Введение

1.Технологическая часть

1.1 Характер сырья и продукт

1.2 Обзор конструкции аппаратов данного типа

1.3 Описания конструкции и принципа действия барабанной сушилки

2. Специальная часть

2.1 Параметры топочных газов в сушилку

2.2 Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента

2.3 Определение основных размеров сушильного барабана

2.4 Технологический расчёт вспомогательного оборудования

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В технике сушке подвергается большое число материалов, различающихся химическим составом, дисперсностью и структурой, адгезионными свойствами и термочувствительностью, содержа­нием и формой связи влаги с материалом и другими свойствами. В химической промышлен­ности процессы массо- и теплопереноса при сушке иногда осложняются протекающими одно­временно химическими реакциями.

В связи с этим выбор рационального способа сушки, типа сушильной установки и кон­струкции сушильного аппарата представляет собой сложную технико-экономическую задачу.

В данном курсовом проекте будет рассматриваться процесс сушки фосфорсодержащего азотного удобрения диаммонийфосфата. Это удобрение широко применяется в сельском хозяйстве. И в нашей, можно сказать аграрной стране, спрос на него с каждым годом неуклонно растёт. Это делает поставленную предо мной задачу ещё более актуальной.

В ходе работы будет показан расчёт одной из самых распространенных сушилок – сушилка барабанного типа. Она наиболее подходит для сушки диаммонийфосфата и имеет целый ряд положительных сторон. Благодаря своей компактности и интенсивной равномерной сушке материала барабанная сушилка является наиболее рациональным выбором в ходе поставленной задачи. Так же существует целый ряд других типов сушилок некоторые из которых будут приведены ниже.

1.Технологическая часть

1.1 Характер сырья и продукт

Фосфатами аммония называются аммонийные соли ортофосфорной кислоты. Фосфорная кислота с аммиаком образует следующие соли:

Н3Р04 + NH3 = NH4H2P0; - Моноаммонийфосфат

Н3Р04 + 2NH3 = (NH4),HP04; - Диаммонийфосфат

H3P04 + 3NH3 = (NH4)3P04; - Триаммонийфосфат

Наиболее устойчив из них моноаммонийфосфат, при нагрева­нии которого до 100—110°С не наблюдается потерь аммиака. Диаммонийфосфат при 70°С теряет аммиак и превращается в моноаммонийфосфат:

(NH4)2HP04- » NH4H2P04 + NH3

Применение

Из аммонийных солей фосфорной кислоты промышленность производит моно- и диаммонийфосфат. Триаммонийфосфат в связи с его нестойкостью не производится.

Наиболее широкое применение фосфаты аммония нашли в сельском хозяйстве в качестве удобрений, содержащих два основных питательных элемента — азот и фосфор в воднорастворимой форме. Благодаря высокому содержанию питатель­ных веществ (75%) фосфаты аммония являются высококон­центрированными удобрениями.

Агрохимия предъявляет определенные требования к соот­ношению питательных веществ в удобрениях. Наиболее благо­приятными соотношениями N:РО являются 1:1; 1:1,5 и 1:2. Для моноаммонийфосфата это соотношение составляет 1:5, для диаммонийфосфата 1:2,5, т. е. более благоприятно. Однако диаммонийфосфат вследствие меньшей устойчивости самостоя­тельно в качестве удобрения не применяется, а, используется в виде смеси с моноаммонийфосфатом. Такая удобрительная смесь называется аммофосом.

Для выравнивания соотношения N:РО в смесь фосфатов аммония иногда добавляют какое-либо азотное удобрение, например сульфат аммония и др. Такая тройная смесь называется сульфоаммофосом.

Кроме того, фосфаты аммония применяются в пищевой и фармацевтической промышленности, используются при пропитке тканей, древесины, строительных материалов для придания им, огнестойкости (антипирены).

В последнее время разработаны специальные методы вы­ращивания крупных кристаллов моноаммонийфосфата, которые применяются для изготовления высокочастотных осцилляторов, используемых в электронной технике.

Методы производства

Основным сырьем для производства фосфатов аммония яв­ляются ортофосфорная кислота и аммиак, при этом может быть использована как экстракционная, так и термическая фосфорная кислота. Фосфаты аммония, получаемые из термической фосфорной кислоты, отличаются высокой чистотой и не содер­жат примесей. Они используются преимущественно в пищевой и фармацевтической промышленности и употребляются также для технических целей.

Процесс получения фосфатов аммония из термической фос­форной кислоты заключается в нейтрализации 75%-ной фос­форной кислоты газообразным аммиаком. Полученная пасто­образная масса подвергается охлаждению, при этом из нее выпадают кристаллы моноаммонийфосфата, которые затем от­деляют от маточного раствора па центрифуге и высушивают. Маточный раствор возвращается в цикл.

Нейтрализация фосфорной кислоты аммиаком до образо­вания моноаммонийфосфата при 110—115°С протекает без потерь аммиака. В тех же условиях при нейтрализации до об­разования диаммонийфосфата наблюдаются потери аммиака. Для уменьшения потерь аммиака процесс нейтрализации при получении диаммонийфосфата следует вести в две ступени.

При получении фосфатов аммония из экстракционной фос­форной кислоты, загрязненной примесями, в процессе нейтрали­зации ее аммиаком в осадок выпадают фосфаты железа, алю­миния, гипс и др. Эти примеси, остающиеся в готовом продукте, загрязняют его и снижают содержание в нем основных компо­нентов.

Для получения более чистого продукта процесс нейтрализа­ции экстракционной фосфорной кислоты ведут в две ступени. В I ступени нейтрализация проводится до рН = 4-4,5, при этом в осадок выпадает большая часть примесей, отделяемых затем от раствора путем фильтрования. Во II ступень нейтрализации направляется очищенный раствор. Отфильтрованный осадок, высушенный до влажности 5-6%, содержит около 5% NH и 30—35% РО в усвояемой форме и может быть использован как удобрение (аммофос 2-го сорта).

Процесс производства фосфатов аммония из экстракционной фосфорной кислоты состоит из стадий нейтрализации, кристал­лизации и гранулирования, сушки и рассева.

Нейтрализация осуществляется непрерывным способом в нескольких последовательно установленных реакторах (обычно 3—4). Аммиак подается во все реакторы. В процессе нейтра­лизации происходит выделение тепла с разогревом реакцион­ной массы до 100—110°С, часть тепла расходуется на испа­рение влаги. В первый реактор аммиак подается в таком ко­личестве, чтобы происходила нейтрализация 80—85% фосфор­ной кислоты. При обильном выпадении в осадок моноаммоний­фосфата пульпа может сильно загустевать, что приводит к уве­личению потерь аммиака с выделяющимся соковым паром. Во второй реактор аммиак вводится в количестве, обеспечивающем образование 10—20% диаммонийфосфата, лучше растворимого, чем моноаммонийфосфат. При этом чрезмерного загустевання пульпы не происходит.