Способ управления процессом получения кристаллического диамонийфосфата

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 310778 (21) 2650493/23-? 6 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.0880 Б1сллетеиь - 29

Дата опубликования описания 100880 (51) М Кл 3

С 01 B 25/28

G 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66. 012-52 (088. 8) . (72) Авторы изобретения

Л.П. 0ляпинтсх, Ю.И. Tpc,,.,:Ов, Ю.N. П -,-.-..s, 1.С. Прутковский, П.К. Подольский, Ю.A. Вахр;шов, Л.А. I=.,==p:i:.os, И.И. Лифсон и И.N. Скр. :пец (71) Заявитель

Ленинградский государственный научно-исследовательский и и р О е к т н 61й и н с т и т у т О с н с в н О и х и ми ч е с к О Й и р Омью1л е н но с т и (54) СПОСОБ УПР11ВЛЕНИЯ 1ПРОЦБССОМ ПОЛуЧБНИН

КРИСП". ЛЛИЧЕСКОРО, }> ;А1%,ОНИЙФОСФе ТА

Изобретение относится к производству кристаллического диаьмонийфосфата на основе ортофосфорной кислоты и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ управления процессом получения кристаллического диаммонийфосфата путем регулирования подачи реагентов пс данным мслярного соотношения NH :НзР04, определяемым по значениям рЙ (11 .

Недостаток известного способа управления заключается в том,что в нем не учитывают компонентный состав ре- 1с акционной среды, в связи с чем исключается возможность точного регу.лирования технологического процесса.

Этд объясняется тем, что растворы фосфатов аммония представляют собой буферные системы, в которых величина рН характеризуется соотношением солей фосфорной кислоты и при, например, раэбавлении величина рН в них не меняется, хотя концентрации составных частей раствора, при этом подвергается изменению. Кроме того, второй способ предусматривает опре-., деление плотности маточного раствора.

-)3 этом случае данный параметр связан ЗО с Bpëè÷èíoé рН и предназначен, главным образом, для установления факта изменения кислстнocTH матОчнОгo раствора.

Наиболее близким по технической сy цнОсти и дОсти1 аемОму ppз yльтатv к ="àявляемсму техническому решению является способ управления процессом

ПО 1учения крис iаллическсгс диаммснийфОсфата пу ТрМ из11енения расхОдОв фОс (p0pной кислоты, воды и аммиака в зависимости от т-еку,их значений температуры и плотности реакционной сред: ИНедостаток указанного способа заключается в том, что этот способ не позволяет эффективно управлять процессом. В результате наблюдается варьирсвание дисперсности и слеживаемссти кристаллов диаммонийфосфата.

Кроме того, недооценивается роль

НОды при пОлуче нии д1! ам11О н?1ЙфОсфата.

Вода является важным компонентом, с помошью которого можно регулировать оптимальный ход процесса кристаллиз=..ции. увеличе11ие 11ли у1.;-. Ншение концеHTpBUHH воды в системе от заданной приводит к снижению выхода кристаллов диаммонийфосфата, повышению доли

753789 мелких кристаллов, что в конечном счете вызывает ухудшение качества r"отовой продукции и снижение производительности технологической линии.

В любой бинарной системе содержа-. ние воды легко можно определи †по плотности раствора..В трехкомпонентной более сложной системе такая воэможность не исключена, но Определение воды в этом случае затрудHeI-:о изза отсутствия достоверной зависимости содержания воды от плотности pvcòíopa.

Целью настоящего изобретения является повышение качества готового продукта за счет улучшения точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем„ что дополнительно измеряют концентрацию моноаммонийфосфата, Определяют концентрацию воды и контролируют ее предельно-допустимое значение, определяют концентрацию диаммонийфосфата„ сравнивают текущие значения концентраций диаммонийфосфата, монодммонийфосфата и воды с заданными и в зависимости от величины и знака Отклонения изменяют расходы аммиака : »opы,. и тем, что при превышении предельнодопустимой концентрации воды изг!еняют расход фосфорной кислоты.

На чeрт еже показ 2нд блОК вЂ” с>б. Она состоит из реактора 1. в ко."ol>ый г Оступают фосфорная кислот-,. а!!>!Иак, вода и маточный раствор, блоков 2, r, 3, 4 измерения температуры, плотности и концентрации моноаммоиийфосфата соответственно, арифметически>< у;-..-— ройств 5 и б для ОпределениR :к;o."öåHòрации воды и диаммонийфосфата,. блоКОВ СрдВНЕНИя 7 тЕКуцЕГО H Зсдсг,,д, Н<>ГO значения концентрации соответ<;тэующего компонента, фазочувствитель-;=сых усилителей небаланса 8, блоков запретов 9, 10,размещенных межд1 усилителями и соответствующими и<:полнительными »механизмами 11, 12, " 3.

Процесс управления осуцествляется следующим образом. В реактор 1 непрерывно подают ортофосфорную кислоту, воду и маточныи раствор, Измеряют температуру и плотностг, раствОра в реакторе (блоки 2 и 3 соответственно). Одновременно определяется концентрация моноаммонийфосфата С, в б>токе 4 анилитическим путем,. ИаприМер, титрованием. Текущее значение концентрации моноаммонийфосфата сравнивается в блоке сравне IHH 7 с заданным (оптимальным) значением, в результате чего на выходе блоха сравнения появляется сигнал небаланса С„>о,который усиливается фазачувствйтельным усилителем 8 и воздействует на исполнительный механизм 11. который в соответ".òâèè со знаком и величиной разба.гaHca из!>>еняет расход аммиака.

В арифметическом устройстве 5 определяют концентрацию воды по эмпирической формуле.

На основании длительных исследо3 вании в Черкасском производственном объединении "Азот" были найдены значения коэффициентов К!,К,К . Для процесса кристаллизации уравнение принимает вид:

Сг, о -137р — 0,039 + 225,53 (1) т / где Π— значение плотности раствора при температуре 0 С (г/см )

Π— измереннд!г темгература.

Изме: —:е. Ие расхода а«. 1миа <а IJ> И»!Еli>7 H!=.".OТО. "=! = О Оба сси с..т

И КИСЛОи, уг.—

Г>дВ с-Е с." с» с ОО .ro»CC,—,, !с!;,1С;-,=,Л>!ИЗ д сЦИ»1! с г;з

В OCHOÁ.;OÌr О--, Ir=. Тllляс .Г и Эа из!»ic:=Г- :»и I расхо,дд. воды и амми

С»д С>>сд я са ОТ Офос <>Г О = Ой;< с.- rlo Т

С:Г -ОД,; =:.-.ж -.= ТВ Постori I - ЫМ. С вс.:.-:,:о = jc l ooi- cò 22 5 >нт»доли с> " .! с ",:irrJ КОН!.,С 1 ЗЗа,И»О ВОдг»!

:.с О-.ц;=>гтрацня МЕНЬИ!Е ПрЕдЕЛ г-;«<О",е бло,л за !рета 9 имее и- ещдк>1;:,к; .:Игнал )>1, которь>и и

В O-.»io;Å -,. « -i Иэ"1»2..-! .!ТЬ f32СХОД Ir

i«!Ом случ-а-. иа !>ходе б;!Ока

,г j 0 и = . = а;I! ещгю.г!егo с гнал а с =":::".. дл r на изменение раск

Мг:»11<2 "-О(ЗТ "Г!дЕт .- Г! И ПО.;тс-. ь ТЕЛ мех 2?IHэ>; 1" !!!Co .=2< » i«! соотве

;»rC НЕ "-! ИЕ 1> аСХОДд. а! !МИ ах д ° ака, а стараютэ т.ой руют и пока ь:-.ой.Ъ «» тся зае дает

-:,слоты.

-=апреc! i с ода амьный тствую.а иэОдн=-clи предельная концентрация вод B реакто1 е .эевысит предельнo-до :.устимоe значение, =-апрещающий си:.-Иал Д с =.õîäà блока запрета 9 сниМаЕТСЯ, »1 с!а бЛОКЕ ЗаПРЕта 10 ПОЯВНг тся сигнал г, запрещающий уменьшение расхода дммиака, но в сторону

»Уве>тичениЯ 2rlcxоД аг!гсгиака изменЯть можно. Тогда сигнал F поступает на исполнительный механизм 2 и происхоят. изменение расхода кислоты. Когда концентрация воды достигнет заданного знсаче!!и:-., Иа блоке запрета 9 появится сигггал)», а сигнал F c блока запре60 та 10 . .-:имается, и вновь управление процессо!»1 получеHHH диаммОнийфосфата будет Определяться расходом воды и агмиака, в соотвсзтствии с разбаланКОНЦс"..НТРадий СООТВЕТСТВУЮЩИХ КОМЯ онентов, 1

Аналогично, в арифметическом устройстве 6 реализуется уравнение:

С:-,:-;< -rèÅHòрагня ПИBiсrМО1-:ИифоcéHòà.

2О,iCr I!iri 2ННЬ!Е 3 Нс! r<>Hi!!! КО !! ;E HÒio2ÖHÉ р д:-; и,г!Иаммонийфо<ф "I2 сравниваютс.= в соо ветс:вующих бJ;oêàx сравнения и рдзб2» с н< gicvJ;и1>ае» rс Гответствую— шими фазоч;вствительными силителями 8, 753789

Формула изобретения

2. Журн. "Кокс и химия", 1968, с.37-41 (прототип), Составитель P. Клейман

Редактор Л. Курасова Техред H,Ãðàá Корректор М, Демчик

Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ ГосударсТвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4833/17

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ управления процессом получения кристаллического диаммонийфосфата, путем изменения расходов фосфорной кислоты, воды и аммиака в зависимости от текущих значений температуры и плотности реакционной среды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта за счет увеличения точности регулирования, дополнительно измеряют концентрацию моноаммонийфосфата, определяют концентрацию воды и контролируют ее предельно-допустимое значение, определяют концентрацию диаммонийфосфата, сравнивают текущие значения концентраций диаммонийфосфата, моноаммонийфосфата и воды с заданными и в зависимости от величины и знака.отклонения изменяют расходы аммиака и воды.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю5 шийся тем, что при превышении предельно-допустимой концентрации воды изменяют расход фосфорной кислоты.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ваггман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения. М;, 1967.