17. Типы, устройство и принцип работы вакуум-фильтров производства эфк.

Карусельный вакуум-фильтр состоит из 24-х лотков (нутч-фильтров). Лотки установлены на каретках с колесами и передвигаются по кольцевым рельсам. Каждый лоток трубой соединен с подвижной головкой. Подвижная головка соприкасается с неподвижной, от которой фильтраты отсасываются в сепараторы. Сепараторы соединены с конденсатором, где конденсируется пар, отсасываемый из сепараторов вакуум-насосом (на рисунке не показано). Каждый лоток последовательно проходит зоны фильтрации пульпы, обезвоживания осадка, промывки сульфата кальция (фосфогипса или фосфополугидрата), выгрузки сульфата кальция и промывки ткани. Существует несколько видов вакуум-фильтров ленточный, конвейерно-латковый, карусельный.

18. Типы, устройство и принцип работы экстракторов производства эфк

Экстрактор представляет собой железобетонный футерованный прямоугольный аппарат с плоским дном. Он. разделен перегородками 7 из кислотоупорного кирпича на десять секций, из которых восемь рабочих, а две служат промежуточными емкостями. Пульпа перетекает из секции в секцию через чередующиеся нижние и верхние перетоки в перегородках. Каждая -рабочая секция снабжена двухъярусной мешалкой 6, вращающейся с частотой 70—72 об/мий. При рабочем объеме 730 м3 экстрактор имеет размеры 25,2X11,2X6,45 м, производительность 340 т в сутки Р2О5. На установках, построенных в последние годы, вместо прямоугольных экстракторов, установлены двухреакторные цилиндрические многомешальные экстракторы из спецстали или стальные футерованные. Рабочий объем реактора 450 м3, общий объем экстрактора 900 м3. В таких экстракторах обеспечивается большая стабильность процесса по температуре и пересыщению, поэтому получается более однородный осадок сульфата кальция. В установках небольшой мощности применяют односекционные реакторы с мешалкой, соединенные перетоком в батарею из 4 реакторов.  Существуют батарейные (многореакторные) одно- и многомешальные экстракторы. Батарейные экстракционные системы состоят из четырех последовательно расположенных реакторов с общим полевым объемом 320-340 кубических метров. Цилиндрические реакторы диаметром 6950 и высотой 4000мм изготовлены из стали со слоем резины в 5мм и футерованы в полкирпича кислотоупорным силикатно-алюминиевыми в четверть – углеродистым материалом. Каждый реактор разделен на два отделения кирпичной перегородкой, имеющей в нижней части отверстия для движения пульпы. Экстракторы сообщаются между собой переточными желобами. В каждом отделении установлено по две двухъярусных мешалки с 12 лопастями каждая с частотой вращения 1500об/мин.

19. Физико-химические основы и технологическая схема стадии упарки производства эфк

Для производства концентрированных фосфорных и комплексных удобрений требуется кислота, содержащая до 52—54% Р2О5. Ее получают упариванием разбавленной экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентрата. При выпари-вании кислоты из фосфоритов Каратау до концентрации более 37—38% Р2О5, выпадающие в осадок примеси превращают кислоту в очень вязкую массу.  Теоретически фосфорная кислота может быть упарена до очень высоких концентраций, так как в процессе нагревания ее водных растворов (вплоть до 98% Н3РО4) в газовую фазу выделяются только пары воды. Выпарку фосфорной кислоты как правило проводят в вакуум-выпарных аппаратах или (реже) в барбфтажных концентраторах.  Концентрирование фосфорной кислоты осложнено сильной коррозией аппаратуры и осаждением на греющих поверхностях осадков солей (сульфата кальция, фосфатов кальция, алюминия, железа, фторида и кремнефторида кальция), содержащихся в кислоте.  Чтобы уменьшить инкрустацию греющих поверхностей, процесс упаривания ведут по циркуляционной схеме.  Исходную разбавленную фосфорную кислоту (29—32 %'• Р2О5) смешивают в смесителе 13 с более концентрированной полугидратной или частично упаренной фосфорной кислотой (36—48% Р2О5). При смешении кислот концентрация исходной кислоты повышается, растворимость примесей, содержащихся в ней понижается и примеси выпадают в осадок. Осветленную кислоту погружным насосом 14 подают в трубопровод, по которому циркулирует упаренная кислота; образующуюся смесь кислот вводят в испаритель 2. Вакуум в испарителе создается двухступенчатыми паровыми эжекторами 5. Остаточное давление в сепарационной части выпарного аппарата составляет 20 кПа. В вакуум-испарителе кислота кипит, выделяется соковый пар, содержащий смесь 2HF+SiF4. Соковый пар очищают от соединений фтора водой в промывном скруббере 3. Полученную при абсорбции 10—15%-ную кремнефтористоводородную кислоту направляют в цех фторсолей на переработку.  Часть выпаренной кислоты концентрацией 54% Р2О5 передают на склад, а большую часть с помощью осевого циркуляционного насоса через теплообменник / возвращают в испаритель 2. Теплообменник обогревают паром давлением 0,2—0,3 МПа при температуре 126—136 °С. Благодаря интенсивной циркуляции упаренной кислоты через выпарной контур уменьшается отложение солей на греющих поверхностях.

20. Физико-химические основы и технологическая схема получения термической фосфорной кислоты. Промышленные схемы производства термической фосфорной кислоты классифицируются по принципу охлаждения газов, об разующихся при сжигании фосфора. В настоящее время почти ¦на всех отечественных заводах эксплуатируется двухбашенна циркуляционно-испарительная система, в которой охлаждени газов происходит за счет теплообмена с циркулирующей кислотой и в результате испарения воды из нее.  Расплавленный желтый фосфор из цистерны — хранилищ-форсункой / распыляют в башню сжигания 2. Распыл фосфора производят воздухом давлением 700 кПа. В башню подаю: охлажденную оборотную фосфорную кислоту. Кислота стекает по стенкам башни в виде пленки, предохраняя их от воздействия высоких температур. За счет теплообмена с кислотой и испарения части воды газы, образовавшиеся при сжигании фосфора, охлаждаются до 85—100 РС. При этом кислота поглощает из газов часть фосфорного ангидрида и упаривается. Из башни сжигания кислота стекает в сборник 13. После охлаждения в теплообменнике 14 до 46—50 °С ее возвращают на орошение, башни и частично отводят на склад.  Концентрация продукционной кислоты 73% Н3Р04. Окончательно поглощение фосфорного ангидрида с с образованием фосфорной кислоты происходит в башне гидратации 3., Башня орошается оборотной разбавленной фосфорной кислотой (45— 57% Н3РО4), циркулирующей через сборник 12 и теплообменники 4. Отходящие газы очищают от непоглощенного Р2О5 и тумана фосфорной кислоты в электрофильтре 5 и выбрасывают в атмосферу.  Мощность единичной технологической линии составляет 60 тыс. т 100%-ной Н3РО4 в год. Усовершенствование системы сводится в основном к созданию новых конструкций башни сжигания (нефутерованных) и замене электрофильтров на более дешевые волокнистые фильтры.  Более - перспективной является теплообменно-испарительная система, в которой газы охлаждают' через стенки башен водой и путем испарения воды. Важным ее преимуществом является отсутствие громоздкого насосно-холодильного хозяйства.  Производство полифосфорной кислоты термическим методом _ осуществляется аналогично процессу получения термической фосфорной кислоты. Схемы производства полифосфорной кислоты различаются аппаратурным оформлением и применением осушенного и неосушенного атмосферного воздуха. На орошение башен подают циркулирующую полифосфорную кислоту.