The Prayon process for the purification of wet acid by solvent extraction is the most prolific of the PWA processes. Plants have been built in Puurs (1976) and Engis (1983) in Belgium, Korea, Indonesia, Brazil (originally in 1987 and subsequently uprated), and Morocco (1998), the latter two being the largest with capacities around 100,000 tpa P2O5. Prayon was in the race with the other producers in the 1970s to secure patents for their own process [52]. The distinguishing features of the Prayon technology are as follows: the use of an 85%–95% IPE, 5%–15% TBP solvent mix-ture; the use of a proprietary stacked mixer–settler column for the solvent extraction section; and the use of barium carbonate for desulfation.At a high level, the Prayon process is the same as most other PWA processes and comprises a pretreatment step to condition the wet acid, a solvent extraction step, and a posttreatment step to bring the product up to food grade. The block diagram of the Prayon process is shown in Figure 2.47and assumes a 54% P2O5wet acid feed requiring full pretreatment.The first stage of pretreatment is desulfation. Ground phosphate rock and/or barium carbonate and activated silica are added to the feed acid in the desulfation reactor. The calcium in the ground rock or the barium reacts to form a solid sulfate (barium being the less soluble of the two), and silica is added to mop up excess florua. Số tiền chính xác của các phụ gia phụ thuộc vào mức độ tạp chất trong axít nguồn cấp dữ liệu; Tuy nhiên, mục tiêu là để giảm sulfat khoảng 0,3% và đi xe fluo cấp độ để ít hơn 0,1%. Các acid bơm từ lò phản ứng desulfation để phần tập trung, nơi các acid được đưa lên đến 62% P2O5trong một tiêu chuẩn lưu thông bơm chân không tập trung. Hơi từ cơ thể tập trung vào một tách; giai đoạn khí, bao gồm cả HF và SiF4, đi đến một phục hồi Flo Hệ thống nơi mà các loại khí được ngưng tụ, tạo thành axit fluosilicic sau đó xuất khẩu để bán tại thị trường fluoridation nước. Số tiền của silica thêm được điều khiển để đảm bảo sự hình thành của fluosilicic axit. Các acid từ bộ tập trung được tổ chức Trung gian lưu trữ sau đó bơm để lọc trên bộ lọc ép. Bánh lọc được bơm về ẩm thực vật axit và tinh đi về phía trước để giải quyết, aided 147 làm sạch của axit photphoricbởi một đại lý flocculating. Sau giải quyết, axit được đun nóng đến 150° C với hơi nước trong một trao đổi nhiệt than chì ống, pha trộn với 5 kg/tấn P2O5Natri clorat, và cho phép để ôxi hóa trong lò phản ứng PTFE-lót quá trình oxy hóa. Quá trình oxy hóa tiêu diệt hữu cơ hợp chất cả cản trở chiết dung môi và truyền đạt các màu sắc để axit; nó cũng thay đổi trạng thái ôxi hóa của một số yếu tố và có thể làm cho axit ăn mòn để một số thiết bị. Nóng, oxy hóa acid đi ra khỏi lò phản ứng và flash làm mát bằng nước and is transferred to the dearsenication reactor that is also fed with sodium sulfide. The sulfide reacts with arsenic that is now at +5 oxidation state and therefore does not precipitate. Unlike other dearsenication/sulfiding processes, the plant in Brazil does not have either carbon addition or filtration; the acid is pumped forward to the solvent extraction section. In Morocco, sulfiding is carried out as part of the pro-cessing of wet acid prior to feeding the PWA plant.WaterCooling SuldingRefrigerationunitCooling andstorageOxidationSettlingScrubExtractCoolingand ageingVacuumconcentrationGround rockand silicaFluoriderecoveryDesulfationPressureltersCondensateSteamStripSteamStorageCondensateSolventcoolingSteamDeuorination DecolorizationNaClO3HF and SiF4Feedacid130,000 tpa P2O554% P2O5acidRanate35,000 tpa P2O535% P2O5acidIndustrial acid10,000 tpa P2O535% P2O5acidFoodgrade acid95,000 tpa P2O562% P2O5acidFilter cake towet acid plantH2SiF6for saleNa2SVacuumconcentrationCarbontreatmentNaClO3or H2O2FIGURE 2.47 Prayon plant block diagram.148 Phosphoric Acid: Purification, Uses, Technology, and EconomicsThe pretreated acid is cooled against brine to 10°C–15°C and fed to the extrac-tion column where it contacts the 85% IPE/15% TBP solvent. The acid/solvent feed ratio is 5 by volume. The Prayon extraction column for overall plant capacities in the range 25–50,000 tpa P2O52,4 m đường kính bằng cao 8 m và có 5 máy trộn – thiết lập-tler giai đoạn. Nhiệt độ được duy trì trong cột của nội bộ làm mát cuộn để chống lại bản chất tỏa nhiệt của này chiết dung môi và bởi vì các acid độ hòa tan trong dung môi là tốt hơn ở nhiệt độ thấp hơn. Tỷ lệ P2O5chiết xuất vào dung môi khác nhau với nguồn cấp dữ liệu chất lượng axit nhưng là trong khoảng 70-80%. Raffinate lá cơ sở của cột với lên đến 1% giải thể dung môi ở 35% P2O5tập trung và trả lại cho nhà máy axit ẩm ướt. Thực vật Brasil là phiên bản nâng cấp bởi Thêm một cột Kühni và giải nén P2O5 tiếp tục.từ dòng này với sulfuric axit sau các nguyên tắc tương tự như trình A & W UFEX và tổng số R-P quá trình kiệt sức.Sau khi khai thác, dung môi nạp được bơm để rửa (chà kỹ) cột, đường kính tương tự như khai thác cột nhưng chỉ có bốn máy trộn-người định cư giai đoạn. Dung môi nạp được rửa sạch với nước, chuyển giao một số axit và impuri-quan hệ với giai đoạn dung dịch nước. Không giống như các quá trình khác, này axit rửa sau đó rời khỏi nhà máy áp dụng cho lớp kỹ thuật ứng dụng. Tỷ lệ bổ sung nước được kiểm soát và thiết lập dựa trên hồ sơ tạp chất của axít tinh khiết.Rửa axit được bơm về phía trước để cột bóc được liên hệ với nước ấm để phát hành axit vào dung dịch nước pha. Cột bóc đường kính 1,5 m và 5 m cao, bao gồm ba xếp chồng lên nhau trộn-những người định cư, và hoạt động ở 50°C. Purified acid leaves the column at 45% P2O5and is directed to steam stripping to remove solvent. The solvent from the stripping column flows to the solvent stor-age. As it is pumped back around the solvent circuit, it passes through a coalescer to allow removal of water.The purified acid is held in intermediate storage before going forward for carbon treatment in a series of four 1.8 m diameter activated carbon columns to ensure any trace solvent and organic species are removed. The activated carbon is regenerated with sodium hydroxide.The acid is then concentrated in a multiple effect concentrator up to 62%–63% P2O5. At this stage, the acid contains approximately 300 ppm F. Acid intended for food grade is then sent for defluorination. The original Prayon design was for batch defluorination; however, in Brazil and Morocco, this is done on a continuous basis with steam in a PTFE-lined column.The final stage of treatment is decolorization that is carried out either with NaClO3at 170°C or with hydrogen peroxide.If the sulfate level is too high, another posttreatment step is included where bar-ium hydroxide is added to precipitate barium sulfate.The Prayon process has proved to be flexible. The plants built in Indonesia, Korea, and Brazil were very similar to the first full-scale plant in Puurs, Belgium (which was initially 40,000 tpa P2O5, compared to 25,000 tpa P2O5for the other three). Brazil in particular has undergone many developments, including the conversion from batch to continuous defluorination, extraction from the raffinate stream, and the use of barium in desulfation. Furthermore, the Brazilian plant has demonstrated a flexibil-ity to deal with quite significant changes in feed acid impurity levels. The plant was 149 Purification of Phosphoric Acidinitially commissioned with Cajati acid, a relatively pure wet acid from an igneous rock but has also managed with Goiásfertil acid, also from an igneous rock but with high iron levels. The plant also utilizes acid from Moroccan Yousouffia and Ben Guerir sedimentary rock with different levels of organics and heavy metals. A fur-ther strength of the Brazilian operation is the integrated pilot plant that allows the technical team to evaluate and plan the introduction of different acids
đang được dịch, vui lòng đợi..