Особенности производства аммофоса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Аммофос, высококонцентрированное гранулированное азотно- фосфорное удобрение. Состоит из моноаммонийфосфата NH4H2PO4 (не менее 80%), диаммонийфосфата (NН4)2НРО4 (около 5%) и примесей - сульфата аммония (NH4)2SO4, фосфатов Mg, Fe, A1 и др. Принципиальная схема производства: взаимодействие фосфорной кислоты Н3РО4 с аммиаком NH4, концентрирование полученной аммофосной пульпы, гранулирование продукта, сушка гранул.

В зависимости от вида сырья, из которого производят Н3РО4 (апатит, фосфориты), содержание питательных веществ в аммофосе составляет: 10-12% азота, 42-52% усвояемого Р2О5, в т.ч. 34-48% водорастворимого.

Влажность готового продукта не более 1%, количество в нем гранул размерами 1-4 мм - не менее 90%.

Является универсальным удобрением для всех сельско-хозяйственных культур на любых почвах при различных способах внесения; лучше усваивается растениями, чем суперфосфат.

Аммофос можно вносить в качестве основного удобрения в рядки при посеве под все культуры и в подкормку -- под пропашные, технические культуры и овощи. Недостаток этого удобрения в том, что азота в нем содержится значительно меньше, чем фосфора, тогда как в практике чаще всего их вносят в одинаковых дозах. Поэтому для получения нормального соотношения N и P2O5 к аммофосу необходимо добавлять определенное количество одностороннего азотного удобрения -- NH4N03 или CO(NH2)2.

Некоторые растения содержат до 1,6% фосфора, в перерасчёте на P2O5. Фосфорное голодание проявляется в изменении окраски листьев на пурпурную, бронзовую и задержке цветения и созревания. Фосфор играет важную роль в жизни плодовых и ягодных культур. Он входит в состав сложных белков, участвующих в процессе деления клеточного ядра и в образовании новых органов растения, в созревании плодов и ягод, способствует накоплению крахмала, сахара, жира. Фосфор значительно повышает засухо- и морозоустойчивость растений. Он играет большую роль в ускорении созревания плодов.

Документ: ГОСТ 18918-85

Название: Аммофос. Технические условия

Название на английском: Ammophos. Specifications

Область применения: Настоящий стандарт распространяется на аммофос, получаемый нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком

Статус документа: действующий

Взамен: ГОСТ 18918-79

Дата издания: 01.01.1990

Переиздание: переиздание с изм. 1

Дата последнего изменения: 19.04.2010

Дополнения: Изменение №3 к ГОСТ 18918-85

Изменение №1 к ГОСТ 18918-85

Изменение №2 к ГОСТ 18918-85

Область и условия применения стандарта: Настоящий стандарт распространяется на аммофос, получаемый нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком.

Аммофос предназначается для сельского хозяйства и розничной торговли, как концентрированое гранулируемое азотнофосфорное удобрение.

Настоящий стандарт соответствует СТ СЭВ 3372-81 в части марки А.

1. Физико-химические основы производства

Физико-химические процессы, происходящие при получении фосфатов аммония, определяются в первую очередь реакциями нейтрализации фосфорной кислоты. Изменение состава пульпы фосфатов аммония при нейтрализации оказывает влияние на следующие важные для технологии характеристики:

- изменение растворимости (усвояемости) готового продукта;

- изменение реологических свойств пульпы;

- изменение парциальных давлений и F над пульпой.

Изменение растворимости в процессе аммонизации

Рассмотрим вначале процесс нейтрализации аммиаком чистой фосфорной кислоты (рис.4.7)

Рис. 1. Диаграмма процесса нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком при 75С.

При нейтрализации фосфорной кислоты концентацией выше 50% (например, из точки К) до мольного отношения =1,39 равновесной твердой фазой является моноаммонийфосфат. Нейтрализованный комплекс (точка е) содержит 25% , 59% и 30,75% . Найбольшее количество твердой фазы соответствует =1,0. При уменьшении и увеличении его (до 1,39) количество твердой фазы уменьшается. При =1,39 (точка f) твердая фаза отсутствует. Нейтрализация слабіх кислот (например, из точки N) приводик к образованию ненасыщенных растворов (без учета испарения воды из раствора).[4]

Значительно более сложно протекает процесс аммонизации экстракционной фосфорной кислоты, содержащей различные примеси.

Изменение реологических свойств пульп при аммонизации

Вязкость аммонизированных фосфатных пульп во многом определяется наличием экстремальных точек накривых расстворимости чистых моно- и диаммонийфосфата. Однако в кислоте с достаточно большим содержанием примесей экстремальные значения вязкости пульп соответствует мольному отношению когда значительная часть примесей переходит в осадок.

Пульпы фосфатов аммония, полученные из фосфоритов Каратау, являются сложными структурированными жидкостями. Прочность структур определяется реологическими свойствами, поэтому основыным оценочным параметром является вязкость.

Исследовались эффективная вязкость в широком интервале рН для нескольких проб сырья фосфоритов Каратау, различающихся степенью метаморфизма и относящихся к сильнометаморфизованным (I), среднеметаморфизованным (II) и слабомеморфизованным (III) рудам (табл.1)

Таблица 1. Эффективная вязкость аммонизированых пульп (мПа·с)

Пульпы полученные на основе фосфоритов месторождения Чулактау при рН>4,0, представляют собой гелеобразные системы. Вязкость таких пульп на порядок отличается от вязкости обычной незагучтевающей пульпы.

Изменение давление паров компонентов при аммонизации

Давление паров компонентов над кислотами, содержащими F и , представлены в табл. 2 [2]

Таблица 2.

Основным сырьем для производства фосфатов аммония являются ортофосфорная кислота и аммиак, при этом может быть использована упаренная или не упаренная экстракционная фосфорная кислота.

Фосфорная кислота трехосновна, термодинамические константы ее диссоциации в разбавленных растворах при 25°С составляют:

Первая ступень диссоциации:

Н3РО4 < = > Н + Н2РО4

Вторая ступень диссоциации:

Н2РО4 < = > Н + НРО4

Третья ступень диссоциации:

НРО4 < = > Н + РО4

Диссоциация фосфорнойкислоты протекает по первой ступени с экзотермическим эффектом, по второй и третьей - с эндотермическим эффектом.

Фосфорная кислотапроизводится двумя способами: электротермическим - путем возгонки фосфора из природных фосфатов в электропечах с последующим сжиганием фосфора и гидратацией продуктов его окисления, и экстракционным методом - разложением природных фосфатов серной кислотой.

Экстракционную фосфорную кислоту получают разложением апатита или фосфоритов серной кислотой по реакции

Са5(PO4)3F + 5H2SO4 + nH3PO4 + aq = > 5CaSO4 · mH2O + (n + 3)H3PO4 + HF + aq -Q

Примеси, находящиеся в фосфатном сырье в виде карбонатов, легко разлагаются серной кислотой с образованием сульфатов. Фтористые газы вместе с парами удаляют из экстракторов и абсорбируют водой.

При нагревании моноаммонийфосфата происходит его дегидратация. Реакция дегидратации, которая начинается в области 150°С-160°С, может быть описана след. Химическими уравнениями:

при t = 150 -170 °С

2NH4H2PO4< = > NH4NH3P2O7 + NH3 + H2O

При t > 170 °С

3NH4H2P2O4 < = > NH4H4P3O10 + 2 NH3 + 2H2O

3NH4H3P2O7 < = > 2NH4H4P3O10 + NH3 + H2O

4NH4H2P2O4 < = > NH4H5P4O13 + 3NH3 + 3H2O

2NH4H3P2O7 < = > NH4H5P4O13 + NH3 + H2O

2NH4H2P2O4 < = > (NH4)2H2P2O7 + H2O

NH4H3P2O7 < = > (NH4)2H2P2O7

Изучение термической дегидратации моноаммонийфосфата показало, что при увеличении температуры с 250 до 400 С образуются линейные полифосфаты аммония. Установлено, что процесс дегидратации начинается при 132 -136 С, а при 140 С его скорость уже достаточно велика. Показано, что в исследуемом температурном интервале основным продуктом дегидратации являетсядвузамещенный пирофосфат аммония, т.е. процесс идет по реакции

2NH4H2PO4 < = > (NH4)2H2P2O7 + H2O

1.1 Способы производства аммофоса

Упарка пульпы и сушка готового продукта не являются обязательными стадиями процесса. Указанная схема включает производство аммофоса с конечным значением мольного отношения NН3:Н3РО4?1,0.

Фактором, принципиально определяющим технологию производства аммофоса, является влажность пульпы, поступающей в переработку в готовый продукт. В соответствии с этим существующие способы производства аммофоса классифицируются на способы, основанные на переработке концентрированной (10-25% Н2О) пульпы, и способы, основанные на переработке разбавленной (выше 25% Н2О) пульпы.[2]

В способах, основанных на переработке концентрированной пульпы, лимитирующие факторы технологии определяются реологическими характеристиками системы, поэтому для таких процессов предпочтительнее использовать аппараты, позволяющие перерабатывать вязкие среды (струйный реактор, АГ и др.). Лимитирующим фактором технологии при переработке разбавленных пульп является процесс удаления влаги для получения кондиционного продукта, поэтому в данном случае целесообразно использовать эффективные тепломассовые аппараты (БГС, РКСТ и т.д.).

Способы, основанные на переработке концентрированных пульп.

Удаление воды для получения концентрированной пульпы может осуществляться или из кислоты (полученной на базе апатитового концентрата), или из кислой пульпы при мольном отношении NН3:Н3РО4?0,4?0,6 (при переработке любого вида фосфатного сырья). Чаще способы первой группы основаны на двухступенчатой нейтрализации фосфорной кислоты (концентрирование кислых пульп само по себе подразумевает двухступенчатый метод нейтрализации): аммонизация до NН3:Н3РО4=0,5-0,7 или 1,3-1,4 для обеспечения достаточной текучести пульпы, нейтрализация до NН3:Н3РО4=1,05 для получения готового продукта. На существующих производствах стадию концентрирования фосфорной кислоты выделяют в самостоятельное отделение; стадия концентрирования аммофосной пульпы является составной частью технологической схемы производства аммофоса. Если используется одноступенчатая нейтрализация, то влажность пульпы не может быть ниже 20%, за исключением нейтрализации в струйном реакторе (например, для получения порошковидного аммофоса)[1].

Процесс получения гранулированного аммофоса одноступенчатым методом может быть основан на применении смесителя-гранулятора и двухвального смесителя. Однако в подавляющем большинстве производств используют схемы с аппаратом типа БГС (барабанный гранулятор-сушилка).

Производство аммофоса по схеме с аппаратом БГС (барабанный гранулятор-сушилка)

Процесс осуществляется следующим образом (рис. 2). Возможна одноступенчатая нейтрализация, когда пульпа после аммонизации в САИ поступает в БГС, и двухступенчатая, когда продукт после аммонизации в САИ до мольного отношения NН3:Н3РО4=1,2-1,3 нейтрализуют фосфорной кислотой.[4]

Рисунок 2. Схема производства гранулированного аммофоса с аппаратом БГС (на основе концентрированной пульпы)

1 - сборник кислоты; 2 - САИ; 3 - сборник пульпы; 4 - БГС; 5 - грохот; 6 - холодильник;

7 - абсорберы; 8 - циклоны; 9 - дробилка; 10 - транспортер; 11 - элеваторы

Исходную фосфорную кислоту разбавляют стоками из системы абсорбции и направляют на нейтрализацию аммиаком в аппарат САИ.

Полученную в нем аммофосную пульпу насосом подают на форсунки аппарата БГС, где ее распиливают сжатым воздухом при давлении 0,2-0,4 МПа на завесу из падающего гранулированного материала. При необходимости пульпу нейтрализуют кислотой. В аппарат БГС вводят теплоноситель при 500-600°С. Продукт из БГС при 105-110°С подают на классификацию и охлаждение, а отходящие газы при 110-115°С, содержащие пыль аммофоса, аммиака и фтор, направляют в систему очистки. Процесс получения аммофоса в аппарате БГС может осуществляться как при одноступенчатой, так и при двухступенчатой аммонизации. При одноступенчатой аммонизации концентрация кислоты, подаваемой в аппарат БГС, не может быть более 42%, что необходимо для обеспечения текучести пульпы при NН3:Н3РО4?1,0. Для разбавления кислоты при одноступенчатой аммонизации в сборник кислоты помимо стоковабсорбции подают свежую воду. При двухступенчатой аммонизации текучесть пульпы на I ступени аммонизации (при NН3:Н3РО4?1,25) обеспечивается без разбавления исходной кислоты свежей водой, поэтому концентрация кислоты, поступающей в систему, повышается до 47% Р2О5.

Двухступенчатый метод за счет использования более концентрированной кислоты позволяет сократить энергозатраты. Уменьшение расхода аммиака объясняется понижением мольного отношения NН3:Н3РО4 до 1,00-1,05 перед БГС.[2]

Производство фосфатов аммония по схеме с аппаратом АГ (аммонизатор-гранулятор)

Схема, представленная на рис. 3 позволяет достигнуть наибольшей единичной мощности системы. Упаренную фосфорную кислоту (52% Р2О5) подают из хранилища в каскадно расположенные нейтрализаторы емкостного типа, оборудованные трехъярусными турбинными мешалками. Одновременно в нейтрализаторы поступают стоки от систем абсорбции, в результате чего концентрация фосфорной кислоты снижается до 47-48% Р2О5, разбавление необходимо для обеспечения текучести пульпы. Фосфорную кислоту нейтрализуют газообразным аммиаком до мольного отношения NН3:Н3РО4=0,7. Полученная в нейтрализаторах пульпа самотеком поступает в аммонизатор-гранулятор, где доаммонизируется жидким аммиаком до NН3:Н3РО4=1,0-1,05. Здесь же происходит смешение пульпы с ретуром и укрупнение гранул аммофоса за счет кристаллизации на их поверхности солей, растворимость которых меняется в зависимости от рН пульпы. Влажность материала в грануляторе поддерживают в пределах 1-2% при помощи ретура, расход которого контролируют весами и дистанционно регулируют управляемой заслонкой. Как следует из рассмотрения процессов в аппаратах АГ и БГС, при переработке концентрированных пульп целесообразнее использовать двухступенчатый метод нейтрализации, что позволяет сохранить текучесть концентрированной пульпы и избежать ее разбавления. Сопоставим процессы получения фосфатов аммония по двухступенчатому методу с использованием аппаратов БГС и АГ:

- достоинство схем с аппаратом БГС - в значительно меньшем

количестве ретура;

- схема с аппаратом АГ является более универсальной и позволяет производить любые формы фосфатов аммония, в схеме же с аппаратом БГС получение фосфатов аммония при NН3:Н3РО4>1,0 связано с резким уменьшением производительности;

- в схемах с аппаратами БГС процесс остается устойчивым (его легко регулировать) при колебаниях концентрации исходной кислоты; уменьшение концентрации исходной кислоты в схемах с аппаратом АГ приводит к резкому увеличению ретурности и остановке системы;

- на основе схем с аппаратом АГ возможно создание значительно больших единичных мощностей, чем с аппаратом БГС.

Если требуется обеспечить получение фосфатов аммония при мольном отношении NН3:Н3РО4>1 и (или) стремятся к созданию установки более высокой единичной мощности, то необходимо использовать только схему с аппаратом АГ.

Выше была рассмотрена технология производства фосфатов аммония на основе концентрированных пульп, получаемых с использованием упаренной кислоты. Упарка относительно простым способом возможнатолько для кислоты из апатита. Для получений концентрированной пульпы на основе кислоты из фосфоритов Каратау можно использовать (в соответствии с установленными ранее реологическими характеристиками) метод упарки частично аммонизированной кислоты (для апатитового сырья также можно использовать этот метод помимо упарки кислоты). Неупаренную фосфорную кислоту аммонизируют до мольного отношения NН3:Н3РО4?0,4-0,6 с целью создания текучей пульпы при дальнейшем концентрировании. Упарку пульпы в барабанных или вакуум- выпарньх аппаратах можно вести до остаточной влажности 8-25% Н2О.

Последующая стадия - окончательная аммонизация до требуемого мольного отношения.

Расчеты показывают, что при влажности упаренной пульпы 8% тепла, выделяющегося при донейтрализации остаточной свободной кислотности, достаточно для удаления влаги из пульпы с получением продукта влажностью менее 1%. В этом случае надобность в стадии сушки дымовыми газами отпадает. В качестве аппаратов возможно использование как АГ, так и БГС. Аммонизация в аппарате АГ совмещается со стадией гранулирования с последующей (при необходимости) сушкой продукта. При использовании аппарата БГС аммонизацию следует проводить в струйном реакторе; при необходимости сушки в аппарат подают дымовые газы. При решении вопроса о целесообразности упаривания кислых пульп или кислоты (из апатита) необходимо учитывать следующее:

- при упаривании кислоты возможна утилизация фтора;

- при упаривании кислой пульпы меньше агрессивность среды и

можно использовать многокорпусную вакуум-выпарную установку.

1.2 Способы, основанные на переработке разбавленных пульп

Первоначально процессы производства аммофоса с использованием разбавленных пульп применяли для получения порошковидного аммофоса в распылительной сушилке с последующим его гранулированием. Однако ввиду низкой надежности и громоздкости схемы от такого процесса отказались и перешли к процессам без промежуточного выделения порошковидного аммофоса.

Производство аммофоса по схеме с аппаратом РКСГ (распылительная сушилка-гранулятор кипящего слоя)

Грануляция пульпы осуществляется в рассматриваемой схеме в кипящем слое (рис. 4). Фосфорную кислоту концентрацией 20-21% Р2О5 нейтрализуют аммиаком в аппарате САИ до мольного отношения NН3:Н3РО4=1,0-1,1. Температура пульпы в процессе нейтрализации за счет теплоты химической реакции достигает 110-115°С. Полученную пульпу при помощи насоса подают в зону повышенной температуры аппарата РКСГ, где она диспергируется газовым потоком теплоносителя, истекающим из сопла со скоростью до 160 м/с; теплоноситель поступает в эту зону из топки при 600- 700°С. Диспергированная пульпа подсушивается в зоне кипящего слоя аппарата РКСГ, куда от второй топки подают теплоноситель при 180-200°С.

В верхнюю часть кипящего слоя при помощи инжектора вдувают пылевидный аммофос из циклонов.



Рисунок 3. Схема производства аммофоса с аппаратом РКСГ

1 - скоростной аммонизатор-испаритель САИ; 2 - бак; 3 - аппарат РКСГ; 4 - топки;

5 - грохот; 6 - дробилка; 7 - циклоны; 8 - брызгоотделитель; 9 - абсорберы;

10 - холодильник КС; 11 - элеватор

Из кипящего слоя сушилки продукт выводят на охлаждение в холодильник КС. Охлажденный продукт подают на односитный грохот для отсева крупной фракции 4 мм, которую направляют на дробление, а измельченный материал возвращают в холодильник КС. Товарную фракцию после грохота направляют на склад. Ее выход из аппарата РКСГ составляет 85-95%. Отработанные газы перед выбросом в атмосферу проходят систему сухой и мокрой очистки. Абсорбционную жидкость возвращают на стадию нейтрализации фосфорной кислоты. Показатели процесса определяются режимом работы аппарата РКСГ.

Производство аммофоса по схеме с аппаратом БГС и упаркой пульпы

Упарка пульпы позволила резко увеличить единичную мощность установок. Фосфорную кислоту (рис. 5) вместе со стоками от абсорбционных систем подают в аппарат САИ, где нейтрализуют газообразным аммиаком до рН = 4,5-5,0. Из аппарата САИ пульпа поступает в сборник, из которого насосом ее подают в III корпус трехкорпусной выпарной установки поверхностного типа с доупариванием. Пульпа проходит последовательно третий, второй, первый корпуса, доупариватель и из доупаривателя поступает в сборник упаренной пульпы при температуре до 115°С с влажностью 25-35%. Греющие камеры первого корпуса и доупаривателя обогреваются свежим паром, греющие камеры второго и третьего корпусов - вторичным паром. Из сборника упаренную пульпу насосом подают на форсунку аппарата БГС и с помощью сжатого воздуха напыляют на завесу ретура. При этом происходит гранулирование и сушка продукта. Сушку продукта до остаточной влажности 1,0% осуществляют в прямотоке с дымовыми газами, поступающими на сушку при 450-500°С. Температура отходящих газов 90- 100°С. Высушенный продукт проходит предварительную классификацию в выгрузочном конце аппарата БГС. При этом отделяется крупная фракция, которую после дробилки объединяют с остальным продуктом, выгружаемым из аппарата БГС, и подают на двухситный вибрационный грохот. Товарную фракцию охлаждают в холодильнике КС.

Рисунок 4. Схема производства аммофоса с аппаратом БГС и упаркой Пульпы

1 - скоростной аммонизатор-испаритель САИ; 2 - выпарные аппараты;

3 - циркуляционные насосы; 4 - сборник упаренной пульпы; 5 - аппарат БГС;

6 - элеваторы; 7 - грохот; 8 - валковая дробилка; 9 - холодильник КС; 10, 11 - абсорберы

АПС; 12 - испаритель жидкого аммиака

2. Кинетика и механизм процесса

Аммофос - азотно-фосфорное удобрение полученное нейтрализацией фосфорной кислоты и аммиаком. Аммофос в качестве основного вещества содержит моноаммонийфосфат и 10% диамоннийфосфата . В качестве примесей технический продукт содержит сульфат аммония, фосфаты железа, алюминия, магния и др., причем состав и количество примесей зависит от степени загрязнения исходной фосфорной кислоты.

В производстве аммофоса протекает следующая реакция:

+147 кДЖ

Моноаммонийфосфат получают при мольном отношении , диаммонийфосфат - при отношении, равном 2. В процессе производства аммофоса аммиак берут с небольшим избытком.

Образующая при нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммофосная пульпа представляет собой сложную солевую систему. Кроме фосфатов, в ее состав входят сульфат аммония, фосфаты кальция, магния, алюминия и железа в виде , , , и комплексные соединения. Средние фосфаты железа и алюминия растворимы 2-% лимонной кислоте и усваиваются растениями на 40-50%. Комплексные соединения нерастворимы, и их присутствие снижает содержание усвояемого в аммофосе.

Образование комплексныхсоединений происзодит при нихких значениях pH. Поэтому, чтобы избежать образование неусвояемых солей в аммофосе, процесс нейтрализации фосфорной кислоты необходимо вести при pH>3.

В результате обработки фосфорной кислоты аммиаком образуется пульпа и испаряется некоторое количество воды. Состав образующейся массы определяется взаимодействием кислоты с содержащимися в примесями и аммиаком. В основу расчета количеств получаемых солей берем следующие стехиометрические соотношения:[10]

NH3 + H2PO4 NH4H2PO4 (1)

2NH3 + H3PO4 (NH4)2HPO4 (2)

MgO + H3PO4 + 2H2O MgHPO4 * 3H2O (3)

CaO + H3PO4 + H2O CaHPO4 * 2H2O (4)

Al2O3 + 2H3PO4 2AlPO4 + 3H2O (5)

Fe2O3 + 2H3PO4 2FePO4 + 3H2O (6)

2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 (7)

3. Технология аммофоса

3.1 Сырьевая база продукта

Сырье -- один из основных элементов технологического процесса, который определяет в значительной степени экономичность процесса, технику производства и качество продукта.

Сырьем называют природные материалы, используемые в производстве промышленных продуктов. Вследствие роста промышленного производства и увеличения ассортимента химической продукции возникает необходимость в новых видах сырья. Развитие техники добычи, подготовки, обогащения сырья позволяет использовать новые виды сырья, полезные ископаемые, содержащие малые количества полезных компонентов. Таким образом, сырьевая база химической промышленности непрерывно расширяется. Исходным материалом многих производств является сырье, уже подвергшееся промышленной переработке, которое называют полупродуктом (полуфабрикатом или основным материалом). Сырье в значительной степени определяет качество и себестоимость продукта.

Основное сырье

Ортофосфорная кислота -- неорганическая кислота с химической формулой H3PO4, которая при стандартных условиях представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы.

При температуре выше 213 °C она превращается в пирофосфорную кислоту H4P2O7. Очень хорошо растворима в воде. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной) кислотой называют 85 % водный раствор (бесцветная сиропообразная жидкость без запаха). Растворима также в эта-ноле и других растворителях.

Фосфорная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. Раз- бавленные водные р-ры имеют кисловатый вкус. Из высококонцентрированных растворов кристаллизуется в виде гемигидрата (полугидрата) H3PO4·0,5H2O- бесцветные кристаллы моноклинной сингонии.

Фосфорная кислота при нормальных условиях малоактивна и реагирует лишь с карбонатами, гидроксидами и нек-рыми металлами. При этом образуются одно-, двух- и трехзамещенные фосфаты. При нагревании выше 80 0C реагирует даже с неактивными оксидами, кремнеземом и силикатами. При повышенных температурах фосфорная кислота - слабый окислитель для металлов. При действии на металлическую поверхность раствором фосфорной кислоты с добавками Zn или Mn образуется защитная пленка (фосфатирование). Фосфорная кислота при нагревании теряет воду с образованием последовательно пиро- и метафосфорных кислот.

В промышленности фосфорную кислоту получают термическим и экстракционным способами.

Термический способ (позволяет производить наиболее чистую фосфорную кислоту) включает основные стадии: сжигание (окисление) элементного фосфора в избытке воздуха, гидратацию и абсорбцию полученного P4O10 конденсацию фосфорной кислоты и улавливание тумана из газовой фазы. Существуют два способа получения P4O10: окисление паров P (в промышленности используют редко) и окисление жидкого P в виде капель или пленки. Степень окисления P в пром. условиях определяется т-рой в зоне окисления, диффузией компонентов и др. факторами. Вторую стадию получения термич. фосфорной кислоты- гидратацию P4O10 - осуществляют абсорбцией к-той (водой) либо взаи-мод. паров P4O10 с парами воды. Гидратация (P4O10 + 6H2O 4H3PO4) протекает через стадии образования полифосфорных кислот. Состав и концентрация образующихся продуктов зависят от температуры и парциального давления паров воды.

Все стадии процесса могут быть совмещены в одном аппарате, кроме улавливания тумана, которое всегда производят в отдельном аппарате. В промышленности обычно используют схемы из двух или трех основных аппаратов. В зависимости от принципа охлаждения газов существуют три способа производства термической фосфорной кислоты: испарительный, циркуляционно-испарительный, теплообменно-испарительный. Испари-тельные системы, основанные на отводе теплоты при испарении воды или разбавленной фосфорной кислоты, наиболее просты в аппаратурном оформлении. Циркуляционно-испарительные системы позволяют совместить в одном аппарате стадии сжигания P, охлаждения газовой фазы циркулирующей кислотой и гидратации P4O10.

Теплообменно - испарительные системы совмещают два способа отвода теплоты: через стенку башен сжигания и охлаждения, а также путем испарения воды из газовой фазы; существенное преимущество системы - отсутствие контуров циркуляции кислоты с насосно-холодильным оборудованием.

На отечественных предприятиях эксплуатируют технологические схемы с циркуляционно - испарительным способом охлаждения (двухбашенная система). Основная область использования фосфорной кислоты - производство фосфорных и сложных концентрированных удобрений, а также получение кормовых фосфатов, синтетических моющих и водоумягчающих средств.

Аммиак. (NH3), нитрид водорода, при нормальных условиях -- бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха, ПДКр.з. 20 мг/м3 -- IV класс опасности (малоопасные вещества). Растворимость NH3 в воде чрезвычайно велика -- около 1200 объёмов (при 0 °C) или 700 объёмов (при 20 °C) в объёме воды.

Сравнение физических свойств жидкого аммиака с водой показывает, что аммиак имеет более низкие температуры кипения (tкип ?33,35 °C) и плавления (tпл ?77,70 °C), а также более низкую плотность, вязкость (вязкость жидкого аммиака в 7 раз меньше вязкости воды), проводимость и диэлектрическую проницаемость. Это в некоторой степени объясняется тем, что прочность этих связей в жидком аммиаке существенно ниже, чем у воды, а также тем, что в молекуле аммиака имеется лишь одна пара неподеленных электронов, в отличие от двух пар в молекуле воды, что не дает возможность образовывать разветвлённую сеть водородных связей между несколькими молекулами. Аммиак легко переходит в бесцветную жидкость с плотностью 681,4 кг/мі, сильно преломляющую свет. Подобно воде, жидкий аммиак сильно ассоциирован, главным образом за счёт образования водородных связей. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток. Жидкий аммиак -- хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый аммиак -- бесцветные кубические кристаллы.

Промышленный способ получения аммиака основан на прямом взаимодействии водорода и азота: N2(г) + 3H2(г) - 2NH3(г) +91,84 кДж

Это так называемый процесс Габера (немецкий физик, разработал физико-химические основы метода).Реакция происходит с выделением тепла и понижением объёма. Следовательно, исходя из принципа Ле-Шателье, реакцию следует проводить при возможно низких температурах и при высоких давлениях -- тогда равновесие будет смещено вправо. Однако скорость реакции при низких температурах ничтожно мала, а при высоких увеличивается скорость обратной реакции. Проведение реакции при очень высоких давлениях требует создания специального, выдерживающего высокое давление оборудования, а значит и больших капиталовложений. Кроме того, равновесие реакции даже при 700 °C устанавливается слишком медленно для практического её использования. Применение катализатора (пористое железо с примесями Al2O3 и K2O) позволило ускорить достижение равновесного состояния. Интересно, что при поиске катализатора на эту роль пробовали более 20 тысяч различных веществ. Учитывая все вышеприведённые факторы, процесс получения аммиака проводят при следующих условиях: температура 500 °C, давление 350 атмосфер, катализатор. Выход аммиака при таких условиях составляет около 30 %. В промышленных условиях использован принцип циркуляции -- аммиак удаляют охлаждением, а непрореагировавшие азот и водород возвращают в колонну синтеза. Это оказывается более экономичным, чем достижение более высокого выхода реакции за счёт повышения давления.

Вспомогательное сырье

Вода. Химическая промышленность использует воду в огромных количествах и для самых ранообразных целей. Это объясняется комплексом ценных свойств воды, ее доступностью и удобствами применения. На заводах воду используют в основном для охлаждения жидкостей и газов. Сравнительно меньше ее расходуют на чисто технологические нужды, например ,для приготовления пушонки. Воду используют также для питания паровых котлов, производящих пар для отгонки газов в отделении дистилляции, для паровых машин, если они имеются на заводе, и отопления помещений. Расход воды на 1 т соды в летнее время достигает 150 м3.

Качество воды характеризуется содержанием растворенных в ней солей и газов. Особое внимание уделяется так называемым солям жесткости, т.е. солям кальция и магния, которые всегда содержатся в природных наземных и подземных источниках воды.

Различают временную и постоянную жесткость воды. Первая обусловливается растворенными в воде бикарбонатами Са(НСОэ)2 и Mg(HC03)2, которые при нагревании воды до температуры кипения разлагаются с выделением в осадок карбонатных солей, например:

Са(НСО3) 2 -* СаСОз + СO2 + Н2O

Соли постоянной жесткости -- СаС12, CaS04 и др. -- при нагревании из воды не удаляются. Они выделяются в осадок при испарении воды, образуя на стенках аппаратов трудно удаляемую плотную накипь. Жесткую воду можно использовать только в тех случаях, когда условия ее применения не вызывают выделения твердых осадков, например в холодильниках, где охлаждающая вода не нагревается до температуры, способствующей устранению временной жесткости. В котельных установках, где вода не только нагревается, но и испаряется, недопустима не только временная, но и постоянная жесткость. Поэтому воду для них предварительно очищают от солей кальция и магния химическим способом на специальных установках. На заводах, расходующих большие количества воды, используют "оборотную воду", получаемую охлаждением уже использованной нагретой воды в специальных установках -- градирнях, брызгальных бассейнах и т.п.

Метан-- простейший углеводород, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха, химическая формула -- CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты (обычно меркаптаны) со специфическим «запахом газа». Метан нетоксичен и неопасен для здоровья человека. Однако имеются данные, что метан относится к токсическим веществам, действующим на центральную нервную систему. Накапливаясь в закрытом помещении, метан взрывоопасен. Обогащение одорантами делается для того, чтобы человек вовремя заметил утечку газа. На промышленных производствах эту роль выполняют датчики и во многих случаях метан для лабораторий и промышленных производств остается без запаха. Специфична для метана реакция с парами воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800--900 °C или без катализатора при 1400--1600 °C; образующийся синтез-газ может быть использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов. Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 4,4 % до 17 %. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5 %. Является наркотиком; действие ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови. Класс опасности -- четвёртый.

3.2 Технологическая схема получения аммофоса

Процесс получения гранулированного аммофоса одноступенчатым методом основан на применении схемы с аппаратом типа БГС (барабанныи? гранулятор-сушилка).

Процесс осуществляется следующим образом (рис. 2). Возможна одно-ступенчатая нейтрализация, когда пульпа после аммонизации в САИ (скоростной аммонизатор-испаритель) поступает в БГС, и двухступенчатая, когда продукт после аммонизации в САИ до мольного отношения NН3:Н3РО4=1,2-1,3 неи?трализуют фосфорнои? кислотой.[2]

Рисунок 5.

1 - сборник кислоты; 2 - САИ; 3 - сборник пульпы; 4 - БГС; 5 - грохот; 6 - холодильник; 7 - абсорберы; 8 - циклоны; 9 - дробилка; 10 - транспортер; 11 - элеваторы

аммофос удобрение азотный фосфорный

Исходную фосфорную кислоту разбавляют стоками из системы абсорбции и направляют на неи?трализацию аммиаком в аппарат САИ. Полученную в нем аммофосную пульпу насосом подают на форсунки аппарата БГС, где ее распиливают сжатым воздухом при давлении 0,2-0,4 МПа на завесу из падающего гранулированного материала. При необходимости пульпу неи?трализуют кислотой. В аппарат БГС вводят теплоноситель при 500-600°С.

Продукт из БГС при 105-110°С подают на классификацию и охлаждение, а отходящие газы при 110-115°С, содержащие пыль аммофоса, аммиака и фтор, направляют в систему очистки.

Процесс получения аммофоса в аппарате БГС может осуществляться как при одноступенчатой, так и при двухступенчатой аммонизации. При одноступенчатой аммонизации концентрация кислоты, подаваемой в аппарат БГС, не может быть более 42%, что необходимо для обеспечения текучести пульпы при NН3:Н3РО4?1,0. Для разбавления кислоты при одноступенчатой аммонизации в сборник кислоты помимо стоков абсорбции подают свежую воду. При двухступенчатой аммонизации текучесть пульпы на I ступени аммонизации (при NН3:Н3РО4?1,25) обеспечивается без разбавления исходнои? кислоты свежей водой, поэтому концентрация кислоты, поступающей в систему, повышается до 47% Р2О5.

3.3 Характеристика побочных продуктов и способы их утилизации

Отходящие газы производства аммофоса содержат аммиак, а также аммофосную пыль. Пыль выделяется от грануляционно-сушильных аппаратов, дробильно-сортировочного оборудования, транспортных средств и при затаривании аммофоса. Аммиак переходит в газовую фазу в основном при сушке пульпы и влажных гранул и при упаривании аммофосной пульпы. Перед выбросом газов в атмосферу их очищают сначала от пыли - в циклонах, а затем от аммиака и фтора - в абсорберах.

Эффективное осаждение твердых частиц из запыленного газа осуществляется в центробежных аппаратах. В целях высокой степени очистки газа недопустимо накопление пыли в конусе циклона. Даже небольшие подсосы воздуха через неплотности аппаратуры на любом участке пылеуловительной системы резко ухудшают работу циклона и могут свести на нет эффективность работы аппарата. Степень очистки газа от пыли в циклонах зависит от свойств частиц газа, скорости движения потока, от размеров и конструктивных особенностей циклонных аппаратов.

Выделение аммиака в процессе сушки происходит в результате термического разложения солей, входящих в состав аммофоса, по следующим реакциям:

(NH4)2HPO4 - NH3 + NH4H2PO4

NH4H2PO4 - NH3 + H3PO4

В процессе производства аммофоса значительно разлагается только диаммонийфосфат, отличающийся низкой термической устойчивостью. При этом в газовую фазу выделяется в основном аммиак.

Для улавливания аммиака и фтора из отходящих газов применяется двухступенчатая очистка газов. Абсорбер первой ступени, орошаемый в замкнутом цикле кислыми растворами фосфатов аммония, служит в основном для улавливания аммиака и частично (50%) фтора, абсорбер второй ступени, орошаемый водой или известковым молоком, - для улавливания фтора. Принципиальная схема абсорбции отходящих газов приведена на рисунке 6.1.

Газы поступают в абсорбер первой ступени 1, орошаемый кислыми фосфатами аммония в замкнутом цикле. Отработанная пульпа поступает на нейтрализацию. Абсорбер второй ступени 2, орошаемый водой или известковым молоком, служит для улавливания фтора. На второй ступени абсорбции можно использовать полую башню с форсунками эвольвентного типа. Отработанная жидкость после второй ступени (при орошении водой) направляется в циркуляционный бак 3 первой ступени. В случае орошения абсорбера над раствором известкового молока жидкость откачивается на станцию нейтрализации сточных вод.[4]



Рисунок 6. Схема двухступенчатой абсорбции отходящих газов производства аммофоса

1 - абсорбер с плавающей насадкой; 2 - полая башня; 3 - емкость для фосфорной кислоты;

4 - емкость для воды или известкового молока.

Предельно допустимые концентрации (пдк) загрязняющих веществ в атмосферном воздух населенных мест

Наименование вещества	№ CAS	Формула	Величина ПДК (мг/)	Лимитирующий показатель вредности	Класс точности
			Максимальная разовая	Среднесуточная
Аммофос	12125-02-9	NH4H2РO4	2	0,2	рефл.-рез.	3

Предельно допустимые выбросы в атмосферный воздух

Наименования	Дата начала	Норма ПДВ	Норма ВСВ	Сверхлимит
Аммофос	01.01.2004	11,20	56,00	280,00

4. Конструкция основного аппарата

Аммонизаторы-грануляторы используются для совмещения процессов нейтрализации и гранулирования.

Совмещение позволяет сократить энергозатраты на единицу продукции, а также продолжительность технологического цикла и количество необходимого оборудования в технологической линии.

Аммонизаторы-грануляторы широко используют в производстве аммофоса, нитроаммофоски, диаммонийфостата и др. Использование аммонизатора-гранулятора наиболее эффективно в производстве гранулированных удобрений на основе упаренной фосфорной кислоты. (схема аммонизатора-гранулятора представлена на рисунке №2). Аммонизатор-гранулятор устойчив в работе и прост в управлении;его производительность - до 40т/ч аммофоса.

Рис. 7.Схема аммонизатора-гранулятора

Барабанные грануляторы-сушилки Совмещение в одном аппарате процессов гранулирования и сушки позволило упростить технологические схемы получения концентрированных и сложных удобрений. (схема барабанного гранулятора-сушилки представлена на рисунке №4).

Технологическая характеристика барабанного гранулятора-сушилки (БГС)

Технологический показатель	Значение
Характер работы Число оборотов производительность по готовому продукту температура теплоносителя на входе в аппарат температура теплоносителя на выходе из аппарата влажность пульпы, подаваемой в аппарат влажность готового продукта средняя скорость теплоносителя в аппарате скорость витания частиц пульпы критическая влажность гранулированного материала температура продукта на выходе из аппарата температура мокрого термометра число лопаток в аппарате порозность ссыпающегося материала в аппарате скорость падения частиц с лопатки средний диаметр частиц готового продукта средний диаметр частиц ретура теплопроводность газа кинематическая вязкость газа тип редуктора тип электродвигателя потребляемая мощность общий вес Габаритные размеры: Длина Ширина Высота №№ и тип подшипников 1. Роликоподшипник конический 2. Роликоподшипник конический 3. Роликоподшипник конический 4. Роликоподшипник конический 5. Роликоподшипник конический Удельный расход сушильного агента на 1кг испаренной влаги	периодический 6 об/мин дпр =25 т/ч; t = 550°С, t2=100°С; W1 = 22 %; W2 = 1 %; хт = 2,3 м/с; хв = 0,23 м/с; Wкр = 4 %; tп = 85°С; tт = 80°С; z = 50; m = 0,7; хл = 7,05 м/с, д =1,8•10-3 м; дрет = 0,8•10-3 м; лт = 35•10-3 Вт/(м•К); х = 25•10-6 м2/с. ГТС-5, i = 70 АО 2-51-4;n =1500об/мин 10 кВт 17820 кг 13190 мм 2715 мм 2115 мм №7606 №7609 №7611 №7618 №7318 5,2 кг

Свыше 70 % сложных удобрений получают на барабанных грануляторах-сушилках.

Гранулятор представляет собой горизонтальный вращающийся аппарат диаметром 1400 мм. Он состоит из 2-х селикатоварочных печей без футеровки, жестко соединенных между собой двумя металлическими обечайками. Гранулятор внутри футерован нержавеющей сталью 7И-943. Гранулятор по отношению к горизонтальной оси находится под углом 1°24ґ. Гранулятор имеет два независимых привода с переменным числом оборотов. Внутри гранулятора имеется шнек и лопатки из нержавеющей стали для перемещения и охлаждения продукта.

Технологические характеристики стандартных аналогичных аппаратов представлены в таблице № 2 на примере барабанного гранулятора-сушилки (БГС).

4.1 Описание конструкции основных узлов аппарата

Барабанные грануляторы-сушилки типа БГС и «Сферодайзер» (фирма «Пек», Франция) представляют собой вращающийся барабан 1, установленный под углом 1--3° к горизонту на двух роликовых опорных станциях 2 (рис.4). Упорные ролики 5 предотвращают осевые сдвиги барабана. Внутренняя поверхность барабана оснащена короткой насадкой 12 и на остальной длине барабана -- подъемно-лопастной насадкой 8. Грануляторы-сушилки «Сферодайзер» оборудованы подъемными лопатками сложной конструкции с углом наклона к обечайке, равным нулю. Аппараты БГС оснащены лопатками Г-образной формы с углом наклона к обечайке 12°, а также обратным шнеком 7 открытого или закрытого исполнения, который транспортирует внутренний ретур от конуса 14 в зону распыла пульпы. В торцах вращающихся барабанов установлены загрузочная камера 9 с форсунками 10 и патрубками 11 для ввода теплоносителя и разгрузочная камера 75 со штуцерами для отвода отработанного сушильного агента и готового продукта. Барабан приводится от электродвигателя 4 через редуктор 5, шестерню 6 и зубчатый венец 18, укрепленный на барабане с помощью башмаков.

4.2 Описание принципа работы аппарата

Принцип работы грануляторов-сушилок заключается в следующем. При вращении барабана подъемно-лопастная насадка 12 создает поток материала, ссыпающегося с лопаток. На этот поток материала пневматической форсункой 10 распыливается пульпа гранулируемого вещества, которая, наслаиваясь на частицы, увеличивает их размер. Влажные агломераты окатываются по внутренним элементам барабана, приобретая сферическую форму, и сохнут в потоке теплоносителя. Во избежание пыления и для устойчивой работы топок аппарат работает под разрежением 10-50 Па на входе.

В аппарате «Сферодайзер» мелкая фракция после классификации возвращается в зону распыла пульпы в виде внешнего ретура. В аппарате БГС в зоне выгрузки установлен классификатор 14, выполненный в виде конуса. Крупная фракция скапливается у меньшего основания конуса и выгружается из аппарата. Мелкая фракция, скопившаяся у большего основания конуса, обратным шнеком подается в виде внутреннего ретура и возвращается в зону распыла пульпы. Для диспергирования пульп обычно используют холодный сжатый воздух при давлении 0,2-0,4 МПа, расход воздуха составляет 60-70 м3/м3 жидкости.

Сюда же могут подаваться в виде внешнего ретура пыль из циклонов и материал после дробилок.



Рис. 8. Схема барабанного гранулятора-сушилки

5. Технико-экономические показатели

Технико-экономические показатели производства аммофоса в осномном зависят от вида и качества фосфатного сырья. Следует отметить,что выбор технологической схемы определяется главным образом и качеством фосфорной кислоты. Найлучшие технико-экономические показатели имеет производство аммофоса на основе экстракционной фосфорной кислоты из Кольского апатитового концентрата.

Р2О5 п аммофосе возрастают на 30--40%, а себестоимость аммофоса на 18-- 26%. Тем не менее низкокачественные каратауские фосфориты целесообразно перерабатывать на аммофос через экстракционную фосфорную кислоту. Производство аммофоса даже на основе рядовой руды Кнратау с пониженным содержанием Р2О5 (24,5%) остается рентабельным, а себестоимость такого аммофоса в 2 раза меньше себестоимости аммофоса, полученного из термической фосфорной кислоты.

Рассчитаем материальный баланс стадий нейтрализации фосфорной кислоты.

Расчет проведем на 1000 кг фосфорной кислоты, содержащей:

42% P2O5 или 57,96% H3PO4 , 2% H2SO4, 1,6% MgO, 0,2% CaO, 1% Al2O3, 1% Fe2O3 , 36,24% H2O

Состав аммиака:

99% NH3, 1% H2O

Состав исходных веществ

Вещество	% содержание	Масса, кг
Фосфорная кислота: H3PO4 H2SO4 MgO CaO Al2O3 Fe2O3 H2O	42% на P2O5 57,963 2,00 1,60 0,20 1,00 1,00 36,24	1000,00 579,60 20,00 16,00 2,00 10,00 10,00 362,40
Аммиак: NH3 H2O	99,00 1,00	132,80 131,50 1,30

По реакции (3):

Известно, что mMgO= 16,00 кг, исходя из соотношения молярных масс можно вычислить:

mH3PO4= 39,20 кг, mH2O=14,40 кг, mMgHPO4*3H2O= 69,60 кг.

По реакции (4):

mCaO= 2,00 кг

mH3PO4= 3,50 кг, mH2O=0,64 кг, mCaHPO4*2H2O= 6,10 кг.

По реакции (5):

mAl2O3= 10,00 кг

mH3PO4= 19,20 кг, mH2O=5,30 кг, mAlPO4= 23,70 кг.

По реакции (6):

mFe2O3= 10,00 кг

mH3PO4= 12,25 кг, mH2O=3,40 кг, mFePO4= 18,80 кг.

По реакции (7):

mH2SO4= 20,00 кг

m(NH4)2SO4= 26,90 кг, mNH3=6,9 кг.

Таким образом на побочные реакции ушло 74,15 кг фосфорной кислоты и 6,90 кг аммиака. Следовательно, оставшаяся фосфорная кислота (579,60-74,15=505,50 кг) пойдет на основные реакции (1) и (2).

Зная, что в готовом продукте соотношение количества моноаммонийфосфата к количеству диаммонийфосфата составляет 80%:20%, т.е. относится как 4:1, то рассчитаем соотношение количеств фосфорной кислоты, необходимых для реакций (1) и (2).[3]

Известно, что mH3PO4= 415,20 кг,

mNH3= 72,00 кг, mМАФ=487,20 кг.

По реакции (2):

mH3PO4= 90,30 кг,

mNH3= 31,30 кг, mДАФ=121,60 кг.

Масса безводной пульпы 753,9 кг, известно, что влажность концентрированной пульпы должна составлять 20%, тогда масса воды в пульпе должна составлять 188,5 кг.

Исходная масса воды - 363,7 кг, масса воды, связанной по реакциям (3) и (4) - 15,04 кг, масса воды, образованной по реакциям (5) и (6) - 8,7 кгие, тогда оставшаяся вода 363,7 - 15,04 + 8,7 = 357,4 кг. Это вода, которая пойдет на пульпу и на отходящие газы. Зная массу воды в пульпе, найдем массу воды, которая пойдет на отходящие газы 357,4 - 188,5 = 168,9 кг.

Исходная масса аммиака - 131,5 кг, масса аммиака, связавшегося по реакциям (1), (2) и (7) - 72,0 + 31,3 + 6,9 = 110,2 кг. Тогда масса непрореагировавшего аммиака 131,5 - 110,2 = 21,3 кг.[3]

Материальный баланс стадии нейтрализации фосфорной кислоты

Приход	Расход
Статья прихода	Количество, кг	Статья расхода	Количество, кг
	поток	компонент		поток	компонент
1. Фосфорная кислота (42 %), в том числе H3PO4 H2SO4 CaO MgO Al2O3 Fe2O3 H2O 2. Аммиак в том числе NH3 H2O	1000 132,8	579,6 20 2 16 10 10 362,4 131,5 1,3	1. Аммофосная пульпа, в том числе NH4H2PO4 (NH4)2HPO4 MgHPO4*3H2O CaHPO4*2H2O AlPO4 FePO4 (NH4)2SO4 H2O NH3 H2O	942,4 190,2	487,2 121,6 69,6 6,1 23,7 18,8 26,9 188,5 21,3 168,9
ИТОГО	1132,8		ИТОГО	1132,6

Расходные коэфициенты на 1 т аммофоса, получаеммой по [1]:

Экстракционная фосфорная кислота (20% Р2О5), m	2,345
Аммиак (100% NH3), m	0,1263
Электроэнергия, квт·ч	56,2
Топливо (7000 ккал/кг), кг	192

На рынке фосфорных удобрений в период кризиса сложилась сложная ситуация.Падение цен в 2008 году практически парализовало мировой рынок фосфорных тудобрений. Снижение объемов потребления имело место во всех регионах, но наиболее резкое падение было зафиксировано в странах Северной Америки и Западной Европы, а также в Латинской Америке. Единственным рынком сбыта, где в 2008 году был отмечен рост потребления, стала Индия. В 2010 году рынок восстанавливался. Сильное влияние на мировой рынок в 2010 году оказало изменение внешнеторговой политики Китая - одного из основных поставщиков аммофоса на рынок. В начале 2011 года еще одним фактором, осложняющим ситуацию на мировом рынке аммофоса, была остановка производства в Тунисе и Пакистане. Также из-за циклона останавливалось производство в Австралии. В течение первого квартала 2011 года приостановлено производство фосфатных удобрений на Agrifos (США, Техас).

Росту производства способствовал рост спроса на удобрение на внутреннем рынке. На фоне повышения котировок удобрения на мировом и украинском рынках с конца 2009 года выпуск продукта стал рентабельным.

Динамика объемов производства аммофоса в Украине

в 2007-2010 гг., тыс. гр.

Динамика и структура поставок аммофоса на рынок Украины по

месяцам в 2010 году

Цены на аммофос на рынке Украины

В 2010 году украинские аграрии столкнулись с проблемой подорожания аммофоса. Первая волна увеличения стоимости удобрения пришлась на февраль и март, после чего цена оставалась стабильной до середины июня.

Региональные цены на аммофос на рынке Украины в марте-апреле

2011 г. (грн./тнг с НДС)

6. Патентная оценка уровня технологии

Патентная информация

Номер патента:	2196120
Класс(ы) патента:	C05B7/00
Номер заявки:	2001134213/12
Дата подачи заявки:	11.12.2001
Дата публикации:	10.01.2003
Заявитель(и):	Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВИТА"
Автор(ы):	Дмитревский Б.А.; Треущенко Н.Н.; Лебедь В.В.; Юрьева В.И.; Леонтьев С.В.; Морозов В.И.; Рязанова В.В.
Патентообладатель(и):	Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОВИТА"

Суть изобретения: Изобретение относится к способам получения аммофоса. Способ получения аммофоса заключается в нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммиаком в две стадии с отделением осадка после первой стадии, упарки растворов, грануляции и сушке готового продукта, при этом 60-95% экстракционной фосфорной кислоты подают в зону нейтрализации с рН 5,6-6,5, а после отделения осадка жидкую фазу смешивают с оставшейся частью экстракционной фосфорной кислоты. Способ позволяет получать качественный аммофос из любого фосфатного сырья, а отделяемый на первой стадии нейтрализации осадок обладает более высокими седиментационными свойствами.

Формула изобретения

Способ получения аммофоса, заключающийся в нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммиаком в две стадии с отделением осадка после первой стадии, упарки растворов, грануляции и сушке готового продукта, отличающийся тем, что 60-95% экстракционной фосфорной кислоты подают в зону нейтрализации с рН 5,6-6,5, а после отделения осадка жидкую фазу смешивают с оставшейся частью экстракционной фосфорной кислоты.