인산의 신뢰할 수있는 생산을위한 장비 선택

1. 핵심 생산 공정 및 장비 선택 논리

2. 장비 선택에 영향을 미치는 주요 요인

3. 신뢰성 향상을위한 핵심 기술

1. 핵심 생산 공정 및 장비 선택 논리

중요한 화학 원료로서 인산은 열과 습식의 두 가지 주요 생산 공정을 가지고 있습니다. 장비 선택은 생산 공정의 효율성, 안정성 및 환경 보호를 보장하기 위해 기술 경로, 원자재 특성 및 환경 보호 요구 사항을 종합적으로 고려해야합니다.
습식 과정 (주류 선택) :
습식 인산 생산 공정은 현재 주류 선택입니다. 이 과정은 주로 황산을 사용하여 포스페이트 광석을 분해합니다.인산을 생산합니다. 인산염 광석의 등급은 다른 기원과 배치 사이에서 크게 변동 할 수 있기 때문에지지 장비는 광석 등급 변동에 적응성이 우수해야합니다. 동시에, 황산은 매우 부식성 매체이며, 장비는 또한 부식성 매체를 처리 할 수있는 강력한 능력을 가져야합니다.
원자로 시스템 :
습식 인산의 생산에서, 반응기 시스템은 중요한 역할을한다. 일반적인 반응기에는 다단방 교반 탱크 또는 관형 반응기가 포함됩니다. 황산의 강한 부식성으로 인해 장비의 서비스 수명과 생산 안전을 보장하기 위해,이 반응기는 316L 스테인레스 스틸 또는 티타늄 합금으로 만들어야합니다. 316L 스테인레스 스틸은 우수한 부식성과 포괄적 인 기계적 특성을 가지며, 황산의 부식에 어느 정도 저항 할 수있다. 티타늄 합금은 더 높은 부식성 환경에 적합한 부식성이 높지만 특히 부식성이 높습니다. 실제 생산에서, 다단 단계 교반 탱크는 내부 교반 장치를 사용하여 인산암과 황산을 완전히 혼합하여 반응의 균일 성과 충분한 성을 보장합니다. 관형 반응기는 파이프 라인의 재료의 흐름 및 반응을 통해 빠른 반응 속도 및 고효율의 특성을 갖는다.
여과 장비 :
반응이 완료된 후, 생성 된 인산 및 석고 잔류 물을 분리해야하므로 여과 장비의 사용이 필요합니다. 일반적으로 사용되는 여과 장비에는 턴테이블 필터 또는 벨트 진공 필터가 포함됩니다. 이들 여과 장비의 여과 정확도는 분리 된 인산의 불순물 함량이 가능한 한 낮은지 확인하기 위해 99.5%에 도달해야한다. 턴테이블 필터는 턴테이블의 회전을 통해 연속 여과, 세척 및 언 로딩 작업을 실현하며 높은 생산 효율과 안정적인 작동의 장점을 가지고 있습니다. 벨트 진공 필터는 진공 흡입을 사용하여 인산이 필터 천을 통과하는 반면, 석고 잔류 물은 필터 천에 갇혀 고체 액체 분리를 달성하여 필터 화 효과와 쉽게 청소 및 유지 보수를 제공합니다.
농축 장치 :
여과 후에 얻은 인산의 농도는 일반적으로 낮으며 농축이 필요하다. 농도 장치는 일반적으로 다중 효과 증발기 또는 진공 농축기를 사용합니다. 농도 과정 동안, 인산 농도는 50-54% p₂o₅로 제어되어야한다. 인산은 불소 이온을 함유하고 부식성이 높기 때문에, 농도 장치에는 불소 이온 부식에 내성이있는 Hastelloy 열 교환 튜브가 장착되어야한다. Hastelloy는 탁월한 부식 저항성과 고온 저항을 가지므로 농도 공정 동안 열 교환 튜브의 안정성 및 서비스 수명을 보장 할 수 있습니다. 다중 효과 증발기는 이전 증발에 의해 생성 된 2 차 증기를 다음 효과의 열원으로 사용하여 에너지 활용 효율을 향상시킵니다. 진공 농축기는 더 낮은 온도에서 인산을 증발시키고 농축하는 시스템 압력을 감소시켜 인산의 분해 및 불순물의 생성을 감소시킨다.
열 프로세스 (고순도 수요 시나리오) :
열 인산 생산 공정은 주로 인산 순도에 대한 요구 사항이 높은 시나리오에 적합합니다. 이 공정은 황색 인 연소 및 수화 흡수와 같은 단계를 통해 인산을 생성합니다.
노란색 인 연소탑 :
노란색 인 연소탑은 열을위한 주요 장비 중 하나입니다.인산 생산. 쿼츠가 늘어선 연소실 디자인을 채택합니다. 석영은 고온 저항성과 화학적 안정성이 우수하며 황색 인이 연소 될 때 발생하는 고온 및 부식성 가스를 견딜 수 있습니다. 연소 과정에서 온도 변동은 황색 인의 연소 효율과 인산의 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 온도 제어 정확도는 ± 10도에 도달해야합니다. 정확한 온도 제어는 황색 인의 완전한 연소를 보장하고 부작용의 발생을 감소시켜 인산의 순도 및 수율을 향상시킬 수 있습니다. 고급 온도 제어 시스템 및 모니터링 장비를 통해 연소 챔버의 온도를 모니터링하고 실시간으로 조정하여 생산 공정의 안정적인 작동을 보장합니다.
수화 흡수 타워 :
수화 흡수 타워는 수화 반응을 통해 연소에 의해 생성 된 인 펜 옥사이드 가스를 전염시 변환하는데 사용된다. 타워는 계단 스프레이 시스템을 채택합니다. 이 설계는 물과 인 펜 옥사이드 가스가 흡수 효율을 완전히 접촉하고 향상시킬 수 있도록합니다. 동시에, 수화 흡수 타워에는 실시간 pH 값 모니터링 모듈이 장착되어 있습니다. 흡수 액체의 pH 값을 실시간으로 모니터링함으로써, 흡수 액체의 농도 및 유속을 정시에 조정하여 완전 흡수 반응을 보장 할 수있다. pH 값이 설정 범위에서 벗어나면 시스템은 자동으로 조정하여 인산의 품질 및 흡수 효과를 보장합니다. 실제 생산에서 흡수 효율 및 제품 품질을 더욱 향상시키기 위해 흡수 타워의 내부 구조 및 작동 매개 변수도 최적화되어야합니다.

2. 장비 선택에 영향을 미치는 키 요인

(1) 원료 적응성 설계
저급 인산염 광석의 취급 :
저급 포스페이트 광석의 취급은 인산 생산의 주요 문제입니다. 저급 포스페이트 광석에서 인 펜 옥사이드 (P2O2)의 함량은 낮기 때문에, P2O2의 회수율을 향상시키기 위해 특수 광석 사전 분쇄 시스템이 필요하다. 수직 롤러 밀은 일반적으로 사용되는 광석 사전 분쇄 장비입니다. 광석을 롤러로 분쇄하고 분쇄하여 광석 입자를 개선합니다. 정제 된 광석 입자는 더 큰 특이 적 표면적을 가지며, 후속 화학 반응에서 황산과 같은 반응 시약과보다 완전히 접촉 할 수 있으며, 이는 반응 효율 및 P2O2의 침출 속도를 개선시킨다. 또한 부유 장비는 저급 인산염 광석을 취급하는 데 중요한 장치입니다. 부양 과정에서, 적절한 부유 제제를 첨가함으로써, 인산염 미네랄 및 강원 미네랄의 표면 특성은 다르며, 기포의 부력은 포스페이트 미네랄을 풍부하게하는데 사용되어 p2O2의 회복 속도를 더욱 향상시킨다. 이들 처리 단계 후, 저급 인산염 광석에서 PATE의 회복 효율이 효과적으로 개선 될 수 있으며 생산 비용을 줄일 수있다.

 

불순물 제어 장비 :
포스페이트 광석은 일반적으로 불소 및 중금속 이온과 같은 불순물을 함유하며, 이는 인산의 품질 및 후속 생산 공정에 부정적인 영향을 미칩니다. defluorination 반응기에는 탄산나트륨 첨가 시스템이 장착되어 있습니다. 반응 과정 동안, 탄산나트륨은 포스페이트 광석의 불화물과 반응하여 불소 나트륨과 같은 분리 가능한 물질을 생성하여, 디 플루오르화의 목적을 달성한다. 탄산나트륨의 첨가량 및 반응 조건을 정확하게 제어함으로써, 인산의 불소 함량을 효과적으로 감소시킬 수있다. 동시에, 중금속 이온 흡착 장치는 활성탄, 이온 교환 수지 등과 같은 특수 흡착 재료를 사용하여 인산의 중금속 이온을 흡착하고 제거합니다. 이 흡착 물질은 큰 특이 적 표면적 및 특정 흡착 부위를 가지며, 중금속 이온을 선택적으로 흡수하여 인산 생성물의 품질이 관련 표준을 충족하도록 할 수 있습니다.

(2) 에너지 효율 최적화 구성
열 회수 시스템 :
인산 생산 과정에서, 반응 단계에서 다량의 폐열이 방출 될 것이다. 에너지 효율을 향상시키기 위해, 농도 섹션에서 반응 폐열을 사용하는 것은 효과적인 에너지 절약 측정이다. 열 교환기와 같은 열 회수 장치를 합리적으로 설계함으로써, 반응에 의해 생성 된 폐 열은 농도 섹션의 재료로 옮겨져 농도 공정 동안 외부 증기에 대한 수요가 줄어 듭니다. 통계에 따르면,이 열 회수 시스템의 사용은 증기 소비를 30-40%만큼 줄여 생산 공정의 에너지 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 동시에,이 폐열 회복 방법은 또한 지속 가능한 개발의 개념과 일치하여 에너지 폐기물과 환경 영향을 줄입니다.
지능형 주파수 변환 제어 :
펌프 및 팬과 같은 고출력 장비는 인산 생산의 주요 전력 소비 장비입니다. 지능형 주파수 변환 제어 기술을 사용하면 실제 생산 요구에 따라 이러한 장비의 운영 주파수를 실시간으로 조정할 수 있습니다. 생산 부하가 낮 으면 전력 소비를 줄이기 위해 장비의 작동 주파수가 줄어 듭니다. 생산 부하가 증가하면 생산 요구를 충족시키기 위해 장비의 작동 빈도가 증가합니다. 이 지능형 제어 방법을 통해 연간 전기 절약은 150, 000-250, 000 KW ・ H에 도달 할 수 있으며, 이는 생산 비용을 줄일뿐만 아니라 장비 마모를 줄이고 장비의 서비스 수명을 연장시킵니다.

3. 신뢰성 향상을위한 키 기술
(1) ancorrosion 물질의 혁신적인 적용
원자로 안감 :
인산 생산의 반응기에서, 황산과 같은 고 부식성 매체의 존재는 반응기의 안감 재료에 높은 수요를 둔다. 전통적인 고무 라이닝은 어느 정도의 부식성을 가지고 있지만, 장기 사용 중 노화 및 손상이 발생하기 쉬우므로 반응기의 서비스 수명에 영향을 미칩니다. 실리콘 카바이드 세라믹 코팅 기술은 반응기 안감을위한 더 나은 솔루션을 제공합니다. 실리콘 카바이드 세라믹은 경도가 높고 내마모성 및 강한 화학적 안정성의 특성을 지니고 있으며 황산과 같은 고 부식성 매체의 침식에 효과적으로 저항 할 수 있습니다. 실리콘 카바이드 세라믹 코팅 기술을 사용한 반응기 안감의 수명은 전통적인 고무 라이닝보다 3 배 더 길어 장비 유지 보수 및 교체 빈도를 크게 줄이고 생산의 연속성과 안정성을 향상시킵니다.
파이프 라인 시스템 :
파이프 라인 시스템은 인산 생산에서 재료 운송의 중요한 작업을 수행합니다. 인산은 매우 산성이기 때문에, 특히 PH 조건에서는 파이프 라인의 부식 저항이 매우 높기 때문입니다. PTFE (Polytetrafluoroethylene)가 늘어선 강관은 이상적인 파이프 라인 재료입니다. PTFE는 우수한 화학적 안정성을 가지며 pH 값을 갖는 강력한 산성 매체를 견딜 수 있습니다.<1. This type of pipeline can not only ensure the safe transportation of materials, but also effectively prevent pipeline corrosion and leakage, avoiding harm to the environment and production. At the same time, the PTFE-lined steel pipe has a long service life and low maintenance cost, providing a reliable guarantee for the stable operation of 인산 생산.

(2) 지능형 모니터링 시스템
온라인 분석기 :
XRF (X- 선 형광 분광법) 기술은 온라인 분석기에서 사용하여 인산 농도의 실시간 변동을 모니터링합니다. 이 기술은 ± 0. 2%의 정확도로 인산의 원소 조성 및 농도 변화를 빠르고 정확하게 분석 할 수 있습니다. 인산 농도를 실시간으로 모니터링함으로써, 작업자는 생산 공정 매개 변수를 제 시간에 조정하여 인산 생성물의 품질의 안정성을 보장 할 수 있습니다. 예를 들어, 인산 농도가 설정된 값에서 벗어나는 것을 발견 할 때, 반응 원료 또는 반응 조건의 비율을 제 시간에 조정하여 생산 공정의 원활한 진행을 보장 할 수 있습니다.

예측 유지 보수 플랫폼 :
예측 유지 보수 플랫폼은 진동 센서와 AI 알고리즘을 결합하여 장비의 작동 상태를 실시간으로 모니터링하고 분석합니다. 진동 센서는 장비의 진동 데이터를 실시간으로 수집하고 AI 알고리즘을 통해 이러한 데이터를 분석하고 처리하여 잠재적 장비 고장을 미리 감지 할 수 있습니다. 예를 들어, 장비의 진동 주파수 및 진폭과 같은 매개 변수에서 비정상적인 변화가 발생하면 예측 유지 보수 플랫폼은 72 시간 전에 장비 고장을 미리 경고 할 수 있으므로 운영자는 장비에 대한 유지 보수 및 수리를 충분히 수행 할 수 있으며, 급격한 장비 실패가 생산에 미치는 영향을 피하고 장비 신뢰성 및 생산 연속성을 향상시킬 수 있습니다.