फॉस्फोरिक एसिड संयंत्र उपकरण

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फास्फोरस रासायनिक उद्योग का परिचय

1. फास्फोरस, फॉस्फेट उर्वरक, फॉस्फेट उद्योग

फास्फोरस एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला रासायनिक कच्चा माल उत्पाद है और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है। पीले फास्फोरस में जीवंत गुण और मजबूत रासायनिक गुण होते हैं, और यह विभिन्न प्रकार के उत्पादों का उत्पादन कर सकता है। वर्तमान में, दुनिया में आधे से अधिक पीले फास्फोरस का उपयोग मुख्य रूप से फॉस्फोरिक एसिड और फॉस्फेट बनाने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग उर्वरक उद्योग, डिटर्जेंट, खाद्य उद्योग, दवा उद्योग, कीटनाशकों और फॉस्फेट में किया जाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, कपड़ा, कांच, धातु विज्ञान और सिरेमिक जैसे उद्योगों में भी फॉस्फेट की बढ़ती मांग है। इसके अलावा, पीले फास्फोरस यौगिकों को आग लगाने वाले बमों और धूम्रपान बमों आदि में बनाया जा सकता है, और राष्ट्रीय रक्षा में एक निश्चित स्थान पर कब्जा कर सकते हैं।

2. फॉस्फोरिक एसिड की उत्पादन प्रक्रिया

2.1 थर्मल फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन

थर्मल फॉस्फोरिक एसिड की उत्पादन प्रक्रिया को निम्नानुसार सरल बनाया जा सकता है: एक इलेक्ट्रिक भट्टी में फॉस्फोरस पीले फास्फोरस का उत्पादन, फॉस्फोरिक एसिड का दहन, अवशोषण और हाइड्रोलिसिस।

2.1.1 पूर्ण दहन विधि: (एक-चरणीय विधि)

विद्युत भट्टी से मौलिक फास्फोरस युक्त भट्ठी गैस सीधे जला दी जाती है, और भट्ठी गैस में सीओ भी एक साथ जला दिया जाता है

खराब गर्मी उपयोग के कारण उद्योग में इस विधि का उपयोग नहीं किया जाता है (फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड दृढ़ता से खराब हो जाता है, और बड़ी मात्रा में प्रतिक्रिया गर्मी का उपयोग नहीं किया जा सकता है)।

2.1.2 तरल फास्फोरस दहन विधि (दो-चरणीय विधि)

सामान्य औद्योगिक प्रक्रियाएं, पहला: फॉस्फोरिक एसिड को ठंडा करने और अवशोषित करने के लिए पीला फॉस्फोरस जलती हुई फॉस्फोरस पेंटोक्साइड, जिसे जल शीतलन प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है; दूसरा: पीला फास्फोरस फॉस्फोरिक एसिड को ठंडा करने के लिए फॉस्फोरिक पेंटोक्साइड को जलाता है, फॉस्फोरिक एसिड को अवशोषित करता है, जिसे एसिड कूलिंग प्रक्रिया भी कहा जाता है।

Thermal phosphoric acid generally contains >उच्च सांद्रता और शुद्ध गुणवत्ता के साथ 85 प्रतिशत फॉस्फोरिक एसिड। यह खाद्य और दवा उद्योगों के लिए फॉस्फोरिक एसिड का मुख्य कच्चा माल है। थर्मल फॉस्फोरिक एसिड मौलिक फास्फोरस के साथ निर्मित होता है। 1 टन मौलिक फास्फोरस (1.38 टन 100 प्रतिशत फॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन किया जा सकता है) के लिए 12500-15000KWH की बिजली खपत की आवश्यकता होती है, जो एक उच्च ऊर्जा खपत वाला उद्योग है।

2.2 गीला फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन

यह अकार्बनिक एसिड के साथ फॉस्फेट रॉक को विघटित करके प्राप्त किया जाता है: आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला नाइट्रिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और फ्लुओसिलिक एसिड। चूंकि कैल्शियम सल्फेट में एक छोटी घुलनशीलता होती है और फॉस्फोरिक एसिड से अलग करना आसान होता है, वेट-प्रोसेस फॉस्फोरिक एसिड वास्तव में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ फॉस्फेट रॉक को विघटित करके प्राप्त फॉस्फोरिक एसिड को संदर्भित करता है। घोल तापमान, फॉस्फोरिक एसिड एकाग्रता, सल्फ्यूरिक एसिड खुराक और अन्य स्थितियों के आधार पर, कैल्शियम सल्फेट हाइड्रेट के तीन रूप होते हैं:

उत्पादन प्रक्रिया इस प्रकार है:

2.2.1 डाइहाइड्रेट सामग्री प्रक्रिया: मल्टी-स्लॉट या सिंगल-स्लॉट प्रक्रिया, कोई बैक-स्लरी प्रक्रिया और बैक-स्लरी प्रक्रिया, वैक्यूम कूलिंग और एयर कूलिंग प्रक्रिया नहीं। उत्पाद में आम तौर पर 28 ~ 32 प्रतिशत P2O5 होता है, और कुल फास्फोरस वसूली दर: 93 प्रतिशत ~ 97 प्रतिशत। विभिन्न देशों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

2.2.2 हेमीहाइड्रेट-डाइहाइड्रेट प्रक्रिया: CaSO4 पहले हेमीहाइड्रेट क्रिस्टलीकरण में बनता है, और फिर हाइड्रेटेड और डाइहाइड्रेट में पुनर्क्रिस्टलीकृत होता है। कुल फास्फोरस वसूली दर: 98 प्रतिशत ~98.5 प्रतिशत ।

2.2.3 डाइहाइड्रेट-सेमीहाइड्रेट प्रक्रिया: फास्फोरस कुल वसूली दर: लगभग 99 प्रतिशत।

2.2.4 हेमीहाइड्रेट प्रक्रिया: उच्च सांद्रता फॉस्फोरिक एसिड 40 प्रतिशत ~ 50 प्रतिशत P2O5 प्राप्त किया जा सकता है, अमोनियम फॉस्फेट या भारी कैल्शियम सीधे उत्पादित किया जा सकता है, और 1300T / dP2O5 का एक बड़ा कारखाना बनाया गया है।

3. अन्य फॉस्फेट की उत्पादन प्रक्रिया

चित्रा 1 और चित्रा 2 क्रमशः सोडियम ट्रिपोलीफॉस्फेट और कैल्शियम हाइड्रोजन फॉस्फेट के उत्पादन प्रवाह चार्ट दिखाते हैं।

2. फास्फोरस रासायनिक उत्पादन में उपकरण चयन

1. फॉस्फोरिक एसिड घोल पंप का चयन

1.1 पंप संरचना चयन

प्रतिक्रिया टैंक में माध्यम की विशेषताओं और हलचल की स्थिति के अनुसार, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध के साथ पंप प्रवाह भागों की सामग्री और उचित संरचना का चयन किया जाना चाहिए। इस शर्त के तहत कि फॉस्फोरिक एसिड माध्यम की ठोस सामग्री 3 प्रतिशत से कम है, अल्ट्रा-लो कार्बन मोलिब्डेनम ट्राई-टाइटेनियम और एल्यूमीनियम डाय-टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध उत्कृष्ट है, लेकिन इस शर्त के तहत कि फॉस्फोरिक एसिड घोल की ठोस सामग्री है 25 प्रतिशत से 35 प्रतिशत, पहनने का प्रतिरोध अधिक नहीं है, सेवा जीवन छोटा है। इसलिए, पंप प्रवाह भागों की सामग्री का चयन करते समय मध्यम और कामकाजी परिस्थितियों पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।

1.2 गति का विकल्प

जब पंप की गति अधिक होती है, तो यह प्रवाह घटकों जैसे कि विलेय और प्ररित करनेवाला के पहनने और क्षरण को तेज करेगा। मेरे देश में फॉस्फोरिक एसिड संयंत्रों और विदेशी अमोनियम फॉस्फेट संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले पंपों की अधिकांश घूर्णी गति 1460 आर/मिनट और 970 आर/मिनट है। इसलिए, सिर और प्रवाह को संतुष्ट करने के आधार पर, कम गति वाले पंप को यथासंभव चुना जाना चाहिए।

1.3 ऊर्ध्वाधर पंप और क्षैतिज पंप का चयन

ऊर्ध्वाधर पंपों की तुलना में, क्षैतिज पंपों के निम्नलिखित फायदे हैं:

1.3.1 कीमत कम है, आमतौर पर एक ही सिर और प्रवाह की स्थिति के तहत ऊर्ध्वाधर पंप का 1/2 से 1/3, या 1/4 तक भी।

1.3.2 ऊर्ध्वाधर पंप समर्थन फ्रेम के तहत ब्रैकट शाफ्ट की लंबाई सीमित है, और उत्पादन में तरल स्तर को नियंत्रित करने के लिए आमतौर पर परेशानी होती है।

1.3.3 यदि ऊर्ध्वाधर पंप सीधे एक बड़े टैंक पर स्थापित नहीं किया जा सकता है, तो ऊर्ध्वाधर पंप स्थापित किया जाना चाहिए, और बड़े टैंक के निचले हिस्से के किनारे को खोलकर मध्यम को ऊर्ध्वाधर पंप के छोटे टैंक पर रखा जाता है, जो निवेश में वृद्धि करेगा और जनशक्ति और भौतिक संसाधनों को बर्बाद करेगा। .

1.4 पंप प्ररित करनेवाला प्रकार का चयन

चूंकि अमोनियम फॉस्फेट घोल, घोल और फॉस्फोरिक एसिड में आमतौर पर ठोस कण होते हैं, जब तापमान गिरता है, तो घुलनशीलता कम हो जाती है और बाहर निकल जाती है, और पंप के प्ररित करनेवाला, विशेष रूप से विलेय पर एक कठोर पैमाने की परत बनाना आसान होता है। इसलिए, अमोनियम फॉस्फेट फॉस्फेट में डिवाइस में, खुले प्ररित करनेवाला का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से फॉस्फोरिक एसिड संयंत्र और फॉस्फोरिक एसिड निस्पंदन प्रणाली के प्रतिक्रिया टैंक में, खुले प्ररित करनेवाला का चयन किया जाना चाहिए; अमोनियम फॉस्फेट घोल पंप को भी खुले प्ररित करनेवाला का उपयोग करना चाहिए।

2. गीले-प्रक्रिया फॉस्फोरिक एसिड कीचड़ पृथक्करण उपकरण का चयन

गीले फॉस्फोरिक एसिड के भंडारण के दौरान जमने वाली ठोस अशुद्धियों को कीचड़ कहा जाता है, जो उपकरण, पाइपलाइन और परिवहन उपकरण को अवरुद्ध कर सकती है और उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती है। इसलिए, गीले फॉस्फोरिक एसिड के उत्पादन में कीचड़ पृथक्करण किया जाना चाहिए।

उपकरण चयन के सिद्धांतों को आम तौर पर संतुष्ट किया जाना चाहिए: कम निवेश, उच्च दक्षता, छोटे पदचिह्न, सरल ऑपरेशन, अपेक्षाकृत पूर्ण कीचड़ पृथक्करण, और फिल्टर केक में कम तरल सामग्री। वैक्यूम निस्पंदन उपकरण के अपेक्षाकृत छोटे ड्राइविंग बल के कारण, जब महीन क्रिस्टलीय कण फिल्टर कपड़े को अवरुद्ध करते हैं, तो ऑपरेशन आगे नहीं बढ़ पाएगा, जो फॉस्फोरिक एसिड कीचड़ पृथक्करण की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकता है। इसलिए, प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुसार, उपकरण एक दबाव वाले फिल्टर का चयन करता है। अनुसंधान और विश्लेषण के बाद, निम्नलिखित तीन प्रकार के दबाव फिल्टर पर विचार किया जा सकता है।

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