Способ управления процессом получения кристаллического диамонийфосфата

Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет С 01 В 2528 С 05 0 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ленинградский государственный научно-исследовательскийи проектный институт Основной химическОП промью 1 ленности(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ 1 ПРОЦЕССОМ ПОЛуЧБНИЧ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО г 1 И 13%ОНИЙФОСФАТд. 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 по данным молярного соотношения МН :НзР 04, определяемым по значениям рЙ (11 .Недостаток известного способа управления заключается в том,что в нем не учитывают компонентный состав ре акционной среды, в связи с чем исключается возможность точного регу,лирования технологического процесса. ЭТС 1 объясняется тем, что растворы ФО 4 фатов 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.33 этом случае данный параметр связан ЗО с величиной рН и предназначен, главным образом, для установления факта изменения кислотности маточного раствора.Наиболее близким по технической суцности и дости 1 аемому результату к заявляемому техническому решению является способ управления процессом по 11 учения кристатлического диаммониЙ- фосфата путем изменения расходов фосфорной кислоты, воды и аммиака в зависимости от текуцих значений температуры и плотности реакционной среДЬ 1 И.Недостаток указанного способа заключается в том, что этот способ не позволяет эффективно управлять процессом. В результате наблюдается варьирование дисперсности и слеживаемости кристаллов диаммонийфосфата.Кроме того, недооценивается роль воды при пОлучении д 1 аммонийфосфата. Вода является важным компонентом, с помошью которого можно регулировать оптимальный ход процесса кристаллиз.-.,сии. увеличение или уме ьшение концентрации воды в системе от заданной приводит к снижению выхода кристаллов диаммонийфосфата, повышению долимелких кристаллов, что н конечном счете вызывает ухудшение качества готовой продукции и снижение производительности технологической линии,В любой бинарной системе содержа-. ние воды легко можно определить по плотности раствораВ трехкомпонентной более сложной системе такая воэможность не исключена, но определение воды в этом случае затруднено изза отсутствия достоверной зависимости содержания воды от плотности раствора.Целью настоящего изобретения является повышение качества готового продукта за счет улучшения точности регулирования.Поставленная цель достигается тем чтодополнительно измеряют концентра- ЦИЮ МОНОаММОНИйфОСфатат ОПРЕДЕЛЯЮТ концентрацию воды и контролируют ее предельно-допустимое значение, определяют концентрацию диаммонийфосфата сравнивают текущие значения концентРаЦИй ДИаММОНИйфОСфатат МОНОаММОНИйфосфата и воды с заданными и в зависимости от величины и знака ОтклонеНИЯ ИЗМЕНЯЮТ РаСХОДЫ аММИаКа : ОДЫ( и тем, что при пренышении предельно- дОПуСтИМОй КОНцЕНтрацнтн ВодЫ ИЗМЕНящт расход фосфорной кислоты.Нд. ЧЕРТ(ЖЕ ПОКд.зснс. бЛОК - СЛ(Е 1 Ла( ,реализующая предложенный способ. Она состоит из реактора 1. н ко "О 1 ый 1(О- ступают фосборная кислот-,. а(тт 1 иакт вода и маточный растнор, блоков 2(с3, 4 измерения температуры, плотности и концентрации моноаммонтийфосфата со- ОтВЕтетНЕННО, арнф 1 ЛЕтИЧЕСКИХ Ут;т - ройстн 5 и б для определения концентрации воды и диаммонийфосфата,. (блоков сра.ннения 7 текуцего и зж.;,днного значения концентрации соответствующего компонента, фазочунстнительных усилителей небаланса 8, блоков запретов 9, 10, размещенных между усилителями и соответствующими исполнительными тлеханизмами 11, 12, "3,Процесс управления осущест 1 ляется следующим образол. В реактор 1 НЕПРЕРЫВНО ПОДаЮт ОРтОфОС(РОРНУЮ КИС- лоту, воду и маточныи раствор, Измеряют температуру и плотность раствора в реакторе (блоки 2 и 3 соотнетственно). Одновременно определяетсяконцентрация моноаммонийфосфата С, в брке 4 анилитическим путем,. (ЗаприМер, титрованием. Текущее значение концентрации моноаммонийфосфата сравнивается в блоке сравнения 7 сзаданным (оптимальным) значением,н результате чего на выходе блокасравнения появляется сигнал небаланса СорткотОРый УсиливаетсЯ базачунствйтельным усилителем 8 и воздействует на исполнительный механизм 11. который в соответствии со знаком ивеличиной разбаланса избеняет расходаммиак а,В арифметическом устройстне 5 определяют концентрацию воды по эмпиОической формулеВа основании длительных исследонанни н Черкасском производственномобъединении "Азот" были найдены значения коэффициентов КЛ,К,К, Дляпроцесса кристаллизации уравнениепринимает нид:С 11 0 = -137 р - 0(039 + 225,53 (1)/ГдЕ Гт - ЗНаЧЕНИЕ ПЛОтНОСтИ раСтнсрапри температуре 0 С(г/смз)О - измеренная темгература,Из(ле: - :ение ра хода а 1 миака:т.(д-.ьте 1 трацЛя МЕНЬП(Е ПрЕдЕЛнхо,",е блок. Зарета 9 имееи те(ттдтд(,к л сигнал )(1 ( который иОЗ (ОС(с := ( З 1.Т" ОаСХОЦ КВ .1 ом .луча-:( иа входе б;токата .1.0 нет з апоещгюцсго сигнала .И:; - ." дл г На ИЗМЕНЕНИЕ Расктчг 1 К т ОГтГ(1 Е гИи ,тнъ (ЕттМЕХ а 1 И Зтг 1 Прона ОндЕ Т СООТНЕМЕНЕ.-.:.ЛЕ раСХОда а:(М 1 аКа. ч ака, астарают- этой руюти покаьной тся зае даетилОты,запреГ ода ам- ьный тстнуюа и Однако зсли птэедельная концентра 1 тяя НГЗд 1 Н рЕаКторЕ ПОЕВЫСНт ПрЕдЕЛЬно-до(:.Устимое эначенис, запрещающийсигнал 1 Д с Входа блока запрета 9 сни -мается, а ;1 а блоке запрета 10 появлят тся сигнал 7, запрещаю 111 ий уменьшение расхода аммиака, но н сторонуунетичения расход ал(1 иака изменятьможно. Тогда Г 1 тгнал Г, постУпает наисполнительный механизм (2 и происхоизменЕние расхода кислот, Когдаконцентрация воды достигнет заданногоЗН(ЗЧЕ 11 ИЯ, На бЛОКЕ ЗапРЕта 9 ПОЯВИТСЯсигс 1 ал)4, а сигнал Р , с блОка запрт та 10 (ЗНИМаЕТСя,с 1 ВНОВЬ уПраВЛЕНИЕПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ Днс.ММОНИйфОСфаТабудет Определяться расходом воды иамиака, в соответствии с разбалансом концентраций соответствующих ком- Я ,.ОНЕтттон,Аналогично, в трифметическом устройстве 6 реализуется уравнение;С., КосЕНТРа 1.,ИЯ Пна(ЛО(-:ИИФОС "ата.2 О Л(1(утННЬ 1( 3 Нстт 1 ЕН(11 КО 1(ЕНТ 1(стцИЙн:(,1 г и г(иа.лтлоний(т)О(. фд (а сранниваютСт В СООТВЕТСТВУЮ(т(И( бЛОКаХ СранНЕНИя И Рс Зба т" с НГ Уснт(Инде ТГ с, СГОТНЕСТВУЮШтнИ бсазос 1 УВСТНИТЕЛЬНЬМИ УСИЛИ=ЕЛЯ - ми 8,753789 Формула изобретения Составитель Р. Клеймана Техред Я,Граб Корре Демчик Редактор Л. К Заказ 4833/17 Подписнотета СССРрытий ираж 565И Государсделам иэобосква, Женного ко тений и о Раушская Ц 113035,4 Проектная,Ужгород илиал ППП нт",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, о т л и ч а ю щ и й с я 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, моноаммонийфосфатаи воды с заданными и в зависимостиот величины и знака отклонения изменяют расходы аммиака и воды.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при превышениипредельно-допустимой концентрацииводы изменяют расход фосфорной кислоты. 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ваггман В.Фосфорная кислота,фосфаты и фосфорные удобрения. М;,1967. 2. Журн. "Кокс и химия", 1968,с,37-41 (прототип),