Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот (ИТС 2-2022)

Таблица 6.3 - Описание процесса производства ЖКУ

Эмиссии

Основное

№ под-

Вход

Подпроцесс

Выход

(наимено-

оборудование

процесса

вание)

Осветленная

упаренная

упаренная ЭФК,

Пыль

Прием и

Сборники,

ЭФК,

магнезит,

1.1

магнезита

хранение сырья

бункер

магнезит,

аммиачная

селитра

Осветленная

Смесь

упаренная

фосфорной

Пыль

ЭФК,

Смешение

кислоты,

Сборник

магнезита

1.2

магнезит,

компонентов

магнезита и

аммиачная

аммиачной

селитра

селитры

Смесь

Выпарной

H2O, брызги

фосфорной

аппарат

фосфорной

кислоты,

Суперфосфорная

(Сепаратор,

кислоты,

Упарка

1.3

магнезита и

кислота

циркуляционный

фтористые

аммиачной

насос, выносной

соединения,

селитры

теплообменник)

Супер-

Трубчатый

фосфорная

Нейтрализация

Плав пульпы

реактор

1.4

кислота,

аммиак

Плав пульпы,

Готовое жидкое

Аммиак,

речная вода,

Бак-

Донейтрализация

комплексное

брызги

1.5

товарное

нейтрализатор

удобрение

ЖКУ

Готовое

Готовое жидкое

жидкое

Брызги

Охлаждение

комплексное

Теплообменник

1.6

комплексное

удобрение

Поверхностный

Отходящие

Очистка

конденсатор,

Брызги

газы и пары,

Речная вода

1.7

отходящих газов

эжектор,

речная вода

абсорбер

6.1.2 Производство удобрений на основе азотнокислотной переработки

фосфатного сырья

Комплексные удобрения на основе азотнокислотной переработки фосфатного сы-

рья производятся ПАО Акрон, ПАО Дорогобуж, ; филиал «КЧХК» АО «ОХК «УРАЛХИМ»

в городе Кирово-Чепецке; АО; Минудобрения, г. Россошь.

6.1.2.1 Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с отделением

тетрагидрата нитрата кальция вымораживанием, аммонизацией

264

полученного азотнофосфорнокислого раствора, упариванием пульпы,

смешением с хлористым калием и грануляцией в барабанном грануляторе-

сушилке

Исходным сырьем для получения NPK (NPKS)-удобрений является апатит, из ко-

торого производится пульпа аммонизированного азотно-фосфорного раствора (ААФР) с

различным соотношением азота к фосфору в зависимости от марки сложного удобрения

и хлористый калий (концентрат минеральный «Сильвин»).

Производство ААФР включает в себя следующие стадии (см. рисунок 6.7):

- азотно-кислотное разложения апатита;

- осветление азотно-кислотной вытяжки апатита (АКВ);

- кристаллизация и фильтрация нитрата кальция;

- приготовление стандартного азотно-фосфорнокислого раствора (АФР) и аммони-

зированного азотнофосфорного раствора (ААФР) для производства СМУ и азотофос-

фата.

Основной целью процесса азотнокислотного разложения апатита является пере-

вод в водорастворимое состояние соединений фосфора и кальция путем его вскрытия

азотной кислотой, содержащейся в азотнокислых оборотных растворах.

В результате разложения апатита азотнокислыми оборотными растворами обра-

зуется АКВ, представляющая собой суспензию с отношением твердых и жидких фаз,

равным 1:45÷1:50. Жидкая фаза представляет водный раствор фосфорной и азотной

кислот, нитратов кальция, фтороводорода, примесных соединений причем степень

вскрытия соединений ценных элементов практически равна доле разложившегося апа-

тита. Твердая фаза состоит из нерастворимых в кислотах минералов - ильменита

(FеТiО3), сфена (СаТiSiО5), титаномагнетита (Fе3О4·FеТiО3·ТiО2) и др.

265

Рисунок 6.7 - Схема получения ААФР

АКВ со стадии разложения апатита направляется на стадию осветления. Освет-

ление АКВ осуществляется в сгустителях, представляющих собой вертикальный цилин-

дрический аппарат (V = 700 м³) с коническим днищем и гребковой мешалкой.

Осветленный раствор из сгустителя направляется в узел кристаллизации тетра-

гидрата нитрата кальция (ТГНК).

Кристаллизация, фильтрация и отделение нитрата кальция от азотно-

фосфорного раствора

Основная цель данной стадии - перевод содержащегося в АКВ нитрата кальция

из жидкой фазы в твердую для его последующего отделения от азотно-фосфорного рас-

твора (АФР). Это необходимо для получения в дальнейшем удобрений, содержащих

фосфаты в усвояемой для растений форме.

Процесс основан на уменьшении растворимости нитрата кальция в АКВ с пониже-

нием температуры (кристаллизация), т. е. на фазовом переходе нитрата кальция из рас-

творенного состояния в кристаллическую форму в виде кристаллов ТГНК

(Са(NО3)2 · 4H2O).

266

Процесс кристаллизации осуществляется последовательно в трех кристаллизато-

рах непрерывного действия, хладоагентами являются охлажденные рассолы с произ-

водства получения холода и выдачи аммиака, переработки и выдачи углекислого газа (с

индивидуальной для каждой ступени температурой).

Получение азотно-фосфорного раствора с выделением нитрата кальция

На данной стадии осуществляется процесс отделения кристаллического ТГНК

(твердая фаза) от маточного раствора - АФР (жидкая фаза). Процесс основан на раз-

делении суспензии на фильтрующей перегородке (фильтровальной сетке). Движущей

силой процесса является перепад давления до 0,5 кгс/см², создаваемый работой ва-

куум-насосов.

Суспензия после стадии кристаллизации разделяется на барабанном вакуум-

фильтре. Маточный раствор (АФР) направляется на стадию приготовления стандарт-

ного АФР. Кристаллы ТГНК с целью уменьшения потерь фосфора подвергаются рас-

пульповке охлажденной азотной кислотой и повторной фильтрации полученной суспен-

зии. Фильтрат после нее направляется на вскрытие апатита, а кристаллы ТГНК подвер-

гаются плавлению паром (tпл = +42,7 °C).

Далее нитрат кальция в виде водного раствора направляется на стадию его кон-

версии в карбонат кальция и нитрат аммония.

Газоочистка предназначена для очистки газов из реакторов разложения апатита

от окислов азота, фтористых соединений, паров азотной и фосфорной кислот, для

очистки от загрязняющих веществ газов, выделяющихся из технологического оборудо-

вания. В газоходах на входе в скрубберы установлено по четыре форсунки центробеж-

ного распыления, через которые производится циркуляция орошающего раствора. В ка-

честве орошающей жидкости используется оборотная вода. Орошающий раствор воз-

вращается в производство ААФР.

Аммонизация

Получение ААФР с различными соотношениями N/P2O5 в зависимости от

марки удобрения

Приготовленный на предыдущей стадии стандартный АФР подвергается двухсту-

пенчатой аммонизации (нейтрализации аммиаком).

На первой стадии АФР аммонизируется газообразным аммиаком в скоростных

трубах - аммонизаторах.

На второй стадии осуществляется коррекция pH ААФР путем подачи 15 %-ной ам-

миачной воды. Кроме того, в ААФР вводится серная кислота с целью улучшения условий

грануляции в производстве СМУ. Химические реакции, протекающие при аммонизации

АФР, описываются следующими уравнениями:

НNО3 + NH3 → NН4NО3 + Q1;

Н3РО4 + NH3 → NН4Н2РО4 + Q2;

2NН4Н2РО4 + Са (NО3)2 → Са (Н2РО4)2 + 2NН4NО3 + Q3;

NН4Н2РО4 + NH3 → (NН4)2НРО4 + Q4;

Са (Н2РО4)2 + Са(NО3)2 + 2NН3 → 2СаНРО4 + 2NН4NО3.

267

Кремнефтористо-водородная кислота, содержащаяся в АФР, при нейтрализации

аммиаком переходит в кремнефторид аммония или фторид кальция и силикат кальция:

Н2SiF6 + 2NН3 → (NН4)2SiF6 + Q5;

4Са (NО3)2 + Н2SiF6 + 8NН3 + 3H2O→ 3СаF2 + СаSiО3 + 8NН4NО3.

Нитраты железа и алюминия при нейтрализации переходят в осадок в виде фос-

фатов:

2Н3РО4 + Fе (NО3)3 + 4NН3 → FеРО4 + 3NН4NО3 + NН4Н2РО4.

Абсорбция от узла аммонизации

Газо-воздушная смесь местных отсосов от технологических аппаратов поступают

по общему коллектору в газоочистку. В кубовую часть скруббера подается НКСП и 58

%-ная азотная кислота. Орошающий раствор возвращается в производство НК.

Получение карбоната аммония

Раствор карбоната аммония, применяемый для осуществления конверсии нит-

рата кальция, получается путем абсорбции газообразных аммиака и диоксида углерода

водным раствором аммиачной селитры. Процесс протекает в абсорбционной колонне по

реакции:

2NН3 + CO2 + H2O → (NН4)2СО3 + 40775 ккал/кгмоль.

Получение пульпы нитратного мела

Переработка нитрата кальция (НК) осуществляется его конверсией в карбонат

кальция и нитрат аммония путем обработки 33 % ÷ 39 % раствором карбоната аммония.

Процесс конверсии НК описывается следующим уравнением реакции:

Са(NО3)2 + (NН4)2СО3 → СаСО3 + 2NН4NО3 + 170 кДж/кмоль Са(NО3)2.

Образующаяся в результате конверсии нитрата кальция пульпа мела в растворе

аммиачной селитры из реакторов откачивается в производство получения карбоната

кальция (мела) и конверсионных растворов аммиачной селитры.

Фильтрация мела и получение конверсионных растворов

Пульпа мела поступает на фильтровальные полотна ковшей карусельного вакуум-

фильтра (КВФ), где происходит разделение жидкой и твердой фаз, а также промывка

мела скрубберными растворами, поступающими из отделения газоочистки.

Газоочистка предназначена для очистки от аммиака газовоздушного потока, отво-

дящегося от карусельных вакуум-фильтров и реакторов. Газовоздушный поток вентиля-

тором протягивается через скруббер, орошаемый циркуляционным раствором (НКСП

или оборотной водой)» или раствором азотной кислоты и выбрасывается в атмосферу

через выхлопную трубу.

Сушка мела

Сушка и охлаждение карбоната кальция предназначены для получения товарного

продукта из влажного кека, поступающего с узла фильтрации. Сушка производится в СБ

при контакте кека с сушильным агентом (горячим теплоносителем), который образуется

268

при сжигании природного газа. Отработанный теплоноситель, содержащий пыль карбо-

ната кальция, отводится на узел газоочистки. Высушенный карбонат кальция охлажда-

ется во вращающемся барабанном холодильнике, после чего карбонат кальция посту-

пает в бункеры для последующей пневмотранспортировки в силосы-хранилища. Узел

газоочистки предназначен для очистки пылегазовоздушного потока от продуктов сгора-

ния природного газа, окислов азота, аммиака, пыли карбоната кальция. Очистка осу-

ществляется в две стадии. На первой стадии отработанный газ проходит через батарей-

ные циклоны, где под действием центробежной силы большая часть содержащейся в

отработанном газе пыли карбоната кальция по стенкам циклонов оседает в их нижнюю

часть, а далее через бункер и шнековый питатель ссыпается в приемный бункер узла

пневмотранспортировки мела. На второй стадии отработанный газ проходит через

скрубберы. В основе очистки лежит метод мокрой очистки (абсорбции), при этом пыль

карбоната кальция, окислы азота и аммиак поглощаются орошающим циркуляционным

раствором (НКСП или оборотной водой) и в виде суспензии выводятся из скруббера.

Избыток образующейся суспензии направляется на узел фильтрации мела.

Производство сложных минеральных NPK (NPKS)-удобрений включает следую-

щие стадии:

1) Прием пульпы ААФР и нитратных солей.

2) Упаривание ААФР до остаточной влажности NP-пульпы 9 % ÷ 15 % в трехкор-

пусной выпарной батарее с доупаривателе.

3) Выгрузка и передача хлористого калия посредством поточно-транспортной си-

стемы конвейеров в производство или для промежуточного хранения в склад насыпью.

4) Смешивание упаренной NP-пульпы с хлоридом калия в реакторах смесителях

с получением NPK (NPKS)-пульпы.

На узле смешивания предусмотрено выполнение следующих технологических

операций:

- прием калийсодержащего сырья из склада в бункер;

- получение NPK-пульпы определенной влажности и с заданным соотношением ос-

новных компонентов (N, P, K) и подачи ее в аппараты БГС;

- прием раствора аммиачной селитры (РАС) из производства в емкость.

Передача хлористого калия или сульфата калия из склада в бункер осуществля-

ется поточно-транспортной системой.

Для получения NPK-пульпы установка оборудована:

- бункером для приема и промежуточного хранения калийсодержащего сырья;

- виброситом для рассева калийсодержащего сырья;

- ленточным дозатором для дозированной подачи калийсодержащего сырья в ре-

актор смешивания;

- реактором смешивания.

Из бункера калийсодержащее сырье подается на рассев и далее через ленточный

дозатор и вибросито поступает в реактор. Для обеспечения равномерной подачи хло-

рида (сульфата) калия в реактор-смеситель бункер оборудован пневмовибратором и ко-

лотушкой.

На бункере дополнительно установлен электровибратор.

Упаренная NP-пульпа подается в реактор.

При производстве азофоски в реактор подается также РАС.

269

Прием РАС в емкость ведется из производства аммиачной селитры. Трубопровод

приема РАС для исключения в нем кристаллизации снабжен пароспутниками обогрева,

в которые подается пар с давлением 8 кгс/см² и температурой +200 °C.

В реакторе упаренная NP-пульпа (при выпуске азофоски - упаренная пульпа и

РАС) смешиваются работающей мешалкой с определенным количеством хлорида ка-

лия, также подаваемым в указанный реактор. NPK-пульпа из реактора насосом подается

в аппарат БГС для получения гранул NPK-удобрений.

Газовая фаза из реакторов направляется в газоочистку.

При выпуске азофоски 27:6:6:2 в целях безопасности процесса для создания

инертной подушки в емкости приема РАС в реакторы смешения с узла редуцирования

подается азот.

5) Упаривание балластных хлоридсодержащих растворов в автономной однокор-

пусной выпарной установке с подогревателем и утилизация полученной пульпы в реак-

торах-смесителях при получении NPK (NPKS)-пульпы.

6) Грануляция и сушка полученной массы гранул удобрений в БГС. Сушка гранул

удобрений осуществляется горячими топочными газами, смешанными с воздухом для

получения теплоносителя заданной температуры.

7) Выделение готового продукта из полученной массы гранул методом классифи-

кации, охлаждения его в аппарате КС низкого кипящего слоя, обработка антислеживаю-

щей добавкой.

8) Транспортировка готового продукта поточно-транспортной системой транспор-

теров и элеваторов для хранения на склад насыпью или для расфасовки и отправки по-

требителю.

Установлено несколько систем абсорбции для очистки газов, выделяющихся от

технологического оборудования.

Система газоочистки после аппарата БГС (стадия грануляции-сушки) включает в

себя аппарат ВЗП, скруббер, насос, дымосос. Пылегазовоздушная смесь из аппарата

БГС дымососом протягивается через циклон ВЗП, скруббер, орошаемый подкисленным

конденсатом сокового пара (КСП), и выбрасывается в атмосферу через выхлопную

трубу высотой 180 м. Аппарат ВЗП работает по принципу двух встречных закрученных

потоков. При вращательном движении газовых потоков внутри аппарата происходит вза-

имное гашение скоростей потоков, и взвешенные частицы осаждаются в коническую

часть аппарата ВЗП. Из конической части уловленная пыль передается по течке в эле-

ватор. Частично обеспыленный газовоздушный поток поступает в скруббер для очистки

от соединений аммиака, окислов азота и оставшейся пыли. Газовоздушный поток и рас-

твор орошения (КСП) подаются в скруббер противотоком, при этом оставшаяся пыль и

вредные соединения из газовой фазы переходят в раствор орошения. Процесс абсорб-

ции происходит в псевдоожиженном слое. Орошение скруббера осуществляется КСП,

подаваемым через форсунки в верхнюю часть скруббера. Циркуляция орошающего рас-

твора осуществляется насосом. В верхней части скруббера встроен брызгоуловитель,

служащий для отделения капель раствора, уносимых с воздушным потоком. Уловлен-

ный в брызгоуловителе раствор по внешнему трубопроводу самотеком сливается в ниж-

нюю часть скруббера, а очищенный воздушный поток выбрасывается в атмосферу. От-

работанный раствор из скруббера сливается в сборник скрубберных растворов.

270

Абсорбция с узла выпаривания

Газоочистная система предназначена для очистки газов от аммиака, поступающих

от вакуум-насосов и емкостного оборудования, поверхностного конденсатора. Очищае-

мые газы протягиваются вентилятором через конический скруббер. Из скруббера очи-

щенные от аммиака газы поступают в каплеуловитель, в котором происходит отделение

капель раствора орошения, унесенного потоком газа из скруббера. Жидкость по линии

слива возвращается в кубовую часть скруббера, из каплеуловителя - в реактор. Очи-

щенные газы вентилятором направляются через выхлопную трубу в атмосферу. Скруб-

бер орошается раствором азотной кислоты (раствор орошения). Раствор орошения по-

дается циркуляционным насосом в верхнюю часть скруббера. Газовая смесь и раствор

орошения движутся в скруббере противотоком.

В процессе абсорбции из газовой смеси раствором орошения абсорбируются ам-

миак. Для поддержания pH = 1÷5 раствора орошения в скруббер из реактора установки

сорбционной очистки КСП подается 10-12 %-ный раствор азотной кислоты. Отработан-

ный раствор орошения из кубовой части скруббера поступает реакторы-нейтрализаторы

установки сорбционной очистки КСП.

Сбор НКСП

НКСП из отделений выпаривания поступает в сборники НКСП через теплообмен-

ники, где охлаждается оборотной водой до температуры не более +40 °C.

Очистка НКСП

Технологический процесс очистки НСКП основан на его обессоливании методом

непрерывного ионного обмена в импульсных противоточных колоннах (ИПК) напорного

типа с подвижным слоем сорбента и состоит из следующих основных стадий:

- сорбция катионов;

- сорбция анионов;

- десорбция катионов;

- десорбция анионов;

- промывка катионита;

- промывка анионита.

Отработаннные регенерационные растворы сливаются в реактор-нейтрализатор,

откуда передаются на узел аммонизации АФР или в реактор смывов отделения выпари-

вания.

Абсорбция с узла очистки НКСП

Система газоочистки предназначена для очистки газов, поступающих от оборудо-

вания узла очистки НКСП и местных отсосов с оборудования отделения выпаривания от

аммиака, оксидов азота. Газо-воздушная смесь от оборудования дымососом протягива-

ется через скруббер, орошаемый 10 % ÷ 12 %-ной азотной кислотой, поступает в капле-

уловитель и выбрасывается в атмосферу. Жидкость из каплеуловителя самотеком воз-

вращается в кубовую часть скруббера. В скруббере установлена пенная провальная ре-

271

шетка и стабилизатор пены сотового типа. Орошающий раствор из кубовой части скруб-

бера подается насосом через форсунку в верхнюю часть скруббера для орошения ре-

шетки. Отработанный раствор орошения из кубовой части скруббера по переливу само-

теком поступает в реакторы-нейтрализаторы.

ОКСП (очищенный конденсат сокового пара) передается в производство химочи-

щенной воды.

Газоочистная установка системы аспирации. Газоочистная установка произво-

дит очистку газов от пыли, отсасываемых от следующего оборудования: классификатор,

элеватор, конвейеры, дробилка, бункер приема сырья. Система газоочистки включает в

себя скруббер, насос, дымосос. Пылевоздушная смесь от местных отсосов указанного

оборудования протягивается дымососом через насадку скруббера, орошаемую подкис-

ленным КСП и выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу. Пылевоздушная

смесь и раствор орошения (КСП) подаются в скруббер противотоком, при этом пыль про-

дукта из пылевоздушного потока улавливается раствором орошения. Орошение скруб-

бера осуществляется КСП, подаваемым через форсунки в верхнюю часть скруббера.

Циркуляция орошающего раствора осуществляется насосом. В верхней части скруббера

встроен брызгоуловитель, служащий для отделения капель раствора, уносимых с воз-

душным потоком. Уловленный в брызгоуловителе раствор по внешнему трубопроводу

самотеком сливается в нижнюю часть скруббера, а очищенная воздушная смесь выбра-

сывается в атмосферу через выхлопную трубу.

Газоочистная установка после холодильника КС. Система газоочистки пред-

назначена для улавливания пыли и включает в себя скруббер, насос, дымосос. Пыле-

воздушная смесь из аппаратов КС дымососом протягивается через насадку противоточ-

ного скруббера, орошаемую подкисленным КСП, и выбрасывается в атмосферу через

выхлопную трубу. Орошение скруббера осуществляется конденсатом сокового пара

(КСП), подаваемым через форсунки в верхнюю часть скруббера. Циркуляция орошаю-

щего раствора осуществляется насосом. В верхней части скруббера встроен брызгоуло-

витель, служащий для отделения капель раствора, уносимых с воздушным потоком.

Уловленный в брызгоуловителе раствор по внешнему трубопроводу самотеком слива-

ется в нижнюю часть скруббера, а очищенная воздушная смесь выбрасывается в атмо-

сферу через выхлопную трубу.

Схема получения NPK-удобрений приведена на рисунке 6.8, а описание процесса

получения АФФР и NP / NPK-удобрений - в таблицах 6.4 и 6.5 соответственно.

272

№

Основное

Эмиссии

Вход

Подпроцесс

Выход

оборудование

(наименование)

подпроцесса

1.3

Азотнокислот-

Кристаллиза-

АФР

Кристаллиза-

NOx

ная вытяжка

ция, фильтра-

Производство

тор

Соединения

апатита

ция АКВ и от-

НК

Барабанный

фтора (в пере-

деление НК от

ПНМ

вакуум-

счете на F)

АФР

фильтр

1.4

АФР

Аммонизация

Производство

Аммонизатор

NH3, NH4NO3

Аммиак

ААФР для

Реактора

Серная кис-

СМУ

лота

РАС

1.5

РАС

Получение

Карбонат ам-

Абсорбцион-

NH3, NH4NO3

Углекислый

карбоната ам-

мония

ная колонна

газ

мония

Аммиак

1.6

НК

Получение

ПНМ

Реактора

Карбонат ам-

пульпы нит-

мония

ратного мела

1.7

ПНМ

Фильтрация

РАС, влажный

Карусельные

NH3, NH4NO3

мела и полу-

мел

фильтры

чение конвер-

сионных РАС

1.8

Влажный мел

Сушка мела

Мел

Сушильная

NH3,

Газ природный

печь

1.9

Мел

Хранение и от-

Мел

Силоса

грузка гото-

Меловоз

вого продукта

274

Таблица 6.5 - Описание процесса получения NP / NPK-удобрений

№

Основное

Эмиссии

Вход

Подпроцесс

Выход

подпроцесса

оборудование

(наименование)

Растворы ААФР,

Прием и

Растворы

Емкостное

Пыль KCl

1.1

KCl

хранение

ААФР

оборудование

сырья

Растворы ААФР

Выпаривание

Растворы

Выпарная

Аммиак

1.2

Пар

ААФР

установка

Оборотная вода

НКСП

Колонны

Смолы

ОКСП

сорбции и

ионообменные

десорбции

Хлористый

Смешение

Смесь

Реактор

1.3

калий

компонентов

растворов

Растворы ААФР

ААФР и

хлористого

калия в

соотношении

зависимости

от марки

удобрения

1.4

Смесь раство-

Грануляция,

Гранулиро-

Барабанный-

NH3

ров ААФР и хло-

сушка

ванный про-

гранулятор-

NOx

ристого калия

дукт

сушилка

Газ природный

Воздух сжатый

1.5

Гранулирован-

Рассев, дроб-

Гранулиро-

Грохот, дро-

ный продукт

ление

ванный про-

билка

дукт

1.6

Гранулирован-

Охлаждение

Гранулиро-

Аппарат КС

ный продукт

ванный про-

дукт

1.7

Гранулирован-

Кондициони-

Гранулиро-

Емкость,

ный продукт

рование

ванный про-

насос высо-

дукт

кого давле-

ния, форсунка

1.8

Гранулирован-

Хранение

Гранулиро-

Склад насы-

ный продукт

ванный про-

пью

дукт

1.9

Отходящие газы

Очистка отхо-

Очищенные

Циклоны,

NH3

дящих газов

отходящие

скруберы, Аб-

NOx

газы

сорбционные

колонны, Кап-

леуловители,

фильтры

275

На основе данной схемы может быть также получен широкий ассортимент удоб-

рений: NP / NPK / NS-удобрения различных марок, нитрат кальция, кальцийазотосуль-

фат, известково-аммиачная селитра и др.

6.1.2.1.1 Производство кальцийазотосульфата

Производство кальцийазотосульфата включает следующие стадии:

- производство пульпы кальцийазотосульфата;

- упаривание пульпы кальцийазотосульфата;

- смешение пульпы с карбонатом кальция;

- грануляция и сушка в БГС и далее по принятой схеме (описано выше)

Производство NS-пульпы для кальцийазотосульфата основано на переработке

нитрата кальция, нитратных (минеральных) солей, раствора сульфата аммония, получа-

емого из серной кислоты и аммиачной воды и смешении с 90 %-ным раствором аммиач-

ной селитры.

Технология получения включает следующие основные стадии:

- получение раствора сульфата аммония;

- смешение растворов сульфата аммония, нитрата кальция и аммиачной селитры

для получения NS-пульпы с заданным соотношением N:S и Ca:S;

- выпаривание пульпы кальцийазотосульфата.

Процесс выпаривания пульпы осуществляется в каскаде из четырех выпарных ап-

паратов до остаточной влажности 9 % ÷ 15 %. Обогрев греющих камер 1-го выпарного

аппарата и доупаривателя производится водяным паром с температурой 190-200 °C.

Упаренная NS-пульпа из доупаривателя передается на узел смешивания самоте-

ком или насосом.

Выпаривание скрубберных и промывных растворов

При производстве СаNS скрубберные и промывные растворы поступают в реактор

смывов. Смывы из реактора насосом передаются в реактор приема пульпы, где смеши-

ваются с исходной пульпой и далее подаются на выпарные установки.

Для получения кальцийазотосульфата карбонат кальция или смесь карбоната

кальция с мелкой фракцией удобрений поступает в реактор. Для обеспечения равномер-

ной подачи карбоната кальция на дозатор бункер оборудован пневмовибратором и ко-

лотушкой. Ленточный конвейер и ленточный дозатор оборудованы местными отсосами,

которые заведены в систему газоочистки.

Упаренная пульпа CaNS подается в реактор, где смешивается с определенным

количеством карбоната кальция или смеси карбоната кальция с мелкой фракцией удоб-

рений.

Пульпа из реактора насосом подается в аппарат БГС по одному из двух трубопро-

водов (один - рабочий, второй - резервный).

Пылегазовая фаза из реакторов направляется в газоочистку.

После БГС продукт направляется на классификацию, охлаждение его в аппарате

КС низкого кипящего слоя и обработку антислеживающей добавкой по принятой схеме.

Процессы получения пульпы и продукта представлены на рисунках 6.9 и 6.10.

276

Увеличение размера гранул нитрата кальция происходит за счет напыления по-

следующих слоев нитрата кальция на витающие в КС мелкие кристаллы нитрата каль-

ция. При достижении критической массы гранулы нитрата кальция под действием силы

тяжести выгружаются из гранулятора в переточный охладитель.

В переточном охладителе гранулы охлаждаются до заданной температуры и да-

лее направляются на классификацию, упаковку и отгрузку потребителю.

Схема процесса представлена на рисунке 6.11.

Рисунок 6.11 - Процесс производства нитрата кальция

6.1.2.1.3 Производство азотосульфата (сульфонитрата)

Производство NS-пульпы для азотосульфата основано на приготовлении рас-

твора сульфата аммония, получаемого путем смешения серной кислоты и аммиачной

воды, приготовлении добавки - раствора сульфата алюминия, получаемой путем рас-

творения сухого сульфата алюминия в НКСП и смешения с 90 %-ным раствором амми-

ачной селитры.

279

Технология получения включает в себя следующие основные стадии:

- получение раствора сульфата аммония;

- получение раствора сульфата алюминия;

- смешение растворов сульфата аммония, сульфата алюминия и аммиачной се-

литры для получения NS-пульпы с заданным соотношением N:S;

- упаривание пульпы в выпарных установках;

- грануляция пульпы NS = 30:7 и сушка гранул удобрений в БГС;

- транспортировка готового продукта NS = 30:7 на склад (хранение навалом) или на

фасовку и отправку потребителю (после обработки антислеживателем до и после склада).

Удобрения NS = 30:7 «вылеживаются» на складе в течение суток с ворошением продукта.

Для получения СМУ улучшенного грансостава предусмотрена контрольная клас-

сификация продукта перед отправкой потребителю.

Схема получения пульпы азотосульфата представлена на рисунке 6.12.

Получение товарной фракции азотсульфата происходит по аналогии с получе-

нием кальцийазотосульфата (см. рисунок 6.10) и включает упаривание пульпы, грануля-

цию и сушку в аппарате БГС, классификацию, охлаждение и кондиционорование гото-

вого продукта.

Рисунок 6.12 - Процесс производства пульпы азотосульфата (сульфонитрата)

280

6.1.2.1.4 Производство сульфат-нитрата аммония

Метод производства удобрения азотного серосодержащего марки N: S (26:

13)

(Сульфат-нитрат аммония - СНА) состоит в получении водного раствора аммиачной

селитры концентрацией 78 % масс. путём нейтрализации неконцентрированной азотной

кислоты концентрацией не менее 56 % масс. под давлением газообразного аммиака с

дальнейшим упариванием аммиачной селитры до концентрации 97,5 % масс., смешива-

нием плава с мелкокристаллическим сульфатом аммония (СА) и переработкой получен-

ной пульпы СНА в готовый продукт.

Технология получения включает в себя следующие основные стадии:

- синтез раствора нитрат аммония;

- концентрирование раствора нитрат аммония до 97,5 % мас.;

- получение суспензии сульфат-нитрат аммония;

- очистка технологического конденсата;

- гранулирование и осушка сульфат-нитрат аммония;

- сортировка продукта на ситах (грохочение), охлаждение продукта;

- охлаждение воздуха;

- обработка антислёживающими добавками.

1 Синтез раствора аммиачной селитры

Синтез раствора аммиачной селитры (нитрата аммония) осуществляется в

нейтрализаторе при температуре 177 - 182 °C и давлении 0,27 - 0,39 МПа взаимодей-

ствием перегретого газообразного аммиака и азотной кислоты по реакции:

NH3 + HNO3 → NH4NO3 + H2O + Q.

В результате протекания экзотермической реакции нейтрализации образуется 78

% масс. раствор аммиачной селитры и технологический пар.

Азотная кислота с концентрацией 57 % масс. поступает на установку сульфат-нит-

рата аммония (СНА) из сети предприятия с давлением 0,9 МПа и температурой 20-50

°С и подается в среднюю часть реакционной зоны нейтрализатора через распылитель.

Газообразный аммиак с расходом с давлением 0,5-0,6 МПа и с температурой 60-

80 °C поступает из пароперегревателя и направляется в нижнюю часть реакционной

зоны нейтрализатора также через распылитель.

Взаимодействие азотной кислоты и аммиака осуществляется в нейтрализаторе,

который состоит из двух частей: верхней - сепарационной и нижней - реакционной.

Реакционная часть представляет собой длинный вертикальный цилиндрический

корпус, внутри которого имеется термосифон типа «труба в трубе» и распылители реа-

гентов.

В результате экзотермического эффекта реакции происходит испарение части ре-

акционной воды с образованием технологического пара.

Интенсивное перемешивание между реагентами в зоне протекания реакции про-

исходит за счет функционирования естественного термосифона. Тепло и пар, выраба-

тываемые в нижней части трубы термосифона создают тепловую циркуляцию в реакци-

онной части нейтрализатора как по внутреннему, так и по наружному участкам. Такая

конструкция позволяет осуществлять интенсивное противоточное перемешивание пото-

ков реагентов и раствора аммиачной селитры, что гарантирует постоянные условия про-

текания реакции нейтрализации.

281

Раствор нитрата аммония с концентрацией 78 % масс и температурой 180 °C из

нейтрализатора подается в испаритель для концентрирования.

Раствор аммиачной селитры (АС) на выходе из нейтрализатора должен иметь не-

большой избыток аммиака для обеспечения безопасности процесса синтеза нитрата ам-

мония.

Образующийся в процессе синтеза нитрата аммония технологический (соковый)

пар с давлением 0,27-0,39 МПа и температурой до 182 °C, пройдя предварительно кап-

леуловитель, выводится через верхний штуцер нейтрализатора и направляется внут-

ренним потребителям производства СНА (АС):

- в пароперегреватель для подогрева газообразного аммиака;

- в испаритель для выпаривания раствора АС;

- в бак пароохладителя установки очистки технологического конденсата.

Избыток технологического пара направляется в конденсатор технологического

пара.

2 Концентрирование раствора аммиачной селитры

Раствор АС с концентрацией 78 % масс с давлением 0,27-0,39 МПа и температу-

рой 177-182 °C из нейтрализатора подается в испаритель через регулирующий клапан,

при прохождении которого происходит дросселирование потока до давления 0,032 МПа

абс. Образующаяся парожидкостная смесь подается в испарительную емкость испари-

теля, где за счет образующегося при сбросе давления перегрева раствора АС происхо-

дит его частичное упаривание до примерно 84 % масс. и сепарирование сокового пара

и раствора АС.

Частично упаренный раствор нитрата аммония с концентрацией около 84 % масс.

из испарительной емкости испарителя направляется самотеком - в теплообменник ис-

парителя с падающей пленкой, представляющий собой вертикальный кожухотрубный

теплообменник. Раствор нитрата аммония равномерно распределяется по трубам с по-

мощью распределительного устройства на верхней трубной решетке. Процесс выпари-

вания раствора АС в теплообменнике испарителя происходит при вакууме (абсолютное

давление 0,032 МПа при температуре 130-135 °С) до концентрации 97,5 % масс.

В качестве теплоносителя в межтрубное пространство теплообменника испари-

теля подается технологический (соковый) пар с давлением 0,27-0,39 МПа и температу-

рой 177-182 °C, образующийся в нейтрализаторе.

Образующийся в межтрубном пространстве теплообменника технологический

конденсат отводится через конденсатоотводчик в узел сбора технологического конден-

сата (в хвостовую трубу конденсатора).

Инертные газы, содержащиеся в технологическом паре, отводятся из межтруб-

ного пространства теплообменника в скруббер по двум выходящим сверху и снизу аппа-

рата вентиляционным трубопроводам, на которых установлены ограничительные диа-

фрагмы.

Поток сокового пара с каплями раствора АС из нижней части теплообменника

направляется через тангенциальный ввод в сепаратор испарителя. В сепараторе за счет

действия центробежных и гравитационных сил происходит отде-ение капель раствора

АС от потока сокового пара, который через каплеуловитель направляется в конденсатор

испарителя, объединяясь с потоком пара из испарительной емкости.

282

Днище сепаратора оборудовано наружным подогревателем для предотвращения

образования тумана нитрат аммония. В качестве теплоносителя используется водяной

пар низкого давления с температурой 170 °C.

Необходимое давление 0,032 МПа абс в испарителе поддерживается за счет кон-

денсации сокового (технологического) пара в конденсаторе испарителя. Откачивание

инертных газов и не сконденсировавшихся паров из конденсатора производится па-

роструйным эжектором с использованием пара низкого давления.

Концентрированный раствор нитрата аммония (97,5 % масс) из теплообменника

испарителя и сепаратора направляется самотеком в первый резервуар перемешивания

через барометрическую трубу, позволяющую герметизировать испаритель и поддержи-

вать в нем требуемый вакуум. Для предотвращения кристаллизации раствора АС трубо-

провод оснащен паровой рубашкой. В качестве теплоносителя для подачи в рубашки

используется пар низкого давления давлением 0,7 МПа и температурой 170 °С.

3 Получение суспензии сульфат-нитрата аммония. Получение суспензии сульфат-

нитрата аммония

Получение суспензии СНА представляет собой процесс последовательного сме-

шивания концентрированного раствора АС с мелкокристаллическим сульфатом аммо-

ния в резервуарах перемешивания с добавкой наполнителя (доломитовой муки). Про-

цесс осуществляется с дополнительным подогревом суспензии для поддержания ее в

текучем состоянии и контролем рН, образующейся суспензии.

Резервуары перемешивания представляют собой вертикальные емкостные аппа-

раты, оборудованные внутренним змеевиком обогрева и механическими мешалками

пропеллерного типа. Днище аппаратов дополнительно оборудовано внешним змеевико-

вым подогревателем. В качестве теплоносителя используется пар низкого давления (0,7

МПа, 170 °С).

В первый резервуар перемешивания поступают следующие потоки:

- 97,5 %-ный раствор АС из испарителя;

- мелкая фракция сульфата аммония от дозатора мелкой фракции;

- наполнитель (доломитовая мука) от дозатора наполнителя;

- промывная вода от нагнетания насоса скруббера;

- газообразный аммиак из пароперегревателя аммиака для корректировки рН сус-

пензии СНА (периодически);

- 40-50 %-ный раствор СНА (АС) (периодически).

Мешалка обеспечивает интенсивное перемешивание всех потоков, поступающих

в резервуар с получением однородной смеси - суспензии СНА. Кроме того, постоянное

перемешивание содержимого аппарата необходимо для поддержания частиц кристал-

лов сульфата аммония (СА) в растворе АС во взвешенном состоянии и предотвращения

расслоения суспензии СНА.

Для транспортирования мелкой фракции СА из отделения гранулирования в от-

деление синтеза предназначена система пневмотранспорта СА в составе: пневмокамер-

ный насос, циклон-разгрузитель, бункер приемный, фильтры рукавные и поворотный

клапан (шлюзовый питатель). Мелкая фракция сульфата аммония в стадию синтеза по-

дается пневмокамерным насосом под действием сжатого воздуха из бункера мелкой

фракции СА по материалопроводу в циклон-разгрузитель. В циклоне-разгрузителе, по-

ступающая смесь кристаллов СА и воздуха, разделяется на отдельные потоки: сульфат

283

аммония поступает в первое отделение приемного бункера, а запыленный воздух по

специальным воздуховодам отводится во второе отделение приемного бункера, откуда

поступает в рукавные фильтры, очищается в них от пыли сульфата аммония и отводится

в атмосферу. Фильтры имеют встроенную систему очистки фильтрующих элементов

продувкой осушенным сжатым воздухом давлением 0,5-0,6 МПа. Периодическая про-

дувка элементов осуществляется автоматически по таймеру системы управления очист-

кой. Пыль, стряхиваемая с рукавов при продувке, собирается во втором отделении при-

емного бункера.

Подача мелкой фракции СА в приемный бункер из отделения гранулирования про-

исходит циклически.

На конусной части приемного бункера установлены аэродинамические побуди-

тели (аэраторы) для улучшения выгрузки материала и предотвращения образования

пробок.

Из бункера мелкая фракция СА через шлюзовый питатель непрерывно поступает

на дозатор мелкой фракции, которым сульфат аммония дозируется в первый резервуар

перемешивания.

Из бункера наполнитель (доломитовая мука) комплектным шлюзовым питателем

непрерывно подается на дозатор, которым наполнитель дозируется в первый резервуар

перемешивания.

В бункер для наполнителя доломитовая мука транспортируется пневмокамер-

ными насосами по материалопроводу из узла приема, хранения и подачи доломита. Бун-

кер оборудован рукавным фильтром для очистки воздуха, поступающего с наполните-

лем, перед отводом его в атмосферу.

Из первого резервуара перемешивания суспензия СНА поступает самотеком во

второй резервуар перемешивания. Также в в этот резервуар дополнительно поступают

следующие потоки:

- дробленый сульфат аммония и пыль СНА;

- промывная вода от нагнетания насоса скруббера;

- суспензия СНА от нагнетания насоса (рециркуляция);

- газообразный аммиак из пароперегревателя аммиака для корректировки рН сус-

пензии СНА.

Режим работы резервуара аналогичен режиму работы первого резервуара пере-

мешивания.

Воздух с парами и пылью сульфата аммония и доломита из резервуаров переме-

шивания отводится для очистки в скруббер. Суспензия СНА из резервуара с температу-

рой около 145 °C поступает на всас насоса и далее подается в гранулятор-осушитель.

Насос резервуара перемешивания - центробежный насос с гидродинамическим

уплотнением вала, оснащен паровой рубашкой для обогрева и системой промывки кор-

пуса насоса и уплотнения паровым конденсатом.

Для улучшения физико-химических свойств гранулированного СНА в первый ре-

зервуар перемешивания дозируется раствор сульфата алюминия с концентрацией 48 -

50 % масс (в расчете на кристаллогидрат Al2(SO4)3·14H2O). Данный реагент в виде вод-

ного раствора доставляется автопогрузчиком со склада реагентов в кубитейнерах по 1

м³ в отделение гранулирования. Далее с помощью самовсасывающего насоса раствор

сульфата алюминия перекачивается в резервуар сульфата алюминия.

284

Из резервуара раствор сульфата алюминия подается дозировочными насосами в

первый резервуар перемешивания.

Для поддержания температуры раствора сульфата алюминия в резервуаре в тре-

буемых пределах 65-85 °С аппарат снабжен внутренним змеевиком.

4 Охлаждение технологического пара и сбор технологического конденсата

Технологический пар, образующийся в испарителе, направляется в межтрубное

пространство конденсатора, представляющего собой горизонтальный кожухотрубный

теплообменник. В происходит конденсация вторичного пара с образованием технологи-

ческого конденсата, который отводится в резервуар технологического конденсата через

барометрическую трубу, что позволяет герметизировать конденсатор и поддерживать в

нем вакуум. За счет конденсации сокового пара в конденсаторе поддерживается вакуум

в испарителе. Инертные газы и несконденсировавшиеся пары из конденсатора откачи-

ваются из межтрубного пространства конденсатора эжектором с использованием пара

низкого давления и направляются в скруббер для очистки перед выбросом в атмосферу.

Избыток технологического пара, образующегося в нейтрализаторе, через регули-

рующий клапан отводится в конденсатор, работающий под атмосферным давлением,

где пар конденсируется. Образующийся технологический конденсат стекает по трубо-

проводу в резервуар технологического конденсата.

Технологический конденсат, образующийся в теплообменнике испарителя, паро-

перегревателе аммиака и в испарителе (от нагнетания насосов) направляется в хвосто-

вую трубу конденсатора, где давление конденсата падает до атмосферного давления.

Получающийся в результате расширения вторичный пар направляется непосред-

ственно в конденсатор, где конденсируется.

Резервуар технологического конденсата состоит из 2-х отделений. В первое отде-

ление А, используемое как гидрозатвор, поступает по барометрической трубе техноло-

гический конденсат из конденсатора. Уровень в отделении А постоянный и конденсат из

него поступает во второе основное отделение B через перелив. Технологический кон-

денсат из конденсатора отводится в отделение В.

Предусмотрено дозирование азотной кислоты в резервуар с помощью регулиру-

ющего клапана для нейтрализации остатков свободного аммиака в конденсате и под-

держания рН в диапазоне от 3 до 5,5.

Неконденсируемые газы (инерты) из конденсатора совместно с парами из резер-

вуара направляются в скруббер для очистки перед выбросом в атмосферу.

В качестве хладоагента в теплообменном оборудовании данного узла использу-

ется оборотная вода.

Оборотная вода на установку получения СНА подается из сети промплощадки с

температурой 28 °C.

Обратная оборотная вода после теплообменного оборудования с температурой

до 35 °C направляется в испаритель узла подготовки аммиака.

Очистка технологического конденсата

Очистка технологического конденсата, образующегося при конденсации техноло-

гического пара из нейтрализатора и испарителя осуществляется посредством выпари-

вания конденсата в 4-ступенчатой прямоточной выпарной установке. В процессе выпа-

285

ривания технологического конденсата образуются два потока: слабый раствор АС с кон-

центрацией 30 % масс и очищенный технологический конденсат с содержанием АС до

50 мг/кг, который представляет собой конденсат вторичного пара. В первой ступени уста-

новки выпаривание ведется под избыточным давлением, а во второй, третьей и четвер-

той ступени в условиях вакуума. Для работы установки используется только остаточный

технологический пар установки СНА.

Подлежащий очистке технологический конденсат с температурой 85 °С и концен-

трацией около 1,6 % масс NH4NO3 насосами подается в пластинчатый подогреватель,

в котором нагревается до температуры 99,4 °C и поступает в верхнюю часть (в трубное

пространство) испарителя первой ступени, представляющий собой вертикальный кожу-

хотрубный теплообменник.

В процессе упаривания технологического конденсата в пленочном режиме под

давлением 0,017 МПа часть воды испаряется и концентрация АС в растворе увеличива-

ется примерно до 2,1 % масс.

Далее слабый раствор АС с концентрацией ~ 2,1 % масс и температурой 104 °C

насосами подается в трубное пространство испарителя второй ступени через регулиру-

ющий клапан. Рециркуляция раствора осуществляется с целью обеспечения минималь-

ной степени орошения трубок испарителя. Регулирование расхода слабого раствора АС

в испаритель осуществляется в пределах 677-915 кг/ч.

В качестве теплоносителя в первой ступени испарительной установки использу-

ется технологический пар из нейтрализатора с давлением 0,27-0,39 МПа и температу-

рой 177-182 °C, который в количестве 1350-2250 кг/ч подается в бак пароохладителя. В

бак пароохладителя также самотеком поступает технологический конденсат из межтруб-

ного пространства испарителя первой ступени.

В пароохладителе технологический пар расширяется до давления конденсации в

испарителе, за счет интенсивного барботирования через слой конденсата охлаждается

до температуры 118 °C и в насыщенном состоянии направляется в межтрубное про-

странство испарителя.

Конденсат технологического пара из бака пароохладителя насосами п подается в

пластинчатый подогреватель, где используется в качестве теплоносителя для подо-

грева технологического конденсата, поступающего на очистку, и далее - в хвостовую

трубу конденсатора узла сбора технологического конденсата.

Вторичный пар, образующийся в трубном пространстве испарителя первой сту-

пени, для отделения от потока пара капель раствора поступает в сепаратор по танген-

циально расположенному штуцеру. Сепарация капель раствора АС и вторичного пара

происходит за счет действия центробежной силы и резкого снижения скорости пара в

пространстве сепаратора. Для дополнительного улавливания капель раствора АС сепа-

ратор оборудован каплеуловителем. Из сепаратора вторичный пар вместе с неконден-

сируемыми инертами из межтрубного пространства испарителя направляется в

межтрубное пространство испарителя второй ступени в качестве теплоносителя, где

конденсируется при давлении 0,117 МПа абс и температуре 104 °С.

Процесс последующего упаривания слабого раствора АС на второй ступени про-

текает аналогично первой ступени.

286

При упаривании 2,1 %-ного раствора АС из первой ступени в испарителе второй

ступени под вакуумом 0,065 МПа абс и температуре 88 °C образуется раствор АС с кон-

центрацией примерно 2,9 % масс, который насосами подается в трубное пространство

испарителя третьей ступени.

Конденсат вторичного пара, образующийся в межтрубном пространстве испари-

теля второй ступени при давлении 0,117 МПа абс и температуре 104 °C поступает в пер-

вый бачок для конденсата через дроссельное устройство. За счет снижения давления

часть конденсата испаряется и образующийся пар с температурой 88 °С направляется

в межтрубное пространство испарителя. Из бачка конденсат вторичного пара подается

во второй бачок конденсата.

Вторичный пар, образующийся в трубном пространстве испарителя второй сту-

пени поступает в сепаратор, снабженный каплеуловителем. Из сепаратора вторичный

пар вместе с неконденсируемыми инертами из межтрубного пространства испарителя

направляется в межтрубное пространство испарителя третьей ступени в качестве теп-

лоносителя, где конденсируются при давлении 0,065 МПа абс и температуре 88 °С.

В трубном пространстве испарителя третьей ступени под вакуумом 0,03 МПа абс

и температуре 69 °C 2,9 %-ный раствор АС упаривается до концентрации примерно 5 %

масс и насосами подается через регулирующий клапан в испаритель четвертой ступени.

Конденсат вторичного пара, образующийся в межтрубном пространстве испари-

теля третьей ступени при давлении 0,065 МПа абс и температуре 88 °C самотеком по-

ступает в первый бачок для конденсата, откуда конденсат подается во второй бачок для

конденсата через дроссельное устройство. За счет снижения давления часть конденсата

испаряется и образующийся пар с температурой 69 °С направляется в межтрубное про-

странство испарителя. Из бачка конденсат вторичного пара самотеком подается в бачок

для очищенного конденсата.

Вторичный пар, образующийся в трубном пространстве испарителя третьей сту-

пени поступает в сепаратор, снабженный каплеуловителем. Из сепаратора вторичный

пар вместе с неконденсируемыми инертами из межтрубного пространства испарителя

направляется в межтрубное пространство испарителя четвертой ступени в качестве теп-

лоносителя, где конденсируются при давлении 0,030 МПа абс и температуре 69 °С.

В трубном пространстве испарителя четвертой ступени под вакуумом 0,0124 МПа

абс и температуре 50 °С 5 %-ный раствор АС упаривается до концентрации примерно

30 % масс и насосами подается на рециркуляцию в испаритель четвертой ступени через

регулирующий клапан и отводится в резервуар скруббера.

Конденсат вторичного пара, образующийся в межтрубном пространстве испари-

теля четвертой ступени при давлении 0,03 МПа абс и температуре 69 °C самотеком по-

ступает во второй бачок для конденсата, откуда конденсат подается в бачок для очи-

щенного конденсата. Из бачка конденсат вторичного пара с содержанием АС до 50 мг/кг

поступает на всас насосов очищенного технологического конденсата п.

Вторичный пар, образующийся в трубном пространстве испарителя четвертой сту-

пени поступает в сепаратор, снабженный каплеуловителем.

Из сепаратора вторичный пар вместе с неконденсируемыми инертами из

межтрубного пространства испарителя направляется в межтрубное пространство кон-

денсатора, где конденсируется при давлении 0,0124 МПа абс за счет охлаждения обо-

ротной водой с температурой до 28 °С из сети промплощадки.

287

Конденсат вторичного пара из конденсатора отводится в бак очищенного конден-

сата по барометрической трубе. Отработанная оборотная вода с температурой до 35 °С

возвращается в сеть.

Инертные примеси и пары из конденсатора второй ступени установки п отводятся

в скруббер для очистки перед сбросом в атмосферу. Паровой конденсат из конденсатора

первой ступени установки отводится по барометрической трубе в бак очищенного кон-

денсата, а из конденсатора второй ступени в резервуар скруббера п. В качестве хладо-

агента в конденсаторы подается оборотная вода из сети. Рабочим агентом в пароструй-

ных эжекторах является пар низкого давления из сети промплощадки с давлением 0,7

МПа.

Конденсат вторичного пара с содержанием АС до 50 мг/кг с температурой при-

мерно 60 °С из бака насосами подается в пластинчатый холодильник, где охлаждается

до температуры 50 °С оборотной водой.

Обратная оборотная вода с температурой до 35 °С направляется в узел подго-

товки аммиака производства СНА (АС) для использования в системе испарения амми-

ака.

Охлажденный технологический конденсат вторичного пара с максимальным со-

держанием NH4NO3 до 50 мг/кг после холодильника выдается в сеть промплощадки для

дальнейшего использования в производстве азотной кислоты (для орошения абсорбци-

онных колонн). Предусмотрена подача конденсата для разбавления стоков.

5 Отделение гранулирования. Измельчение и подача сульфата аммония в отде-

ление синтеза

Кристаллический сульфат аммония (СА) поступает в производственный корпус

или на существующий склад.

Поступающий на производство СНА кристаллический сульфат аммония разделя-

ется посредством классификации на две фракции: мелкую фракцию СА с размером ча-

стиц до 0,8 мм и крупную фракцию СА с размером частиц от 0,8 до 2 мм. Мелкая фракция

СА сразу направляется в первый резервуар перемешивания, а крупная фракция кри-

сталлов СА сначала подвергается измельчению в дробилке, а затем подается во второй

резервуар перемешивания. Измельчение СА проводится для поддержания высокой ско-

рости растворения частиц СА в концентрированном растворе АС и степени однородно-

сти получаемой суспензии СНА. Отделение мелкой фракции от основного потока позво-

ляет сократить затраты электроэнергии на измельчение СА.

В производственный корпус кристаллический сульфат аммония поступает по кон-

вейеру и подается через питатель в грохот сульфата аммония для классификации кри-

сталлов. В процессе классификации частицы СА мельче 0,8 мм направляются в бункер

мелкой фракции СА, а более крупные частицы подаются в бункер кристаллов СА.

Крупная фракция СА из бункера дозируется в дробилку СА.

В дробилке кристаллы крупной фракции СА подвергаются измельчению до раз-

мера частиц не более 200 мк. Дробилка входит в состав комплектной установки измель-

чения кристаллов СА. Кроме дробилки в установку измельчения входят: ленточный пи-

татель СА, поворотный клапан, мешочный фильтр кристаллов СА, экстрактор СА, пово-

ротный клапан, вытяжной вентилятор мешочного фильтра СА и система смазки мель-

ницы.

288

Дробилка представляет собой валковую мельницу, внутри которой измельчение

материала происходит под действием сжимающих и срезающих усилий между размоль-

ными валиками и размольным кольцом. Измельчаемый материал, поступающий в дро-

билку, подается специальными лопастями от днища в область между размольными ва-

ликами и размольным кольцом. Из дробилки измельченный материал выносится пото-

ком воздуха в радиальный классификатор, расположенный в верхней части дробилки. В

классификаторе под действием центробежной силы разделяются мелкие и крупные ча-

стицы СА, мелкие частицы увлекаются потоком воздуха из дробилки в мешочный

фильтр, а крупные возвращаются в нижнюю часть дробилки для доизмельчения. Элек-

тродвигатели привода ротора дробилки, на котором установлены размольные валки и

привод классификатора имеют частотные регуляторы, с помощью которых соответ-

ственно осуществляется управление производительностью дробилки и степенью по-

мола кристаллов СА. Номинальная производительность дробилки составляет 18 - 20

т/ч.

При работе дробилки в ее корпусе поддерживается разряжение в 4,5-6 кПа за

счет работы вытяжного вентилятора мешочного фильтра СА. Основной поток воздуха

поступает в дробилку через патрубок в нижнем корпусе дробилки по циркуляционному

воздуховоду. Дополнительный объем воздуха за счет разряжения засасывается из по-

мещения по специальным гибким воздуховодам для продувки и охлаждения классифи-

катора и продувки маятников.

В процессе измельчения материала происходит выделение тепловой энергии, за

счет чего циркулирующий через дробилку воздух подогревается до 15-65 °С. Также в

процессе измельчения происходит испарение влаги из измельчаемого сульфата аммо-

ния в результате чего возрастает влажность воздуха, циркулирующего через дробилку.

Измельченные частицы сульфата аммония отделяются от потока циркуляцион-

ного воздуха в мешочном фильтре посредством фильтрации через фильтрующие эле-

менты, изготовленные из синтетического материала в виде мешков или рукавов. Очи-

щенный воздух поступает из фильтра на всас вентилятора, а частицы СА падают в ниж-

нюю бункерную часть фильтра откуда встроенным шнековым транспортером дроблен-

ный сульфат аммония подается через поворотный клапан в ковшовый элеватор.

Дробленный сульфат аммония от поворотного клапана по пересыпке поступает в

ковшовый элеватор, поднимается им на отметку +21,0 м и подается в бункер дроблен-

ного сульфата аммония.

Бункеры сульфата аммония снабжены рукавными бункерными фильтрами малой

производительности, для очистки запыленного воздуха, вытесняемого из бункеров.

Фильтры оснащены пневматической системой очистки сжатым осушенным воздухом.

Из бункера дробленный СА комплектным шлюзовым питателем непрерывно по-

дается на дозатор дробленного СА, которым сульфат аммония дозируется во второй

резервуар перемешивания.

Дробленый СА из бункера дозатором подается в элеватор. Далее дробленый СА

подается в резервуар для приготовления суспензии СНА.

Мелкая фракция СА из бункера транспортируется в отделение синтеза в первый

резервуар перемешивания с помощью системы пневмотранспорта СА.

В систему пневмотранспорта СА входят пневмокамерный насос, циклон-разгрузи-

тель, бункер приемный, фильтры рукавные и поворотный клапан (шлюзовый питатель).

289

Конструкция насоса реализует пневмотранспорт с загрузкой сверху и выгрузкой матери-

ала снизу и позволяет осуществлять пневмотранспортирование материалов в плотном

слое, что существенно снижает потребление сжатого воздуха.

Гранулирование и осушка гранул СНА

Суспензия СНА подается насосом из второго резервуара перемешивания в грану-

лятор-осушитель с давлением 0,63-0,88 МПа и температурой 140-150 °С через систему

распределения воздуха и суспензии и распылительную систему.

Гранулятор-осушитель представляет собой вращающийся барабан, разделенный

на две части (гранулятор и осушитель) круговой переливной перегородкой. Каждая часть

оснащена специально спрофилированными подъемными устройствами (лопатками), ко-

торые крепятся болтами к корпусу. При необходимости их можно регулировать и заме-

нить в случае поломки. При вращении барабана, с помощью этих подъемных лопаток,

создается сплошная завеса из частиц продукта, через которую движется поток воздуха

и на которую направляются факелы от распылителей суспензии. Барабан гранулятора-

осушителя установлен с небольшим уклоном (1 %), что обеспечивает постепенное про-

движение сыпучего продукта к выходу из барабана при его вращении. На выходе из ба-

рабана установлена переливная перегородка - разгрузочный порог. Время пребывания

продукта внутри барабана можно регулировать изменением высоты разгрузочного по-

рога (предусмотрено 2 позиции).

Принцип гранулирования в грануляторе-осушителе заключается в многократном

наслаивании мелко распыленной суспензии СНА на поверхности частиц, подаваемых в

гранулятор в качестве потока рециркуляции. В результате многократного повторения

процесса образования тонких слоев на поверхности частиц их размер постепенно уве-

личивается, а форма приближается к сферической. Таким образом, формируются гра-

нулы продукта с определенным распределением по размерам. Параллельно с процес-

сом формирования гранул происходит процесс сушки, из-за испарения влаги содержа-

щейся в суспензии СНА из тонкого слоя суспензии покрывающей гранулы. Процесс

сушки гранул продолжается во второй части барабана.

Для мелкодисперсного распыления суспензии СНА в барабане гранулятора-осу-

шителя предназначена распылительная система, состоящая из пяти распылителей,

установленных на входном коробе барабана. Распылители изготовлены из нержавею-

щей стали и снабжены специальными форсунками из керамики, что позволяет избежать

как коррозии, так и абразивного износа. К каждому из распылителей подводится по гиб-

ким трубопроводам суспензия СНА и сжатый горячий воздух от системы распределения

воздуха и суспензии.

Запыленный воздух из гранулятора-осушителя направляется для предваритель-

ной очистки от пыли в циклоны гранулятора-осушителя и после них поступает на всас

вытяжного вентилятора, которым воздух для окончательной очистки направляется в

скруббер.

Поток гранулированного продукта из гранулятора-осушителя направляется через

выходной короб на ленточный конвейер гранулятора-осушителя и подается им в ковшо-

вый загрузочный элеватор, которым гранулы СНА поднимаются и подаются на ленточ-

ный конвейер. Конвейером поток гранул подается для сортировки в первые грохоты.

290

Запыленный воздух собирается в общий коллектор и направляется для предва-

рительной очистки от пыли в циклоны и после них поступает на всас вытяжного венти-

лятора, которым воздух для окончательной очистки направляется в скруббер.

Для регулирования разряжения в местах отсоса воздуха на аспирационных воз-

духоводах оборудования установлены дисковые заслонки, а для предотвращения отло-

жений пыли в воздуховодах из-за ее увлажнений и налипания в аспирационные возду-

ховоды подается горячий воздух от подогревателя.

6 Сортировка и охлаждение гранул продукта

Поток гранул СНА из гранулятора-осушителя подается на сортировку в первые

грохоты СНА, работающие параллельно. На входе грохотов установлены питатели спо-

собствующие равномерному распределению потока гранул на сетках грохотов.

Деление потока гранул продукта на два производится направляющим устрой-

ством, установленным на пересыпке. С помощью направляющего устройства поток гра-

нул СНА может распределяться между грохотами для обеспечения равномерной

нагрузки обоих аппаратов или полностью перенаправляться на один из грохотов (в пе-

риод очистки сеток второго грохота или при работе установки СНА на минимальной про-

изводительности).

В грохотах гранулы СНА просеиванием сортируются на три фракции:

- мелкую фракцию с размером гранул менее 2,9 мм;

- среднею фракцию с размером гранул от 2,9 до 4,25 мм (фракция готового про-

дукта);

- крупную фракцию с размером гранул более 4,25 мм.

Грохоты, представляют собой инерционные просеивающие агрегаты с непосред-

ственным колебанием ситовых тканей. Непосредственное колебание сеток происходит

возбуждением их подбитчиками (расположенными под сеткой) за счет передачи колеба-

ний от дисбалансных вибродвигателей, прифланцованных снаружи к просеивающему

агрегату. Каждый грохот имеет собственный вибропитатель, предназначенный для рав-

номерного распределения сыпучего материала в зоне подачи грохота.

Крупная фракция СНА из грохотов подается для измельчения в валковую дро-

билку крупной фракции. Для предотвращения налипания продукта в дробилку при ее

работе постоянно подается горячий воздух, а запыленный воздух отводится по системе

воздуховодов в циклоны скруббера. Для регулирования потока воздуха на воздуховодах

установлены дисковые заслонки.

Мелкая фракция СНА из, направляется на ленточный конвейер (дозатор рецирку-

ляции).

Средняя фракция СНА (фракция готового продукта) из грохотов подается по пе-

ресыпке через питатель во второй грохот СНА. Во втором грохоте средняя фракция гра-

нул СНА сортируется на две фракции:

- мелкую фракцию готового продукта с размером гранул от 2,9 до 3,2 мм;

- крупную фракцию готового продукта с размером гранул от 3,2 до 4,25 мм.

Мелкая фракция готового продукта поступает для охлаждения в барабанный хо-

лодильник. Крупная фракция готового продукта подается по пересыпке специальной

конструкции на ленточный конвейер рециркулирующего потока СНА.

291

Сортировка фракции готового продукта в грохоте на две фракции необходима для

регулирования расхода потока рециркуляции мелкой фракции гранул СНА в гранулятор-

осушитель.

Общий поток рециркуляции складывается из потоков, поступающих на ленточный

конвейер (дозатор рециркуляции): мелкой фракции СНА от грохотов, потока дробленных

гранул СНА и потока крупной фракции готового продукта.

С помощью затаривателя мелкая фракция, поступающая из грохота, затаривается

в биг-бэги из термостойкого материала. Затариватель оборудован вентилятором для

раздува биг-бэгов, пневматическим зажимным устройством для фиксации горловины

биг-бэга и аспирационной системой. Загрязненный пылью воздух, вытесняемый при за-

грузке из биг-бэгов откачивается в рукавный фильтр аспирационной системы встроен-

ным вентилятором и после очистки сбрасывается в атмосферу. Фильтр оборудован

пневматической системой очистки. Пыль продукта, задерживаемая в фильтре, накапли-

вается в съемном бункере и периодически очищается. Затаренные биг-бэги с мелкой

фракцией автопогрузчиком транспортируются на склад готовой продукции.

При работе оборудования для предотвращения попадания загрязненного пылью

воздуха в помещение, из мест пылеобразования через предусмотренные штуцеры отка-

чивается запыленный воздух. Запыленный воздух собирается в общий коллектор и

направляется для предварительной очистки от пыли в циклоны и после них в скруббер.

В воздуховоды системы аспирации подается горячий воздух с температурой для предот-

вращения конденсации влаги в них, как следствие, слипание частиц пыли и засорения

воздуховодов.

Продукционные гранулы СНА с температурой 90 °С конвейером подаются в бара-

банный холодильник.

Барабанный холодильник представляет собой вращающийся барабан, оснащен-

ный внутренними подъемными устройствами (лопатками), которые крепятся болтами к

обечайке барабана. При вращении барабана, гранулы продукта поднимаются с низа ба-

рабана лопатками и высыпаются в поток охлаждающего воздуха, движущегося в бара-

бане противотоком по отношению к продукту. Вследствие контакта горячих гранул с

охлаждающим воздухом температура продукта в холодильнике снижается c 90 до 30-40

°С.

Охлажденные гранулы продукта СНА из холодильника подаются в ковшовый эле-

ватор и далее в подается в барабан для нанесения покрытия.

Воздух для охлаждения гранул СНА поступает в барабанный холодильник из

блока обработки воздуха, входящего в состав комплектного узла обработки атмосфер-

ного воздуха. Узел обработки атмосферного воздуха включает в себя компрессорно-ре-

сиверный блок и блок обработки воздуха.

Узел обработки атмосферного воздуха предназначен для кондиционирования ат-

мосферного воздуха, подаваемого в качестве охлаждающего в холодильник. Кондицио-

нирование воздуха заключается в его охлаждении в теплое время года и в снижении

относительной влажности воздуха.

В зимний период года охлаждение воздуха не производится, а снижение его отно-

сительной влажности достигается его подогревом.

7 Описание узла обработки атмосферного воздуха

292

Узел обработки атмосферного воздуха предназначен для кондиционирования ат-

мосферного воздуха, подаваемого в качестве охлаждающего агента в холодильник. Кон-

диционирование воздуха заключается в его охлаждении до 8 °С в теплое время года,

отделении капельной влаги и снижении относительной влажности воздуха до значения

ниже гигроскопической точки продукта при его подогреве до 18 °С.

Узел обработки атмосферного воздуха состоит из двух блоков:

- компрессорно-ресиверный блок аммиачной холодильной системы (АХС);

- блок обработки воздуха.

Блок обработки воздуха включает следующие основные элементы:

- секция подогрева первой ступени (паровой калорифер), в которой наружный ат-

мосферный воздух подогревается до положительной температуры в холодное время

года;

- секция фильтрации атмосферного воздуха;

- секция охлаждения (аммиачный испаритель), в которой происходит отвод теп-

лоты от атмосферного воздуха;

- секция отделения капельной влаги;

- секция подогрева второй ступени, в которой происходит дополнительный нагрев

атмосферного воздуха.

Получение воздуха сжатого технологического и воздуха сжатого осушенного с

установкой ресиверов сжатого воздуха

Для обеспечения потребностей установки СНА сжатым технологическим и осу-

шенным воздухом (и воздухом КИП) предусмотрена автономная установка получения

сжатого воздуха и его осушки, размещаемая в отдельном помещении, а также наружная

установка ресиверов сжатого воздуха.

В состав установки входит следующее оборудование:

- компрессоры воздушные винтовые;

- системы осушки воздуха с фильтрами сжатого воздуха;

- фильтры сжатого воздуха.

В состав наружной установки ресиверов сжатого воздуха входят три ресивера с

узлами регулирования давления сжатого воздуха.

Компрессоры - стационарные безмасляные винтовые компрессоры двухступен-

чатого сжатия с сухим винтом и воздушным охлаждением, оборудованы микропроцес-

сорной системой управления и контроля (предусматривающей автоматическое управле-

ние нагрузкой/разгрузкой, переход в холостой ход, режим ожидания или временное от-

ключение). Для снижения шума компрессоры закрыты звукопоглощающим корпусом.

Двухступенчатое сжатие воздуха происходит последовательно в двух винтовых блоках

низкого и высокого давления. Промежуточное охлаждение воздуха происходит во встро-

енных воздушных охладителях, оснащенных автоматическими конденсатоотводчиками.

Компрессоры при работе нагнетают сжатый воздух в общий коллектор, от которого

воздух распределяется по ресиверам сжатого воздуха, в зависимости от отбора потре-

бителями сжатого воздуха из ресиверов. Постоянно в работе находятся два компрес-

сора, третий предусматривается в качестве резервного.

Сжатый воздух от нагнетания компрессоров с давлением 0,7 - 0,9 МПа и темпе-

ратурой до 40 °С поступает через механические фильтры в ресивер сжатого воздуха и в

системы осушки воздуха, подключенные параллельно.

293

Из ресивера сжатый технологический воздух через регулирующий клапан пода-

ется в подогреватель для получения горячего сжатого технологического воздуха и на

продувку оборудования и трубопроводов установки получения СНА.

Подача воздуха в системы осушки осуществляется в адсорбционных осушителях

с горячей регенерацией, благодаря процессу поглощения влаги адсорбентом. Произво-

дительность каждой системы осушки составляет 2160 нм³/ч. Осушители обеспечивают

осушение воздуха до точки росы минус 40 °С. В качестве адсорбента используется оксид

алюминия. В каждой системе осушки по две колонны осушителей, работающих попере-

менно. Регенерация колонн осуществляется с использованием воздуходувки, которая

всасывает атмосферный воздух, подогревает его и подает в колонну для регенерации

адсорбента. Сжатый воздух для регенерации адсорбента не используется. Переключе-

ние колонн с работы в режиме осушки в режим регенерации и обратно осуществляется

в автоматическом режиме. На входе и на выходе систем осушки установлены фильтры

механической очистки воздуха.

Осушенный воздух с давлением 0,65-0,85 МПа поступает в ресиверы. Ресивер

используется как буферная емкость для обеспечения воздухом систем контроля, управ-

ления и ПАЗ установки СНА воздухом КИП, а другой ресивер для снабжения осушенным

сжатым воздухом систем пневмотранспорта наполнителя (доломита) и мелкой фракции

сульфата аммония, для регенерации фильтров в отделении синтеза и гранулирования.

Из ресивера сжатый осушенный воздух подается следующим потребителям:

- для питания системы пневмотранспорта наполнителя (доломита) через регуля-

тор давления прямого действия;

- для питания системы пневмотранспорта мелкой фракции сульфата аммония и

регенерации фильтров в отделении синтеза через регулятор давления прямого дей-

ствия;

- в отделение гранулирования для регенерации фильтров.

8 Финальная обработка гранул СНА и выдача готового продукта на склад

При финальной обработке гранул продукта происходит обработка их специаль-

ными реагентами, улучшающими свойства полученных продуктов сохранять рассыпча-

тость при транспортировке и хранении. В качестве реагентов для обработки использу-

ются антислеживающий покрывающий реагент на основе минерального масла и пара-

финов, с добавками ПАВ и тонко помолотый тальк. Финальная обработка гранул про-

дукта проводится в барабане для нанесения покрытий.

В барабан для нанесения покрытия гранулы СНА подаются из холодильника.

Во входном желобе барабана гранулы СНА смешиваются с порошком талька.

В барабане на гранулы СНА, перемешанные с тальком распыляется покрываю-

щий реагент из форсунки, установленной в передней части барабана и направленной на

слой продукта. За счет вращения барабана слой продукта постоянно перемешивается,

благодаря чему достигается высокая равномерность покрытия гранул пленкой антисле-

живателя.

Обработанные в барабане гранулы СНА (готовая продукция) подаются на узел

фасовки продукта в биг-бэги или на существующий склад.

Покрывающий реагент в производственный корпус поступает со склада реагентов

по трубопроводу в расплавленном состоянии. Реагент подается с температурой 80-95

°С и давлением до 0,25 МПа в резервуар покрывающего реагента.

294

Рисунок 13 - Процесс производства сульфат-нитрат аммония

6.1.2.2 Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с отделением

тетрагидрата нитрата кальция вымораживанием, аммонизацией

полученного азотнофосфорнокислого раствора, упариванием пульпы,

смешением с хлористым калием и грануляцией в грануляционной башне

6.1.2.2.1 Производство азофоски (нитроаммофоски)

Производство азофоски (нитроаммофоски) состоит из следующих стадий:

1) Получение нитроаммофоски:

а) разложение апатитового концентрата азотной кислотой;

б) кристаллизация нитрата кальция;

в) регенерация (охлаждение) хладагента;

г) фильтрация и промывка кристаллов нитрата кальция (CN);

д) нейтрализация раствора нитрофосфата аммиаком;

е) упаривание раствора нитроаммофоса (NP);

ж) подготовка хлористого калия (KCl) и других добавок (сульфат аммония, до-

ломит, магнезит, микроэлементы и др.)

з) гранулирование нитроаммофоски;

и) рассев, охлаждение и кондиционирование готового продукта.

2) Конверсия нитрата кальция (CN):

а) приготовление раствора карбоната аммония;

б) конверсия кальциевой селитры;

295

Таблица 6.6 - Описание процесса производства NP / NPK-удобрений по схеме с башней прилирования

Эмиссии

Вход

№

Подпроцесс

Выход

Основное оборудование

(наименование)

подпроцесса

Прием и хранение сырья

Апатит

Силосы; бункеры;

NOx

1.1

Апатит

Сильвин

емкости

Сильвин

Азотная кислота

Карбамид

Добавки

HNO3

Разложение апатитового

Раствор разложения

Реакторы разложения;

NOx;

1.2

Апатит

концентрата азотной

емкость для питания

Соединения фтора (в

Карбамид

кислотой

кристаллизаторов бункер

пересчете на F)

апатита; ленточный

весовой дозатор

Раствор разложения

Кристаллизация нитрата

Суспензия

Кристаллизаторы

NOx

1.3

кальция

Суспензия

Фильтрация нитрата

Маточный раствор;

Ротационные

NOx

1.4

кальция

Тетрагидрат нитрата

барабанные фильтры;

кальция

Плавильный бак нитрата

Промывная азотная

кальция с

кислота

нагревательным

элементом

Емкость маточного

раствора

Емкость для промывной

кислоты

Емкость для

тетрагидрата нитрата

кальция

Маточный раствор

Нейтрализация маточного

Раствор

Нейтрализаторы

NH3

1.5

раствора нитрофосфата

нитрофосфата

Бак для питания

газообразным аммиаком

выпарного аппарата

Аммиак

Приготовление карбоната

Карбонат аммония

Абсорбционная колонна

NH3

2.1

Углекислый газ

аммония

Амселитра

Нитрат кальция

Конверсия кальциевой

Суспензия (мел +

Реактор конверсии

NH3

2.2

Карбонат аммония

селитры

амселитра)

Суспензия

Фильтрация мела

Амселитра

Барабанные вакуум-

NH3

2.3

Мел

фильтры

Мел влажный

Сушка мела

1 %; 6 % мел

СБ

NH3

2.4

Раствор амселитры

Выпаривание раствора

Плав амселитры

Выпарные аппараты

NH3

2.5

(57 %)

амселитры

(89-93 %)

Раствор

Выпаривание раствора

Плав нитрофосфата

Выпарные аппараты

NH3

3.1

нитрофосфата

нитроаммофоса

(99,8 %)

Плав нитрофосфата

Нейтрализация плава

Плав нитрофосфата

Гидрозатвор второго

NH3

3.2

(99.8 %)

нитроаммофоса

(99,8 %)

выпарного аппарата

газообразным аммиаком

Сильвин

Сушка хлористого калия в

Сильвин

СБ

3.3

сушилке дымовыми газами

от сжигания природного

газа в топке

3.4

Плав нитрофосфата

Смешение плава нитроам-

Плав NPK

Баки-смесители

NH3

Ретур NPK

мофоса с KCl, добавками и

Пигмент

ретуром NPK в баках-сме-

Хлористый калий

сителях

Добавки

3.5

Плав NPK

Гранулирование азофоски,

Гранулы NPK

Конвейеры; грохоты; хо-

рассев, охлаждение, конди-

лодильник гранул

ционирование

Припудривающий бара-

бан

6.1.2.2.1.1 Разложение апатитового концентрата азотной кислотой

В аппарат для разложения подается азотная кислота после подогревателя, а

также промывная кислота после промывки кристаллов нитрата кальция на ротационных

(барабанных) сдвоенных фильтрах.

Расход азотной кислоты в аппаратах для разложения регулируется с пульта ЦПУ

в зависимости от результатов анализов раствора разложения (азотнокислотной вы-

тяжки), выполняемых для поддержания отношения: от 1,27 до 1,6 т HNO3 (мнг) на 1 т

апатита.

Разложение апатитового концентрата азотной кислотой осуществляется непре-

рывно в двух последовательно установленных аппаратах для разложения, снабженных

мешалками, при температуре от 50 °C до 70 °C и атмосферном давлении в соответствии

основной реакцией:

Са5F(РО4)3 + (10 + x) HNO3 → 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + 2HF + xHNO3.

Для обеспечения наиболее полного перехода всех компонентов апатита в раствор

и поддержания оптимального режима разложения апатитового концентрата процесс раз-

ложения проводится с избытком азотной кислоты (не менее 10 % по отношению к сте-

хиометрическому расходу).

Аппараты для разложения имеют объем, достаточный для необходимого времени

пребывания компонентов, обеспечивающего максимальную степень разложения апати-

тового концентрата.

При разложении апатита азотной кислотой в газовую фазу выделяется незначи-

тельное количество HF, SiF4, а также оксиды азота (NOx) и водяные пары по реакции:

4HF + SiO2 → SiF4 + 2H2O;

SiF4 + 2HF → H2SiF6.

Газы направляются на очистку в скруббер.

Азотно-кислотная вытяжка (раствор разложения), содержащая в своем составе

фосфорную кислоту, нитрат кальция, свободную азотную кислоту и некоторое количе-

ство фтористых соединений (в основном H2SiF6), самотеком поступает в буферную ем-

кость для питания кристаллизаторов.

6.1.2.2.1.2 Кристаллизация нитрата кальция

Процесс выделения нитрата кальция из раствора разложения основан на умень-

шении растворимости нитрата кальция при понижении температуры раствора.

Нитрат кальция кристаллизуется в виде тетрагидрата (Са(NO3)2 · 4H2O). Теплота

кристаллизации составляет 712 кДж/кг (170 ккал/кг).

Для получения готового продукта (NPK) с содержанием водорастворимой формы

P2O5, соответствующим техническим условиям, необходимо удалить из раствора от

80 % до 85 % кальция от общего количества, вводимого с апатитовым концентратом.

Это требование обеспечивается при конечной температуре охлажденного рас-

твора от минус 3 °C до минус 12 °C и при использовании для разложения 56-58 % азот-

ной кислоты.

Показателем полноты выделения нитрата кальция из раствора разложения явля-

ется отношение Са:P2O5 в маточном (нитрофосфатном) растворе, которое должно со-

ставлять не более 0,22. Отношение Са:P2O5 определяется аналитически.

301

Кристаллизация ведется в 15 аппаратах периодического действия, но организован

процесс таким образом, что обеспечивается непрерывная работа предыдущей и после-

дующей операции (разложение и фильтрация). Отвод тепла производится через змее-

вики, вмонтированные в кристаллизатор. Для лучшего теплообмена установлены ме-

шалки.

Раствор разложения с температурой от 50 °C до 70 °C из емкости для питания

кристаллизаторов насосом подается в любой кристаллизатор.

Для устойчивости работы насоса в промежутке между заполнениями кристалли-

заторов производится постоянная циркуляция раствора разложения обратно в емкость.

Кристаллизаторы работают под небольшим разрежением от 50 до 150 мм вод. ст.,

регулируемым ручным шибером. Отсасываемые газы направляются в скруббер для

очистки.

Продолжительность цикла в одном кристаллизаторе - 5-6 ч.

В качестве хладагента используется водный раствор аммиака с массовой долей

18-22 % и начальной температурой от минус 20 °C до минус 15 °C, а конечной - от

15 °C до 35 °C.

Регенерация (охлаждение «теплого») хладагента осуществляется за счет холода,

полученного при испарении аммиака, используемого для процесса нейтрализации рас-

твора нитрофосфата и получения карбоната аммония и дополнительного охлаждения

на фреоновой установке.

Охлажденный хладагент (с температурой минус 20 °C) поступает в кристаллиза-

тор с самой низкой температурой суспензии, наиболее близкой к конечной, и затем по-

следовательно передается из кристаллизатора в кристаллизатор, постепенно нагрева-

ясь до конечной температуры на выходе из последнего в технологической цепочке кри-

сталлизатора. Пройдя все кристаллизаторы поступает в тот, куда залит свежий раствор

разложения, т. е. движение хладагента осуществляется противотоком к охлаждаемому

раствору, что обеспечивает уменьшение разности температуры между раствором и хла-

дагентом и, следовательно, способствует снижению инкрустации теплообменной по-

верхности. Но так как инкрустация все же имеет место, очистка змеевиков происходит

при заполнении кристаллизаторов «горячим» раствором разложения, в котором осев-

шие на поверхности змеевиков кристаллы растворяются.

Система трубопроводов обеспечивает работу кристаллизаторов в определенной

последовательности, но вместе с тем каждый из кристаллизаторов может быть как пер-

вым, так и последним в охлаждаемой цепочке кристаллизаторов. При нормальной ра-

боте всех кристаллизаторов операции по заполнению их раствором разложения, сливу

суспензии, циркуляции и отвода хладагента полностью автоматизированы. В случае вы-

хода из строя какого-либо кристаллизатора переход через него производится вручную с

ЦПУ, последующие кристаллизаторы продолжают работать в автоматическом режиме.

6.1.2.2.1.3 Регенерация (охлаждение) хладагента

Регенерация (охлаждение от плюс 35 °C до минус 20 °C) циркулирующего хлада-

гента (водного раствора аммиака с массовой долей 20 %) осуществляется за счет теп-

лообмена с испаряющимся аммиаком в испарителях, а затем на фреоновой холодиль-

ной установке.

302

Необходимо правильно регулировать расход хладагента. Поддерживанием посто-

янной температуры хладагента обеспечивается постоянное время охлаждения суспен-

зии в каждом кристаллизаторе и, следовательно, получение кристаллов заданного раз-

мера.

6.1.2.2.1.4 Фильтрация и промывка кристаллов нитрата кальция (СN)

Из кристаллизаторов суспензия (раствор с выпавшими в осадок кристаллами нит-

рата кальция) самотеком поступает в расходный бак, из которого также самотеком, через

донные клапана направляется на фильтрацию.

Фильтрация должна обеспечить максимально возможное отделение раствора

нитрофосфата от нитрата кальция, а промывка - регламентированное содержание

P2O5 и свободной азотной кислоты в нитрате кальция. Качественная фильтрация и про-

мывка снижают потери P2O5 с кристаллами Са(NO3)2·4H2O, создают нормальные усло-

вия для образования кристаллов карбоната кальция, получаемого из нитрата кальция

при его конверсии, и способствуют ведению процесса конверсии в пределах норм тех-

нологического процесса.

Процессы фильтрации и промывки твердой фазы нитрата кальция осуществля-

ются на сдвоенных барабанных вакуум-фильтрах. На первом барабане твердая фаза

нитрата кальция отфильтровывается, а на втором промывается азотной кислотой и во-

дой с образованием промывной кислоты.

Для дальнейшей транспортировки и переработки кристаллический тетрагидрат

нитрата кальция переводится в расплав.

Для создания вакуума и отдувки осадка каждый фильтр оснащен вентиляторами,

а для отделения жидкости - четырьмя сепараторами (по два на каждый барабан), в

сепараторах на первом барабане отделяется раствор нитрофосфата, на втором отде-

ляется промывная кислота в сепараторах.

Разрыхление осадка осуществляется продувкой воздухом под давлением (от 400

до 450 мм вод. ст.) от 3,92 до 4,41 кПа от вентиляторов для сдувки осадка.

Давление воздуха для регенерации сетки - 0,98 кПа (100 мм вод. ст.).

Фильтруемая суспензия поступает в лоток первого барабана. Для предотвраще-

ния расслоения суспензии в лотках имеются качающиеся мешалки.

В процессе фильтрации кристаллы нитрата кальция оседают на фильтрующей по-

верхности. По мере вращения барабана происходит отделение раствора нитрофосфата,

а кристаллы поступают в зону съема осадка, где происходит разрыхление, отдувка

осадка и снятие при помощи скребка.

Отфильтрованный нитрофосфатный раствор из сепараторов по барометрическим

трубкам поступает в сборник, откуда насосами направляется на нейтрализацию через

теплообменник, в котором охлаждается азотная кислота, используемая для промывки

нитрата кальция.

За счет проскока через фильтровальную сетку твердой фазы в нитрофосфатный

раствор попадают мелкие кристаллы нитрата кальция и большая часть нерастворив-

шихся при разложении примесей.

Нитрат кальция смывается с ножа первого барабана промывной кислотой и посту-

пает в лоток второго барабана. Промывная кислота подается из сборника.

303

На второй ступени фильтра кристаллы нитрата кальция, находясь во взвешенном

состоянии в циркулирующей промывной кислоте, отделяются на фильтре, затем сна-

чала промываются свежей азотной кислотой, после чего небольшим количеством очи-

щенной промывной воды.

Азотная кислота, поступающая на промывку, отбирается от потока, предназначен-

ного для разложения, а вода - с установки очистки промывных вод.

Количество свежей азотной кислоты, промывной кислоты для промывки и воды

должно быть минимальным, чтобы уменьшить количество растворившихся кристаллов

нитрата кальция, которые с промывной кислотой возвращаются в аппарат для разложе-

ния I.

Температура азотной кислоты и воды, подаваемых на промывку кристаллов нит-

рата кальция, должна быть как можно ниже, чтобы уменьшить количество растворив-

шихся кристаллов нитрата кальция. Азотная кислота охлаждается в холодильнике до

температуры не более 25 °C холодным раствором нитрофосфата (маточным раство-

ром).

Вода для промывки отбирается после холодильника очищенной воды с темпера-

турой не более 15 °C.

Кристаллы нитрата кальция, после фильтра вместе с циркулирующим раствором

нитрата кальция поступают в плавильный бак нитрата кальция.

Кристаллы нитрата кальция ((CaNO3)2·4H2O) расплавляются в плавильном баке,

снабженном паровым змеевиком. Температура плавления чистого нитрата кальция -

43 °C, однако содержание кислоты и воды в кристаллах снижает фактическую точку

плавления на 10-20 °C. Температура в плавильном баке 50 °C регулируется за счет по-

дачи пара в змеевик.

Расходный бак имеет объем, обеспечивающий 6-часовой запас плава нитрата

кальция, и является буферной емкостью на случай остановки или нарушения режима в

отделении конверсии нитрата кальция.

Из расходного бака раствор нитрата кальция (CN) насосом подается в отделение

конверсии нитрата кальция.

6.1.2.2.1.5 Нейтрализация раствора нитрофосфата аммиаком

Маточный раствор (нитрофосфат) из емкости маточного раствора питательным

насосом подается на нейтрализацию.

Раствор нитрофосфата проходит холодильник, где охлаждает азотную кислоту до

20-25 °C, используемую в качестве промывной кислоты на фильтрах, и поступает в пер-

вый нейтрализатор.

Нейтрализация раствора нитрофосфата, содержащего азотную и фосфорную кис-

лоты, некоторое количество кремнефтористоводородной кислоты, растворимый нитрат

кальция, небольшое количество растворимых соединений железа, алюминия, кремния

и взвешенных нерастворимых примесей, осуществляется в две ступени газообразным

аммиаком. При нейтрализации раствора нитрофосфата аммиаком кальций и большая

часть растворенных примесей осаждается в виде фторидов и фосфатов, а нитрат аммо-

ния и фосфаты аммония остаются в растворе.

Основные реакции нейтрализации:

- Первая ступень нейтрализации при pH от 2,2 до 3,0:

304

HNO3 + NH3 → NH4NO3 + 138,38 кДж/моль;

H3PO4 + NH3 → NH4H2PO4 + 75,362 кДж/моль - моноаммонийфосфат;

Са(NО3)2+2Н3РО4 + 2NН3 = 2NН4NО3 + Са(Н2РО4)2 + 284,2 кДж/моль - монокаль-

цийфосфат;

Са(NO3)2 + 2HF + 2NH3 = 2NH4NO3 + CaF2.

- Вторая ступень нейтрализации при pH от 5,6 до 6,0:

Са(Н2РО4)2 + NH3 → СаНРО4+NH4H2PO4 + 94,74 кДж/моль - дикальцийфосфат и

моноаммонийфосфат;

NH4H2PO4 + NH3 → (NH4)2 НPO4 + 96,296 кДж/моль;

3CaHPO4 + 2NH3 → (NH4)2HPO4 + Ca3(PO4)2 - (нежелательная реакция).

За счет тепла реакции в процессе нейтрализации испаряется значительное коли-

чество воды.

Процесс нейтрализации осуществляется при температуре от 115 °C до 130 °C под

атмосферным давлением.

В составе агрегата установлено две параллельно работающих нитки, состоящие

из двух последовательно работающих нейтрализаторов I и II.

Частично нейтрализованная жидкость из нейтрализатора I с pH от 2,6 до 3,0 по

желобу перетекает в нейтрализатор II, где нейтрализуется до pH от 5,6 до 6,0.

Для обеспечения эффективного перемешивания и абсорбции аммиака, газооб-

разный аммиак подается в нейтрализатор I - через 7 барботажных труб и в нейтрали-

затор II - через 6 труб.

Аммиак подается после испарителя аммиака, а также с установки отпарки амми-

ака от дифлегматоров.

Примерно 75 % от общего расхода аммиака на нейтрализацию подается в нейтра-

лизатор I, 25-в нейтрализатор II.

Процесс нейтрализации чувствителен даже к небольшому отклонению от регули-

руемых значений pH или изменению состава раствора. При нарушениях нормального

режима работы образуются нерастворимые соединения фосфатов, жидкость стано-

вится весьма вязкой за счет кристаллизации моноаммонийфосфата.

Следовательно, регулирование pH в I и II ступенях нейтрализации очень важно.

Количество подаваемого газообразного аммиака зависит от расхода маточного раствора

и задаваемого pH в реакторе.

Для получения готового продукта с заданным соотношением N:P2O5 = 1:1 в

нейтрализатор I из расходного бака раствора аммиачной селитры насосом подается рас-

твор аммиачной селитры.

В расходный бак поступают растворы аммиачной селитры:

- растворы из скрубберов улавливания фтора после упарки раствора нитроаммо-

фоса;

- раствор из скруббера отходящих газов нейтрализации;

- раствор из отделения упарки раствора амселитры.

В расходном баке поддерживается температура от 80 °C до 130 °C.

В нейтрализатор I поступает до 75 % общего количества раствора аммиачной се-

литры; остальное количество (до 25 %) подается в бак для питания выпарного аппарата.

Нейтрализованный раствор нитроаммофоса с pH от 5,6 до 6 из нейтрализатора II

самотеком поступает в бак для питания выпарного аппарата. Для поддержания pH от 5,8

до 6 в бак подведен газообразный аммиак.

305

Температура в баке поддерживается от 105 °C до 130 °C, газы из нейтрализаторов

подаются на очистку в колонну.

Бак для питания выпарного аппарата имеет объем, обеспечивающий запас

нейтрализованного раствора на 4 ч, и является буферной емкостью при кратковремен-

ных остановках отделения упарки и гранулирования.

Из бака раствор нитроаммофоса насосом перекачивается в отделение упарки

раствора нитроаммофоса, размещенное в верхней части грануляционной башни.

6.1.2.2.1.6 Упаривание раствора нитроаммофоса (NP)

Раствор нитроаммофоса насосами подается на упаривание в двухступенчатую

выпарную систему через подогреватель раствора нитроаммофоса. Температура рас-

твора нитроаммофоса на выходе из подогревателя (115-135 °C) регулируется измене-

нием расхода пара при помощи регулятора.

На первой ступени осуществляется вакуум-выпарка раствора с массовой долей

нитрофосфата от 80 % до 98 % при температуре от 170 °C до 190 °C.

Соковый пар отделяется в аппарате, после чего упаренный раствор перетекает по

U-образному гидрозатвору (утке) во второй выпарной аппарат, где происходит упарива-

ние под вакуумом до массовой доли нитрофосфата не менее 99,5 % при температуре от

170 °C до 190 °C.

Соковый пар отделяется в сепараторе, а упаренный раствор (плав) нитроаммо-

фоса поступает в гидрозатвор.

Нагрев раствора в выпарных аппаратах осуществляется подачей пара в межтруб-

ное пространство. Температура в выпарных аппаратах не должна превышать 190 °C во

избежание разложения аммиачной селитры.

Интенсивное разложение с выделением азотосодержащих газов может начаться

при температуре выше 200 °C и при понижении pH раствора до 4, а также в случае по-

падания хлоридов в раствор нитроаммофоса.

Для улучшения качества продукта и его стабильности при хранении, а также для

предотвращения разложения продукта в гидрозатвор подается аммиак для нейтрализа-

ции плава до pH 4,7-4,9.

Газообразный аммиак подогревается в подогревателе до 150 °C. Температура ам-

миака регулируется подачей пара.

Плав нитроаммофоса из гидрозатвора 2-го выпарного аппарата направляется в

баки-смесители.

Соковый пар из сепаратора 1-го выпарного аппарата, содержащий аммиак и фтор,

поступает в скруббер фтора I ступени, орошаемый циркулирующим раствором аммиач-

ной селитры (AN).

Соковый пар из скруббера после очистки от фтора поступает в конденсатор I сту-

пени, где большая часть его конденсируется; при этом 90 % аммиака, содержащегося в

соковом паре, переходит в конденсат. Конденсат сокового пара с температурой от 50 °C

до 60 °C отводится в гидрозатвор через брызгоотделитель I ступени, из которого пода-

ется на установку отпарки аммиака.

Несконденсировавшиеся пары и газы из брызгоотделителя отводятся при помощи

эжектора I ступени, который создает разрежение в 1-м выпарном аппарате. Разрежение

регулируется подачей пара на эжектор с помощью регулятора.

306

Пар после эжектора I ступени поступает в конденсатор вакуумного эжектора.

Соковый пар из сепаратора 2-го выпарного аппарата поступает на очистку от

фтора в скруббер фтора II ступени. Схема очистки аналогична схеме очистки сокового

пара после 1-го выпарного аппарата. Скруббер орошается циркулирующим раствором

аммиачной селитры с массовой долей не более 60 %.

Технологический конденсат после I и II конденсаторов 2-й ступени, конденсатора

вакуумного эжектора и скруббера аммиака, содержащий аммиак, собирается в гидроза-

твор конденсатора II ступени, после которого по переливу объединяется с конденсатом

от I ступени выпаривания из гидрозатвора и самотеком направляется на установку от-

парки аммиака в колонну.

Таким образом, почти весь аммиак, содержащийся в соковом паре после выпар-

ных аппаратов, регенерируется в очистных скрубберах.

На входе в конденсатор I ступени, а также 1-й и 2-й конденсаторы II ступени, фто-

рид кремния, выделившийся в соковый пар при упарке, реагирует с водным раствором

аммиака по реакции

SiF4 + 4NH4OH → SiO2 + 4NH4F + H2O.

Кремнезем (SiO2) может оседать на стенах трубок конденсаторов II ступени, так

как количество воды, конденсирующейся на этой ступени, намного меньше, чем количе-

ство воды, конденсирующейся на I ступени, и стенки трубок могут легко оказаться су-

хими.

Для предотвращения осаждения кремнезема поддерживается постоянная цирку-

ляция небольшого количества конденсата через 1-й и 2-й конденсаторы II ступени и гид-

розатвор для конденсатора II ступени, обеспечивающий смывание осевшего кремне-

зема.

Газы и пары после скруббера аммиака вместе со сбросами от воздушников гидро-

затворов поступают в конечный скруббер аммиака, орошаемый закисленной промывной

водой с pH от 1 до 2 от насоса установки очистки сточных вод, что облегчает абсорбцию

аммиака.

Газы после конечного скруббера аммиака сбрасываются в атмосферу газодувкой

для вытяжки на гранбашне, а промывная вода возвращается на установку очистки про-

мывной воды.

6.1.2.2.1.7 Подготовка хлористого калия (KCl)

Хлористый калий подается из отделения хранения, дозирования и обработки KCl

в бункер питательным конвейером-весами.

Для исключения зависания KCl в бункере к нижней части его подведен осушенный

воздух для аэрации и установлены вибраторы.

Из бункера KCl дозируется в сушилку KCl.

Сушка хлористого калия осуществляется топочными газами и подогретым ими

воздухом. Топочные газы образуются за счет сжигания природного газа в топке.

Массовая доля воды не более 0,15 % в KCl после сушки поддерживается путем

автоматического регулирования температуры выходящего газа после сушилки.

Топочные газы из сушилки отсасываются вентилятором через два параллельно

работающих циклона горячего газа и рукавный фильтр, где очищаются от пыли хлори-

стого калия, после чего выбрасываются в атмосферу. Пыль KCl выгружается в конвейер.

307

В рукавном фильтре осуществляется также очистка от пыли аспирационных отсо-

сов, от транспортного оборудования подачи KCl.

Для обеспечения подъема хлористого калия на высоту грануляционной башни

установлено четыре ковшовых элеватора (два рабочих и два резервных), два элеватора

работают последовательно (с первого элеватора на отметке 60 м KCl перегружается во

второй элеватор).

Хлористый калий от элеваторов подается в бункер.

Пыль хлористого калия с элеваторов, конвейеров и бункера отсасывается венти-

лятором и очищается в рукавных фильтрах.

Из бункера заданное количество KCl дозируется ленточными весами на ретурный

конвейер, из которого хлористый калий вместе с ретуром подается в смеситель.

6.1.2.2.1.8 Гранулирование нитроаммофоски

Упаренный до массовой доли нитрофоаммофоса не менее 99,5 % плав после 2-го

выпарного аппарата через гидрозатвор поступает в бак-смеситель, в котором смешива-

ется с хлористым калием, и добавками (при необходимости), ретуром в соотношении,

обеспечивающем получение готового продукта азофоски (нитроаммофоски) заданного

состава.

Время смешения NP с KCl и ретуром - 20-30 с. За это время от 50 % до 60 %

хлористого калия вступает в реакцию:

NH4NO3 + KCl → KNO3 + NH4Cl.

Ретур плавится.

Бак-смеситель снабжен перемешивающим устройством.

Установлено два бака-смесителя, работающих поочередно.

Смесь плава нитроаммофоса и хлористого калия из бака-смесителя подается во

вращающийся гранулятор, которым распыляется в верхней части грануляционной

башни.

Вращение гранулятора осуществляется от электродвигателя управляемого элек-

троприводом комплектным теристорным, обеспечивающим плавное регулирование ско-

рости вращения вала электродвигателя от 200 до 1000 об/мин.

При падении по высоте башни капли плава охлаждаются встречным потоком воз-

духа и кристаллизуются в виде гранул.

Охлаждающий воздух входит в нижнюю часть башни через проемы в стволе

башни и отсасывается вентиляторами, установленными в вытяжных трубах на гран-

башне. Производительность одного вентилятора - до 208 тыс. м³/ч. Для равномерного

распределения воздуха по сечению башни установлено от 6 до 16 вентиляторов.

Гранулометрический состав готового продукта зависит от температуры смеси, по-

даваемой в грануляторы, и от скорости вращения гранулятора.

Получение продукта с заданным гранулометрическим составом достигается регу-

лированием скорости вращения гранулятора.

В промежуток времени от 1,0 до 1,5 ч проводится промывка вращающегося грану-

лятора.

Температура в баке смесителе поддерживается в пределах от 140 °C до 160 °C.

Гранулирование NP / NPK удобрений также может осуществляться в барабанных

грануляторах сушилках.

308

Упаренная пульпа с влажностью не более 15 % подаётся на пневматические фор-

сунки аппарата БГС.

Характерной особенностью аппарата БГС является то, что процессы грануляции и

сушки сложных удобрений в нём совмещены. Сушка гранул в БГС производится прямо-

током сушильным агентом, полученным от сжигания природного газа в калорифере и

протягиваемым через БГС хвостовым вентилятором узла газоочистки.

БГС представляет собой вращающийся барабан длиной 16000-22000 мм, диамет-

ром 3500-4500 мм. Угол наклона 3⁰, число оборотов - 4,5 в минуту. Внутри барабана в

передней части имеется отбойно-винтовая насадка для распределения ретура. За ней

следует подъёмно-лопастная насадка для перемещения и подъёма гранул.

При вращении аппарата БГС находящийся в нем сухой материал захватывается

подъёмно-лопастной насадкой и просыпается вниз, создавая плотную равномерную "за-

весу". Плотность и равномерность создаваемой "завесы" зависит от конструкции подъ-

ёмно-лопастной насадки, угла её наклона к радиусу аппарата, числа оборотов и коэф-

фициента заполнения аппарата БГС ретуром.

Для создания постоянного коэффициента заполнения аппарата БГС порядка

15 ÷ 20 %, его конструкцией предусмотрены подпорные кольца.

Ретурность процесса сушки-гранулирования сложных удобрений в аппарате БГС

обеспечивается:

* закрытым обратным шнеком, транспортирующим ретур из зоны подпорного

кольца в переднюю часть барабана (внутренний ретур);

* ленточным конвейером, транспортирующим мелочь после инерционного класси-

фикатора, а также пыль из аппарата встречных закрученных потоков (ВЗП) узла газо-

очистки (внешний ретур).

Соотношение готового продукта и ретура поддерживается в пределах 1:0,5÷1,5.

Пульпа продукта в диспергированном состоянии, попадая на "завесу" из ретура,

обволакивает гранулы, после чего просушивается сушильным агентом, протягиваемым

дымососом узла газоочистки. Таким образом, мелкая фракция укрупняется и, по мере

движения внутри БГС, окатывается, приобретая сферическую форму, и сушится. По-

скольку БГС имеет угол наклона от загрузочной камеры к разгрузочной, то гранулы при

вращении БГС перемещаются и попадают в зону выгрузки. На выходе из БГС влажность

продукта не более 1,0 % и контролируется аналитически.

Диспергирование пульпы, подаваемой в аппарат БГС, осуществляется через фор-

сунки при помощи сжатого воздуха.

Тепло, необходимое для сушки, нужно, преимущественно, просушиваемому слою

гранул. Таким образом, сушка распылённой пульпы на ретуре происходит быстро, при-

чём, тепло поступает одновременно изнутри гранул и от окружающих её горячих газов.

Поскольку от гранул отнимается тепло для испарения влаги, то температура их понижа-

ется, что позволяет избежать опасного перегрева в зоне распыления.

Полученные гранулы продукта (грансостав контролируется аналитически) прохо-

дят предварительную классификацию в "беличьем колесе", установленном в конце ап-

парата БГС, где гранулы размером менее 8÷10 мм проваливаются через решётку колеса

и поступают по течке, а куски продукта и крупные гранулы захватываются «беличьем

колесом» и передаются в бункер крупной фракции и далее по течке в молотковую дро-

билку. Дробленный продукт из молотковой дробилки по течке поступает в элеватор узла

классификации.

309

Сушильный агент вместе с пылью продукта из БГС хвостовым вентилятором про-

тягивается через аппарат ВЗП и скруббер, где очищается от пыли, соединений аммиака

и окислов азота и выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу.

6.1.2.2.1.9 Рассев, охлаждение и кондиционирование готового продукта

(NPK)

Гранулы азофоски (NPK) выводятся из нижней части грануляционной башни при

помощи поворотного днища гранбашни.

На колосниках отделяются комки, которые подаются в дробилку. Продукт после

колосников и дробилки распределяется на грохоты для отсортировки крупной фракции

затем на грохоты для отсортировки мелкой фракции.

Крупная нестандартная фракция азофоски (от 4 до 6 мм) подается на дробилку,

после чего возвращается в качестве ретура и снова поступает на рассев.

Мелкая фракция азофоски (от 0 до 1,5 мм) с грохота системой конвейеров и эле-

ватором подается в бак-смеситель.

Товарная фракция азофоски (от 1 до 4 мм) после грохотов подается в холодиль-

ник гранул, где осуществляется охлаждение гранул от 80 °C до 40 °C в псевдоожижен-

ном слое, также могут использоваться кондктивные пластинчатые холодильники и бара-

банные холодильники.

Во избежание увлажнения гранул воздух, подаваемый на псевдоожижение в две

секции холодильника нагнетательными вентиляторами, подогревается в воздушных по-

догревателях паром вторичного вскипания.

Воздух из холодильника гранул, содержащий пыль NPK, отсасывается воздухо-

дувками через систему циклонов.

Воздух от транспортных систем и грохотов после очистки в рукавном фильтре вы-

брасываются в атмосферу.

Кондиционирование

Гранулированный продукт из холодильника гранул направляется на кондициони-

рование (опудривающий барабан/барабан кондиционер) для обработки поверхностно-

активной добавкой лиламин, флотигам (или другими кондиционерами).

Установки кондиционирования предназначены для обработки сложных минераль-

ных удобрений кондиционирующим раствором (антислеживателем) с целью предотвра-

щения их слёживаемости в процессе транспортировки и хранения. Для обработки ис-

пользуется кондиционирующий раствор лиламина в масле, составы на основе третич-

ных аминов, парафинов и т.д.

Кондиционирование в барабане

В основе процесса обработки лежит нанесение аминомасляной смеси (АМС) путём

распыления форсункой в барабане кондиционере (БК) на гранулы удобрений, которые

поступают из аппаратов КС на установку обработки гранул.

Готовый продукт подаётся на узел обработки гранул в аппарат барабанный конди-

ционер (БК). Обработанные гранулы готового продукта из БК по поточно-транспортной

системе перемещаются на склад.

Пылевоздушная смесь от БК направляется на газоочистную установку.

310

От узла приготовления кондиционирующей смеси готовый кондиционер насосами

подаётся на установку обработки гранул в ёмкость. Кондиционирующая смесь из ёмко-

сти подаётся на поверхностную обработку гранул в барабан БК. Для очистки раствора

от механических примесей перед всасом насосов установлен фильтр. Для возможности

чистки фильтра предусмотрена байпасная линия. Ёмкость и насосы расположены в спе-

циально выгороженном противопожарном помещении. Кондиционирующая смесь из ём-

кости насосом подаётся на пневмоакустическую форсунку в БК на поверхностную обра-

ботку гранул.

Для равномерной обработки гранул на пневмоакустическую форсунку через

фильтр подаётся предварительно подогретый сжатый воздух с температурой 85 ÷ 100

⁰С. Подогрев сжатого воздуха осуществляется насыщенным паром в пластинчатом теп-

лообменнике.

Во время распыления кондиционирующей смеси и покрытия гранул удобрения, мик-

рокапли кондиционирующей смеси охлаждаются и вновь приобретают твёрдую конси-

стенцию. При движении продукта во вращающемся барабане происходит перемешива-

ние гранул, и аминомасляная смесь равномерно распределяется по поверхности всех

гранул.

Склад готовой продукции

На установке кондиционирования склада предусмотрены следующие технологиче-

ские операции:

- приём минерального масла и кондиционирующих добавок;

- приготовление кондиционирующих растворов и передача их для кондиционирова-

ния (обработки) сложных удобрений;

- кондиционирование (обработка) сложных удобрений до склада.

Реактор предназначен для приготовления и поддержания заданной температуры

кондиционирующего раствора 75 ÷ 95 ⁰С и снабжён мешалкой, паровой рубашкой.

Процесс нанесения кондиционирующего раствора на гранулы минеральных удоб-

рений осуществляется механически форсунками, которые вмонтированы на площадке

над конвейерами, транспортирующими продукт на склад.

Подача раствора на механические форсунки осуществляется с помощью шлангов

высокого давления.

Для очистки кондиционирующего раствора от механических примесей перед вса-

сом насосов подачи на форсунки установлен фильтр.

Для продувки форсунок предусмотрена подача сжатого воздуха на всас насосов.

Для исключения кристаллизации кондиционирующего раствора установлены паро-

вые спутники, теплоизолированные совместно с трубопроводами кондиционирующего

раствора.

Отвод отходящих газов и паров готового раствора от форсунок и производственной

зоны осуществляется вентилятором.

Корпус отгрузки готового продукта.

В некоторых случаях узел отгрузки готового продукта также может быть оборудован

узлом кондиционирования. На установке кондиционирования в корпусе предусмотрены

следующие технологические операции:

- приём готового кондиционирующего раствора;

- кондиционирование (обработка) сложных удобрений;

311

- передача кондиционирующего раствора на склад готового продукта.

Обработка (опрыскивание) гранул сложных удобрений кондиционирующими рас-

творами осуществляется форсунками, которые установлены над конвейерами. Подача

готового раствора из ёмкости на форсунки осуществляется насосом, избыток раствора

по контуру циркуляции возвращается в ёмкость. Для очистки раствора от механических

примесей перед всасом насосов установлен фильтр-ловушка.

Для отвода отходящих газов и паров кондиционирующих растворов от форсунок

установлен вентилятор, выброс из которого выведен в атмосферу вне производствен-

ного помещения.

Хранение, фасовка и отгрузка готовой продукции

Транспортировка сложных минеральных удобрений осуществляется поточно-

транспортной системой (ПТС) из производства на склад насыпью или транзитом на рас-

фасовку и упаковку.

Подача готового продукта на склад насыпью осуществляется барабанными сбра-

сывающими тележками.

Забор готового продукта из склада для хранения сложных удобрений насыпью про-

изводится кратцер-кранами.

Для улучшения качества грансостава готового продукта, отгружаемого со склада

насыпью предусмотрены узлы классификации.

В участке расфасовки предусмотрена подача готового продукта на установку за-

тарки мягких контейнеров.

Для исключения попадания спёкшихся гранул размером более 6 мм в погрузку го-

тового продукта, предусмотрено вибросито. Весь отсеянный продукт поступает на дро-

билку и по технологической цепочке, после дробления, возвращается в погрузку либо

затаривается в мягкие контейнеры.

Подача готового продукта в бункеры осуществляется с помощью пересыпного

устройства. Для предотвращения зависания (залипания) продукта в бункерах использу-

ется ручная механическая колотушка.

Транспортной схемой предусмотрена возможность одновременной подачи гото-

вого продукта на расфасовку, упаковку и отгрузку из производства и со склада насыпью.

Узел классификации

Узел классификации включается в работу во время погрузки готового продукта со

склада насыпью и при передаче продукта на погрузку транзитом из производства. Отсев

фракции гранул продукта размером до 2 мм и более 6 мм осуществляется классифика-

тором.

Классификатор предназначен для рассева готового продукта на фракции по разме-

рам гранул.

На узел классификации продукт может поступать со склада при его разгрузке и

непосредственно с потока из производства.

Отсеянный продукт (крупная и мелкая фракция) после классификатора возвраща-

ется на склад или в производство, или идёт на растворение в ёмкость, куда для распуль-

повки подается КСП.

Расфасовка и упаковка готового продукта в клапанные мешки, мягкие кон-

тейнеры

312

Готовый продукт из приёмных бункеров поступает на весодозирующие устройства

самозагружающих упаковочных полуавтоматов. Мешки с готовым продуктом после за-

тарки на СУП по склизам подаются на мешкопогрузочные машины, с помощью которых

производится их погрузка в железнодорожные вагоны и в автотранспорт.

Погрузка готового продукта в ЖДВ насыпью

Погрузка готового продукта в ЖДВ производится из приёмных бункеров.

Готовый продукт из бункера через загрузочные устройства поступает в железнодо-

рожные вагоны, установленный на вагонных весах.

Контроль за количеством отгруженного продукта осуществляется по показаниям

вагонных весов.

6.1.2.2.1.10 Конверсия нитрата кальция (CN)

Приготовление раствора карбоната аммония. В качестве абсорбирующей жид-

кости используется 56-60 %-ный раствор аммиачной селитры с удельной плотностью

1,3 кг/дм³.

Для полноты реакции диоксид углерода подается с избытком от 5 % до 10 % от

стехиометрии. Реакция экзотермична.

На выходе из колонны должен получиться раствор карбоната аммония с соотно-

шением NH3:CO2 = 0,8-0,9.

Аммиак и диоксид углерода абсорбируются циркулирующим раствором аммиач-

ной селитры в абсорбционной колонне с образованием карбоната аммония по реакции

CO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2СО3 + Q

Диоксид углерода из межцеховых коммуникаций поступает через сепаратор на

всас компрессора для дополнительного компримирования с последующим охлаждением

на теплообменнике и влагоотделением на сепараторе.

После компрессора диоксид углерода с давлением до 0,20 МПа (2 кгс/см²) через

концевой холодильник и брызгоотделитель с температурой от 35 °C до 55 °C поступает

в абсорбционную башню.

Газообразный аммиак поступает в абсорбционную колонну из испарителя амми-

ака с давлением от 0,12 до 0,20 МПа (от 1,2 до 2,0 кгс/см²).

Для отвода тепла и полной абсорбции NH3 и CO2 циркулирующий раствор амми-

ачной селитры из абсорбционной колонны насосами подается через систему холодиль-

ников. Температура циркулирующего раствора после теплообменников (не более 50 °C)

поддерживается путем изменения расхода охлаждающей оборотной воды.

С целью более полного улавливания газов верхняя часть абсорбционной колонны

орошается свежим раствором аммиачной селитры, охлажденным в холодильнике до

температуры 45-50 °C.

Раствор аммиачной селитры, содержащий карбонат аммония, с температурой

не более 45 °C после 3-го холодильника подается в реактор конверсии.

Конверсия кальциевой селитры. Раствор нитрата кальция из напорного бака

подается в реактор конверсии.

Процесс конверсии нитрата кальция в аммиачную селитру и карбонат кальция

осуществляется при температуре от 55 °C до 70 °C и атмосферном давлении по реакции

Са(NО3)2 + (NH4)2СО3 = 2NH4NO3 + CaСО3 + Q

313

Объем реактора рассчитан на время пребывания реакционной смеси (суспензии)

в реакторе до 20 мин, после чего суспензия, состоящая из AN и кристаллического карбо-

ната кальция, перетекает в емкость для корректировки.

На размер образующихся при конверсии кристаллов СаСО3 оказывают влияние:

- pH в реакторе конверсии;

- массовая доля P2O5 в плаве CN;

- массовая доля карбоната аммония в растворе АС, подаваемом в реактор;

- температура реакции.

Оптимальный размер кристаллов достигается путем проведения реакции конвер-

сии при pH 7,9.

6.1.2.2.1.11 Фильтрация карбоната кальция (СаСО3)

Суспензия из сосуда для корректировки питательными насосами подается на ро-

тационные фильтры, где происходит отделение карбоната кальция (СаСО3) от раствора

аммиачной селитры.

Предусмотрена промывка осадка на фильтрах технологической водой, а также по-

дача технологического воздуха для отдувки и лучшего съема осадка с поверхности

фильтра и для регенерации фильтровальной ткани.

Осадок с фильтра с массовой долей воды от 8 % до 16 % системой ленточных

конвейеров транспортируется на загрузку автотранспорта или полувагонов.

Раствор амселитры насосами подается на фильтры для удаления мелких частиц.

Для промывки предусмотрена подача технологической воды и слабой азотной кислоты

с массовой долей 10 %.

Раствор амселитры после фильтров поступает в сосуд для регулировки pH с ме-

шалкой, где pH раствора от 6,0 до 8,5 регулируется подачей азотной кислоты.

Затем раствор амселитры перетекает в расходный резервуар аммиачной се-

литры, из которого насосом подается на верх гранбашни на орошение скрубберов.

Часть раствора из расходного резервуара аммиачной селитры насосом подается

на орошение абсорбционной колонны, а остальное количество раствора амселитры по-

дается в отделение упарки амселитры (AN).

6.1.2.2.1.12 Сушка карбоната кальция (СаСО3)

Сушка карбоната кальция производится до массовой доли воды не более 1,5 %.

Влажный карбонат кальция конвейерами подается в сушилку, где сушится до мас-

совой доли воды не более 1,5 % и отправляется на отгрузку.

Сушка карбоната кальция осуществляется паром с давлением от 0,49 до 0,59 МПа

(от 5 до 6 кгс/см²), подаваемым во встроенную трубчатую теплообменную часть бара-

банной сушилки СаСО3.

6.1.2.2.1.13 Упарка растворов аммиачной селитры (AN)

Раствор аммиачной селитры с массовой долей от 56 % до 60 % NH4NO3 из рас-

ходного резервуара насосом через подогреватель подается в выпарной аппарат.

Температура раствора после подогревателя (от 90 °C до 110 °C) регулируется по-

дачей пара в подогреватель.

314

Упарка раствора амселитры до массовой доли от 89 % до 93 % NH4NO3 осуществ-

ляется в выпарном аппарате с выносным кипятильником. Технологией предусмотрена

работа как одного так и совместно двух (работают параллельно) выпарных аппаратов.

Температура в выпарном аппарате раствора аммиачной селитры должна быть от

115 °C до 135 °C и регулируется подачей пара в кипятильник.

Соковый пар из выпарных аппаратов, содержащий аммиак и аммиачную селитру,

поступает в брызгоуловитель, орошаемый циркулирующим раствором аммиачной се-

литры.

После улавливания брызг раствора и туманообразной аммиачной селитры в

брызгоуловителе соковый пар конденсируется в конденсаторе.

Конденсат сокового пара из гидрозатвора перекачивается в установку очистки

промывных вод для регенерирования содержащегося в нем аммиака.

Несконденсированные пары и газы поступают в струйный конденсатор через эжек-

тор, после чего направляются на окончательную очистку в колонну.

6.1.2.2.1.14 Склад раствора амселитры

Упаренный раствор аммиачной селитры с массовой долей от 89 % до 93 % посту-

пает из отделения упарки в склад раствора аммиачной селитры.

Предусмотрен контроль за температурой раствора в нескольких точках по высоте

хранилища.

Из хранилища раствор аммиачной селитры с температурой от 115 °C до 130 °C

насосами перекачивается в действующее производство аммиачной селитры АС-72 или

для корректировки отношения N:P2O5 в нитроаммофосфате.

6.1.2.2.1.15 Очистка газовых выбросов

Схемой предусмотрена раздельная очистка отходящих газов:

- содержащих аммиак;

- содержащих фтор и окислы азота;

- содержащих пыль СаСО3 и NH3.

Очистка газов, содержащих аммиак. Отходящие газы из нейтрализации, конвер-

сии CN и др., содержащие в основном аммиак, поступают на очистку в скруббер отходя-

щих газов нейтрализатора, состоящий из двух частей.

Газы поступают в нижнюю часть скруббера с насадкой, которая орошается цирку-

лирующим раствором аммиачной селитры, подаваемым насосом.

В циркулирующий раствор дозируется азотная кислота для поддержания pH цир-

кулирующего раствора от 4,5 до 6,5.

Большая часть аммиака, содержащегося в отходящих газах, абсорбируется в ниж-

ней части скруббера:

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q.

Газы из нижней части скруббера поступают в его верхнюю часть на окончательную

очистку от аммиака. Верхняя часть скруббера орошается циркулирующим раствором ам-

селитры, в который дозируется азотная кислота, также на верхнюю часть колонны пода-

ется технологическая вода для разбавления раствора. pH циркулирующего раствора

контролируется и регулируется в пределах от 2 до 3,5.

315

Очищенные газы отсасываются вентилятором и направляются по газоходу в вы-

тяжную трубу.

Очистка газов, содержащих фтор и окислы азота. Отходящие газы из отделе-

ния разложения апатитового концентрата и из отделения фильтрации нитрата кальция

(CN), содержащие в основном окислы азота (NOx), а также фтористые соединения, по-

ступают в нижнюю часть тарельчатого скруббера, где промываются циркулирующей очи-

щенной водой, поступающей из расходного резервуара очищенной промводы, для улав-

ливания HF, SiF4, NOx. Хемосорбцию водой можно описать следующими уравнениями:

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO;

SiF4 + H2O = SiO2 + HF;

2HF + SiF4 = H2SiF6.

pH циркулирующей очищенной воды низа колонны поддерживается в пределах от

1 до 2,5. Расход циркулирующей очищенной воды на низ колонны должен быть от 400

до 500 м³/ч.

Затем газы поступают в среднюю часть скруббера, которая также орошается цир-

кулирующей очищенной промводой. pH циркулирующей воды в средней части скруббера

контролируется и регулируется в пределах от 1,5 до 3,0. Расход циркулирующей воды в

средней части скруббера должен быть от 400 до 500 м³/ч.

Затем газы поступают в верхнюю часть тарельчатого скруббера. В верхней части

тарельчатого скруббера газы подвергаются окончательной очистке циркулирующей во-

дой. На верхнюю тарелку скруббера дозируется очищенная промвода с расходом от 4

до 5 т/ч.

Очищенные газы из верхней части скруббера вентилятором отходящих газов

направляются в вытяжную трубу отходящих газов.

Очистка газов, содержащих пыль СаСО3 и аммиак. Отходящие газы из сушки

карбоната кальция (СаСО3), содержащие аммиак, водяные пары и пыль СаСО3, направ-

ляются в скруббер отходящих газов сушилки СаСО3, состоящий из двух частей. В нижней

части скруббера газ промывается циркулирующим технологическим конденсатом с це-

лью улавливания пыли СаСО3.

Циркуляционный конденсат охлаждается водой в холодильнике циркулирующей

жидкости с целью отвода тепла конденсации водяных паров, содержащихся в газе.

В верхней части скруббера газ промывается циркулирующим раствором амсе-

литры, в который дозируется азотная кислота для обеспечения более полного улавли-

вания аммиака. В верхнюю часть скруббера подается также технологическая вода для

разбавления циркулирующего раствора с расходом 80-120 кг/ч. В циркулирующем рас-

творе поддерживается pH от 2,0 до 4,0.

Очищенный газ после скруббера отсасывается вентилятором отходящих газов су-

шилки СаСО3 и направляется в вытяжную трубу отходящих газов.

Выхлопная труба оборудована дренажем для отвода конденсата, содержащего

аммиачную селитру и пробоотборной точкой для отбора проб газа.

6.1.2.2.1.16 Очистка сточных вод

Очистка конденсата сокового пара. Технологический конденсат (конденсат со-

кового пара) из отделения упарки раствора амселитры, содержащий аммиак, поступает

316

в 1-й нагреватель конденсата, где подогревается до температуры не более 75 °C за счет

тепла очищенного конденсата.

Затем конденсат подается в верхнюю часть 1-й колонны отпарки конденсата на

4-ю тарелку, далее конденсат перетекает с тарелки на тарелку (всего 28 ситчатых таре-

лок, снабженных переливными устройствами, поддерживающими уровень конденсата

на тарелках), где аммиак отгоняется из конденсата за счет тепломассообмена с ПГС

барботирующего через слой конденсата на каждой тарелке. В процессе отпарки амми-

ака технологический конденсат, поступая с верхней части колонны в нижнюю, очищается

от аммиака, ПГС, проходя через кондесат, насыщается аммиаком. После 28-й ситчатой

тарелки конденсат поступает на «глухую» тарелку, откуда подается на кипятильник 1-й

колонны отпарки подогреваемый паром и поступает в нижнюю кубовую часть колонны,

ПГС поступает под глухую тарелку и далее в верхнюю часть колонны, проходя через

ситчатые тарелки. Температура конденсата в кубовой части колонны должна быть от

130 °C до 140 °C.

Очищенный конденсат выдается в 1-й сборник отходящих жидкостей для подачи

в участок нейтрализации промышленно-сточных вод.

Орошение верхней части колонны осуществляется циркулирующим конденсатом

при помощи оросительных насосов 1-й колонны отпарки из сборника флегмы 1-й ко-

лонны отпарки. Аммиак и водяной пар из верхней части колонны охлаждается оборотной

водой до температуры 120-130 °C в конденсаторе, где водяной пар частично конденси-

руется, и полученный конденсат поступает в сборник флегмы.

Из сборника флегмы технологический конденсат насосами подается на орошение

верхней части колонны на первую тарелку, а аммиак вместе с несконденсированными

водяными парами в состоянии ПГС, отделившись от конденсата в сборнике флегмы,

направляется в нейтрализаторы.

Очистка конденсата сокового пара (технологического конденсата) со стадии

упарки раствора нитроаммофоса осуществляется по аналогичной схеме.

Конденсат, содержащий аммиак и небольшое количество соединений фтора, по-

дается во 2-й нагреватель конденсата, где подогревается до температуры не более

75 °C за счет тепла очищенного конденсата выдаваемого из кубовой части колонны.

Затем конденсат подается в верхнюю часть 2-й колонны отпарки конденсата, где

аммиак отгоняется из конденсата за счет тепломассообмена с ПГС, проходящей через

конденсат на ситчатых тарелках.

Конденсат, поступающий от «глухой» тарелки средней части колонны, подогрева-

ется в кипятильнике 2-й колонны отпарки конденсата и поступает в кубовую часть 2-й

колонны отпарки конденсата. Температура конденсата на выходе из колонны должна

быть не более 140 °C.

Аммиак и водяные пары из верхней части колонны охлаждаются оборотной водой

до температуры не более 110 °C в конденсаторе, где водяной пар частично конденсиру-

ется, после чего поступает в сборник флегмы 2-й колонны отпарки.

Из сборника флегмы технологический конденсат оросительным насосом 2-й ко-

лонны отпарки подается на орошение верхней части колонны, а аммиак вместе с нескон-

денсированными водяными парами направляется в нейтрализаторы.

Часть очищенного конденсата из кубовой части колонны применяется в качестве

технологической воды.

317

Сборник сточных вод. Сборник сточных вод представляет собой заглубленное

железобетонное хранилище с двумя отсеками для раздельного сбора технологического

конденсата.

В первый отсек поступает конденсат после упарки раствора аммиачной селитры.

Во второй отсек поступает конденсат после упарки раствора нитроаммофоса.

Технологический конденсат после 1-й колонны отпарки конденсата с массовой

концентрацией аммонийного азота не более 0,09 г/дм³, нитратного азота не более

0,1 г/дм³и pH от 5 до 9 направляется на участок нейтрализации промышленно-сточных

вод. При превышении данных параметров конденсат подается в сборник сточных вод,

из которого насосом возвращается для использования в технологических целях или на

дополнительную очистку.

Конденсат после упарки нитроаммофоса и очистки его во 2-й колонне отпарки кон-

денсата с массовой концентрацией аммонийного азота не более 0,3 г/дм³, фтора не бо-

лее 0,012 г/дм³ и pH от 5 до 9 направляется через сборник насосами на участок нейтра-

лизации промышленно-сточных вод. При превышении данных параметров конденсат по-

дается в сборник, откуда насосом подается для использования в технологических целях

или на дополнительную очистку.

Очистка промывной воды. Проектом предусмотрена замкнутая система очистки

промывной воды, применяемой для промывки оборудования, емкостей, смывки полов.

После очистки вся промывная вода возвращается в процесс и используется для техно-

логических нужд.

6.1.3 Производство NK-удобрений

Калиевую селитру производят ОХК Уралхим, Филиал «Азот» АО «ОХК «УРАЛ-

ХИМ» в городе Березники и МХК «ЕвроХим» АО «Невинномысский Азот» г. Невинно-

мысск..

6.1.3.1 Производство нитрата калия из хлористого калия и нитрата натрия

Производство калиевой селитры состоит из следующих стадий (см. рисунок 6.15

и таблицу 6.7):

- растворение хлористого калия в растворе нитрата натрия;

- обменное разложение (конверсия);

- отделение хлористого натрия;

- первичная кристаллизация;

- вторичная кристаллизация;

- сушка калиевой селитры;

- упаковка калиевой селитры и погрузка;

- погрузка хлористого натрия;

- улавливание и конденсация паров после стадии конверсии;

- улавливание и конденсация паров после стадий кристаллизации;

- очистка запыленного воздуха.

Технологический процесс производства калиевой селитры конверсионным мето-

дом состоит из следующих стадий:

- Растворение хлористого калия в растворе нитрата натрия, фильтрация получен-

ного раствора.

318

Раствор нитрата натрия с массовой концентрацией NaNO3 не менее 280 г/дм³ по-

ступает периодически в сборник нефильтрованного раствора, из которого центробеж-

ным насосом подается в растворитель хлористого калия.

Хлористый калий поступает в гидротранспортер, захватывается раствором нит-

рата натрия, подаваемым насосом, и подается в растворитель. Растворитель хлори-

стого калия снабжен мешалкой.

Процесс растворения протекает при температуре раствора 80-90 °C, поддержи-

ваемой подачей пара в рубашку растворителя.

Приготовленный раствор хлористого калия и нитрата натрия из растворителя хло-

ристого калия центробежным насосом подается на фильтр-пресс для удаления механи-

ческих примесей. Отфильтрованный от механических примесей и шлама раствор хлори-

стого калия и нитрата натрия поступает в сборник фильтрованного раствора, где под-

держивается температура 40-90 °C за счет подачи пара в рубашку сборника.

Предусмотрена возможность накопления раствора нитрата натрия, раствора хло-

ристого калия и нитрата натрия в хранилищах щелоков.

- Обменное разложение (конверсия) хлористого калия и нитрата натрия в выпарном

аппарате.

Исходный раствор из сборника насосом непрерывно подается в выпарной аппарат

через распределительное кольцо с отверстиями, которое расположено в верхней части

сепаратора выпарного аппарата. В выпарном аппарате происходит процесс конверсии и

упаривания раствора с выделением в твердую фазу хлористого натрия.

Обменное разложение (конверсия) протекает по уравнению реакции:

NаNО3 + KCl = KNO3 + NаСl.

Фильтрованный раствор (исходный раствор) из сборника фильтрованного рас-

твора подается центробежным насосом в верхнюю часть выпарного аппарата, в котором

протекает процесс конверсии при температуре 120-138 °C и атмосферном давлении.

Исходный раствор перед поступлением в выпарной аппарат смешивается с ма-

точным раствором, который подается центробежным насосом из сборника маточного

раствора.

Выпарной аппарат представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат

переменного сечения, в средней части которого имеется отстойная камера, служащая

для вывода осветленного маточного раствора. Центральная труба в нижней части вы-

полнена в виде струйного насоса. Выпарной аппарат имеет два контура циркуляции:

внешний и внутренний. Внешний контур циркуляции обеспечивается принудительной по-

дачей раствора центробежным насосом из отстойной зоны выпарного аппарата через

трубное пространство выносной греющей камеры в центральную трубу выпарного аппа-

рата. Кинетическая энергия струи в центральной трубе аппарата преобразуется в стати-

ческий напор, обеспечивающий циркуляцию суспензии по замкнутому контуру внутри ап-

парата.

Раствор в выносной греющей камере нагревается до температуры 130-160 °C за

счет подачи пара в межтрубное пространство греющей камеры. Уравнительный сосуд

предназначен для обеспечения полной конденсации пара в выносной греющей камере.

Упаренный раствор (суспензия) с температурой 115-135 °C выводится из нижней

части сепаратора выпарного аппарата в сборник упаренного раствора, в котором под-

держивается температура 100-20 °C подачей пара в рубашку сборника.

319

Соковый пар, образующийся при испарении раствора в сепараторе выпарного ап-

парата, поступает в центробежную ловушку, предназначенную для улавливания капель

раствора, уносимых с соковым паром. Капли раствора отделяются и стекают в сборник

упаренного раствора, а соковый пар поступает в поверхностные конденсаторы. Очищен-

ные газы выбрасываются через общий воздушник в атмосферу. Конденсат сокового

пара после поверхностного конденсатора собирается в сборнике конденсата сокового

пара, откуда центробежным насосом подается на собственные нужды производства.

- Отделение выпавшего в осадок хлористого натрия от раствора калиевой селитры.

Для отделения выпавшего в осадок хлорида натрия суспензия, выходящая из ниж-

ней части сборника упаренного раствора, поступает на центрифуги.

Центрифуга представляет собой фильтрующую горизонтальную машину периоди-

ческого действия с ножевым срезом осадка. На стадии загрузки и центрифугирования

маточный раствор самотеком поступает в сборник упаренного раствора, в котором под-

держивается температура 95-110 °C подачей пара в рубашку сборника. На стадии про-

мывки кристаллы, отложенные на ситах центрифуг, промываются паровым конденсатом

или конденсатом сокового пара. Промывные воды самотеком поступают в сборник ма-

точного раствора, в котором поддерживается температура 70-100 °C.

На стадии выгрузки (среза) осадка кристаллы хлористого натрия после центрифуг

транспортируются винтовыми реверсивными питателями в бункеры хлористого натрия,

из которых транспортируются ленточными конвейерами в автотранспорт потребителя.

На стадии регенерации промывной раствор после промывки сит центрифуг само-

теком поступает в сборник раствора хлористого натрия, в котором разбавляется конден-

сатом сокового пара до массовой концентрации солей хлористого натрия не более

9,0 %, калиевой селитры не более 0,6 % и центробежным насосом откачивается в пром-

ливневую канализацию.

- Первичная кристаллизация калиевой селитры из раствора, растворение (рас-

парка) кристаллов калиевой селитры.

Маточный раствор калиевой селитры из сборника упаренного раствора центро-

бежным насосом подается в кристаллизатор первой ступени. Кристаллизатор по своей

конструкции и принципу работы аналогичен выпарному аппарату, только без греющей

камеры. Циркуляция раствора в кристаллизаторе первой ступени осуществляется цир-

куляционным насосом по замкнутой схеме: сепаратор кристаллизатора - циркуляцион-

ный насос - центральная труба - сепаратор кристаллизатора. В кристаллизаторе рас-

твор охлаждается до температуры 48 - 70 °C за счет самоиспарения под разрежением

0,087-0,090 МПа с образованием первичных кристаллов калиевой селитры.

Суспензия калиевой селитры выводится из нижней части сепаратора кристалли-

затора первой ступени в отстойники, откуда самотеком поступает на центрифуги, где

происходит отделение кристаллов от маточного раствора.

Маточный раствор калиевой селитры после центрифуги самотеком поступает в

сборник маточного раствора. Кристаллы калиевой селитры после центрифуги поступают

в распарник, в который подается промывной раствор калиевой селитры из сборника про-

мывного раствора центробежным насосом для растворения кристаллов калиевой се-

литры. В распарнике поддерживается температура раствора 95-115 °C подачей острого

пара.

При наработке калиевой селитры, обработанной раствором антислеживающей

добавки, вместо промывного раствора используется конденсат сокового пара.

320

Раствор калиевой селитры из верхней части распарника самотеком поступает в

сборник раствора калиевой селитры, в котором поддерживается температура 95-115 °C

подачей пара в рубашку сборника.

Соковый пар после кристаллизатора первой ступени поступает в поверхностный

конденсатор. Несконденсировавшиеся пары и очищенные отходящие газы последова-

тельно проходят через эжектор, конденсатор, вакуум-насос и выбрасываются в атмо-

сферу. Конденсат сокового пара собирается в сборники конденсата сокового пара.

- Вторичная кристаллизация калиевой селитры из раствора, промывка кристаллов

на центрифуге.

Раствор калиевой селитры из сборника раствора калиевой селитры центробеж-

ным насосом непрерывно подается в кристаллизатор второй ступени. Кристаллизатор

второй ступени представляет собой аппарат, снабженный двумя внутренними отстой-

ными зонами и центральной циркуляционной трубой. Осветленная суспензия, содержа-

щая мелкие кристаллы, выйдя из отстойных камер, через переливные сосуды поступает

на всас центробежного насоса, смешивается с исходным раствором калиевой селитры

и подается в сепаратор кристаллизатора второй ступени, в котором за счет самоиспаре-

ния под разрежением 0,087-0,095 МПа охлаждается до температуры 45-64 °C и пере-

насыщается по калиевой селитре.

Соковый пар после кристаллизатора второй ступени поступает в поверхностный

конденсатор. Несконденсировавшиеся пары и очищенные отходящие газы последова-

тельно проходят через эжектор, конденсатор, вакуум-насос и выбрасываются в атмо-

сферу. Конденсат сокового пара собирается в сборники конденсата сокового пара.

Часть потока суспензии из нижней части кристаллизатора второй ступени посту-

пает на центрифугу для отделения кристаллов калиевой селитры. В центрифуге проис-

ходит выделение кристаллов калиевой селитры из суспензии. Кристаллы калиевой се-

литры промываются паровым конденсатом. Отфугованная и промытая калиевая се-

литра из центрифуги винтовыми питателями подается в сушилку КС.

Вторичный маточный раствор после центрифуги самотеком поступает в сборник

маточного раствора, в котором поддерживается температура раствора 50-90 °C пода-

чей пара в рубашку сборника. Из сборника маточного раствора вторичный маточный рас-

твор центробежным насосом подается на переработку в кристаллизатор второй ступени

и в кристаллизатор первой ступени.

- Сушка калиевой селитры.

Сушка калиевой селитры осуществляется в сушилке КС. Сушилка КС представ-

ляет собой аппарат, разделенный перегородкой на две камеры, днище выполнено из

шпальтовой сетки.

Кристаллическая калиевая селитра винтовыми питателями подается через шлю-

зовый питатель во входную камеру сушилки КС. Высушенная калиевая селитра выгру-

жается через нижний шлюзовый питатель сушилки КС и ленточными конвейерами, ков-

шовыми ленточными элеваторами транспортируется на упаковку и погрузку в ж/д-ва-

гоны, автотранспорт или на склад.

Сушильным агентом в сушилке КС служит воздух. Воздух, засасываемый из атмо-

сферы, центробежными вентиляторами подается в трубное пространство подогрева-

теля воздуха, после которого поступает в сушилку КС. Воздух нагревается до темпера-

321

туры 120-190 °C подачей в межтрубное пространство подогревателя воздуха пара с дав-

лением 1,1-1,2 МПа. В трубопроводе перегретого пара в подогреватель воздуха поддер-

живается температура 220-240 °C.

- Очистка отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.

Запыленный воздух после сушилки КС проходит последовательно пылеуловитель

встречно закрученных потоков (ВЗП), промыватель и вентиляторами выбрасывается в

атмосферу с массовой концентрацией калиевой селитры не более 20 мг/м³. Пыль кали-

евой селитры, осажденная в пылеуловителе ВЗП, подается шлюзовым питателем на

ленточный конвейер.

Промыватель представляет собой вертикальную колонну с тремя ситчатыми и од-

ной отбойной тарелками. Очистка производится за счет противоточного взаимодействия

запыленного воздуха и орошающей жидкости. В качестве орошающей жидкости исполь-

зуется конденсат сокового пара, циркулирующий в системе. По мере насыщения про-

мывного раствора калиевой селитрой до удельного веса 1,10-1,15 г/см³ центробежным

насосом промывной раствор выводится в распарник. При наработке калиевой селитры

с антислеживающей добавкой промывной раствор сбрасывается в промливневую кана-

лизацию.

Пыль из поточно-транспортной системы и отделения упаковки вентиляторами за-

сасывается в виброциклоны. Очищенный в виброциклонах воздух с массовой концен-

трацией калиевой селитры не более 20 мг/м³ выбрасывается в атмосферу. Пыль калие-

вой селитры по мере накопления в нижней части виброциклонов под действием силы

тяжести выводится на ленточный конвейер и далее транспортируется в бункер калиевой

селитры.

- Вспомогательные стадии.

а) Использование конденсата.

Паровой конденсат из выносной греющей камеры выпарного аппарата поступает

в уравнительный сосуд. Из уравнительного сосуда паровой конденсат поступает в рас-

ширитель парового конденсата, в который также поступает паровой конденсат после по-

догревателя. Из расширителя паровой конденсат самотеком поступает в сборник паро-

вого конденсата. Из сборника паровой конденсат центробежным насосом подается: для

промывки на центрифуги; для приготовления содового раствора; для промывки выпар-

ных аппаратов, кристаллизатора первой ступени, кристаллизатора второй ступени при

плановых остановках; центробежными насосами подается на РОУ. Вторичный пар, об-

разующийся в результате вскипания в расширителе парового конденсата, направляется

в поверхностный конденсатор, где конденсируется и самотеком поступает в сборник па-

рового конденсата. Очищенные газы из поверхностного конденсатора через свечу вы-

брасываются в атмосферу. При загрязнении паровой конденсат направляется в сборник

конденсата сокового пара.

б) Обработка калиевой селитры раствором кондиционирующей добавки. Грохоче-

ние и дробление надситовой фракции калиевой селитры.

Для выпуска калиевой селитры марки А для нужд электровакуумной промышлен-

ности и марки СХ для сельского хозяйства в производстве предусмотрены установка

приготовления раствора кондиционирующей добавки для обработки калиевой селитры

и установка грохочения и дробления надситовой фракции калиевой селитры. В качестве

кондиционирующих добавок используются растворы сульфонола, галорила или PETRO

AG.

322

6.1.3.2 Производство нитрата калия конверсией хлорида калия нитратом ам-

мония

Производство нитрата калия по данной технологии организовано на АО «Невин-

номысский Азот» г. Невинномысск.

Для производства нитрата калия используется концентрированный раствор амми-

ачной селитры и кристаллический хлорид калия. На первом этапе хлорид калия раство-

ряется в горячей воде Полученный раствор хлорида калия перекачивается в резервуар

смеситель, где он смешивается с маточным раствором хлорида аммония, поступающим

с узла сепарации хлорида аммония. В резервуаре смесителе между нитратом аммония

и хлоридом калия происходит обменная обратимая реакция с образованием нитрата ка-

лия и хлорида аммония.

Из резервуара смесителя раствор направляется на узел кристаллизации нитрата

калия. Узел кристаллизации состоит из трех аппаратов: одного расширителя и двух кри-

сталлизаторов. В кристаллизаторах происходит испарение воды из раствора кристаллов

нитрата калия. Затем полученная суспензия направляется на узел сепарации нитрата

калия.

На узле сепарации раствор поступает в сгуститель, где происходит концентриро-

вание кристаллов нитрата калия. Затем концентрированный кристаллический шлам, с

содержанием твердого вещества около 40 %, подается в центрифугу для разделения.

Отделенный маточный раствор перетекает в резервуар маточного раствора, а кристал-

лический осадок направляется на узел промывки.

В промывочном резервуаре кристаллы смешиваются с маточным раствором, по-

ступающим из процесса рекристаллизации. Далее раствор поступает на узел сепарации,

где происходит разделение маточного раствора и кристаллического нитрата калия. По-

сле промывки чистота нитрата калия составит около 97 %.

Полученные кристаллы транспортируются в емкость для растворения и далее по-

лученный раствор направляется на узел рекристаллизации. Узел рекристаллизации со-

стоит из 4-х кристаллизаторов. Принцип работы кристаллизаторов такой же, как и у кри-

сталлизаторов основного производства. На установке рекристаллизации происходит ис-

парение воды, полученный концентрированный раствор направляется на узел сепара-

ции.

После отделения кристаллов на центрифуге от маточного раствора нитрат калия

с влагосодержанием 3,0-3,5 % транспортируется сушильно - охладительный аппарат.

После стадии сушки нитрат калия технического качества направляется на упаковку.

Маточный раствор, получающийся после отделения кристаллического нитрата ка-

лия, содержащий нитрат калия и хлорид аммония, смешивается с раствором нитрата

аммония в резервуаре-смесителе. Далее раствор, из резервуара смесителя поступает

на узел выпарки. После двухступенчатого испарения, концентрированный раствор с тем-

пературой 120 ⁰Сперекачивается на установку кристаллизации хлорида аммония.

Узел кристаллизации хлорида аммония состоит из одного расширителя и двух

кристаллизаторов. В кристаллизаторах происходит испарение воды из раствора с полу-

чением кристаллов хлорида аммония. Затем полученная суспензия направляется на

узел сепарации хлорида аммония. Маточный раствор после отделения кристаллов хло-

рида аммония направляется в резервуар смеситель на смешение с раствором хлори-

стого калия.

324

Таблица 6.7 - Описание процесса производства нитрата калия из нитрата натрия и хлорида калия

№

Подпроцесс, этап

Эмиссии

Входной поток

Выходной поток

Основное оборудование

подпроцесса

процесса

(наименование)

1.1

Раствор нитрата

Растворение

Исходный раствор конверсии,

Емкостное оборудование,

Глинистый шлам

натрия,

хлористого калия в

глинистый шлам

погрузочная машина,

Кристаллический

растворе нитрата

фильтр-пресс, насосы

хлорид натрия

натрия

1.2

Исходный раствор

Обменное

Суспензия, соковый пар

Выпарные аппараты,

конверсии, маточный

разложение

емкостное оборудование,

раствор

(конверсия)

насосы

1.3

Суспензия

Отделение хлори-

Раствор калиевой селитры,

Центрифуги, емкостное

стого натрия

кристаллы хлористого натрия,

оборудование

маточный раствор

1.4

Раствор калиевой се-

Первичная кристалли-

Раствор калиевой селитры,

Кристаллизатор, емкостное

литры, маточный рас-

зация

соковый пар, маточный рас-

оборудование, центрифуги,

твор

насосы

1.5

Раствор калиевой се-

Вторичная кристалли-

Кристаллы калиевой селитры,

Кристаллизатор, емкостное

литры, маточный рас-

зация

соковый пар маточный рас-

оборудование, центрифуги,

твор

насосы

1.6

Кристаллы калиевой

Сушка калиевой се-

Кристаллы калиевой селитры,

Сушилка КС, транспор-

селитры, воздух

литры

запыленный воздух

теры, элеватор

1.7

Кристаллы калиевой

Упаковка калиевой

Готовая продукция (упакован-

Фасовочная линия

селитры

селитры и погрузка

ная)

1.8

Кристаллы хлори-

Погрузка хлористого

Готовая продукция

Бункер, транспортеры

стого натрия

натрия

1.9

Соковый пар

Улавливание и кон-

Очищенные газы, конденсат

Центробежная ловушка,

денсация паров после

конденсаторы

стадии конверсии

Таблица 6.8 - Описание процесса производства нитрата калия из нитрата аммония и хлористого калия

№

Подпроцесс, этап

Эмиссии

Входной поток

Выходной поток

Основное оборудование

подпроцесса

процесса

(наименование)

Хлористый калий,

Прием сырья,

Хлористый калий, раствор

Емкостное оборудование,

раствор нитрата

хранение,

нитрата аммония

бункеры, дозаторы

аммония

дозирование

Хлористый калий

Растворение хлори-

Раствор хлористого калия

Емкостное оборудование

стого калия

Раствор хлористого

Смешение раствора

Раствор калиевой селитры и

Резервуар - смеситель

калия, раствор хло-

хлористого калия с

хлорида аммония

рида аммония и нит-

маточным раствором

рата аммония

хлорида аммония и

нитратом аммония

Раствор калиевой се-

Кристаллизация

Кристаллы нитрата калия в

Расширитель, кристалли-

литры и хлорида ам-

маточном растворе хлорида

затор

мония

аммония

5.1

Кристаллы нитрата

Отделение кристал-

Кристаллы калиевой селитры,

Центрифуга

калия в маточном

лов нитрата калия

маточный раствор хлорида

растворе хлорида ам-

аммония

мония

5.2

Маточный раствор

Смешение маточного

Раствор хлорида аммония и

Смеситель

хлорида аммония,

раствоа с нитратом

нитрата аммония

растовр нитрата ам-

аммония

мония

5.3

Раствор хлорида ам-

Выпарка

Раствор хлорида аммония и

Выпарная установка

мония и нитрата ам-

нитрата аммония, кристаллы

мония

хлорида аммония

5.4.

Раствор хлорида ам-

Кристаллизация хло-

Раствор хлорида аммония и

Кристаллизатор

мония и нитрата ам-

ристого аммония

нитрата аммония, кристаллы

мония, кристаллы

хлорида аммония

№

Подпроцесс, этап

Эмиссии

Входной поток

Выходной поток

Основное оборудование

подпроцесса

процесса

(наименование)

5.5.

Раствор хлорида ам-

Отделение кристал-

Кристаллы хлорида аммония,

Центрифуга

мония и нитрата ам-

лического хлористого

маточный раствор, содержа-

мония, кристаллы

аммония

щий хлорид аммония и нит-

хлорида аммония

рата аммония

5.6.

Влажные кристаллы

Сушка хлорида аммо-

Сухой кристаллический суль-

Сушилка

Пыль хлорида

хлорида аммония

ния

фат аммония

аммония

6.1

Кристаллы калиевой

Промывка калиевой

Суспензия кристаллов калие-

Емкостное оборудование

селитры

вой селитры

6.2.

Суспензия кристал-

Кристаллизация

Суспензия кристаллов калие-

Кристаллизаторы

лов калиевой се-

вой селитры

литры

Суспензия кристал-

Сгущение

Суспензия кристаллов калие-

Сгуститель

лов калиевой се-

вой селитры

литры

Суспензия кристал-

Отделение кристал-

Влажные кристаллы калиевой

Центрифуга

лов калиевой се-

лов нитрата калия

селитры

литры

Влажные кристаллы

Сушка

Сухая кристаллическая кали-

Сушильный аппарат

Пыль нитрата

калиевой селитры

евая селитра

калия

Сухая кристалличе-

Фасовка

Фасованный продукт

Оборудование фасовки

ская калиевая се-

литра

6.1.4 Производство сульфата калия

Сульфат калия производит Волховский филиал АО «Апатит».

Для производства сульфата калия (см. рисунок 6.17) используются следующие

компоненты:

- углекислая калийная соль - K2CO3 (поташ);

- серная кислота;

- экстракционная фосфорная кислота.

Поташ прибывает на предприятие в полувагонах и разгружается на склад сырья.

На складе сырья готовится суспензия поташа в воде и перекачивается в приемный бак

поташного раствора.

Серная кислота поступает в железнодорожных цистернах и системой разгрузки

откачивается в приемный сборник.

Процесс нейтрализации осуществляется в реакторе-нейтрализаторе, в который

подаются поташный раствор и серная кислота. Для ускорения реакции между компонен-

тами осуществляется перемешивание реакционной массы при помощи мешалки и цир-

куляционного насоса. В ходе смешения компонентов в реакторе происходит реакция

нейтрализации карбоната калия серной кислотой с образованием пульпы сульфата ка-

лия и углекислого газа.

Выделяющийся в ходе реакции газ с парами воды удаляется в атмосферу после

очистки в пенном абсорбере, в котором улавливаются и нейтрализуются брызги серной

кислоты.

Пульпа из реактора-нейтрализатора направляется в емкость, из которой перека-

чивается в отделение сушки, где при подаче пульпы в БГС происходит грануляция и

сушка продукта.

Сушка осуществляется горячими топочными газами, полученными при сжигании

природного газа.

Высушенный продукт выходит из СБ и подается элеватором на двухситный грохот

для рассева. Крупный продукт с верхнего сита направляется в дробилку и после дроб-

ления снова поступает на рассев. Мелкий продукт с грохота направляется в бункер за-

тарки в мягкие контейнеры типа биг-бэг.

Средняя фракция с грохота проходит дополнительный рассев. Готовый продукт

затаривается в полимерные контейнеры типа биг-бэг. Контейнеры перемещаются на

склад готовой продукции и отгружаются потребителю.

Газ от аппарата БГС проходит предварительную очистку от пыли в циклоне и да-

лее поступает в систему мокрой очистки, состоящую из аппарата «Вентури» с брызго-

уловителем и баком оборотной пульпы. Пыль из циклона направляется в бункер мелкой

фракции.

Очищенные от пыли газы выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу.

Порошковый продукт, выходящий из БГС, поступает на рассев. После дробления

крупных кусков и пересева мелкий продукт затаривается в мягкие контейнеры и выво-

зится на склад.

Работа мокрой газоочистки аналогична работе при получении гранулированного

продукта.

331

Таблица 6.9 - Описание процесса получения сульфата калия

№

Эмиссии

подпроцес

Вход

Подпроцесс

Выход

Основное оборудование

(наименование)

са

1.1

K2CO3, H2SO4

Прием сырья и хранение

K2CO3, H2SO4

Емкости с

сырья

перемешивающими

H3PO4

устройствами, грейферный

кран

H2O

1.2

H2SO4

Нейтрализация

K2SO4-пульпа

Реактор-нейтрализатор,

Пары кислоты,

K2CO3, H3PO4

баки пульпы (2 шт.)

брызги

1.3

K2SO4-пульпа

Грануляция, сушка

K2SO4-удобрение

Горелка с топкой, вентиля-

тор, БГС

1.4

K2SO4-удобрение

Рассев, дробление

K2SO4-удобрение

Грохот, дробилка

1.5

K2SO4-удобрение

Кондициони-рование

K2SO4-удобрение

Сборник кондиционирующей

смеси

1.6

K2SO4-удобрение

Хранение и отгрузка гото-

K2SO4-удобрение

Бункер готового продукта,

вого продукта

фасовочная машина

1.7

Кислые газы, брызги кис-

Очистка отходящих газов

Очищенный воздух

Пенный абсорбер, вентиля-

Кислые газы,

лоты

от стадии нейтрализации

тор

брызги кислоты

1.8

Пыль готового продукта,

Очистка отходящих газов

Очищенный воздух

Циклон, труба «Вентури»,

влага, дымовые газы

от стадии грануляции и

брызгоулови-тель, бак мок-

сушки

рой газоочистки, хвостовой

вентилятор (2 шт.)

6.1.5 Производство сульфата аммония

6.1.5.1 Производство сульфата аммония из сульфатных щелоков -

отходов от производства капролактама

Сульфат аммония по данной технологической схеме производят Кемеровское

АО «Азот»; ПАО «КуйбышевАзот», ОХК «Щекиноазот».

Исходным сырьем для производства кристаллического сульфата аммония явля-

ется раствор, получающийся в процессе производства капролактама на стадиях оксими-

рования и экстракции, с содержанием 35 % ÷ 42 % сульфата аммония.

Технологический процесс включает следующие основные стадии:

1) Получение рабочего раствора путем смешения маточного раствора с исходным

раствором сульфата аммония.

2) Выпаривание раствора сульфата аммония (под атмосферным или избыточ-

ным давлением) в предварительных испарителях.

3) Выпаривание и кристаллизация сульфата аммония под вакуумом в испарите-

лях-кристаллизаторах.

4) Очистка сокового пара.

5) Отделение кристаллов сульфатов аммония от маточного раствора на центри-

фугах.

6) Сушка кристаллов сульфата аммония в сушилках КС и подача готового про-

дукта на склад.

Блок-схема основных потоков представлена на рисунке 6.18. В таблице 6.10 при-

ведено описание процесса получения сульфата аммония.

Рисунок 6.18 - Блок-схема получения кристаллического сульфата аммония из

сульфатных щелоков, отходов производства капролактама

334

Таблица 6.10 - Описание процесса получения сульфата аммония

№

Эмиссии

Основное

подпроцесс

Вход

Подпроцесс

Выход

(наименование

оборудование

)

1.1

Раствор

Прием и

Раствор

Емкости

сульфата

хранение

сульфата

аммония

сырья

аммония

1.2

Раствор

Выпаривани

Насыщенный

Испаритель

NH3

сульфат

раствор

аммония

сульфата

аммонния

1.3

Насыщенный

Выпаривани

Суспензия

Испаритель-

раствор

кристаллов

кристаллизато

сульфата

аммонния

аммония в

насыщенном

растворе

сульфата

амомния

1.4

Суспензия кри-

Отделение

Сульфат аммо-

Центрифуги

NH3

сталлов суль-

кристаллов

ния кристалли-

фата аммония в

сульфата

ческий влажный

насыщенном

аммония от

растворе суль-

маточного

фата амомния

раствора

1.5

Сульфат аммо-

Сушка кри-

Сульфат аммо-

Сушилка

NH3

ния кристалли-

сталлов

ния кристалли-

ческий влажный

ческий

1.6

Сульфат аммо-

Хранение го-

Сульфат аммо-

ния кристалли-

тового про-

ния кристалли-

ческий

дукта

ческий

1.7

Сульфат аммо-

Отгрузка го-

Сульфат аммо-

ния кристалли-

тового про-

ния кристалли-

ческий

дукта

ческий

Рабочий раствор готовится путем смешения «свежего» раствора сульфата аммо-

ния и циркулирующего маточного раствора, поступающего со стадии центрифугирова-

ния. Для нейтрализации свободной серной кислоты в рабочем растворе сульфата ам-

мония и снижения содержания свободной кислоты в готовом продукте ниже 0,05 %, ис-

пользуется аммиачная вода.

Рабочий раствор перед поступлением на стадию выпаривания и кристаллизации

нагревается в подогревателе до температуры не выше 90 °C конденсатом пара.

335

Подогретый раствор с содержанием 35 % ÷ 42 % сульфата аммония из напорной

емкости поступает самотеком в предварительные испарители, состоящие из выносных

подогревателей и испарителей.

Выпаривание раствора сульфата аммония производится в испарителях под избы-

точным давлением соковых паров. Циркуляция раствора сульфата аммония осуществ-

ляется за счет разности температур раствора в верхней и нижней части аппарата. В вы-

носных подогревателях происходит нагрев рабочего раствора паром, подаваемым в

межтрубное пространство, с температурой не более 125 °C.

Образующийся в процессе испарения соковый пар поступает на очистку от капель

раствора и паров аммиака в скрубберы, а затем в межтрубную часть в качестве тепло-

носителя испарителей кристаллизаторов. В результате испарения воды содержание

сульфата аммония повышается до 50 % ÷ 51,5 % и достигается состояние насыщения.

Выпаривание и кристаллизация сульфата аммония под вакуумом производится в

испарителях-кристаллизаторах.

Насыщенный раствор с содержанием сульфата аммония 50 % ÷ 51,5 % и темпе-

ратурой не более 125 °C из предварительного испарителя самотеком поступает в ниж-

нюю часть испарителей-кристаллизаторов. Вакуум в системе испарителей-кристаллиза-

торов создается за счет конденсации соковых паров в кожухотрубных конденсаторах и

отсоса несконденсировавшихся паров и газов с помощью водокольцевых вакуум-насо-

сов.

Выпаривание и кристаллизация сульфата аммония под вакуумом имеет следую-

щие преимущества:

- имеется возможность использовать тепло сокового пара после предварительного

испарителя;

- достигается уменьшение количества растворенного сульфата аммония в маточ-

ном растворе за счет снижения температуры процесса.

Испаритель-кристаллизатор представляет собой вертикальный цилиндрический

аппарат со встроенным трубчатым подогревателем, имеющим центральную циркуляци-

онную трубу. Нагрев раствора в подогревателе до температуры 55 °C ÷ 85 °C происхо-

дит за счет утилизации тепла соковых паров, поступающих с I ступени выпаривания.

В результате нагрева раствора в подогревателе происходит циркуляция раствора

снизу аппарата вверх по трубам в испарительную часть аппарата, где часть воды из рас-

твора испаряется, а образовавшийся пересыщенный раствор по центральной трубе воз-

вращается в нижнюю часть аппарата, являющуюся основной зоной роста кристаллов.

Крупные кристаллы осаждаются в нижней конусной части испарителей-кристаллизато-

ров и по наклонному трубопроводу выводятся в барометрические кристаллоприемники

с мешалками. Образовавшийся в результате выпаривания раствора сульфата аммония

в испарителях-кристаллизаторах соковый пар поступает на очистку от капель раствора

сульфата аммония и паров аммиака в скруббер.

Суспензия с общим содержанием кристаллов сульфата аммония 50 % ÷ 55 % объ-

емных из испарителя-кристаллизатора через барометрический спуск поступает в кри-

сталлоприемник и далее на стадию фугования. Отделение кристаллов от маточного рас-

твора производится на горизонтальных фильтрующих центрифугах с пульсирующей вы-

грузкой осадка.

Кристаллы сульфата аммония после центрифуг с содержанием влаги не более

1,5 % подаются на сушку в сушилку КС. Отделенный от кристаллов маточный раствор

336

после центрифуг поступает в сборник рабочего раствора, где перемешивается со све-

жим раствором сульфата аммония и снова возвращается в цикл выпаривания и кристал-

лизации сульфата аммония.

Сушка кристаллов сульфата аммония производится топочными газами с темпера-

турой не выше 190 °C. Топочные газы образуются в результате смешивания продуктов

сгорания природного газа в камере горения с избытком воздуха.

Сушка кристаллов сульфата аммония может также осуществляться горячим воздухом,

подогретым в калорифере за счет тепловой энергии водяного пара до температуры не

более 145 °C

Для охлаждения кристаллов сульфата аммония перед подачей его на склад в су-

шилках предусмотрена зона охлаждения, куда подается воздух.

Отработанные топочные газы после сушилки проходят очистку от унесенного

сульфата аммония в двухступенчатой пылеулавливающей установке. Первой ступенью

является циклонная батарея. Вторая ступень состоит из центробежного вентилятора

мокрой очистки и циклонного отделения мокрой очистки.

6.1.5.2 Производство гранулированного сульфата аммония из

кристаллического методом компактирования

Сульфат аммония по данной технологической схеме производит ООО «СП «Гра-

ниферт», ПАО «КуйбышевАзот».

Исходным сырьем для производства гранулированного сульфата аммония явля-

ется кристаллический продукт, получающийся при переработке сульфатных щелоков,

отходов производства капролактама.

Технологический процесс включает следующие основные стадии:

1) Прием исходного сырья - кристаллического сульфата аммония и антислежи-

вающего реагента.

2) Дробление кристаллического продукта в молотковой мельнице.

3) Гомогенизация и смачивание дробленого сульфата аммония водой в смеси-

теле.

4) Получение плитки сульфата аммония в компакторе - двухвалковом прессе.

5) Дробление плиток сульфата аммония в молотковой мельнице.

6) Классификация дробленого сульфата аммония на 3 фракции: более 5 мм, от 2

до 5 мм (товарная фракция) и менее 2 мм.

7) Скругление острых краев частиц товарной фракции в абразивном барабане.

8) Контрольная классификация на 2 фракции: более 2 мм (товарная) и менее 2

мм.

9) Кондиционирование гранул в барабане антислеживающим реагентом.

10) Фасовка готовой продукции.

11) Очистка газов от пыли.

Блок-схема основных потоков представлена на рисунке 6.19.

337

Рисунок 6.19 - Схема получения гранулированного сульфата аммония методом компак-

тирования

Кристаллический сульфат аммония предварительно очищается от железосодер-

жащих инородных тел с помощью магнитного сепаратора, затем подается на ленточный

весовой дозатор. Дозированный кристаллический продукт далее подается на измельче-

ние в молотковую мельницу откуда дробленый продукт поступает в смеситель для гомо-

генизации и смачивания продукта водой для улучшения свойств компактирования.

Из смесителя сырье поступает в валковый пресс. Двух валковый пресс (компак-

тор) предназначен для получения плитки сульфата аммония. Валковый пресс состоит из

двух вращающихся валков: один жестко зафиксирован, второй - плавающий, который

может перемещаться. Плавающий вал прижимается к фиксированному с помощью гид-

равлических цилиндров, работающих от гидропривода. Для обеспечения стабильного

функционирования производства, валковый пресс получает избыточное количество ма-

териала, регулируемое задвижкой.

Спрессованный в плитку сульфат аммония из пресса поступает на стадию первич-

ного дробления в молотковую мельницу где измельчается до фракции менее 30 мм.

Дробленый сульфат аммония направляется на стадию классификации в вибрационный

двухситный грохот. В процессе грохочения материал делится на 3 фракции: более 5 мм,

от 2 до 5 мм и менее 2 мм. Крупная фракция с размером более 5 мм (верхний продукт

грохота) направляется на измельчение в молотковую дробилку откуда подается на сме-

шение с дробленым продуктом после валкового пресса и снова направляется на стадию

классификации.

Мелкие частицы менее 2 мм (нижний продукт грохота) направляются в смеситель

для гомогенизации и смачивания водой.

Гранулят размером 2-5 мм (средний продукт грохота) направляется в абразивный

барабан для скругления острых краев частиц после дробления (полировка). Далее про-

дукт поступает в грохот готовой продукции где происходит сортировка сырья на 2 фрак-

ции. Первая фракция с размером гранул менее 2 мм направляется в голову процесса.

338

Вторая фракция с размером зерна более 2 мм подается в барабан для обработки анти-

слеживающим реагентом, предотвращающим слеживание продукта во время транспор-

тировки и хранения. В качестве антислеживающего реагента используется жидкость, со-

стоящая из смеси масел и поверхностно-активных веществ. Для лучшего распределения

и нанесения на большую площадь антислеживатель подается в барабан через пневмо-

форсунку. Гранулированный сульфат аммония направляется на фасовку в биг-бэги. Упа-

кованные биг-бэги отгружаются в автотранспорт или железнодорожные вагоны.

Установка компактирования оборудована системой обеспыливания для сбора об-

разующейся в результате обработки пыли. Система аспирации (фильтрации) воздуха от

пыли сульфата аммония используется для уменьшения производственных расходов, а

также для снижения уровня выбросов в атмосферу. Система состоит из пылеулавлива-

ющей камеры и вентилятора отработанного воздуха. Весь мелкий материал, образую-

щийся в процессе гранулирования и собранный в пылеулавливающей камере возвра-

щается в технологический процесс.

6.1.5.1 Производство кристаллического сульфата аммония методом

реакционной кристаллизации.

Сульфат аммония по данной технологической схеме производит АО «Апатит» г.

Череповец. Проектная производительность по готовому продукту - 37,5 т/ч, 300 тыс. т в

год.

Производство кристаллического сульфата аммония осуществляется путем нейтра-

лизации серной кислоты газообразным аммиаком и кристаллизации сульфата аммония

из получаемого раствора в вакуумном кристаллизаторе.

Технологический процесс производства кристаллического сульфата аммония со-

стоит из следующих стадий:

1. Испарение жидкого аммиака

2. Нейтрализация серной кислоты газообразным аммиаком и кристаллизация суль-

фата аммония в вакуумном кристаллизаторе

3. Отделение кристаллов сульфата аммония в гидроциклоне и на центрифуге

4. Сушка кристаллов нагретым воздухом в аппарате "кипящего" слоя (КС)

5. Охлаждение кристаллов в аппарате КС

6. Очистка отходящих газов в циклонах и скруббере.

7. Передача продукта на склад

Жидкий аммиак со склада подаётся в испаритель аммиака. Испаритель аммиака

является аппаратом с естественной циркуляцией, состоящим из двух параллельно ра-

ботающих теплообменников, испарителя аммиака и расширительного сосуда. Жидкий

аммиак испаряется в результате теплообмена с водно-гликолевым раствором.

Газообразный аммиак после испарителя и концентрированная серная кислота и по-

даются на линию внешней рециркуляции вакуум-кристаллизатора, где происходит реак-

ция:

2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 + 1180 кДж/моль,

2NH4OH + H2SO4 → (NH4)2SO4 + 2H2O + 798,24 кДж/моль.

339

Ввод серной кислоты и газообразного аммиака осуществляется во внешний контур

кристаллизатора, циркуляционный насос осуществляет циркуляцию полученного рас-

твора обратно в нижнюю часть кристаллизатора.

С помощью внутреннего циркуляционного насоса раствор полученного сульфата

аммония смешивается с большим внутренним циркуляционным потоком. Конструкция и

габариты кристаллизатора определяют формирование крупных однородных кристал-

лов.

Избыточное тепло отводится из кристаллизатора как тепло испарения воды.

Образующийся в кристаллизаторе пар конденсируется в поверхностном конденса-

торе охлаждающей водой. Неконденсируемые инертные газы и дополнительный воздух

удаляются с помощью пароэжекторных насосов. Смесь сжатого воздуха и расширенного

пара поступает на очистку в орошаемый скруббер.

Пульпа сульфата аммония из кристаллизатора предварительно концентрируется в

гидроциклоне и далее подается в центрифугу, где кристаллы отделяются от маточного

раствора.

Маточный раствор с гидроциклона и центрифуги поступает в емкость для раство-

рения, куда также поступает технологический конденсат, абсорбционная жидкость и

пыль с циклонов. Полученный раствор направляется обратно в кристаллизатор.

Влажный кристаллический продукт подается из центрифуги в «сушилку кипящего»

слоя (КС), где кристаллы сульфата аммония просушиваются потоком нагретого воздуха.

Воздух подается либо из атмосферы, либо циркулирует от вытяжки холодильника кипя-

щего слоя. Поток воздуха нагревается в калорифере паром до требуемого значения тем-

пературы на входе в сушилку.

После сушилки выхлопные газы проходят через циклон сушилки и скруббер. Улов-

ленные в циклоне кристаллы сульфата аммония подаются на растворение в сборник

маточного раствора.

Осушенные кристаллы охлаждаются в холодильнике кипящего слоя воздухом, по-

даваемым вентилятором из атмосферы. Основная часть подогретого в холодильнике

воздуха направляется на рецикл через циклон на всасывающий патрубок вентилятора

сушки, а меньшая часть сбрасывается в скруббер.

Осушенные и охлаждённые кристаллы сульфата аммония направляются на склад.

Орошение скруббера «мокрой» очистки осуществляется технологическим конден-

сатом. Для улавливания аммиака предусматривается подача небольшого количества

серной кислоты в абсорбционную жидкость.

Стоки от производства сульфата аммония перерабатываются в производстве ми-

неральных удобрений.

Данную технологию отличают большая единичная мощность производства на ос-

нове современной технологии с высоким уровнем оснащения системами автоматизации

и управления; низкие удельные затраты энергоресурсов; низкие удельные выбросы.

340

6.1.6 Производство водорастворимых NPK удобрений путем дробления и

последующего механического смешивания сухих однокомпонентных или

сложных минеральных удобрений с соблюдением различных заданных

соотношений N:P:K

Производимая продукция: NPK удобрения различных марок в том числе: для ма-

рок

20:20:20+МЭ,

18:18:18+3MgO+МЭ,

15:15:30+1,5MgO+МЭ,

13:40:13+МЭ,

12:8:31+2MgO+МЭ, 6:14:35+2MgO+МЭ и других марок.

1. Прием и снабжение установки сырьем.

Сырье, упакованное в биг-бэги и мешки, поставляется авто- и железнодорожным

транспортом, разгрузка которого осуществляется погрузчиком и доставкой на склад.

Сырье доставляется из склада к растаривателям.

Растаренное сырье поступает в приемные бункера.

2. Дозирование и измельчение сырья.

Дозаторы, установленные под бункерами, обеспечивают подачу необходимого ко-

личества каждого вида сырья весовые дозаторы или бункрные весы. Необходимая доза

каждого вида сырья взвешивается и дозируется в автоматическом режиме в соответ-

ствии с заданным рецептом.

После взвешивания, смесь сырья поступает в расходный бункер и далее на из-

мельчение в валковую дробилку (стадия измельчения может быть исключена), после ко-

торой измельченное сырьё поступает в приемный бункер. Сырье с вторичными пита-

тельными веществами (микроэлементы и т.п.) также подается в смеситель.

3. Смешение.

После измельчения (при необходимости) основное сырье из приемного бункера с

помощью шнекового транспортера подается в смеситель, где интенсивно перемешива-

ется вместе с загруженными в смеситель сырьем с вторичными питательными веще-

ствами и микроэлементами. Смешение происходит за счет вращения смесительной ка-

меры и вращения лопастной мешалки. Готовый продукт высыпается в промежуточный

бункер, оснащенный тремя весовыми ячейками и виброустройством.

4. Фасовка и складирование продукта.

Далее продукт подается в фасовочные системы. Фасовочные системы являются

полностью автоматическими и укомплектованы автоматической станцией укладки меш-

ков на поддон и обмотки паллет стрейч-пленкой.

Упакованные паллеты с мешками перевозятся погрузчиками на склад готовой про-

дукции.

5. Система аспирации.

Установка оснащена общей аспирационной системой для пылящего оборудова-

ния и узлов пересыпок, состоящая из рукавного фильтра и встроенного вентилятора.

Уловленная пыль собирается в переносную тару и возвращается обратно в технологи-

ческий процесс или в цех удобрений. На рукавном фильтре установлен сигнализатор

максимального уровня. Регенерация фильтра осуществляется импульсной продувкой

сжатым воздухом.

342

Прием сырья

Выход в

атмосферу

Дозирование

компонентов

Очистка газов

Пыль

Измельчение

сырья

Пыль

Смешение

Фасовка

Хранение

Рисунок 6.20 - Производство водорастворимых NPK удобрений путем дробления и по-

следующего механического смешивания сухих однокомпонентных или сложных минеральных

удобрений

6.1.7 Удобрения водорастворимые (МАФ водорастворимый, технический,

кормовой, удобрение фосфорно-калийное PK 5:55, тукосмеси

водорасторимые, комплексные водорастворимые удобрения и др.) по

схеме с очисткой фосфатов аммония

6.1.7.1. Процесс производства очищенного моноаммонийфосфата состоит из сле-

дующих основных стадий:

1) Прием сырья.

2) Нейтрализация ЭФК газообразным аммиаком в трубчатом реакторе и отстаива-

ние пульпы МАФ.

3) Основная фильтрация фосфатной пульпы от нерастворимого осадка.

4) Контрольная фильтрация фосфатной пульпы от нерастворимого осадка.

5) Выпаривание фильтрата моноаммонийфосфата.

6) Кристаллизация моноаммонийфосфата в вакуум-кристаллизаторах.

7) Отделение кристаллов МАФ в центрифугах.

8) Сушка моноаммонийфосфата в сушильном барабане.

343

9) Охлаждение готового продукта.

10) Рассев готового продукта.

11) Фасование готового продукта в клапанные мешки по 25 кг, складирование и

погрузка их в вагоны и в автомашины.

12) Фасование готового продукта в специализированные контейнеры из полипро-

пиленовой ткани (биг-бэги) и погрузка их в вагоны и в автомашины.

Рисунок 6.21 - Процесс производства очищенного моноаммонийфосфата

6.1.7.2. Процесс производства тукосмесей различных марок и удобрения ком-

плексного водорастворимого различных марок состоит из следующих основных стадий:

1) Прием сырья (калийной и аммиачной селитры, калия хлористого, карбамида,

магния сернокислого, кондиционирующей добавки, микроэлементов и др.).

2) Смешение компонентов удобрений в определённых соотношениях.

3) Фасование готового продукта в клапанные мешки по 25 кг, складирование и по-

грузка их в вагоны или в автомашины.

6.1.7.3. Процесс производства удобрения фосфорно-калийного марки PK 5:55

Процесс производства удобрения комплексного водорастворимого состоит из сле-

дующих основных стадий:

1) Прием сырья (калийной и аммиачной селитры, калия хлористого, карбамида,

магния сернокислого, кондиционирующей добавки, микроэлементов и др.).

2) Смешение компонентов удобрений в определённых соотношениях.

3) Фасование готового продукта в клапанные мешки по 25 кг, складирование и по-

грузка их в вагоны или в автомашины.

Калий хлористый самосвалом выгружается в приемный бункер, оборудованный

вибратором и ворошителем, которые обеспечивают полное его освобождение. Из бун-

кера калий хлористый системой ленточных конвейеров и элеватора подается в прием-

ный бункер. Из бункера калий хлористый ленточным весовым дозатором и конвейером

подаётся в шаровую мельницу.

Аммофос или диаммофоска поставляются в мягких контейнерах разовых (МКР) и

ссыпается в приемный бункер.

По мере использования удобрение насыпью подается в приемный бункер и далее

на размол.

344

«Сильвин» поступает в шаровую мельницу. В мельнице «сильвин» с добавками

перетирается мелющими телами, в процессе измельчения он нагревается. Температура

порошка на выходе из мельницы не должна быть более 190 ⁰С.

Ленточными дозаторами «сильвин», аммофос или диаммофоска могут пода-

ваться в шнек подачи и далее в мельницу. Мелкая фракция из мельницы ссыпается в

шнековый конвейер.

Гранулометрический состав смеси после измельчения контролируется аналити-

ческим способом.

Из мельниц нагретый молотый продукт поступает в шнековый конвейер и далее

через шлюзовой питатель поступает в пневмоклассификатор.

Пылевоздушная смесь из мельницы с помощью вентилятора поступает в циклон,

установленный перед вентилятором, воздух подается далее для очистки в цик-лоны.

В пневмоклассификаторе происходит отделение крупной фракции (более 160

мкм), не пригодной для грануляции, которая снова возвращается на помол.

Пригодный порошок (размером менее 160 мкм) потоком воздуха транспортиру-

ется в циклоны, где он отделяется от воздуха и собирается в бункере циклонов.

Из бункера порошок шлюзовым питателем дозируется и далее направляется в та-

рельчатый гранулятор.

Приготовление грануляционной добавки - 20 % раствора хлористого калия, при-

меняемого для исключения пористости гранул, производится из раствора, посту-паю-

щего из системы мокрой очистки газов. При необходимости в этот может подаваться

«сильвин» и другие сухие добавки. Приготовленная грануляционная жидкая добавка из

бака подается на тарельчатый гранулятор, где распыляется через 7 форсунок на шихту.

Твердые компоненты - ретур и молотый «сильвин» (далее шихта) - подаются в

гранулятор с помощью шнекового питателя в необходимом количестве. Грануляционная

добавка распыляется сверху на шихту через форсунки, установленные со стороны за-

грузки твердых компонентов.

Мелкие частицы направляются в зону орошения скребком. Крупные частицы пе-

рекатываются по поверхности тарелки и, достигнув определенного размера, вы-гружа-

ются из нее через борт, а мелкие под действием центробежной силы направля-ются в

зону подачи твердых компонентов и зону орошения для дальнейшего агломе-рирования.

Таким образом в грануляторе происходит и классификация гранул.

При вращении диска гранулятора грануляционная добавка распыляется на сухую

шихту равномерно сверху. При этом гранулы шихты многократно обволакива-ются рас-

твором.

В результате увлажнения гранул шихты происходит их увеличение в размере и

окатывание.

В нижнюю часть корпуса гранулятора вмонтирован комкодробитель, который при

постоянном вращении его пластин разрушает агломераты шихты, поднимающиеся в

верхнюю часть вращающейся тарелки. Паровоздушная смесь и пыль, образовавшиеся

внутри гранулятора, отводятся на очистку в циклон.

Сушка влажных гранул, поступающих из гранулятора, производится в сушильном

аппарате кипящего слоя. Процесс сушки происходит за счёт тепла топочных газов, по-

лучаемых при сжигании природного газа в газовой топке Воздух для сжигания природ-

ного газа подаётся в газовую топку вентилятором.

345

Сушка гранул ведётся с таким расчётом, чтобы на выходе из сушильного аппа-

рата получить продукт с температурой от 120 °C до 160 °C и с массовой долей влаги не

более 0,5 %.

Температура продукта в сушильном аппарате регулируется мощностью горелки.

Топочные газы движутся в сушильном аппарате через слой продукта. На входе в сушиль-

ный аппарат температура топочных газов не должна превышать 550 °C. В зазгрузочном

участке расположен комкодробитель для разрушения крупных комков более 40 мм, ко-

торые могут передвигаться внутри слоя продукта.

Процесс сушки связан с выделением значительного количества пыли, паров во-

ды, которые отсасываются из сушильного аппарата, и по газоходу направляются в си-

стему абсорбции для очистки от пыли.

Высушенные гранулы подаются на рассев.

Классификация гранул, выходящих из сушильного аппарата, производится на виб-

рационных грохотах.

На вибрационных грохотах гранулы рассеиваются на три фракции:

- крупная фракция - более 5,0 мм;

- товарная фракция от 2,0 до 5,0 мм;

- мелкая фракция до 2,0 мм.

Гранулометрический состав может быть изменен в соответствии с условиями до-

говора поставки.

Крупная фракция из грохота может направляться на дробилку и далее может по-

даваться обратно в гранулятор или на рассев. Мелкая фракция направляется в грануля-

тор.

Товарная фракция из грохота направляется на склад готового продукта или при

помощи плужкового сбрасывателя, установленного на ленточном конвейере, направ-ля-

ется непосредственно в бункера готового продукта отделения погрузки.

Топочные газы из сушильного аппарата и паровоздушная смесь из гранулятора,

содержащие пыль удобрения и пары, проходят предварительную очистку от пыли в ба-

тарейном циклоне. Очищенные от пыли паровоздушная смесь и дымовые газы подаются

на 2 ступень очистки в абсорберы.

Запыленные газы, выделяющиеся из оборудования отделений классификации и

дробления, дообработки, погрузки готового продукта, пройдя предварительную очистку

в циклонах, подаются вентиляторами на очистку от пыли удобрения на установку мок-

рого пылеулавливания абсорбер «Вентури».

Капельно-воздушная смесь из трубы «Вентури» попадает в брызгоотделитель, от-

куда очищенный воздух через выхлопную трубу выбрасывается в атмосферу, а жидкость

собирается в нижней части брызгоотделителя. Для постоянного обновления циркуляци-

онной жидкости в бак через расходомер подаётся речная вода. Подача воды стабилизи-

руется автоматически. Избыток орошающей жидкости, содержащей растворенную пыль

удобрения, из брызгоотделителя выводится для дальнейшего использования в произ-

водстве.

Обработка готового продукта кондиционирующими добавками осуществляется

перед отгрузкой его потребителю. Продукт из цеха подаётся в отделение погрузки, где в

разрыве между ленточными конвейерами установлен аппарат омасливатель тарельча-

того типа, на котором продукт обрабатывается кондиционирующей добавкой (антисле-

346

6.1.8 Производство калийно-магниевого удобрения (калимаг, калимаг с

сульфатом натрия)

Прием хлористого калия в вагонах, прием порошка магнезитового каустического и

сульфата натрия в биг-бэгах. Размещение материалов раздельно в отсеках товарных

складов. Серная кислота подается в реактор по трубопроводу со склада серной кислоты

Подача хлористого калия, магнезитового порошка и сульфата натрия в отделение

приготовления сырьевой пульпы, в котором компоненты подаются в заполненные водой

баки. Продуктом перемешивания всех компонентов является пульпа, в жидкая фаза ко-

торой является раствором хлористого калия и сульфата натрия (а также карбоната

натрия при использовании силикат-глыбы содосульфатной вместо сульфата натрия), в

твёрдой фазе - каустический магнезит.

Приготовленная пульпа направляется в реактор, в который подаётся серная кис-

лота.

Из расходного бака, оборудованного перемешивающим устройством, пульпа по-

даётся на пневматическую форсунку, установленную в горизонтальном входном газо-

ходе аппарата БГС. Сушка пульпы в аппарате БГС осуществляется горячими топочными

газами, образующимися в результате сгорания природного газа в топке. Высушенный

гранулированный продукт выходит из барабана и поднимается элеватором для класси-

фикации на грохоте.

Пылегазовоздушная смесь с аппарата БГС проходит предварительную очистку от

пыли в циклоне, после которого поступает в систему мокрой газоочистки, включающую

в себя аппарат «Вентури». В аппарате «Вентури» газо-воздушная смесь орошается обо-

ротным раствором (водой с раствором нейтрализующего агента - соды, известкового

молока).

Гранулы удобрения обрабатываются кондиционирующей смесью, после чего фа-

суются в биг-бэги либо подлежат отгрузке навалом.

348

1.5 Очистка отходя-

1.1 Прием и хране-

Прием магнезитового по-

щих газов

ние сырья

Прием сульфата

рошка

натрия

1.2 Получение сы-

рьевой пульпы

Получение сырьевой

пульпы

1.3 Получение

пульпы удобрений

Получение пульпы

удобрений

1.4 Грануляция

удобрения в аппа-

рате БГС и класси-

фикация продукта

1.6 Кондиционирова-

ние и фасовка гото-

вой продукции

Рисунок 6.23 - Производство калийно-магниевого удобрения (калимаг)

6.1.9 Удобрение азотное жидкое (N:S)

Производство удобрения азотного жидкого (N:S) осуществляется путём смешения

водных растворов карбамида, аммиачной селитры и сульфата аммония.

Подготовка водного раствора сульфата аммония для наработки удобре-

ния (N: S)

Участок подготовки состоит из хранилища, насоса циркуляционного и смесителя

газообразного аммиака.

В хранилище поступают водные растворы сульфата аммония из отделений окси-

мирования и экстракции с рН 4,5-6,5 и концентрацией 38-42 %.

Также в хранилище поступают водные растворы сульфата аммония из отделения

получения кристаллического сульфата аммония.

Для усреднения растворов сульфата аммония до концентрации 38 - 42 % и рН =

6 - 8 предназначен циркуляционный контур: хранилище → насос → хранилище. Для

повышения рН раствора сульфата аммония в смеситель, установленный на нагнетании

насоса, подаётся газообразный аммиак. Регулирование подачи газообразного аммиака

349

осуществляется регулирующим клапаном, установленным на линии газообразного ам-

миака, и рН-метром, установленным на нагнетании насоса.

Подготовленный с требуемой концентрацией 38-42 % и рН = 6 - 8 раствор суль-

фата аммония насосом откачивается в сборник.

Получение удобрения азотного жидкого (N: S)

Смешение водных растворов карбамида и аммиачной селитры (КАС) и сульфата

аммония осуществляется в отдельных сборниках.

В сборниках раствор КАС перемешивается с РСА.

Для получения необходимой концентрации растворов удобрения азотного жид-

кого осуществляется циркуляция раствора (КАС + РСА) с постепенной дозировкой рас-

твора сульфата аммония. После приготовления раствора определяется его плотность.

6.2 Текущие уровни потребления ресурсов и эмиссии в

окружающую среду при производстве удобрений

6.2.1 Расходные нормы сырья и энергоресурсов при производстве

комплексных удобрений

Расходные нормы сырья и энергоресурсов приведены в таблицах 6.11-6.51.

Таблица 6.11 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство МАФ 12:52

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

522,1-552,2

532,8

Фосфорит, кг 100 % P2O5

572,00-581,88

576,9

Объединенное производство ЭФК и

МАФ

Аммиак, кг 100 % NH3

135-164,3

150,2

Серная кислота, кг

0-52

24,63

В зависимости от качества ЭФК

100 % H2SO4

Кондиционирующая

0-3,5

1,26

В зависимости от свойств продукта

смесь, кг

Электроэнергия, МДж

71,0-582,2

181,02

630-635

632

Объединенное производство ЭФК и

МАФ

Природный газ, м³

8,32-56,76

28,48

В зависимости от концентрации ЭФК

105,04-106,08¹⁾

105,5

Объединенное производство ЭФК и

МАФ, барботажная упарка пульп с

использованием природного газа

Сжатый воздух, м³

2,6-51,9

15,06

Теплоэнергия, Гкал

0,015-0,65

0,16

¹⁾ Увеличенные нормы расхода фосфатного сырья, природного газа и электроэнергии связаны

с принятой обобщенной отчетностью производств ЭФК и удобрений, а также с использованием

неупаренной фосфорной кислоты и с техническими особенностями производства (наличием

барботажной упарки фосфатной пульпы, работающей на природном газе).

350

Таблица 6.2 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство ДАФ 18:46

На 1 т продукта

Расход

Сред-

Примечания

Диапазон

нее

ЭФК, кг 100 % P2O5

467,0-472,0

468,7

Аммиак, кг 100 % NH3

215,0-232,4

224,9

Серная кислота, кг 100 %

25,65-55,00

35,76

H2SO4

Кондиционирующая смесь, кг

2-3,5

3,0

Электроэнергия, МДж

182,88-231

207

Природный газ, м³

13,69-24,95

19,71

В зависимости от концентрации

ЭФК

Сжатый воздух, м³

10,55-12,42

11,65

Теплоэнергия, Гкал

0,03-0,08

0,06

По схеме без упарки пульп

0,2379-0,2635

0,251

По схеме с упаркой аммофосной

пульпы в многокорпусной выпар-

ной установке (с использованием

водяного пара)

Таблица 6.13 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NPK 16:16:16

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Аммиак, кг

209,00-

216,33

Азотнокислотное разложение с башней прил-

226,00

лирования

49,5-57,0

53,25

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Азотная кислота, кг

644,00-

663,67

Азотнокислотное разложение с башней прил-

698,00

лирования

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Плав аммиачной се-

337,5-359

348,25

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

литры, кг

ной селитры

ЭФК, кг 100 % P2O5

148,8-155,52

150,5

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Апатит, кг

430,00-

437,60

Азотнокислотное разложение с башней прил-

446,00

лирования

20,6-21,1

20,85

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Серная кислота, кг

66,3-86,0

76,15

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Хлористый калий, кг

274,00-

278,25

Азотнокислотное разложение с башней прил-

285,00

лирования

266,4-270

268,2

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Карбамид, кг

1,02-1,50

1,34

Азотнокислотное разложение с башней прил-

лирования

351

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Углекислый газ, кг

193

Азотнокислотное разложение с башней прил-

лирования

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Кондиционирующая

0,70-1,50

1,15

Азотнокислотное разложение с башней прил-

смесь, кг

лирования

0,29-0,34

0,315

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Электроэнергия,

349,00-

444,73

Азотнокислотное разложение с башней прил-

МДж

554,00

лирования

366,4-349,9

358,2

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Природный газ, м³

1,32-1,6

1,46

Азотнокислотное разложение с башней прил-

лирования

8,4-17,00

16,70

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Теплоэнергия, Гкал

0,025-1,03

0,91

Азотнокислотное разложение с башней прил-

лирования

0,139-0,141

0,14

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиач-

ной селитры

Таблица 6.14 - Образование побочных продуктов от производства азофоски 16:16:16

На 1 т продукта

Выход

Примечания

Диапазон

Среднее

Плав аммиачной

391,00-

Азотнокислотное разложение с башней прилли-

405,10

селитры, кг

447,00

рования

Карбонат кальция,

339,00-

Азотнокислотное разложение с башней прилли-

428,00

кг

478,00

рования

352

Таблица 6.158 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NPK 8:24:24

Расход

На 1 т продукта

Примечания

Аммиак, кг

99,77-103

Аммонизация ЭФК

Хлористый калий, кг

396,96-412

Аммонизация ЭФК

ЭФК, 100 % P2O5

232,29-235,2

Аммонизация ЭФК

Апатитовый

31,37-32,2

Аммонизация ЭФК

концентрат, кг

Серная кислота, кг

86,70-87,78

Аммонизация ЭФК

Природный газ, м³

8,2-17,50

Аммонизация ЭФК

Лиламин, кг

0,664-0,68

Аммонизация ЭФК

Масло

3,32

Аммонизация ЭФК

индустриально, кг

Электроэнергия,

311,87-315,72

Аммонизация ЭФК

МДж

Теплоэнергия, Гкал

0,02-0,148

Аммонизация ЭФК

Таблица 6.16 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство диаммофоски

9:25:25

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

253,87-254,75

254,31

Аммиак, кг

116,50-122,60

120,09

Серная кислота, кг

25,25-46,75

35,05

Хлористый калий, кг

417,50-425,00

421,39

Граншлак, кг

0,00

26,60

Для схемы АГ - СБ

Кондиционирующая

2-6

смесь, кг

353

Таблица 6.17. - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство нитроаммофоски

10:26:26

Расход

На 1 т продукта

Примечания

Аммиак, кг

123,21-124

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Плав аммиачной

39,73-39,9

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры, кг

селитры

Хлористый калий, кг

434,41-442

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

ЭФК, кг 100 % P2O5

265,44-267,32

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Серная кислота, кг

10-20,28

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Природный газ, м³

8,2-17,5

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Лиламин, кг

0,494-0,714

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Масло индустриальное,

3,48-3,50

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

кг

селитры

Электроэнергия, МДж

317,74-325,44

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Теплоэнергия, Гкал

0,02-0,3096

Аммонизация ЭФК с добавкой плава аммиачной

селитры

Таблица 6.18 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство нитроаммофоски

17:0,1:28

355

На 1 т продукта

Расход

Примечания

(проектные/достигнутые)

Аммиак, кг

16,99-17,00

Плав аммиачной селитры, кг

496,8-497,0

Хлористый калий, кг

469,8-470,0

Аммонизация ЭФК с добавкой плава

ЭФК, кг 100 % P2O5

1,1

аммиачной селитры

Серная кислота, кг

28,5-29,26

Природный газ, м³

8,4-17,00

Лиламин, кг

0,34

Масло индустриальное, кг

1,66

Электроэнергия, МДж

292,90-303,84

Теплоэнергия, Гкал

0,04-0,15

Таблица 6.19 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство нитроаммофоски

21:0,1:21

На 1 т продукта

Расход

Примечания

(проектные/достигнутые)

Аммиак, кг

5,97-6

Плав аммиачной селитры, кг

609,57-611

Хлористый калий, кг

349,84-353,40

Смешивание плава аммиачной

ЭФК, кг 100 % P2O5

1,1

селитры и хлористого калия с

добавкой аммонизированной

Серная кислота, кг

28,5-28,8

ЭФК

Природный газ, м³

8,4-17

Лиламин, кг

0,24-0,34

Масло индустриальное, кг

1,64-1,66

Электроэнергия, МДж

317,88-326,52

Теплоэнергия, Гкал

0,04-0,163

Таблица 6.20 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NP 20:20

(сульфоаммофоса)

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

204-210

204,5

Аммиак, кг

235,00-272,00

252,00

Серная кислота, кг

405,20-458,00

436,90

Карбамидоаммиачная смесь,

Схема с БГС

кг

45-53

Схема с АГ - СБ

Кондиционер, кг

1,6-3,5

3,0

Электроэнергия, МДж

174,32-252,14

213,23

356

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Природный газ, м³

Схема с БГС, неупа-

39,43-46,36

42,89

ренная ЭФК

Схема АГ - СБ, упа-

10,4-11,04

ренная ЭФК

Сжатый воздух, м³

8,384-39,39

23,9

Теплоэнергия, Гкал

0,03-0,12

0,08

Таблица 6.21 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство сульфоаммофоса

14:34

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг100 % P2O5

345,10-365,40

355,36

Аммиак, кг

Без использования сульфата аммо-

180-189

184

ния

С использованием сульфата аммо-

103,38-116,96

110,17

ния

Серная кислота, кг

Без использования сульфата аммо-

204-265

210

ния

С использованием сульфата аммо-

43,81-54,1

97,9

ния

Сульфат аммония, кг

Без использования сульфата аммо-

ния

С использованием сульфата аммо-

251-261,4

256

ния

Граншлак, кг

20,0-61,88

40,94

Кондиционер, кг

3,0-3,5

3,25

Электроэнергия, МДж

С использованием неупаренной кис-

324

лоты по схеме с БГС

С использованием упаренной кис-

187-230

209

лотПо схеме АГ - СБ

Природный газ, м³

С использованием неупаренной кис-

25,2-36,06

61,26

лоты по схеме с БГС

11,4-32

21,7

По схеме АГ - СБ

Сжатый воздух, м³

70,0-70,21

70,1

Теплоэнергия, Гкал

С использованием упаренной кис-

0,01-0,12

0,06

лоты

С использованием неупаренной кис-

0,265

лоты, с упаркой аммонизиорованной

пульпы

357

Таблица 6.22 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство сульфоаммофоса

16:20

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

С использованием неупаренной

203

кислоты по схеме с БГС

Аммиак, кг

С использованием неупаренной

207,9

кислоты по схеме с БГС

Серная кислота

С использованием неупаренной

454

кислоты по схеме с БГС

Кондиционер, кг

3,0-3,5

3,25

Электроэнергия, МДж

С использованием неупаренной

228,31-229,03

228,7

кислоты по схеме с БГС

Природный газ, м³

С использованием неупаренной

34,028-37,33

35,65

кислоты по схеме с БГС

Сжатый воздух, м³

С использованием неупаренной

26,4-39,0

32,7

кислоты по схеме с БГС

Теплоэнергия, Гкал

С использованием неупаренной

0,177-1,1868

0,181

кислоты по схеме с БГС

Таблица 6.23 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство сульфата калия

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Карбонат калия, кг

840-1077

958,5

ЭФК, кг 100 % P2O5

19-28

23,5

Серная кислота, кг

290-390

340

По схеме с БГС

Электроэнергия, МДж

292-299

295,5

Сжатый воздух, м³

312-404

358

Природный газ, м³

112-127

119,5

Теплоэнергия, Гкал

0,192-0,235

0,213

Таблица 6.24 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NPKS 1:20:20+5S

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Хлористый калий, кг (61 % K2O)

298-327

312,5

Калий углекислый, кг

23,4-46

34,7

Карбонат кальция, кг

186-331

258,2

ЭФК, кг 100 % P2O5

189-207

198

Кек, кг (34 % P2O5)

Сульфат аммония, кг

44-69

56,5

По схеме с БГС

Кондиционер. кг

1-3

Электроэнергия, МДж

212-302

257

Сжатый воздух, м³

3,9-9,5

6,7

Природный газ, м³

164-223

193,5

Теплоэнергия, Гкал

0,251-0,327

289

358

Таблица 6.25 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство нитроаммофоски

марки NPKS 22:7:12:2

На 1 т продукта

Расход

Примечания

(проектные / достигнутые)

Азотная кислота, кг

- / 435,9

Аммиак, кг

- / 147,3

Апатит, кг

- / 193,1

По схеме с азотнокислотным

Аммиачная селитра, кг

- / 43,7

разложением фосфатного сырья с

Хлористый калий, кг

- / 313,3

использованием аппарата БГС

Кондиционер, кг

- / 3

Электроэнергия, МДж

- / 556,92

Природный газ, м³

- / 10,9

Сжатый воздух, м³

- / 273,3

Теплоэнергия, Гкал

- / 0,5

Таблица 6.26 - Образование побочных продуктов от производства нитроаммофоски 22:7:12

Выход

На 1 т продукта (макс/мин)

Примечания

Смесь солей

0,7 кг / 5,8 кг

комбинированная

Таблица 6.27 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство нитроаммофоски

различных марок (по схеме с гранбашней)

На 1 т продукта (проектные

Расход

Примечания

/ достигнутые)

Азотная кислота, кг

181-680

Аммиак, кг

59 / 218

Апатит, кг

111 / 439

Хлористый калий, кг

10 0 /303

Кондиционер, кг

1,3 / 1,8

По схеме с азотнокислотным

Сульфат аммония, кг

0 / 167

разложением фосфатного сырья с

Тальк

2,9

использованием гранбашни

Доломит

0,166

Магнезит

0,02

Электроэнергия, МДж

360 / 604

Природный газ, м³

0,34 / 2,1

Теплоэнергия, Гкал

0,53 / 1,112

Вода речная, м³

0,2 / 0,03

359

Таблица 6.28 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство нитроаммофоски

различных марок (из пульп)

На 1 т продукта

Расход

Примечания

(проектные / достигнутые)

Раствор аммиачной

160-230

селитры (в пересчете на

100 % АС), кг

ААФР -

аммонизированный

По схеме с азотнокислотным

62-107

азотнофосфорно

разложением фосфатного сырья с

кислотный раствор (100 %

использованием БГС

Р2О5)

Хлористый калий, кг

98-205

Электроэнергия, МДж

363-522

Природный газ, м³

10-11

Теплоэнергия, Гкал

0,4-0,63

Вода оборотная, м³

47-71

Таблица 6.29 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство аммонизированного

азотнофосфорнокислотго раствора ААФР)

Тонн на 1 т Р2О5

Расход

(минимальные /

Примечания

макисмальные)

Апатитовый концентрат

2,57-2,62

Азотная кислота,100 %

5,51 / 5,97

Аммиак

0,93 / 2,5

По схеме с азотнокислотным

Аммиачная селитра,

разложением фосфатного сырья с

0,7 / 4,3

100 %

использованием аппарата БГС

Серная кислота, 100 %

0,09 / 0,85

Электроэнергия,МДж

1332-4284

Вода оборотная, м³

616-1017

Пар, Гкал

0,55 / 0,57

Сжатый воздух

1847 / 3398

360

Таблица 6.30 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NS-пульпы

Тонн на 1 т Р2О5

Расход

(минимальные /

Примечания

макисмальные)

Серная кислота, т/т

0,21

РАС с добавками (на

0,69-0,7

100 % сухого вещества, т/т

Аммиак, т/т

0,082 / 0,082

Азотная кислота, 100 %,

0,0071 / 0,0071

т/т

Электроэнергия,МДж

130

Вода оборотная, м³

Пар, Гкал

0,11

Сжатый воздух, м³/т

Таблица 6.31 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство CaNS-пульпы

Тонн на 1 т Р2О5 (минимальные /

Расход

Примечания

макисмальные)

Серная кислота, т/т

0.135 / 0.135

РАС с добавками (на

0.53-0.55

100 % сухого вещества,

т/т

Аммиак, т/т

0.065 / 0.065

Кислый раствор нитрата

0,254-0,256

кальция (безводный, т/т

Электроэнергия,МДж

93,6

Вода оборотная, м³

Пар, Гкал

0,05

Сжатый воздух, м³/т

Таблица 6.32 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство азофосфата

На 1 т продукта

Расход

Примечания

(проектные / достигнутые)

Аммиак, кг

- / 200,1

Азотная кислота, кг

- / 706,2

По схеме с азотнокислотным

разложением фосфатного сырья

Апатит, кг

- / 83,5

с использованием аппарата БГС

Серная кислота, кг

- / 2,9

Аммиачная селитра, кг

- / 32

Кондиционер, кг

- / 3

361

На 1 т продукта

Расход

Примечания

(проектные / достигнутые)

Электроэнергия, МДж

- / 223

Теплоэнергия, Гкал

- / 0,64

Таблица 6.33 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство калиевой селитры

из нитрата натрия и хлористого калия

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Раствор соды, кг (100 %)

595

Аммиак, кг

Азотная кислота, кг

386,3

Конверсионный метод

Хлористый калий, кг

544-570

557

Электроэнергия, МДж

1500-1600

1550

Теплоэнергия, Гкал

4,78-4,90

4,84

Таблица 6.34 - Образование побочных продуктов от производства калийной селитры

На 1 т продукта (проектные /

Выход

Примечания

достигнутые)

Хлористый натрий

645 кг / 645 кг

Таблица 6.35 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство калиевой селитры

из нитрата аммония и хлористого калия*)

Расход в час

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

Раствор аммиачной се-

литры, т (85 %)

Хлорид калия, т

Пар насыщенный, т

26,5

Конверсионный метод

2200

Вода оборотная, м³

Вода промышленная, м³

12,5

Электроэнергия, кВт*ч

2413

Воздух КИП и А, нм³

611

*) - расхолные коэффициенты представлены на основе проектных данных.

Продукционный хлорид аммония - 6 т/ч.

362

Таблица 6.36 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NPK-удобрения

13:19:19

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

192,94-193,04

193,0

Аммиак, кг

90,6-91,2

90,9

Серная кислота, кг

23,18-25,90

24,54

Хлористый калий, кг

318,204-321,73

319,9

Сульфат аммония, кг

281,96 290,22

286,1

По схеме с АГ - СБ с ис-

Граншлак, кг

3,54

пользованием упаренной

Кондиционер, кг

1,0-3,0

ЭФК

Электроэнергия, МДж

179-192

185,5

Сжатый воздух, м³

8-9

8,5

Природный газ, м³

11,07

Теплоэнергия, Гкал

0,26-0,28

0,27

Таблица 6.37 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство NPK-удобрения

15:15:15

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

149,3-154,6

151,9

Аммиак, кг

103,0-113,84

108,42

Серная кислота, кг

143,0-148,3

145,7

Хлористый калий, кг

239,6-243,5

241,6

По схеме с АГ - СБ с исполь-

Сульфат аммония, кг

265,1-310,4

287,8

зованием упаренной ЭФК

Кондиционер, кг

2,0-3,5

2,75

Электроэнергия, МДж

263,16

Природный газ, м³

1,13

Таблица 6.38 - Расходные нормы сырья и энергоресурсов на производство жидкого

комплексного удобрения марки 11:37

На 1 т продукта

Расход

Примечания

Диапазон

Среднее

ЭФК, кг 100 % P2O5

371-375

373

Аммонизация суперфосфорной

Магнезит, кг 100 % MgO

5,0-9,2

7,1

кислоты

Аммиачная селитра, кг

1,9

Аммиак, кг

366-380

373

Электроэнергия, МДж

84,58

Теплоэнергия, Гкал

0,86-1,1

0,98

Сжатый воздух, м³

26,8

363

Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот (ИТС 2-2022) - часть 4