Введение к работе
Актуальность проблемы
В настоящее время в микробиологической промышленности (производс-'во дрожжей,антибиотиков,ферментов,лимонной кислоты и др.) применяются іикробиологические питательные среды (МБПС), содержащие азот, фосфор и :алий, а также набор микроэлементов - цинк,железо, медь и др.Приготовле-іие МБПС осуществляется непосредственно на микробиологическом произ-гадстве и представляет собой довольно трудоемкий процесс, включающий :тадии растворения исходных компонентов .осветления растворов, утилизами шламов и т.д.Поскольку в качестве сырья используются,например, су-іерфосфат,аммофос, технический сульфат аммония, калий хлористый,соли іикрозлементов,полученные растворы могут содержать балластные (сульфа-ы) и лимитируемые ионы (хлориды,фтор,мышьяк).
Поэтому более целесообразным, на наш взгляд, представляется другой уть обеспечения микробиологической промышленности питательными ве-ествами,заключающийся в организации специального производства калий-шонийфосфата (базового концентрата), из которого могут быть получены азличные МБПС в соответствии с потребностями конкретных микробиологи-еских производств.
В связи с этим актуальной задачей является разработка эффективной ехнологии калийаммонийфосфата (КАФ),предоставляющей возможность при-отовления широкого ассортимента концентратов МБПС с регулируемым со-тношением основных питательных элементов и микроэлементов. Такой провес может быть разработан на основе производства жидких комплексных добрений (ЖКУ) путем внесения необходимых изменений в его технологию аппаратурное оформление.
Цель работы
Разработка технологического процесса получения калийаммонийфосфа-а и концентратов микробиологических питательных сред на его осно-з, предназначенных для использования в различных микробиологических роизводствах.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
определение оптимальных условий получения КАФ с регулируемым эотношением фосфора, калия и азота;
изучение физико-химических свойств КАФ и концентратов МБПС їлотность,вязкость, температура кристаллизации), необходимых для обос-звания технологического режима,осуществления контроля и автоматизации юизводства,для определения условий хранения и транспортировки;
обоснование аппаратурного оформления процесса получения указаних продуктов на базе оборудования установок ЖКУ;
разработка процесса очистки фосфорной кислоты,направляемой на )лучение КАФ,от мышьяка;
- г -
разработка способа извлечения микроэлементов из промышленны отходов АО "Невинномысский Азот" и технологических рекомендаций по и введению в процесс получения концентратов МБПС.
определение эффективности разработанных нами КАФ и концентрато МБПС в микробиологическом синтезе;
Научная новизна
-
Изучен процесс получения КАФ из ортофосфорной кислоты,газооб разного аммиака и гидроксида калия при использовании трубчатого реак тора для аммонизации кислоты. Установлена зависимость состава КАФ о концентрации фосфорной кислоты и раствора КОН, температуры процесс аммонизации,мольного отношения МН3:Н.Р0. и последовательности техноло гических операций.
-
Получены данные о физико-химических свойствах (плотность, вяз кость, температура кристаллизации) растворов, содержащих ортофосфаты ка лия, соли аммония, карбамид и микроэлементы, необходимые при выборе тех нологического режима и аппаратурного оформления производства МБПС.
-
Установлено,что для восстановления мышьяковой кислоты,находя щейся в виде примеси в фосфорной кислоте,до арсина может быть использован отработанный катализатор синтеза аммиака,содержащий металличес кое железо. Определены условия (температура, время контакта), обеспечивающие высокую степень очистки фосфорной кислоты от мышьяка.
-
Изучен процесс извлечения меди серной кислотой из отработанного катализатора низкотемпературной конверсии оксида углерода (НТК) і синтеза метанола (СНМ).Установлена зависимость выхода и качества медного купороса от расхода кислоты,температуры, соотношения Ж: Т, концентрации CuS04 и ZnSO^ в растворе,подаваемом на кристаллизацию.
-
Установлено, что коррозионная устойчивость металла в раствора: КАФ, полученных из ЭФК, выше чем в растворах из ТФК за счет участия соединений кремния и кальция в образовании защитной пленки на поверхності металла.
Практическая ценность
-
Разработан способ получения калийаммонийфосфата,предназначенного для использования в процессах микробиологического синтеза.
-
Разработаны изменения к технологической схеме получения ЖКУ і технологические параметры процесса,позволяющие организовать выпуск КА< и концентратов МБПС на его основе.
-
Доказана эффективность КАФ в микробиологическом синтезе (повышается качество дрожжевой биомассы, полнее утилизируются основные элементы питания). Разработан способ получения биомассы дрожжей с использованием калийаммонийфосфата (положительное решение по заявке N 94043258 от 30.10.95).
- a -
4. Разработан способ очистки фосфорной кислоты от мышьяка (Патент
N 2033965 кл.С 01 В 25/237).
5. Разработан способ получения сульфата меди из отработанных ката-
заторов.на основе которого организовано производство медного купороса
\0 "Невинномысский Азот".
Апробация работы
Результаты выполненных исследований докладывались на XXXI научной -іференции Российского университета дружбы народов в г.Москве и тех--шских совещаниях специалистов АО "Невинномысский Азот".
Публикация материалов
По материалам работы опубликовано 5 статей, 1 тезисы доклада,по-4ЄН 1 патент РФ на изобретение и 1 положительное решение по заявке.
Объем работы
Диссертация состоит из введения,7 глав,выводов,библиографии (214 гературных источников) и приложений.Работа изложена на 169 страницах иинописного текста, содержит 19 рисунков и 60 таблиц.
