Введение к работе
Актуальность проблемы. Эффективность разложения природного фосфата смесьи фосфорной и оерпой кислот, кристаллизация сульфата кальции , распределение фтора по фазам в значительной мере определяются температурой пульпы в реакционной системе-(реактор разложения + система охлаждения).
В і'орпохяміїческоЯ промышленности проявляется тенденция к за-груол"юш помола апатитового концентрате, кроме того, ь сферу пере-раоотки вовлекаются Оєдішє руды. Наблюдаются Цереоок и в поставках сырья. Все зто приводит к нарушении технологического рі'хяма, разложения фосфатного сарья и, в первую очередь, к колебаниям температуры в реакторе.
В производство ЭФК применяется два основних спо'соСэ' ох падения реакционной пулыш: вакуумное и воздушное; Вэсьма гтврспе.чтивяым способом отвода .избыточного тепла яьляэтея воздушное охлгодение реакционной пульпы с использованием струйкой техники..
однако активному внедрении ее кеваат отсутствие надежных методов расчета таких процессов,- как' ,охлавдейне' промышленной реакционной пульпи (отвод избыточного теплз из рвалтора разложения), абсорбция отходящих Р-газов (из реакционной систеш).
Кроме того, в используемых в настоящей врзия прямоточних струйных инжекциошшх аппаратах для охлаждения.. реакционной пульпи не предусмотрена возиоекость регулирования кохичзегеа тепла, 'отводимого из реактора,.при колебаниях нагрузкипо апатитовому концентрату.
Настоящая работа выполнена в соответствия, с. Постановлением ГКНТ ігри см СССР от 27.IV.89. Задание 15:5.' Разработка-"-нових элергосбе-р-тагаих технологий с использованием интаквдониых струїШб-форсукоч-них аппаратов для производства 'экстракционной -фосфорной- кислоты, а '"акже с Когфдатщионшши планами АН СССР "Теоретические. основы химической технологии". Номера го'срегистрации" тем;: 01.890D05525 и 01.910(/)1275.
Цель работы: разработка условии стабилизации температурного ре
жима в -реакторе разложения апатитового концентрата с использованием
воздушного охлаждения пу.чегш и црямото'чных струйных икткег.пионних
аппарата/ с уіфавляегам і^келом растщль (При значительных колебания/
расхода апатитового концентрата) о дальнейшей очисткой охлажд^и^его
воздуха or соединений фтора. ' .
Научная новизна, дассертапии заключается в следующем.
Рч'рпб'.пана яовал математическая модель, позЕоляікаа'я ^пред^^ить і'.'і-^ил 'т.ібилизации . геміь.-рчтурного режима процесса pvji ;* н.м
апатитового концентрата, используя воздушное охлаждение рециркулиру-вдей пульпы в прямоточных струйных инжекциотшх аппаратах с управляемым факелом распыла (при колебаниях нагрузки по апатитовому концентрату) и рабочую область очистки воздуха, охлаждающего реакционную пульпу, от соединении Фтора, а также установить количественные взаимосвязи между температурой разложения апатитового концентрата і реакторе, перепадом температуры пульпы в инжекторе прямоточногс струйного аппарата, расходом воздуха, подаваемого на охлаждение пульпы, и кратностью циркуляции, учитывающая неоднородность температуры капли пульпы в факеле распыла и потери энергии на преодоление сил трения и местные сопротивления.
В прямоточном струйном инжекционном аппарате с управляемым факелом распыла производительностью по жидкости до АО м /ч и по газз до 1800 иг/ч получены на модельных системах экспериментальные данные по эффективности абсорбции (зависимости степени поглощения о: коэффициента инкекции, относительной скорости жидкой и газовой фаз і т.д.) и охлаждению (кинетические кривые охлаждения, температурные профили по длине инжектора и т.д.). »
Практическое значение работы.
Предложен способ стабилизации температурного роима в реакционной системе при колебаниях нагрузки по апатитовому концентрату і производстве ЭФК.
Разработано аппаратурное оформление (прямоточные струйные кн жекционные.аппараты с управляемым факелом распыла) для проведенії процессов охлаждения реакционной пульпы и абсорбции F-газов произ водства ЭФК.
Разработан алгоритм и пакет програш для расчета процесса ох лаждения промышленной реакционной пульпы и абсорбции F-тазов с ис пользованием прямоточных струйных югкекционннх аппаратов (с уп равляемым факелом распыла).
Опытный промыллэ1ШыЙ образец аппарата нового поколения (с уп равляемым факелом распыла) производительностью по жидкости 90 м / и по газу до 25000 м3/ч испытан в промышленных условиях для охлакде ния оборотной воды (система воздух-вода).
Результаты исследований переданы ГИПРОХИМу для проектировани систем охлаждения реакционной пульпы производства ЭФК с использовг нием прямоточных струйных инжекционых аппаратов с управляемым факе лом распыла.
Апробация работы. Основные результаты доложены и обсуждены на
Всесоюзно» конференции "Химроактор-10" (г.Тольятти, 1989 г.), научно-технической конференции "Проблемы зкологші и ресурсосбережения "Экоресуро-1" (г.Черновцы, 19S0), Международное сколе-семинаре "Кинетическая теория процессов испареїшя и конденсации" (г.Минск, 1991), на XI конференции "Химреактор-11" (г.Харьков, 1992), а также научно-технических конференциях молодих учених МХТИ им. Д.И.Менделеева и Воскресенского ПО"ї.!'.іиудобрения", научно-техническом совете ВПО "Минудобракия".
Публикации. По теме диссертации имеется 6 публикации, из них одно авторское свидетельство па изобретение; и одно положительное решение по заявке N 4754407/05, приоритет от 10.04.90 г.
Структура а объеи работа. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литератур'!, насчитывающего наименований, включает J^> рисунков, таблиц и -^пр ИЛОНОНИЙ.
