Комплексные удобрения, их характеристика и влияние на почу и севооборот

     Очистка от фтора. В процессах производства экстракиционной фосфортной кислоты, фосфорных, сложных, комплексных и др. удобрении образуются следующие соединения фтора: фторид водорода, тетрафторид кремния и гексафторкремниевая кислота.

     В зависимости от содержания фтористых  соединении и их свойства отходящие  газы подразделяются на три группы:

     1)  чистые  операционное отделение  производства) - утилизируемые газы;

     2) с примесями пыли или брызг(отделение  сушки, реакционное отделение  производства) - газы утилизируются  после очистки от примесей;

     3) загрязненные пылью, брызгами, парами  кислот и другими примесями  - нейтрализируемые газы;

      Неутелизируемые газы характеризуются низким содержанием фтора (0,1-0,6 г/м³ ), который улавливают вместе с другимим примесями и пылью, водой или щелочными растворами с целью очитски отходящих газов до предельно допустимой концентрации (ПДК).

     Водная  абсорбция фтористых соединении практически сводится к поглощению туманообразной Н₂SiF₆ (гексафторкремниевая кислота). Физические Н₂SiF₆, степень ее выделения зависят от температуры и концентрации кислоты. Повышение температуры и концентрации приводит к образованию твердых отложений на внутренних поверхностях оборудовании.

     Высокая степень абсорбции фтористых  соединении достигается при условии  промывки газа циркулирующим раствором  Н₂SiF₆, имеющим ту же температуру, что и газ. Это приводит к предовращению конденсации воды и образовнию тумана.

     На  стадии санитарной очистки газов  от фтористых соединении используют абсорбцию 0,5-3% гидроксидом кальция (известковым молоком):

     2НF + Са(ОН)₂ → СаF₂ + 2Н₂О

     SiF₄ + 2Са(ОН)₂ → 2СаF₂  + SiО₂ + Н₂О

     Очистка от аммиака и оксидов  азота. При производстве сложных удобрении приходиться очищать отходящие газы, содержащие также аммиак и оксиды азота. В производстве фосфатов аммония (аммофос), например, в газах, отходящих от грануляционно-сушильных агрегатов, кроме фтористых соединении содержащих аммиак. Они переходят в газовую фазу также при упаривании аммофосной пульпы; выделение фтора и аммиака в газовую фазу, правда, в небольших количествах, наблюдается и при нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком.

     Переход аммиака и фтора в газовую  фазу происходит в основном при сушке пульпы влажных гранул аммофоса. При этом значительному разложению подвергается только диаммонийфосфат, отличающийся низкой термической стойкостью. Выход аммиака в газовую фазу существенно преобладает над выходом фтористых соединении. Естественно, при выборе системы очистки отходящих газов необходимо учитывать условия абсорбции как аммиака, так и фтористых соединении. Оксиды азота выделяются в газовую фазу при азотнокислом разложении фосфатов. В газовой фазе оксиды азота присутствуют обычно в виде NO, NO₂, N₂O₃  и N₂O_4, причем   NO не реагирует с водой, поэтому до абсорбции ему необходимо окислиться по реакции:  2NO + О₂ = 2 NO₂. Монооксид азота  NO может также соединеняться с диоксидом  NO₂  с образованием N₂O₃, который при абсорции водой дает чистую азотную кислоту. Однако  N₂O₃ присутствует в газах в заметных количествах лишь при низких температурах и высоких давлениях, поэтому его содержанием обычно принебрегают.

     В качестве поглотителя аммиака, как  правило применяют воду (вследствие его высокой растворимости в воде). При поглощении аммиака водой получается аммиачная вода, концентрация которой зависит от содержания аммиака в очищаемых газах и от темепературы абсорбции. Аммиачная вода может быть использована напосредственно в качестве целевого продукта, но при этом она долна содержать 20-25%  NН₃; при более низкой концентрации ее обычно используют в технологическом процессе.

     При необходимости возвращения улавливаемого  аммиака в процесс его иногда абсорбируют серной или фосфорной кислотой:

       NН₃ + Н₃РО₄ = NН₄Н₂РО₄,                                 2NН₃ + Н₂SО₄ =  (NН₄)₂SО_4,

     Для концентрирования растворов фосфатов (или сульфатов) аммония с целью  их возвращения в производство организуют рециркуляцию орошающих растворов.

     Водная  абсорбция диоксида азота (или N₂O₄) протекает по суммарной реакции:

     3NO₂ + Н₂О = 2НNO₃,                    или              3N₂O₄ + 2Н₂О = 4НNO₃ + 2NO

     При этом поглощается лишь ²/₃ введенного с NO₂ азота, остальное количество поглощения должен быть окислен в газовой фазе. Таким образом, процесс абсорбции оксидов азота можно рассматривать как ряд последовательных стадии окисления и поглощегия.

     Улавливание оксидов азота из отходящих газов проводят также растворами карбоната натрия (соды) или гидрооксида натрия (едкого натра), например:

     Na₂CO₃  + NO + NO₂ → NaNO₃ + CO₂,

     Na₂CO₃ + 2NO₂  →NaNO₃ + CO_2,

     Образующийся  растворы обрабатывают азотной кислотой для превращения нитрита натрия в нитрат, а затем путем выпаривания и кристаллизации извлекают из него нитрат натрия.

     Очистка сточных вод.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Раздел 6. Охрана труда, техника безопасноти  и противопожарная защита.      

     Вредными  веществами в производстве комплексных удобрении являются неорганические кислоты, аммиак, пыль фосфата и готовых продуктов, фторосодержащие газы, оксиды азота.  

      Аммиак  вызывает раздражение и ожоги  слизистых облочек, дыхательных  путей, кожного покрова. Предельно  допустимая концентрация аммиака в воздухе производственных  помешении 20 мг/м³. Аммиак образует с воздухом взрывоопасные смеси. Предельные взрывооасные концентрации аммиака в воздухе 15-27%.

      Опасность  представляет также аммиачная вода. Поскольку из аммиачной воды испаряется аммиак, для ее перевозки необходимы герметичные стальные или чугунные резервуары с предохранительными клапанами. Степень заполнения емкостей аммиачной водой должна быть не более 93%, так как при повышении температуры может сильно возрасти давление. После опорожнения цистерн в них остается взрывоопасная аммиачно-воздушная смесь. Поэтому при обслуживании и ремонте емкостей из-под аммиачной воды нужно соблюдать те же меры предосторожности, что и при обслуживании тары после легко воспламеняющихся жидкостей. При загорании аммиак можно тушить водой.

      Для производства минеральных удобрении  характерны многочиленные опреации, связанные с возможным выделением пыли: транспортирование, измельчение, рассев, сушка, охлаждение, кондиционирование, упаковка сыпучих материалов и продуктов. Для снижения засыпленности рабочих мест пылящее оборудование (размольные устройства, грохоты, транспортеры и др.) должны быть закрыты и иметь вентиляционные отсосы.

      Во  многих производствах минеральных  удобрении применяются концентрированные кислоты — серная, азотная, фосфорная и др. Поэтому имеется опасность ожогов. Для предотвращения их следует работать в спецодежде. При разбавлении башенной или отработанной серной кислоты следует помнить о возможности выделения окислов азота, сернистого ангидрида или паров органических веществ (в зависимости от содержания примесей в отработанной кислоте).

      В производстве минеральных удобрении  опасность представляют многочисленные движущиеся механизмы, электрическое  и   механическое оборудование — насосы, компрессоры, фильтры, центрифуги, грохоты, размольные устройства, многочисленные транспортирующие устройства (транспортеры, элеваторы, шнеки) и др. Безопасная эксплуатация такого оборудования обеспечивается исправными ограждениями всех движущиеся частей. Для безопасного обслуживания шнеков, транспортеров и элеваторов запрещается на ходу производить их смазку, ремонт, а также надевать приводные ремни и натягивать транспортерные ленты. Чистку механического оборудования     разрешается производить только после его остановки и снятия напряжения с электродвигателей. Преставляют опасность также аппараты, работающие под давлением и  электрооборудование высокого напряжения.

     При производстве комплексных удобрении  необходимо соблюдать общие требования безопасности: работать в спецодежде, не принимать пищу, не пить и не курить на рабочем месте, принимать горячий душ после работы. Основными условием безопасной работы является тщательная герметизация оборудования и коммуникации, исправность вентиляционных устройств.

      Основным  условием безопасной эксплуатации производства является строгое соблюдение регламента и инструкции, исправность оборудования, хорошо работающая вентиляция, обеспечивающая допустимое содержание вредных веществ  и пыли (что особенно важно для отделений, в которых возможны значительные выделения газов и пыли), нормальную температуру и влажность воздуха в отделениях с повышенным выделением влаги. Должны быть механизированны также трудоемкие процессы, как затаривание, взвешивание и зашивание мешков, транспортирование их на склад, погрузка готовой продукции в вагоны, подача топлива в топки сушильных барабанов, удаление золы и др.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература:

      «Основные процессы технологии минеральных удобрении» - П.В.Классен, И.Г.Гришаев, Москва «Химия» 1990;

      «Расчеты  по технологии неорганических веществ» - М.Е.Прзин,

      «Химия», 1977;