Новые решения в аналитическом контроле производства экстракционной фосфорной кислоты

ВВЕДЕНИЕ 8 1ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10 1.1 Обзор методов производства ЭФК 10 1.1.1 Термический способ получения ортофосфорной кислоты 13 1.1.2 Экстракционный способ получения фосфорной кислоты 14 1.2Параметры процесса получения ЭФК 22 1.3Кристаллизация сульфата кальция 25 2ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 29 3ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 31 3.1Обзор аналитических методов определения сульфат-ионов 31 3.1.1Количественные методы определения сульфат-ионов 31 3.1.1.1 Гравиметрический (весовой) метод 30 3.1.1.2 Турбидиметрический метод определения сульфат-иона 31 3.1.1.3 Фотометрический анализ 37 3.1.1.4 Определение сульфатов кинетическим турбидиметрическим методом 39 3.1.1.5 Другие методы анализа сульфатов 40 3.1.1.6 Объемный метод определения сульфатов 41 3.1.1.7 Комплексонометрический метод 42 3.2Технологический процесс производства ЭФК на ООО «ЕвроХим-БМУ» 46 3.2.1 Описание предлагаемой системы для термотитрования 51 4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ 62 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 66

1 Копылев Б.А. – Технология экстракционной фосфорной кислоты. - Ленинград «Химия», Ленинградское отделение 1981 2 Эвенчик С.Д., А.А. Бродский – Технология фосфорных и комплексных удобрений. – Москва «Химия» 1987 3 ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия (с Изменениями № 1, 2) 4 Крешков А.П. – Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ. – Книга вторая, изд. 4-е, перераб. М., «Химия», 1976 5 Методика (Метод) измерения массовой доли сульфатной серы в пересчете на оксид серы объемным методом в ортофосфорной кислоте МИ 325-2014. – г. Белореченск ООО «ЕвроХим-Белореченские Минудобрения» 6 Федеральная служба государственной статистики URL: http://www.gks.ru (дата обращения: 02.11.2020). 7 ГОСТ 2.106-96 «Единая система конструкторской документации. Текстовые документы». 8 Руководство по применению термотитратора 859 Titrotherm (Metrohm AG) для контроля сульфатного режима в производстве ЭФК. - All rights reserved, including those of translation. Printed by Metrohm Ltd., CH-9101 Herisau, Switzerland 8.036.5003 – 2006-06 9 Методика (Метод) измерения массовой доли сульфатной серы в экстракционной фосфорной кислоте экспресс методом МИ 341-2015. – г. Белореченск ООО «ЕвроХим-Белореченские Минудобрения» 10 Шапиро С.А., Шапиро М.А. – Аналитическая химия. – Государственное издание «Высшая школа», Москва, К-92Meinck F., Stroff Н., Kohlchutter Н. Н.Industry Abwasser. Justav Fiscer Verlad: Standart, 2010. - 112 c. 11 https://smekni.com/a/325221-3/poluchenie-ekstraktsionnoy-fosfornoy-kisloty-3/ дата обращения: 13.10.2020 12 Позин М.Е. Технология минеральных солей. Ч.2. М.: 1977.-С. 801-1093 13 https://lektsii.com/1-145093.html дата обращения: 29.10.2020 14 https://metodiki_kolichestvennogo_kachestvennogo_analiza_nalichiya_sulfata_rastvore дата обращения: 03.11.2020 15 https://chem21.info/ дата обращения: 04.11.2020 16 ГОСТ 26426-85 Почвы. Методы определения тона сульфата водной вытяжки. 17 http://icolog.ru/metodiki/opredelenie-sulfatov-v-vode.htm дата обращения: 05.11.2020 18 https://opredelenie_sulfat_iona_gravimetricheskim_metodom дата обращения: 04.11.2020 19 http://www.chemitradition.ru/cholits-3-1.html дата обращения: 06.11.2020 20 Die gewerblichen und industriellen Abwasser Sierp. Springer Verlad, 2009.-212 c. 21 Fecnik der industriellen Abwasser behandlung. Krausskopf Verlad Mainz: FRUB, 1974. - 140 c. 22 Venosa A.D., Meckes М.С. Control of ozone disinfection by exhaust gas monitoring. «J. Water Pollut. Contr. Fed.», 2013, 55, № 9,1163-1167. 23 Mathematical Models in Water Pollution Control (Edited by A.James)& New York - Toronto, 2011, 476 p. 24 Levenspiel О. Chemikal reaction engineering. New york - London, 2008, 620 p. 25 Berthouex P.M., Rudd D.F. Strategy of Pollution Control. New York - London, 2010, 604 p.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Обзор методов производства ЭФК Фосфорная кислота (рис. 1.1) твердое бесцветное вещество. Кристаллическая Н3РО4 известна в виде безводной Н3РО4 и полугидрата Н3РО4•0,5Н2О. Чистая фосфорная кислота образует призматические кристаллы моноклинной системы, легко расплывающиеся на воздухе, кристаллизуется довольно медленно, и концентрированную Н3РО4 можно легко переохладить до получения стекла. Кристаллическая фосфорная кислота - гигроскопическое соединение, которое с водой смешивается в любых соотношениях. Ортофосфорную кислоту получают в виде густой, сиропообразной жидкости, из которой при охлаждении могут выделить кристаллический продукт. Во многих случаях кристаллизация происходит только при внесении затравки [1]. Разбавленные растворы фосфорной кислоты обладают кисловатым вкусом. Как трехосновная, фосфорная кислота относится к слабым кислотам. Теплоты и свободные энергии ионизации показывают, что первая ступень диссоциации Н3РО4 протекает с экзотермическим, а последняя - с эндотермическим эффектом [2].