SU1165670A1 - Способ автоматического управлени процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в производстве аммофоса - Google Patents

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВ, ЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ I i ФОРНОЙ КИСЛОТЫ АММИАКОМ В ПРОИЗВОДСТВЕ А№ЮФОСА путем регулировани  рН пульпы изменением подачи аммиака в аммонизатор-испаритель и регулировани  влажности пульпы, отличающийс  тем, что, с целью З еньшени  топливно-энергетических затрат, влажность пульпы регулируют изменением подачи в аммонизатор-испаритель фосфорных кислот различной концентрации при посто н- . стве общего расхода фосфорной кислоты .

Description

(Л

с

а СП сь Изобретение относитс  к области автоматизации управлени  химическими производствами, а именно к автоматизации технологического процесса получени  аммофоса, и может быть использовано в химической промышленности , в частности в производстве минеральных удобрений. Известен способ .автоматического управлени  процессом получени  аммо фоса, который заключаетс  в изменении соотношени  расходов аммиака и фосфорной кислоты, подаваемых на нейтрализацию, в частности от велич ны рН получаемой пульпы с учетом ее влажности и электропроводности l . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  .способ автоматического управлени  процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в производстве аммофоса путем регулировани  рН пульпы изменением-подачи аммиака в аммонизатор-испаритель и регулирова ни  влажности пульпы 21 . Однако осуществление известных способов сопр жено с высокими энергетическими затратами. Недостатком этих способов  вл етс  и слаба  чувствительность управл емого параметра (температуры пульпы) к управл ющему .воздействию (изменению подачи греющего пара) ввиду большой инерционности канала регулировани  котора  определ етс  предельной величиной теплового потока через теплообменник от греющего пара к пу пе. Кроме этого, мощность такого уп равл ющего Воздействи  существенно зависит от величины накипи на стенках теплообменника, что приводит к нестационарности характеристик об.ъе та во времени, а значит, снижает и качество управлени . В производст ве аммофоса номинальна  влажность пульпы равна 26% (при мол рном отно шении пульпы 1,05). При меньшей вла ности пульпа тер ет способность к транспортировке в скоростном аммони заторе-испарителе (САИ), емкост х и трубопроводах из-за высокой в зкости и кристаллизации фосфатов вплоть до полного затвердени  и ост новки производства. С другой стороны , при увеличении влажности пульпы значительно растут удельные расходы условного топлива (природного 702 газа) на испарение воДь в сушильногранул ционном барабане (СГБ). Поэтому наиболее экономично поддерживать влажность пульпы в узких пределах вблизи наиболее низкого значени , при котором сохран етс  текучесть пульпы. Известные способы регулировани  не обеспечивают возможности соблюдени  этого экономического режима. Колебани  значени  влажности пульпы в САИ происходит в пределах 26-35% при среднем значении влажности, равном. 30,5%. Эти результаты показывают , что операторы существующей системы управлени  вынуждены поддерживать повышенное значение влажности с тем, чтобы не допустить выхода влажности за нижнюю границу (26%) из-за недостаточной точности регулировани  процесса нейтрализации . Целью изобретени   вл етс  уменьшение топливно-энергетических затрат . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу автоматического управлени  процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в производстве аммофоса путем регулировани  рН пульпы изменением подачи аммиака в аммонизатор-испаритель и регулировани  влажности пульпы, влажность пульпы регулируют изменением подачи в аммонизатор-испаритель фосфорных кислот различной концентрации при посто нстве общего расхода фосфорной кислоты. На чертеже представлена схема реализации данного способа. Процесс нейтрализации фосфорных кислот аммиаком проходит в скоростном аммонизаторе-испарителе 1 (САИ) В реакционную зону 2 САИ через патрубки 3 и 4 подают фосфорные кислоты разной концентрации, а через сопло 5 - аммиак. Аммофосна  пульпа стекает из САИ через отверстие 6 в пульпопровод. В соответствии С современной бессточной технологией производства аммофоса в САИ через патрубок 7 подают также абсорбционные стоки. Показатель степени нейтрализации пульпы (например, рН) измер етс  датчиком 8 и регулируетс  регул тором 9 путем воздействи  на клапан 10 подачи аммиака в САИ. Влажность пульпы измер етс  датчиком 11 и регулируетс  управл ющим устройством 12, которое изм н ет с помощью клапанов 13 и 14 потоки фосфорных кислот различной концентрации (32% и 52% ,) в СА Объемные расходы кислот измер ютс  датчиками 15 и 16. На регул тор 9 и устройство 12 поступает также сигнал от задатчика 17 о номинальном суммарном массовом расходе Р 0 в потоках фосфорных кислот, необхо димом дл  определени  требуемых .объемных расходов аммиака и фосфорных кислот. Способ осуществл етс  следующим образом. Задаетс  производительность САИ суммарному расходу оксида фосфора потоках фосфорных кислот, При увеличении (уменьшении )- влажности пульпы относитель но регламентного значени  управл ю щее устройство 12 по сигналу датчика 11 уменьшает .(увеличивает) суммарный массовый расход воды в составе фосфорных кислот, уменьша  (увеличива ) суммарный массовый расход тц J этих кислот. Дл  этого на клапаны 13 и 14 подаютс  объемные расходы Q. форму лам: ki rrin-tOOmocp p,(l,-k,) jOOmojp-k, m ).г % плотности и концентрации Рв фосфатных кисло тах, причем k, « k Эти формулы - следствие законов сохранени  массового расхода фосфорньк кислот и..массового расхода в них: ),p, + d2p) (,piki/iootd pjkJ(00 Использу  экспериментально полученную зависимость плотности фосфор ной кислоты /3 от концентрации в ней 704 р,, 1,03/(1-0,724|с,,2/100), получим, напрймер, дл  k, 32% и 52%: PI 1,342 т/мз, 2 т/м. Таким образом, с5,(1,94 тк- 3,) 3,73mo(52/ke-1) 2 (3,025то - ) 3,025та,р (l-32/kc). мз/ч где с () -lOOttj - средн  . концентраци  Так как количество тепла, вЪще-. л емое в единицу времени в САИ за . счет реакции нейтрализации, остаетс  прежним (сохран етс  массовый расход ), то влажность пульпы уменьшаетс  (увеличиваетс ), возвраща сь к регламентному значению. По этой схеме управлени  работа контура регулировани  влажности пульпы не вносит возмущени  в контур регулировани  степени нейтрализации пульпы. Так как массовый расход Р 0 остаетс  неизменным, то поток аммиака также не требует изменени  и степень нейтрализации пульпы сохран етс  прежней. Иногда на практике при управлении САИ польз тс  возможностью регулировани  влажности пульпы изменением расхода в САИ абсорбционных стоков. Однако в св зи с введением на предпри ти х прогрессивной бессточной технологии и производства аммофоса, эта возможность исключаетс , так как по этой технологии абсорбционные стоки должны перерабатыватьс  полностью. Дл  таких производств данный способ управлени  представл ет особый интерес , так как он не накладывает никаких ограничений на расход и концентрацию стоков. Колебани  влажности пульпы сказываютс  на производственно-экономических характеристиках производства . От влажности пульпы зависит обща  производительность, и ритмичность работы СГБ, длительность его непрерывной работы между остановами дл  очистки лопастей, а.также периодичность продувки паром форсунок , подающих пульпу в СРВ, при их 5 залипании. Влажность пульпы определ ет в производстве аммофоса такж затраты электроэнергии на перекачку пульпы и расход природного газа на получение гор чих топочных газов дл  сушки пульпы в СГБ.

Пары на абсорбцию 11656706 Использование предлагаемого спое соба позвол ет стабилизировать влажность пульпы с абсолютной погрет ностью не более 1,5% и достигнуть относительной экономии условного топлива на 13,2%.

А ммофоснал

S пульпа

И

J

;7 Стоки абсорбционные

Фосфорнал

14 кислота

Ж 5 %РгОу

jf €.

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВг.

   ЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ АММИАКОМ В ПРОИЗВОДСТВЕ АММОФОСА путем регулирования pH пульпы изменением подачи аммиака в аммонизатор-испаритель и регулирования влажности пульпы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения топливно-энергетических затрат, влажность пульпы регулируют изменением подачи в аммонизатор-испаритель фосфорных кислот различной концентрации при постоян- . стве общего расхода фосфорной кислоты.· >

   1 1