Đang tải... (xem toàn văn)
Công đoạn 1: Chuẩn bị bùn quặng Các công đoạn sản xuất Quặng phophat được đưa tới hố bùn quặng qua cân cấp lượng không đổi.Trong hố quặng photphat được trộn với nước để chuẩn bị bùn quặng với nồng độ 40% trọng lượng. Công đoạn 2: Phân hủy Quặng phophat được cấp vào thiết bị trộn sơ bộ và bị phân hủy 1 phần bằng axit H2SO4 được pha loãng từ ( 98% đến 70% trọng lượng) và axit H3PO4 lấy ra từ công đoạn lọc.Bùn phophat trên và hỗn hợp axit được chuyển tới thiết bị phân hủy photphat để tạo thành H3PO4.Điều khiển nhiệt độ bằng cách thổi không khí trên bề mặt bùn qua 1 số ống và giữ nhiệt độ khoảng 85900oC,có khoảng 80%photphat được phân hủy.Axit photphoric ngậm ½ nước là chất không ổn định được đưa vào công đoạn tiếp theo. Công đoạn 3: Kết tinh Ra khỏi thiết bị cuối cùng,bùn nóng được đưa khỏi thiết bị kết tinh liên tục qua máng chảy tràn trong thiết bị kết tinh được làm nguội và giữ ở nhiệt độ 55600C bằng cách thổi không khí để đạt nhiệt độ bùn tối ưu cho kết tinh và hidrat hóa gip ngậm ½ nước chuyển thành gip ngậm 2 nước. Cuối cùng thu được H3PO4 chứa 2830% P2O5 ,và gip ngậm 2 nước có chất lượng mong muốn.
Tinh chế sản xuất axit photphoric theo phương pháp trích ly Người bảo vệ: Đặng Văn Quý Lớp: KTHH Khóa: K56 NỘI DUNG Tình hình Phương pháp sản xuất axit Một số phương pháp tinh chế axit photphoric Công nghệ sản xuất axit photphoric(theo phương pháp trích ly) Những ứng dụng axit photphoric Tình hình sản xuất tiêu thụ H3PO4 Bảng Tỷ lệ sử dụng axit photphoric số quốc gia khu vực Sản phẩm EU Nhât Bản Mỹ Xử lý kim loại - - 25 Xử lý nước - - 20 40 32 - - - 15 Thức ăn khoáng cho gia súc 22 13 - Các ngành khác 38 55 40 Sản xuất Natri Tripolyphotphat Công nghệ thực phẩm Bảng Tình hình sản xuất sản phẩm chứa lân Tên sản Trung Quốc (Đơn vị:1000 P 2O5/năm) 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Axit photphoric 4.101 4.080 4.610 4.793 5.093 5.374 5.374 DAP 2.287 2,287 2.487 2.671 2.921 3.142 3.142 MAP 1.062 1,062 1.338 1.338 1.338 1.338 1.338 TSP 115 115 115 115 115 115 115 NPK 1.735 1.758 1.758 1.758 1.758 1.958 1.958 phẩm 2.Phương pháp sản xuất axit H3PO4 Hiện axit photphoric sản xuất theo phương pháp: + Đi từ photpho vàng nhiệt điện (H3PO4 nhiệt) + Axit tinh chế từ axit photphoric trích li (H3PO4 tinh chế) Sản lượng axit giới khoảng 2,2 triệu tấn/năm, axit tinh chế từ H3PO4 trích li chiếm 1,7 triệu tấn/năm Bảng 3: Bảng tỷ lệ sử dụng axit quốc gia giới Các vùng H3PO4 nhiệt luyện H3PO4 trích li Bắc Mỹ 86 14 Tây Âu 31 69 Châu Á 49 51 Châu Phi 24 76 Mỹ La Tinh 52 48 Châu Đại Dương 26 74 Một số phương pháp tinh chế axit photphoric trích ly Phương pháp chiết ngược +) Ưu điểm:Phương pháp kinh tế giảm chi phí giảm tổn thất dung mơi +) Nhược điểm: địi hỏi dung mơi có tính chọn lọc cao với tạp chất Để tách tạp chất người ta thường dùng amin có khối lượng phân tử lớn hợp chất amin bậc bốn +) Về nguyên lý chế trình tương tự chiết H3PO4 thuận nghĩa tạo thành solvat-hydrat Tác nhân chiết tốt dùng trialkylamin dung môi không đắt sản phẩm chấp nhận Gần phổ biến dùng photphinoxit triển vọng photphinoxit Công nghệ sản xuất axit photphoric trích ly 1.Cơ sở phương pháp •Thành phần quặng photphat: Ca F(PO ) ; CaCO Al O ; Fe O ; MgCO ; SiO … 43 3; 3 • Lượng pha rắn: + CaSO + Khoáng chưa bị phân hủy Khi có mặt axit H PO : • Ca F(PO ) +5H SO +nH PO +aq 43 4 (n+3)H PO +5CaSO H O + HF + aq 4 •Phản ứng tạp chất quặng: CaCO + H SO + aq CaSO nH O + CO 2 *Với quặng Dolomit: 2MgCa(CO ) +3H SO +2H PO + aq 32 4 SiO + 4HF SiF SiF4 + 2HF Fe2O3 + H2SO4 Al2O3 + H2SO4 2CaSO 2H O +MgSO +Mg(H PO ) +4CO +aq 4 42 + 2H O H2SiF6 Fe2(SO4)3 +3H2O Al2 (SO4)3 + 3H2O 2.Ngun liệu Ngun liệu hóa chất để sản xuất axit photphoric (42%P2O5) gồm: + Quặng photphat(apatit) 32% P O + Axit sunfuric nồng độ 98% 3.Các thiết bị sản xuất axit TT Tên thiết bị Kiểu Vật liệu Thiết bị phản ứng Hình trụ Thép có bọc vật liệu chịu axit Thiết bị lọc Bể nhiều ngăn Vật liệu chịu axit Thiết bị đặc axit Hình trụ Vật liệu chịu axit Bun ke quặng Hình trụ đứng Thép cacbon Bơm bùn Ly tâm đứng Thép cacbon Bơm cấp bùn Ly tâm trụ Gang Thùng chứa bùn quặng Hình trụ thẳng đứng Thép cacbon Máy khuấy Mái chèo tầng Thép cacbon Bể chứa bùn quặng Hình chữ nhật Bê tong 10 Thùng lường Hình đứng Thép cacbon 11 Thùng sục bùn Hình trụ đứng Thép cacbon 12 Băng tải cân quặng Cân định lượng số Thép cacbon +băng cao su 13 Máy trộn sơ Hình trụ đứng Thép cacbon 4.Quy trình sản xuất Cơng nghệ sản xuất H3PO4 trích ly thực theo dạng : 1/ Quy trình đihyđrat (DH) nồng độ sản phẩm 27 - 30% P O 2/ Quy trình tái kết tinh hemihyđrat (HRC), nồng độ sản phẩm 27 - 1% P O 3/ Quy trình đi/hemihyđrat (DHH), nồng độ sản phẩm 32 - 37% P O 4/ Quy trình hemihyđrat (HH), nồng độ sản phẩm 40 - 48% P O 5/ Quy trình hemi/dihyđrat (HDH), nồng độ sản phẩm 40 - 50 P O Các công đoạn sản xuất - Công đoạn 1: Chuẩn bị bùn quặng Quặng phophat đưa tới hố bùn quặng qua cân cấp lượng không đổi.Trong hố quặng photphat trộn với nước để chuẩn bị bùn quặng với nồng độ 40% trọng lượng - Công đoạn 2: Phân hủy Quặng phophat cấp vào thiết bị trộn sơ bị phân hủy phần axit H SO pha loãng từ ( 98% đến 70% trọng lượng) axit H PO lấy từ công đoạn lọc.Bùn phophat hỗn hợp axit chuyển tới thiết bị phân hủy photphat để tạo thành H PO Điều khiển nhiệt độ cách thổi khơng khí bề mặt bùn qua số ống giữ nhiệt độ o khoảng 85-900 C,có khoảng 80%photphat phân hủy.Axit photphoric ngậm ½ nước chất khơng ổn định đưa vào công đoạn - Công đoạn 3: Kết tinh Ra khỏi thiết bị cuối cùng,bùn nóng đưa khỏi thiết bị kết tinh liên tục qua máng chảy tràn thiết bị kết tinh làm nguội giữ nhiệt độ 55-60 C cách thổi khơng khí để đạt nhiệt độ bùn tối ưu cho kết tinh hidrat hóa gip ngậm ½ nước chuyển thành gip ngậm nước Cuối thu H PO chứa 28-30% P O ,và gip ngậm nước có chất lượng mong muốn - Công đoạn 4: Lọc Ra khỏi thiết bị kết tinh,bùn bơm lọc gồm bậc lọc để tách bùn khỏi H PO lẫn gip.Axit sản phẩm nước lọc bậc lọc thứ chứa thùng chuyển tới công đoạn cô đặc.Nước lọc bậc lọc lần axit nơng độ trung bình chuyển tới công đoạn phân hủy gọi axit tuần hoàn,Sau điều chỉnh nồng độ P O cách thêm vào lượng nhỏ nước lọc lần 1.Nước lọc từ bậc lọc thứ 3được dung để làm nước rửa cho bậc lọc thứ 2.Nước lọc dùng làm nước rửa cho bậc lọc 3.Bã gip ướt chuyển tới bãi chất đống gip bên ngồi băng tải - Cơng đoạn 5: Cơ đặc axit Thiết bị có cụm đặc gồm buồng bốc ,bơm tuần hoàn cho buồng bốc hơi,bộ phận gia nhiệt máy tạo chân không.Axit tuần hồn gia nhiệt qua ống phận gia nhiệt nước axit bay buồng bốc hơi.Nguồn nhiệt cung cấp cho phận gia nhiệt nước áp suất thấp buồng bốc trì chân khơng nhị hệ thống tạo chân khơng.Khí Flo bay khí đặc thu hồi dạng dung dịch 20% H2SiF6(theo trọng lượng) tháp rửa Flo Sơ đồ sản xuất Những ứng dụng axit photphoric H3PO4 Chúc người buổi làm việc thành công hiệu ... khu vực Sản phẩm EU Nhât Bản Mỹ Xử lý kim loại - - 25 Xử lý nước - - 20 40 32 - - - 15 Thức ăn khoáng cho gia súc 22 13 - Các ngành khác 38 55 40 Sản xuất Natri Tripolyphotphat Cơng nghệ thực phẩm... hữu Phương pháp trao đổi ion hấp phụ Tách loại tạp chất anion axit photphoric trích ly Khi tồn đồng thời nhiều anion tạp chất axit photphoric khả hấp thụ anion giảm theo dãy 223NO > SiF > SO... Công đoạn 3: Kết tinh Ra khỏi thiết bị cuối cùng,bùn nóng đưa khỏi thiết bị kết tinh liên tục qua máng chảy tràn thiết bị kết tinh làm nguội giữ nhiệt độ 55-60 C cách thổi khơng khí để đạt nhiệt
