Общая химическая технология. Брянкин К.В - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1 2 3 4 5
7 8
Фосфат
(сырье)
H
3
PO
4
H
3
PO
4
8
HF
(побочный продукт)
H
2
O
Сульфат кальция
фосфогипс (отход)
HF
HF
H
2
SO
4
H
2
SO
4
Рис. 5.1. Принципиальная схема современного
производства фосфорной кислоты:
1
– измельчение фосфора; 2 – обогащение (флотация); 3, 4 – химическое
разложение;
5 – выделение фосфорной кислоты; 6 – промывка фосфогипса;
7 – разбавление H
2
SO
4
; 8 – охлаждение пульпы
Осадок после фильтра 5 содержит кроме сульфата кальция значительное количество фосфорной
кислоты; этот осадок передают на второй фильтр 6, где сульфат промывают водой для извлечения
фосфорной кислоты и выводят из процесса, как отход производства (фосфогипс).
Промывная вода, образующаяся в фильтре 6, представляет собой слабый раствор фосфорной кислоты; этот рас-
твор используют для разбавления 93 %-ной серной кислоты в смесителе 7 до концентрации 70 %.
Поскольку процесс отделения фосфорной кислоты на фильтрах 5 и 6 существенно зависит от размеров кри-
сталлов полугидрата кальция, в реакторах 3 и 4 создают условия, способствующие образованию крупных кри-
сталлов. Для этого часть пульпы из реактора 4 упаривают в вакуум-испарителе 8 и подают в первый реактор 3;
при упаривании температура пульпы снижается, а размер кристаллов полугидрата кальция увеличивается. Та-
ким образом одновременно регулируют и температурный режим процесса, и размер кристаллов.
В реакторах 3 и 4, а также в смесителе 7 выделяется фтористый водород, используемый далее для получе-
ния фтористых солей.
Изображение технологической схемы отличается от изображения принципиальной схемы: в тех-
нологической схеме аппараты показаны в виде рисунков, внешне похожих на оригинальные аппа-
раты (по возможности эти рисунки делаются в масштабе). Иногда показывают разрезы отдельных
аппаратов с целью пояснить их внутреннее устройство. Параллельно работающие аппараты изо-
бражаются в виде одного аппарата, потоки газа и жидкости показывают идущими слева направо. В
зависимости от назначения технологическая схема выполняется по-разному, строго установлен-
ных правил в этом отношении нет.
Сравним принципиальную и технологическую схемы производства ацетилена из карбида кальция.
Этот процесс протекает по уравнению
СаС
2
+ 2Н
2
О = С
2
Н
2
+ Са(ОН)
2
.
Принципиальная схема включает четыре основные операции (рис. 5.2, а). Карбид кальция измельчается
(физическая операция I) и поступает в реактор, где осуществляется операция II – химическое взаимодействие.
Полученный газообразный ацетилен охлаждают и освобождают от пыли (операция III), затем ацетилен очища-
ют от посторонних примесей: аммиака, фтористого водорода и других веществ в специальной установке (опе-
рация IV).
В технологической схеме (рис. 5.2, б) показаны вспомогательные аппараты 1 – 4 и 6, а также сделаны раз-
резы основных аппаратов – ацетиленового реактора 5, где осуществляется операция II, и скруббера 7, в котором
проводится операция III.
Технологическая схема в проектной документации должна давать не только общее графическое представ-
ление о технологическом процессе, но и содержать многие важные сведения, необходимые для разработки ос-
новных разделов проекта. Поэтому при разработке проектной документации технологическая схема составля-
ется по определенным правилам.
Принципиальные и технологические схемы можно разделить на два типа: с открытой цепью и цикличе-
ские. В промышленности встречаются разнообразные комбинации этих схем.
Схемы с открытой цепью представляют собой ряд аппаратов, через которые все реагирующие вещества
проходят лишь один раз (проточная схема). По открытой схеме оформляют производства, в основе которых
лежат необратимые и обратимые процессы, идущие с большим выходом продукта. Примером схемы с откры-
той цепью могут служить схемы производства ацетилена (рис. 5.2), серной кислоты и других продуктов.

Страницы