Geräteauswahl für die zuverlässige Produktion von Phosphorsäure

1. Kernproduktionsprozess und Auswahllogik für Geräte

2. Schlüsselfaktoren, die die Auswahl der Geräte beeinflussen

3. Schlüsseltechnologien zur Verbesserung der Zuverlässigkeit

1. Kernproduktionsprozess und Auswahllogik für Geräte

Als wichtiger chemischer Rohstoff hat Phosphorsäure zwei Hauptproduktionsprozesse: thermisch und nass. Die Auswahl der Geräte muss umfassend technische Wege, Rohstoffeigenschaften und Umweltschutzanforderungen berücksichtigen, um die Effizienz, Stabilität und den Umweltschutz des Produktionsprozesses sicherzustellen.
Nassprozess (Mainstream -Wahl):
Der Produktionsprozess für nasse Phosphorsäure ist die aktuelle Mainstream -Wahl. Dieser Prozess verwendet hauptsächlich Schwefelsäure, um Phosphaterz zu zersetzenPhosphorsäure produzieren. Da der Grad des Phosphaterzes zwischen verschiedenen Ursprüngen und Chargen stark schwanken kann, muss die Stützausrüstung eine gute Anpassungsfähigkeit an Erzschwankungen haben. Gleichzeitig ist Schwefelsäure ein hochkarresives Medium, und die Ausrüstung muss auch eine starke Fähigkeit haben, mit hochkarrosiven Medien umzugehen.
Reaktorsystem:
Bei der Produktion von Nassphosphorsäure spielt das Reaktorsystem eine wichtige Rolle. Zu den häufigen Reaktoren gehören mehrstufige gerührte Tanks oder tubuläre Reaktoren. Aufgrund der starken Korrosivität der Schwefelsäure müssen diese Reaktoren aus 316L Edelstahl oder Titanlegierung aus 316L Edelstahl oder Titanlegierung gewährleistet werden. 316L Edelstahl hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und umfassende mechanische Eigenschaften und kann der Korrosion von Schwefelsäure bis zu einem gewissen Grad widerstehen. Während die Titanlegierung eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweist, insbesondere für härtere korrosive Umgebungen. In der tatsächlichen Produktion verwendet der mehrstufige Rührentank ein internes Rührgerät, um das Phosphatgestein und die Schwefelsäure vollständig zu mischen, um die Gleichmäßigkeit und Ausreichbarkeit der Reaktion sicherzustellen. Der tubuläre Reaktor hat die Eigenschaften der schnellen Reaktionsgeschwindigkeit und hoher Effizienz durch den Durchfluss und die Reaktion von Materialien in der Rohrleitung.
Filtrationsausrüstung:
Nach Abschluss der Reaktion muss der erzeugte Phosphorsäure- und Gipsrest getrennt werden, der die Verwendung von Filtrationsgeräten erfordert. Zu den häufig verwendeten Filtrationsgeräten gehören Plünderungsfilter oder Riemenvakuumfilter. Die Filtrationsgenauigkeit dieser Filtrationsgeräte muss 99,5% erreichen, um sicherzustellen, dass der Verunreinigungsgehalt in der getrennten Phosphorsäure so niedrig wie möglich ist. Der Plattenspieler -Filter erkennt kontinuierliche Filtration, Waschen und Entladenoperationen durch die Rotation des Plattenspieler und hat die Vorteile einer hohen Produktionseffizienz und stabiler Betrieb. Der Riemenvakuumfilter verwendet Vakuumsaugung, um Phosphorsäure durch das Filtertuch zu leiten, während der Gipsrest auf dem Filtertuch eingeschlossen ist, um eine feste Flüssigkeitsabtrennung mit gutem Filtrationseffekt und einfacher Reinigung und Wartung zu erreichen.
Konzentrationsvorrichtung:
Die nach Filtration erhaltene Phosphorsäurekonzentration ist normalerweise niedrig und muss konzentriert werden. Das Konzentrationsgerät verwendet im Allgemeinen einen Multi-Effekt-Verdampfer oder einen Vakuumkonzentrator. Während des Konzentrationsprozesses muss die Phosphorsäurekonzentration auf 50-54% p₂o₅ kontrolliert werden. Da Phosphorsäure Fluoridionen enthält und stark korrosiv ist, muss die Konzentrationsvorrichtung mit Hastelloy -Wärmeaustauschrohre ausgestattet werden, die gegen Fluoridionenkorrosion resistent sind. Hastelloy hat einen hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und einen hohen Temperaturwiderstand, der die Stabilität und die Lebensdauer der Wärmeaustauschrohre während des Konzentrationsprozesses gewährleisten kann. Der Verdampfer mit mehreren Effekten verbessert die Energieversorgungseffizienz durch die Verwendung des sekundären Dampfes, der durch die vorherige Verdunstung als Wärmequelle für den nächsten Effekt erzeugt wird. Der Vakuumkonzentrator reduziert den Systemdruck, um Phosphorsäure bei niedrigerer Temperatur zu verdampfen und zu konzentrieren, wodurch die Zersetzung von Phosphorsäure und die Erzeugung von Verunreinigungen verringert wird.
Thermalprozess (Szenario mit hohem Reinheit nachgefragt):
Der thermische Phosphorsäureproduktionsprozess eignet sich hauptsächlich für Szenarien mit hohen Anforderungen an Phosphorsäureinheit. Dieser Prozess erzeugt Phosphorsäure durch Schritte wie die Verbrennung von gelben Phosphor und die Absorption der Hydratation.
Gelber Phosphorverbrennungsturm:
Der gelbe Phosphor -Verbrennungsturm ist eines der Schlüsselausrüstung für die WärmeausrüstungPhosphorsäureproduktion. Es nimmt ein mit Quarz ausgekleidetes Brennkammerdesign an. Quarz hat eine gute hohe Temperaturresistenz und chemische Stabilität und kann den hohen Temperaturen und korrosiven Gasen standhalten, die beim Verbrennen von gelben Phosphor erzeugt werden. Während des Verbrennungsprozesses muss die Genauigkeit der Temperaturkontrolle ± 10 Grad erreichen, da die Temperaturschwankungen die Verbrennungseffizienz von gelbem Phosphor und die Qualität der Phosphorsäure direkt beeinflussen. Eine genaue Temperaturkontrolle kann die volle Verbrennung von gelbem Phosphor sicherstellen und das Auftreten von Seitenreaktionen verringern, wodurch die Reinheit und Ausbeute von Phosphorsäure verbessert wird. Durch fortschrittliche Temperaturregelungssysteme und Überwachungsgeräte wird die Temperatur in der Brennkammer in Echtzeit überwacht und angepasst, um den stabilen Betrieb des Produktionsprozesses sicherzustellen.
Hydratationsabsorptionsturm:
Der Hydratationsabsorptionsturm wird verwendet, um Phosphorpentoxidgas zu konvertieren, das durch Verbrennung in Phosphorsäure durch Hydratationsreaktion erzeugt wird. Der Turm nimmt ein Stepped Spray -System an. Dieses Design ermöglicht es Wasser und Phosphor -Pentoxidgas, die Absorptionseffizienz vollständig zu kontaktieren und zu verbessern. Gleichzeitig ist der Hydratationsabsorptionsturm mit einem Echtzeit-PH-Wert-Überwachungsmodul ausgestattet. Durch die Echtzeitüberwachung des pH-Werts der Absorptionsflüssigkeit kann die Konzentration und die Durchflussrate der Absorptionsflüssigkeit rechtzeitig eingestellt werden, um die vollständige Absorptionsreaktion sicherzustellen. Wenn der pH -Wert vom Satzbereich abweicht, passt das System automatisch ein, um den Qualitäts- und Absorptionseffekt von Phosphorsäure zu gewährleisten. In der tatsächlichen Produktion müssen auch die interne Struktur und die Betriebsparameter des Absorptionsturms optimiert werden, um die Absorptionseffizienz und die Produktqualität weiter zu verbessern.

2. Kee -Faktoren, die die Auswahl der Geräte beeinflussen

(1) Design der Rohstoffanpassungsfähigkeit
Handhabung von minderwertigem Phosphaterz:
Der Umgang mit niedrigem Phosphaterz ist ein wichtiges Problem bei der Phosphorsäureproduktion. Da der Gehalt an Phosphorpentoxid (P2O2) in niedriggradem Phosphaterz niedrig ist, ist ein spezielles Erz-Vor-Grenz-System erforderlich, um die Wiederherstellungsrate von P2O2 zu verbessern. Die vertikale Walzenmühle ist eine häufig verwendete Erz-Vor-Grenz-Geräte. Es verfeinert die Erzpartikel, indem es das Erz mit der Walze zerkleinert und mahlt. Die raffinierten Erzpartikel haben eine größere spezifische Oberfläche und können mit Reaktionsreagenzien wie Schwefelsäure bei nachfolgenden chemischen Reaktionen besser kontaktiert werden, wodurch die Reaktionseffizienz und die Auslaugungsrate von P2O2 verbessert werden. Darüber hinaus ist Flotationsgeräte auch ein wichtiges Gerät für den Umgang mit niedriggradigem Phosphaterz. Während des Flotationsprozesses sind die Oberflächeneigenschaften von Phosphatmineralien und Gangmineralien unterschiedlich, und der Auftrieb von Blasen wird verwendet, um die Phosphatmineralien anzuerbeuten, wodurch die Wiederherstellungsrate von P2O2 weiter verbessert wird. Nach diesen Behandlungsschritten kann die Erholungseffizienz von P₂O₅ in niedriggradigen Phosphaterz effektiv verbessert werden und die Produktionskosten reduziert werden.

 

Verunreinigungssteuerungsausrüstung:
Phosphaterz enthält normalerweise Verunreinigungen wie Fluor- und Schwermetallionen, die sich nachteilig auf die Qualität von Phosphorsäure und den anschließenden Produktionsprozess auswirken. Der Defluorinierungsreaktor ist mit einem Natriumcarbonat -Additionssystem ausgestattet. Während des Reaktionsprozesses reagiert Natriumcarbonat mit Fluorid im Phosphaterz, um trennbare Substanzen wie Natriumfluorid zu erzeugen, wodurch der Zweck der Defluorinierung erreicht wird. Durch die genaue Kontrolle der Additionsmenge von Natriumcarbonat und den Reaktionsbedingungen kann der Fluorgehalt in Phosphorsäure effektiv reduziert werden. Gleichzeitig verwendet das Schwermetall -Ionen -Adsorptionsgerät spezielle Adsorptionsmaterialien wie Aktivkohle, Ionenaustauschharz usw., um Schwermetallionen in Phosphorsäure zu adsorbieren und zu entfernen. Diese Adsorptionsmaterialien haben eine große spezifische Oberfläche und spezifische Adsorptionsstellen und können selektiv adsorbierte Schwermetallionen adsorbieren, um sicherzustellen, dass die Qualität der Phosphorsäurerzeugnisse den relevanten Standards entspricht.

(2) Konfiguration der Energieeffizienzoptimierung
Wärmewiederherstellungssystem:
Im Prozess der Phosphorsäureproduktion wird in der Reaktionsstufe eine große Menge Abwärme freigesetzt. Um die Energieeffizienz zu verbessern, ist die Verwendung der Reaktionswärme im Konzentrationsabschnitt eine wirksame energiesparende Maßnahme. Durch rationales Konstruktion von Wärmegewehrgeräten wie Wärmetauschern wird die durch die Reaktion erzeugte Abwärme in die Materialien im Konzentrationsabschnitt übertragen, wodurch der Nachfrage nach externen Dampf während des Konzentrationsprozesses verringert wird. Laut Statistik kann die Verwendung dieses Wärmewiederherstellungssystems den Dampfverbrauch durch 30-40%reduzieren und die Energiekosten im Produktionsprozess erheblich senken. Gleichzeitig stimmt diese Methode für die Wärmewärmeberechnung auch dem Konzept der nachhaltigen Entwicklung überein, wodurch Energieabfälle und Umweltauswirkungen verringert werden.
Intelligent Frequenzkonvertierungskontrolle:
Hochleistungsgeräte wie Pumpen und Lüfter sind die wichtigsten Stromverbrauchsgeräte bei der Phosphorsäureproduktion. Durch die Verwendung intelligenter Frequenzkonvertierungssteuerungstechnologie kann die Betriebsfrequenz dieser Geräte in Echtzeit entsprechend den tatsächlichen Produktionsanforderungen angepasst werden. Wenn die Produktionsbelastung niedrig ist, wird die Betriebsfrequenz des Geräts reduziert, um den Stromverbrauch zu verringern. Wenn die Produktionsbelastung zunimmt, wird die Betriebsfrequenz der Geräte erhöht, um den Produktionsbedarf zu decken. Durch diese intelligente Kontrollmethode kann die jährliche Stromeinsparung 150, 000-250, 000 kW ・ H erreichen, was nicht nur die Produktionskosten senkt, sondern auch die Verschleißverschleiß von Geräten verringert und erweitert die Lebensdauer der Geräte.

3.Key -Technologien zur Verbesserung der Zuverlässigkeit
(1) Innovative Anwendung von Antikorrosionsmaterialien
Reaktorfutter:
Im Reaktor der Phosphorsäureproduktion stellt das Vorhandensein von hochkarresiven Medien wie Schwefelsäure hohe Anforderungen an das Auskleidungsmaterial des Reaktors. Obwohl die traditionelle Gummifutter einen gewissen Grad an Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist er während des langfristigen Gebrauchs anfällig für Alterung und Schädigung, was die Lebensdauer des Reaktors beeinflusst. Siliziumkarbid -Keramikbeschichtungstechnologie bietet eine bessere Lösung für die Reaktorauskleidung. Siliziumkarbidkeramik weisen die Eigenschaften einer hohen Härte, einer guten Verschleißresistenz und einer starken chemischen Stabilität auf und können der Erosion hochkarresiver Medien wie Schwefelsäure wirksam widerstehen. Die Lebensdauer der Reaktorauskleidung mit Siliziumkarbid -Keramikbeschichtungstechnologie ist dreimal länger als die der traditionellen Gummifutter, wodurch die Häufigkeit der Wartung und des Austauschs von Geräten erheblich reduziert wird und die Kontinuität und Stabilität der Produktion verbessert.
Pipeline -System:
Das Pipeline -System übernimmt die wichtige Aufgabe des Materialtransports in der Phosphorsäureproduktion. Da Phosphorsäure, insbesondere bei niedrigen pH -Bedingungen, sehr sauer ist, ist die Korrosionsbeständigkeit der Rohrleitung extrem hoch. PTFE (Polytetrafluorethylen) Stahlrohr ist ein ideales Rohrleitungsmaterial. PTFE hat eine ausgezeichnete chemische Stabilität und kann starkem sauren Medien mit einem pH -Wert von standhalten<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 Phosphorsäureproduktion.

(2) Intelligentes Überwachungssystem
Online -Analysator:
Die XRF-Technologie (Röntgenfluoreszenzspektroskopie) wird in Online-Analysatoren verwendet, um die Schwankung der Phosphorsäurekonzentration in Echtzeit zu überwachen. Diese Technologie kann die elementaren Zusammensetzung und Konzentrationsänderungen der Phosphorsäure mit einer Genauigkeit von ± 0. 2%schnell und genau analysieren. Durch die Überwachung der Phosphorsäurekonzentration in Echtzeit können die Bediener die Produktionsprozessparameter rechtzeitig anpassen, um die Stabilität der Qualität von Phosphorsäurerzeugnissen zu gewährleisten. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Phosphorsäurekonzentration vom eingestellten Wert abweicht, kann das Verhältnis der Reaktions Rohstoffe oder die Reaktionsbedingungen rechtzeitig angepasst werden, um den reibungslosen Fortschritt des Produktionsprozesses sicherzustellen.

Vorhersage -Wartungsplattform:
Die Predictive -Wartungsplattform kombiniert Vibrationssensoren und AI -Algorithmen, um den Betriebsstatus der Geräte in Echtzeit zu überwachen und zu analysieren. Der Schwingungssensor kann die Schwingungsdaten der Geräte in Echtzeit sammeln und diese Daten über den AI -Algorithmus analysieren und verarbeiten, um potenzielle Geräteausfälle im Voraus zu erkennen. Wenn beispielsweise in Parametern wie der Schwingungsfrequenz und Amplitude der Geräte abnormale Änderungen auftreten, kann die Vorhersagewartungsplattform 72 Stunden im Voraus vor dem Ausfall des Gerätes warnen, sodass die Betreiber genügend Zeit haben, um Wartung und Reparaturen der Ausrüstung auszudämmen und die Auswirkungen plötzlicher Geräteausfälle auf die Produktion zu verbessern und die Zuverlässigkeit der Geräte und die Produktionskontinuität zu verbessern.