Для каждого поддиапазона указано оптимальное значение количества шлама,
которое соответствует нагрузке по фоофору 2,5 т/ч. Производительность установки
по шламу устанавливается с учетом плотности шлама, которая может
быть измерена непосредственно в процессе подачи фосфорсодержащего шлама на
сжигание, одновременно с измерением электропроводности или -по заранее составленному
тарировочному графику. Оптимальный расход воздуха выбирается в зависимости от температуры отходящего
газа и концентрации фосфора. Be личина оптимального количества воздуха
выбирается из следующих соображений: не достаточное количество воздуха в процессе
сжигания шлама приводит к неполному окпслению фосфора- и, как следствие, к
образованию низших форм окислов. Недоокисленные формы фосфора попадают в
систему гидратации и снижают качество полученной кислоты. Чрезмерное количество
воздуха приводит к понижению тем пературы в аппарате сжигания, вследствие
чего ухудшаются условия испарения фосфора и снижается полнота его
окисления, что также приводит к ухудшению качества получаемой кислоты. Для
полного окисления фосфора в шламе необходимо поддержать минимальный избыток
воздуха, но достаточный для полного окис ления фосфора, т. е. температура в рабо- чей зоне, где происходит образование ., должна быть достаточной для завершения
процесса. Как показал анализ работы установки это условие соблюдается
при температуре отходящего газа 14ОО1480«С . На чертеже изображена блок-схема
автоматического устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство состоит из цистерны 1,
циклона 2 для сжигания фосфорсодержащего шлама, регуляторов 3 и 4 соответственно
расхода воды и воздуха, датчиков 5 и 6 соответственно электропроводимости
и плотности шлама, преобразователей 7 и 8 вычислительного устройства
9, задатчиков 10 и 11 исполнительных механизмов 12, измерителя 13 температуры
отходящего гйза, преобразователя 14, башни 15 гвдратации, сборника 16 кислоты.
. Способ осуществляется следующим об-, разом. Фосфорсодержащий шлам из цистерны 1
подается на сжигание в форсунку, расположенную на крышке циклона 2. Подача
шлама осуществляется его передавливанием водой. Расход воды изменяется и поддерживается
регулятором 3. Одновременно в форсунку подается сжатый воздух. Воздух, необходимый на горение шла-
ма, подается в циклон от воздуходувки (не показан) через три сопла, тангенпиально расположенных в верхней зоне циклона Расход его регулируется регулятоом 4.
В трубопроводе подачи шлама в пиклон установлены кольцевой кондуктометричео
кий датчик 5 и измеритель 6 плотности. Сигнал, поступающий с датчиков 5 и 6,
преобразуется в электрические сигналы, например напряжение, соответствующее
текущему значению концентрации и плот- ности шлама. В вычислительном устройстве 9 выбирается
сигнал, соответствующий величине расхода шлама, чтобы общая нагрузка по фосфору была постоянной.
Допустим, что на установку схсигания шлама с номинальной провзводитепь-
ностью 250О кг/ч (в пересчете на -чио тый фосфор) поступает шлам () из
нижнего слоя цистерны. Электропроводимость шлама, измеренная датчиком 5ра& а
6,17 1О См, а на преобразовав еле 7, шкала которого отградуирована в единицах
концентрации (% , зафиксировано значение 83%. R).. Сигнал с преобразователя 7 поступает
на задатчик 10, который выдаёт регулятору 3 команду на поддержание расхода
воды, соответствующее оптимальному количеству шлама в диапазоне ЗО8О кг/ч.
Одновременно датчик 6 плотности измерил плотность шлама, которая . равна
1,71 г/см. Электрический сигнал, соответствующий измеренной плотности, поотупает
от преобразователя 8 в вычислительное устройство 9,.где два элект
. рических сигнала, соответствующие текушему значению плотности и номинальной
нагрузке, перемножаются и в ре-зультате в регулятор 3 поступает сигнал
соответствующий фактическому расходу шлама (2950 кг/м). Этот сигнал в
блоке сравнения регулятора сравнивается с заданным (3080 кг/м) и так как cш
нал дисбаланса превышает зону чуствительности усилителя, входящего в состав
регулятора 4, на исполнительный меха : низм 12 поступит сигнал на увеличение
расхода воды . С блока преобразования 7 на задатчшс 11 поступает сигнал на уста
ку коэффициента избытка воздуха oL 1,5 (с учетом, что температура отходящего
газа должна быть 1460°С), что соответ ствует расходу воздуха 16100 .
Регулятор 4 поддерживает заданный раоход воздуха. В процессе переработки шлама в топк
происходит окисление содержащегося в щламе фосфора, испарение воды и плавле
ние минеральных веществ, содержащихся в шламе. В результате окисления фосфора образуются пары фосфорного ангидрида, которые вместе с избыточным воздухом,
азотом и парами воды выводятся из циклона в сепаратор. Далее по газоходу гйзы
вводятся в систему гидратации, куда поотупает циркуляционная 42%-ная фосфорная
кислота и добавляется вода. В газоходе установлен тимеритель 13 температуры
отходящих из аппарата сжигания газов. Обычно расход циркуляционной кислоты,
подаваемой на гидратацию, изменяют в зависимости от температуры. Однако, уч№тывая
, что согласно способу управления температура отходящего газа практически
постоянна, то и расход кислоты можно за ..дать.-постоянным : и не регулировать.
Для страховки температура отходящ&го газа может быть использована в качестве
сигнала обратной связи, т. е. в случае некоторого отклонения температур
. отходящего газа от заданной с преобразователя 14 в регулятор 4 расхода
воздуха поступает сигнал на корректировку расхода воздуха. По мере переработки нижней, богатой
фосфором части шлама концентрация фоофора изменяется также, как и плотность
шлама. В зависимости от этого меняется уставка на расход шлама и воздуха. Так,
например, при концентрации фосфора в шламе ,равной 73% Р и соответствующей
oL 1,4 оптимальный расход шлама 3455 кг/ч (четвертый диапазон), а раоход
воздуха 15050 нм /ч. Плотность шлама р l,j66 г/см . При этом образуется
5725 кг/ч фосфорного ангидрида и 24О кг/ч шлама. Температура на выходе из циклонной
камеры сжигания 140О1450 С. Готовый поток направляют для гид-
ратированил и абсорбции фосфорного ангидрида в башню гидратации, орошаемую
циркуляционной фосфорной кислотой, и получают 75% . При этом в цикл
циркуляции добавляют 5825 кг/ч воды и отводят 790О кг/ч кислоты (в пересч&тё на 1ОО% НзРО4).
Газ поступает в электрофшштр на очистку. Сравнение данных основных показателей
процесса показывает, что по известному способу управления температура
отходящего газа изменяется от 12ОО до , .а по предлагаемому в предепах 14ОО-1480 0.
Содержание недоокисленной формы в продукционной кислоте колеблется в широких
пределах от 0,38 до 2% и более,.
