SU1097190A3

SU1097190A3 - Method of controlling phosphate treatment with nitric acid

Info

Publication number: SU1097190A3
Application number: SU802899656A
Authority: SU
Inventors: Конгсхауг Гуннар; Ланде Вьярне; Торвальд Мейделл Глер; Индж Сендвик Кнат
Original assignee: Норск Хюдро А.С. (Фирма)
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1984-06-07
Also published as: HU180340B; RO81188A; PT71007A; BR8001901A; NO791057L; YU88280A; NO143968C; ES490032A0; NO143968B; FI800968A; RO81188B; GR67283B; ES8104140A1

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБРАБОТКИ ФОСФАТОВ АЗОТНОЙ КИСЛОТОЙ путем регулировани подачи мочевины Ькл-,; в аппарат кислотной обработки или в циркулирующий раствор поглотительной башни дл поглощени азотистых газов разбавленной азотной кислотой, отличающийс тем, что, с целью снижени , интенсивности выделени окислов азота, подачу мочевины в аппарат кислотной обработки регулируют в зависимости от концентрации азотистой кислоты в растворе на выходе аппарата кислотной обработки, а подачу мочевины в циркулирующий раствор поглотительной башни регулируют в зависимости от концентрации азотистой кислоты в растворе поглотительной башни.METHOD FOR MANAGING THE PROCESS OF TREATMENT OF PHOSPHATES WITH NITRIC ACID by regulating the supply of urea to L; Into the acid treatment apparatus or in the circulating solution of the absorption tower for the absorption of nitrogenous gases with dilute nitric acid, characterized in that, in order to reduce the intensity of nitrogen oxides release, the urea feed into the acid treatment apparatus is adjusted depending on the concentration of nitrous acid in the solution at the apparatus outlet acid treatment, and the supply of urea into the circulating solution of the absorption tower is regulated depending on the concentration of nitrous acid in the solution of the absorption tower and.

Description

1 Изобретение относитс к области управлени химическими процессами и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процесса обработки фосфатов азотной кислотой в производстве удобрений. Одним из первых этапов в процессах производства удобрений ,в соответ ствии с нитрофосфатным методом вл етс операци подкислени минерала или осадочных фосфоритных руд в концентрированной азотной кислоте. Однако при этом происходит образование окислов азота, которое св зано с содержанием легко окисл емых загр знителей органической или сульфидной породы, найденных в фосфоритной руде Выделение окислов азота обуславливает необходимость прин ти определенных мер с целью предотвращени загр знени воздуха. Поэтому необходимо либо подвергать очистке отход щие газы в крупногабаритных очистных сооружени х, либо добавл ть экстрахимикалии в ходе проведени кислотной обработки фосфоритной руды. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ управлени процессом обработки фосфатов азотной кислотой путем регулировани подачи мочевинЫв аппарат кислотной обработки или в циркулирующий раствор поглотительной башни дл поглощени азотистых газов разбавлен ной азотной кислотой С. 1 1« Недостаток известного способа заключаетс в том, что вследствие неточной подачи мочевины интенсивность вьщелени окислов азота значительно измен етс . Если добавл ть избыток мочевины, интенсивность выделени окиси азота можно поддерживать на низком уровне, но тогда в образующем с растворе будет содержатьс большое количество мочевины, что создает проблемы в ходе проведени последующих операций процесса и придает нежелательные свойства конечным продуктам . Необходимое количество добавл емой мочевины зависит от состава фосфоритной руды. Соотношение между количествами мочевины и фосфата опре дел ют на основе опыта и поддерживают на посто нном уровне дл фосфорит ной руды каждого сорта. Однако такой метод вл етс неудобным, так как возникают непредусмотренные колебани в скорости подачи фосфоритной ру 90I. ды. Кроме того изменени могут быть обусловлены изменени ми в содержании загр знителей (примесей) в фосфоритной руде даже у фосфоритов одного и того же типа и даже в фосфоритной руде одной партии. Часто необходимо смешивать фосфоритные руды различных типов, а при этомуказанные проблемы станов тс еще более серьезными. Стремление свести интенсивность выделени окислов азота к низкому уровню может привести к передозировке мочевины . В соответствии, с другим способом при осурдествлении которого в раствор, содержащий азотистую кислоту, добавл ют мочевину, предусматриваетс очистка отход щих газов, включающих в себ окислы азота, путем абсорбции, в башн х. В этом случае требовани к контролю и дозировке вл ютс аналогичными тем, которые предъ вл ютс к процессам , проводимым с добавлением мочевины во врем кислотной обработки фосфоритной руды. Дл того, чтобы достичь удовлетворительной очистки и одновременно исключить осаждение нитрата мочевины в растворе, а также в дальнейшем получить приемлемый раствор продукта добавление мочевины и, таким образом, концентрацию раствора в любой момент времени следует поддерживать на соответствующем уровне, вследствие чего их необходимо регулировать. Процесс подавлени вьщелени окислов азота в присутствии мочевины можно по снить следующим о.бразом. При растворении в азотной кислоте высокой концентрации-фосфоритной руды или аналогичных минералов, подобных , например, известн ку и оливину, окисл кнциес примеси, аналогичные, в частности, сульфидам, одновременно восстанавливают азотную кислоту до азотной L/- Л iillvO Образующа с таким образом азотиста кислота выдел ет окислы азота в соответствии с уравнени ми реакции 2NO HNO + - 2HNO,3 I- NO Л L. iVV/ Поскольку в аппарате кислотной обработке превалирует азотна кислота высокой концентрации, реакци (2) вл етс доминирун цей. Таким образом, интенсивность вьоделени окислов азота возрастает приблизительно пропорциональна второй степени концентраци азотистой кислоты. В том случае, если в аппарат кислотной обработки добавить мочевину, она достаточно быст ро будет реагировать с азотной кислотой в соответствии с уравнением + + HNOj Таким образом, концентраци азотной кислоты понижаетс и происходит соответствующее ослабление интенсивности вьзделени окиси азота. Регулир вание интенсивности выделени окиси азота вл етс регулированием концен трации азотистой кислоты. Изучение кинетики реакщш между мочевиной и азотистой кислотой показало , что количество азотистой кисло ты, которое вступает во взаимодействие на единицу объема и в единицу времени, можно предположить пропорциональным произведению значений концентраций реагентов d. р uj HN Л10чебины oLt HNO, Константа скорости К зависит поми мо прочего от концентрации азотистой кислоты и температуры. Количество образующейс азотистой кислоты, которое вступает в реакцию в единице объема за единицу времени, когда интенсивность вцделени окисло азота вл етс низкой, характеризуетс посто нной величиной при посто нстве рабочих условий в аппарате кислотной обработки фосфоритной руды данного типа или же в поглотительной башне, в которзпо дл очистки поступает газ, характеризующийс данной концентрацией. Таким образом, конечные значени концентрации азотистой кислоты и мочевины вл ютс обратно пропорциональными. Регулирование операции добавлени , мочевины в соответствии с такой моделью позвол ет поддерживать концент рацию азотистой кислоты на уровне, который соответствует приемлемо низкой интенсивности выделени окислов азота. Соответствующие мгновенные значени концентрации мочевины в . аппарате кислотной обработки вл ютс приблизительно пропорциональными содержанию легко окисл ющихс примесей в фосфатной руде и количеству загруженного фосфорита. Эту мгновенную конечную концентрацию очень трудно определить известными аналитическими процедурами. Тем не менее бьто установлено, что конечна концентраци соответствует небольшой фракции общего количества добавл емой мочевины . Регулирование дозировки мочевины может быть осуществлено различными пут ми. Можно измер ть количество окислов азота в отход щих газах, отводимых из аппарата кислотной обработки фосфорита, и на основании результатов этих измерений регулировать дозировани мочевины, но содержащиес в таких газах фтор и хлор способны легко разрушить известные измерительные приборы. Точное дозирование мочевины вл етс невозможным , если ее добавл ть только в посто нном соотношении с количеством вводимого фосфорита. Особые аналитические проблемы и изменение состава фосфоритной руды обуславливают непригодность такого пути регулировани дозировани мочевины. Создание посто нного по величине напр жени между двум платиновыми электродами в кислотном растворе, которьй содержит азотную кислоту, когда указанное напр жение меньше потенциала разложени воды, вызывает протекание электрического тока между электродами, который приблизительно пропорционален 1сонцентрации азотистой кислоты. Таким образом, величина этого тока может быть использована дл линейного измерени относительной концентрации азотистой кислоты. Кроме того, получаема величина тока зависит прежде всего от площади поверхности анода, вследствие чего измерительную систему можно упростить применением платинового электрода в качестве анода, тогда как стенка аппарата может быть использована непосредственно в качестве катода. В данном случае величина тока приблизительно пропорциональна площади поверхности анода. Таким образом, можно предположить, что величина тока определ етс диффузией азотистой кислоты к аноду, где она изоксидйруетс посто нным током до азотной кислоты. Целью изобретени вл етс снижение интенсивности выделени окислов азота.1 The invention relates to the field of controlling chemical processes and can be used in the chemical industry in automating the treatment of phosphates with nitric acid in the production of fertilizers. One of the first steps in fertilizer production processes, in accordance with the nitrophosphate method, is the operation of acidifying the mineral or sedimentary phosphate ores in concentrated nitric acid. However, this leads to the formation of nitrogen oxides, which is associated with the content of easily oxidizable organic or sulfide rock contaminants found in phosphate rock. The release of nitrogen oxides necessitates the adoption of certain measures to prevent air pollution. Therefore, it is necessary either to purify the waste gases in the large-scale sewage treatment plants, or to add extra chemical substances during the acid treatment of the phosphate rock. The closest to the invention in its technical essence is a method for controlling the phosphate treatment process with nitric acid by regulating the supply of urea to the acid treatment apparatus or to the circulating solution of the absorption tower to absorb nitrogenous gases with dilute nitric acid C. 1 1 "A disadvantage of the known method is that due to inaccurate urea supply, the intensity of the selection of nitrogen oxides varies considerably. If an excess of urea is added, the intensity of the release of nitric oxide can be maintained at a low level, but then a large amount of urea will be contained in the resulting solution, which creates problems during the subsequent operations of the process and gives undesirable properties to the final products. The amount of urea added depends on the composition of the phosphate rock. The ratio between the amounts of urea and phosphate is determined on the basis of experience and maintained at a constant level for the phosphate ore of each grade. However, this method is inconvenient, since unintended fluctuations in the feed rate of the phosphate rock 90I occur. dy In addition, changes may be due to changes in the content of contaminants (impurities) in the phosphate rock, even in phosphorites of the same type and even in the phosphate rock of the same lot. It is often necessary to mix phosphate rock ores of various types, and with this the problems become even more serious. The desire to reduce the intensity of nitrogen oxides to a low level can lead to an overdose of urea. In accordance with another method, if it is added, urea is added to a solution containing nitrous acid, purification of waste gases, including oxides of nitrogen, by means of absorption, is provided in towers. In this case, the control and dosage requirements are similar to those that apply to the processes carried out with the addition of urea during the acid treatment of the phosphate rock. In order to achieve a satisfactory purification and at the same time eliminate the precipitation of urea nitrate in the solution, as well as to further obtain an acceptable solution of the product, the addition of urea and, thus, the concentration of the solution should be maintained at an appropriate level at any time, as a result of which they must be adjusted. The process of suppressing the distribution of nitrogen oxides in the presence of urea can be explained as follows. When dissolved in nitric acid, a high concentration of phosphorite ore or similar minerals, such as lime and olivine, oxidation of impurities similar to, in particular, sulfides, nitric acid is simultaneously reduced to nitric acid L / - L iilvO. The acid releases nitrogen oxides in accordance with the equations of the reaction 2NO HNO + - 2HNO, 3 I-NO L L. iVV / As high concentration nitric acid prevails in the acid treatment apparatus, reaction (2) is dominant. Thus, the intensity of the nitrogen oxides division increases approximately proportional to the second degree concentration of nitrous acid. In case urea is added to the acid treatment apparatus, it will quickly react with nitric acid in accordance with the equation + + HNOj. Thus, the concentration of nitric acid decreases and a corresponding reduction in the intensity of nitric oxide reduction occurs. Adjusting the intensity of the release of nitric oxide is regulating the concentration of nitrous acid. A study of the reactivity kinetics between urea and nitrous acid showed that the amount of nitrous acid that interacts per unit volume and per unit time can be assumed to be proportional to the product of the concentrations of reagents d. p uj HN L10 Cherybin oLt HNO, the rate constant K depends, among other things, on the concentration of nitrous acid and temperature. The amount of nitrous acid produced, which reacts in a unit volume per unit of time, when the intensity of the nitric oxide fraction is low, is characterized by a constant value at the constant working conditions in the acid-treatment apparatus of the phosphorite ore of this type or in the absorption tower, for purification, a gas is supplied that is characterized by a given concentration. Thus, the final concentrations of nitrous acid and urea are inversely proportional. Regulation of the addition operation of urea in accordance with such a model allows maintaining the concentration of nitrous acid at a level that corresponds to an acceptably low intensity of nitrogen oxides release. Corresponding instantaneous urea concentrations in. The acid treatment apparatus is approximately proportional to the content of easily oxidizing impurities in the phosphate ore and the amount of phosphorite loaded. This instantaneous final concentration is very difficult to determine with known analytical procedures. Nevertheless, it was established that the final concentration corresponds to a small fraction of the total amount of urea added. Urea dosage adjustment can be carried out in various ways. The amount of nitrogen oxides in the waste gases discharged from the phosphorite acid treatment apparatus can be measured, and based on the results of these measurements, the dosage of urea can be regulated, but the fluorine and chlorine contained in such gases can easily destroy known measuring instruments. Accurate dosing of urea is not possible if it is added only in a constant ratio with the amount of phosphate injected. Special analytical problems and changes in the composition of the phosphorite ore cause the unsuitability of such a way to control the dosing of urea. The creation of a constant voltage between two platinum electrodes in an acidic solution that contains nitric acid, when this voltage is less than the potential for decomposition of water, causes an electric current to flow between the electrodes, which is approximately proportional to the concentration of nitrous acid. Thus, the magnitude of this current can be used to linearly measure the relative concentration of nitrous acid. In addition, the resulting current value depends primarily on the surface area of the anode, as a result of which the measuring system can be simplified by using a platinum electrode as an anode, while the wall of the apparatus can be used directly as a cathode. In this case, the current is approximately proportional to the surface area of the anode. Thus, it can be assumed that the magnitude of the current is determined by the diffusion of nitrous acid to the anode, where it is oxidized by a constant current to nitric acid. The aim of the invention is to reduce the intensity of the release of nitrogen oxides.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу управлени процессом обработки фосфатов азотной кислотой путем регулиройани подачи мочевины в аппарат кислотной обработки или в циркулирующий раствор поглотительной башни дл поглощени азотисных газов разбавленной азотной кислотой, подачу мочевины в аппарат кислотной обработки регулируют в зависимости от концентраци азотистой кислоты в растворе на выходе аппарата кислотной обработки, а подачу мочевины в циркулирующий раствор поглотительной башни регулируют в зависимости от концентрации азотистой кислоты в растворе поглотительной башни.The goal is achieved in that according to the method of controlling the treatment of phosphates with nitric acid by regulating the supply of urea to the acid treatment apparatus or to the circulating solution of the absorption tower to absorb nitrous gases with dilute nitric acid, the supply of urea to the acidizing apparatus is adjusted depending on the concentration of nitrous acid in the solution at the outlet of the acid treatment apparatus, and the flow of urea into the circulating solution of the absorption tower is controlled depending on and from the nitrous acid concentration in the absorption tower the solution.

На фиг. 1 показаны схема размещени аппарата кислотной обработки с узлами подачи мочевины, фосфоритной руды и азотной кислоты, а также установка дл обработки отход щих газов; на фиг. 2 - процесс кислотной обработки фосфоритной руды с добавлением мочевины; на фиг. 3 - поглотительна башн дл окислов азота, где в раствор дл поглощени азотной кислоты подаетс мочевина; на фиг.4 абсорбци окислов азота; на фиг. 5измерительна система дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг.6 зависимость между фиксируемой само , пишущим прибором величиной напр жени и концентрацией азотистой киcлoтЫ в технологическом растворе; на фиг.7 взаимосв зь между интенсивностью выделени окиси азота в кг азота/т фосфора из установки дл кислотной обработки фосфоритной руды и фиксируемой самопишущим прибором величиной напр жени в технологическом растворе; на фиг. 8 - график зависимости количества мочевины в растворе, отводимом из установки дл кислотной обработки, от фиксируемой самопишущим прибором величины напр жени .FIG. Figure 1 shows the layout of the acid treatment apparatus with urea, phosphorite ore, and nitric acid supply units, as well as an installation for treating waste gases; in fig. 2 - the process of acid treatment of phosphate ore with the addition of urea; in fig. 3 — absorption tower for nitrogen oxides, where urea is fed to the solution to absorb nitric acid; 4, the absorption of nitrogen oxides; in fig. 5 measuring system for implementing the proposed method; Fig. 6 shows the relationship between the voltage value recorded by the recorder itself and the concentration of the nitrogenous acid in the process solution; in Fig. 7, the relationship between the intensity of the release of nitric oxide in kg of nitrogen / ton of phosphorus from the acid phosphorite ore processing unit and the amount of voltage in the process solution recorded by the recorder; in fig. 8 is a graph of the amount of urea in the solution removed from the acid treatment unit versus the voltage value recorded by the recorder.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

50 50

Азотна кислота поступает в аппаNitric acid enters the appa

рат 1 (фиг. 1) кислотной обработки, который оборудован мешалкой 2. Фосфоритна руда подаетс из бункера 3 с помощью конвейерного дозатора 4, а азотна кислота - по патрубку 5. Мочевина подаетс из бункера 6 с помощью конвейерного дозатора 7. в количествах , пропорциональных количествам подаваемой фосфоритной руды. Раствор дл кислотной обработки отвод т из аппарата 1 по линии 8. Отход щие газы отвод тс посредством выт жного вентил тора 9. Аппарат 1 кислотной обработки подключен к установке дл очистки отход щих газов, котора включает в себ скруббер 10, куда поступает раствор слабой кислоты 11. Газы отвод тс по линии 12.Rat 1 (Fig. 1) acid treatment, which is equipped with a stirrer 2. Phosphoritic ore is fed from the hopper 3 by means of a conveyor metering device 4, and nitric acid is fed through the nozzle 5. Urea is fed from the hopper 6 by means of a conveyor metering unit 7. in quantities proportional to amounts of phosphate ore supplied. The acid treatment solution is discharged from the apparatus 1 through line 8. The exhaust gases are discharged through an exhaust fan 9. The acid treatment apparatus 1 is connected to an exhaust gas purification unit, which includes a scrubber 10, which receives a weak acid solution 11. Gases are discharged through line 12.

В линии 8 (фиг. 2) установлен измерительный злектрод 13, который посредством регулирующего устройства 1Д регулирует скйрость работы конвейерного дозатора 7 либо непосредственно , либо путем регулировани дозировочного соотношени между конвейерными дозаторами 7 и 4. Установка дл очистки отход щих газов (не показан), идентична установке на фиг. 1.In line 8 (Fig. 2), a measuring electrode 13 is installed, which by means of a regulating device 1D regulates the range of operation of the conveyor metering device 7, either directly or by adjusting the metering ratio between the conveyor metering units 7 and 4. The flue gas cleaning unit (not shown) identical to the installation in FIG. one.

Газы в поглотительную башню 15 (фиг. 3) дл удалени окислов азота из газов посредством азотной кислоты поступают по линии 16, а по линии 17 подаетс 60%-на азотна кислота в количествах, соторые регулируютс рН-регул тором 18. Раствор мочевины поступает по линии 19 в линию 20.Gases into the absorption tower 15 (Fig. 3) to remove nitrogen oxides from gases by means of nitric acid are fed through line 16, and through line 17 60% nitric acid is supplied in quantities that are regulated by a pH regulator 18. Urea solution is fed through lines 19 to line 20.

Измерительный электрод 21 (фиг.4) установлен в пространстве 22 под опорным элементом дл насадки в поглотительной башне-. Сигнал, который поступает от электрода 21, регулирует положение клапана в линии 19 дл подачи раствора мочевины. Подача кислоты по линии 19 показана на фиг. 3.The measuring electrode 21 (figure 4) is installed in the space 22 under the support element for the nozzle in the absorption tower. The signal that comes from the electrode 21 adjusts the position of the valve in line 19 for supplying the urea solution. Acid feed through line 19 is shown in FIG. 3

Измерительные электроды 13 и 21 расположены в потоке жидкости, поступающей по линии 8 (см. фиг. 2), и соответственно в прЬстранстве 22 в поглотительной башне 15 и вместе с сопротивлением 23 (фиг 5) последовательно подключен к источнику 24 посто нного тока. Один из полюсов источника 24 подключен соответственно к стенке аппарата или стенке башни 15. Потенциал, измер емый через сопротивление 23, находитс в зависимости от концентрации азотистой кислоты в технологической жидкости 25 и фиксируетс самопишущим прибором 26 дл величины напр жени .The measuring electrodes 13 and 21 are located in the flow of fluid flowing through line 8 (see Fig. 2) and, respectively, in space 22 in the absorption tower 15 and together with the resistance 23 (Fig. 5) are connected in series to the DC source 24. One of the poles of the source 24 is connected respectively to the wall of the apparatus or to the wall of the tower 15. The potential measured by the resistance 23 depends on the concentration of nitrous acid in the process fluid 25 and is recorded by the recorder 26 for the voltage value.

ЗаФиксированньй потенциал, выраженный в вольтах, измеренньй через сопротивление , при различных концентраци х азотистой кислоты соответственно в технологическом растворе, движущемс по линии 8 (фиг. 2) или в растворной смеси в пространстве 22 башни 15 (фиг. 5), описываетс кривой (фиг. 6 Интенсивность вьзделени окиси азо из аппарата кислотной обработки, изм ренной на выходе скруббера, измен ет с в зависимости от падени потенциала , зафиксированного измерительным электродом 13 (фиг. 2) в растворе дл кислотной обработки, который отвод т из аппарата (фиг. 7). Интенсивность выделени окислов азота выражают в килограммах азота (тонны фосфора, по даваемого в виде фосфоритной руды). Изменение конечной концентрации мочевины в растворе дл кислотной обработки, отводимом из аппарата, за висит от падени потенциала, которое фиксируетс посредством измерительно го электрода 13 дл установки с данным количеством загружаемого фосфорита и данным содержанием окислитель ных примесей (фиг. 2). Пример 1. Кислотна обработ ка фосфоритной руды в установке, показанной на фиг. 1. Подают 20 т фосфорита в час из бункера 3 посредством конвейерного .весового дозатора 4, где скорость по дачи фосфорита определ етс скорость движени конвейерной ленты. Одновременно в сосуд дл кислотной обработки подают 35 60%-ной азотной кислоты. Подачу кислоты регулируют пропорционально подаче фосфорита. Твердую мочевину в количестве 90 кг/ч, поступающую из бункера 6, смешивают с фосфоритом посредством весового конвейерного дозатора 7, дозирование материала которым определ ет скорость движени конвейерной ленты. Дозирование мочевины регулируют вручную в заданном соотношении с дозированием фосфорита. Реакционный раствор отвод т из аппарата по линии 8 дл дальнейшей переработки. Аппарат кислотной обработки сообщаетс с вентил тором, который отсасывает реакционные газы. Отход щие газы обрабатывают в поглотительной башне, в которую добавл ют 5%-ный . раствор азотной кислоты 11. Вследстви изменений состава смеси кислоты, фосфорита и мочевины в аппарате кислотной обработки и изменени содержани примесей в фосфорите интенсивность вьщелени окислов азота с отход щими газами измен етс в интервале от 0,t до 1,5 кг азотаУт фосфора а конечна концентраци мочевины в растворе дл кислотной обработки измен етс в интервале 0-800 кг мочевины/л. Пример 2. Кислотна обработка фосфатной руды в установке, показанной на фиг. 2. Подачу фосфорита вручную регулируют таким образом, чтобы она составл ла 15 т/ч, а подачу кислоты устанавливают на уровне 26 60%-ной азотной кислоты. Сигнал от измерительного электрода 13 непосредственно регулирует скорость движени конвейерной ленты весового конвейерного дозатора дл подачи мочевины. Контрольной точкой регул тора вл етс точка 150 мВИнтенсивность вьщелени окиси азота с отход щими газами составл ет 0,20+0,1 кг азота/т фосфора. Конечна конвентраци мочевины в растворе дл кислотной обработки составл ет 250+100 мг мочевины/л раствора, а средн скорость подачи мочевины равна 65 кг/т. Така регулирующа система приемлема дл установок с незначительными изменени ми скорости подачи фосфорита. Пример 3. Кислотна обработка фосфорита в установке, показанной на.фиг. 2, но снабженной-модифицированной регулировочной системой. Подачу фосфорита вручную регулируют и измен ют в интервале от 15 до 25 т/ч. Подачу кислоты измен ют соответственно в интервале от 25 до 45 м/ч 58%-ной азотной кислоты. Количество мочевины, добал емой в аппарат кислотной обработки, автоматически регулируют так,-что,бы оно было пропорционально количеству фосфорита, подаваемого в аппарат. Сигнал, поступающий от измерительного электрода, регулирует коэффициент пропорциональности между количествами подаваемого фосфата и мочевины таким образом, чтобы этот сигнал бып по возможности приближен к вручную устанавливаемой контрольной точке, равной 200 мВ. 1 Интенсивность вьщелени окислов зота с отход щими газами составл т 0,2510,05, а конечна концентраи мочевины измен етс в интервале т 100 до 250 мг мочевины/л раствора л кислотной обработки. Подача моевины измен етс в интервале от 65 о 115 кг/ч. Така регулировочна истема приемлема дл установок, в ко91 торых может измен тьс подача фосфорита . Пример А. Абсорбирование окислов азота в установке, показанно на фиг. 3. 30 000 н.куб. м/ч газа, абсолютное давление которого равно 3,0 бар, а температура составл ет и который содержит 325 ч. /.1000,000 двуокиси азота, 1,04-5 ч./1000000 ч. моноокиси азота и 5% кислорода, поми МО азота, обрабатывают в поглотителы ной башне с насадкой диаметром 3,3 м и высотой 20 м, площадь поверхности насадки составл ет 12000 м. Поток газа подают по принципу противотока с потоком абсорбционного раствора 20 в башне, где он циркулирует с объемной скоростью 150 м/ч. В этот абсор ционный раствор по линии 17 ввод т 60%-ную азотную кислоту, регулирование подачи которой осуществл етс рН-регул тором таким образом, что приход кислоты в циркулирующий раствор составл ет 2,5%. Приход кислоты составл ет 89 л/ч. 40%-ный раствор мочевины добавл ют по линии 19. Регу лирование такого добавлени осуществл ют вручную, в соответствии с данными периодического анализа циркулирующего раствора и убеждаютс в том, что не выпадает в осадок нитрат мочевины . Добавление 100 л мочевины/ч позвол ет достичь 2%-ной концентрации мочевины в циркулирующем растворе . В ходе протекани процесса нитрат аммони образуетс в таких коли чествак, что циркулирующий раствор содержит 38,4% нитрата аммони . Расход потока образующегос раствора, отводимого из установки, автоматичес ки регулируют посредством регул тора уровн . Отход щие из поглотительной башни газы содержат 400 чУЮОО 000 ч. моно окиси азота + двуокиси азота в посто нных рабочих услови х. В том случае если поступление мочевины в абсорбционный раствор измен етс в интерва ле от 0,5 до 3% мочевинь, интенсивность выделени окислов азота измен етс в интервале от 600 до 375 Ч./1 000 000 ч. Пример 5. Абсорбирование окиси азота в установке, показанной на фиг. 4. Количество вводимого газа , давление, скорость диркулировани , концентраци кислоты и мочевины в исходных растворах, содержание кислоты и нитрата аммони в циркул ционном растворе в данном случае аналогичны этим же показател м примера 4. Концентраци кислорода в газе измен етс в интервале от 4 до 8%, что соответствует изменени м в производстве кислоты. Концентраци окислов азота перед очисткой измен етс в интервале от 800 до 1 000 ч./ / 1 000 000 ч. вследствие изменени содержани кислорода. С целью предотвращени выпадени в.осадок нитрата мочевины и сведени к минимуму количества непредусмотренной мочевины в конечном растворе продукта, а также с целью достижени оптимального абсорбционного эффекта измерительньй электрод располагают под насадочным материалом, вследствие чего он-находитс в контакте со стекающим раствором. Сигнал, поступающий от измерительного электрода 21, непосредственно регулирует добавление мочевины по линии 19 посредством сопоставлени сигнала, соответствующего результату измерени величины напр жени , с; устанавливаемой вручную точкой регулировани , равной 400 мВ. Содержание мочевины в конечном растворе благодар этому остаетс 1,7+0,4 вес4%. Газы .отход щие из поглотительной башни, содержат 450t25 Ч./1 ООО 000 ч. NOX, когда содержание кислорода в отход щих газах составл ет 4%, и 285 + ± 15 Ч./1 000 000 ч., когда содержание кислорода в отход щих газах равно 8%. Потребление мочевины измен етс в интервале от 85 до 130 л/ч, а потребление кислоты находитс в пределах от 70 до 115 л/ч. Как показано на фиг. 6-8, соотношение между концентрацией азотистой кислоты и сигналом электрода, зафиксированным как падение потенциала, можно применить в отношении предела и регулировани содержани окиси азота в отход щих газах и содержани мочевины в растворах, в которых может измен тьс концентраци азотистой кислоты. Применение указанных COOTJIOшений в отношении регулировани подачи мочевины позвол ет обеспечить улучшенное регулирование как а отношении вьщелени окиси азота, так и в отношении содержани мочевины в продукте. Сравнительные примеры 1 и 4 показьшают , что при осуществлении известного способа происход т большие нежелательные колебани и нежелательно высокое потребление мочевины, что приводит к невыгодно высокому содержанию мочевины в продукте.The fixed potential, expressed in volts, measured through resistance, at various concentrations of nitrous acid, respectively, in the process solution moving along line 8 (Fig. 2) or in the mortar mixture in the space 22 of the tower 15 (Fig. 5), describes a curve (Fig. 6 The intensity of the oxidation of azo from an acid treatment apparatus, measured at the exit of the scrubber, varies with depending on the potential drop recorded by the measuring electrode 13 (Fig. 2) in the acid treatment solution, which is removed from Ata (Fig. 7). The intensity of nitrogen oxides release is expressed in kilograms of nitrogen (tons of phosphorus given as phosphorite ore). The change in the final urea concentration in the acid treatment solution discharged from the apparatus depends on the potential drop, which is fixed by measuring electrode 13 for installation with a given amount of phosphorite being charged and a given content of oxidizing impurities (Fig. 2). Example 1. Acid treatment of phosphate ore in the installation shown in Fig. 1. Feed 20 tons of phosphorite per hour from the hopper 3 by means of a conveyor weighing dispenser 4, where the rate of delivery of phosphate is determined by the speed of movement of the conveyor belt. At the same time, 35 60% nitric acid is fed to the acid treatment vessel. The acid supply is controlled in proportion to the supply of phosphate. A solid urea in the amount of 90 kg / h, coming from the hopper 6, is mixed with phosphate by means of a weighing conveyor batcher 7, the dosing of which determines the speed of movement of the conveyor belt. Dosing of urea is regulated manually in a predetermined ratio with dosing of phosphorite. The reaction solution is withdrawn from the apparatus via line 8 for further processing. The acid treatment apparatus communicates with a fan which sucks the reaction gases. Exhaust gases are treated in an absorption tower to which 5% is added. nitric acid solution 11. Due to changes in the composition of the mixture of acid, phosphate and urea in the acid treatment apparatus and changes in the content of impurities in phosphate, the intensity of the separation of nitrogen oxides with exhaust gases varies from 0, t to 1.5 kg of nitrogen and Uf of phosphorus and the final concentration urea in the acid treatment solution varies in the range of 0-800 kg of urea / l. Example 2. An acidic treatment of phosphate ore in the plant shown in FIG. 2. The phosphorite feed is manually adjusted so that it is 15 t / h and the acid feed is set at 26% to 60% nitric acid. The signal from the measuring electrode 13 directly controls the speed of movement of the conveyor belt of the weighing conveyor dispenser for supplying urea. The control point of the regulator is the 150 mVI emission of nitrogen oxide with waste gases of 0.20 + 0.1 kg of nitrogen / ton of phosphorus. The final urea concentration in the acid treatment solution is 250 + 100 mg urea / l solution, and the average urea feed rate is 65 kg / ton. Such a control system is acceptable for installations with minor changes in the feed rate of phosphate. Example 3. Acid treatment of phosphate in the installation shown in .fig. 2, but equipped with a modified-adjustment system. The supply of phosphorus is manually controlled and varied in the range from 15 to 25 t / h. The acid supply is varied accordingly in the range from 25 to 45 m / h of 58% nitric acid. The amount of urea added to the acid treatment apparatus is automatically regulated so that it would be proportional to the amount of phosphorite fed to the apparatus. The signal from the measuring electrode adjusts the proportionality coefficient between the amounts of phosphate and urea supplied so that this signal is as close as possible to the manually set control point equal to 200 mV. 1 The intensity of the oxidation of oxides with waste gases is 0.2510.05, and the final concentration of urea varies from 100 to 250 mg of urea / L of acid treatment. The feed rate of the car wash varies from 65 to 115 kg / h. Such an adjustment system is acceptable for installations in which the supply of phosphate may vary. Example A. The absorption of nitrogen oxides in a plant, shown in FIG. 3. 30 000 n.cub. m / h of gas whose absolute pressure is 3.0 bar and the temperature is and which contains 325 hours /.1000,000 nitrogen dioxide, 1.04-5 hours / 1000000 hours nitrogen monoxide and 5% oxygen, In addition to nitrogen MO, they are treated in an absorbent tower with a nozzle with a diameter of 3.3 m and a height of 20 m, the surface area of the nozzle is 12000 m. The gas flow is fed according to the principle of countercurrent with a stream of absorption solution 20 in the tower, where it circulates with a volumetric rate of 150 m / h In this absorption solution, line 17 introduces 60% nitric acid, which is controlled by adjusting the pH regulator so that the acid enters the circulating solution at 2.5%. The acid intake is 89 l / h. A 40% urea solution is added through line 19. The adjustment of this addition is carried out manually, according to a periodic analysis of the circulating solution, and it is ensured that urea nitrate does not precipitate. The addition of 100 l of urea / h allows a 2% concentration of urea in the circulating solution to be reached. During the course of the process, ammonium nitrate is formed in such amounts that the circulating solution contains 38.4% ammonium nitrate. The flow rate of the resulting solution discharged from the installation is automatically controlled by means of a level regulator. The gases leaving the absorption tower contain 400 pfW 000 parts of mono-oxide of nitrogen + nitrogen dioxide under constant operating conditions. In the event that the intake of urea into the absorption solution varies in the range from 0.5 to 3% urea, the emission rate of nitrogen oxides varies in the range from 600 to 375 H. / 1,000,000 h. Example 5. Absorption of nitric oxide in The installation shown in FIG. 4. The amount of injected gas, the pressure, the rate of circulation, the concentration of acid and urea in the initial solutions, the content of acid and ammonium nitrate in the circulating solution in this case are similar to those of example 4. The concentration of oxygen in the gas varies from 4 to 8%, which corresponds to changes in acid production. The concentration of nitrogen oxides before purification varies from 800 to 1,000 hours / 1,000,000 hours due to a change in the oxygen content. In order to prevent urea nitrate from precipitating and minimizing the amount of unintended urea in the final product solution, as well as to achieve an optimal absorption effect, the measuring electrode is placed under the packed material, as a result of which it is in contact with the draining solution. The signal from the measuring electrode 21 directly controls the addition of urea through line 19 by matching the signal corresponding to the voltage measurement result with; manual adjustment point equal to 400 mV. The urea content in the final solution due to this remains 1.7 + 0.4 wt4%. The gases coming from the absorption tower contain 450t25 P / 1 LLC 000 p. NOX when the oxygen content in the exhaust gases is 4% and 285 + ± 15 P / 1 000 000 p when the oxygen content in exhaust gas is 8%. Urea consumption ranges from 85 to 130 l / h, and acid consumption ranges from 70 to 115 l / h. As shown in FIG. 6-8, the ratio between the concentration of nitrous acid and the electrode signal recorded as a drop in potential can be applied in relation to the limit and regulation of the content of nitric oxide in exhaust gases and the content of urea in solutions in which the concentration of nitrous acid can vary. The use of these COOTJIO solutions in regards to the regulation of the supply of urea allows for improved regulation of both the distribution of nitric oxide and the content of urea in the product. Comparative examples 1 and 4 show that in the implementation of this method, there are large undesirable fluctuations and an undesirable high consumption of urea, which leads to an unprofitable high content of urea in the product.

Примеры 2 и 3 показывают, что колебани интенсивности вьвделени окиси азота в данной ус:тановке дл кислотной обработки фосфорита могут быть уменьшены путем осуществлени изобретени приблизительно от 1,4 кг азота/т фосфора до 0,2 кг азота/т фосфора , а колебани содержани мочевины в отработанном растворе, отводимомExamples 2 and 3 show that fluctuations in the intensity of nitric oxide in a given condition: for acidic treatment of phosphorite can be reduced by implementing the invention from about 1.4 kg of nitrogen / ton of phosphorus to 0.2 kg of nitrogen / ton of phosphorus, and variations in content urea in the waste solution discharged

из сосуда, могут .быть уменьшены от 800 мг мочевины/л приблизительно до 150 мг мочевины/л.from a vessel, can be reduced from 800 mg of urea / l to approximately 150 mg of urea / l.

Из сравнительных примеров 4 и 5 модно также видеть, что изменени интенсивности выделени окиСлов азо.та из абсорбционной установки могут быть уменьшены в соответствии с изобретением . Эти примеры также показывают , что в оптимальных услови х колебани в отводимых продуктах были умень .шены в отношении вьщелени окислов азота приблизительно от 50 до 10%.From comparative examples 4 and 5, it is also fashionable to see that variations in the intensity of the emission of azo oxides from an absorption plant can be reduced in accordance with the invention. These examples also show that under optimal conditions, fluctuations in exhaust products were reduced in relation to the distribution of nitrogen oxides from approximately 50 to 10%.

J GT -аJ GT

//

7777

Фиг.FIG.

Н 800H 800

0.1 0,Z 0,3 0, 0.5 0,6 OJ0.1 0, Z 0.3 0, 0.5 0.6 OJ

фvt. вfvt. at

Claims

METHOD FOR CONTROL THE NITRIC ACID PHOSPHATE PROCESSING PROCESS • by regulating the supply of urea to the acid treatment apparatus or to the circulating solution of the absorption tower to absorb nitrogen gases with diluted nitric acid, characterized in that, in order to reduce the rate of release of nitrogen oxides, the urea flow into the acid treatment apparatus depending on the concentration of nitrous acid in the solution at the outlet of the acid treatment apparatus, and the urea feed into the circulating solution is absorbent the towers are regulated depending on the concentration of nitrous acid in the solution of the absorption tower.

- 12

0 * 0

FIG. f f 10971