Файл: Розенберг Е.Х. Горючие, тепловые отходы и энерготехнологическое комбинирование в фосфорной промышленности.pdf

чем на 10%, а экономический эффект от внедерния примени­ тельно к Джамбулскому заводу двойного суперфосфата со­ ставит около 6 млн. руб.

Ниже в таблице 15 приведены технико-экономические по­ казатели эяерготехнологаческого процесса получения терми­ ческой фосфорной кислоты с выработкой пара.

Т а б л и ц а 15

Технико-экономические показатели энерготехнологического процесса получения термической фосфорной кислоты из желтого фосфора с выработкой пара

V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перспективы развития в СССР производства фосфорных солей и удобрении нашли свои отражения в решениях XXIV съезда КПСС и в Государственном плане развития народного хозяйства СССР на 1971 — 1975 гг. В частности придается большое значение развитию промышленности комплексных концентрированных удобрений, производство которых у нас в стране резко увеличивается, что вызвано все возрастающей потребностью в них народного хозяйства.

Для производства концентрированных фосфорных удобре­ ний в качестве промежуточного продукта применяется фос­ форная кислота, вырабатываемая, как известно, двумя спо­ собами — экстракционным (сернокислотным) и термическим, развитие которых происходит параллельно. Возможности ис­ пользования указанных способов производства фосфорной кислоты в основном определяются характером фосфатно-сырь­ евой базы.

Фосфатные ресурсы СССР позволяют развивать производ­ ство фосфорной кислоты в масштабах, превышающих мас­ штабы ее выработки в зарубежных странах. Однако, большая часть отечественных фосфатных руд отличается сравнительно низким содержанием полезного вещества (Р2О5), сильно за­ грязнена примесями, растворимыми в серной и фосфорной кислотах и трудно . поддается обогащению.

По изложенным причинам отечественные природные фос­ фаты в основной своей массе не могут быть непосредственно использованы для сернокислотной экстракции. Из общих за­ пасов отечественного фосфатного сырья экстракционным ме­ тодом может быть переработано всего около 30% — в основ­ ном апатиты Кольского полуострова.

Дальнейшее увеличение объема производства фосфорных удобрений, предусмотренное решениями ЦК КПСС и Совет­ ского правительства, не может базироваться только на пере­ работке апатитового концентрата, так как ресурсы апатито­ вых руд при резком повышении темпов их добычи могли бы

быть исчерпаны в течение нескольких десятилетий. Следова­

90

Электротермические процессы отличаются высокой энерго­ емкостью, поэтому первоочередной задачей дальнейшего раз­ вития производства фосфора является снижение удельных энергетических расходов на единицу конечного продукта. Од­ ним из направлении снижения энергетических расходов в про­ изводстве желтого фосфора является полезное использование горючих и тепловых отходов производства.

Рациональное использование горючих и тепловых отходов производства непосредственно влияет на условия энергоснаб­ жения и тепловой баланс фосфорного предприятия, а также оказывает определенное воздействие на модернизацию техно­ логической схемы производства и на общеэкономические его показатели.

При оценке народнохозяйственного значения использова­ ния горючих и тепловых отходов производств необходимо учи­ тывать, что экономия топлива чрезвычайно важна не только сама по себе, в силу напряженности нашего современного и перспективного топливного баланса, но и благодаря сбереже­ нию при этом огоромных затрат материальных средств и труда на добычу и транспорт топлива. По имеющимся данным капитальные затраты на добычу и транспорт 1 т условного

ного топлива путем использования горючих и тепловых, от­ ходов промышленности всего 10 — 20 руб.

Следует напомнить, что использование горючих и тепло­ вых отходов фосфорного производства приводит лишь к ча­ стичной экономии топлива. Однако, только экономией топлива нельзя сколько-нибудь существенно изменить технико-эконо­ мические показатели процесса производства желтого фосфора, поэтому не следует рассчитывать на достижение оптимальных результатов только при энергетической модернизации про­ цесса.

Для достижения оптимального технико-экономического эффекта экономию топлива следует рассматривать лишь как одну из составляющих более широкого комплекса вопросов, решаемых при коренной модернизации процесса. Требования,

которым должны удовлетворять эти новые решения, заклю­ чаются в необходимости обеспечить комплексное повышение

91

основных производственных показателей технологического процесса в сочетании с высокой энергетической эффективно­ стью. Очевидно, что такие решения принципиально отличаются от простого дополнения руднотермичеокой печи теплообмен­ ным оборудованием (преимущественно низких параметров), что даст некоторую экономию топлива, далеко не оптималь­ ную по величине и мало меняющую конечные технико-эконо­ мические показатели процесса.

Внедрение энерготехнологических процессов позволит фос­ форной промышленности, сделать заметный шаг в улучшении не только энергетической эффективности производства, но н, что наиболее важно, значительно, улучшит комплекс основных технологических показателей процесса (удельную и агрегат­ ную производительность, качество конечного продукта, дли­ тельность рабочей компании).

Следует отметить, что при энерготехінологическом комби­ нировании наряду с полным использованием фосфатного сы­ рья (мелочь класса 0—5 мм), наиболее рационально .исполь­ зуются горючие, и теплбвые отходы производства. В фосфор­ ной промышленности только при энерготехінологическом ком­ бинировании представляется возможным полная регенерация тепла горючих и тепловых отходов по замкнутой схеме внутри технологического процесса, что практически позволяет исполь­ зовать тепло непосредственно в печном агрегате. Подобное использование химического и физического тепла отходов при­ водит не только к экономии топлива в самом агрегате и по заводу в целом, но и способствует повышению технологиче­ ских показателей процесса, в частности, росту удельной про­ изводительности агрегата.

На рис. 28 показана одна из возможных схем фосфорного завода с максимальным внедрением энерготехнологии и ути­ лизации горючих и тепловых отходов производства. Конеч­ ными продуктами являются здесь фосфорная кислота и элек­ троэнергия, получаемая в паровой турбине с отборами пара для регенеративного подогрева питательной воды и для внеш­ них производственно-отопительных потребителей. Химическое тепло отходящих газов фосфорных печей используется для плавления шихты в энерготехінологическом агрегате. Физиче­ ское тепло огненно-жидкого шлака используется для высоко­ температурного нагрева дутьевого воздуха, необходимого на процесс плавления шихты, что, наряду с повышением темпе­

ратурного уровня в рабочей камере, позволит снизить удель­ ный расход природного газа.

92

Тепло экзотермической реакции окисления фосфора в про­ цессе получения термической фосфорной кислоты и тепло про­ дуктов сгорания циклонной плавки фосфатов используется для выработки пара энергетических параметров, который направляется в паровую турбину для производства электро­ энергии. Причем, выработанной в энерготехнологическом про­ цессе, электроэнергии и пара с избытком хватает для удовлет­ ворения потребности производства. Как уже отмечалось, по­ добные энерготехнолопичесше схемы с выработкой электро­ энергии, наряду с высокой энергетической эффективностью, страдают рядом существенных недостатков, а именно высо­ кими капитальными вложениями в системы утилизации тепла отходящих из плавильного аппарата газов и очистку их от фтора. К тому же концентрация фтора в отходящих газах процесса плавления незначительна, что приводит к сложной и громоздкой схеме улавливания фтора и получения из него пла­ виковой кислоты. Энерготехнологическое использование тепла на выработку электроэнергии может относится только к боль­ шой фосфорной промышленности, т. е. к крупнотоннажным производствам и укрупненному энергопотреблению, когда вы­ рабатываемая комбинированной установкой энерготехнологлческого агрегата электрическая мощность измеряется не менее чем десятками Мвт.

При выборе экономичных энерсотехологических схем прошз- , водства желтого фосфора помимо их энергетической эффек­ тивности следует учитывать капитальные вложения как в про­ изводственные объекты, так и в сопряженные отрасл'н. В этой

получения желтого фосфора с использованием тепла высоко­ температурных отходящих газов иа термическую обработку шихты перед подачей ее в печь.

Как показали технико-экономические расчеты, капитало­ вложения в организацию производства желтого фосфора энер­ готехнологическим способом с выработкой электроэнергии увеличивается по сравнению с. электротермическим способом производства на 41 млн. руб (~22%). Указанное увеличение капитальных затрат в основном вызвано сложным аппаратур­ ным оформлением систем утилизации тепла отходящих газов и улавливанием изних фтора.

Энерготехнологические процессы получения желтого фос­ фора с использованием тепла высокотемпературных отходя­ щих газов на термическую обработку шихты перед подачей

94