- •6.040106 "Екологія та охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування")
- •Мета і задачі лекційного курсу
- •1. Мета і задачі вивчення дисципліни
- •Лекція 1
- •1 Загальні відомості
- •2. Способи виробництва
- •3. Властивості сірчаної кислоти та олеуму
- •4. Сировина для виробництва сірчаної кислоти
- •Список літератури
- •Лекція 2 отримання сірчистого газу
- •1. Випалення колчедану
- •2. Спалювання сірки та іншої сірковмісної сировини
- •3. Печі для спалювання сірковмісної сировини
- •4. Очищення сірчистого газу від пилу
- •Список літератури
- •Лекції 3-4
- •1. Окислення сірчистого ангідриду. Теоретичні основи процесу окислення
- •2. Каталізатори окислення
- •3. Контактні апарати
- •4. Абсорбція sо3
- •4. Сучасні технологічні схеми виробництва
- •6. Теоретичні основи процесу отримання баштової сірчаної кислоти
- •7. Технологічна схема отримання баштової сірчаної кислоти
- •8. Башти отримання сірчаної кислоти
- •Список літератури
- •Лекція 5 переробка відходів сірчанокислотного виробництва
- •1. Причини винекнення відходів при отримання сірчаної кислоти
- •2. Витягання кольорових металів з огарків
- •3. Використання огарків в доменному виробництві
- •4. Виробництво пігментів з огарків і огаркового пилу
- •5. Витягання селену з шламів
- •Лекція 6 технологія виробництва нітратної кислоти
- •1. Історія розвитку технології виробництва нітратної кислоти
- •2. Властивості нітратної кислоти
- •4. Теоретичні основи виробництва
- •Лекція 7
- •Лекція 8
- •Контроль і автоматизація виробництва
- •2. Техніко-економічні показники
- •3. Отримання концентрованої нітратної кислоти
- •4. Концентрація відпрацьованої сірчаної кислоти
- •6. Прямий синтез hno3 з оксидів азоту
- •Лекція 9
- •1. Токсикологічна характеристика відходів, що утворюються у виробництві нітратної кислоти
- •2. Вплив забруднень виробництв нітратної кислоти на оточуюче сереровище
- •3. Методи і засоби контролю за станом повітряного басейну і дотримання нормативів гдв
- •4. Заходи щодо зниження техногенного навантаження на навколишнє середовище
- •Лекція 10 виробництво фосфорної кислоти. Переробка відходів
- •1. Виробництво екстракційної фосфорної кислоти
- •2. Відходи виробництва екстракційної фосфорної кислоти
- •3. Відходи виробництва термічної фосфорної кислоти
- •Лекція 11
- •1. Отримання зв’язаного азоту
- •2. Розділення повітря глибоким охолоджуванням
- •3. Розділення повітря методом ректифікації
- •4. Агрегат розділення повітря.
- •5. Основна апаратура
- •Лекції 12 – 13
- •1. Отримання азотоводневої суміші розділенням коксового газа методом глибокого охолоджування
- •2. Конверсія вуглеводних газів
- •3. Конверсія метану з водяною парою
- •4. Парокиснева і парокисневоповітряна конверсія метану
- •5. Каталізатори конверсії метану
- •6. Технологічні схеми процесів конверсії сн4 та со
- •7. Інші методи отриманя водню
- •8. Очищення конвертованого газа від со і со2
- •9. Компримірування газів
- •Лекція 14 синтез аміаку
- •1. Теоретичні основи процесу
- •2. Каталізатори синтезу аміаку
- •3. Технологічні схеми синтезу аміаку
- •4. Зберігання і транспортування аміаку
- •Технологія основних виробництв та промислова екологія текст лекцій
- •6.040106 "Екологія та охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування")
- •Видавництво Технологічного інституту сну імені Володимира Даля (м. Сєвєродонецьк)
Лекція 10 виробництво фосфорної кислоти. Переробка відходів
План
1. Виробництво екстракційної фосфорної кислоти..
2. Відходи виробництва термічної фосфорної кислоти.
3. Відходи виробництва термічної фосфорної кислоти.
1. Виробництво екстракційної фосфорної кислоти
Фосфорна кислота є напівпродуктом у виробництві подвійного суперфосфату, складних концентрованих добрив і інших з'єднань фосфору. Фосфорну кислоту одержують електротермічним і екстракційним методом, тобто витяганням Н3РО4 з природних фосфатів за допомогою кислот.
Основний метод отримання технічної екстракційної фосфорної кислоти – сірчанокислий метод. Цей метод полягає в обробці природного подрібненого фосфату надлишком сірчаної кислоти з отриманням фосфорної кислоти і осаду гіпсу, що містить фосфати, що не розклалися (фосфогіпс).
При змішуванні сірчаної кислоти і фосфату утворюється пульпа, в якій зміст Р : Т підтримується в межах від 2 : 1 до 3 : 1. Для цього сірчану кислоту розбавляють розчином, одержаним змішанням частини продукційної фосфорної кислоти з промивною водою, яку одержують від промивки фосфогіпсу. Таким чином, екстракція ведеться сумішшю фосфорної і сірчаної кислот і може бути виражена сумарною реакцією:
Са5F(РО4)3 + 5Н2SО4 + nН3РО4 + mН2О = (n + 3)Н3РО4 + 5СаSО4· mН2О + НF
Розчин фосфорної кислоти, одержаною після відділення фосфогіпсу фільтрацією, забруднений домішками фосфату, що перейшли в розчин: кремнеземом, сульфатами і фосфатами заліза і алюмінію і так далі.
Оптимальні умови екстракції визначаються прагненням одержати можливо вищу концентрацію кислоти, крупні кристали фосфогіпсу, що добре фільтруються, і прискорити процес екстракції. Крупні кристали гіпсу виходять при 70 – 80оС і невисокої концентрації сірчаної кислоти. Для отримання більш концентрованої фосфорної кислоти і прискорення процесу застосовують 75%-ную баштову сірчану кислоту (а іноді і купоросне масло) і вищу температуру на початку екстракції. Швидкість екстракції збільшують також інтенсивним перемішуванням. Процес ведуть безперервно в батареї реакторів з мішалками—в екстракторах, розташованих каскадно і сполучених між собою перетіканнями. Фосфогіпс відокремлюють на безперервно-діючих барабанних вакуум-фільтрах і багато разів промивають водою і розбавленими оборотними розчинами. Фосфогіпс містить деяку кількість фосфору і може бути використаний як непряме добриво для поліпшення структури грунту, як пряме добриво для деяких культур і для будівельних цілей.
Екстракційна фосфорна кислота містить не більше 36% H3РО4. Для виробництва подвійного суперфосфату і інших добрив необхідно упарювати кислоту до вищої концентрації (50—80% H3РО4).
Концентрація фосфорної кислоти ускладнена корозією апаратури і випаданням опадів сульфату кальцію і інших домішок на гріючих поверхнях. Тому найчастіше для концентрації фосфорної кислоти застосовують барабанні барботажні концентратори, в яких проводиться безпосереднім зіткненням упарюваної кислоти з топковими газами так само, як при концентрації сірчаної кислоти.