1. Kjerneproduksjonsprosess og valg av utstyrsvalg
2. Nøkkelfaktorer som påvirker valg av utstyr
3. Nøkkelteknologier for å forbedre påliteligheten
1. Kjerneproduksjonsprosess og valg av utstyrsvalg
Som et viktig kjemisk råstoff har fosforsyre to hovedproduksjonsprosesser: termisk og våt. Valg av utstyr må omfattende vurdere tekniske ruter, råstoffegenskaper og miljøvernkrav for å sikre effektivitet, stabilitet og miljøvern av produksjonsprosessen.
Våt prosess (mainstream valg):
Den våte fosforsyreproduksjonsprosessen er det nåværende mainstream -valget. Denne prosessen bruker hovedsakelig svovelsyre for å dekomponere fosfatmalm tilprodusere fosforsyre. Siden kvaliteten på fosfatmalm kan svinge sterkt mellom forskjellig opprinnelse og partier, må støtteutstyret ha god tilpasningsevne til malmvingningssvingninger. Samtidig er svovelsyre et svært etsende medium, og utstyret må også ha en sterk evne til å håndtere svært etsende medier.
Reaktorsystem:
I produksjonen av våt fosforsyre spiller reaktorsystemet en viktig rolle. Vanlige reaktorer inkluderer flere trinns omrørte tanker eller rørformede reaktorer. På grunn av den sterke korrosiviteten til svovelsyre, for å sikre levetid for utstyret og sikkerheten i produksjonen, må disse reaktorene være laget av 316L rustfritt stål eller titanlegering. 316L rustfritt stål har god korrosjonsbestandighet og omfattende mekaniske egenskaper, og kan motstå korrosjonen av svovelsyre til en viss grad; Mens titanlegering har høyere korrosjonsbestandighet, spesielt egnet for hardere etsende miljøer. I den faktiske produksjonen bruker den flerstegs omrørende tanken en indre omrøringsenhet for å blande fosfatberg og svovelsyre for å sikre reaksjonens enhetlighet og tilstrekkelighet; Den rørformede reaktoren har egenskapene til rask reaksjonshastighet og høy effektivitet gjennom strømning og reaksjon av materialer i rørledningen.
Filtreringsutstyr:
Etter at reaksjonen er fullført, må den genererte fosforsyre- og gipsresten skilles, noe som krever bruk av filtreringsutstyr. Vanlig brukt filtreringsutstyr inkluderer platespillerfilter eller vakuumfilter. Filtreringsnøyaktigheten til dette filtreringsutstyret må nå 99,5% for å sikre at urenhetsinnholdet i den separerte fosforsyren er så lavt som mulig. Valgtabellfilteret realiserer kontinuerlig filtrering, vasking og lossing av operasjoner gjennom rotasjon av platespilleren, og har fordelene med høy produksjonseffektivitet og stabil drift; Beltevakuumfilteret bruker vakuumsug for å få fosforsyre til å passere gjennom filterduken, mens gipsresten er fanget på filterkluten for å oppnå solid væske-separasjon, med god filtreringseffekt og enkel rengjøring og vedlikehold.
Konsentrasjonsenhet:
Konsentrasjonen av fosforsyre oppnådd etter filtrering er vanligvis lav og må konsentreres. Konsentrasjonsanordningen bruker vanligvis en fordamper med flere effekter eller en vakuumkonsentrator. Under konsentrasjonsprosessen må den fosforsyrekonsentrasjonen kontrolleres til 50-54% p₂o₅. Siden fosforsyre inneholder fluorioner og er svært etsende, må konsentrasjonsanordningen være utstyrt med Hastelloy varmeutvekslingsrør som er resistente mot fluorion -korrosjon. Hastelloy har utmerket korrosjonsmotstand og høye temperaturmotstand, noe som kan sikre stabiliteten og levetiden til varmeutvekslingsrørene under konsentrasjonsprosessen. Multi-effektfordamperen forbedrer energiutnyttelseseffektiviteten ved å bruke den sekundære dampen generert av den forrige fordampningen som varmekilde for neste effekt; Vakuumkonsentratoren reduserer systemtrykket for å fordampe og konsentrere fosforsyre ved en lavere temperatur, noe som reduserer nedbrytningen av fosforsyre og generering av urenheter.
Termisk prosess (scenario med høy renhet):
Den termiske fosforsyreproduksjonsprosessen er hovedsakelig egnet for scenarier med høye krav til fosforsyre -renhet. Denne prosessen produserer fosforsyre gjennom trinn som gule fosforforbrenning og hydratiseringsabsorpsjon.
Gul fosforforbrenningstårn:
Det gule fosforforbrenningstårnet er et av nøkkelutstyrene for termiskFosforsyreproduksjon. Den vedtar en kvartsfôret forbrenningskammerdesign. Kvarts har god høye temperaturmotstand og kjemisk stabilitet, og tåler den høye temperaturen og etsende gasser som genereres når gult fosfor brennes. Under forbrenningsprosessen må temperaturkontrollnøyaktigheten nå ± 10 grader, fordi temperatursvingninger direkte vil påvirke forbrenningseffektiviteten til gult fosfor og kvaliteten på fosforsyre. Nøyaktig temperaturkontroll kan sikre full forbrenning av gult fosfor og redusere forekomsten av bivirkninger, og dermed forbedre renheten og utbyttet av fosforsyre. Gjennom avanserte temperaturkontrollsystemer og overvåkningsutstyr overvåkes og justeres temperaturen i forbrenningskammeret i sanntid for å sikre stabil drift av produksjonsprosessen.
Hydreringsabsorpsjonstårn:
Hydreringsabsorpsjonstårnet brukes til å omdanne fosforpentoksydgass produsert ved forbrenning til fosforsyre gjennom hydratiseringsreaksjon. Tårnet vedtar et trappet sprøytesystem. Denne utformingen tillater vann- og fosforpentoksydgass for å kontakte fullt ut og forbedre absorpsjonseffektiviteten. Samtidig er hydreringsabsorpsjonstårnet utstyrt med en sanntids pH-verdiponeringsmodul. Ved å overvåke pH-verdien av absorpsjonsvæsken i sanntid kan konsentrasjonen og strømningshastigheten til absorpsjonsvæsken justeres i tid for å sikre full absorpsjonsreaksjon. Når pH -verdien avviker fra det angitte området, vil systemet automatisk justere seg for å sikre kvaliteten og absorpsjonseffekten av fosforsyre. I faktisk produksjon må den interne strukturen og driftsparametrene til absorpsjonstårnet også optimaliseres for å forbedre absorpsjonseffektiviteten og produktkvaliteten ytterligere.
2.Kefaktorer som påvirker utstyrets valg av utstyr
(1) Design for tilpasningsevne for råstoff
Håndtering av fosfatmalm av lav kvalitet:
Håndtering av fosfatmalm av lav kvalitet er et sentralt spørsmål i fosforsyreproduksjon. Siden innholdet av fosforpentoksyd (P2O2) i lavgradig fosfatmal er lav, er det nødvendig med et spesielt malmforrindingssystem for å forbedre utvinningshastigheten til P2O2. Den vertikale rullefabrikken er et ofte brukt malmfornystutstyr. Den foredler malmpartiklene ved å knuse og slipe malmen med rullen. De raffinerte malmpartiklene har et større spesifikt overflateareal og kan kontaktes mer med reaksjonsreagenser som svovelsyre i påfølgende kjemiske reaksjoner, og forbedrer dermed reaksjonseffektiviteten og utvaskingshastigheten til P2O2. I tillegg er flotasjonsutstyr også en viktig enhet for å håndtere fosfatmalm med lav kvalitet. Under flotasjonsprosessen, ved å tilsette passende flotasjonsmidler, er overflateegenskapene til fosfatmineraler og gangue -mineraler forskjellige, og oppdrift av bobler brukes til å berike fosfatmineralene, noe som forbedrer utvinningshastigheten til P2O2. Etter disse behandlingstrinnene kan utvinningseffektiviteten til p₂o₅ i lavgradig fosfatmalm forbedres effektivt, og produksjonskostnadene kan reduseres.
Urenhetskontrollutstyr:
Fosfatmalm inneholder vanligvis urenheter som fluor og tungmetallioner, noe som vil ha en negativ innvirkning på kvaliteten på fosforsyre og den påfølgende produksjonsprosessen. Defluorineringsreaktoren er utstyrt med et natriumkarbonattilsetningssystem. Under reaksjonsprosessen reagerer natriumkarbonat med fluor i fosfatmalmen for å generere separerbare stoffer som natriumfluorid, og dermed oppnå formålet med defluorering. Ved å kontrollere tilsetningen av natriumkarbonat og reaksjonsbetingelsene nøyaktig, kan fluorinnholdet i fosforsyre reduseres effektivt. Samtidig bruker tungmetallionadsorpsjonsenheten spesielle adsorpsjonsmaterialer, for eksempel aktivert karbon, ionebytteharpiks, etc., for å adsorbere og fjerne tungmetallioner i fosforsyre. Disse adsorpsjonsmaterialene har et stort spesifikt overflateareal og spesifikke adsorpsjonssteder, og kan selektivt adsorbere tungmetallioner for å sikre at kvaliteten på fosforsyreprodukter oppfyller relevante standarder.
(2) Konfigurasjon av energieffektivitetsoptimalisering
Varmegjenvinningssystem:
I prosessen med fosforsyreproduksjon vil en stor mengde avfallsvarme frigjøres i reaksjonsstadiet. For å forbedre energieffektiviteten er det å bruke reaksjonsavfallsvarmen i konsentrasjonsseksjonen et effektivt energisparende tiltak. Ved rasjonelt utforming av varmegjenvinningsenheter, for eksempel varmevekslere, overføres avfallsvarmen som genereres av reaksjonen til materialene i konsentrasjonsseksjonen, og reduserer dermed etterspørselen etter ekstern damp under konsentrasjonsprosessen. I følge statistikk kan bruken av dette varmegjenvinningssystemet redusere dampforbruket med 30-40%, og redusere energikostnadene i produksjonsprosessen kraftig. Samtidig er denne avfallsvarmeutvinningsmetoden også i tråd med begrepet bærekraftig utvikling, noe som reduserer energiavfall og miljøpåvirkning.
Intelligent frekvenskonverteringskontroll:
Høytmaktutstyr som pumper og vifter er det viktigste strømkrevende utstyret i fosforsyreproduksjon. Ved å bruke intelligent frekvenskonverteringskontrollteknologi, kan driftsfrekvensen til dette utstyret justeres i sanntid i henhold til faktiske produksjonsbehov. Når produksjonsbelastningen er lav, reduseres driftsfrekvensen til utstyret for å redusere strømforbruket; Når produksjonsbelastningen øker, økes driftsfrekvensen til utstyret for å dekke produksjonsbehov. Gjennom denne intelligente kontrollmetoden kan årlig strømsparing nå 150, 000-250, 000 kw ・ H, som ikke bare reduserer produksjonskostnadene, men også reduserer slitasje av utstyr og forlater utstyrets levetid.
3. Key Technologies for å forbedre påliteligheten
(1) Innovativ anvendelse av antikorrosjonsmaterialer
Reaktorfor:
I reaktoren av fosforsyreproduksjon stiller tilstedeværelsen av svært etsende medier som svovelsyre høye krav til reaktorens foringsmateriale. Selv om den tradisjonelle gummifôret har en viss grad av korrosjonsmotstand, er den utsatt for aldring og skade under langvarig bruk, noe som påvirker reaktorens levetid. Silisiumkarbid keramisk beleggsteknologi gir en bedre løsning for reaktorforing. Silisiumkarbidkeramikk har egenskapene til høy hardhet, god slitasje og sterk kjemisk stabilitet, og kan effektivt motstå erosjonen av svært etsende medier som svovelsyre. Reaktorforet ved bruk av silisiumkarbid -keramisk beleggsteknologi er 3 ganger lengre enn det for den tradisjonelle gummifôret, noe som reduserer hyppigheten av vedlikehold og utskifting av utstyr og forbedrer kontinuiteten og stabiliteten i produksjonen.
Rørledningssystem:
Rørledningssystemet påtar seg den viktige oppgaven med materialtransport i fosforsyreproduksjon. Siden fosforsyre er svært sur, spesielt under lave pH -forhold, er korrosjonsmotstanden til rørledningen ekstremt høy. PTFE (polytetrafluoroetylen) foret stålrør er et ideelt rørledningsmateriale. PTFE har utmerket kjemisk stabilitet og tåler sterke sure medier med en pH -verdi på<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 Fosforsyreproduksjon.
(2) Intelligent overvåkingssystem
Online analysator:
XRF (røntgenfluorescensspektroskopi) teknologi brukes i online analysatorer for å overvåke svingningen av fosforsyrekonsentrasjon i sanntid. Denne teknologien kan raskt og nøyaktig analysere elementær sammensetning og konsentrasjonsendringer i fosforsyre med en nøyaktighet på ± 0. 2%. Ved å overvåke fosforsyrekonsentrasjonen i sanntid, kan operatører justere produksjonsprosessparametrene i tide for å sikre stabiliteten i kvaliteten på fosforsyreprodukter. For eksempel, når det blir funnet at fosforsyrekonsentrasjonen avviker fra den innstilte verdien, kan forholdet mellom reaksjons råvarer eller reaksjonsbetingelsene justeres i tid for å sikre jevn fremgang i produksjonsprosessen.
Forutsigbar vedlikeholdsplattform:
Den prediktive vedlikeholdsplattformen kombinerer vibrasjonssensorer og AI -algoritmer for å overvåke og analysere driftsstatusen til utstyret i sanntid. Vibrasjonssensoren kan samle inn vibrasjonsdataene til utstyret i sanntid, og analysere og behandle disse dataene gjennom AI -algoritmen for å oppdage potensielle utstyrssvikt på forhånd. For eksempel, når unormale endringer skjer i parametere som utstyrets vibrasjonsfrekvens og amplitude, kan den prediktive vedlikeholdsplattformen advare om utstyrssvikt 72 timer i forveien, slik at operatørene kan ha nok tid til å utføre vedlikehold og reparasjoner på utstyret, og unngå Effekten av plutselige utstyrssvikt på produksjonen og forbedring av utstyrets pålitelighet og produksjonskontinuitet.
