Статус документа

ИТС 19-2016 Производство твердых и других неорганических химических веществ

4.4 Производство триполифосфата натрия

4.4.1 Характеристика производимой продукции

4.4.1.1 Натрия триполифосфат технический модифицированный (ТУ 2148-095-23380904)

Триполифосфат натрия имеет формулу . Молекулярная масса соли 368 г/моль, ее истинная плотность 2500 кг/м. Известны две безводные кристаллические формы: высокотемпературная (форма I) и низкотемпературная (форма II). Переходу от формы II до формы I соответствует температурный интервал от 410 до 425°С. Первая форма триполифосфата натрия называется также "комкующейся", так как растворение ее в воде приводит к образованию плотных комков. Триполифосфат натрия плавится при температуре 622°С, причем плавление сопровождается разложением триполифосфата натрия до метафосфата натрия и пирофосфата натрия .

В промышленности триполифосфат натрия получают путем прокаливания смеси фосфатов натрия, образующихся при реакции термической или экстракционной фосфорной кислоты с карбонатом натрия (кальцинированной содой).

Технический триполифосфат натрия производства представляет собой свободно текущий порошкообразный материал белого цвета. Основной составляющей продукта является триполифосфат натрия; кроме того, в нем содержатся небольшие количества примесных компонентов - главным образом сульфат натрия ().

Таблица 4.12. Показатели качества технического триполифосфата натрия


Наименование показателей	Норма
	Полифо- рмат® 1211	Полифо- рмат® 1212 "А"	Полифо- рмат® 1212 катего- рии 1	Полифо- рмат® 1213 катего- рии 2	Полифо- рмат® 1226	Полифо- рмат® 1231	Полифо- рмат® 1232	Полифо- рмат® 1233
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1 Внешний вид	Белый свободно текущий порошок без посторонних включений				Белый кристал- лический порошок без посто- ронних включе- ний	Белые свободно текущие гранулы, свобо- дные от посто- ронних включе- ний	Хорошо сыпучие голубые гранулы, свобо- дные от посто- ронних включе- ний	Хорошо сыпучие зеленые гранулы, свобо- дные от посто- ронних включе- ний
2 Массовая доля триполифосфата натрия (), %, не менее	94,0	94,0	94,0	90,0	72,0	94,0	75,0	75,0
3 Массовая доля оксида фосфора (), %	55,5- 57,5*	55,5- 57,5*	56,0- 57,0*	55,0- 56,0*	43,0-46,0	Не менее 55,5	-	-
4 Массовая доля первой формы (фазы) триполифосфата натрия, %	10-70	10-60	10-60**	10-60**		-	-	-
5 Массовая доля соединений железа в пересчете на , %, не более	0,010	0,010	0,006	0,010	0,010	0,010	-	-
6 Массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	-	-
7 Степень прозрачности раствора триполифосфата натрия с массовой долей 1%, не менее	-	-	90	85	90	-	-	-
8 рН раствора триполифосфата натрия с массовой долей 1%, ед рН	9,2-10,3	9,2-10,3	9,4-10,0	9,4-10,0	9,0-9,8	9,4-10,0	9,4-10,0	9,4-10,0
9 Степень белизны, %, не менее	-	-	83	80	85	-	-	-
10 Цвет по Хантеру: ***
L	не менее 95	не менее 95	-	-	-	Не менее 90	от 40 до 55 вкл.	от 50 до 60 вкл.
а	-	-	-	-	-	-	от 0 до -5 вкл.	от -30 до -35 вкл.
b	-	-	-	-	-	-	от -35 до -45 вкл.	от -2 до +2 вкл
11 Скорость гидратации:
мин
- среднее за отчетный период, °С	91-92	81-88	-	-	-	-	-	-
- для индивидуальных поставок, °С	88-95	78-91	-	-	-	-	-	-
мин
- среднее за отчетный период, °С	94-96	84-95	-	-	-	-	-	-
- для индивидуальных поставок, °С	91-99	81-98	-	-	-	-	-	-
Разность скоростей гидратации, °С, не менее	1,5	1,5	-	-	-	-	-	-
12 Массовая доля летучих веществ, %	0,3-1,2	не менее 0,1	-	-	20-24	-	Не более 15	Не более 15
13 Насыпная плотность, кг/м****	-	-	-	-	-	1100±200	1100±200	1100±200
14 Прочность частиц на истирание, %, не более****	-	-	-	-	-	20	20	20
15 Скорость растворения, сек, не более****	-	-	-	-	-	-	200	200
16 Гранулометрический состав, %:
Массовая доля фракций, проходящих через сито с сеткой:
- 1000 микрон (N 1 по ГОСТ 6613), не менее	-	-	99**	98**	-	-	-	-
- 500 микрон (N 0,5 по ГОСТ 6613), не менее	-	-	85**	85**	-	-	-	-
- 250 микрон (N 0,25 по ГОСТ 6613)	-	-	-	-	Не менее 90	Не более 5	-	-
- 0,150 мм, не менее	75	75	-	-	-	-	-	-
Массовая доля остатка на сите:
- 1600 микрон	-	-	-	-	-	Отсутст- вие	-	-
- 1180 микрон	-	-	-	-	-	-	не более 15	не более 5
- 1000 микрон	-	-	-	-	-	не более 15	-	-
- 425 микрон	не более 5,0	не более 5,0				не менее 50	не менее 90	не менее 90
- 250 микрон						не менее 90	-	-
Средний гранулометрический состав (d 50), микрон	-	-	-	-	-	-	от 650 до 800 вкл.	от 650 до 800 вкл.
* Превышение верхнего предела нормы допускается. Норма для показателя может быть изменена или уточнена по согласованию с потребителем. * Нормы приведены для красителей BASF, при использовании красителей с аналогичными или близкими характеристиками нормы могут быть изменены по согласованию с потребителем. **** Норма для показателя гарантируется и определяется периодически 1 раз в 6 мес.

- Триполифосфат натрия, благодаря своей способности удерживать во взвешенном состоянии суспензии многих труднорастворимых соединений, широко применяется совместно с органическими поверхностно-активными веществами в качестве активного компонента синтетических моющих и чистящих средств - в большинстве последних триполифосфат натрия составляет до 50% от массы. Триполифосфат натрия применяется также в нефте- и горнодобывающей промышленности, в производстве синтетического каучука, в текстильной и кожевенной промышленности в качестве диспергатора, в лакокрасочной промышленности в качестве эмульгатора, при производстве цемента, в бумажной промышленности, производстве керамики и др.

- Гарантийный срок хранения триполифосфата натрия - 12 месяцев со дня изготовления продукта.

4.4.2 Описание технологического процесса и схемы

4.4.2.1 Прием сырья

Очищенная от взвеси обессульфаченная экстракционная фосфорная кислота поступает в первый реактор каскадного реакторного узла. Сода с помощью пневмонасоса по пневматическому трубопроводу перекачивается в расходные бункеры каскадного реакторного узла через разгрузители. Очищенный воздух из-под крышки бункера очищается в рукавных элементах и выбрасывается в атмосферу. Кроме этого, сода, уловленная рукавным фильтром, возвращается в шнек подачи соды. Отработанный воздух, выходящий из-под крышек бункеров, очищается от пыли в рукавных фильтрующих элементах, установленных на крышках бункеров, после чего выбрасывается в атмосферу.

Аммиачная селитра прибывает в крытых железнодорожных вагонах упакованная в мешки и разгружается на склад готовой продукции, откуда по мере необходимости доставляется в операционный цех. Активный уголь, упакованный в мешки, привозится на склад автотранспортом.

4.4.2.2 Первая стадия нейтрализации фосфорной кислоты

В отличие от реакторных узлов второй стадии нейтрализации, работающих периодически, каскадный реакторный узел приспособлен для непрерывной работы. Сода из бункера поступает на весовой дозатор. Весовой дозатор подает соду во второй реактор реакторного каскада в таком соотношении с количеством подаваемой фосфорной кислоты, чтобы обеспечить необходимое значение рН суспензии. Фосфорная кислота для нейтрализации подается в первый реактор каскада, и по перетоку постоянно перетекает во второй реактор, где происходит реакция нейтрализации фосфорной кислоты содой. Для предотвращения выброса пены из реактора уровень в нем не должен превышать 1,5 м. Для уменьшения пенообразования может дополнительно применяться синтетический пеногаситель на основе кремнийсодержащих полимеров.

Нейтрализованная пульпа из второго реактора по нижнему перетоку поступает в реактор N 3 каскада. Из этого реактора часть готовой пульпы при помощи погружного насоса возвращается во второй реактор. Готовая пульпа при помощи насоса постоянно откачивается в промежуточную емкость.

Дозировка реагентов осуществляется таким образом, чтобы обеспечить величину рН суспензии от 4,7 до 5,2 ед. рН, что отвечает "металлическому титру" (атомному соотношению Na:P), близкому к единице.

На первой стадии нейтрализации происходят следующие физико-химические превращения: