поз.3 и гранулируется. В аммонизатор-гранулятор для донейтрализации пульпы удобрения подается аммиак (III этап нейтрализации), вместе с ретуром вводится балласт. Испаряемая влага уносится с отходящими газами в систему абсорбции. Полученная шихта удобрения для сушки гранул подается в сушильный барабан поз.4. Сушка гранул в сушильном барабане осуществляется топочными газами, полученными при сжигании природного газа. Испаряемая влага и пыль продукта уносится в систему абсорбции. Высушенный продукт направляется на классификацию. Схемы узлов классификации, абсорбции и подачи реагентов не показаны. Реализация указанной технологической схемы позволяет разное конструктивное решение, в частности возможно использование нескольких трубчатых реакторов в работе, что повышает надежность работы технологического процесса. В технологическом процессе используются жидкий аммиак, серная кислота 92-95 мас.% H2SO4, экстракционная фосфорная кислота 32-40 мас.% P2O5, абсорбционная жидкость, балластный материал. В указанной технологической схеме достигается раздельная подача фосфорной и серной кислот на этапах нейтрализации, что позволяет избежать смешения вышеуказанных кислот и образования коррозионной реакционной среды. Марка выпускаемого удобрения определяется соотношением расхода фосфорной и серной кислот и мольным отношением NH3/H3PO4 шихты удобрения на третьем этапе нейтрализации.The technological installation includes a capacitive reactor pos. 1 for mixing phosphoric acid with an absorption liquid and neutralizing with ammonia (stage I of neutralization). Exhaust gases are carried from the reactor to the absorption system. Next, the reaction mixture with a pump pos.5 is fed into the tubular reactor pos.2. Sulfuric acid is also fed into the tubular reactor through an average input and ammonia to neutralize acids (stage II of neutralization). Sulfoammophosic pulp at a temperature of 130-140 ° C and under excess pressure from a tubular reactor is fed into the ammonizer granulator pos.3 and granulated. Ammonia (III stage of neutralization) is supplied to the ammonizer granulator to neutralize the fertilizer pulp (stage III of neutralization), and ballast is introduced along with the retur. Evaporated moisture is carried away with the exhaust gases into the absorption system. The resulting fertilizer mixture for drying the granules is fed into the drying drum pos.4. Pellets are dried in a dryer drum by the flue gases obtained by burning natural gas. The evaporated moisture and dust of the product are carried away into the absorption system. The dried product is sent for classification. Schemes of nodes for classification, absorption and supply of reagents are not shown. The implementation of the indicated technological scheme allows a different constructive solution, in particular, it is possible to use several tubular reactors in operation, which increases the reliability of the process. The process uses liquid ammonia, sulfuric acid 92-95 wt.% H 2 SO 4 , extraction phosphoric acid 32-40 wt.% P 2 O 5 , absorption liquid, ballast material. In the specified technological scheme, a separate supply of phosphoric and sulfuric acids is achieved at the stages of neutralization, which avoids mixing of the above acids and the formation of a corrosive reaction medium. The brand of fertilizer produced is determined by the ratio of the consumption of phosphoric and sulfuric acids and the molar ratio NH 3 / H 3 PO 4 of the fertilizer mixture in the third stage of neutralization.
Сущность процесса поясняется примерами.The essence of the process is illustrated by examples.
Пример (по прототипу). В емкостный реактор на первом этапе нейтрализации подается 29,56 т/ч (тонн в час) ЭФК с содержанием 27,4% P2O5, серная кислота в количестве 16,25 т/ч с содержанием 92,5% моногидрата, абсорбционная жидкость в количестве 8 т/ч, аммиак в количестве 5,1 т/ч. Получают пульпу с величиной pH 2,24, возвратную пульпу, сформированную насосом в виде циркуляционного потока с мощностью 200 м3/ч. После нейтрализации от пульпы отделяют пар в количестве 12,71 т/ч. Далее полученную пульпу нейтрализуют в трубчатом реакторе аммиаком при дозировке 2,1 т/ч до получения pH пульпы 6,14. При этом пароотделение составляет 8,5 т/ч. Полученную на втором этапе нейтрализации пульпу из трубчатого реактора подают в барабанный гранулятор, куда также подается 300-400 т/ч ретура и 4,8 т/ч карбамида. После сушки продукта в сушильном барабане при расходе природного газа 580-800 м3/ч и классификации получают 40 т/ч удобрения, содержащего 20,3% Nобщ, 20,4% P2O5, 12,2% S и 1,2% влаги. Кратность ретура процесса грануляции составляет 7,5-10, расход природного газа - 14,5-20 м3/т продукта. Готовый продукт содержит 5,5% азота в амидной форме, 14,8% аммонийного азота. Отношение Nобщ: P2O5 в удобрении составляет 1:1, Nаммон:P2O5=0,7:1.Example (prototype). At the first stage of neutralization, 29.56 t / h (tons per hour) of EPA with a content of 27.4% P 2 O 5 , sulfuric acid in an amount of 16.25 t / h with a content of 92.5% monohydrate, absorption liquid in the amount of 8 t / h, ammonia in the amount of 5.1 t / h Get a pulp with a pH value of 2.24, the return pulp formed by the pump in the form of a circulation stream with a capacity of 200 m 3 / h After neutralization, steam is separated from the pulp in an amount of 12.71 t / h. Next, the resulting pulp is neutralized in a tubular reactor with ammonia at a dosage of 2.1 t / h until a pH of 6.14 is obtained. At the same time, steam separation is 8.5 t / h. Obtained in the second stage of neutralization, the pulp from the tubular reactor is fed into a drum granulator, where 300-400 t / h of reture and 4.8 t / h of urea are also fed. After drying the product in a dryer drum with a natural gas flow rate of 580-800 m 3 / h and classification, 40 t / h of fertilizer are obtained containing 20.3% N total , 20.4% P 2 O 5 , 12.2% S and 1 , 2% moisture. The multiplicity of the reture of the granulation process is 7.5-10, the consumption of natural gas is 14.5-20 m 3 / t of product. The finished product contains 5.5% nitrogen in amide form, 14.8% ammonium nitrogen. The ratio of N total : P 2 O 5 in the fertilizer is 1: 1, N ammonium : P 2 O 5 = 0.7: 1.
Пример 1. В емкостный реактор подается 31,8 т/ч ЭФК концентрацией 34% P2O5 и 9 т/ч абсорбционной жидкости от стадии очистки отходящих газов от АГ и сушильного барабана с поддержанием плотности смеси 1,35 т/м3. На первый этап нейтрализации фосфорной кислоты в реактор подается 1,1 т/ч жидкого аммиака, при этом получают реакционную массу с м.о. NH3/H3PO4=0,3 и температурой 65°С. Реакционная масса в количестве 41,9 т/ч направляется в трубчатый реактор, для нейтрализации кислот на втором этапе подается 10,4 т/ч жидкого аммиака. В трубчатый реактор в зону нейтрализации фосфорной кислоты подается 93%-ная серная кислота в количестве 30,3 т/ч, при этом получают сульфоаммофосную пульпу с м.о. NH3/H3PO4=0,85. За счет теплоты экзотермических реакций пульпа нагревается до температуры 140°С, которая в количестве 82,6 т/ч под давлением 4 атм подается в АГ, при этом испаряется 19,9 т/ч воды. В АГ подается 240 т/ч ретура и 1,1 т/ч аммиака для доаммонизации пульпы удобрения и доведения м.о. NH3/H3PO4 до 1,36. Полученные гранулы удобрения сушат в сушильном барабане при расходе природного газа 360 м3/ч (испаряется 3,7 т/ч воды) и после классификации получают 60 т/ч готового продукта, содержащего 18,0% N, 18,0% P2O5, 16,0% S и 1,0% влаги. Кратность ретура процесса грануляции составляет 4, расход природного газа - 6 м3/т продукта. Азот в удобрении находится полностью в аммонийной форме. Отношение N:Р2О5 в удобрении составляет 1,0. Продукт не слеживается. Отходящие газы от емкостного реактора, гранулятора и сушильного барабана направляются на абсорбцию, абсорбционная жидкость возвращается в технологический процесс.Example 1. 31.8 t / h of EPA with a concentration of 34% P 2 O 5 and 9 t / h of absorption liquid from the stage of purification of exhaust gases from the AG and the drying drum with maintaining the mixture density of 1.35 t / m 3 are fed into the capacitive reactor. At the first stage of neutralization of phosphoric acid, 1.1 t / h of liquid ammonia is fed into the reactor, and a reaction mass with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.3 and a temperature of 65 ° C. The reaction mass in the amount of 41.9 t / h is sent to a tubular reactor, to neutralize the acids in the second stage, 10.4 t / h of liquid ammonia are fed. In a tubular reactor, in the zone of neutralization of phosphoric acid, 93% sulfuric acid is supplied in an amount of 30.3 t / h, and a sulfoammophosic pulp with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.85. Due to the heat of exothermic reactions, the pulp is heated to a temperature of 140 ° C, which in the amount of 82.6 t / h at a pressure of 4 atm is supplied to the AG, while 19.9 t / h of water evaporates. 240 t / h of reture and 1.1 t / h of ammonia are fed to the AH to further fertilize the pulp of fertilizer and bring m.o. NH 3 / H 3 PO 4 to 1.36. The obtained fertilizer granules are dried in a tumble dryer at a flow rate of 360 m 3 / h of natural gas (3.7 t / h of water evaporates) and after classification 60 t / h of the finished product containing 18.0% N, 18.0% P 2 are obtained O 5 , 16.0% S and 1.0% moisture. The multiplicity of the reture of the granulation process is 4, the consumption of natural gas is 6 m 3 / t of product. Nitrogen in the fertilizer is completely in ammonium form. The ratio of N: P 2 About 5 in the fertilizer is 1.0. The product is not caking. The flue gases from the capacitive reactor, granulator and dryer drum are sent for absorption, the absorption liquid is returned to the process.
Пример 2. В емкостный реактор подается 33,8 т/ч ЭФК концентрацией 36% P2O5, полученная сернокислотной переработкой фосфоритов Каратау. В емкостный реактор подается 7 т/ч абсорбционной жидкости, плотность смеси 1,39 т/м3. На первый этап нейтрализации фосфорной кислоты в реактор подается 1,8 т/ч жидкого аммиака, при этом м.о. NH3/H3PO4=0,4, температура 70°С. Далее реакционная масса в количестве 42,6 т/ч направляется в трубчатый реактор, для нейтрализации кислот на втором этапе подается 10,1 т/ч жидкого аммиака. В трубчатый реактор в зону нейтрализации фосфорной кислоты подается 93%-ная серная кислота в количестве 29,0 т/ч, при этом м.о. NH3/H3PO4 пульпы = 0,85. Пульпа в количестве 81,7 т/ч температурой 140°С подается в АГ, при этом испаряется 17,9 т/ч воды. В АГ подается 240 т/ч ретура и 0,4 т/ч аммиака для донейтрализации пульпы удобрения и доведения м.о. NH3/H3PO4 до 1,00. Полученные гранулы удобрения сушат в сушильном барабане при расходе природного газа 420 м3/ч и после классификации получают 60 т/ч продукта, содержащего 16,8% N, 20,3% P2O5, 15,3% S и 1,0% влаги. Кратность ретура процесса грануляции составляет 4,0, расход природного газа - 7 м3/т. Азот в удобрении находится полностью в аммонийной форме. Отношение N:P2O5 составляет 0,83. Продукт не слеживается, не требует обработки антислеживателями.Example 2. 33.8 t / h of EPA with a concentration of 36% P 2 O 5 , obtained by sulfuric acid processing of Karatau phosphorites, are fed into a capacitive reactor. 7 t / h of absorption liquid is fed into the tank reactor, the density of the mixture is 1.39 t / m 3 . At the first stage of neutralization of phosphoric acid, 1.8 t / h of liquid ammonia are fed into the reactor, while NH 3 / H 3 PO 4 = 0.4, temperature 70 ° C. Next, the reaction mass in the amount of 42.6 t / h is sent to a tubular reactor, to neutralize the acids in the second stage, 10.1 t / h of liquid ammonia are fed. In a tubular reactor in the zone of neutralization of phosphoric acid is fed 93% sulfuric acid in an amount of 29.0 t / h, while the MO NH 3 / H 3 PO 4 pulps = 0.85. The pulp in the amount of 81.7 t / h with a temperature of 140 ° C is supplied to the AG, while 17.9 t / h of water evaporates. 240 t / h of reture and 0.4 t / h of ammonia are fed to the AH to neutralize the fertilizer pulp and bring m.o. NH 3 / H 3 PO 4 to 1.00. The obtained fertilizer granules are dried in a tumble dryer with a natural gas flow rate of 420 m 3 / h and after classification, 60 t / h of product containing 16.8% N, 20.3% P 2 O 5 , 15.3% S and 1, are obtained. 0% moisture. The multiplicity of the reture of the granulation process is 4.0, the consumption of natural gas is 7 m 3 / t. Nitrogen in the fertilizer is completely in ammonium form. The ratio of N: P 2 O 5 is 0.83. The product does not cake, does not require anti-caking agents.
Пример 3. В емкостный реактор подается 33,3 т/ч ЭФК концентрацией 36% P2O5 и 7 т/ч абсорбционной жидкости, плотность смеси 1,39 т/м. На первый этап нейтрализации фосфорной кислоты в реактор подается 1,8 т/ч жидкого аммиака, получают реакционную массу с м.о. NH3/H3PO4=0,3 и температурой 65°С. Реакционная масса в количестве 42,1 т/ч направляется в трубчатый реактор, для нейтрализации кислот на втором этапе подается 9,5 т/ч жидкого аммиака. В трубчатый реактор подается 93%-ная серная кислота в количестве 27,3 т/ч, получают пульпу с м.о. NH3/H3PO4=0,85 и температурой 140°С. Пульпа в количестве 78,9 т/ч подается в АГ, при этом испаряется 17,6 т/ч воды. В АГ подается 240 т/ч ретура и 2,4 т фосфогипса в пересчете на сухое вещество для корректировки состава удобрения. Расход балласта составляет 4% от массы готового продукта. На третий этап нейтрализации для донейтрализации пульпы удобрения в АГ подают 0,46 т/ч аммиака и м.о. NH3/H3PO4 доводят до 1,03. Полученные гранулы удобрения сушат в сушильном барабане при расходе природного газа 420 м3/ч и после классификации получают 60 т/ч продукта, содержащего 16,0% N, 20,0% P2O5, 14,4% S и 1,0% влаги. Кратность ретура процесса грануляции составляет 4, расход природного газа - 7 м3/т продукта. Азот в удобрении находится полностью в аммонийной форме. Отношение N:P2O5 составляет 0,80. Продукт не слеживается.Example 3. 33.3 t / h of EPA with a concentration of 36% P 2 O 5 and 7 t / h of absorption liquid are fed into a capacitive reactor; the mixture density is 1.39 t / m. At the first stage of neutralization of phosphoric acid, 1.8 t / h of liquid ammonia are fed into the reactor, and the reaction mixture is obtained with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.3 and a temperature of 65 ° C. The reaction mass in the amount of 42.1 t / h is sent to a tubular reactor, to neutralize the acids in the second stage, 9.5 t / h of liquid ammonia are fed. 93% sulfuric acid in the amount of 27.3 t / h is fed into the tubular reactor, and pulp with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.85 and a temperature of 140 ° C. The pulp in the amount of 78.9 t / h is supplied to the AG, while 17.6 t / h of water evaporates. 240 t / h of retur and 2.4 t of phosphogypsum in terms of dry matter are fed to the AG to adjust the composition of the fertilizer. Ballast consumption is 4% by weight of the finished product. At the third stage of neutralization, in order to neutralize the fertilizer pulp, 0.46 t / h of ammonia and m.o. NH 3 / H 3 PO 4 was adjusted to 1.03. The resulting fertilizer granules are dried in a tumble dryer at a natural gas flow rate of 420 m 3 / h and after classification 60 t / h of product are obtained containing 16.0% N, 20.0% P 2 O 5 , 14.4% S and 1, 0% moisture. The multiplicity of the reture of the granulation process is 4, the consumption of natural gas is 7 m 3 / t of product. Nitrogen in the fertilizer is completely in ammonium form. The ratio of N: P 2 O 5 is 0.80. The product is not caking.
Пример 4 осуществляют аналогично примеру 3.Example 4 is carried out analogously to example 3.
Отличия от примера 3 состоят в том, что на грануляцию вводят 2,4 т пыли цементного производства для корректировки состава удобрения. Расход балласта составляет 4% от массы готового продукта. Получают 60 т/ч продукта, содержащего 16,0% N, 20,0% P2O5, 14,4% S и 1,0% воды. Азот в удобрении находится в аммонийной форме. Отношение N:P2O5 составляет 0,80.Differences from example 3 are that 2.4 tons of cement production dust are introduced into the granulation to adjust the composition of the fertilizer. Ballast consumption is 4% by weight of the finished product. Get 60 t / h of a product containing 16.0% N, 20.0% P 2 O 5 , 14.4% S and 1.0% water. Fertilizer nitrogen is in ammonium form. The ratio of N: P 2 O 5 is 0.80.
Получаемый продукт соответствует требованиям ТУ 2186-679-00209438-05 «Удобрение азотно-фосфорное».The resulting product meets the requirements of TU 2186-679-00209438-05 "Nitrogen-phosphorus fertilizer."
Пример 5. В емкостный реактор подается 41,7 т/ч ЭФК концентрацией 36% Р2О5 и 5 т/ч абсорбционной жидкости, плотность смеси 1,42 т/м3. На первый этап нейтрализации фосфорной кислоты в реактор подается 2,1 т/ч жидкого аммиака, получают реакционную массу с м.о. NH3/H3PO4 0,4 и температурой 70°С. Далее реакционная масса в количестве 48,8 т/ч направляется в трубчатый реактор, для нейтрализации кислот подается 9,0 т/ч жидкого аммиака. В трубчатый реактор подается 24,6 т/ч 93%-ной серной кислоты, получают пульпу с м.о. = 0,85 и температурой 135°С. Пульпа в количестве 82,4 т/ч подается в АГ, при этом испаряется 18,1 т/ч воды. В АГ подается 280 т/ч ретура и 0,6 т/ч аммиака для донейтрализации пульпы удобрения и доведения м.о. NH3/Н3РО4 до 1,05. Полученные гранулы удобрения сушат в сушильном барабане при расходе природного газа 480 м3/ч и после классификации получают 60 т/ч продукта, содержащего 16,0% N, 25,0% P2O5, 13,3% S и 1,0% влаги. Кратность ретура процесса грануляции составляет 4,7, расход природного газа - 8 м3/т продукта. Азот в удобрении находится в аммонийной форме. Отношение N:P2O5=0,64. Продукт не слеживается.Example 5. 41.7 t / h of EPA with a concentration of 36% P 2 O 5 and 5 t / h of absorption liquid are fed into a capacitive reactor, the density of the mixture is 1.42 t / m 3 . At the first stage of neutralization of phosphoric acid, 2.1 t / h of liquid ammonia are fed into the reactor, and a reaction mass with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 0.4 and a temperature of 70 ° C. Then the reaction mass in the amount of 48.8 t / h is sent to a tubular reactor, 9.0 t / h of liquid ammonia are fed to neutralize the acids. 24.6 t / h of 93% sulfuric acid are fed into the tubular reactor, and pulp with m.o. = 0.85 and a temperature of 135 ° C. The pulp in the amount of 82.4 t / h is supplied to the AG, while 18.1 t / h of water evaporates. 280 t / h of reture and 0.6 t / h of ammonia are supplied to the AG to neutralize the fertilizer pulp and increase the molecular weight. NH 3 / H 3 PO 4 to 1.05. The obtained fertilizer granules are dried in a tumble dryer at a natural gas flow rate of 480 m 3 / h and after classification, 60 t / h of product containing 16.0% N, 25.0% P 2 O 5 , 13.3% S and 1 are obtained. 0% moisture. The multiplicity of the reture of the granulation process is 4.7, the consumption of natural gas is 8 m 3 / t of product. Fertilizer nitrogen is in ammonium form. The ratio of N: P 2 O 5 = 0.64. The product is not caking.
Пример 6. В емкостной реактор подается 51,0 т/ч 40%-ная P2O5 ЭФК, полученная сернокислотной переработкой фосфоритов Каратау и 4 т/ч абсорбционной жидкости с поддержанием плотности смеси 1,45 т/м3. На первый этап нейтрализации фосфорной кислоты в реактор подается 2,6 т/ч жидкого аммиака, при этом получают реакционную массу с м.о. NH3/H3PO4=0,5 и температурой 70°С. Далее реакционная масса в количестве 57,6 т/ч направляется в трубчатый реактор, для нейтрализации кислот подается 7,2 т/ч жидкого аммиака. В трубчатый реактор подается 17,0 т/ч 93%-ной серной кислоты, получают пульпу с м.о. 0,9 и температурой 130°С. Пульпа в количестве 81,8 т/ч подается в АГ, при этом испаряется 17,1 т/ч воды. В АГ подается 300 т/ч ретура и 0,6 т/ч аммиака для донейтрализации пульпы удобрения и доведения м.о. NH3/H3PO4 до 1,01. Гранулы удобрения сушат в сушильном барабане при расходе природного газа 600 м3/ч и после классификации получают 60 т/ч продукта, содержащего 14,2% N, 34,0% P2O5, 9,5% S и 1,0% влаги. Кратность ретура процесса грануляции составляет 5, расход природного газа - 10 м3/т. Азот в удобрении находится в аммонийной форме. Отношение N:P2O5 составляет 0,42. Продукт не слеживается.Example 6. 51.0 t / h of 40% P 2 O 5 EPA, obtained by sulfuric acid processing of Karatau phosphorites and 4 t / h of absorption liquid, while maintaining the density of the mixture of 1.45 t / m 3, is fed into the tank reactor. At the first stage of neutralization of phosphoric acid, 2.6 t / h of liquid ammonia are fed into the reactor, and a reaction mass with m.o. NH 3 / H 3 PO 4 = 0.5 and a temperature of 70 ° C. Next, the reaction mass in the amount of 57.6 t / h is sent to a tubular reactor, 7.2 t / h of liquid ammonia are fed to neutralize the acids. 17.0 t / h of 93% sulfuric acid are fed into the tubular reactor, and pulp with m.o. 0.9 and a temperature of 130 ° C. Pulp in the amount of 81.8 t / h is supplied to the AG, while 17.1 t / h of water evaporates. 300 t / h of reture and 0.6 t / h of ammonia are supplied to the AG to neutralize the fertilizer pulp and increase the molecular weight. NH 3 / H 3 PO 4 to 1.01. Fertilizer granules are dried in a tumble dryer at a natural gas flow rate of 600 m 3 / h and after classification 60 t / h of product are obtained containing 14.2% N, 34.0% P 2 O 5 , 9.5% S and 1.0 % moisture. The multiplicity of the reture of the granulation process is 5, the consumption of natural gas is 10 m 3 / t. Fertilizer nitrogen is in ammonium form. The ratio of N: P 2 O 5 is 0.42. The product is not caking.
В таблице 1 представлены сравнительные показатели предлагаемого и известного способов.Table 1 presents comparative indicators of the proposed and known methods.
Предложенный способ позволяет получить широкую номенклатуру удобрений, содержащих азот в аммонийной форме, фосфор и серу в различных соотношениях питательных веществ в пределах 14-18% N, 18-34% P2O5, 9,5-16% S, включая уравновешенные по составу удобрения, при высокой надежности работы технологического оборудования за счет снижения коррозионного воздействия сред и большой производительности установки при снижении кратности ретура процесса грануляции и расхода природного газа на стадии сушки.The proposed method allows to obtain a wide range of fertilizers containing nitrogen in ammonium form, phosphorus and sulfur in various ratios of nutrients in the range of 14-18% N, 18-34% P 2 O 5 , 9.5-16% S, including balanced fertilizer composition, with high reliability of the technological equipment due to the reduction of the corrosive effects of the media and high plant productivity while reducing the multiplicity of the reture of the granulation process and the consumption of natural gas at the drying stage.
[1]. Патент РФ №2177465, кл. С05В 11/08, 11/10, C05G 1/06, 2000 г.[one]. RF patent No. 2177465, cl. C05B 11/08, 11/10,
[2]. Патент РФ №2202522, кл. С05В 7/00, C05D 5/00, 2002 г.[2]. RF patent No. 2202522, cl. C05B 7/00,
[3]. Патент РФ №2126374, кл. C05G 1/06, 1999 г.[3]. RF patent No. 2126374, cl.
[3]. Патент РФ №2334732, кл. C05G 1/06, 2007 г.[3]. RF patent №2334732, cl.
[4]. Позин М.Е. Технология минеральных солей. - Л.: Химия, 1970, с.1216.[four]. Pozin M.E. The technology of mineral salts. - L .: Chemistry, 1970, p. 1216.
[5]. Кувшинников И.М. Минеральные удобрения и соли. - М.: Химия, 1987, с.87-124, 168.[5]. Kuvshinnikov I.M. Mineral fertilizers and salts. - M.: Chemistry, 1987, p. 87-124, 168.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111934/21A RU2407727C1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Method for production of ammonium-phosphate-sulfate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111934/21A RU2407727C1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Method for production of ammonium-phosphate-sulfate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009111934A RU2009111934A (en) | 2010-10-10 |
| RU2407727C1 true RU2407727C1 (en) | 2010-12-27 |
Family
ID=44024605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009111934/21A RU2407727C1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Method for production of ammonium-phosphate-sulfate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2407727C1 (en) |
-
2009
- 2009-03-31 RU RU2009111934/21A patent/RU2407727C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009111934A (en) | 2010-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Numonov et al. | LOW-WASTE PROCESS OF COMPLEX FERTILIZER BASED ON SULPHURIC ACID PROCESSING THERMIC CALCINATED PHOSPHORITE CONCENTRATE. | |
| CN113248322B (en) | Preparation method of soluble medium-trace element fertilizer | |
| RU2412140C2 (en) | Method of producing compound fertilisers | |
| CN105776167A (en) | Polyphosphate and preparation method thereof | |
| AU697984B2 (en) | Method for production of oligomethyleneurea | |
| RU2407727C1 (en) | Method for production of ammonium-phosphate-sulfate | |
| RU2408564C1 (en) | Method producing fertiliser containing nitrogen, phosphorus and sulphur | |
| EA016144B1 (en) | Method for producing granulated diammonium phosphate | |
| WO2017176165A1 (en) | A method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and an installation for implementing said method | |
| FI105472B (en) | Multi-suspension process for the preparation of a fertilizer | |
| RU2404947C1 (en) | Method of obtaining complex fertilisers | |
| RU2310630C1 (en) | Diammonium phosphate production process | |
| RU2378232C1 (en) | Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser | |
| RU2411226C1 (en) | Method of producing compound fertilisers | |
| RU2177465C1 (en) | Method of preparing fertilizers | |
| RU2435750C1 (en) | Method of producing nitrogen-phosphorus fertiliser | |
| RU2230051C1 (en) | Method for preparing complex fertilizers | |
| RU2400459C2 (en) | Method and mechanism for sulfur-containing nitrogenous fertilisers production | |
| RU2424219C1 (en) | Method of producing compound mineral fertiliser | |
| RU2201394C1 (en) | Ammonium phosphate production process | |
| RU2157354C1 (en) | Complex fertilizer production process | |
| RU2221758C1 (en) | Mixed nitrogen-phosphorus fertilizer and a method for production thereof | |
| RU2253639C2 (en) | Method of manufacturing granulated mineral fertilizer containing nitrogen and phosphorus; and granulated mineral fertilizer | |
| CN1054593C (en) | Combinating process for producing ammonium-potassium sulfate and nitrogen-phosphorus-potassium composite fertilizer | |
| RU2314278C1 (en) | Method of manufacturing granulated complex fertilizer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110525 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190401 |