Отчет по общеинженерной практике на ОАО “Воскресенские минеральные удобрения“

Абсорбционная (и сушильная) башня – колонный аппарат, заполненный кольцами Рашига. Газ нагнетается снизу вверх, сверху противотоком подается серная кислота с концентрацией 92,5-94%. Так как в процессе абсорбции кислота укрепляется, то для сохранения концентрации часть кислоты откачивается, добавляется вода. 

Типичная  технологическая  схема сернокислотного производства (полная):

1-серная печь; 2- котел-утилизатор; 3 – экономайзер; 4 – пусковая топка; 5,6 – теплообменники  пусковой топки; 7 – контактный  аппарат; 8 – теплообменники; 9 –  олеумный абсорбер; 10 – сушильная  башня; 11 и 12 – первый и второй моногидратные абсорберы; 13 – сборники кислоты. 

Основные  виды готовой продукции:

1. Аккумуляторная кислота – 92,0-94,0%, ρ=1,83

Главное требование – содержание окислов  азота не более 0,00003%.

2. Кислота серная техническая 92,5-94,0%.
3. Олеум: технический (не менее 19% свободного SO₃) и улучшенный (не менее 24%).
4. Серная кислота марки «К» - используется в производстве капролактама.

Содержание  металлов: (мг/кг, не более): Cr – 0,7 ; Cu – 0,2 ; Mo – 0,1 . 
 

Цех аммофоса. 

      Аммофос - двойное азотно-фосфорное концентрированное минеральное удобрение. Состоит в основном  из моноаммонийфосфата с примесью диаммонийфосфата. Содержит 45-52% фосфорного ангидрида и 10-12% азота. Применяется в качестве основного удобрения и для подкормок.

      NH3(г)   +   H3PO4 =  NH4H2PO4  +  (NH4)2HPO4  +Q

      (NH4)2HPO4  +  H3PO4  =  NH4HPO4

        1 ступень- 1,25 моль

        2 ступень- 0,8 моль

      М.О. готового   продукта =1,01-1,03

      Цех аммофоса состоит из трёх важнейших  отделений: 1) отделение нейтрализации , 2) операционное отделение , 3) погрузка.

      Сначала реагенты поступают в отделение нейтрализации, где осуществляется принятие кислот (H3PO4 , H2SO4) и аммиака. Далее производят  подогрев смеси. Температура зажигания смеси равна 110˚С. Аммиак подается в инжектор ,  далее реагирует рассол. Аппаратурное оформление первого отделения состоит  из трубчатого реактора и скоростного аммонизатора-испарителя. Параметры трубчатого реактора: Т=90-130˚С  ; G пульпы=25 м³/час ;GNH3=10м³/час .Выделяющиеся  на его поверхности газы улавливаются адсорберами , а разряжение в реакторе создаётся вентилятором.    Скоростной аммонизатор-испаритель имеет параметры:Т=105-120˚C ; GNH3 =11000м³/час ; GH3PO4 =40м³/час ; Gстоков=20м³/час.

      Второе  отделение состоит из барабанной сушки-гранулятора, типа труба в  трубе. Его параметры: Твх.=950-600˚C ; Твых.=95-110˚C ;Gпульпы=35м³/час. СГБ представляет из себя барабан, установленный под углом 4˚ , в который поступает мелкая фракция ,а газы подаются через форсунки. Создаётся завеса , газ проходит через пульпу и гранулирует её. Для пробивки форсунок используется пар высокого давления и высокой температуры.

      В третьем отделении осуществляется погрузка готового продукта при помощи веерного конвейера и элеваторов.

Цех фосфорной кислоты. 

       Производство фосфорной кислоты  ( H₃PO₄ ) начато в 1961 году по французской технологии. Сначала это был дигидратный способ производства, а затем технологами завода ,путём изменения технологических параметров производства, был переделан в полугидратный способ производства, что позволило увеличить объём производства в 1,7 раза, но единственным существенным недостатком является то, что отходом этого производства является CaSO₄*0,5 H₂O который стремится насытится до 2 молекул H₂O.

Поэтому должно соблюдаться строгое соблюдение параметров, особенно содержание воды. Если показатель содержания воды превышает  норму, то происходит интенсивное забивание  труб и аппаратов CaSO₄*2H₂O, так как CaSO₄*0,5H₂O является вяжущим соединением. Очистку от загрязнения надо проводить механическим путём, что может привести к повреждению оборудованию и выхода его из строя.

    Сырьём для получения фосфорной  кислоты является апатит ( Ca₅(PO₄)₃F ). Из сырья нам нужно выделить P₂O₅, который извлекают с помощью H₂SO₄. При этом химическую реакцию можно представить в таком виде :

   Ca₅(PO₄)₃F + H₂SO₄ = H₃PO₄ + CaSO₄¯+ HF­ + SiF₄­   ( H₂SiF₆ = HF + SiF₄ )

При обработке  апатита серной кислотой получается пульпа, которую направляют на разделение. Разделение проводят на карусельном вакуумном фильтре. После разделения выходят 2 потока. Первый поток: это экстракционная фосфорная кислота, т.е. не выпаренная. Второй поток: влажный осадок CaSO₄, который подвергается 4 – ёх кратной промывке и далее на свалку. Улавливание HF и SiF₄ ,уходящих в атмосферу, проводят абсорбцией в скрубберах. Так как уходящие газы агрессивны, то технологическое оборудование должно быть хорошо защищено. Для этого применяется спецлегированная сталь или обычная чёрная сталь + гуммировка + графитовая защита.

    На заводе имеется 2 установки  по производству фосфорной кислоты  с мощностью производства каждой  – 230 т/сут.   

Типичная  схема цеха:

В отчёте использовались следующие материалы:

1. Схема производства аммофоса. Далее Сферодайзеры и БГС granulatorfg.ru
2. Сайт предприятия ОАО « Воскресенские минеральные удобрения» http://vmu.ru/
3. Туманов Н. А., Титов С. А.,Шинарёв А. Л., Промышленные АСУ и Контроллеры [2.2002]