Введение к работе
Актуальность tows, и соответствии с перспективним планом рг.оситпя народного хозяйства Вьетнама намечены F.ucoiaie темпы роста производства минеральных удобрений, в том чис::^ и в первую очередь ііос'ійроодв] -кащих удобрения.
Истощение запасов высококачественного сырья приводит к необ-г.од\'.моота вовлечения а кжи.отну» переработку іюеі;х видов, как правило, низкокачественного фосфатного сырья. Это в ивою очередь приводит к необходимости разработки новых технолопгчесгасс схем гу>":""""::: фосфор;:!^ .«ЛиОрвний или изменении тспіолог;гієсі;ого р?г"";'г::тз па су^схвуицем оборудовашш.
Азотнокнслотная переработка фосфатов, в особенности низко- сортных, является целесообразной и перспективной, т.к. этот метод менее требователен к качеству исходного сырья.
Основной стадией процесса, во многом определяющей его эконо
мические показатели, является стадия разложения. Извлечение Р205
из пор природных фосфатов - сложір'й гетерогенный процесс с изме
няющейся твердой фазой, детальное теоретическое списаготе кинетики
этого процесса весьма трудоемкая и слокная задача. В настоящей
работе в математических моделях предлагается использовать кинети
ческие характеристики, получаемые из эксперимент'а по разложешію
кошеретного фосфатного сырья. Эффективность процесса разложения
определяется температурными и .. нцентраідощшмп условиями, интен
сивностью перемешивания и временем процесса. Экспериментальное
исследование процесса разложения при разработке лабораторного
регламента проводится обычно в лабораторном периодическом реакто
ре, в то время как промышленное производство реализуется по не
прерывному способу. Для обоснованного определения показателей не
прерывного процесса, в частности, времени пребывания, обеспочиза-
юцего задашщЯ коэффициент извлечения PgOg, по кинетическим дан
ным, получешшм в периодических условиях, необходимо использовать
методы математического моделирования. - .,i
В связи с зшеизложенпим повышение эффективности стадии азотнокислотного разложения вьетнамского фосфатного сырья путем выбора лучшей из различных схем организации движения потоков в каскад-? реакторов смешения является актуальной научной и практической задачей.
Цель работы - исследование процесса азотнокислотаого разло-
кеїшя двух видов вьетнамского сырья: высококачественного (содера-нив P20g - 36). запасы во Вьетнаме незначительны и низкокачественного высококарбонатного (содержание: PZQ5 - 21%, C0Z - 16.3. MgO -7%), основные запасы ьо Вьетнаме представлены этим видом сырья. Главная задача работы заключается в установлении возможности улучшения технологических показателей стадии разложения путем 'анализа использования различных схем организации потоков в каскаде реакторов смешения (прямоточной, противоточной схем и схемы с рециркуляцией твердой фазы), а также поиск технологических решений для переработки высококарбонатного доломитизированного сырья.
Научная новизна. Впервые исследованы возможности улучшения технологических показателей стадии азотнокислотного разложения двух видов вьетнамского фосфатного сырья путем использования различных схем организации движения потоков в каскаде реакторов смешения.
Разработаны алгоритма расчета непрерывного каскада реакторов смешения равного объема для прямоточного, противоточного процессов и процесса с рециркуляцией твердой фазы.
Методом математического моделирования проведен анализ параметрической чувствительности процесса азотнокислотного разложения вьетнамского фосфатного сырья к изменению факторов, определяющих эффективность процесса, исследовано взаимное влияние факторов для различных схем движения потоков.
На основании кинетических дашшх, полученных в лабораторном периодическом реакторе, определены кинетические характеристики: энергия активации,, порядок реакции, кинетическая функция и время полного разложения- процессов азотнокислотного разложения высококачественного сырья, азотно-сульфатного разложения низкокачественного высококарбонатного сырья. Проведена оценка эффективности схем организации потоков в каскаде реакторов для разложения каждого вида сырья.
Предложена противоточная схема подачи реагентов как экологически и экономически приемлемый способ борьбы с ледообразованием при азотнокислотной переработке высококарбонатного сырья, обеспечивающий* к тому же более высокую технологическую эффективность оборудования.
Практическая ценность. Полученные результаты по оценке эффективности различных схем потоков в каскаде реакторов смешения при азогнокислоиюм разложении вьетнамского фосфатного сырья поз-
-олчіот выбрать ііаилуизяїЛ спссооорганизации стадии г"сяотпой переработки для конкретного вида с;;рї.я.
.'.JpoO'iMHH работы, основные положення и результаты диссерта-шш докладывались и обсуждались на IV Мездународной научной кон-%гени:г,і ''Метода кибернетики химжо-технологичесмгх процессов". ":'XT;i-lV-94". (Москва, 1994), на IX Международной конференции мо-опік ученных "ЧКХТП-9". (Москва,19).
''ублпкэнип. По результатам работы имеются 4 публикации.
Структура и ооьем работы. Диссертация состоит из введения, "стс-:: глав, ^клычения, описка литературы. Рзботз изложена на. <№т страницах маминописного текста, включает <<"? таблиц и 36 рисунков. Список используемой литературы содержит Л4 * наименований.