Диаммонийфосфаттың алынуы.

Диаммонийфосфат

Диаммонийфосфат – құрамында екі қоректік элементі (N және P) бар, суда еритін, азотты-фосфорлы тыйңайтқыш. Ақ және сұр түйіршік түрінде болады, суда жақсы ериді. Үш аммонийфосфаттың ішінен тұрақтылығы бойынша екінші орында. Ылғал тартқыш емес, шаң болмайды, нығыздалып қалмайды. Диаммонийфосфат азот пен фосфордың жоғары сіңімділігімен ерекшеленеді, құрамында хлор мен нитраттар болмайды, ауыл шаруашылығында тыңайтқыш ретінде және қосымша жем ретінде топырақтың барлық түріне қолданылады. Диаммонийфосфатта фосфордың жоғары мөлшері болғандықтан, өсімдіктердің тамырлық жүйелерін және дамуын жақсартады, ауруға, суыққа тұрақтылығын арттырады.

Физикалық қасиеттері:

·70^о та аммиак ұшып кетіп, моноаммонийфосфатқа (NН4Н2РО4) айналады.

·20^оС суда 100г нан 71г өнім ериді.

·Бір мольді ерітіндінің қышқылдығы – 8,0.

·Төмен ылғалтартқыштығымен ерекшеленеді.

Өнеркәсіпте шығарылатын диаммонийфосфаттың сыртқы түрі оның маркасына байланысты болады, ақ немесе сұр түсті кристал түрінде болады. P₂O₅ 50-52%, аммиак 23-23,5%, ылғалдылықтың массалық үлесі 4-5%.

Тыңайтқышты диаммонийфосфаттың құрамында 18% N₂, жалпы фосфаттар 46%, су 1,8%. Сыртқы түрі - ақ, сұр түсті, 6 мм ден кем диаметрде болатын, басқа қоспалары жоқ түйіршіктер. Сусымалылығы – 100%.

Фосфор қышқылын аммиакпен бейтараптағанда келесі аммоний фосфаттары түзілуі мүмкін: моноаммонийфосфат NH₄H₂PO₄, диаммонийфосфат (NH₄)₂HPO₄ және үшаммонийфосфат (NH₄)₃PO₄ – аммиак бөлетін, тұрақсыз қосылыс сондықтан өнеркәсіпте шығарылмайды.

Моноаммонийфосфат құрамында 61,7% P₂O₅ және 14,3% NH₃ бар. Ал диаммонийфосфаттың құрамында 53,8% P₂O₅ және 25,8% NH₃ бар. Моноаммонийфосфатқа қарағанда диаммонйифосфаттағы N: P₂O₅қатынасы біркелкі тыңайтқыш алу үшін дұрыс, бірақ біріншісі тұрақты. Өндірісте көбінесе моноаммонийфосфат пен диаммонйифосфаттың бірге қоспасын (аммофос) алады. Диаммонйифосфат сонымен қатар жемдік ретінде де қолданылады.

70^о та диаммонйифосфат аммиактың бөлінуімен ыдырай бастайды:

(NH₄)₂HPO₄→ NH₄H₂PO₄ + NH₃

Диаммонийфосфаттың алынуы.

Диаммонийфосфатты фосфор қышқылын аммиакпен бейтараптау арқылы алады:

H₃PO₄+ 2NH₃= (NH₄)₂HPO₄

Диаммонийфосфатты алу үшін шикізат ретінде H₃PO₄, H₂SO₄, NH₃қолданылады.

Диаммонийфосфатты алуды екі сатыда жүргізу қажет, себебі бір аппаратқа аммиактың толық көлемін жібергенде, аппаратта температура бірден көтеріліп, булануы көбейіп жабысқақ пульпа пайда болады.

диаммонийфосфаттың алынуы. - student2.ru

1-сурет. Диаммонийфосфатты өндірудің технологиялық сызбанұсқасы:

1,2- фосфор және күкірт қышқылын жинақтаушы; 3- фор-бейтараптағыш; 4-аммонизатор; 5- түйіршіктегіш; 6,32- дымқыл скрубберлер; 7- желдеткіш; 8-шашырауды ұстап алғыш аппарат; 9- тура кептіргіш; 10- оттық; 11,34-желдеткіштер; 12,16,23- конвейерлер (бір жұмысшының жасаған материалын қолдан-қолға жеткізу үшін тынымсыз жүріп тұратын машина); 13,14,30,31- циклондар; 15,17,26- элеваторлар; 18,20,27- електеуіштер; 19- ұнтақтағыш; 21- ретурлы бункер; 22- течка; 24- бункер; 25- «КС» аппараты; 28- желдеткіш; 29- дайын өнім бункері; 33- шашырауды ұстап алғыш аппарат.

Диаммонийфосфатты алу схемасы 1-суретте көрсетілген. Фосфор қышқылы фор-бейтараптағышта 3 өлшенеді, газ күйіндегі аммиак, сонымен қатар өнімнің түйіршіктелу процесіне әсер ететін аздаған күкірт қышқылы H₂SO₄жіберіледі. Аммиак шығыны ерітіндідегі мольдік қатынас NH₃:H₃PO₄1,3-1,4 ті құрайтын болуы тиіс. Бұндай қатынас фосфаттардың жоғарғы ерігіштігіне және 110-115^оС та аз мөлшерде (минимальный) аммиактың ұшуына жеткізеді. Фор-бейтраптағышта құрамында 60-70% NH₄H₂PO₄ және 30-40% (NH₄)₂HPO₄болатын пульпа түзіледі; Пульпадағы судың мөлшері 24-26%, рН≈5.

Пульпа фор-бейтараптағыштан жылытатын құбыр желісі арқылы аммонизаторға (4) жіберіледі, ол жерде ретурдың қаббаттары тозаңданады. Ретурдың шығыны дайын өнім бірлігінің 4 бірлігін құрайды. Өнімде мольдік қатынас NH₃:H₃PO₄ 1,85-1,90 шегінде болуы үшін ретур қабатының астынан аммиак беріледі. Біруақытта аммонизациямен бірге түйіршіктеу процесі басталады. Содан кейін ол түйіршіктеу аппаратында (5) аяқталады. Реакция жылуының әсерінен аммонизатор мен түйіршіктегіш процесінде температура 65-72^оС-қа жетеді. Жылулық режимді тоқтатпау үшін 4 және 5 аппараттар арқылы ауа беріледі, кейін судың буы мен аммиактың артық мөлшері жойылады. Аммиактың артық мөлшері насадкалы скрубберге (6) сіңіріледі.

Түйіршіктегіш аппараттан (5) 4% ылғалдылығы бар өнім отындық газбен жылытылған тура барабанды кетіргішке (9) келіп түседі. Кептіргеннен кейін газдар циклонда (13,14) және дымқыл скрубберде (32) тазаланады. Кептірілген құрамында ылғалдылығы 0,5-1,0% бар өнім 70^оС температурада бірситалы елекке (грохот) (18) келіп түседі. Ірі фракциялар (>3) ұнтақтағышта (19) майдаланады, содан кейін бункерге (21) келіп түседі. Қалған өнімді електегіште (20) (грохот) екінші рет себуге ұшыратады. Майда фракциялар бункерге (21) келіп түседі, ол жерде барлық материалдар қайта аммонизаторға (4) жіберіледі. Дайын өнім бункерге (24) келіп түседі, жүйенің өнімділігіне сәйкес келетін бөлігі салқындату үшін аппарат КС-ке жіберіледі, қалған өнім ретур болып табылады.

Қарастырылған сызбадағы алынған өнім құрамында 75-85% (NH₄)₂HPO₄ диаммонийфосфат, 10-20% NH₄H₂PO₄ моноаммонийфосфат және 5% (NH₄)₂SO₄ болады. Өнімнің құрамы: 49% жалпы P₂O₅; 48% суда ерігіш P₂O₅; 19% N₂; 1% Н₂О. Өнімнің ылғал тартқыш коэффициенті ɣ=0,6-0,9 ммоль/(г*ч) (ылғалтарқыш емес). Түйіршіктердің беріктілігі 2 МПа.