Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Химия и технология фосфорной кислоты.pdf
Скачиваний:
296
Добавлен:
04.03.2016
Размер:
3.75 Mб
Скачать

сравнительные экологические показатели всех трех вышерассмотренных схем применительно к промышленным масштабам.

Количество фтора в выхлопных газах по двум первым вариантам таблицы 4.5 не превышает 10 мг/м3, что соответствует санитарным нормам. Повышенное количество выхлопных газов варианта 2 хотя и способствует проведению процесса тепломассообмена в низкотемпературных условиях с минимальным образованием тумана, создает вероятность повышения ПДВ по фтору в кг/ч, например, при увеличении производительности схемы. Учитывая это, разработанные поглотители для очистки циркуляционного пара тепломассообменных установок были рекомендованы для санитарной доочистки выхлопных газов от фтористых соединений аналогичных установок, работающих на природном газе [67]. Аналогично оксиду алюминия для данных целей испытывались также адсорбенты на базе СаО.

Данная схема прошла опытно-промышленные испытания в широких интервалах концентраций продукционной кислоты (от 50 до 80% Р2О5) и была рекомендована к внедрению на многих заводах отрасли.

4.5 Анализ технико-экономических показателей промышленных схем получения концентрированной фосфорной и суперфосфорной кислот

Аппаратурно-технологическая схема с интенсивным тепломассообменом в тарельчатом аппарате, базирующаяся на изобретениях [67-69], прошла опытно-промышленные испытания в ОАО «Воскресенский НИУиФ» и ОАО «Балаковские минудобрения» и была принята в эксплуатацию.

Сравнение действующих промышленных установок по техникоэкономическим показателям приведено в таблице 4.6. В таблице отсутствует аналог получения СФК (64 – 66% Р2О5) в вакуум-выпарных установках. Такая технология, с использованием ПАВ, разработанная в ЛЕННИИГИПРОХиме, проходила опытно-промышленную проверку на Невинномысском ПО «Азот»

[24, 45].

205

Таблица 4.6 Сравнение технико-экономических показателей промышленных установок по

получению СФК, действующих в РФ

 

Наименование

Единицы

Череповецкое

Белореченское

Балаковское

 

показателей

измерения

ПО «Аммофос»

ПО

ПО

 

 

 

 

«Минудобрения»

«Минудобрения»

Способ производства

 

Вакуумный,

Контактный, в

Контактный, в

 

 

 

поверхностный,

аэролифтном

тарельчатом

 

 

 

фирма «Спи-

аппарате

аппарате

 

 

 

Батиньоль»

 

 

Мощность установки

тыс. т/год

50

75

75

Содержание в СФК

 

 

 

 

Р2О5

%

68 – 70

64 – 66

64 – 66

F

 

%

0,35 – 0,38

0,24 – 0,27

0,12 – 0,15

Температура

° С

195 – 202

170 – 180

130 – 140

концентрирования

 

 

 

 

Коэффициент

Вт/(м2.° С)

512

4070

13130

теплопередачи

 

 

 

 

Удельные

 

 

 

 

энергозатраты:

т/тР2О5

1,20

нет

нет

пар (40 ат, 260° С)

м3/тР2О5

нет

60

33

газ природный

кВт.ч/т

16

52

44

электроэнергия

Р2О5

 

 

 

оборотная вода

 

 

 

 

м3

60

55

0,4

Суммарные

кг у.т.

232,9

112,7

56,7

приведенные

т Р2О5

 

 

 

энергозатраты

 

 

 

 

Количество стоков

м3

1,026

0,26

0,08

 

 

 

 

 

(утилизируются)

Выбросы в атмосферу:

 

 

 

 

 

F

кг/ч

0,286

1,0

0,25

 

Р2О5

 

 

 

 

 

кг/ч

¾

6,85

1,2

Капитальные

усл. ед.

~ 10 (закупка

1,043

0,64

вложения в

(в ценах

по импорту)

 

 

оборудование.

1991 г)

 

 

 

В таблице 4.7 приведено сравнение технико-экономических показателей промышленной схемы ООО «Балаковские минудобрения» при работе ее на газе и предполагаемой работе на паре в условиях полного рецикла пара.

Являясь универсальной, разработанная аппаратурно-технологическая схема прошла опытно-промышленные и промышленные испытания по

206

концентрированию с 28 – 36 до 52 – 57% Р2О5 в ОАО «Воскресенский НИУиФ» и ООО «Балаковские минудобрения» и была рекомендована для внедрения на Красноуральском медеплавильном комбинате, в ОАО «Воскресенские минудобрения» и в ООО «Балаковские минудобрения» [70].

Таблица 4.7 Технико-экономические показатели промышленной схемы ООО «Балаковские

минудобрения»

Наименование

 

Единицы

Действующая

 

Предполагаемая

показателей

 

измерения

 

контактная

 

контактная

 

 

 

установка с

 

установка с

 

 

 

топочными газами

 

перегретым паром

Мощность установки

тыс.т/год

 

75

 

130

 

 

 

 

 

 

 

Температура

 

° С

 

135 – 145

 

160 – 170

концентрирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Природный газ

 

нм3/т Р2О5

 

49

 

49

 

 

кг у.т./т Р2О5

 

62,4

 

62,4

Пар (при условии полной

Гкал/т Р2О5

 

0,05

 

0,05

рециркуляции)

 

кг у.т./т Р2О5

 

0,54*

 

0,54

 

 

 

 

 

 

 

Утилизация тепла,

 

кг у.т./т Р2О5

 

 

 

29,67

выработанного паром

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода техническая

 

м3/т Р2О5

 

0,4

 

4

 

 

кг у.т./т Р2О5

 

0,132

 

1,32

Электроэнергия

 

кВт-ч/т Р2О5

 

44

 

44

 

 

кг у.т./т Р2О5

 

14,7

 

14,7

Фосфорная кислота

 

т/т Р2О5

 

1,005

 

1,005

 

 

 

 

 

 

Твердый поглотитель

т/т Р2О5

 

 

 

0,00025

(Al2О3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выхлопы в атмосферу

кг/ч

 

 

 

 

F

 

 

0,25

 

0,08

Р2О5

 

кг/ч

 

1,2

 

нет

Сравнение

технико-экономических

показателей

разработанной

технологии с базовой приведено в таблице 4.8

* Пар используется в газовой упарке для периодического пропаривания решеток и стенок аппарата

207

Таблица 4.8

Технико-экономические показатели схем получения концентрированной фосфорной и суперфосфорной кислот

Наименование показателей

Единицы

Базовый образец

Объект

 

измерения

ОАО «Воскресенские

разработки

 

 

минудобрения»

 

 

 

цех ЭФК № 4

 

Метод концентрирования

 

Вакуум-

Пенный в

 

 

испарительный в

тарельчатом

 

 

ВВУ паром

аппарате

 

 

 

топочными

 

 

 

газами

Годовой объем

тыс. т Р2О5

110

140

производства

 

 

 

 

 

 

 

Цикличность процесса

 

Циркуляция кислоты

За один проход

 

 

в контуре

через

 

 

 

концентратор

Достигаемая концентрация

% Р2О5

50 – 54

52 – 57

ЭФК

 

 

 

 

 

 

 

Температура

° С

85 – 90

80 – 90

концентрирования

 

 

 

 

 

 

 

Удельный расход топлива

усл.т./т

0,135

0,072

 

Р2О5

 

 

 

 

 

 

Удельные затраты

кВт.ч/т

88,2

55,5

электроэнергии

Р2О5

 

 

 

 

 

 

Потери Р2О5 от общего

%

1,0

0,05

количества в кислоте

 

 

 

 

 

 

 

Себестоимость продукта

у.е./т Р2О5

215,9

196,3

 

 

 

 

Капитальные вложения на

у.е.

2290,2

812,0

оборудование

 

 

 

 

 

 

 

208