Отделение ЭФК-2 в производстве ЭФК с разработкой конструкции абсорбера АПС

Аннотация

Курсовой проект выполнил студент группы ММГ-10-4р  Сманов Жахангир на тему « Отделение ЭФК-2 в производстве ЭФК с разработкой конструкции абсорбера АПС»                                                                                                                                       В курсовой работе описывается химическая промышленность Казахстана,  делается сравнительный анализ, и излагаются тенденции. Далее описана технологическая схема и технологический процесс установки и цеха. Приведены и рассчитаны материальные и тепловые балансы, подбор технологического оборудования. В разделе охрана окружающей среды учтены ущербы, наносимые окружающей среде.

Графическая часть курсовой работы состоит из 1 листа формата  А1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

      Аннотация………………………………………………………………………

      Содержание…………………………………………………………………….

      Нормативные ссылки………………………………………………………….

      Определения……………………………………………………………………

      Обозначения и сокращения…………………………………………………..

      Введение………………………………………………………………………..

1    Описание технологической схемы производства…………………………..

2    Описание технологического процесса установки, цеха……………………

3    Материальные и тепловые балансы………………………………………...

4    Подбор технологического оборудования…………………………………..

5    Охрана окружающей среды………………………………………………….

     Заключение……………………………………………………………………

      Список использованной литературы………………………………………..

      Приложения…………………………………………………………………...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормативные ссылки

 

В данной курсовой работе были использованы следующие нормативные  ссылки:

ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

СНиП 23-05-95 Естественное искусственное освещения.

СНиП 2.01.15-90 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов.

СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений.

СНиП 2.2.4/2.1.8562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых.

ГОСТ 2.102-68 ЕСКД Виды и комплектность  конструкторских документов.

ГОСТ 2.104-68ЕСКД Основные надписи.

ГОСТ 2.104-80ЕСКД Обозначение изделий  и конструкторских изделий.

ГОСТ 2.301-38 ЕСКД Форматы.

ГОСТ 6.104-98ЕСКД Эксплуатационные документы

ГОСТ 2.102-84 ЕСКД Шрифты чертежные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определения

          В данной курсовой работе были использованы следующие определения:

Абсорбер – это аппарат для поглощения газов, паров, для разделения газовой смеси на составные части растворением одного или нескольких компонентов этой смеси в жидкости, называемой абсорбентом (поглотителем).

          Абсорбер (АПС) - используются для очистки отходящих газов от пыли, фтора, аммиака, оксидов серы и других токсичных компонентов в промышленности по производству минеральных удобрений и в других отраслях промышленности, где применяются абсорбционные методы очистки газа.

Экстракционная  фосфорная кислота (фосфорная кислота) – химическая формула Н₃РО₄ применяется в производстве концентрированных односторонних и сложных удобрений как носитель питательного элемента - фосфора и представляет собой сиропообразную жидкость. Очень хорошо растворима в воде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначения и  сокращения

 

 В данной курсовой работе  были использованы следующие обозначения и сокращения:

ГОСТ – государственный  стандарт

ТУ – технические условия

ТО – техническое обслуживание

ЭФК- Экстракционная фосфорная кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Экстракционную фосфорную  кислоту получают в отделении  экстракции, которое входит в состав цеха аммофоса.

Первая очередь цеха введена  в эксплуатацию в 1962  г, вторая очередь–в 1963 г.

Проект выполнен институтом ГИПРОХИМ (г. Москва)  в 1955 г.

Отделение экстракции включало оборудование: 16 банок экстракторов, установленных четырьмя каскадами  по четыре банки, и четыре ленточных  вакуум-фильтра. 

 Проектная  мощность - 190 тыс. т/г условных туков  (18,7 % Р₂О₅) или 35,5 тыс. т/г Р₂О_5. Фосфатное сырье для получения  экстракционной фосфорной кислоты - апатит.

В 1974 г. произведены работы по реконструкции отделения экстракции с переводом его на фосфатное сырье Каратау.   Мощность после реконструкции 30,5 тыс. т/г Р₂О₅.

Технологическая часть проекта  выполнена УРАЛГИПРОХИМОМ с использованием данных НИУИФ (г. Москва) на основе работы Алмалыкского химкомбината. Строительная часть проекта выполнена институтом КАЗНИИГИПРОФОСФОР (г. Чимкент).

 По проекту реконструкции  разложение фосфатного сырья  производилось в четырехсекционном  экстракторе с охлаждением пульпы в вакуум-испарителе, а фильтрование пульпы - на карусельном вакуум-фильтре К-50-11/К4  с сухим удалением фосфогипса по канатной дороге в отвал. Очистка отходящих газов от  фторсодержащих компонентов производилась в абсорбере "Вентури".

В 1985 г. по проекту КАЗНИИГИПРОФОСФОРа (г. Чимкент) произведена реконструкция отделения экстракции с внедрением высокоэффективного оборудования.

При этом демонтированы четыре каскада экстракторов, а на освободившейся  площади установлен карусельный  вакуум-фильтр К-100-15Н2 с системой гидроудаления фосфогипса на поля фильтрации. Устанавливаются: экстрактор из 2-х банок 450 м³ каждая на площадях, ранее занимаемых четырьмя ленточными вакуум-фильтрами- второй карусельный вакуум-фильтр К-100-15-Н2.

 Для обеспечения сокращения  выбросов загрязнений в атмосферу  установлены высокоэффективные  абсорберы АПС-50, АПС-40.

Проектная мощность  реконструированного  производства  фосфорной кислоты 

38,2 тыс. т/г  Р₂О_5. В 1987 г. введен в эксплуатацию цех аммофоса мощностью 64 тыс. т/г Р₂О₅. В его состав входит отделение экстракции.

Генеральный проектировщик  – КАЗНИИГИПРОФОСФОР (г. Чимкент). Разработчик  технологической части проекта  НИУИФ (г. Москва).

Проект химзащитных работ выполнен институтом Проектхимзащита (г. Ташкент).

Проект гидротранспорта фосфогипса выполнен институтом Казводоканал проект

(г. Алматы).

            Отделение экстракции запроектировано  в виде двухбаночного экстрактора, объем каждой банки 450 м³, и двух карусельных вакуум-фильтров К-100-15Н2.

            Проектом предусматривалось гидроудаление фосфогипса в экранированные карты шламонакопителя и использование осветленной воды в оборотном цикле. В отделении экстракции установлены высокоэффективные газоочистные установки АПС-80, АПС-40.

           До 1995 г. автономно работало два отделения экстракции: ЭФК-1 и ЭФК-2. Фосфорная кислота из отделения экстракции ЭФК-1 подавалась в хранилища отделения сушки в БГС цеха аммофоса.

           В 1995 г., в связи с демонтажом  карусельного вакуум-фильтра,  установленного в отделении ЭФК-1 в 1985 г., было принято решение объединить оба отделения экстракции в одну систему экстракции, работающую с тремя банками экстрактора и с тремя карусельными вакуум-фильтрами К-100-15Н2.

В 2003-2005 г.г. производство экстракционной фосфорной кислоты поэтапно переведено на схему сухого удаления фосфогипса, для чего смонтировано два узла сухого удаления, которые затем соединены общим транспортерным устройством, перемещающим фофогипс в бункер, находящийся за территорией промплощадки, из-под которого фосфогипс вывозится в отвал автосамосвалами.

В 2006 г. закончена реконструкция отделения экстракции, направленная на расширение мощности экстракции по фильтровальному оборудованию: были установлены дополнительно два карусельных вакуум– фильтра К-50-11/К4 с системой очистки отходящих от них фторсодержащих газов в барометрических конденсаторах и абсорбере АПС–40.

Проектировщик реконструкций  отделения экстракции по расширению мощности и сухому удалению фосфогипса – ПКО ТФ ТОО «Казфосфат» «Минеральные удобрения».

           В настоящее время экстракция  фосфорной кислоты из фосфатного  сырья Каратау осуществляется  по двум технологическим потокам:

разложение фосфатного сырья  производится в двух экстракторах, каждый из которых 

состоит из двух банок объемом  по 450 м³;

фильтрование полученной экстракционной пульпы производится: по одному потоку

на карусельном вакуум-фильтре  К-100-15Н2 и двух карусельных вакуум-фильтрах

К-50-11/К4, по второму потоку – на двух карусельных вакуум-фильтрах К-100-15Н2.

Принятое название потоков: отделение ЭФК-1 и отделение ЭФК-2.

Плановая мощность производства экстракционной фосфорной кислоты 106,5 тыс.т Р₂О₅ / год или при плановом времени работы 7680 час/год, 13,9 т Р₂О₅/час.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Описание технологической схемы производства

        

           Технологический процесс получения экстракционной фосфорной кислоты включает в себя следующие стадии:

подача реагентов в  процесс;

разложение фосфатного сырья  с получением экстракционной пульпы;

фильтрование экстракционной пульпы, промывка осадка;

удаление фосфогипса;

абсорбция фтористых соединений из отходящих газов.

 

        Сырье из силосов отделения подготовки сырья по пневмопроводу поступает через дисковую задвижку и загрузочный клапан в камеру пневмокамерного насоса поз. 1.  Дозирование сырья в пневмокамерный насос производится автоматически путем заданной его массы не более 10000 кг. При достижении заданной массы закрывается загрузочный клапан, дисковая задвижка и в пневмокамерный насос поз. 1 подается сжатый воздух давлением 0,4-0,5 МПа (4-5 кгс/см²), который выдувает сырье из пневмокамерного насоса в пневмопровод. Во время загруза, выгруза пневмокамерного насоса и его продувки работает система сигнализации.

          Пневмокамерные насосы поз. 1 дистанционно включаются в работу и выключаются с ЦПУ. Путем периодической выгрузки сырья из пневмокамерного насоса поз. 1 производится дозировка его в первую банку экстракторов поз. 4/_1,2. Расход сырья корректируется по содержанию сульфат-ионов в экстракционной пульпе (в пересчете на триоксид серы SO₃).

         Кислота серная техническая с массовой долей моногидрата (Н₂SО₄) не менее 92,5 % из хранилищ отделения подготовки сырья цеха аммофоса подается в экстракторы поз. 4/_1,2 или в сборник серной кислоты поз. 14 отделения ЭФК-2.

Для корректировки процесса кристаллизации сульфата кальция с целью получения хорошо фильтрующего осадка фосфогипса подача серной кислоты в экстрактор поз. 4/_1,2 осуществляется в первую и вторую банки. При этом объемный расход серной кислоты составляет:

      в первую банку не более 25 м³/ч;

      во вторую банку не более 8 м³/ч.

Регулирование расхода кислоты  осуществляется дистанционно с ЦПУ. Уровень серной кислоты  в сборнике поз. 14 отделения ЭФК-2 должен быть не более 3,5 м, при достижении этого уровня срабатывает сигнализация.

В первую банку экстракторов поз. 4/_1,2 подается оборотный раствор после карусельных вакуум-фильтров, который представляет собой слабую фосфорную кислоту.

В отделении  ЭФК-2 оборотный раствор в первую банку экстрактора поз. 4/₂ подается по желобу, в который вводится:

      электронасосным агрегатом поз. 31 из блока фильтратов поз. 30 первый фильтрат

после карусельных  вакуум-фильтров поз. 27/_3,4;

      самотеком часть продукционной фосфорной кислоты из напорного бака поз. 36 через

щелевой расходомер поз. 38;

      самотеком смыв с поддонов карусельных вакуум-фильтров поз. 27/_3,4;

      электронасосным агрегатом поз. 92 проливы от оборудования.

Для производства аммофоса возможно применение в смеси  с экстракционной

фосфорной кислотой термической фосфорной  кислоты.

Термическая фосфорная кислота (с  массовой долей ортофосфорной кислоты  Н₃РО₄ не менее 73 %)  поставляется в железнодорожных цистернах, слив из которых производится на узле слива.

В верхний люк железнодорожной  цистерны опускается и закрепляется болтами устройство для слива («гусак»).

Термическая фосфорная кислота  через сифонный сборник поз. 40 электронасосным агрегатом поз. 41 подается в реактор поз. 86 и перетекает в дозреватель поз. 87.

Из дозревателя через сборник поз. 88 электронасосным агрегатом поз. 89 термическая фосфорная кислота подается в хранилища отделения сушки цеха аммофоса или в экстрактор поз. 4/₂.

Проливы, возможные при сливе  термической фосфорной кислоты, собираются в поддон под железнодорожной  цистерной и самотеком проступают в приямок поз. 42, откуда электронасосным агрегатом поз. 43 подаются в реактор поз. 86.

 

Фильтрование экстракционной пульпы - разделение на фазы: твердую (фосфогипс) и жидкую (фосфорную кислоту) - производится на трех карусельных вакуум-фильтрах