I shamshidinov noorganik moddalar va
Download 7.06 Mb. Pdf ko'rish
|
Termik fosfat kislotaning olinishi. Termik fosfat kislota elementar
fosforning oksidlanishi (yondirilishi) va hosil qilingan mahsulotlarni gidratlanishi natijasida olinadi. P 4 O 10 ning gidratlanishi bosqichma- bosqich meta-, di- va ortofosfat kislotalar hosil bo‘lish bilan boradi: 700 O C da nP 4 O 10 + 2nH 2 O = 4(HPO 3 ) n ; 450 O C da 4(HPO 3 ) n + 2nH 2 O = 2nH 4 P 2 O 7 ; 230 O C dan pastda 2nH 4 P 2 O 7 + 2nH 2 O = 2nH 3 PO 4 ; Gidratatsiyaning umumiy tenglamasi: P 4 O 10 + 6H 2 O = 4H 3 PO 4 tenglama orqali ifodalanadi. 1 kg fosforning yonishida ajraladigan issiqlik miqdori 23614 kj ni, gidratlanishi natijasida esa 3035 kj (yoki 1 kg H 3 PO 4 ga 1017 kj) ni tashkil etadi. H 3 PO 4 ni mahsulot kislotasi konsentratsiyasigacha suv bilan suyultirilganda qo‘shimcha miqdordagi issiqlik ajralib chiqadi. Texnik termik kislotada 73% dan kam bo‘lmagan H 3 PO 4 bo‘ladi. 200 Termik fosfat kislota ikki: bir bosqichli va ikki bosqichli usullar bilan olinishi mumkin. Bir bosqichli usul pechdan chiqayotgan gazni (fosfor bug‘larini oldindan kondensatlanmasdan) yoqish va hosil bo‘lgan P 4 O 10 ni gidratlanishiga asoslangan. Bu usulning soddaligiga qaramay, kam qo‘llaniladi, chunki pech gazi tarkibidagi fosfor bug‘larining konsentratsiyasi oz bo‘lganligi sababli uni qayta ishlashda juda yirik, katta o‘lchamdagi jihozlar talab etiladi. Bundan tashqari, gaz tarkibidagi begona qo‘shimchalar (chang) hosil qilinadigan kislotani ifloslantiradi. Bu usulning asosiy kamchiligi shundaki, fosfor pechi va fosfat kislota olish tizimlari bir vaqtda ishlashi talab etiladi. Termik fosfat kislota asosan ikki bosqichli usulda, ya’ni fosfor pechi tarkibidagi gazdan fosforni kondensatlash va so‘ngra uni fosfat kislotaga aylantirish orqali ishlab chiqariladi. Bunda toza holdagi kislota olinadi va fosforning kondensatlanishidan keyingi qolgan yuqori kaloriyali gazdan foydalanish imkoniyati yaratiladi. Fosforning oksidlanishi va P 4 O 10 ning gidratlanishi natijasida katta miqdordagi issiqlik ajralib chiqadi va undan hozircha foydalanilmaydi. Tizim issiqlik ajratish usullari bo‘yicha sirkulyatsion (sovituvchi suvning issiqligini ajratib olish bilan) va bug‘latgichli (bug‘lanuvchi suvning issiqligini ajratib olish bilan) ishlab chiqarishga bo‘linadi. Sirkulyatsion tizimlar: elektrofiltr yoki skrubberli sirkulyatsion bir minorali va sirkulyatsion ikki minorali tizim keng tarqalgandir. Odatda, sirkulyatsion ikki minorali tizim keng qo‘llaniladi. Bug‘latgichli tizim esa ishlab chiqarishning kelajakdagi istiqboliga dahldordir. Sirkulyatsion tizimdan farqli o‘laroq, ularda nasos-sovutgichli jihozlarga ehtiyoj yo‘q, shu sababli energetik harajatlar kam talab etiladi. Lekin ularning asosiy kamchiligi shundan iboratki, minoradagi gidratlanishda suvning bug‘lanishi tufayli hosil bo‘ladigan chiqib ketuvchi gaz hajmining ko‘payishi hisobiga va shuning uchun uning tarkibidagi kislota tomchilarini ushlab qolishga katta o‘lchamdagi elektrofiltr qurilmalar talab etiladi. 3.8-rasmda sirkulyatsion ikki minorali tizimda fosfat kislota ishlab chiqarish tasviri keltirilgan. Suyuq fosfor ombordan nasos yordamida dozator orqali yondirish minorasi 2 ning forsunkasi 1 ga beriladi. Yondirish minorasi kesik konus (pastki qismi kichrayib boradigan) shaklida bo‘ladi, hosil bo‘lgan kislota tomchilari minoraning ichki devorlarida bir tekisda tarqalib, yupqa qavat hosil bo‘lishini ta’minlaydi va suyuqlik pastga devor yuzasidan oqib tushadi. Bu esa minora ichki 201 devorini qaynok fosfor alangasining yemiruvchilik ta’siridan saqlaydi. Fosfor yonishining nazariy harorati 3500 O C atrofida bo‘ladi. Ammo, fosforning yonishida ikki hissa ko‘p miqdordagi havo ishlatiladi va natijada alanga harorati 2100-1800 O C gacha pasayadi. Gazning keyingi sovishi kislotadagi suvning bug‘lanishi hisobiga ketadi. Havoning ortiqcha miqdorda olinishi fosforning quyi oksidlarini hosil bo‘lishini, ularning gidratlanishi natijasida esa mahsulotni ifloslantiruvchi kislotalar (H 3 PO 2 , H 3 PO 3 ) hosil bo‘lishini olidini olish uchun zarurdir. 3.8-rasm. Sirkulyatsion ikki minorali tizimda termik fosfat kislota ishlab chiqarish tasviri: 1-forsunka; 2-yondirish minorasi; 3-ikkilamchi havoni uzatish uchun chig‘anoq; 4-yuklash nasoslari; 5-yondirish minorasi aylanuvchi kislotasining yig‘gichi; 6-plastinkali issiqlik almashtirgich; 7-kislotali forsunka kanal (kollektor) lari; 8-sovutish-gidratlash minorasi; 9 - sovutish-gidratlash minorasi aylanuvchi kislotasining yig‘gichi; 10-elektrofiltr; 11-kislota yig‘gich; 12-quyruq gaz ventilyatori; 13-gaz chiqarish quvuri; 14-kondensat yig‘gichi Gaz haroratining yuqori (800-1000 O C) bo‘lishligi hisobiga P 2 O 5 ning gidratlanishida dastlab bug‘ holatdagi metafosfat kislota, uning keyinchalik sovitilishi va gidratlanishidan tumansimon ortofosfat kislota hosil bo‘ladi. Fosforning changlanishi forsunkaga keluvchi bug‘ bilan 70-80 O C gacha qizdirilgan birlamchi qisilgan havo yordamida amalga oshiriladi. Ikkilamchi havo yondirish minorasiga chig‘anoq 3 orqali yuboriladi. Fosforning oksidlanishidan ajraladigan issiqlik minora tomi kismidan uzatiladigan aylanuvchi suvga hamda yig‘gich 5 va issiqlik almashtirgich 6 orqali minoraning yuqorisiga 46-50 O C haroratda yuklash nasosi 4 yordamida quyiladigan aylanuvchi fosfat kislotaga yuttiriladi va bu suyuqliklar minoraning devorlaridan yupqa qavat hosil qilgan holda oqib tushadi. Bundan tashqari, kislota minora ichida joylashtirilgan uch qavat kislotali forsunkalar 7 da sachratiladi. Issiqlik almashtirgich 6 da sovutilgan kislotaning bir qismi omborga tayyor mahsulot sifatida 202 chiqariladi. Yondirish minorasida 60% gacha R 4 O 10 absorbsiyalanadi, qolgan qismi esa – yig‘gich 9 va issiqlik almashtirgich 6 orqali aylanuvchi kislota bilan sovutish-gidratlash minorasi 8 da ushlab qolinadi (ularda kislota harorati 25-27 O C gacha pasayadi). Yig‘gich 9 dagi kislota yig‘gich 5 orqali aylanuvchi kislotaga qo‘shiladi. Sovutish minorasiga kiruvchi gaz harorati 85-100 O C, chiquvchi gaz harorati esa 45-55 O C bo‘ladi. Bu minoradan chiquvchi gaz tarkibida 50 g/sm 3 (n.sh. da) fosfat kislota tumani holatidagi P 2 O 5 bo‘ladi. Uni elektrofiltr 10 da tutib qolinadi. Umumiy tutib kolish darajasi 99,9% ni tashkil etadi. Elektrofiltrdagi kislota yig‘gich 11 ga, undagi esa yig‘gich 9 ga oqib tushadi. Quyruq gaz ventilyatori 12 yondirish minorasidagi ikkilamchi havoni surib oladi va uni gaz chiqarish quvuri 13 ga atmosferaga chiqarib yuborish uchun purkaydi. Atmosferaga chiqariluvchi gaz tarkibida 80 mg/sm 3 dan kam miqdordagi (n.sh. da) P 2 O 5 bo‘ladi. Quyruq gaz ventilyatori va gaz chiqarish quvuridagi kondensat yig‘gich 14 ga oqib tushadi. Yondirish va sovutish minoralari polietilen, diabraziv plitka va kislotabardosh g‘ishtlar bilan himoyalangan metall qobiqqa ega bo‘ladi. Yondirish minorasining o‘rtacha diametri 5 m, balandligi esa 13 m bo‘ladi. Sovutish minorasi 3,2 m diametrga, 13 metr balandlikka ega va unda ikki qator Rashig halqali to‘ldirgich bor. Elektrofiltr 40-90 ming v kuchlanishdagi doyimiy tok manbaiga ulanadi. Bayon etilgan sistema yiliga 60 ming t 100% li H 3 PO 4 ishlab chiqarish unumdorligiga egadir. Unda 2,5-3 t/soat fosfor qayta ishlanadi. 1 tonna termik fosfat kislota (100% li H 3 PO 4 hisobida) ishlab chiqarish uchun 0,32-0,33 t sariq fosfor sarflanadi. Termik fosfat kislota tarkibida juda oz miqdordagi begona qo‘shimchalar bo‘ladi: SO 3 , R 2 O 3 , Pb, F, SiO 2 ning miqdori foyizning yuz yoki mingdan bir ulushini, As ning miqdori esa 0,002-0,004% ni tashkil qiladi. Superfosfat kislota (76% P 2 O 5 yoki 105% H 3 PO 4 ) ishlab chiqarish ham xuddi oddiy fosfat kislota (62% P 2 O 5 yoki 85% H 3 PO 4 ) ishlab chiqarish kabi – suyuq fosforni yondirilishidan hosil bo‘lgan gazni gidratlanish minoralarida sovutishdan iborat. Lekin bu minorada suvdan tashqari qo‘shimcha fosfat kislota ham purkaladi va uning aylanma harakati ta’minlanadi. Superfosfat kislota qovushqoqligining katta miqdor bo‘lishligi sababli issiqlik almashinish intensivligi kam bo‘ladi va shuning uchun kislota uchun ko‘p miqdordagi sovutgichlar talab 203 etiladi. Shu sababli kislotalarni uzatishda markazdan qochma nasoslar o‘rniga rotatsion nasoslardan foydalaniladi. Download 7.06 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling