Проектирование и с расчетом бгс в производстве аммофоса

1	2	3	4	Запись
Защита
По плану
Фактическая

Содержание

Введение

1. 
   Основная часть
   

1,1 Общие сведения о минеральных удобрениях………………………….
1,2 Основное сырье для получения аммофоса……………………………….
1,3 Физические химические свойства аммофоса……………................

2. 
   Технологическая часть
   

2,1 Технология получение аммофоса…………………………………………….
2,2 Принцип работы БГС и происходящий процесс в нём………………

3. 
   Расчетная часть
   

3,1 Расчет производительности БГС………………………………………………….
3,2 Расчет производительности при получении аммофоса……………..

4. 
   Техника Безопасности ………………………………..………………..
   
5. 
   Заключение …………………………………………………………………..
   
6. 
   Использованная литература…………………………………………
   

Введение

Введение
АО «Аммофос-Максам» - одно из крупнейших предприятий Республики Узбекистан, введенное в строй в 1969 году и производящее в настоящее время сложные минеральные фосфорно-азотные удобрения.
Предприятие входит в состав Государственной акционерной компании «Узкимёсаноат» республики Узбекистан. В феврале 2009 года 49% акций предприятия реализовано иностранному инвестору - испанской корпорации «Maxam Corp International, S.L.»
Предприятие расположено у подножия горы Курамин в 60 километрах от Ташкента и в 7 км от города Алмалык и занимает площадь 194,5 гектара.
Основные виды выпускаемой продукции и оказываемых услуг предприятия: Аммофос, PS-Agro, Суперфосфат, Аммоний Сульфат Фосфат (АСФ), Супрефос, Фоскацид, Ортофосфорная кислота и другие.
В ходе реализации государственной программы по вступлению в ВТО, укрепления позиций Республики в мировом сообществе, для выхода на новые рынки, закрепления на них, завоевания авторитета и приобретения новых покупателей, предприятие внедрило и применяет интегрированную систему менеджмента качества.

Основной целью предприятия является объединение экономических интересов, интеллектуального потенциала, материальных, нематериальных, трудовых и финансовых ресурсов его Акционеров для осуществления хозяйственной деятельности, направленной на получение прибыли, включая производство и реализацию фосфорных и прочих минеральных удобрений.
Полная информация о предприятии включена в «Паспорт Алмалыкского АО «Аммофос-Максам» (Технико-экономическая характеристика предприятия)», ежегодно пересматриваемому, с актуализацией на текущий момент.
Проект размещения отходов АО «Аммофос-Максам» разработан с целью обеспечения экологических требований законодательства Республики Узбекистан.
Производственные отходы, не используемые из-за отсутствия технологии переработки и отсутствие потребителей, размещаются на объектах длительного хранения и захоронения.

Основная часть

Общие сведения о минеральных удобрениях
Для нормального роста и развития растений необходимо обеспечение их достаточным количеством питательных веществ. Основными питательными веществами для растений являются азот, фосфор, кальций, калий, магний, сера и железо. Удобрения, содержащие эти элементы, являются основными минеральными удобрения в сельском хозяйстве.
Фосфатами аммония обычно называют соли ортофосфорной кислоты — моноаммонийфосфат  NH₄H₂PO₄, диаммонийфосфат (NH₄)₂HPO₄ и триаммонийфосфат (NH₄)₃PO₄. Наиболее устойчивым соединением является моноаммонийфосфат, при нагревании которого до 100÷110°С не наблюдается потерь аммиака. Диаммонийфосфат при 70°С теряет аммиак и переходит в моноаммонийфосфат.
Фосфаты аммония применяют также в пищевой и фармацевтической промышленности; их используют и в качестве антипиренов — для пропитки тканей, дерева и строительных материалов с целью придания им огнестойкости. 
Аммофос и диаммофос — двойные азотно-фосфорные удобрения, получаемые нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком. Аммофос в качестве основного вещества содержит моноаммонийфосфат NH₄H₂PO₄ и 10% диаммонийфосфата (NH₄)₂HPO₄; диаммофос в основном состоит из диаммонийфосфата. В качестве примесей технические продукты содержат сульфат аммония, фосфаты железа, алюминия, магния и др., причем состав и количество примесей зависят от степени загрязнения исходной фосфорной кислоты.
При последовательной нейтрализации ортофосфорной кислоты аммиаком образуются моноаммоний-, дйаммоний- и триаммонийфосфаты (свойства фосфатов аммония приведены в таблице 1).
Моноаммонийфосфат — устойчивая негигроскопическая соль; ее температура плавления 190,5 °С, хорошо растворима в воде.
Диаммонийфосфат термически мало устойчив, при нагревании до 70 °С легко разлагается; хорошо растворяется в воде и частично гидролизуется.
Триаммонийфосфат неустойчив, разлагается при температуре 30÷40 °С с выделением аммиака, поэтому в качестве удобрения применяться не может. 
Аммофос является самым распространенным сложным удобрением. Это объясняется его высокой агрохимической эффективностью и хорошей совместимостью с другими удобрениями, что позволяет на основе аммофоса получать смешанные удобрения с любым заданным соотношением питательных веществ. Кроме того, для производства аммофоса можно использовать бедные фосфоритные руды (24÷26% Р₂О₅). В Советском Союзе аммофос получали из фосфорной кислоты на основе апатитового концентрата (марка А) и на основе фосфоритов (марка Б). Технические требования на аммофос гранулированный, согласно ГОСТ 18918—79, приведены в табл. 2.
Аммофос является физиологически кислым удобрением, поскольку входящие в его состав ионы NH₄⁺ нитрифицируются в почве и подкисляют ее. Он эффективен на любых почвах, но особенно на черноземных и каштановых. Применяют аммофос для основного внесения под технические культуры. Как водорастворимое удобрение аммофос пригоден для подкормки овощных, плодовых и зерновых культур.
Однако для непосредственного внесения используется только часть аммофоса, основная его масса идет на приготовление уравновешенных смешанных удобрений. 
Аммофос является физиологически кислым удобрением, поскольку входящие в его состав ионы NH⁴⁺ нитрифицируются в почве и подкисляют ее. Он эффективен на любых почвах, но особенно на черноземных и каштановых. Применяют аммофос для основного внесения под технические культуры. Как водорастворимое удобрение аммофос пригоден для подкормки овощных, плодовых и зерновых культур. Однако для непосредственного внесения используется только часть аммофоса, основная его масса идет на приготовление уравновешенных смешанных удобрений. 

Основное сырье для получения аммофоса

Для получения аммофоса используют такое сырье как Н3Р0₄ и NН₃. Отметим основные свойства данного сырья.
Фосфорная кислота Н₃РО₄ применяется в производстве концентрированных односторонних и сложных удобрений как реагент и как носитель питательного элемента — фосфора. На основе фосфорной кислоты получают двойной суперфосфат, кормовой монокальцийфосфат, дикальцийфосфат (преципитат) кормовой и удобрительный, аммофос, диаммонийфосфат, нитроаммофос, нитроаммофоску. В последние годы в производстве высококонцентрированных сложных удобрений стала применяться далифосфорная (или супер-фосфорная) кислота.
Фосфорная кислота производится двумя способами: термическим (из элементарного фосфора) и экстракционным (разложением: природных фосфатов серной кислотой). Фосфорная кислота получается также при разложении фосфатов азотной и соляной кислотами. На основе азотнокислотного разложения производят нитрофос и нитрофоюну. Соляно кислотное разложение имеет ограниченное применение для получения дикальцийфосфата (преципитата).
При гидратации пентаоксида фосфора образуются ортофосфорная кислота Н₃РО₄ (72,4 % Р₂О₅) и конденсированные фосфорные кислоты с большим содержанием Р₂О₅. Наибольшее значение в технике имеет ортофосфорная кислота, которую обычно называют фосфорной. Это бесцветные гигроскопические кристаллы, плавятся при 42,35 °С, превращаясь в сиропообразную жидкость, которая легко переохлаждается с образованием стекла. Фосфорную кислоту производят в виде водных растворов разных концентраций. Ортофосфорная кислота в водных растворах диссоциирует:
Н₃РO₄ + Н⁺ + Н₂РО₄^- +2Н⁺ + НРО₄^3- +3Н⁺ + РО₄^3-.
В состав исходного фосфатного сырья, фосфорных удобрений, кормовых фосфатов и промежуточных продуктов производства входит фосфорная кислота. Фосфорная кислота Н₃РО₄ имеет:

• 
  молекулярную массу—98,00г/молль;
  
• 
  содержание Р₂О₅—72,42%;
  
• 
  содержание Н₃РО₄—100%;
  
• 
  содержание Р—31,61%;
  
• 
  содержание воды—27,58%.
  

Источником фосфора в производстве фосфорных удобрений служат апатитовые и фосфоритные руды. Основным полезным соединением фосфатных руд является трикальцийфосфат Са₃(РО₄)₂ входящий в состав минералов апатитовой группы общей формулы
3Са₃(РO₄)₃СаH₂ ,
где X может быть F¯, Сl¯ или группа ОН¯.
В природе наиболее распространены:
- фторапатит ЗСа₃(РО₄)₂СаF₂, или Са₁₀(РО₄)6F₂

• 
  гидроксилапатит ЗСа₃(РО₄)2Са(ОН)₂, или Са₁₀(РО₄) ₆(ОН)₂.
  

Исходным сырьем для производства соединений фосфора являются природные фосфатные руды — апатитовые1 (магматического происхождения — эндогенные и метаморфогенные) и фосфоритовые (осадочного происхождения — микрозернистые, зернистые, желваковые и ракушечные). Мировые запасы фосфатных руд представлены преимущественно фосфоритами, количество апатита не превышает 6 % достоверных запасов, а его доля добычи составляет около 15 %. Известно 187 природных и фосфорсодержащих минералов, но только минералы апатитовой группы, образующие достаточно мощные месторождения, входят в состав агрономических руд, т.е. руд, используемых для получения удобрений. Такими минералами являются: фторапатит Са₁₀(РО₄)6F₂, гидроксидапатит Са₁₀(РО₄) 6(ОН)₂, хлорапатит Са₁₀(РО₄) 6С₁₂ и минералы, в решетке которых часть ионов РО₄^3- замещена ионами СО₃²^- и ОН^- — карбонатапатитСа₁₀Р₅СО₂₃(ОН)₃, франколит (штаффелит) Са₁₀Р_5,2С_0,8О₂₃,2F_1,8OH, курскит Са₁₀Р_4,8С_1,2О_22,8Р₂(ОН)_1,2, а также фторкарбонатапатит Са10Р5СО23(F,ОН)₃₂. Обычно часть кальция в фосфатных минералах преимущественно изоморфно замещена другими элементами — Sr, Ва, Мg, Lа, Мn, Fе и пр.
Апатиты в небольших количествах входят в состав многих изверженных горных пород, но промышленно ценные, концентрированные месторождения встречаются редко. В настоящее время эксплуатируются месторождения комплексных апатитсодержащих руд — апатитонефелиновых, апатитомагнетитовых.
Крупнейшее в мире месторождение апатита в виде апатитонефелиновых руд находится в Хибинской тундре на Кольском полуострове. Рудные тела имеют линзообразную или пластообразную форму, их мощность (толщина слоя) достигает 200 м. Рядовая апатитонефелиновая руда содержит (в %):

• 
  фторапатита 40—42,
  
• 
  нефелина [(К, Nа)₂ОАl₂О₃SiO₂]n SiO₂ 38— 40,
  
• 
  эгирина NаFе[Si₂О₆] 8—10,
  
• 
  сфена СаТiSiO₅ 3—4,
  
• 
  титаномагнетита FеТiO₃• nFе₃О₄ 2—3,
  
• 
  полевого шпата (К, Na)АlSi₃О₈ 2—5,
  
• 
  прочих минералов 1—2.
  

Химический состав руды (в %):

• 
  Р₂О₅ 14—18,5;
  
• 
  Аl₂О₃ — 12—14;
  
• 
  SiO₂ 23—23,5;
  
• 
  СаО 25—26;
  
• 
  (Fе₂О₃ + FеО) 5—5,5;
  
• 
  ТiO₂ 1,5—1,8;
  
• 
  (К, Nа)₂О 8,5;
  
• 
  SrО 1,2;
  
• 
  F 1,1—1,2.
  

Размер зерен апатита в руде — от 0,1 до 12 мм (игольчатых — до 20 мм и более). Физико-химические и флотационные свойства минералов руды существенно различаются, и это позволяет при флотационном обогащении получать высококачественный концентрат с высокой степенью извлечения целевого продукта (92—93 %). Чистый кальцийфторапатит содержит 42,22 % Р₂О₅, 55,60 % СаО, 3,76 % Р. Вследствие частичного изоморфного замещения минерал содержит в среднем 40,7 % Р₂О₅ и 2,8—3,4 % F.
Фосфорная кислота Н₃РО₄ применяется в производстве концентрированных односторонних и сложных удобрений как реагент и как носитель питательного элемента — фосфора. На основе фосфорной кислоты получают двойной суперфосфат, кормовой монокальцийфосфат, дикальцийфосфат (преципитат) кормовой и удобрительный, аммофос, диаммонийфосфат, нитроаммофос, нитроаммофоску.

Физические химические свойства аммофоса

Аммофос представляет двойное (N+Р) сложное комплексное удобрение, содержащее в качестве основного вещества моноаммонийфосфат NН₄Н₂РО₄ и примесь (до 10%) диаммонийфосфата (NН₂) 2НРО₄ , образующегося в процессе получения. Моно - и диаммонийфосфаты представляют собой твердые кристаллические вещества, малогигроскопичные, растворимые в воде. Из фосфатов аммония моноаммонийфосфат термически наиболее устойчив и при нагревании до 100—110 °С практически не разлагается. Диаммонийфосфат и, особенно, триаммонийфосфат при нагревании диссоциируют с выделением аммиака, например:

(NН₄)₂НР0₄ = NН₄Н₂РО₄ + NН₃
В основе производства аммофоса лежит гетерогенный экзотермический процесс нейтрализации фосфорной кислоты газообразным аммиаком:
Н₃Р0₄ж + NН₃г = NН₄Н₂Р0₄т - DH, 
DH= 147,0 кДж
Процесс ведут при избытке аммиака, поэтому в системе, наряду с реакцией образования моноаммонийфосфата, частично протекает реакция образования диаммонийфосфата:
Н₃РО₄ + 2NН₃ = (NН₄)₂НРО₄ -DH,
DH = 75,4 кДж
в результате чего в составе готового продукта содержится до 10% диаммонийфосфата.
Режим процесса нейтрализации выбирают так, чтобы обеспечить получение достаточно подвижной и способной к перекачиванию по трубопроводам аммофосной пульпы. Вязкость пульпы зависит от концентрации исходной кислоты, растворимости фосфатов аммония и температуры.
Аммофос обладает хорошими физико-химическими и механическими свойствами, его гигроскопическая точка составляет 70% относительной влажности воздуха. Гранулированный аммофос не нуждается в кондиционировании и по сравнению с диаммонийфосфатом отличается несколько лучшим качеством.
Основные физико-химические свойства:
твердая гранулированная форма (размер гранул – 2-5 мм);
цвет – разных оттенков серый (от светлого до темного);
слабые аммиачные ароматические параметры;
pH – 4-5,5;
влажность – не более 1 %;
хорошее растворение в воде (более 100 г/л при 20 °С);
термосвойства (температура плавления – ˃190 °С, кипение не происходит, так как ему предшествует разложение);
отсутствие окислительных и восстановительных свойств; ненакопление влаги из воздуха в ходе хранения;
100 % рассыпчатость, неслипание и неуплотнение гранул, а поэтому необразование комков;
отсутствие пыли; стабильность в нормальных условиях.

Технологическая