1। कोर उत्पादन प्रक्रिया और उपकरण चयन तर्क
2। उपकरण चयन को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक
3। विश्वसनीयता में सुधार के लिए प्रमुख प्रौद्योगिकियां
1। कोर उत्पादन प्रक्रिया और उपकरण चयन तर्क
एक महत्वपूर्ण रासायनिक कच्चे माल के रूप में, फॉस्फोरिक एसिड में दो मुख्य उत्पादन प्रक्रियाएं होती हैं: थर्मल और वेट। उपकरणों के चयन को उत्पादन प्रक्रिया की दक्षता, स्थिरता और पर्यावरण संरक्षण सुनिश्चित करने के लिए तकनीकी मार्गों, कच्चे माल की विशेषताओं और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं पर व्यापक रूप से विचार करने की आवश्यकता है।
गीली प्रक्रिया (मुख्यधारा की पसंद):
गीला फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया वर्तमान मुख्यधारा की पसंद है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से फॉस्फेट अयस्क को विघटित करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करती हैफॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन करें। चूंकि फॉस्फेट अयस्क का ग्रेड अलग -अलग मूल और बैचों के बीच बहुत उतार -चढ़ाव कर सकता है, इसलिए सहायक उपकरण में अयस्क ग्रेड में उतार -चढ़ाव के लिए अच्छी अनुकूलनशीलता होनी चाहिए। इसी समय, सल्फ्यूरिक एसिड एक अत्यधिक संक्षारक माध्यम है, और उपकरण को अत्यधिक संक्षारक मीडिया को संभालने की एक मजबूत क्षमता भी होनी चाहिए।
रिएक्टर सिस्टम:
वेट फॉस्फोरिक एसिड के उत्पादन में, रिएक्टर सिस्टम एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सामान्य रिएक्टरों में बहु-चरण हलचल टैंक या ट्यूबलर रिएक्टर शामिल हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के मजबूत संक्षारण के कारण, उपकरणों की सेवा जीवन और उत्पादन की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, इन रिएक्टरों को 316L स्टेनलेस स्टील या टाइटेनियम मिश्र धातु से बनाया जाना चाहिए। 316L स्टेनलेस स्टील में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और व्यापक यांत्रिक गुण हैं, और एक निश्चित सीमा तक सल्फ्यूरिक एसिड के संक्षारण का विरोध कर सकते हैं; जबकि टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है, विशेष रूप से अधिक कठोर संक्षारक वातावरण के लिए उपयुक्त है। वास्तविक उत्पादन में, मल्टी-स्टेज सरगर्मी टैंक प्रतिक्रिया की एकरूपता और पर्याप्तता सुनिश्चित करने के लिए फॉस्फेट रॉक और सल्फ्यूरिक एसिड को पूरी तरह से मिलाने के लिए एक आंतरिक सरगर्मी उपकरण का उपयोग करता है; ट्यूबलर रिएक्टर में पाइपलाइन में सामग्री के प्रवाह और प्रतिक्रिया के माध्यम से तेजी से प्रतिक्रिया गति और उच्च दक्षता की विशेषताएं हैं।
निस्पंदन उपकरण:
प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, उत्पन्न फॉस्फोरिक एसिड और जिप्सम अवशेषों को अलग करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए निस्पंदन उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले निस्पंदन उपकरण में टर्नटेबल फ़िल्टर या बेल्ट वैक्यूम फिल्टर शामिल हैं। इन निस्पंदन उपकरणों की निस्पंदन सटीकता को यह सुनिश्चित करने के लिए 99.5% तक पहुंचना चाहिए कि अलग -अलग फॉस्फोरिक एसिड में अशुद्धता सामग्री यथासंभव कम हो। टर्नटेबल फ़िल्टर टर्नटेबल के रोटेशन के माध्यम से निरंतर निस्पंदन, वाशिंग और अनलोडिंग संचालन का एहसास करता है, और उच्च उत्पादन दक्षता और स्थिर संचालन के फायदे हैं; बेल्ट वैक्यूम फ़िल्टर फिल्टर कपड़े के माध्यम से फॉस्फोरिक एसिड को पास करने के लिए वैक्यूम सक्शन का उपयोग करता है, जबकि जिप्सम अवशेष ठोस-तरल पृथक्करण को प्राप्त करने के लिए फिल्टर कपड़े पर फंस जाता है, जिसमें अच्छा निस्पंदन प्रभाव और आसान सफाई और रखरखाव होता है।
एकाग्रता उपकरण:
निस्पंदन के बाद प्राप्त फॉस्फोरिक एसिड की एकाग्रता आमतौर पर कम होती है और इसे केंद्रित करने की आवश्यकता होती है। एकाग्रता उपकरण आम तौर पर एक बहु-प्रभाव वाष्पीकरण या एक वैक्यूम सांद्रता का उपयोग करता है। एकाग्रता प्रक्रिया के दौरान, फॉस्फोरिक एसिड एकाग्रता को 50-54% p₂o₅ पर नियंत्रित करने की आवश्यकता है। चूंकि फॉस्फोरिक एसिड में फ्लोराइड आयन होते हैं और यह अत्यधिक संक्षारक होता है, एकाग्रता उपकरण को हेस्टेलॉय हीट एक्सचेंज ट्यूबों से लैस किया जाना चाहिए जो फ्लोराइड आयन संक्षारण के प्रतिरोधी होते हैं। हेस्टेलॉय में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध है, जो एकाग्रता प्रक्रिया के दौरान हीट एक्सचेंज ट्यूब की स्थिरता और सेवा जीवन सुनिश्चित कर सकता है। बहु-प्रभाव वाष्पीकरणकर्ता अगले प्रभाव के लिए गर्मी स्रोत के रूप में पिछले वाष्पीकरण द्वारा उत्पन्न माध्यमिक भाप का उपयोग करके ऊर्जा उपयोग दक्षता में सुधार करता है; वैक्यूम सांद्रता कम तापमान पर फॉस्फोरिक एसिड को वाष्पित और केंद्रित करने के लिए सिस्टम के दबाव को कम करता है, जिससे फॉस्फोरिक एसिड के अपघटन और अशुद्धियों की पीढ़ी को कम किया जाता है।
थर्मल प्रक्रिया (उच्च शुद्धता की मांग परिदृश्य):
थर्मल फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया मुख्य रूप से फॉस्फोरिक एसिड शुद्धता के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है। यह प्रक्रिया पीले फास्फोरस दहन और जलयोजन अवशोषण जैसे चरणों के माध्यम से फॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन करती है।
पीला फास्फोरस दहन टॉवर:
पीले फास्फोरस दहन टॉवर थर्मल के लिए प्रमुख उपकरणों में से एक हैफॉस्फोरिक एसिड उत्पादन। यह एक क्वार्ट्ज पंक्तिबद्ध दहन कक्ष डिजाइन को अपनाता है। क्वार्ट्ज में उच्च तापमान प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता होती है, और पीले फास्फोरस को जलाने पर उत्पन्न उच्च तापमान और संक्षारक गैसों का सामना कर सकते हैं। दहन प्रक्रिया के दौरान, तापमान नियंत्रण सटीकता, 10 डिग्री तक पहुंचनी चाहिए, क्योंकि तापमान में उतार -चढ़ाव सीधे पीले फास्फोरस के दहन दक्षता और फॉस्फोरिक एसिड की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा। सटीक तापमान नियंत्रण पीले फास्फोरस के पूर्ण दहन को सुनिश्चित कर सकता है और साइड प्रतिक्रियाओं की घटना को कम कर सकता है, जिससे फॉस्फोरिक एसिड की शुद्धता और उपज में सुधार होता है। उन्नत तापमान नियंत्रण प्रणालियों और निगरानी उपकरणों के माध्यम से, दहन कक्ष में तापमान की निगरानी की जाती है और उत्पादन प्रक्रिया के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक समय में समायोजित किया जाता है।
हाइड्रेशन अवशोषण टॉवर:
जलयोजन अवशोषण टॉवर का उपयोग हाइड्रेशन प्रतिक्रिया के माध्यम से फॉस्फोरिक एसिड में दहन द्वारा उत्पादित फास्फोरस पेंटोक्साइड गैस को बदलने के लिए किया जाता है। टॉवर एक कदम स्प्रे प्रणाली को अपनाता है। यह डिजाइन पानी और फॉस्फोरस पेंटोक्साइड गैस को पूरी तरह से संपर्क करने और अवशोषण दक्षता में सुधार करने की अनुमति देता है। इसी समय, हाइड्रेशन अवशोषण टॉवर एक वास्तविक समय पीएच मूल्य निगरानी मॉड्यूल से सुसज्जित है। अवशोषण तरल के पीएच मान की वास्तविक समय की निगरानी द्वारा, पूर्ण अवशोषण प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए अवशोषण तरल की एकाग्रता और प्रवाह दर को समय में समायोजित किया जा सकता है। जब पीएच मान सेट रेंज से विचलित हो जाता है, तो सिस्टम फॉस्फोरिक एसिड की गुणवत्ता और अवशोषण प्रभाव को सुनिश्चित करने के लिए स्वचालित रूप से समायोजित हो जाएगा। वास्तविक उत्पादन में, अवशोषण टॉवर की आंतरिक संरचना और ऑपरेटिंग मापदंडों को भी अवशोषण दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता है।
उपकरण चयन को प्रभावित करने वाले कारक
(1) कच्चे माल अनुकूलनशीलता डिजाइन
निम्न-श्रेणी के फॉस्फेट अयस्क की हैंडलिंग:
निम्न-श्रेणी के फॉस्फेट अयस्क की हैंडलिंग फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। चूंकि निम्न-श्रेणी के फॉस्फेट अयस्क में फास्फोरस पेंटोक्साइड (P2O2) की सामग्री कम है, इसलिए P2O2 की वसूली दर में सुधार के लिए एक विशेष अयस्क पूर्व-पीस प्रणाली की आवश्यकता होती है। ऊर्ध्वाधर रोलर मिल आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला अयस्क पूर्व-पीस उपकरण है। यह रोलर के साथ अयस्क को कुचलने और पीसकर अयस्क कणों को परिष्कृत करता है। परिष्कृत अयस्क कणों में एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है और बाद में रासायनिक प्रतिक्रियाओं में सल्फ्यूरिक एसिड जैसे प्रतिक्रिया अभिकर्मकों के साथ अधिक पूरी तरह से संपर्क किया जा सकता है, जिससे प्रतिक्रिया दक्षता और पी 2 ओ 2 की लीचिंग दर में सुधार होता है। इसके अलावा, फ्लोटेशन उपकरण भी निम्न-श्रेणी के फॉस्फेट अयस्क को संभालने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। फ्लोटेशन प्रक्रिया के दौरान, उपयुक्त प्लॉटेशन एजेंटों को जोड़कर, फॉस्फेट खनिजों और गैंग्यू खनिजों की सतह के गुण अलग -अलग होते हैं, और बुलबुले की उछाल का उपयोग फॉस्फेट खनिजों को समृद्ध करने के लिए किया जाता है, जिससे P2O2 की वसूली दर में सुधार होता है। इन उपचार चरणों के बाद, निम्न-श्रेणी के फॉस्फेट अयस्क में P₂O reach की वसूली दक्षता को प्रभावी ढंग से सुधार किया जा सकता है, और उत्पादन लागत को कम किया जा सकता है।
अशुद्धता नियंत्रण उपकरण:
फॉस्फेट अयस्क में आमतौर पर फ्लोरीन और भारी धातु आयनों जैसी अशुद्धियां होती हैं, जो फॉस्फोरिक एसिड की गुणवत्ता और बाद की उत्पादन प्रक्रिया पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। डिफ्लोरिनेशन रिएक्टर एक सोडियम कार्बोनेट जोड़ प्रणाली से सुसज्जित है। प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान, सोडियम कार्बोनेट फॉस्फेट अयस्क में फ्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जैसे कि सोडियम फ्लोराइड जैसे अलग -अलग पदार्थ उत्पन्न करता है, जिससे डिफ्लुओरिनेशन का उद्देश्य प्राप्त होता है। सोडियम कार्बोनेट और प्रतिक्रिया की स्थिति के अतिरिक्त मात्रा को नियंत्रित करके, फॉस्फोरिक एसिड में फ्लोरीन सामग्री को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। इसी समय, भारी धातु आयन सोखना डिवाइस विशेष सोखना सामग्री का उपयोग करता है, जैसे कि सक्रिय कार्बन, आयन एक्सचेंज राल, आदि, एडसॉर्ब और फॉस्फोरिक एसिड में भारी धातु आयनों को हटाने के लिए। इन सोखना सामग्री में एक बड़ी विशिष्ट सतह क्षेत्र और विशिष्ट सोखना साइटें होती हैं, और यह सुनिश्चित करने के लिए भारी धातु आयनों को चुनिंदा रूप से adsorb कर सकते हैं कि फॉस्फोरिक एसिड उत्पादों की गुणवत्ता प्रासंगिक मानकों को पूरा करती है।
(2) ऊर्जा दक्षता अनुकूलन कॉन्फ़िगरेशन
हीट रिकवरी सिस्टम:
फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन की प्रक्रिया में, प्रतिक्रिया चरण में बड़ी मात्रा में अपशिष्ट गर्मी जारी की जाएगी। ऊर्जा दक्षता में सुधार करने के लिए, एकाग्रता अनुभाग में प्रतिक्रिया अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करना एक प्रभावी ऊर्जा-बचत उपाय है। हीट एक्सचेंजर्स जैसे गर्मी की वसूली उपकरणों को तर्कसंगत रूप से डिजाइन करके, प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट गर्मी को एकाग्रता अनुभाग में सामग्री में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे एकाग्रता प्रक्रिया के दौरान बाहरी भाप की मांग को कम किया जाता है। आंकड़ों के अनुसार, इस हीट रिकवरी सिस्टम का उपयोग 30-40%से भाप की खपत को कम कर सकता है, उत्पादन प्रक्रिया में ऊर्जा लागत को बहुत कम कर सकता है। इसी समय, यह अपशिष्ट गर्मी वसूली विधि भी स्थायी विकास की अवधारणा के अनुरूप है, ऊर्जा अपशिष्ट और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करती है।
बुद्धिमान आवृत्ति रूपांतरण नियंत्रण:
पंप और प्रशंसक जैसे उच्च-शक्ति वाले उपकरण फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन में मुख्य शक्ति-उपभोग करने वाले उपकरण हैं। बुद्धिमान आवृत्ति रूपांतरण नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, इन उपकरणों की परिचालन आवृत्ति को वास्तविक उत्पादन की जरूरतों के अनुसार वास्तविक समय में समायोजित किया जा सकता है। जब उत्पादन लोड कम होता है, तो बिजली की खपत को कम करने के लिए उपकरण की परिचालन आवृत्ति कम हो जाती है; जब उत्पादन लोड बढ़ता है, तो उत्पादन की जरूरतों को पूरा करने के लिए उपकरण की परिचालन आवृत्ति बढ़ जाती है। इस बुद्धिमान नियंत्रण विधि के माध्यम से, वार्षिक बिजली की बचत 150, 000-250, 000 kW, H तक पहुंच सकती है, जो न केवल उत्पादन लागत को कम करती है, बल्कि उपकरण पहनने को भी कम करती है और उपकरणों की सेवा जीवन का विस्तार करती है।
3.Key प्रौद्योगिकियां विश्वसनीयता में सुधार के लिए
(1) एंटी-कोरोसियन सामग्री का अभिनव अनुप्रयोग
रिएक्टर अस्तर:
फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन के रिएक्टर में, सल्फ्यूरिक एसिड जैसे अत्यधिक संक्षारक मीडिया की उपस्थिति रिएक्टर की अस्तर सामग्री पर उच्च मांगें करती है। यद्यपि पारंपरिक रबर अस्तर में एक निश्चित डिग्री संक्षारण प्रतिरोध होता है, यह दीर्घकालिक उपयोग के दौरान उम्र बढ़ने और क्षति के लिए प्रवण होता है, जो रिएक्टर के सेवा जीवन को प्रभावित करता है। सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक कोटिंग तकनीक रिएक्टर अस्तर के लिए एक बेहतर समाधान प्रदान करती है। सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक में उच्च कठोरता, अच्छे पहनने के प्रतिरोध और मजबूत रासायनिक स्थिरता की विशेषताएं होती हैं, और यह प्रभावी रूप से सल्फ्यूरिक एसिड जैसे अत्यधिक संक्षारक मीडिया के क्षरण का विरोध कर सकती है। सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक कोटिंग तकनीक का उपयोग करके रिएक्टर अस्तर का जीवन पारंपरिक रबर अस्तर की तुलना में 3 गुना अधिक है, जो उपकरण रखरखाव और प्रतिस्थापन की आवृत्ति को बहुत कम करता है और उत्पादन की निरंतरता और स्थिरता में सुधार करता है।
पाइपलाइन प्रणाली:
पाइपलाइन प्रणाली फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन में सामग्री परिवहन का महत्वपूर्ण कार्य करती है। चूंकि फॉस्फोरिक एसिड अत्यधिक अम्लीय होता है, विशेष रूप से कम पीएच परिस्थितियों में, पाइपलाइन का संक्षारण प्रतिरोध बहुत अधिक होता है। PTFE (Polytetrafluoroethylene) पंक्तिबद्ध स्टील पाइप एक आदर्श पाइपलाइन सामग्री है। PTFE में उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता है और एक पीएच मूल्य के साथ मजबूत अम्लीय मीडिया का सामना कर सकता है<1. This type of pipeline can not only ensure the safe transportation of materials, but also effectively prevent pipeline corrosion and leakage, avoiding harm to the environment and production. At the same time, the PTFE-lined steel pipe has a long service life and low maintenance cost, providing a reliable guarantee for the stable operation of फॉस्फोरिक एसिड उत्पादन।
(२) बुद्धिमान निगरानी प्रणाली
ऑनलाइन विश्लेषक:
एक्सआरएफ (एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी) तकनीक का उपयोग ऑनलाइन एनालाइजर में वास्तविक समय में फॉस्फोरिक एसिड एकाग्रता के उतार-चढ़ाव की निगरानी के लिए किया जाता है। यह तकनीक, {0 की सटीकता के साथ फॉस्फोरिक एसिड में मौलिक संरचना और एकाग्रता परिवर्तनों का जल्दी और सटीक विश्लेषण कर सकती है। 2%। वास्तविक समय में फॉस्फोरिक एसिड एकाग्रता की निगरानी करके, ऑपरेटर फॉस्फोरिक एसिड उत्पादों की गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए समय में उत्पादन प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब यह पाया जाता है कि फॉस्फोरिक एसिड एकाग्रता निर्धारित मूल्य से विचलित हो जाती है, तो प्रतिक्रिया कच्चे माल या प्रतिक्रिया की स्थिति का अनुपात समय में समायोजित किया जा सकता है ताकि उत्पादन प्रक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित हो सके।
भविष्य कहनेवाला रखरखाव मंच:
भविष्य कहनेवाला रखरखाव मंच वास्तविक समय में उपकरणों की परिचालन स्थिति की निगरानी और विश्लेषण करने के लिए कंपन सेंसर और एआई एल्गोरिदम को जोड़ता है। कंपन सेंसर वास्तविक समय में उपकरणों के कंपन डेटा को एकत्र कर सकता है, और पहले से संभावित उपकरण विफलताओं का पता लगाने के लिए एआई एल्गोरिथ्म के माध्यम से इन डेटा का विश्लेषण और प्रक्रिया कर सकता है। उदाहरण के लिए, जब असामान्य परिवर्तन मापदंडों में होते हैं जैसे कि कंपन आवृत्ति और उपकरणों के आयाम, भविष्य कहनेवाला रखरखाव मंच उपकरण विफलता की 72 घंटे पहले से चेतावनी दे सकता है, जिससे ऑपरेटरों को उपकरण पर रखरखाव और मरम्मत करने के लिए पर्याप्त समय मिल सकता है, उत्पादन पर अचानक उपकरण विफलता का प्रभाव, और उपकरण विश्वसनीयता और उत्पादन निरंतरता में सुधार।
