Нейтрализация раствора нитрофосфата аммиаком

Маточный раствор из емкости маточного раствора FА 035 питательным насосом GА 036 подается на нейтрализацию.

Маточный раствор проходит холодильник ЕА 008, где охлаждает до 15-25С азотную кислоту, используемую в качестве промывной кислоты на фильтрах СN, и поступает в первый нейтрализатор DС 038.

Нейтрализация маточного раствора осуществляется в две ступени газообразным аммиаком. Маточный раствор содержит азотную и фосфорную кислоты, некоторое количество кремнефтористоводородной кислоты, растворенный нитрат кальция, небольшое количество растворимых соединений железа, алюминия, кремния и взвешенные нерастворимые примеси. При нейтрализации маточного раствора аммиаком кальций и большая часть растворенных примесей осаждаются в виде фторидов и фосфатов, а нитрат аммония и фосфаты аммония остаются в растворе.

Основные реакции нейтрализации:

Первая ступень нейтрализации: (рН = 2,6-3,0).

НNО₃ + NН₃ = NН₄NО₃

Н₃РО₄ + NН₃ = NН₄Н₂РО₄ - моноаммонийфосфат

Са(NО₃)₂ + 2Н₃РО₄ + 2NН₃ = 2NН₄NО₃ + Са(Н₂РО₄)₂ - монокальцийфосфат

Са(NО₃)₂ + 2НF + 2NН₃ = 2NН₄NО₃ + СаF₂

Возможна частичная нейтрализация моноаммонийфосфата:

NН₄Н₂РО₄ + NН₃ = (NН₄)₂НРО₄ - диаммонийфосфат.

Вторая ступень нейтрализации: (рН = 5,8 - 6,0)

Са(Н₂РО₄)₂ + NН₃ = СаНРО₄ + NН₄Н₂РО₄ (дикальцийфосфат и моноаммонийфосфат)

NН₄Н₂РО₄ + NН₃ = (NН₄)₂НРО₄

3СаНРО₄ + 2NН₃ = Са₃(РО₄)₂ (тв) + (NН₄)₂НРО₄ –

(нежелательная реакция – образовние трикальцийфосфата; Са₃(РО₄)₂ – цитратнонерастворимая форма фосфатов).

За счет тепла реакции в процессе нейтрализации испаряется значительное количество воды.

Процесс нейтрализации осуществляется при температуре 115-125С под атмосферным давлением. В составе агрегата установлены две параллельно работающие нитки, состоящие из двух последовательно работающих нейтрализаторов: I-ый нейтрализатор DС 038 А, В и II-ой нейтрализатор DС 039 А, В.

Для обеспечения эффективного перемешивания и абсорбции аммиака газообразный аммиак подается в нейтрализаторы через барботажные трубы.

75 % От общего расхода аммиака на нейтрализацию подается в I-ый нейтрализатор dc 038 а,в и 25 % во II-ой нейтрализатор dс 039 а, в. С целью исключения забивки барботеров в них непрерывно подается пар.

Процесс нейтрализации чувствителен даже к малому отклонению от регламентируемых значений рН или изменению состава раствора. При нарушениях нормального режима работы образуются нерастворимые соединения фосфатов, жидкость становится весьма вязкой за счет кристаллизации моноаммонийфосфата.

Следовательно, регулирование рН в 1 и 2 ступенях нейтрализации очень важно.

Для получения готового продукта с заданным соотношением массовой доли азота общего к массовой доле оксида фосфора (N/Р₂О₅) в I-ый нейтрализатор DC 038 А, В из расходного бака раствора аммиачной селитры FА 042 насосом подается раствор аммиачной селитры.

Возможна тонкая регулировка соотношения N/Р₂О₅ в баке для питания выпарного аппарата FА 040 за счет подачи в FА 040 раствора аммиачной селитры.

Нейтрализованный раствор нитроаммофоса рН=5,8-6,0 из нейтрализатора II самотеком поступает в бак для питания выпарного аппарата FА 040. Для поддержания рН в бак подведен газообразный аммиак.

Бак для питания выпарного аппарата имеет объем, обеспечивающий запас нейтрализованного раствора на 4 часа, и является буферной емкостью при кратковременных остановках отделения упарки и гранулирования.

Из бака FА 040 раствор нитроаммофоса насосом перекачивается в отделение упарки нитроаммофоса, размещенное в верхней части грануляционной башни.