Способ автоматического управления процессом азотно- сульфатно-сернокислотного разложения пульпы фосфатного сырья

 

Изобретение касается автоматического управления химико-технологическими процессами, может быть использовано в производстве минеральных удобрений из пульп природных фосфатов с применением азотной кислоты, серной кислоты и сульфата аммония и позволяет увеличить степень извлечения пятиокиси фосфора в водорастворимую форму на стадии разложения апатита. В способе регулируют соотношение жидкой и твердой фаз реакционной пульпы изменением соотношения расходов оборотного раствора и азотной кислоты воздействием на расход оборотного раствора, концентрацию сульфат-ионов в пульпе изменением соотношения расходов сульфата аммония и азотной кислоты воздействием на расход сульфата аммония, избыточную концентрацию кислоты в реакционной пульпе изменением соотношения расходов пульпы апатитового концентрата и азотной кислоты воздействием на расход пульпы апатитового концентрата, отношение концентрации пятиокиси фосфора и концентрации азота нитратного в пульпе изменением соотношения расходов серной и азотной кислот воздействием на расход серной кислоты. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4294459/23-26 (22) 06,07.87 (46) 15,04,89, Бюл, 1 - 14 (72) Г.К.Лжериев, А.В,Яковлев, Т,В.Жукова, Е.Е.Исупов, В.И.Трофимов, Ю.А.Теплов, В.В.Кашмет и В.Г.Топчиев (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 893860, кл. С 01 В 25/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1177284, кл. С 05 В 11/04, 1984. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АЗОТНО-СУЛЬФАТНОСЕРНОКИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ПУЛЬПЫ

ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение касается автоматического управления. химико-технологическими процессами, может быть ис= пользовано в производстве минеральных удобрений из пульп природных фосфатов с применением азотной кислоты, серной кислоты и сульфата аммония и

Изобретение относится к автоматизации процессов разложения при-. родных фосфатов и может быть использовано в промышленности по производ" ству минеральных удобрений в процессе получения удобрений из пульпы апатитового концентрата с применением азотной и серной кислот и сульфата аммония.

Цель изобретения — снижение общих потерь пятиокиси фосфора.

„„SU„„14?2463 А 1 (5И 4 С 05 В 11/04 G 05 D 27/00 позволяет увеличить степень извлечения пятиокиси фосфора в водорастворимую форму на стадии разложения апатита. В способе регулируют соотношение жидкой и твердой фаз реакционной пульпы изменением соотношения расходов оборотного раствора и азот ной кислоты воздействием на расход оборотного раствора, концентрацию сульфат-ионов в пульпе изменением соотношения расходов сульфата аммония и азотной кислоты воздействием на расход сульфата аммония, избыточную концентрацию кислоты в реакционной пульпе изменением соотношения расходов пульпы апатитового концентрата и азотной кислоты воздействием на расход пульпы апатитового концентрата, отношение концентрации пятиокиси фосфора и концентрации азота нитратного в пульпе изменением соотношения расходов серной и азотной кислот воздействием на.расход серной кислоты. 1 ил.

На чертеже приведена принципиаль ная схема, реализующая предлагаемый способ автоматического управления.

Схема содержит датчики (аналоговые, 1-6," предназначенные для измерений расходов соответственно азотной кислоты, серной кислоты пульпы, апатитового концентрата, сульфата аммония, оборотного раствора, реакционной пульпы на фильтрацию, датчики 7 и 8 (аналоговые), предназначен1472463 ные соответственно для измерения температуры реакционной пульпы и уровня во втором экстракторе, датчики

9 — 13, предназначенные для измере5 ния в реакционной пульпе соответственно отношения количеств жидкой и твердой фаз, концентрации сульфатионов, избыточной кислотности, концентрации азота нитратного, концентрации P Î . При использовании ЭВМ для реализации способа управления в качестве датчиков 9 — 13 ввиду отсут.ствия в настоящее время надежных средств автоматического контроля 15 параметров реакционной среды каскада разложения целесообразно использовать уравнения математической модели, позволяющие расчитывать и непрерывно определять конкретные значения перечисленных режимных параметров.

При отсутствии 3BN, как правило, осуществляется дискретный лабораторный контроль перечисленных параметров, 25

Исполнительные механизмы 14 — 19 предназначены для изменения расходов соответственно азотной кислоты, серной кислоты, пульпы апатитового кон,центрата, сульфата аммония, оборотного раствора, реакционной пульпы, подаваемой на фильтрацию. Исполнительный механизм 20 предназначен для изменения величины вакуума в вакуум-испарителе.

Блоки 21 — 27 регулирования, кото«35 рые при использовании ЭВМ в контуре регулирования могут быть реализова" ны программно, служат для регулирования соответственно расхода азотной 40 кислоты, отношения концентрации азота нитратного к концентрации P 0 избыточной кислотности, концентрации сульфат-ионов, отношения коли,чества жидкой и твердой фаз, темпе- 45 ратуры, уровня пульпы в экстракторе.

Способ реализуется следующим образом, Температура реакционной пульпы в первом экстракторе измеряется дат чиком 7 и поддерживается блоком 26

50 регулирования изменением величины вакуума в вакуум-испарителе путем воздействия на исполнительный механизм 20 °

Уровень реакционной пульпы в вто- 55 ром экстракторе измеряется датчиком

8 и поддерживается блоком 27 регулирования в зависимости от расхода реакционной пульпы, подаваемой на фильтрацию, измеряемого датчиком 6, и величины уровня путем изменения расхода пульпы на фильтрацию воздействием на исполнительный механизм 19, Отношение количеств жидкой и тверf.

Ж дой фаз реакционной пульпы (-) измеТ ряется датчиком 9 и поддерживаешься блоком 25 регулирования в зависимости от соотношения расхода оборотного раствора, измеряемого датчиком

5, и расхода азотной кислоты, измеряемого датчиком 1, с коррекцией по

Ж отношению (-} изменением расхода

Т оборотного раствора. путем воздействия на исполнительный механизм 18, Концентрация сульфат-ионов С измеряется датчиком 10 и пбддерживается блоком 24 регулирования в зависимости от соотношения расхода сульфата аммония, измеряемого датчиком 4, и расхода азотной кислоты, измеряемого датчиком 1, с коррекцией изменением расхода сульфата аммония путем воздействия на исполнительный механизм 17, Избыточная кислотность реакционной пульпы Си измеряется датчиком

11 и поддерживается блоком 23 регулирования в зависимости от соотношения расхода пульпы апатитового концентрата, измеряемого датчиком 3, и расхода азотной кислоты, измеряемого датчикам 1, с, коррекцией по

С„ - изменением расхода пульпы путем воздействия на исполнительный механизм 16.

Отношение концентрации азота нитратного, измеряемой датчиком 12 и ) концентрации Р О, измеряемой датчиком 13, поддерживается блоком 22 регулирования в зависимости от.соотношения расхода серной кислоты, измеряемого датчиком 2, и расхода азотной кислоты, измеряемого датчиком l изменением расхода серной кислоты путем воздействия на исполнительный механизм 15.

Расход азотной кислоты измеряется датчиком 1 и поддерживается в соответствии с заданием блоком 21 регули рования путем воздействия на исполнительный механизм 14.

Использование предлагаемого способа автоматического управления про1472463 цессом азотно — сульфатно-сернокислотного разложения пульпы апатитового концентрата в производстве минеральных удобрений обеспечивает увеличение производительности технологического процесса, а также уменьшение общих потерь P О в производстве нитратно-фосфатного раствора за счет увеличения степени извлечения P О в водорастворимую форму на стадии разложения и уменьшения водорастворимых потерь Р О на стадии фильтрации. формула изобретения

Способ автоматического управления процессом азотно-сульфатно-сернокислотного разложения пульпы фосфатного сырья, включающий регулирование температуры реакционной пульпы в экстракторе изменением реличины разрежения в вакуум-испарителе, уров-. ня пулыы в экстракторе .изменением ее отвода на фильтрацию, соотношения жидкой и твердой фаз реакционной пульпы изменением расхода оборотного растврра в экстрактор, концентрации сульфат-ионов в реакционной пульпе изменением расхода сульфата аммония в экстрактор, избыточной концентрации кислоты в реакционной пульпе, концентрации азота нитратного в реакционной пульпе и расходов пульпы фосфатного сырья, серной и азотной кислот в экстрактор, о т л и ч а ю—

10 шийся тем, что, с целью сниже".. ния общих потерь пятиокиси фосфора, дополнительно измеряют концентрацию пятиокиси фосфора в реакционной пульпе, вычисляют отношение концент15 раций пятиокиси фосфора и азота нитратного и регулируют вычисленное отношение концентраций пятиокиси фосфора и азота нитратного изменением соотношения расходов азотной и серной

20 кислот, воздействием на расход серной кислоты, избыточную концентрацию кислоты в реакционной пульпе регулируют изменением соотношения расходов азотной кислоты и пульпы фосфатного сырья, воздействием на расход пульпы фосфатного сырья, а расходы оборотного раствора и сульфата аммония корректируют в зависимости от расзода азотной кислоты.