Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығын бекіту туралы

Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2023 жылғы 21 қыркүйектегі № 821 қаулысы

      Қазақстан Республикасының Экология кодексі 113-бабының 6-тармағына сәйкес Қазақстан Республикасының Үкіметі ҚАУЛЫ ЕТЕДІ:

      1. Қоса беріліп отырған ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығы бекітілсін.

      2. Осы қаулы қол қойылған күнінен бастап қолданысқа енгізіледі.

      Қазақстан Республикасының
Премьер-Министрі 		Ә. Смайылов

  Қазақстан Республикасы
Үкіметінің
2023 жылғы 21 қыркүйектегі
№ 821 қаулысына
қосымша

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығы

Мазмұны

      Мазмұны

      Сызбалар/суреттер тізімі

      Кестелер тізімі

      Глоссарий

      Алғысөз

      Қолданылу саласы

      1. Жалпы ақпарат

      1.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      1.1.1. Шикізат базасы

      1.1.2. Шығарылатын өнімнің құрылымы мен технологиялық деңгейі, түрлері

      1.1.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.1.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.1.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      1.1.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу      1.2. Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТКФ өндірісі

      1.2.1. Шикізат базасы

      1.2.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі

      1.2.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.2.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.2.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      1.2.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      1.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      1.3.1. Шикізат базасы

      1.3.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі

      1.3.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.3.4. Негізгі экологиялық мәселелер

      1.3.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      1.3.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      1.4. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

      1.4.1. Шикізат базасы

      1.4.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі, шығарылатын өнім түрлері

      1.4.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.4.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.4.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      1.4.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу      1.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      1.5.1. Шикізат базасы

      1.5.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі, шығарылатын өнім түрлері      1.5.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.5.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.5.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      1.5.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      1.6. Хром қосылыстары өндірісі

      1.6.1. Қазақстанның шикізат базасы

      1.6.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі, шығарылатын өнім түрлері

      1.6.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.6.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.6.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету      1.6.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      2. Ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау әдіснамасы

      2.1. Детерминация, іріктеу қағидаттары

      2.2. Техникаларды ең үздік қолжетімді техникаға жатқызу өлшемшарттары

      3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      3.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі      3.1.1. Сары фосфор өндірісі

      3.1.2. Термиялық фосфор қышқылы өндірісі

      3.1.3. "А" (тағамдық) ортофосфорлы термиялық маркалы қышқыл өндірісі

      3.1.4. Натрий триполифосфаты өндірісі

      3.1.5. Натрий гексаметафосфаты өндірісі

      3.1.6. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары      3.1.7. Ластаушы заттардың суға және қоршаған ортаға тасталуы

      3.1.8. Өндіріс қалдықтары

      3.1.9. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      3.2. Күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және трикальцийфосфат өндірісі

      3.2.1. Күкірт қышқылы өндірісі

      3.2.2. ЭФҚ өндірісі

      3.2.3. Аммофос өндірісі

      3.2.4. ТКФ өндірісі

      3.2.5. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.2.6. Ластаушы заттардың суға және қоршаған ортаға тасталуы

      3.2.7. Өндіріс қалдықтары

      3.2.8. Отын-энергетикалық ресурстарды пайдалану

      3.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі      3.3.1. Технологиялық процестің сипаттамасы

      3.3.2. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.3.3. Ластаушы заттардың суға және қоршпған ортаға тасталуы

      3.3.4. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      3.3.5. Өндіріс қалдықтары

      3.4. Аммиак, әлсіз азот қышқылы, аммиак селитрасы өндірісі

      3.4.1. Аммиак өндірісі

      3.4.1.1. Технологиялық процестің сипаттамасы

      3.4.1.2. Аммиак өндіру кезінде атмосфералық ауадағы ластаушы заттардың шығарындылары

      3.4.1.3. Аммиак өндіру кезіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      3.4.1.4. Аммиак өндірісі кезінде пайда болатын қалдықтар

      3.4.2. Әлсіз азот қышқылы өндірісі

      3.4.2.1. Технологиялық процестің сипаттамасы, әлсіз азот қышқылының өндірісі

      3.4.2.2. Азот қышқылын өндіру кезіндегі атмосфералық ауадағы ластаушы заттардың шығарындылары

      3.4.2.3. Азот қышқылын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      3.4.2.4. Азот қышқылын өндіру кезінде түзілетін қалдықтар

      3.4.3. Аммиак селитрасының өндірісі      3.4.3.1. Аммиак селитрасын өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.4.3.2. Аммиак селитрасын өндіру кезіндегі атмосфералық ауадағы ластаушы заттардың шығарындылары

      3.4.3.3. Аммиак селитрасын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      3.4.3.4. Аммиак селитрасын өндіру кезінде түзілетін қалдықтар

      3.4.5. Энергия тиімділігі

      3.5. Каустикалық сода және хлор өндірісі

      3.5.1. Каустикалық сода және хлор өндірісі

      3.5.2. Натрий гипохлориті өндірісі     

      3.5.3. Азот алу қондырғысы

      3.5.4. Тұз қышқылын ингибирлеу учаскесі

      3.5.5. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.5.6. Ластаушы заттардың суға және қоршаған ортаға төгінділері

      3.5.7. Өндіріс қалдықтары

      3.5.8. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      3.6. Хром қосылыстарының өндірісі

      3.6.1. Жартылай өнім – натрий монохроматының өндірісі

      3.6.1.1. Жартылай өнім – натрий монохроматы өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.6.1.2. Натрий монохроматын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.2. Өнім, жартылай өнім – натрий бихроматы өндірісі

      3.6.2.1. Жартылай өнім – натрий бихроматын өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.6.2.2. Натрий бихроматын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.3. Металлургиялық хром оксиді өндірісі

      3.6.3.1. Металлургиялық хром оксидін өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.6.3.2. Металлургиялық хром өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.4. Калий бихроматы өндірісі

      3.6.4.1. Калий бихроматын өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы      3.6.4.2. Калий бихроматын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.5. Хром сульфаты өндірісі      3.6.5.1. Хром сульфаты өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.6.5.2. Хром сульфатын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.6. Хром ангидриді өндірісі

      3.6.6.1. Хром ангидриді өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы      3.6.6.2. Хром ангидридін өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.7. Пигментті хром оксиді-1 (ПХО) өндірісі

      3.6.7.1. Пигментті хром оксиді-1 (ПХО) өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.6.7.2. Пигментті хром оксиді-1-ді өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.8. Пигментті хром оксиді-2 (ПХО) өндірісі      3.6.8.1. Пигментті хром оксиді-2 (ПХО) өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      3.6.8.2. Пигментті хром оксиді-2-ні өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.6.9. Өндіріс қалдықтары

      3.6.10. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      3.6.11. Су тұтыну

      4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болғызбауға және/немесе азайтуға арналған жалпы ең үздік қолжетімді техникалар

      4.1. Экологиялық менеджмент жүйесін енгізу

      4.2. Энергетикалық менеджмент жүйесін енгізу

      4.3. Шикізат пен отынның сапасын бақылау, бақылау параметрлері

      4.4. Шығарындыларға мониторинг жүргізу

      4.4.1. Эмиссияларға мониторинг мен оны бақылаудың жалпы қағидаттары

      4.4.2. Мониторинг компоненттері

      4.4.3. Бастапқы шарттар мен параметрлер

      4.4.4. Мерзімді мониторинг

      4.4.5. Үздіксіз мониторинг жүргізу. Датчиктерді орнату орындары      4.5. Жердің/топырақтың ластануын бақылау техникалары

      4.6. Қалдықтарды басқару техникалары

      4.7. Суды пайдалану және сарқынды суларды басқару      4.7.1. Сарқынды суларды жинау жүйесі (бөлек кәріз)

      4.7.2. Қайта пайдалану және рециркуляция

      4.8. Шудың әсер ету деңгейін төмендету техникасы

      5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қаралатын техникалар

      5.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      5.1.1. Атмосфералық ауаға шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      5.1.1.1. Қатты бөлшектердің шығарындыларын азайту

      5.1.1.1.1. Циклондар

      5.1.1.1.2. Мата сүзгілер

      5.1.1.1.3. Электрсүзгілер

      5.1.1.1.4. "Дымқыл" тозаңтұтқыштар

      5.1.1.1.5. Тазалау әдістерінің комбинациялары

      5.1.1.1.5.1. Коагуляциялық дымқыл тозаңтұтқыштар

      5.1.1.1.5.2. Реттелетін жылжымалы саптамасы бар инерциялық-турбуленттік аппарат (РЖС бар ИТПА)

      5.1.1.2. Пеш газынан алынатын сары фосфордың конденсациясы

      5.1.1.3. Абсорбция

      5.1.2. Сарқынды суларды тазарту техникалары

      5.1.2.1. Сарқынды суларды тазартудың биологиялық әдісі

      5.1.2.2. Нөсер және дренажды суларды жинау және тазарту

      5.1.2.2.1. Жинақтаушы тоған

      5.1.2.3. Тазалау әдістерінің комбинациясы

      5.1.2.4. Сарқынды сулардың тұнбаларын сусыздандыру

      5.1.2.4.1. Тұнбалардың механикалық сусыздануы

      5.1.2.4.2. Лай алаңдарында тұнбаларды сусыздандыру

      5.1.3. Жердің/топырақтың ластануын бақылау және қалдықтарды басқару техникасы

      5.1.3.1. "Коттрель қоймалжыңын" кәдеге жарату

      5.1.4.      Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      5.1.5. Атмосфералық ауаға шығарындылар мониторингін жүргізу

      5.1.6. Су объектілеріне төгінділер мониторингін жүргізу

      5.1.7. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      5.1.8. Жылу шығаратын жанғыш компонент ретінде фосфор өндірісінің пеш газын кәдеге жаратуға (қайта пайдалануға) бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      5.1.9. Өнімнің қауіпсіздігін арттыруға бағытталған ЕҚТ

      5.1.10. Технологиялық процестерде коттрель қоймалжыңын пайдалану арқылы шығарындылардың алдын алуға бағыттлған ЕҚТ

      5.2. Күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және термиялық фосфор қышқылы өндірісі

      5.2.1. Атмосфералық ауаға шығарындыларды болдырмау тәсілдері

      5.2.1.1. Инерциялық-құйынды шаң тұтқыштар (ИҚШТ)

      5.2.2. Жердің/топырақтың ластануын бақылау және қалдықтарды басқару техникасы      5.2.2.1. Топырақ қыртысының ластануын болғызбау

      5.2.3. Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      5.2.4. Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындылар мониторингін жүргізу      5.2.5. Су объектілеріне төгілген төгінділер мониторингін жүргізу

      5.2.6. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      5.2.7. Күкірт қышқылын өндіру кезіндегі ЕҚТ

      5.2.7.1. "Қосарлы байланыс – қосарлы абсорбция" схемасында эмиссияларды төмендетуге және күкірт диоксидінің айналу дәрежесін арттыруға бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      5.2.7.2. Энергетикалық бу алу үшін пеш газын салқындату жылуын пайдалану

      5.2.8. ЭФҚ өндірісіндегі ЕҚТ

      5.2.8.1. Төмен сұрыпты фосфат шикізатын ыдыратудың қарқынды дигидрат режимінде фторлы газдар шығарындыларын азайтуға бағытталған ЕҚТ

      5.2.8.2. Карусельді сүзгілерді таспалы вакуум-сүзгілерге ауыстыру

      5.2.9. Аммофос өндірісі кезіндегі ЕҚТ

      5.2.9.1. Құбырлы реакторды екінші сатыға орната отырып, фосфор қышқылын екі сатылы аммонизациялау кезінде аммиак шығынын азайтуға бағытталған ЕҚТ

      5.2.10. ТКФ өндірісі кезіндегі ЕҚТ

      5.2.10.1. Жоғары қысымды қыздырылған бу шығару үшін ЭТА шығатын газдардың жылуын пайдалану

      5.2.10.2. ТФҚ өндіру кезінде шығарылатын газдарды шаңнан және фторсутектен екі сатылы тазарту

      5.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      5.3.1. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болғызбауға арналған техникалар

      5.3.2. Топырақтың ластануын бақылау және қалдықтарды басқару техникасы

      5.3.3. Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      5.3.4. Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындыларға мониторинг жүргізу

      5.3.5. Су объектілеріне төгілген төгінділер мониторингін жүргізу

      5.3.6. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      5.4. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

      5.4.1. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      5.4.1.1. Аммиак шығарындылары (NH3)

      5.4.1.2. Азот және оның қосылыстарының шығарындылары

      5.4.1. Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      5.4.3. Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындыларға мониторинг жүргізу      5.4.5. Су объектілеріне төгілген төгінділердің мониторингін жүргізу      5.4.6. Өндірістік процестің қауіпсіздігін арттыру

      5.4.7. Отын-энергетикалық ресурстарды ұтымды пайдалану

      5.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      5.5.1. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      5.5.2. Су тұтыну және сарқынды суларды басқару

      5.5.2.1. Таза шикізат пен қосалқы материалдарды пайдалану (тұз түрін таңдау)

      5.5.2.2. Қайта пайдалану және рециркуляция

      5.5.2.3. Сарқынды сулардағы сульфаттар құрамының төмендеуі

      5.5.3. Қалдықтардың қалыптасуын төмендету техникасы

      5.5.3.1. Хлорды бейтараптандыру мен төгудің орнына кептіру кезінде пайдаланылған күкірт қышқылын пайдалану

      5.5.3.2. Пайдаланылған күкірт қышқылының қайта концентрациялау

      5.5.4. Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      5.5.5. Топырақ қыртысының ластануын болғызбау техникалары

      5.5.6. Технологиялық процесті оңтайландыруға бағытталған ЕҚТ

      5.5.6.1. Табиғи тұзды суды тиімді пайдалануға бағытталған ЕҚТ

      5.5.6.2. Тұз шөгінділерін қалпына келтіруге және мембраналарды қорғауға бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      5.5.6.3. Мембраналық электролизді қондырғылардың құрамында католитті қайта айналдыруға бағытталған ЕҚТ

      5.5.6.4. Пайдалану кезінде электролиз ұяшықтарының герметикалығы мен беріктігін қамтамасыз етуге бағытталған ЕҚТ

      5.5.6.5. Газ алмасуды болдырмау арқылы қауіпсіздік деңгейін арттыруға ықпал ететін ЕҚТ

      5.5.6.6 Ұяшық ішіндегі қысымның ауытқуын азайту және мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін қоспаны сұйық газбен бөлу

      5.5.6.7. Биполярлы мембраналық электролизердің модульдік жүйесі      5.5.6.8. Тұзды суды сульфаттан тазартуға бағытталған ЕҚТ

      5.5.6.9. Салқындатылған және суытылған судың тұйық циклы

      5.5.6.10. Өңдеуден кейін анолитті тұзды суды дайындау сатысына қайтару

      5.5.6.11. Қышқыл шоғырламасын орнатуды қамтитын хлорды кептіру кезінде қолданылатын күкірт қышқылының тұйық кезеңі

      5.5.7. Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындылар мониторингін жүргізу

      5.5.8. Су объектілеріне төгілген төгінділердің мониторингін жүргізу

      5.5.9. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      5.6. Хром қосылыстары өндірісі

      5.6.1. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      5.6.2. Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      5.6.3. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу

      5.6.4. Су объектілеріне төгілген төгінділерге мониторингін жүргізу      5.6.5. Қалдықтарды басқару

      6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

      6.1. Жалпы ережелер

      6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      6.2. Атмосфералық ауаға эмиссияларды төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      6.2.1. Фосфор қосылыстары өндірісі

      6.2.2. Күкірт қышқылы өндірісі

      6.2.3. ЭФҚ өндірісі

      6.2.4. Аммофос өндірісі

      6.2.5. ТКФ өндірісі

      6.2.6. Аммиак өндірісі

      6.2.7. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      6.2.8. Хром қосылыстары өндірісі

      6.3. Су объектілеріне эмиссияларды төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      6.3.1. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      6.3.2. Хром қосылыстары өндірісі

      6.4. Өндіріс қалдықтарымен қоршаған ортаға жүктемені төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      6.4.1. Фосфор қосылыстары өндірісі

      6.4.2. ЭФҚ өндірісі

      6.4.3. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      6.4.4. Хром қосылыстары өндірісі

      6.5. Қоршаған ортаға физикалық әсерді азайтуға бағытталған ЕҚТ

      6.6. Энергия тиімділігін арттыруға бағытталған ЕҚТ

      6.6.1. Күкірт қышқылы өндірісі

      6.6.2. ТКФ өндірісі

      6.6.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      6.6.4. Аммиак өндірісі      6.6.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      6.7. Мониторинг

      6.8. ЕҚТ-ның технологиялық көрсеткіштері

      6.8.1. Шығарындылардың технологиялық көрсеткіштері

      6.8.2. Төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

      6.8.3. Өзге де технологиялық көрсеткіштер      7. Перспективалы техникалар

      7.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      7.1.1. Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялау кезінде мұнай шламын пайдалану

      7.1.2. Фосфоритті ұсақ кенді агломерациялау кезінде коттрель қоймалжыңын пайдалану

      7.1.3. Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялау кезінде құрамында бор бар қосылыстарды пайдалану

      7.2. Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТКФ өндірісі

      7.2.1. Процестер мониторингінің автоматтандырылған жүйесін енгізу есебінен ЭФК және БГС схемаларының өнімділігін арттыру

      7.2.2. ТКФ сапасын жақсарту

      7.2.3. Минералды тыңайтқыштардың ассортиментін кеңейту

      7.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      7.4. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

      7.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      7.6. Хром қосылыстары өндірісі

      8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

      Библиография

      А қосымшасы

Сызбалар/суреттер тізімі

      1.1-сурет. Қазақстан Республикасындағы бейорганикалық химиялық заттар өндірісінің құрылымы;

      1.2-сурет. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорнында өнім шығару көлемі;

      1.3-сурет. "МТ" зауытындағы цехтардың өзара байланыс схемасы;

      1.4-сурет. Табиғи күкіртті түйіршіктеу және қоймалаға жинау;

      1.5-сурет. Күкірт қышқылы қолданылатын салалар;

      1.6-сурет. 2014 – 2019 жылдар кезеңінде ҚР-дағы балқытқыш қышқыл өндірісі, тонна;

      1.7-сурет. "ҚазАзот" АҚ-да өнім өндірудің көп сатылы құрылымы;

      1.8-сурет. Шығарылатын өнім түрлері бойынша "ҚазАзот" АҚ құрылымы;

      1.9-сурет. Аммиак шығару көлемі, жылына тонна;

      1.10-сурет. "ҚазАзот" АҚ-да әлсіз азот қышқылы өндірісінің жылдар бойынша көлемі, жылына тоннамен;

      1.11-сурет. Аммиак селитрасын шығару көлемі, жылына тонна;

      1.12-сурет. Елдер бойынша хромит өндіру үлесі, 2018;

      1.13-сурет. 2020 жылы әлемдік хром нарығындағы сату динамикасы;

      1.14-сурет. Әлемдік хром нарығындағы әлем елдерінің сату үлесі (%), 2020;

      1.15 – сурет. "АХҚЗ" АҚ-да өнім / жартылай өнім шығару көлемі, жылына тонна;

      1.16-сурет. Өнім/жартылай өнім шығару көлемі, жылына тонна;

      1.17-сурет. Маркерлік ластаушы заттардың концентрациясы, мг/нм3;

      2.1-сурет. Техниканы ендіру мен пайдаланудың экономикалық тиімділігін бағалау кезеңдері;

      3.1-сурет. Сары фосфор алудың қағидатты технологиялық схемасы;

      3.2-сурет. Фосфоритті ұсақ кеннен агломератты жымдастыру процесі;

      3.3-сурет. Фосфоритті ұсақ кен агломерациясының технологиялық схемасы;

      3.4-сурет. Фосфор пеші;

      3.5-сурет. Электрсүзгінің жұмыс қағидаты;

      3.6-сурет. Фосфор қышқылын термиялық әдіспен өндірудің технологиялық схемалары;

      3.7-сурет. Екі сатылы әдіспен термиялық фосфор қышқылын өндірудің технологиялық схемасы;

      3.8-сурет. Натрий триполифосфатын алу процесінің қағидаттық технологиялық схемасы;

      3.9-сурет. Күйдіргіш натр мен сары фосфор өндірісінің пеш газдарын пайдалану арқылы натрий гексаметафосфатын алудың технологиялық схемасы;

      3.10-сурет. Технологиялық процестер бойынша фосфиннің концентрациясы (PH3);

      3.11-сурет. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары, жылына тонна;

      3.12-сурет. Күкірттен күкірт қышқылын өндірудің жалаң байланысының қағидаттық схемасы;

      3.13-сурет. Күкіртті балқыту мен тазартудың технологиялық схемасы;

      3.14-сурет. Қатты күкіртті балқыту агрегаты;

      3.15-сурет. Күкіртті жағуға арналған циклондық пеш;

      3.16-сурет. Жалаң байланысты схема бойынша күкірт диоксидінің байланыса тотығу схемасы;

      3.17-сурет. ДКДА әдісі бойынша байланыс бөлімшесінің жұмыс схемасы;

      3.18-сурет. ДКДА әдісімен күкірттен күкірт қышқылын өндірудің қағидаттық схемасы;

      3.19-сурет. ЭФК алудың қағидаттық схемасы;

      3.20-сурет. Дигидрат режимінде ЭФК өндіру схемасы;

      3.21-сурет. Дигидрат әдісімен ЭФК өндірісінің жетілдірілген қағидаттық схемасы;

      3.22-сурет. Таспалы вакуум-сүзгі схемасы;

      3.23-сурет. РКСГ-мен аммофос өндірісінің технологиялық схемасы;

      3.24-сурет. Аммонизатор-түйіршіктегіші бар түйіршіктелген аммофос өндіру схемасы;

      3.25-сурет. БГС аппаратымен аммофос өндірудің және қойыртпақты булаудың технологиялық схемасы;

      3.26-сурет. Суспензияны аралық булаумен аммофос алудың қағидаттық схемасы;

      3.27-сурет. Екі сатылы аммонизациямен аммиак өндірудің технологиялық схемасы;

      3.28-сурет. Түтік реакторының схемасы;

      3.29-сурет. Циклонды балқыту әдісімен КОФ алудың қағидаттық схемасы;

      3.30-сурет. Циклондық энергия технологиялық агрегаттың қағидаттық сызбасы;

      3.31-сурет. Циклондық энергия технологиялық агрегатта фтордан арылтылған фосфат өндірісінің технологиялық схемасы;

      3.32-сурет. Балқыту әдісімен фтордан арылтылған фосфат өндірудің жетілдірілген технологиялық схемасы;

      3.33-сурет. ҚСА аппаратының жұмыс істеу схемасы;

      3.34-сурет. Балқытқыш қышқылды өндірудің қағидаттық схемасы;

      3.35-сурет. Балқытқыш қышқылды өндірудің жетілдірілген өқағидаттық схемасы;

      3.36-сурет. Вентури скрубберін орнату схемасы;

      3.37-сурет. Аммиак өндірісінің технологиялық схемасы;

      3.38-сурет. АК-72 агрегатының технологиялық схемасы;

      3.39-сурет. Аммиак селитрасын өндірудің қағидаттық схемасы;

      3.40-сурет. Бір тонна аммиак өндіруге табиғи газды нақты тұтыну;

      3.41-сурет. Каустикалық сода мен хлорды мембраналық технология бойынша электрхимиялық әдістермен өндіру [4];

      3.42-сурет. Натрий хлоридінің натрий катионына және электролизердегі хлор анионына ыдырау схемасы;

      3.43-сурет. Хлор мен каустикалық сода алудың мембраналық тәсілі жөніндегі электролизер;

      3.44-сурет. Uhde мембраналық электролизерінің бірлік элементі [79];

      3.45-сурет. Маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары, мг/нм3;

      3.46-сурет. "АХҚЗ" АҚ-ның технологиялық ағындарының схемасы;

      5.1-сурет. Сары фосфорды қызылға қайта бөлудің пилоттық қондырғысының схемасы.

Кестелер тізімі

      1.1-кесте. Қаратаудың негізгі өнеркәсіптік кен орындарының минералды құрамы, салмағы, %;

      1.2-кесте. Кесекті фосфорит пен фосфоритті ұсақ заттарға тән сынамалардың салыстырмалы химиялық құрамы;

      1.3-кесте. Әртүрлі гранулометриялық құрамдағы фосфорит сынамасының химиялық құрамы;

      1.4-кесте. Әртүрлі гранулометриялық құрамдағы кокстың химиялық құрамы;

      1.5-кесте. Өндірілетін өнімге - сары фосфорға қойылатын талаптар;

      1.6-кесте. Б маркалы ТФҚ-ға қойылатын талаптар [12];

      1.7-кесте. Өндірілетін өнімге қойылатын талаптар - "А" маркалы термикалық ортофосфор қышқылы (азықтық);

      1.8-кесте. Екі форманың да тұрақтылық шарттары;

      1.9-кесте. Өндірілетін өнімге - натрий триполифосфатына қойылатын талаптар [13];

      1.10-кесте. НГМФ физикалық-химиялық қасиеттері;

      1.11-кесте. Шығарылатын өнімге қойылатын талаптар – НГМФ-ГОСТ 10678 немесе тұтынушының ерекшеліктеріне сәйкес келеді [14];

      1.12-кесте. 2015 - 2019 жылдар кезеңіндегі өнім шығару;

      1.13-кесте. Күкірт қышқылын өндіруге арналған бастапқы шикізаттың сипаттамасы [34];

      1.14-кесте. Күкіртқышқылды катализаторлардың сипаттамасы;

      1.15-кесте. ЭФК өндіруге арналған бастапқы шикізаттың сипаттамасы;

      1.16-кесте. Аммофос өндірісі үшін бастапқы шикізаттың сипаттамасы;

      1.17-кесте. АФФ өндіруге арналған бастапқы шикізаттың сипаттамасы;

      1.18-кесте. Техникалық күкірттен күкірт қышқылын өндіретін кәсіпорындардың тізбесі;

      1.19-кесте. Техникалық күкірт қышқылының физикалық-химиялық көрсеткіштері;

      1.20-кесте. Экстракциялық фосфор қышқылының құрамына қойылатын талаптар;

      1.21-кесте. Аммофос құрамына қойылатын талаптар;

      1.22-кесте. Азықтық трикальцийфосфаттың құрамына қойылатын талаптар;

      1.23-кесте. Флотациялық плавикті шпаттың құрамы;

      1.24-кесте. Плавикті қышқылдың химиялық құрамы;

      1.25-кесте. Плавикті қышқылдың шекті рұқсат етілген концентрациясы;

      1.26-кесте. Аммиактың физикалық қасиеттері;

      1.27-кесте. Температураға байланысты сұйықтық қысымының, тығыздығының және будың сұйықтыққа тәуелділігі;

      1.28-кесте. Аммиактың қаныққан бу қысымының және сұйықтық пен будың тығыздығының температураға тәуелділігі;

      1.29-кесте. Сұйық аммиактағы стехиометриялық құрамдағы азот-сутек қоспасының ерігіштігі, дм3/кг;

      1.30-кесте. Сұйық аммиактың сапалық нормативтері;

      1.31-кесте. Қуатсыз азот қышқылының сапасына қойылатын талаптар;

      1.32-кесте. Аммиак селитрасының физикалық-химиялық қасиеттері;

      1.33-кесте. Аммоний нитратының кристалды формалары;

      1.34-кесте. Аммиак селитрасының сапалық нормативтері;

      1.35-кесте. 2015 - 2019 жылдар кезеңіндегі өнім шығару;

      1.36-кесте. "Каустик" АҚ кәсіпорнында алынатын тұз қышқылының негізгі тұтынушылары;

      1.37-кесте. Каустикалық сода, 100 % өнімге қайта есептегендегі қоспалардың массалық үлестерінің нормалары [73];

      1.38-кесте. Сұйық хлор;

      1.39-кесте. Синтетикалық тұз қышқылы (ГОСТ 857) [75];

      1.40-кесте. Ингибирленген тұз қышқылы [76];

      1.41-кесте. Натрий гипохлориті;

      1.42-кесте. "Ақтық" сериялы сұйық ағартқыш;

      1.43-кесте. "Каустик" АҚ-ның 2014 - 2018 жылдардағы өндірістік көрсеткіштері;

      1.44-кесте. "Каустик" АҚ өндірісінің 2020 - 2024 жылдарға арналған жоспары;

      1.45-кесте. "АХҚЗ" АҚ-да шығарылатын өнімдердің физика-химиялық қасиеттері және ШРК;

      1.46-кесте. 2015 - 2019 жылдар кезеңінде АХҚЗ өнімдерін шығару;

      1.47-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары;

      1.48-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың меншікті шығарындылары;

      3.1-кесте. Пештен шығатын пеш газының шамамен алынған құрамы;

      3.2-кесте. Фосфор конденсациясының технологиялық режимінің нормалары;

      3.3-кесте. Жүйеден жылуды шығару әдістері;

      3.4-кесте. Өнімдегі натрий триполифосфатының мөлшері (%) әр түрлі қыздыру температурасында 150 минут ішінде 1 % Na4NO3 қоспаларымен және онсыз;

      3.5-кесте. 1 т натрий полифосфатына арналған материалдық ағындар;

      3.6-кесте. 1 т натрий гексаметафосфатының материалдық ағындары;

      3.7-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.8-кесте. Тауарлық сары фосфордың 1 тоннасына шаққанда өндірістің газ тәрізді қалдықтарының түзілу нормалары;

      3.9-кесте. Сары фосфор өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.10-кесте. ТФК өндірісінің атмосфераға шығарындылары;

      3.11-кесте. Азықтық ортофосфор қышқылының 1 тоннасына өндіріс қалдықтарының түзілу нормалары, 100 % H3РО4;

      3.12-кесте. Дайын өнім - натрий триполифосфатының 1 тоннасына өндіріс қалдықтарының түзілуінің жыл сайынғы нормалары;

      3.13-кесте. НТПФ өндірісінің атмосфераға шығарындылары;

      3.14-кесте. ГМФН өндірісінің атмосфераға шығарындылары;

      3.15-кесте. Тазартудан кейінгі сары фосфор өндірісіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      3.16-кесте. Тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      3.17-кесте. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.18-кесте. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары;

      3.19-кесте. Сарқынды сулардағы ластаушы заттардың шоғырлануы;

      3.20-кесте. Сарқынды сулардың төгінділеріндегі ластаушы заттардың үлестік көрсеткіштері;

      3.21-кесте. Тауарлық сары фосфордың 1 тоннасына өндірістің сұйық қалдықтарының түзілу нормалары;

      3.22-кесте. ПФК өндірген сарқынды сулар;

      3.23-кесте. НТПФ өндірісінің сарқынды сулары;

      3.24-кесте. ГМФН өндірген сарқынды сулар;

      3.25-кесте. Сары фосфор өндірісі қалдықтарының тізбесі;

      3.26-кесте. Тауарлық сары фосфордың 1 тоннасына өндірістің қатты қалдықтарының түзілу нормалары;

      3.27-кесте. ПФК өндірісінің қатты қалдықтары;

      3.28-кесте. НТПФ өндірісінің қатты қалдықтары;

      3.29-кесте. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша қалдықтардың пайда болу көлемі;

      3.30-кесте. Сары фосфор өндірісіндегі шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысының нормалары;

      3.31-кесте. Фосфоритті агломерат өндірісіндегі шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысының нормалары;

      3.32-кесте. Термиялық ортофосфор қышқылын өндіру;

      3.33-кесте. Натрий париполифосфатын өндіру шикізатының, материалдарының және энергия ресурстарының шығыс нормалары, жоғары сұрып;

      3.34-кесте. Натрий париполифосфатын өндіру шикізатының, материалдарының және энергия ресурстарының шығыс нормалары, баяу гидратталған SK;

      3.35-кесте. Натрий париполифосфатын өндіру шикізатының, материалдарының және энергия ресурстарының шығыс нормалары, тамақ өнімдері;

      3.36-кесте. ФКТ фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру кезінде шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысының нормалары;

      3.37-кесте. Сары фосфор, термиялық фосфор қышқылы, тағамдық фосфор қышқылы, натрий триполифосфаты өндірісі кезіндегі энергия тиімділігінің үлестік көрсеткіштері;

      3.38-кесте. 2015 - 2019 жылдардағы фосфор қосылыстарын өндіру бойынша отын-энергетикалық ресурстардың және жалпы судың шығыны.;

      3.39-кесте. Күкірт қышқылы өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.40-кесте. ЭФК өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.41-кесте. Аммофос өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.42-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.43-кесте. Азықтық трикальцийфосфат өндірісі қалдықтарының түзілу нормалары;

      3.44-кесте. Күкірт қышқылын өндіру қалдықтарының түзілу көлемі;

      3.45-кесте. ЭФК өндірісінің қатты қалдықтарының түзілу нормалары;

      3.46-кесте. Күкірт қышқылын өндіру кезінде шикізатты, материалдарды және энергия ресурстарын жылдық тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019 жж.);

      3.47-кесте. Регламентке сәйкес күкірт қышқылын өндіру кезінде шикізат материалдары мен отын-энергетикалық ресурстар шығысының нормалары;

      3.48-кесте. Күкірт қышқылының 1 тоннасына шикізатты, материалдарды және энергия ресурстарын тұтынудың үлестік көрсеткіштері;

      3.49-кесте. Шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстар шығысының нормалары;

      3.50-кесте. Аммофос өндірісіндегі шикізатты, материалдарды және энергия ресурстарын жылдық тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019 жж.);

      3.51-кесте. 1 тонна аммофосқа шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының үлес шығыны;

      3.52-кесте. 1 т трикальций фосфатқа шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары;

      3.53-кесте. Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты тұтыну;

      3.54-кесте. 1 т трикальцийфосфатқа шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының үлестік шығысы;

      3.55-кесте. Фторлы сутегінің бір тоннасына шикізат пен энергия ресурстарының негізгі түрлерінің тұтыну нормалары;

      3.56-кесте. Өндіріс қалдықтарының пайда болу көлемі;

      3.57-кесте. Аммиак өндірісі кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.58-кесте. Аммиак өндіру кезіндегі ластаушы заттардың өзге де шығарындылары;

      3.59-кесте. Азот қышқылын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.60-кесте. 1 тонна аммиак селитрасына шырын буы шығымының АК және АС концентрациясына тәуелділігі;

      3.61-кесте. аммиак селитрасы өндірісінің материалдық теңгерімі;

      3.62-кесте. Аммиак селитрасының нейтралдандыру торабының материалдық теңгерімі;

      3.63-кесте. 1 т аммиак селитрасын (Nобщ.- 34,4 %) шығаруға шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары.;

      3.64-кесте. Аммиак селитрасын өндіру кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары;

      3.65-кесте. Ресейлік аммиак агрегаттарының аммиак тоннасына энергия тұтынудың жобалық көрсеткіштері;

      3.66-кесте. Бір тонна аммиакқа жаңа Ресейлік аммиак агрегаттарының энергия тұтынуының салыстырмалы көрсеткіштері;

      3.67-кесте. Аммиак өндірісінің негізгі энергия тұтынатын технологиялық жабдығының сипаттамасы;

      3.68-кесте. Аммиак өндірісінің сорғылары мен оларға электр қозғалтқыштарының сипаттамасы;

      3.69-кесте. Аммиак өндіру кезіндегі шикізат пен энергия ресурстары шығысының нормалары;

      3.70-кесте. САК өндірісінің негізгі энергия тұтынатын технологиялық жабдығының сипаттамасы;

      3.71-кесте. АК-72; АК-72М; УКЛ-7 агрегаттарының шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысы; 1 т HNO3 1/3,5 (100 %);

      3.72-кесте. Азот қышқылының 100 % бір тоннасына шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары;

      3.73-кесте. Аммиак селитрасы өндірісінің негізгі энергия тұтынатын технологиялық жабдығының сипаттамасы;

      3.74-кесте. 1 т аммиак селитрасына АС- 72; АС- 72М; АС- 67; АС- 60 агрегаттарының шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысы;

      3.75-кесте. Аммиак селитрасының (Nжалпы - 34,4 %) бір тоннасын шығаруға шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары;

      3.76-кесте. Аммиак, азот қышқылы және аммиак селитрасы өндірісінің көрсеткіштері және 2015 - 2019 жылдардағы энергия ресурстарын тұтыну;

      3.77-кесте. Электролизердің өнімділігі, қызмет ету мерзімі және өнім сапасы [79];

      3.78-кесте. "ҚазАзот" АҚ маркерлік ластаушы заттарының шығарындылары;

      3.79-кесте. Ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.80-кесте. 2015 - 2019 жылдарға арналған "Каустик" АҚ үшін атмосфераға ластаушы заттар шығарындыларының нормативтері;

      3.81-кесте. 2015 - 2017 жылдарға арналған "Каустик" АҚ-ның Былқылдақ жинағышына" сарқынды сулармен келіп түсетін ластаушы заттардың шекті жол берілетін төгінділерінің (ШЖТ) нормативтері;

      3.82-кесте. Жерасты сулары сапасының көрсеткіштері (2012 - 2014 жж. мониторингтік деректер деректері);

      3.83-кесте. Сарқынды сулардағы ластаушы заттардың концентрациясы;

      3.84-кесте. Аммиак селитрасының 1 тоннасына өндірістің сұйық қалдықтарының түзілу нормалары;

      3.85-кесте. Төгінділердің түрлері бойынша ағындылардың саны;

      3.86-кесте. Өндіріс қалдықтарының түзілу көлемі;

      3.87-кесте. "Каустик" АҚ-да өндіріс және тұтыну қалдықтарын орналастыру орындары;

      3.88-кесте. "Кәріптас" тізімінің "Каустик" АҚ қалдықтарының 2011 жылға арналған түзілу нормативтері;

      3.89-кесте. 2011 - 2015 жылдарға арналған "Каустик" АҚ өндіріс және тұтыну қалдықтарының тізбесі, қауіпсіздік деңгейі және шекті пайда болу көлемі;

      3.90-кесте. Қалдықтардың пайда болу көздері мен көлемі, т/жыл;

      3.91-кесте. Электролизерлердің жалпы салыстырмалы сипаттамалары;

      3.92-кесте. Каустикалық сода алудың әртүрлі әдістерінің негізгі энергетикалық көрсеткіштері;

      3.93-кесте. Өнім өндіру көлемі және энергия ресурстарын тұтыну;

      3.94-кесте. 2019 жылы энергия тасымалдаушылардың жалпы тұтынуы;

      3.95-кесте. Пайдалану бағыттары бойынша электр энергиясын тұтынушылардың белгіленген қуаты;

      3.96- кесте. Компрессорлардың негізгі сипаттамалары;

      3.97-кесте. Пайдалану бағыттары бойынша электр энергиясын тұтыну;

      3.98-кесте. Натрий монохроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.99-кесте. Натрий бихроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.100-кесте. Металлургиялық хром оксидін өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.101-кесте. Калий бихроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.102-кесте. Хром сульфаты өндірісі кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.103-кесте. Хром сульфатын өндіру үшін күкіртті газдың түзілуі;

      3.104-кесте. Хром ангидридін өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.105-кесте. Хром ангидридін өндіру кезінде күкірт диоксидінің шығарындылары;

      3.106-кесте. Пигментті хром оксидін- 1 өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.107-кесте. Пигментті хром оксиді- 2 -ні өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары;

      3.108-кесте. Түпкілікті өнім шығару бірлігіне қалдықтардың түзілуі мен орналастырылуының меншікті көрсеткіштері;

      3.109-кесте. Қалдықтардың пайда болу көлемдерінің сипаттамасы;

      3.110-кесте. Натрий монохроматын өндіру кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019 ж.);

      3.111-кесте. Натрий монохроматы өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының салыстырмалы деректері;

      3.112-кесте. Натрий бихроматы өндірісінің шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019ж.);

      3.113-кесте. Натрий бихроматы өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының салыстырмалы деректері;

      3.114-кесте. БХМ өндірісіндегі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019ж.);

      3.115-кесте. Калий бихроматы өндірісіндегі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019ж.);

      3.116-кесте. Хром ангидриді өндірісіндегі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019ж.);

      3.117-кесте. Хром ангидриді өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының салыстырмалы деректері;

      3.118-кесте. ПХО- 1 өндірісі кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019ж.);

      3.119-кесте. ПХО- 2 өндірісі кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 - 2019ж.);

      4.1-кесте. Химия өнеркәсібінде кеңінен таралған суды пайдалану жүйелерін оңтайландыру тәсілдері;

      4.2-кесте. Бейорганикалық химиялық заттарды өндіру кезіндегі сарқынды сулар;

      5.1–кесте. Фосфор қосылыстарын өндіру кезінде энергиялық тиімділігін арттыруға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған техникалар;

      5.2-кесте– Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар;

      5.3-кесте. Су объектілеріне сарқынды сулардың төгінділері мониторингінің ұсынылатын жиілігі;

      5.4-кесте. Қазақстан Республикасындағы сары фосфор және құрамында фосфор бар өнiмдер өндiру кәсiпорындарындағы суды тұтыну және канализация жүйелерiнiң жай-күйiне мониторинг жүргiзу кезiндегi бақыланатын заттардың тізбесі;

      5.5-кесте. Қазақстан Республикасындағы сары фосфор мен құрамында фосфор бар өнімдерді өндіру жөніндегі кәсіпорындардағы топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі;

      5.6-кесте. Фосфор қосылыстары өндірісінде энергиялық тиімділігін арттыруға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған техникалар;

      5.7-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар;

      5.8-кесте. Қазақстан Республикасындағы күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ), минералды тыңайтқыштар (аммофос) және термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) бойынша кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақылан;

      5.9-кесте. Қазақстан Республикасындағы күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ), минералды тыңайтқыштар (аммофос) және термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) өндіретін кәсіпорындарда топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын;

      5.10-кесте. Күкірт қышқылын өндіру кезінде ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.11-кесте. Экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ) өндірісіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.12-кесте. Аммофос өндірісі кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.13-кесте. Шығарылатын газдардың жылуын кәдеге жаратумен табиғи фосфаттарды гидротермиялық өңдеу кезінде ЕҚТ қолдануға байланысты шығарындылар деңгейі;

      5.14-кесте. EҚТ қолдануға байланысты шығарындылар деңгейі;

      5.15-кесте. Шығрылатын газдарды тазартқаннан кейін трикальций фосфат өндірісіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.16-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар;

      5.17-кесте. Қазақстан Республикасындағы балқыту қышқылын өндіретін кәсіпорындардағы өнеркәсіптік шығарындылар мен жұмыс аймағының ауасы үшін бақыланатын көрсеткіштер мен өлшеулерді орындау әдістемелері (мерзімді немесе тұрақты);

      5.18-кесте. Қазақстан Республикасындағы балқыту қышқылын өндіру кәсіпорындарында топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі;

      5.19-кесте. Аммиак өндірісі кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.20-кесте. Азот қышқылын өндіру кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.21-кесте. Шығарылатын газдарды тазалағаннан кейін аммиак селитрасын өндіру кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы;

      5.22-кесте. Аммиак өндіру кезінде энергия тиімділігін арттыруға және ресурс тұтынуды оңтайландыруға және азайтуға бағытталған техникалар;

      5.23-кесте. Энергия тиімділігін арттыруға, азот қышқылын өндіру кезінде ресурс тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған техникалар;

      5.24-кесте. Аммиак селитрасын өндіру кезінде энергия тиімділігін арттыруға, ресурс тұтынуды қысқартуға және оңтайландыруға бағытталған техникалар;

      5.25-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар;

      5.26-кесте. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі;

      5.27-кесте. Электролиздің мембраналық әдісімен 1 т РМ маркалы ащы натр ерітіндісін (100 % NaOH) өндіруге арналған шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын тұтыну көрсеткіштері;

      5.28-кесте. 100 % NaOH қайта есептегенде 1 т қатты ащы натр (қабыршықталған немесе түйіршіктелген) өндіруге шикізат, материалдар, энергия ресурстарын тұтыну көрсеткіштері;

      5.29-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар;

      5.30-кесте. ҚР-дағы хлор және каустикалық сода өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі;

      5.31-кесте. Қазақстан Республикасы хлор және каустикалық сода өндіретін кәсіпорындарда топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі;

      5.32-кесте. Хром қосындыларын өндіру кезінде энергия тиімділігін арттыруға, ресурс тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған ЕҚТ;

      5.33-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар;

      5.34-кесте. ҚР-да хром қосылыстарын өндіру кәсіпорындарында су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері;

      6.1-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.2-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.3-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.4-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.5-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.6-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.7-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.8-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер;

      6.9-кесте. Ластаушы заттарды өлшеу жиілігі;

      6.10-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты шығарындылардың технологиялық көрсеткіштері;

      6.11-кесте. ЕҚТ қолданумен байланысты төгінділердің технологиялық көрсеткіштері;

      6.12-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты қалдықтардың пайда болуының технологиялық көрсеткіштері.

Глоссарий

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта мынадай терминдер мен тиісті анықтамалар қабылданды:

Агломерация

-

Кеннің ұсақ бөлшектерінен немесе шаң тәрізді материалдардан салыстырмалы түрде ірі, кеуекті кесектердің жымдасу арқылы түзілуі, мұнда материалдың оңай балқитын бөлігі қатая келе қатты бөлшектерді өзара біріктіреді

Адсорбция

-

Газ қоспасынан тұратын компонентті немесе сұйықтықты қатты материалдың іріктеп сіңіріп алуының масса алмасу процесі

Аммиак

-

NH3 эмпирикалық формуласы бар азот пен сутектен тікелей синтез өнімі

Аммиак селитрасы

-

NH4No3 эмпирикалық формулалы азотты минералды тыңайтқыш, азот қышқылын газ тәріздес аммиакпен бейтараптандырып, кейіннен ерітіндіні қайнатып судан арылту және балқыманы түйіршіктеу арқылы алынады

Аммофос

-

Негізінен NH4H2PO4 моноаммонийфосфатынан және ішінара (NH4)2HPO4 диаммонийфосфатынан тұратын суда еритін концентрацияланған азот-фосфорлы минералды тыңайтқыш

Жылдамдықты көбікті абсорбер

-

Шығарылатын газдарды шаңнан, фторлы қосылыстардан және аммиактан тазарту үшін қолданылатын баған типті тиімділігі жоғары аппарат

Өмірлік циклді талдау

-

"Өмірлік циклды талдау" термині өнімнің немесе бұйымның өмірлік циклі бойында оның қоршаған ортаға әсерін талдау үшін қолданылады. Өмірлік циклді талдау өнімнің бүкіл, яғни шикізатты, өндірісті, пайдалануды, қайта өңдеуді немесе қайта пайдалануды, сондай-ақ өнімнің рециркуляциясын немесе қайтадан пайдаланылуын, сондай-ақ өнімді кейіннен кәдеге жаратуды қоса алғанда, өмірлік циклі ішінде осы өнімнің қоршаған ортаға жалпы әсерін бағалауға арналған

Ангидрид

-

Қандай да бір бейметалдың оттегімен химиялық қосылысы, оны тиісті қышқылдан суды бөлу арқылы алуға болады

Хромды ангидрид

-

Оттегі мен хромның бейорганикалық қосылысы, СгО3 формулалы (VI) хром оксиді; натрий бихроматын күкірт қышқылымен ыдырату арқылы алынады

Калий бихроматы

-

Бейорганикалық қосылыс, К2Cr2O7 химиялық формулалы дихром қышқылының калий тұзы; калий бихроматы ерітінділерін кейіннен политермиялық кристалдандыра отырып, көмірқышқыл калий ерітінділерін кристалды ангидридпен бейтараптандыру арқылы алынады

Натрий бихроматы

-

Алты валентті хромның бейорганикалық қосылысы, Na2Сr2O7 формулалы дихром қышқылының натрий тұзы; натрий монохроматын натрий бихроматына күкірт қышқылымен ауыстыру реакциясымен, сусыз нысанда қаныққан ерітінділерден бихромат ерітіндісін қайнатып судан арылту арқылы концентрациялау кезінде қоспаларды бөлумен алады

Қоршаған ортаға әсер

-

Ұйымның экологиялық аспектілерінің толық немесе ішінара нәтижесі болып табылатын қоршаған ортадағы кез келген теріс немесе оң өзгеріс

Қалпына келтіру процесі

-

Оттегіні тотықсыздандыру және оттегімен қосылуға қабілетті қалпына келтіргіш затпен байланыстыру арқылы металдарды олардың оксидтерінен алудың физика-химиялық процесі

Заттың шығарылуы

-

Қоспа көзінен атмосфераға түсетін зат

Натрий гексаметафосфаты

-

(NaPO3)6 эмпирикалық формулалы натрий полифосфаты, оны алу күйдіргіш натрды немесе динатрийфосфат ерітіндісін фосфор қышқылымен бейтараптандыруға негізделген, кейінне бейтараптандырылған ерітінді кептіріледі және құрғақ тұздарды балқытылады

Натрий гипохлориті

-

Құрамында хлор бар NaClО эмпирикалық формулалы натрий тұзы, дымқыл хлорды күйдіргіш натрдың сұйылтылған ерітіндісімен абсорбциялау арқылы алынады

Түйіршіктеу

-

Ұнтақ тәрізді немесе қатты материалды жасанды жолмен түйіршіктерге, мөлшері жағынан бірдей және пішіні біркелкі гранула-түйірлерге айналдыру процесі

Қосарлы түйістіру – қосарлы абсорбция

-

Күкірт диоксидінің тотығуы мен күкіртті газ абсорбциясының екі сатылы тәсілі, онда күкірт диоксиді катализатордың 3 қабатынан кейін күкірт оксидін (VI) сіңіру үшін аралық абсорберге жіберіліп, содан кейін жете тотығу және кейінгі абсорбция үшін моногидратты абсорберде катализатордың 4 қабатына қайтарылады

Қолжетімді техникалар

-

Шығындар мен артықшылықтарды назарға ала отырып, экономикалық және техникалық негізділікті ескергенде өнеркәсіптің тиісті секторында ендіруді қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін деңгейге жеткен және оларға қол жеткізу мүмкіндігі бар техникалар

Ластану

-

Адам қызметінің нәтижесінде заттарды, дірілді, жоғары температураны немесе шуды атмосфераға, сулы ортаға немесе жердің бетіне тікелей немесе жанама енгізу, адам денсаулығына зиян келтіру немесе қоршаған ортаның нашарлауы; мүліктің бүлінуі; қоршаған ортаның табиғи (және өзге) игіліктері сапасының төмендеуі немесе заңды түрде пайдаланудың мүмкін еместігі соның салдары болып табылады

Атмосфераның ластануы

-

Қоспалардың болуы нәтижесінде атмосфера құрамының өзгеруі

Атмосфераны ластаушы зат

-

Адамдардың денсаулығына және (немесе) қоршаған ортаға жағымсыз әсерін тигізуі мүмкін атмосферадағы қоспалар

Шығарындыларды түгендеу

-

Аумақтағы көздерді бөлу, шығарындылардың саны мен құрамы туралы мәліметтерді жүйелеу

Инерциялық-құйынды тозаң тұтқыш

-

Әрекеті ортадан тепкіш күшке негізделген, газды ондағы шаңнан құрғақ тазалау үшін қолданылатын тазартқыш аппарат

Атмосфераны ластау көзі

-

Атмосфераға ластаушы заттарды тарататын объект

Каустикалық сода (күйдіргіш натр)

-

Натрий хлоридінің табиғи сұйықтығының электролизі немесе сода ерітіндісін каустификациялау арқылы алынатын NaOH эмпирикалық формулалы натрий гидроксиді

Өнімнің жіктелуі

-

Бөлшектерінің мөлшері әркелкі сусымалы өнімді белгілі бір мөлшердегі бөлшектердің екі немесе одан да көп фракциясына елеу құрылғысын қолдану арқылы бөлу

Кешенді тәсіл

-

Біреуден көп табиғи орта ескерілетін тәсіл. Бұл тәсілдің артықшылығы кәсіпорынның қоршаған ортаға әсерін кешенді бағалау болып табылады. Мұның өзі әсерді бір ортадан екінші ортаға оның осындай ортаға салдарларды ескермей оңай беру мүмкіндігін азайтады. Кешенді (компонентаралық) тәсіл әрқилы органдардың (ауаның, судың жай-күйіне, қалдықтарды кәдеге жаратуға және т. б. жауапты) маңызды өзара іс-қимылын және қызметінің үйлестірілуін талап етеді

Конденсатор

-

Фосфорды сұйылту үшін қолданылатын пеш газына қарсы ағынмен айналымдағы сумен суарылатын скруббер түріндегі цилиндрлік қуыс мұнара

Фтордан арылтылған азықтық фосфат

-

Құрамы бойынша азықтық фосфаттарға қойылатын талаптарға сәйкес келетін фосфат шикізатын гидротермиялық өңдеу арқылы алынатын трикальцийфосфат

Коттрель тозаңы

-

Сары фосфордың электр термиялық өндірісінің электр сүзгілерде тұтылып қалған, құрамында фосфоры бар негізгі қалдығы

Коттрель қоймалжыңы

-

Пеш газы бар фосфор пешінен алынатын шаңның сулы суспензиясы

Кремний-фторлы-сутегі қышқылы

-

Балқытқыш қышқыл кварцитпен өзара әрекеттескен кезде түзілетін H2SiF6 эмпирикалық формулалы минералды қышқыл

Маркерлік ластаушы заттар

-

Өндірістің немесе технологиялық процестің белгілі бір түрінің эмиссиялары үшін анағұрлым маңызы бар ластаушы заттар, олар осындай өндіріске немесе технологиялық процеске тән ластаушы заттар тобынан іріктеп алынады және олардың көмегімен топқа кіретін барлық ластаушы заттар эмиссияларының мәндерін бағалауға болады

Моногидратты абсорбер

-

Күкірт қышқылы өндірісіндегі сусыз күкірт қышқылы түзілетін соңғы абсорбер

Натрий монохроматы

-

Бейорганикалық қосылыс, Na2SGO4 формулалы натрий және хром қышқылының тұзы; хром кенін ауа оттегісі мен кальцийленген сода (тотықтырғыштар) бар жоғары температурада тотықтырып күйдіруден алынады

Шығарынды қуаты

-

Уақыт бірлігінде атмосфераға шығарылатын заттардың саны


-

Тұтас ұғым ретінде қоршаған ортаны қорғаудың жалпы жоғары деңгейіне қол жеткізуде неғұрлым тиімді техникалар

Ең үздік қолжетімді техникалар

-

Қызмет түрлері мен оларды жүзеге асыру әдістерінің неғұрлым тиімді және озыңқы даму сатысы, ол бұлардың технологиялық нормативтерді және қоршаған ортаға антропогендік теріс әсерді болғызбауға немесе, егер бұл іс жүзінде мүмкін болмаса, барынша азайтуға бағытталған өзге де экологиялық шарттарды белгілеуге негіз болу үшін практикалық жарамдылығын айғақтайды

Бейтараптандыру

-

Қышқыл мен негіздің тұз бен әлсіз ыдырайтын зат түзіп өзара әрекеттесу реакциясы

Ұйымдастырылмаған өнеркәсіптік шығарынды

-

Жабдықтың герметикалығының бұзылуы, өнімді тиеу, түсіру немесе сақтау орындарында газ сору жабдығының болмауы немесе оның қанағаттанғысыз жұмысы нәтижесінде газдың бағытталмаған ағындары түрінде атмосфераға түсетін өнеркәсіптік шығарынды

Ең үздік қолжетімді әдістерді қолдану саласы

-

Экономиканың жекелеген салалары, қызмет түрлері, технологиялық процестер, қызметті жүргізудің техникалық, ұйымдастырушылық немесе басқарушылық аспектілері, Қазақстан Республикасының Экология кодексіне сәйкес ең үздік қолжетімді техникалар солар үшін айқындалады

Тотығу процесі

-

Электрондарды қалпына келтіргіш атомнан (электрондар доноры) тотықтырғыш атомына (электрондар акцепторына) беру арқылы тотыққыш зат атомының тотығу дәрежесінің ұлғаюымен сүйемелденетін химиялық процесс

Қоршаған орта

-

Адамның айналасындағы шарттардың, заттары мен материалдық әлем объектілерінің жиынтығы, ол табиғи орта мен антропогендік ортаны қамтиды

Металлургиялық хром оксиді

-

Сr2О3 формулалы үш валентті хром қосылысы; натрий монохроматын күкіртпен қалпына келтіру арқылы хром гидроксидін кейіннен қыздыра отырып алынады

Пигментті хром оксиді - 1

-

Пигментті хром оксиді, химиялық құрамы бойынша алты валентті хромды (хром ангидридін) үш валентті хром оксидіне дейін термиялық қалпына келтіру арқылы алынған хром оксиді (Сr2О3) болып табылады

Пигментті хром оксиді - 2

-

(Сr2О3) формулалы пигментті хром оксиді, оны алу натрий монохроматы мен күкірттен гидратталған хром оксидінің түзілу реакциясына негізделген

Желдің қауіпті жылдамдығы

-

Белгіленген биіктіктегі желдің жылдамдығы, онда шығу көзінен шыққан заттардың жердегі концентрациясы ең жоғары мәнге жетеді

Ұйымдастырылған өнеркәсіптік шығарынды

-

Атмосфераға арнайы салынған газ өткізгіштер, ауа өткізгіштер және құбырлар арқылы түсетін өнеркәсіптік шығарынды

ШЖК (шекті жол берілетін концентрация)

-

Атмосферадағы қоспаның орташа мәнге келтірудің белгілі бір уақытына жатқызылған ең жоғары концентрациясы, ол ауық-ауық әсер еткенде немесе бүкіл өмір бойы кейінгі салдарды қоса алғанда, адамға және жалпы қоршаған ортаға зиянды әсер етпейді

Пеш газы

-

Сары фосфор өндірісінде электр пешінен шығатын құрамында фосфор бар газ

Пеш газы (тозаңнан және фосфор конденсациясынан тазартқаннан кейін)

-

Фосфорды қалпына келтірген кезде электр пешінде түзілетін, конденсациясынан кейін құрамында 80-85 % иісті газ (СО) бар тозаң-газды қоспа

Азықтық фосфор қышқылы

-

Қоспалардан тазартылған термиялық фосфор қышқылы

Балқытқыш қышқыл

-

Фторсутектің сулы ерітіндісі

Флотациялық балқытқыш шпат

-

Флюоритті кен концентраты, ол кенді флотациялық әдіспен байыту жолымен алынады

Атмосферадағы қоспа

-

Атмосферада шашыраған, оның тұрақты құрамында жоқ зат

Тұнбаны жуу

-

Химиялық технологияда тұнба тесіктеріндегі сұйықтықта еріген затты алу, тұнбаны сұйық қоспалардан арылту

Сирету

-

Құрылыстар мен техникалық жүйелер арналарындағы ауа қысымын немесе жану өнімдерін төмендету, ол ортаның төмен қысым аймағына ағылуына ықпал етеді

Ретроградация

-

Р2О5 өсімдіктердің сіңіруіне жарамсыз формаларға көшуі

Вентури скруббері

-

Құрамында фтор бар газдарды өлшемі < 1 мкм қатты бөлшектерден тазарту үшін қолданылатын жоғары жылдамдықты газ жуғыш

Әлсіз азот қышқылы

-

Аммиактың тотығуы, NO тотығуы және азот оксидін (IV) судың қысыммен абсорбциясы арқылы алынатын HNO3 эмпирикалық формулалы минералды қышқыл

Тұз қышқылы

-

HC1 эмпирикалық формулалы минералды қышқыл экзотермиялық реакция кезінде оттықтағы сутегі мен хлордың өзара әрекеттесуі нәтижесінде әлсіз қышқыл түрінде сумен салқындатылып, сіңірілетін HCl газын шығарады

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық

-

Мүдделі тараптар арасында тиісті ақпарат алмасудың нәтижесі болып табылатын, қызметтің белгілі бір түрлері үшін әзірленген және эмиссиялар деңгейлерін, негізгі өндірістік қалдықтардың пайда болу, жинақталу және көму көлемдерін, ресурстарды тұтыну деңгейлерін және ең үздік қолжетімді техникаларды қолданумен байланысты технологиялық көрсеткіштерді, сондай-ақ ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыларды және кез келген перспективалық техниканы қамтитын қорытындыларды қамтитын құжат

Хром сульфаты

-

CrSO4 (құрғақ хромды илегіш); натрий бихроматының алты валентті хромын күкіртті жағу кезінде түзілетін күкіртті газдың көмегімен үш валенттіге дейін қалпына келтіру арқылы алынады

Кептіру мұнарасы

-

Концентрацияланған суарылатын күкірт қышқылымен қарсы ағынды байланыс арқылы ауаны құрғататын қондырма баған

Жылу оқшаулау

-

Жылу беру процесін азайтатын және конструкцияда негізгі термиялық қарсыласу рөлін атқаратын конструкция элементтері

Термиялық фосфор қышқылы

-

Фосфор ангидридін түзе отырып, элементтік фосфорды жағу және одан кейін оны фосфор қышқылының ерітіндісімен сіңіру арқылы түзілетін қышқыл

Техникалар

-

Техникалар деп объектіні жобалауға, салуға, оған қызмет көрсетуге, пайдалануға, басқаруға және пайдаланудан шығаруға қолданылатын технологиялар, сол сияқты тәсілдер, әдістер, процестер, практикалар, тәсілдер мен шешімдер түсініледі

Технологиялық нормативтер

-

Кешенді экологиялық рұқсатта мынадай түрде белгіленетін экологиялық нормативтер:
1) эмиссиялар көлемінің бірлігіне маркерлік ластаушы заттардың шекті саны (массасы);
2) өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің уақыт бірлігіне немесе бірлігіне есептегендегі шикізатты, қосалқы материалдарды, электр және (немесе) жылу энергиясын, өзге де ресурстарды тұтыну мөлшері ескеріле отырып айқындалады

Натрий триполифосфаты

-

Фосфор қышқылын кальцийленген содамен бейтараптандыру негізінде алынатын, кейіннен ерітіндіні кептірумен және құрғақ тұздарды тесумен Na5P3O10 эмпирикалық формуласы бар сызықтық құрылымдағы конденсацияланған фосфат

Ең үздік қолжетімді әдістерді қолданумен байланысты эмиссия деңгейлері

-

Белгілі бір уақыт кезеңінде және белгілі бір жағдайларда орташаландыруды ескере отырып, ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыда сипатталған бір немесе бірнеше ең үздік қолжетімді техникаларды қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында қол жеткізуге болатын эмиссиялар (ластаушы заттардың шоғырлануы) деңгейлерінің диапазоны

Электротермиялық феррофосфор

-

Фосфидтер мен темір силицидтерінен тұратын сары фосфор өндірісінің қатты қалдығы

Сүзу

-

Суспензияны әртүрлі құрылымдағы сүзгілердің көмегімен сұйық және қатты фазаларға бөлу процесі

Фосфогипс

-

Кальций сульфатының екі су кристаллогидраты, экстракциялық фосфор қышқылы өндірісінің қатты қалдығы

Фосфорит

-

Негізінен жасырын немесе микрокристалды түрде орналасқан апатит тобының фосфат минералдарынан тұратын шөгінді тау жынысы

Фосфор-калий тыңайтқышы

-

Фосфор өндірісінің қалдығынан алынатын құрамында фосфор мен калий бар кешенді минералды тыңайтқыш (коттрель тозаңы)

Фосфор шламы

-

Фосфор пешінен алынатын шаңнан тұратын, құрамында сілтілі жер металдары, алюминий және темір оксидтері, кремний, ұсақ дисперсті көміртегі бар, элемент фосфоры бар агрегаттарға берік қосылған коллоидты-механикалық суспензия

Фторангидрит

-

Балқытқыш қышқыл өндірісінде пайда болған түйіршіктер түрінде пайда болатын жанама қатты өнім

Футерлеу

-

Отқа төзімді, химиялық төзімді, сондай-ақ пештердің, қазандықтар оттықтарының және өзге де жабдықтардың ішкі бетін жабатын жылу оқшаулағыш материалдармен қаптау

Сұйық хлор

-

Натрий гидроксиді өндірісінде табиғи тұздықтың электролизі кезінде алынатын Сl2 эмпирикалық формуласы бар зат

Хром кені

-

Металдар негізінен магний, темір, хром, алюминийден тұратын шпинельдер тобына жататын минерал

Шихта

-

Фосфорит, кокс және кварциттен тұратын фосфорды электрмен айдауға арналған шикізат қоспасы

Термофосфорлы қож

-

Кальций силикаттарынан тұратын сары фосфор өндірісінің қатты қалдығы

Шлам

-

Сарқынды сулардан және тазарту құрылыстарынан алынатын "сұйық қатты" суспензия

Экологиялық рұқсат

-

Жеке кәсіпкерлер мен заңды тұлғалардың қоршаған ортаға теріс әсерді жүзеге асыру құқығын куәландыратын және қызметті жүзеге асырудың экологиялық шарттарын айқындайтын құжат

Экстракциялық фосфор қышқылы

-

Табиғи фосфатты минералды қышқылмен (көбінесе күкірт) ыдырату, содан кейін тұнбаны сүзу арқылы бөлу кезінде пайда болатын қышқыл

Экстракция

-

Экстрагенттермен қоспалардан компоненттерді алудың масса алмасу процесі

Электролиз

-

Электр тогының ерітінді немесе электролит балқуы арқылы өтуі кезінде пайда болатын электродтардағы қайталама реакциялардың нәтижесі болып табылатын ерітінділердің немесе басқа заттардың құрамдас бөліктерін электродтардан шығарудан тұратын физика-химиялық процесс

Электр сүзгіш

-

Газдарды аэрозоль, қатты немесе сұйық бөлшектерден тазарту электр күштерінің әсерінен болатын құрылғы

Эмиссия

-

Қондырғыда бар нүктелі немесе шашыраңқы көздерден туындайтын заттардың, дірілдің, жоғары температураның немесе шудың ауа, су ортасына немесе жер бетіне тікелей немесе жанама шығарылуы

Энергия-технологиялық агрегат

-

Фосфат шикізатын балқыту және азықтық ТКФ өндірісінде бу алу процестері жүзеге асырылатын жылу оқшауланған агрегат

Алғысөз

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық мазмұнының қысқаша сипаттамасы: халықаралық аналогтармен өзара байланысы

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығы (бұдан әрі – ЕҚТ бойынша анықтамалық) Қазақстан Республикасының Экология және табиғи ресурстар министрлігінің 044 "Технологиялар мен үздік практикаларды ілгерілету, бизнес пен инвестицияларды дамыту арқылы Қазақстанның жасыл экономикаға жылдам көшуіне ықпал ету" бюджеттік бағдарламасын іске асыру шеңберінде Қазақстан Республикасының Экологиялық кодексін (бұдан әрі - Экологиялық кодекс) іске асыру мақсатында әзірленді [1].

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу кезінде қолдану саласындағы ең үздік қолжетімді техникалардың техникалық және экономикалық қолжетімділігіне негізделген Қазақстан Республикасының климаттық, экономикалық, экологиялық жағдайларына және шикізат базасына негізді бейімделу қажеттігі ескеріліп, ең үздік әлемдік тәжірибе назарға алынды. ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеген кезде ең үздік қолжетімді техникалар бойынша Еуропалық одақтың осыған ұқсас және салыстырмалы анықтамалық құжаттары пайдаланылды: "Бейорганикалық химиялық заттардың ірі тоннажды өндірісі: аммиак, қышқылдар және тыңайтқыштар" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Ammonia, Acids and Fertilisers"), "Бейорганикалық химиялық заттардың ірі тоннажды өндірісі: қатты химикаттар мен бейорганикалық басқа да химикаттар" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Solids and Others industry), "Арнайы бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Speciality Inorganic Chemicals) "Хлор-сілті өндірісі" (Reference Document on Best Available Techniques for the Production of Chlor-alkali).

      Технологиялық процесс үшін ең үздік қолжетімді техникалардың біреуін немесе бірнешеуінің жиынтығын қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығын әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындаған.

      Химия саласының өнеркәсіп орындарының атмосфераға эмиссияларының қазіргі жай-күйі жылына шамамен 7000 тоннаны құрайды. Еуропалық одақтың салыстырмалы анықтамалық құжаттарында белгіленген эмиссиялар деңгейіне сәйкес келмей, химия саласының ЕҚТ қағидаттарына көшуге әзірлігі шамамен 40 %-ды құрайды.

      ЕҚТ қағидаттарына көшкен кезде қоршаған ортаға эмиссиялардың болжамды қысқаруы 60 %-ды құрайды немесе жылына шамамен 4 200 тоннаға азаяды.

      Химия саласының ЕҚТ қағидаттарына сәйкестігін сараптамалық бағалау туралы есепке сәйкес инвестициялардың болжамды көлемі – 10,556 млрд теңге. ЕҚТ енгізуде нақты кәсіпорынның экономикасын және кәсіпорынның ЕҚТ қағидаттарына көшуге әзірлігін, өндіруші елдің ЕҚТ-ны таңдауын, қуаттылық көрсеткіштерін, ЕҚТ габариттерін және ЕҚТ-ны оқшаулау дәрежесін ескере отырып, ЕҚТ таңдаудың жеке тәсілін көздейді.

      Заманауи және тиімді техникаларды қолдана отырып өндірістік қуаттарды жаңғырту ресурс үнемдеуге және қоршаған ортаны Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымы (ЭЫДҰ) елдерінің эмиссияларының деңгейіне сай келетін тиісті деңгейлерге дейін оңалтуға ықпал ететін болады.

      Деректерді жинау туралы ақпарат

      Анықтамалықты әзірлеу үшін шығарындылардың, төгінділердің деңгейі, қалдықтардың пайда болуы, Қазақстан Республикасында бейорганикалық химиялық заттарды өндіру кезінде қолданылатын технологиялық процестер, жабдықтар, техникалық тәсілдер, әдістер туралы ақпарат кешенді технологиялық аудит жүргізу процесінде жиналды, оны жүргізу қағидалары ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларына енгізіледі. Кешенді технологиялық аудитке арналған объектілердің тізбесін қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкілетті орган бекітті және ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы қарады.

      ЕҚТ бойынша басқа анықтамалықтармен өзара байланыс

      ЕҚТ бойынша анықтамалық Экологиялық кодекс талаптарына сәйкес әзірленетін ЕҚТ бойынша анықтамалықтар сериясының бірі болып табылады:

      Энергия өндіру мақсатында ірі қондырғыларда отын жағу;

      Мұнай және газ өңдеу;

      Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі;

      Цемент және әк өндірісі;

      Шаруашылық және (немесе) өзге де қызметті жүзеге асыру кезіндегі энергетикалық тиімділік;

      Мыс өндірісі;

      Мырыш және кадмий өндірісі;

      Қорғасын өндірісі;

      Шойын және болат өндірісі;

      Қара металдарды одан әрі қайта өңдеу бұйымдарының өндірісі;

      Мұнай және табиғи газ өндірісі;

      Темір кендерін өндіру және байыту;

      Түсті металл кендерін (бағалы металды қоса алғанда) өндіру және байыту;

      Қалдықтарды кәдеге жарату және залалсыздандыру;

      Көмір өндіру және байыту;

      Өнім өндіру кезінде сарқынды суларды тазарту;

      Атмосфералық ауаға және су объектілеріне ластаушы заттар эмиссияларын мониторингтеу;

      Қалдықтарды кәдеге жарату және өртеу арқылы жою;

      Титан және магний өндірісі;

      Алюминий өндірісі;

      Сирек және жерде сирек кездесетін металдар өндірісі;

      Өнеркәсіптік салқындату жүйелері;

      Ферроқорытпа өндірісі;

      Елді мекендердің орталықтандырылған су тарту жүйелерінің сарқынды суларын тазарту;

      Аршыма тау жыныстарымен және жанас жыныстармен жұмыс істеу;

      Ұсақ органикалық синтез өнімдері және полимерлер өндірісі.

      ЕҚТ бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығының ҚР ЭК 3-қосымшаға сәйкес әрқилы қызмет түрлерін жүзеге асыру кезіндегі мынадай процестермен байланысы бар:

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың атауы

Байланысты процестер

Қалдықтарды кәдеге жарату және залалсыздандыру

Қалдықтармен жұмыс істеу

Өнімді өндіру кезінде сарқынды суларды тазарту

Сарқынды суларды тазарту процестері

Шаруашылық және (немесе) өзге қызметті жүзеге асыру кезіндегі энергетикалық тиімділік

Энергетикалық тиімділік

Өнеркәсіптік салқындату жүйелері

Салқындату процестері

Атмосфералық ауа мен су объектілеріне ластаушы заттар эмиссияларын мониторингтеу

Эмиссияларды мониторингтеу

Қалдықтарды кәдеге жарату және өртеу арқылы жою

Шығарылатын газдарды отын компоненті ретінде технологиялық процеске тарту

      Қолданылу саласы

      Экологиялық кодексіне 3-қосымшаға сәйкес осы ЕҚТ бойынша анықтамалық мыналарға қолданылады:

      негізгі бейорганикалық химиялық заттар (аммиак) өндірісі;

      бейорганикалық қышқылдар, минералды тыңайтқыштар өндірісі;

      қатты заттар мен бейорганикалық басқа да химиялық заттар (оксидтер, гидроксидтер, тұздар) өндірісі;

      арнайы бейорганикалық химикаттар өндірісі.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласын, сондай-ақ технологиялық процестерді, жабдықтарды, техникалық тәсілдер мен әдістерді осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласы үшін ең үздік қолжетімді техникалар ретінде ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығын әзірлеу жөніндегі техникалық жұмыс тобы айқындады.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық эмиссия көлеміне немесе қоршаған ортаның ластану ауқымына әсер етуі ықтимал негізгі қызмет түрлерімен байланысты мынадай процестерге де қолданылады:

      шикізатты сақтау және дайындау;

      отынды сақтау және дайындау;

      өндірістік процестер;

      эмиссиялардың алдын алу және қысқарту, қалдықтардың пайда болуы және орналастырылу әдістері;

      өнімді сақтау және дайындау.

      Бастапқы өндіріспен тікелей байланысты емес өндіріс процестері осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта қаралмайды.

      Анықтамалық мыналарға қолданылмайды:

      карьерде шикізат өндіру;

      өнеркәсіптік қауіпсіздікті немесе еңбекті қорғауды қамтамасыз ету.

      Еңбекті қорғау мәселелері ішінара және осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласына енгізілген қызмет түрлеріне әсер еткен жағдайларда ғана қаралады.

      Бейорганикалық химиялық заттарды өндіру өнеркәсібін экологиялық қауіпсіз технологиялармен, сондай-ақ өнімнің жаңа түрлерін алу немесе техногендік қалдықтарды кешенді пайдалану арқылы қалдықтардың алуан түрін кәдеге жарату проблемаларының шешімдерімен қамтамасыз ету мәселелері қарастырылады.

      Өндірістегі қалдықтарды басқару аспектілері осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта негізгі технологиялық процесс барысында пайда болатын қалдықтарға қатысты ғана қаралады. Қосалқы технологиялық процестердің қалдықтарын басқару жүйесі тиісті ЕҚТ бойынша анықтамалықтарда қаралады, олардың тізімі алғысөзде келтірілген. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта қосалқы технологиялық процестердің қалдықтарын басқарудың жалпы қағидаттары қарастырылады.

Қолданылу қағидаттары

      Құжат мәртебесі

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық объект/объектілер операторларын, уәкілетті мемлекеттік органдарды және жұртшылықты объект/объектілер операторларының "жасыл" экономика қағидаттарына және ең үздік қолжетімді техникаларға көшуін ынталандыру мақсатында ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықты қолдану саласына жататын ең үздік қолжетімді техникалар мен кез келген перспективалы техникалар туралы хабардар етуге арналған.

      Ең үздік қолжетімді техникаларды ендіру негізінде кешенді экологиялық рұқсат алған объектілерде өндірістік экологиялық бақылау жүргізген кезде осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта белгіленген шарттар мен ұсынымдар пайдаланылады.

      Қолданылуы міндетті ережелер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың "6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды қамтитын қорытынды" деген бөлімі ережелерінің ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыларды әзірлеген кездегі қолданылуы міндетті болып табылады.

      Ең үздік қолжетімді техникалар жөніндегі қорытынды ережелерінің біреуін немесе бірнешеуінің жиынтығын қолдану қажеттігін объектілердің операторлары технологиялық көрсеткіштерді сақтау шартымен кәсіпорындағы экологиялық аспектілерді басқару мақсаттарына сүйене отырып өз бетінше айқындайды. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта берілген ең үздік қолжетімді техникалардың саны мен тізбесі енгізу үшін міндетті болып табылмайды.

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша жөніндегі негізінде объектілердің операторлары экологиялық тиімділікті арттыру бағдарламасын және қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шаралар жоспарын әзірлейді, бұлар ең үздік қолжетімді техникалар жөніндегі қорытындыларда бекітілген технологиялық көрсеткіштер деңгейіне қол жеткізуге бағытталған.

      Ұсынымдық ережелер

      Ұсынымдық ережелер сипаттама түрінде болады және ЕҚТ қолданумен байланысты технологиялық көрсеткіштерді белгілеу процесін талдауға және ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау кезінде талдауға ұсынылған:

      1-бөлім: осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласы туралы, саланың құрылымы, пайдаланылатын өнеркәсіптік процестер және мынадай өндірістердің технологиялары туралы жалпы ақпарат ұсынылған:

      фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі;

      күкірт қышқылының, экстракциялық фосфор қышқылының, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және азықтық трикальцийфосфат өндірісі;

      балқытқыш қышқыл өндірісі;

      аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі;

      хлор және каустикалық сода өндірісі;

      хром қосылыстары өндірісі.

      2-бөлім: ЕҚТ-ға жатқызу әдіснамасы, ЕҚТ-ны сәйкестендіру тәсілдері сипатталған.

      3-бөлім: өндірістік процестің немесе түпкілікті өнім өндірісінің негізгі кезеңдері сипатталған, жоғарыда көрсетілген өндірістер бойынша қондырғылардың экологиялық сипаттамалары туралы ағымдағы шығарындылар, шикізаттың тұтынылуы мен сипаты, суды тұтыну, энергияны пайдалану және қалдықтардың түзілуі тұрғысынан деректер мен ақпарат берілген.

      4-бөлім: қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні реконструкциялауды талап етпейтін әдістер сипатталған.

      5-бөлім: ЕҚТ айқындау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын қолданыстағы техникалардың сипаттамасы ұсынылған.

      7-бөлім: жаңа және перспективалы техникалар туралы ақпарат ұсынылған.

      8-бөлім: ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау шеңберінде алдағы жұмыс үшін қорытынды ережелер мен ұсынымдар берілген.

1. Жалпы ақпарат

      Осы бөлімде осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласы шеңберінде қаралатын Қазақстан Республикасындағы бейорганикалық химиялық заттар өндірісінің құрылымы туралы ақпарат, сондай-ақ эмиссиялардың ағымдағы деңгейлерін, сондай-ақ энергетикалық, су және шикізат ресурстарын тұтынуды қоса алғанда, осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласына тән негізгі экологиялық проблемалардың сипаттамасы келтіріледі.

      Қазақстанда азот, фосфор, күкірт, хлор, хром, натрий, калий, кальций элементтерінің негізінде бейорганикалық химиялық заттардың өнімдері өндіріледі. Бейорганикалық химиялық заттар технологиясы бойынша келесі негізгі өндірістерді атап көрсетуге болады:

      Жамбыл облысында сары фосфор және құрамында фосфор бар өнім, термиялық ортофосфор қышқылын, натрий триполифосфатын, натрий гексаметафосфатын, феррофосфор, түйршіктелген қож өндіретін зауыт – "Жаңа Жамбыл фосфор зауыты" жауапкершілігі шектеулі серіктестігі (бұдан әрі – "ЖШФЗ" ЖШС);

      күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы (бұдан әрі – ЭФҚ), аммофос, азықтық фосфаттар өндіретін "Минералды тыңайтқыштар зауыты" жауапкершілігі шектеулі серіктестігі (бұдан әрі – "МТЗ" ЖШС) орналасқан;

      күкірт қышқылының өндірісі Қызылорда облысындағы "СКЗ-U" жауапкершілігі шектеулі серіктестігі (бұдан әрі – "СКЗ-U" ЖШС) және Ақмола облысындағы "SSAP" жауапкершілігі шектеулі серіктестігі (бұдан әрі – "SSAP" ЖШС) кәсіпорындарында да бар, олар табиғи күкірт негізінде соған ұқсас технологиямен жұмыс істейді;

      балқытқыш қышқыл Қазақстанда Өскемен қаласының солтүстік-батыс бөлігінде орналасқан жалғыз кәсіпорын – "Үлбі металлургия зауыты" акционерлік қоғамында (бұдан әрі – "ҮМЗ" АҚ) өндіріледі;

      Маңғыстау облысында Қазақстандағы аммиак, әлсіз азот қышқылы, аммиак селитрасы және азот тыңайтқыштарының негізгі өндірушісі орналасқан ("ҚазАзот" акционерлік қоғамы (бұдан әрі – "ҚазАзот" АҚ);

      Павлодар облысында орналасқан "Каустик" акционерлік қоғамы (бұдан әрі – "Каустик" АҚ) каустикалық сода, хлор, тұз қышқылы мен натрий гипохлоритін өндіреді;

      Ақтөбе облысында монохромат және натрий бихроматын, хром ангидридін, хромды илегіштер, пигменттер және басқа да заттар шығаратын "Ақтөбе хром қосылыстары зауыты" акционерлік қоғамының (бұдан әрі – "АХҚЗ" АҚ) хром қосылыстары зауыты орналасқан.

      Сары фосфордың, термиялық және тағамдық ортофосфор қышқылының әлемдегі бірден бір өндірушісі "ЖШФЗ" ЖШС кәсіпорны екенін атап өткен жөн.

      Фтордан арылтылған азықтық фосфат (бұдан әрі – ФАФ) деп аталатын трикальцийфосфат (бұдан әрі – ТКФ) өндірісі де Қазақстандағы табиғи фосфаттарды қайта өңдеу жөніндегі жалғыз бейінді кәсіпорын – "МТЗ" АҚ-да жүзеге асырылады. Қолданылатын өндіріс әдісінің әлемдік тәжірибеде баламасы жоқ.

      Қазақстанның бейорганикалық химиялық заттар өнеркәсібінің құрылымын фосфориттер, құрамында хром бар кендер, тұзды сулар, табиғи газ және т.б. сияқты табиғи қазбалардың болуы мен игерілуі тарихи тұрғыдан анықтап берген (1.1-сурет).




      1.1-сурет. Қазақстан Республикасындағы бейорганикалық химиялық заттар өндірісінің құрылымы

      1.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      "Қазфосфат" жауапершілігі шектеулі серіктестігі (бұдан әрі – "Қазфосфат" ЖШС) келесі кәсіпорындардан тұрады: "Қаратау" тау-кен өңдеу кешені, "Шолақтау" тау-кен өңдеу кешені, "ЖЖФЗ" ЖШС, "МТЗ" ЖШС, Теміржол-көлік кешені, Степногорск химия зауыты, Шымкент жуғыш заттар зауыты [9].

      "ЖЖФЗ" ЖШС сары фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер шығаратын химиялық зауыт болып табылады, Тараз қаласының перспективалы шекарасынан солтүстік-батысқа қарай 15 км жерде, "Кіші Қаратау" жотасының Үлкен Бурыл тауының солтүстік баурайында орналасқан. Зауыттың жалпы ауданы 644,75 га құрайды.

      Кәсіпорын құрамына келесі негізгі өндірістер кіреді:

      үш АКМ-312 агломашина құрамындағы агломерат өндірісі;

      әрқайсысының қуаты 80 МВт, ркз-80ф-И1 үлгісіндегі төрт рудотермиялық электр пештері бар 1 блоктың құрамындағы сары фосфор өндірісі;

      екі технологиялық желінің құрамында техникалық термиялық ортофосфор қышқылы өндірісі;

      төрт технологиялық тармақтың құрамында техникалық натрий триполифосфаты өндірісі;

      бір технологиялық тармақтың құрамындағы техникалық натрий гексаметафосфаты өндірісі;

      түйіршіктелген термофосфорлы қож шығару;

      феррофосфор шығару;

      түйіршіктелген техникалық натрий триполифосфатын шығару;

      тағамдық ортофосфор қышқылын шығару;

      тағамдық натрий триполифосфатын шығару.

      Кәсіпорында әлемдік тәжірибеде алғаш рет агломерацияланған фосфор түйіршіктерінен сары фосфор алу технологиясы енгізілді.

      Бүгінгі таңда "ЖЖФЗ" ЖШС ТМД мен ЕО-ға, Чехияға, Польшаға, Швейцарияға, Англияға, Америкаға, Италияға, Еуропаның фосфор тұтынатын барлық дерлік компанияларына фосфорды бірден бір жеткізуші болып табылады. Триполифосфат негізінен ресейлік компанияларға, ал термиялық фосфор қышқылы ТМД елдеріне, гексаметафосфат Ресей мен АҚШ-қа өткізіледі.

      Фосфор мен оның қосылыстары халық шаруашылығының әрқилы салаларында: сіріңке саласында, металлургияда – шойын мен болатты қоспалау үшін, химия өнеркәсібінде – матаға, пластмассаға, сүрекке сіңдіру үшін, бұл оларға отқа төзімділік береді, бұрғылау сұйықтықтарын, тіс пастасын, көптеген тағамдық және фармацевтикалық препараттарды алу үшін кеңінен қолданылады. Фосфор қосылыстары фосфор-органикалық қосылыстар (тиофос, карбофос және т. б.) өндірісінде кеңінен қолданыс тапты.

      Филиал баяу гидратталатын НТПФ шығаруды игерді. Сары фосфор өндірісінде пеште балқытылған өнімдер пайда болады – олардан түйіршіктелген қож бен феррофосфор өндіріледі.

      Түйіршіктелген қож жол құрылысында және цемент өндірісінде қолданылады. Зауыт шығаратын феррофосфордың төрт маркасы отандық металлургияда кеңінен қолданылады және басқа елдерге экспортталады.

      1.1.1. Шикізат базасы

      Сары фосфор, фосфор қышқылдары мен оның тұздарын, сондай-ақ минералды тыңайтқыштарды өндіру үшін Қаратау бассейні негізгі шикізат ресурсы болып табылады, ол фосфориттердің әлемдегі ең бай кен орындарының бірі, қорлары бір миллиард тоннадан астам деп бағаланған 45-тен астам партияны біріктіреді [10]. Қаратау фосфориттерінің заттық құрамы 1.1-кестеде берілген.

      1.1-кесте. Қаратаудың негізгі өнеркәсіптік кен орындарының минералдық құрамы, салмағы, %

Р/с
№

Минерал

Ақсай

Шолақтау

Жаңатас

терең
аймақтар

жерүсті аймағы

кремнийлі-карбонатты
кен

метаморфталған кендер

жоғарғы + төменгі қыртыстар

ортаңғы қыртыс

терең аймақтар

жерүсті аймағы

терең аймақтар

жерүсті аймағы


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Апатит

0,2

0,5

2,1

20,0

0,2

0,5

0,4

1,0

2

Фторкарбонатапатит

59,0

62,0

60,0

43,3

64,4

67,5

42,0

46,3

3

Доломит

16,5

7,5

14,0

11,0

11,0

3,2

8,3

1,3

4

Кальций

–

5,8

0,1

5,0

–

4,9

–

1,0

5

Халцедон

2,5

2,5

4,4

4,0

6,2

5,2

23,0

22,1

6

Кварц

6,5

6,3

6,0

5,6

7,0

7,0

9,0

8,0

7

Дала шпаты

4,4

4,4

3,7

3,7

3,5

3,5

5,0

5,0

8

Гидрослюдалар

7,9

7,5

5,6

1,8

4,9

4,2

9,3

11,8

9

Магний силикаты

0,5

0,5

2,0

3,0

0,3

0,3

0,3

0,3

10

Пирит пен марказит

0,7

0,1

0,8

0,8

0,8

0,2

0,8

0,2

11

Темір гидроксидтері

–

0,5

–

–

–

0,5

–

0,5

12

Гипс

–

1,6

–

–

–

1,2

–

1,2

13

Органикалық
заттар

0,2

0,2

0,1

0,1

0,2

0,2

0,2

0,2

14

Басқасы (айырмашылығы бойынша 100 %-дан)

1,6

1,0

1,2

1,7

1,5

1,6

1,7

1,1

      Ерімейтін қалдық минералдары негізінен халцедон және аздаған кварц, дала шпаты, слюда мен қайталама кварц болып табылады. Карбонаттардан кенде ең көп кездесетіні – доломит. Қыртыстардың тектоникалық тұрғыдан бұзылған және жер үстіндегі жел қажаған аймақтарында кальцит кездеседі. Минералды қоспалардан фосфат-кремнийлі кендер мен жыныстарда пирит, темір гидроксидтері, гипс, флюорит кездеседі (1.2 – 1.4-кестелер).

      1.2-кесте. Кесек фосфорит пен фосфоритті ұсақ денелерге тән сынамалардың салыстырмалы химиялық құрамы

Р/с

Сынамалар

Химиялық құрамы, %

№

Р2О5

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

F

п.п.п.

R2O

SO3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Кесек фосфорит

24

18

40

3

2

1

3

8

1

0,6

2

Фосфоритті ұсақ дене

21

19

37

3

3

2

2

11

1

0,6

      1.3-кесте. Гранулометриялық құрамы әрқилы фосфорит сынамасының химиялық құрамы

Р/с
№

Гранулометриялық құрамы,
мм

Химиялық құрамы, %

P2O5

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

п.п.п.

SO3

K2O+Na2O

F


P2O5/CaO


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

+5,0

24,9

16,7

39,1

2,0

1,9

1,7

9,5

0,9

0,5

2,8

99,9

0,6

2

5-3,0

23,5

17,0

39,2

1,4

1,9

2,4

10,0

1,3

0,6

2,7

100

0,6

3

3-1,0

23

17,9

38,6

1,7

1,6

2,6

10,1

1,2

0,8

2,4

99,8

0,6

4

1-0,5

22

21,1

34,6

1,7

1,9

2,4

11,2

1,6

1,3

2

100

0,6

5

0,5-0,1

20,8

21,5

33,4

2,8

2

2,7

12,4

1,3

1,5

1,8

100

0,6

6

–0,1

20,6

22,0

32,7

2,7

1,6

2,3

13,0

1,8

1,5

1,7

100

0,6

      1.4-кесте. Гранулометриялық құрамы әрқилы кокстың химиялық құрамы

Р/с
№

Фракция, мм

Химиялық құрамы, %

п.п.п.

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

Р2О5

SO3

K2O+Na2O


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

+5,0

86,6

9,03

0,82

0,69

0,40

1,31

–

–

–

98

2

+3,0

90,3

–

–

–

–

–

–

–

–

–

3

+1,0

89,4

–

–

–

–

–

–

–

–

–

4

+0,5

84,9

8,94

0,75

0,59

–

–

–

–

–

–

5

+0,1

90,2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

6

–0,1

87,1

–

–

–

–

–

–

–

–

–

      1.1.2. Шығарылатын өнімнің құрылымы мен технологиялық деңгейі, түрлері

"ЖЖФЗ" ЖШС өнімінің сипаттамасы

      Сары фосфор

      Химиялық формуласы – Р4. Қолданылуы – қызыл фосфор, ортофосфорлы және полифосфорлы қышқылдар, сульфидтер және басқа да фосфорлы қосылыстар өндірісі. Қапталуы – сақтандырғыш қабаты бар арнайы теміржол цистерналары, танк-контейнерлер немесе БҰҰ стандартындағы болат бөшкелер. Таңбалануы – манипуляциялық белгілер мен қауіптілік белгілерін қою арқылы. Тасымалдау – арнаулы теміржол цистерналарында, танк-контейнерлерде, 20 футтық әмбебап контейнерлерде. Сақтау – бөшкелерде немесе су қабаты астындағы жылытылатын жабық контейнерлерде, сақтау мерзімі шектелмейді. Техникалық атауы – тауарлық сары фосфор, МемСТ-8986 [11] сәйкес мынадай талаптарды қанағаттандыруға тиіс (1.5-кесте).

      1.5-кесте. Өндірілетін өнімге – сары фосфорға қойылатын талаптар

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Марка үшін нормалар

А

В

КББ 21 1241 0100

КББ 21 1241 1200

1

2

3

4

1

Сыртқы түрі

ашық сары түстен жасыл-сары түске дейінгі парафин тәріздес масса

жасыл-сары түстен қоңырқай-жасыл түске дейінгі парафин тәріздес масса

2

Фосфордың массалық үлесі, %, кем емес

99,9

99,5

3

Ерімейтін қалдықтың массалық үлесі,%, артық емес
- бензолда
- күкірт көміртегінде

 
 
0,1
0,1

 
 
0,5
-

4

Қождың массалық үлесі, %, артық емес

жоқ

жоқ

      Техникалық термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ)

      Термиялық фосфор қышқылы өнеркәсіптің химиялық тағамдық және басқа салаларына арналған. Қолданылу саласына қарай термиялық ортофосфор қышқылы мынадай маркаларға шығарылуға тиіс: А – тағамдық; Б – реактивті және тағамдық фосфор қышқылдарын, техникалық фосфор тұздарын, азықтық фосфаттарды, тыңайтқыштарды өндіруге және басқа мақсаттарға арналған техникалық (1.6-кесте).

      1.6-кесте. Б маркалы ТФҚ-ға қойылатын талаптар [12]

Р/с
№

Шикізаттың,
материалдар мен жартылай өнімдердің атауы

МемСТ, ССТ, ТШ, шикізатты дайындау регламенті немесе әдістемесі

Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер

Рұқсат етілген ауытқулармен реттелетін көрсеткіштер

1

2

3

4

5

1

Термиялық ортофосфор қышқылы
 

МемСТ 10678
1÷6
I сұрып
ЖӨЖ 21.21
41.0130
II сұрып
ЖӨЖ 21.21
41.0140

Сыртқы түрі

Сыртқы түрі – ақ фонда қараған кезде 15-20 мм қабаттағы түссіз немесе қою сұр түсті сұйықтық

Ортофосфор қышқылының массалық үлесі

Ортофосфор қышқылының (Н3РО4) массалық үлесі, %, кем емес:
1-сұрып – 73;
2-сұрып – 73


Хлоридтердің массалық үлесі, %, артық емес:
1-сұрып – 0,01,
2-сұрып – 0,02


Сульфаттардың массалық үлесі,%, артық емес:
1-сұрып – 0,015,
2-сұрып – 0,02


Нитраттардың массалық үлесі, %, артық емес:
1-сұрып – 0,0005,
2-сұрып – 0,001

Темірдің массалық үлесі

Темірдің массалық үлесі, %, артық емес:
1-сұрып – 0,01,
2-сұрып – 0,015


Күкіртсутек тобындағы ауыр металдардың массалық үлесі (Pb), %, артық емес:
1-сұрып – 0,002,
2-сұрып – 0,005


Күшәннің массалық үлесі, %, артық емес:
1-сұрып – 0,006,
2-сұрып – 0,008

Н3РО3 қайта есептегендегі қалпына келтіруші заттардың массалық үлесі

Н3РО3 қайта есептегендегі қалпына келтіруші заттардың массалық үлесі, %, артық емес:
1-сұрып – 0,2,
2-сұрып – нормаланбайды

Өлшенген бөлшектердің массалық үлесі

Өлшенген бөлшектердің салмақтық үлесі, %, артық емес:
1-сұрып – сынаққа төтеп береді,
2-сұрып – 0,3


Сары фосфордың болуы (Р4): нормаланбайды


НРО3 метафосфор қышқылының болуы: сынаққа төтеп береді

      Тұтынушының талабы бойынша Б маркалы ортофосфор қышқылы ортофосфор қышқылының 78-80 %-дық салмақтық үлесімен жеткізілуі мүмкін.

      "А" маркалы термиялық ортофосфор қышқыл (тағамдық)

      "А" маркалы фосфор қышқылы (тағамдық) – түссіз мөлдір сұйықтық. 73 %-дық қышқылдың тығыздығы – 1,551 г/см3, фосфор қышқылы сумен кез келген арақатынаста араласады.

      Тағамдық ортофосфор қышқылы синтетикалық дәрілік заттар, тағамдық фосфаттар өндірісінде, синтетикалық каучук зауыттарында, изопрен алу үшін катализатор өндірісінде қолданылады.

      "А" маркалы термиялық ортофосфор қышқылының физика-химиялық көрсеткіштері 1.7-кестеде көрсетілген МемСТ 10678 талаптарына сәйкес болуға тиіс [12].

      1.7-кесте. Өндірілетін өнімге қойылатын талаптар – "А" маркалы термикалық ортофосфор қышқылы (тағамдық)

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

Норма

1

2

3

1

Сыртқы түрі

ақ фонда қараған кезде 15-20 мм қабатта түссіз мөлдір сұйықтық

2

Ортофосфор қышқылының массалық үлесі (Н3РО4),%, кем емес

73

3

Хлоридтердің массалық үлесі, %, артық емес

0,005

4

Сульфаттардың массалық үлесі, %, артық емес

0,01

5

Нитраттардың массалық үлесі, %, артық емес

0,0003

6

Темірдің массалық үлесі, %, артық емес

0,005

7

Күкіртсутек тобындағы ауыр металдардың массалық үлесі (Pb),%, артық емес

0,0005

8

Күшәннің (As) массалық үлесі, %, артық емес

0,0001

9

Н3РО3 қайта есептегендегі қалпына келтіруші заттардың массалық үлесі, %, артық емес

0,1

10

Метафосфор қышқылының болуы (НРО3)

1-6-өзгерістерімен МемСТ 10678 3.13-т. бойынша сынаққа төтеп береді

11

Өлшенген бөлшектердің массалық үлесі,%, артық емес

1-6-өзгерістерімен МемСТ 10678 3.14-т. бойынша сынаққа төтеп береді

12

Сары фосфордың (P4) болуы

1-6-өзгерістерімен МемСТ 10678 3.15-т. бойынша сынаққа төтеп береді

      Натрий триполифосфаты

      Эмпирикалық формуласы – Na5P3O10. Желілік құрылымның конденсацияланған фосфаттарына жатады. Натрий триполифосфаты – ақ түсті ұнтақ, жанғыш емес, улы емес. Үлес салмағы – 2500 кг/м3. Балқу температурасы – 622 °C, таза түрінде балқу температурасына дейін мейлінше төзімді, температура одан әрі жоғарылайтын болса, мета- және пирофосфатқа ыдырайды.

      Натрий триполифосфаты суда жақсы ериді. 20°С (II форма) жағдайындағы ерігіштігі 100 мл суда 50 г дейін. Натрий триполифосфаты аздап гигроскопиялы, су сіңіргенде 6 және 10 су гидраттарын түзеді. Натрий триполифосфаты алюминийге, қолаға, мыс қорытпаларына, мырыш пен темірге коррозиялық әсер етеді, кальциймен және магниймен суда еритін күрделі қосылыстар түзеді.

      Натрий триполифосфатының изомерлі кристалды екі формасы бар. Na5P3O10-I – жоғары температуралы форма, Na5P3O10-II – төмен температуралы форма (1.8-кесте).

      1.8-кесте. Екі форманың да орнықтылық шарттары

Р/с
№

Т °С

Na5P3O10-I

Na5P3O10-II

1

2

3

4

1

250 дейін

орнықсыз

орнықты

2

300-450

орнықсыз

орнықты

3

450-600

орнықты

орнықсыз

4

625-тен жоғары

орнықсыз

орнықсыз

      Екі форма да бірдей су ерітінділері мен Na5P3O106h2O кристалл гидраттарын береді, рН көрсеткіштері, химиялық қасиеттері және гидролиз жылдамдығы бірдей. I және II сусыз формалар жылу шығарып, қайта қалпына келмей ериді.

      Натрий триполифосфатының негізгі бөлігі синтетикалық жуғыш заттарды өндіруге жұмсалады. Натрий триполифосфаты тоқыма және былғары өнеркәсібінде (маталарды ағарту, жүнді жуу және т.б.), кендерді флотациялау үшін, бояуларға арналған белсенді диспергатор, сондай-ақ көмірқышқыл кальций, магний және т.б. суспензиялары ретінде, электролиттік процестерде, синтетикалық каучук өндірісінде, тұнба түсуінің алдын алу мақсатында күштік және өнеркәсіптік қондырғыларда суды жұмсарту үшін, пергидроль ерітінділерінде тұрақтандырушы зат ретінде, мұнай ұңғымаларын бұрғылау кезінде, қойыртпақты ағарту үшін қағаз өндірісінде, цемент өндірісінде және басқа да бірқатар өндірістерде пайдаланылады. Тағамдық натрий триполифосфаты балқытылған ірімшіктер өндірісінде тұз еріткіш ретінде, шұжық өнімдерінің, ысталған ет өндірісінде қолданылады.

      1.9-кесте. Өндірілетін өнімге – натрий триполифосфатына қойылатын талаптар [13]

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Марка үшін норма

Тағамдық

Техникалық

Жоғары сұрып

1-сұрып

1

2

3

4

5

1

Сыртқы түрі

ақ түсті шашылғыш ұнтақ

2

Фосфордың жалпы бес тотығының (Р2О5) массалық үлесі, %, кем емес

57

57

56,5

3

Натрий триполифосфатының (Na5P3O10) массалық үлесі, %, кем емес

94

94

92

4

Натрий триполифосфатының бірінші формасының массалық үлесі,%, артық емес

10

10

10

5

Суда ерімейтін заттардың массалық үлесі, %, артық емес

0,1

0,1

0,13

6

Темірдің (Fe) массалық үлесі, %, артық емес

0,01

0,01

0,02

7

Күкіртсутек тұндыратын ауыр металдардың массалық үлесі, (Pb),%, артық емес

0,002

нормаланбайды

8

Күшәннің (As) массалық үлесі,%, артық емес

0,004

нормаланбайды

9

1 %-дық сулы ерітінді рН

9,7 ± 0,3

10

Гранулометриялық құрамы, %, кем емес, жарықта ұяшық жағының өлшемдері 0,25 мм електен өтеді

97

97

97

11

Сусымалылығы, %, кем емес

30

30

30

12

Ақ болу дәрежесі, %, кем емес

80

80

80

      Тау-кен өнеркәсібіне арналған 1-сұрыпты техникалық триполифосфатты фосфордың жалпы бес тотығының (Р2О5) массалық үлесі 53,5 %-дан кем болмайтындай және күшәннің массалық үлесі 0,01%-дан аспайтындай дайындауға жол беріледі (1.9-кесте).

      Натрий гексаметафосфаты (НГМФ)

      Химиялық атауы – натрий полифосфаты. Тривиальды атаулар – натрий гексаметафосфаты, Грэм тұзы, шыны тәріздес натрий фосфаты. Эмпирикалық формула (NaPO3)6. Жиынтық формуласы (NaPO3)n, яғни NanPnO3n, мұндағы n = 6-25.

      Еритін натрий полифосфаттары балқыту арқылы алынады, содан кейін натрий ортофосфаттары салқындатылады. Бұл қосылыстар метафосфат бірліктерінің (NaPO3)x сызықтық тізбегінің құрылымы бар бірнеше аморфты, суда еритін полифосфаттардан тұрады, мұндағы Na2PO4 топтарымен аяқталған x > 2. Бұл заттардың қасиеттері олардың Na2O/P2O5 қатынасымен немесе P2O5 болуымен анықталады.

      Әдетте, натрий гексаметафосфаты (НГМФ) деп аталатын Грэм тұзы үшін Na2O/P2O5 қатынасы ≈ 1.1.

      1.10-кесте. НГМФ физика-химиялық қасиеттері

Молекулалық салмақ

(101,96)nH2O

Суда ерігіштігі (20 °C)

63-65 кг/м3

20°С жағдайындағы тығыздығы

2484 кг/м3

рН 1% сулы ерітінді

4,5-7,8

Үйме салмағы

1100-1500 кг/м3

Балқу температурасы

628 °C

      Натрий полифосфаты ұсақ, сусымалы, иіссіз, ақ түсті немесе сәл жасылдау реңі бар еркін ағатын ұнтақ. Гигроскопиялы, суда баяу ериді. Сулы ерітінділерде гидролизденіп, натрий триметафосфатын және натрий ортофосфатын түзеді. Температура 80 °С-тан жоғары көтерілген кезде гидролиз процесі жеделдейді (1.10-кесте).

      Техникалық натрий полифосфаты улы емес, өртену және жарылу қаупі жоқ. НГМФ шығарылатын өніміне қойылатын талаптар 1.11-кестеде келтірілген.

      Натрий полифосфаты суды химиялық өңдеуде, тамақ өнеркәсібінде, аралас мал азығын дайындауда, сондай-ақ маталарда кальций тұздарының түзілуін болғызбау үшін тоқыма өнеркәсібінде, бояу өнеркәсібінде (пигменттер), керамика өнеркәсібінде (жұмсартқыш), теміржол мен өнеркәсіптің суды жұмсартуға арналған күштік қондырғыларында электр станцияларында, ұңғымаларды бұрғылау кезінде және тазартқыш заттар өндіруде мұнай өнеркәсібінде пайдаланылады.

      1.11-кесте. Шығарылатын өнімге қойылатын талаптар – НГМФ – МемСТ 10678 немесе тұтынушының ерекшеліктеріне сәйкес келеді [14]

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

МемСТ

Тұтынушының ерекшелігі бойынша нормалар

Гекса 68 – техникалық*

SGMPNSFS **

SGMPNSFSF***

1

2

3

4

5

6

1

Сыртқы түрі

түссіз немесе сарғыш-жасылдау реңі бар кесектер түріндегі шыны тәріздес мөлдір зат

ақ түсті ұсақ, еркін ағатын ұнтақ

түссіз немесе сарғыш-жасылдау реңі бар кристалдары бар еркін ағатын ірі түйіршікті ұнтақ

2

Р2О5-ке қайта есептегендегі натрий полифосфатының массалық үлесі, %

кемінде 61,5

кемінде 68

кемінде 67

кемінде 68

3

Р2О5-ке қайта есептегендегі белсенді емес фосфаттардың массалық үлесі, %

7-ден артық емес




4

Суда ерімейтін заттардың массалық үлесі, %

0,07-ден артық емес

0,08-ден артық емес

0,15-тен артық емес

0,15-тен артық емес

5

рН 1% сулы ерітінді


5 – 7

6 – 7

6 – 7

6

Темірдің массалық үлесі, ppm


100-ден артық емес

100-ден артық емес

100-ден артық емес

7

As, массалық үлесі, ppm



40-тан артық емес

5-тен артық емес

8

Pb массалық үлесі, ppm



жиынтығында 3-тен аспайды

жиынтығында 3-тен аспайды

9

Сb массалық үлесі, ppm



10

Hg массалық үлесі, ppm



11

Қыздыру кезіндегі шығын (550°C), %



1-ден артық емес

1-ден артық емес

12

Полимер тізбегінің ұзындығы



12-17

18-21

13

Гранулометриялық құрам, өлшемі төмендегідей бөлшектердің үлес салмағы:     





5 мм-ден астам, %



жоқ

жоқ

2 мм-ден астам, %


0,2-ден артық емес



1 мм-ден астам, %


0,6-дан артық емес



1 мм-ден астам, %



50-ден артық емес

50-ден артық емес

0,25 мм-ден астам, %



кемінде 75

кемінде 75

      Ескертпе:

      * Техникалық натрий полифосфаты К 68 %, ұнтақ.

      ** Техникалық натрий полифосфаты К 68 %, TG, MCh, ірі түйіршікті, S типті.

      *** Техникалық натрий полифосфаты К 68 %, TG, LCh, ірі түйіршікті, SF типті.

      Шартты белгілер: К – Қазақстан, өндіруші ел, 68 % – Р2О5 ең аз құрамы, TG – техникалық, түйіршіктелген, M(L)Ch – полимер тізбегінің орташа (үлкен) ұзындығы, S – қысқа тізбектер, F – тағамдық.

      1.1.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      1.2-суретте "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорнының өндірісі бойынша деректер ұсынылған.



      1.2-сурет. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорнында өнім шығару көлемі

      1.12-кестеде 2015 – 2019 жылдарда бес жыл ішінде нақты өнім шығару бойынша деректер берілген.

      1.12-кесте. 2015 – 2019 жылдар кезеңіндегі өнім шығару

Р/с
№

2015 ж.

2016 ж.

2017 ж.

2018 ж.

2019 ж.

1

2

3

4

5

6

1

Сары фосфор, тонна/жыл

83 184

52 010

72 631

96 473

101 627

2

Түйіршіктелген термофосфорлы қож, тонна/жыл

790 248

494 095

689 994,5

916 493,5

965 456,5

3

Феррофосфор, тонна/жыл

10 678,6

6 492,9

9 046,7

12 144,7

12 698,5

4

Термиялық ортофосфор қышқылы, тонна/жыл

25 989

17 978

20 822

35 270

32 991

5

Тағамдық ортофосфор қышқылы, тонна/жыл

8 365

6 678

8 831

-

12 205

6

Натрий триполифосфаты, тонна/жыл

16 388

8 897

9 756

26 540

19 231

7

Тағамдық натрий триполифосфаты, тонна/жыл

3 929

1 123

1 123

1 249

3 013

8

Фосфор-калий тыңайтқышы, тонна/жыл

-

-

77

187

1 061


      Бәсекеге қабілетті өнім шығаруға әсер ететін маңызды факторлардың бірі – өндірісті жаңғырту. "ЖЖФЗ" ЖШС-да филиалдың өзінде ортофосфор қышқылын қолдану саласын, сондай-ақ оны өткізу нарықтарын кеңейту мақсатында қуаты жылына 50 мың тонна болатын "А" маркалы тағамдық фосфор қышқылын шығару үшін ТФК бөлімшесіне реконструкция жүргізілді. Оның негізінде мамандар фосфор қышқылының тұзын – тағамдық натрий триполифосфатын шығарудың жаңа технологиясын әзірледі.

      1.1.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      Химия өнеркәсібі өндірістеріне экология тұрғысынан қарайтын болсақ, қоршаған ортаға әсер етумен байланысты бірқатар экологиялық проблемаларды атап өткен жөн, олардың ішінде негізгілері мыналар болып табылады:

      Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Агрегаттық күйіне байланысты шығарындыларды былайша бөлуге болады:

      фосфин, фосфор пентаоксиді, азот диоксиді, көміртегі оксиді, фтор және оның қосылыстары, күкірт және оның қосылыстары сияқты газ тәрізді шығарындылар;

      нақты шығу көзіне байланысты үлкен көлемді шығындар болған кезде шығарылатын қатты (тозаң).

      Сарқынды сулармен бірге ластаушы заттардың төгінділері

      Фосфор өндірісінде едәуір көлемде сарқынды сулар пайда болады. Олардың құрамына кіретін компоненттер (фосфор қышқылы, фтор) өте улы, реакциялық қабілеті жоғары, биосфераға, топыраққа, гидросфераға және т.б. теріс әсерін тигізеді.

      Ағызылатын сарқынды сулардың сапалық құрамы кәсіпорын тұтынатын судың құрамына (кәсіпорын тұтынатын суда ластаушы заттардың болуы), шикізаттың құрамына, технологиялық процестердің жүзеге асырылуына, аралық өнімдердің құрамына не дайын өнімдердің құрамына байланысты.

      Өндірістің сұйық және қатты қалдықтары

      Зиянды қалдықтардың пайда болуының негізгі себептерінің бірі шикізат сапасының төмендігі болып табылады. Химиялық және минералогиялық құрамы бойынша тұрақсыз, фосфорға қатысты сарқылуға бейім, құрамында балласт жыныстардың көп мөлшері бар фосфориттер байытылуы қиын шикізатқа жататыны белгілі.

      Слюдалы минералдардың болуы, төмен температуралы кварцтың айтарлықтай мөлшері кесек фосфориттердің термиялық және динамикалық беріктігін күрт төмендетеді. Бұл кенді өндіру мен тасымалдау кезінде-ақ фосфатты ұсақ денелер түріндегі қалдықтардың едәуір мөлшерінің (~ 48%) түзілуіне әкеледі, ол толық кәдеге жаратылмай, зауыттардың аумағында жинақталады және өндірістік алаңдар мен табиғи ағындардың шаңдану, ластану көзі болып табылады.

      Қолданыстағы әдістер кесек фосфориттерді сапалы дайындауды қамтамасыз етпейді, өйткені олардың айтарлықтай кемшіліктері бар: технологиялық көрсеткіштері төмен (фосфор өндірісінің шикізатын термиялық өңдеуге арналған шахталы-саңылаулы пештер мен барабан пештері кептіру режимінде жұмыс істейді), айтарлықтай тозаңдану, рұқсат етілмеген өндірістік шу, өте көлемді болу және т. б.

      Дайындалмаған шикізатты электротермияда пайдалану қатты, сұйық және газ тәріздес қалдықтардың түзілуіне әкеліп, технологиялық көрсеткіштерді айтарлықтай төмендетеді және кәсіпорын аумағында ғана емес, сонымен бірге оның айналасындағы біршама радиуста да экологиялық ахуалды нашарлатады, топырақтың, ауыл шаруашылығы алқаптарының, атмосфераның, гидросфераның, биосфераның жай-күйіне теріс әрі түбегейлі әсерін тигізеді. Дайындалмаған шикізаттан алынған элементтік фосфор (~40%) қожға айналады, ол уыттылығымен, фосфор қышқылының тұманы түзілетін өздігінен жануға бейімдігімен ерекшеленеді және қоршаған ортаны қатты уландырады.

      Өндірістік процестің жанама өнімдері

      Кейбір жанама өнімдер, мысалы, феррофосфор, үлкен көлемде түзіледі. Бұл жанама өнімдер валоризацияның әлеуетін көрсетеді, алайда көліктік шығыстар, қоспалармен ластану және бәсекелестік, мысалы, табиғи ресурстармен бәсекелестік табысты маркетингті шектейді. Демек, артық көлемдер кәдеге жаратуды қажет етеді.

      Шу мен діріл

      Желдету қондырғылары, электр қозғалтқыштары, компрессорлар өндірістегі шу мен дірілдің негізгі көздері болып табылады.

      Қолданыстағы нормативтік-құқықтық актілерге сәйкес өндірістік және қосалқы ғимараттардағы жұмыс орындарында рұқсат етілген ең жоғары дыбыс деңгейі 95 дБА құрауы тиіс. Шудың нақты деңгейі 51-ден 80 дБА-ға дейінгі аралықта.

      Радиоактивті заттардың шығарындылары

      Проблемалардың бірі әрқилы фосфат жыныстарындағы радиоактивтілік және осындай радиоактивтілікке байланысты денсаулық пен қауіпсіздік аспектілері болып табылады. Фосфат жынысы көп компонентті тыңайтқыштарда кездесетін фосфор мен фосфор қосылыстарын өндіруге арналған шикізат болып табылады. Ол – табиғи радиоактивті. Алайда радиоактивтіліктің өлшенген деңгейлері фондық деңгейден төмен деп саналады.

      1.1.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады. Экологиялық қауіпсіздікті және табиғатты ұтымды пайдалануды қамтамасыз етудің негізгі мақсаттары мыналар болып табылады:

      техногендік жүктемені азайту және табиғи орта мен адам мекендейтін ортаны қолайлы күйде ұстау;

      шаруашылық қызметтен болатын экологиялық залалға жол бермеу;

      антропогендік жүктеме өсіп келе жатқан жағдайларда биологиялық әралуандықты сақтау;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану, қалпына келтіру және қорғау.

      Осы мақсаттар негізінде қызметтің мынадай басым бағыттары бөлініп шығады:

      экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы тәуекелдерді басқару;

      экологиялық мониторинг және өндірістік экологиялық бақылау;

      авариялық жағдайлардың алдын алу, оларды оқшаулау және олардың салдарын жою жүйесін басқару;

      табиғат қорғау объектілерін пайдалануға беру;

      энергия үнемдеу және энергиялық тиімділікті арттыру бағдарламаларын дамыту;

      өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату/залалсыздандыру жөніндегі бағдарламаларды дамыту;

      технологиялық активтерді жаңғырту бағдарламаларын іске асыру;

      экотехнологияларды әзірлеу және енгізу;

      экологиялық қауіпсіздік саласындағы персоналды оқыту және дамыту.

      Экологиялық қауіпсіздік саласындағы көрсеткіштерді жақсарту үшін мыналар қарастырылады:

      залалды жою жөніндегі іс-шараларды іске асырудан әлеуетті экологиялық тәуекелдерді бағалауға және өндірістік қызметтің қоршаған ортаға теріс әсерінің алдын алу жөніндегі шараларды енгізуге дәйекті көшу мүмкіндігі;

      экологиялық менеджмент жүйесі шеңберіндегі процестерді жетілдіру.

      Атмосфералық ауаны қорғау

      Кәсіпорынның негізгі табиғат қорғау міндеттерінің бірі атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындыларын азайту болып табылады. Осы мақсатта өнеркәсіптік қауіпсіздік деңгейін арттыруға, зауыттардың қоршаған ортаға әсерін барынша азайтуға, шығарылатын өнімнің сапасын арттыруға және шығарылатын өнімнің экологиялық сипаттамаларын жақсартуға бағытталған бірқатар шаралар іске асырылуда (1.1.2-тармақты қараңыз).

      Су ресурстарын пайдалану

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану су тұтыну көлемін барынша азайтуға, су ресурстарын қорғау саласындағы экологиялық тәуекелдерді азайтуға, су объектілері мен олардың жағалау маңындағы аумақтардың экологиялық жай-күйін жақсартуға бағытталған іс-шараларды енгізу арқылы іске асырылады.

      Қалдықтармен жұмыс істеу

      Өндірістік қалдықтарды басқару жүйесі қалдықтардың қозғалыс ағынын оңтайландыруға, олардың түзілуінің экологиялық салдары мен экономикалық шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Кәсіпорын қоршаған ортаға теріс әсерді азайту үшін қалдықтарды мүмкіндігінше азайтуға ұмтылады.

      Жер ресурстарын қорғау

      Жер ресурстарын қорғау бұзылған және ластанған жер учаскелері мен қож қамбаларын қалпына келтіруге бағытталған. Қалпына келтіру бағдарламалары аумақтарды түгендеуді, топырақтың ластану деңгейін бағалауды, оңалтудың ең тиімді технологияларын таңдауды, табиғатты қалпына келтіру жұмыстарының орындалу сапасын бағалауды қамтиды.

      1.1.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға (атмосфераға шығарындылар, су ортасына төгінділер және қалдықтардың түзілуі/орналастырылуы), оларды бақылау, сондай-ақ ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу және қолдану жолымен олардың техногендік әсерін төмендетуге/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді.

      Кешенді тәсілді жүзеге асыру үшін кәсіпорындар қоршаған ортаны қорғау мәселелеріне ерекше назар аударуға тиіс, бұл мыналардан көрінеді:

      объект тұтынатын немесе өндіретін шикізат пен қосалқы материалдарды, энергияны міндетті есепке алу;

      объектідегі шығарындылардың, төгінділердің, қалдықтар түзілуінің барлық көздерін, олардың сипаты мен көлемін құжаттау, сондай-ақ олардың қоршаған ортаға теріс әсер ету жағдайларын анықтау;

      сарқынды сулар мен шығарылатын газдарды зиянды заттардан тазарту және табиғи ресурстарды пайдалану нормаларын қысқарту және объектіде шығарындылардың, төгінділердің және қалдықтар түзілуінің көлемін төмендету жөніндегі ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу бойынша пайдаланылатын технологиялық шешімдер мен өзге де әдістер;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану және қоршаған ортаны қорғау жөніндегі тиімді іс-шараларды әзірлеу;

      кәсіпорынның экологиялық саясатын декларациялау;

      экологиялық менеджмент жүйесінде өндірісті сертификаттауды дайындау және жүргізу;

      өндірістік экологиялық бақылауды және қоршаған орта компоненттерінің мониторингін орындау;

      қоршаған ортаны қорғау саласындағы арнайы уәкілетті мемлекеттік органдардан табиғатты кешенді пайдалануға рұқсат алу;

      қоршаған ортаны қорғау туралы заңнама талаптарының орындалуын және сақталуын бақылауды жүзеге асыру және т.б.

      Экологиялық-экономикалық жоғары нәтижеге қол жеткізу үшін шығарындыларды, төгінділерді зиянды заттардан тазарту процесін сүзіп алынған заттарды кәдеге жарату процесімен үйлестіру қажет. "Таза түрінде" зиянды шығарындыларды тазарту тиімсіз, өйткені оның көмегімен қоршаған ортаға зиянды заттардың түсуін толық тоқтату әрдайым мүмкін бола бермейді, себебі қоршаған ортаның бір компонентінің ластану деңгейінің төмендеуі екіншісінің ластануының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Мысалы, газды тазарту кезінде дымқыл сүзгілерді орнату ауаның ластануын азайтады, бірақ судың одан да көп ластануына әкеледі. Тазарту құрылыстарын пайдалану, тіпті ең тиімдісі де, қоршаған ортаның ластану деңгейін күрт төмендетеді, бірақ бұл проблеманы толығымен шешпейді, өйткені бұл қондырғылардың жұмыс істеу процесінде де аз мөлшерде болса да қалдықтар шығарылады, әдетте олардағы зиянды заттардың концентрациясы жоғары болады. Соңғысы, тазарту қондырғыларының көпшілігінің жұмысы айтарлықтай энергия шығындарын талап етеді, бұл да өз кезегінде қоршаған орта үшін қауіпті.

      Ластану себептерінің өзін жою қалдығы аз, ал перспективада қалдықсыз өндіріс технологияларын енгізуді талап етеді, олар бастапқы шикізатты кешенді пайдалануға және қоршаған ортаға зиянды заттардың барынша көп мөлшерін жоюға мүмкіндік береген болар еді.

      Түзілетін қалдықтардың мөлшерін азайту және оларды жою бойынша қолайлы техникалық-экономикалық шешімдер барлық өндірістер үшін бірдей табыла қойған жоқ, сондықтан қазіргі уақытта осы бағытта жұмыс істеуге тура келеді.

      Қоршаған табиғи ортаны қорғаудың технологиялық аспектілерін жетілдіруді ойлай отырып, өздігінен жаратылған, адам өзгертпеген табиғи жүйелердің азаюы жол берілетін (шекті) мәндері асып кететін болса, тазарту қондырғылары мен қалдықсыз технологиялардың ешқайсысы да экожүйенің орнықтылығын қалпына келтіре алмайтынын есте ұстау қажет.

      1.2. Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТКФ өндірісі

      Күкірт қышқылы өндірісі

      Күкірт қышқылы химия өнеркәсібінің ірі тонналы негізгі өнімдерінің бірі болып табылады және өндіріс пен тұтыну көлемі бойынша бірінші орын алады. Қазақстанда күкірт қышқылының өндірісі табиғи кесек немесе түйіршіктелген күкірттен де, түсті металдар өндірісінің шығарылатын газдары негізінде де жүзеге асырылады. Құрамында күкірт диоксиді бар шығарылатын газдардан алатын өндірістер Шығыс Қазақстан облысындағы Өскемен металлургиялық кешенінің құрамындағы "Қазцинк" ЖШС мен Қарағанды облысындағы Балқаш мыс қорыту зауытының құрамындағы "Қазақмыс" ЖШС кәсіпорындарында орналасқан. Бұл өндірістер металлургиялық газдарды қоспалардан көп сатылы құрғақ және дымқыл тазарту қажеттігімен, күкіртті газды одан әрі күкіртқышқылды тұманнан құрғатумен және газдың талап етілетін концентрацияға дейін күкірт диоксидімен ықтимал жете қанықтырумен байланысты. Күкіртті газды тотығуға көп сатылы дайындау бөлімшесінің болуы жүйе өнімділігінің төмендеуіне және күкірт қышқылының өзіндік құнының артуына, сондай-ақ тазарту құрылыстарына қосымша жүктемеге әкеледі. Алайда бұл өндірістер металлургия өнеркәсібіне жатады, сондықтан осы ЕҚТ бойынша анықтамалыққа енгізілмейді.

      Элементтік күкірт негізіндегі күкірт қышқылының өндірісі Қазақстанның үш өнеркәсіп орнында іске асырылады. 2013 жылы пайдалануға берілген ең ірі қондырғы "Қазфосфат" ЖШС Тараз филиалында (бұдан әрі – "Қазфосфат" ЖШС ТФ) "Минералды тыңайтқыштар" зауытында (бұдан әрі – МТ) жұмыс істейді. Өндірілетін барлық дерлік күкірт қышқылы МТ-ның жеке ЭФҚ өндірісінде шикізат ретінде қолданылады, бұл зауытта да ол азот-фосфор минералды тыңайтқышы – аммофос алу үшін пайдаланылады. Тұтынушылардың тапсырысы бойынша олардың талаптарына сәйкес аккумуляторлық күкірт қышқылын алуға болады.

      "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК" акционерлік қоғамы (бұданы әрі – "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК" АҚ) екінші аса ірі өндіруші және сонымен қатар күкірт қышқылын тұтынушы болып табылады, ол күкірт қышқылын өндіруді екі кәсіпорында – 2014 жылдан бері Қызылорда облысындағы "СКЗ-U" ЖШС-да және Ақмола облысындағы 2015 жылы пайдалануға берілген Степногорск күкірт қышқылы зауыты – "SSAP" ЖШС-да жүзеге асырады. "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК" АҚ-ның күкірт қышқылын уран кенін жерасты ұңғымалық сілтілеу үшін пайдаланатын уран өндіруші өндірісі осы қондырғылардың өнімдерін бірден бір тұтынушы болып табылады. "Теңізшевройл" ЖШС жеткізетін табиғи күкірт өнім өндірісі үшін негізгі шикізат болып табылады. Осы өндірістерді іске асыру мұнай-газ өндіретін аудандардағы экологиялық жағдайға теріс әсерін тигізетін күкіртті қайта өңдеу проблемаларын шешуге де мүмкіндік береді.

      Жалпы Қазақстан бойынша 2015 – 2019 жылдары моногидраттағы күкірт қышқылы өндірісінің көлемі жылына орта есеппен 2 352 мың тоннаны құрады.

      ЭФҚ өндірісі

      Ортофосфор қышқылын қолданылатын шикізатқа, физика-химиялық негіздерге және технологиялық схемаға қарай түбегейлі ерекшеленетін екі тәсілмен жасауға болады. Термиялық фосфор қышқылы (TФK) сұйытылған фосфорды жағу және фосфор қышқылының сулы ерітіндісімен фосфор оксидін абсорбциялау арқылы алынады. ЭФҚ табиғи фосфат шикізатын күкірт қышқылымен ыдырату және фосфор қышқылының ерітіндісі мен ерімейтін қалдықты сүзіп бөлу арқылы алынады. Фосфор қышқылының екі түрін де Қазақстанда бірден бір өндіруші "Қазфосфат" ЖШС болып табылады, ол осы қышқылдар негізінде фосфор тұздарын, минералды тыңайтқыштар мен азыөтық фосфаттар да өндіреді. ТФК өндірісі "Қазфосфат" ЖШС Жамбыл филиалының құрамына кіреді.

      Жалпы Қазақстан бойынша 2015 – 2019 жылдары ортофосфор қышқылы мен полифосфор қышқылы өндірісінің көлемі жылына орта есеппен 28 мың тоннаны құрады.

      Аммофос өндірісі

      Аммофос – концентрацияланған, тиімділігі жоғары азот-фосфор тыңайтқышы, ол ЭФҚ сұйық аммиакпен бейтараптандырып, кейіннен қойырпақты кептіру және түйіршіктеу, дайын өнімді жіктеу және салқындату арқылы шығарылады. Аммофос алу үшін қышқылдың құрамына байланысты әртүрлі аммонизация және кептіру схемалары қолданылады.

      Фосфорлы тыңайтқыштарды, оның ішінде аммофосты Қазақстандағы жалғыз өндіруші "Қазфосфат" ЖШС болып табылады. Аммофос өндірісі "Қазфосфат" ЖШС ТФ – "МТ" зауытында ЭФК бөлімшесінде дәл сол цехта өндірілетін ЭФҚ негізінде жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта өндірістің жобалық қуаты – 478 мың тонна аммофос [32].

      Азықтық трикальцийфосфат өндірісі

      ТКФ, фтордан арылтылған азықтық фосфат (ФАФ) деп те аталады, өндірісі табиғи фосфаттарды қайта өңдеу жөніндегі Қазақстандағы жалғыз бейінді кәсіпорын – "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауытында жүзеге асырылады.

      ФАФ цехында ТКФ алудың технологиялық процесі фторды газ фазасына бөле отырып, фосфат шикізатын гидротермиялық өңдеуге негізделген. Қолданылатын өндіріс әдісінің әлемдік практикада баламасы жоқ. Алудың технологиялық процесі 60-шы жылдары НИУИФ және МЭИ институттары жүргізген эксперименттік зерттеулер (Мәскеу қаласы), сондай-ақ Жамбыл суперфосфат зауытындағы тәжірибелік-өнеркәсіптік қондырғы – циклон пешін сынау нәтижелері негізінде әзірленді. Пайдалану процесінде технологиялық схемаға бірнеше рет реконструкция жүргізілді, энерготехнологиялық агрегаттар, айналымды сумен жабдықтау жүйесі және шығатын газдарды тазарту абсорберлері енгізілді [33].

      Бұл бөлімде "Қазфосфат" ЖШС Тараз филиалы – "МТ" зауытының өндірістері толығырақ сипатталады.

      "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауыты 1950 жылы Жамбыл суперфосфат зауытының базасында құрылды және 70 жыл ішінде жаңа цехтарды пайдалануға беру әрі табиғи және моральдық тұрғыдан ескірген өндірістерді жабу арқылы негізгі өндірістерді жаңғыртудың бірнеше кезеңінен өтті. "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауыты Жамбыл облысы Тараз қаласының солтүстік-батыс өнеркәсіптік аймағында тұрғын аудандардан 11 км қашықта орналасқан. Қоршаған ортаға әсер ету дәрежесі бойынша кәсіпорын қауіптіліктің 1-сыныбының 1-санатына жатады.

      "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауытының негізгі өндірістері – күкірт қышқылын, ЭФК, минералды тыңайтқыштар (аммофос) мен ТКФ өндіру цехы және "энергиямен жабдықтау" цехы. "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауытында жұмыс істейтін өндірістердің бәрі өзара тығыз іс-қимыл жасайды және технологиялық лектермен өзара тікелей байланысты. Процестерді осылайша ұтымды ұйымдастыру цехтардың шығындарын азайтуды және технологиялық желілер өнімділігінің жоғары болуын қамтамасыз етеді (1.3-сурет).




      1.2.1. Шикізат базасы

      Күкірт қышқылын өндіруге арналған шикізат – кесек немесе түйіршіктелген табиғи күкірт. Жеткізуші "Теңізшевройл" ЖШС-дан күкірт сатып алатын "Біріккен химиялық компания" ЖШС болып табылады. Қазіргі уақытта Қазақстанда күкірт табиғи газды өндіру мен өңдеу процесінде ("Теңізшевройл" ЖШС, "Жаңажол газ өңдеу зауыты" АҚ), сондай-ақ мұнай өңдеу кезінде ("Павлодар МӨЗ" ЖШС, "Атырау МӨЗ" ЖШС) алынады.

      Мұнай мен табиғи газ кен орындарындағы күкіртсутектен және күкіртті-органикалық қосылыстардан күкірт алу және оны өңдеу экологиялық талаптарға байланысты, өйткені кесек күкіртті сақтау ауқымды аумақтарды иеліктен шығаруға және ауа бассейнінің айтарлықтай ластануына әкеледі. Сондықтан күкіртті кәдеге жарату немесе оның қосындыларын бейтараптандыру негізгі көмірсутек өнімін алу кезінде міндетті болып табылады.



      1.4-сурет. Табиғи күкіртті түйіршіктеу және қоймалаға жинау

      Осылайша, мұнайды, табиғи газды өңдеу, сондай-ақ кокс-химия өндірісі процесінде күкірт жанама өнім болып табылады. Табиғи техникалық күкірт құрамы бойынша 1.13-кестеде көрсетілген мемлекетаралық стандарт – МемСТ 127.1-93 талаптарына сәйкес болуға тиіс. Табиғи күкірттегі күшән мен селеннің массалық үлесі анықталмайды.

      1.13-кесте. Күкірт қышқылының өндірісіне арналған бастапқы шикізаттың сипаттамасы [34]

Р/с
№

Шикізаттың атауы

Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер

Күкірт сұрыптары үшін регламенттелетін көрсеткіштер

9990

9995

9998

1

2

3

4

5

6

1

Техникалық күкірт

Күкірттің массалық үлесі, %, кем емес

99,90

99,95

99,98

Күлдің массалық үлесі, %, артық емес

0,05

0,03

0,02

Органикалық заттардың массалық үлесі, %, артық емес

0,06

0,03

0,01

Күкірт қышқылына қайта есептегендегі қышқылдардың массалық үлесі,%, артық емес

0,004

0,003

0,0015

Судың массалық үлесі, %, артық емес

0,2

0,2

0,2

Механикалық ластану

жол берілмейді

      Күкірт диоксидін тотықтыру үшін қайтымды химиялық реакцияның активтену энергиясының жоғары болуына байланысты селективті катализаторды қолдану қажет. Платина катализаторлары мен ванадий (V) оксиді мен темір (III) оксиді негізіндегі катализаторлар белгілі. Ең белсенді катализаторды таңдау, ең алдымен, тұтану температурасымен, термотөзімділікпен және уға төзімділікпен анықталады. 1.14-кестеде көрсетілген катализаторлардың салыстырмалы сипаттамасы келтірілген, соған қарап, өзгерудің ең жоғары дәрежесін қамтамасыз ететін ең тиімді катализатор тұтану температурасы 420°C болатын ванадий оксиді (V) негізіндегі катализатор деуге болады.

      1.14-кесте. Күкіртқышқылды катализаторлардың сипаттамасы

Р/с
№

Катализатор

Тұтану температурасы, °С

Өзгерудің тепе-теңдік дәрежесі, %

1

2

3

4

1

Платина (Pt)

400

92,2

2

Ванадийлі V2O5 + K2O + SiO2

420

99,5

3

Теміроксидті Fe2O3

625

69,5

      Бұл катализатордың платиналық катализатормен салыстырғанда артықшылығы оның каталитикалық уларға төзімділігі, термотөзімділігі, механикалық беріктігі және құнының төмендігі болып табылады. Қазіргі уақытта күкіртқышқылы өндірістердің бәрінде силикат жеткізгіштегі промотор – калий сульфаты бар ванадийлі байланыс массалары қолданылады, олардың ішіндегі ең тиімдісі – СВД катализаторы (сульфо-ванадато-диатомитті байланыс массасы). Өндірісте қосалқы реагенттер мен материалдар, су және сығылған ауа да қолданылады.

      Қаратау бассейнінің фосфориттері ЭФҚ өндіру үшін негізгі шикізат болып табылады. Шикізат құрамына қойылатын талаптар 1.15-кестеде келтірілген.

      1.15-кесте. ЭФК өндірісіне арналған бастапқы шикізаттың сипаттамасы

Р/с
№

Шикізаттың атауы

Мемлекеттік
немесе салалық
стандарт, ТШ

Тексеру үшін міндетті
көрсеткіштер

Реттелетін көрсеткіштер

1

2

3

4

5

1

Техникалық күкірт қышқылы
1-сұрып

МемСТ 2184

Моногидраттың массалық үлесі (H2SO4)

92,5 % кем емес

2

Қаратау фосфатты шикізаты,
майда тартылған

ҚР СТ 2211

Фосфорлы ангидридтің (Р2О5)
массалық үлесі

 
24,5 % кем емес

Магний оксидінің массалық үлесі (MgO)

1,6 % артық емес
 

R2О3 бір жарым оксидтердің массалық үлесі (Fe2O3, Al2O3)

3,0 % артық емес
 

Көміртегі оксидінің массалық үлесі (СО2)

0,6 % артық емес
 

Беткі ылғалдың массалық үлесі

1,0 % артық емес
 

016 К торы бар елеуіштегі қалдық

30 % артық емес

      Қаратау фосфат шикізаты микротүйіршікті қыртыс фосфориттері тобына жатады және түсі қою сұрдан қараға дейінгі тығыз, плитка түріндегі берік жыныстар болып табылады. Табиғи фосфаттар кальцийфторапатит Са5(РО4)3F және карбонатапатит Са10Р5СО23(ОН)3 түрінде болады. Көксу кен орнының кендеріне минералдардың бір-бірімен жымдасып кетуі тән, бұл шикізатты алдын ала байытуды қиындатады. Фосфат негізінен мөлшері 0,05-тен 0,2 мм-ге дейінгі кремний-фосфат түйірлері мен оолиттер түрінде болады. Кеннің цементі негізінен доломиттен СаМg(СО3)2 және кальциттен СаСО3 тұрады. Көрсетілген минералдар фосфат шикізатының түйірлерінде микроқосылыстар да түзеді және жыныстардағы тарамдарды бітеп тастайды. Карбонат тұзынан басқа магний аз мөлшерде шикізатта магний силикаты түрінде болады. Құрамында калий, натрий, алюминий және темір бар қышқылмен еритін қоспалар алюминий-силикат минералдары болып табылады, оларда гидрослюдалар – дала шпаттары басым. Қышқылмен ерімейтін негізгі қоспалар халцедон мен кварцтан тұрады (массаның 22 – 25% құрайды).

      Аммофос өндірісінің негізгі шикізаты – ЭФҚ және сұйық аммиак. Шикізат құрамына қойылатын талаптар 1.16-кестеде келтірілген.

      1.16-кесте. Аммофос өндірісі үшін бастапқы шикізаттың сипаттамасы

Р/с
№

Шикізаттың атауы

Мемлекеттік немесе салалық стандарт, техникалық шарттар, регламент

Тексеру үшін міндетті
көрсеткіштер

Регламенттелген көрсеткіштер

1

2

3

4

5

1

ЭФК [35]

Аммофос цехында ЭФК-1 өндірісінің тұрақты технологиялық регламенті
ҚР ФС ЖКҰЖ 390838120142 1.0-2012

Р2О5-ке қайта есептегендегі Н3РО4 құрамы

20 % кем емес
 

ЅО3 қайта есептегендегі сульфатты күкірттің массалық үлесі

3,0 % артық емес

қатты заттардың массалық үлесі

2,0 % артық емес

2

Техникалық сұйық аммиак

МемСТ 6221

аммиактың құрамы (NH3)

99,6 % кем емес

      ФАФ өндірісі үшін негізгі шикізат Қаратау бассейнінің фосфориттері болып табылады. Шикізат құрамына қойылатын талаптар 1.17-кестеде келтірілген. Қаратау бассейнінде табиғи фосфаттардың 50-ге жуық кен орны барланған, олар кальций фторапатит Са5(РО4)3 F және карбонатапатит Са10Р5СО23(ОН)3 түрінде берілген. Қазіргі уақытта негізінен "МТЗ" ЖШС өндірісінде қолданылатын Көксу кен орындарының фосфат кендеріне минералдардың өзара жымдасып ктеуі тән, бұл шикізатты алдын ала байытуды қиындатады.

      1.17-кесте. ФАФ өндірісіне арналған бастапқы шикізаттың сипаттамасы

Р/с
№

Шикізаттың атауы

Мемлекеттік
немесе салалық
стандарт, ТШ

Тексеру үшін міндетті
көрсеткіштер

Регламенттелетін көрсеткіштер

1

2

3

4

5

1

Қаратау фосфат шикізаты, майда тартылған [36]
 

ҚР СТ 2211
 

Фосфорлы ангидридтің (Р2О5) массалық үлесі

24,5 % кем емес

Магний оксидінің массалық үлесі (MgO)

3,0% артық емес

R2О3(Fe2O3, Al2O3) бір жарым оксидтерінің массалық үлесі

нормаланбайды

Көміртегі оксидінің массалық үлесі (СО2)

0,8 % артық емес

Беткі ылғалдың массалық үлесі

1,0 % артық емес

016 К торы бар елеуіштегі қалдық

30 % артық емес

2

Әк суы

Аммофос цехының шикізат дайындау бөлімшесінің технологиялық регламенті
 

Са(ОН)2 массалық үлесі

5,0 % кем емес

3

рН түзетуге арналған сілті ерітіндісі (NaOH)


Натрий гидрототығы ерітіндісінің массалық үлесі (NaOH)

20 %

      1.2.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі

      "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауыты Қазақстандағы ЭФҚ жалғыз өндірушісі болып табылады, оның бүкіл көлемі қосарлы суперфосфат, аммофос сияқты минералды тыңайтқыштарды, сондай-ақ фтордан арылтылған азықтық фосфаттарды алу үшін қолданылады. Айталық, "Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауытында аммофос өндірісі жұмыс істейді, оның құрамында ЭФК өндірісі цехы және аммофос өндірісі цехы бар, бұл технологиялық лектердің өзара байланысын ұйымдастыруды жеңілдетеді. Кәсіпорындағы барлық технологиялық процестер шикізатты қабылдау мен жинақтаудан басталады. Бұл функцияларды шикізатты дайындау бөлімі (ШДБ) орындайды, ол шикізаттың қажетті қорларын қоймада сақтау, тиеу-түсіру жұмыстары және шикізатты өңдеу үшін цехқа тасымалдау кешені болып табылады. Цехтардың өзара байланысы 1.2-суретте көрсетілген. Фосфат шикізаты кәсіпорынға Қаратау бассейнінен теміржол пневмоцистерналарында түседі, олардан сығылған ауаның көмегімен пневмокөлікпен сүрлемдерге беріледі.

      1.18-кесте. Қазақстан Республикасындағы техникалық күкірттен күкірт қышқылын өндіретін кәсіпорындардың тізбесі

Р/с
№

Кәсіпорын

Номиналды қуаты, мың т/жыл моногидрат

Тұтынушы

1

2

3

4

1

"Минералды тыңайтқыштар" зауыты – "Қазфосфат" ЖШС Тараз филиалы

600

ЭФК өндірісі, "Қазфосфат" ЖШС "МТ" зауыты

2

"СКЗ-U" ЖШС, Қызылорда облысы

500

"Қазатомөнеркәсіп" ҰАК" АҚ, Қызылорда облысы

3

Степногорск күкірт қышқылы зауыты – "SSAP" ЖШС, Ақмола облысы

180

"Қазатомөнеркәсіп" ҰАК" АҚ, Қызылорда облысы

      ЭФҚ өндірісі сол жерде өндірілетін күкірт қышқылы негізінде "Қазфосфат" ЖШС "МТ" зауытында жүзеге асырылады. ЭФК өндірісінің жобалық қуаты – жылына 220000 тонна Р2О5 (100 % Р2О5 қайта есептегенде) немесе жылына 320 тәулік жұмыс уақыты жағдайында заттай мәнде (26 % Р2О5) 846154 тонна ЭФК.

      Қазіргі уақытта жұмыс уақытының тиімді қоры 6800 сағат болған жағдайда аммофос өндірісінің жобалық қуаты – 478 мың тонна. Тыңайтқыштар өндірісін техникалық қайта жарақтандыру нәтижесінде 2016 – 2019 жылдар аралығында аммофос бойынша өндірістік қуат жылына 320-дан 478 мың тоннаға дейін артты. 2026 жылға дейінгі перспективада ластаушы заттардың сапалық және сандық құрамын бір мезгілде өзгерте отырып, схеманы одан әрі жаңғырту және қуатты жылына 1 млн тонна аммофосқа дейін жеткізу жоспарлануда.

      Қазіргі уақытта трикальцийфосфат өндірісінің жобалық қуаты 20,9 мың тонна/жыл Р2О5 құрайды, бұл заттай мәнде – 70,0 мың тонна/жыл бірінші сұрыпты трикальцийфосфат және 5,5 мың тонна/жыл жоғары сұрыпты трикальцийфосфат.

      1.2.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      Өндірілетін күкірт қышқылының бәрі ЭФҚ алу үшін ("Қазфосфат" ЖШС ТФ "МТ" зауытында) немесе уран кендерін жер астында сілтісіздендіру үшін ("Қазатомөнеркәсіп" ҰАК-да) кәсіпорындардың өз қажеттіліктері үшін шикізат ретінде қолданылады.

      ЭФҚ өндірісінің жобалық қуаты – жылына 220000 тонна Р2О5 (100 % Р2О5 қайта есептегенде) немесе заттай мәнде жылына 846154 тонна ЭФК (26 % Р2О5). Өндірістердің қуаты: аммофос – жылына 478 мың тонна, қайта есептегенде жылына 220 мың тонна Р2О5, трикальцийфосфат – жылына 70,0 мың тонна бірінші сұрыпты ТКФ және жылына 5,5 мың тонна жоғары сұрыпты ТКФ.

      Күкірт қышқылының сипаттамасы

      Күкірт қышқылының сапасы мемлекетаралық стандарттың талаптарымен анықталады – [37] (1.19-кесте). Электр энергиясын өндіру үшін бу конденсациялық турбинасына жіберілетін 440°С температуралы 4 МПа қыздырылған жоғары қысымды бу ілеспе өнім болып табылады.

      1.19-кесте. Техникалық күкірт қышқылының физика-химиялық көрсеткіштері

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

Норма

Байланыс қышқылы

Жақсартылған

Техникалық

1-сұрып

2-сұрып

1

2

3

4

5

1

Моногидраттың массалық үлесі (H2SO4), %

92,5-94,0

92,5 кем емес

2

Еркін күкірт ангидридінің массалық үлесі (SO3), %, кем емес

-

-

-

3

Темірдің массалық үлесі (Fe), %, артық емес

0,006

0,02

0,1

4

Қыздырудан кейінгі қалдықтың массалық үлесі,%, артық емес

0,02

0,05

нормаланбайды

5

Азот оксидтерінің массалық үлесі (N2O3), %, артық емес

0,00005

нормаланбайды

6

Күшәннің массалық үлесі (As), %, артық емес

0,00008

нормаланбайды

7

Қорғасынның массалық үлесі (Pb), %, артық емес

0,001

нормаланбайды

      Күкірт қышқылының ең көп мөлшері фосфор және азот тыңайтқыштарын, минералды тұздар мен тұз, балқытқыш, экстракциялық фосфор, бор және т.б. қышқылдарды алу үшін қолданылады. Қорғасын аккумуляторларындағы электролит сияқты уран кендерін жерасты сілтілеу үшін металлургия мен машина жасау, мұнай, бояу, тоқыма, былғары және басқа да салаларда қөп мөлшерде қолданылады. Күкірт қышқылының қомақты бөлігі, әсіресе олеум, өнеркәсіптік органикалық синтезде қолданылады (1.5-сурет).



      1.5-сурет. Күкірт қышқылы қолданылатын салалар

      ЭФҚ сипаттамасы

      ЭФК құрамы экстракция үшін қолданылатын фосфат шикізатының құрамына және оны өңдеу шарттарына байланысты. Қаратау фосфориттерінің негізінде алынатын қышқылдың құрамында негізгі компонент – ортофосфор қышқылынан басқа күкірт қышқылының қоспалары, бір жарым оксидтердің тұздары, фтор мен магний қосылыстары, фосфор қышқылында ерігіштігі шегінде кальций сульфаты бар.

      ЭФК ҚР КҰЖЖ ФЖ 390838120142 1.0-2012 техникалық талаптарын қанағаттандыруға тиіс. Экстракциялық фосфор қышқылы (1.20-кесте).

      1.20-кесте. ЭФҚ құрамына қойылатын талаптар

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

Норма

1

2

3

1

Р2О5 қайта есептегендегі H3PO4 массалық үлесі, %, кем емес

25

2

Қатты заттардың массалық үлесі, %, артық емес

1,5

3

ЅО3 массалық үлесі, %

2,1±0,2

      Минералды тыңайтқыш – аммофостың сипаттамасы

      Аммофос 4:1 қатынасында алынған моноаммонийфосфаттан (МАФ) NН4Н2РО4 және диаммонийфосфаттан (ДАФ) (NН4)2НРО4 тұратын екі жақты концентрацияланған суда еритін NP тыңайтқыш болып табылады. Өнім құрамында аз мөлшерде аммоний сульфаты (NН4)2SО4, аммоний кремнефториді (NН4)2SiF6, темір фосфаттары FеРО42Н2О және алюминий фосфаттары АlРО42Н2О, мономагнийфосфат Мg2(НРО4)2, димагнийфосфат МgНРО43Н2О, дикальций фосфаты СаНРО42Н2О болуы мүмкін. Аммофоста қоспалардың болуы фосфат шикізатының сапасына, оны өңдеу шарттарына және бастапқы ЭФК-ның фтормен, темірмен, алюминиймен, кальциймен, магниймен ластану дәрежесіне байланысты.

      Қаратаудың қатардағы фосфориттері негізінде өндірілетін аммофос өзінің физика-химиялық көрсеткіштері бойынша жоғары сұрыпты Б маркасы үшін 1.21-кестеде көрсетілген МемСТ 18918 [38] талаптарына сәйкес келуге тиіс.

      1.21-кесте. Аммофос құрамына қойылатын талаптар

Р/с
№

Көрсеткіштер атауы

Марка үшін норма

А

Б

Жоғары сұрып

I сұрып

Жоғары сұрып

I сұрып

1

2

3

4

5

6

1

Жалпы азоттың массалық үлесі (N), %

12 ± 1

12 ± 1

10 ± 1

10 ± 1

2

Сіңірілетін фосфаттардың массалық үлесі, %

52 кем емес

50 ± 1

46 кем емес

44 ± 1

3

Судың массалық үлесі, %, артық емес

1,0

1,0

1,0

1,0

4

Гранулометриялық құрамы:
өлшемі төмендегідей түйіршіктердің массалық үлесі
1 мм-ден кем, %, артық емес
1 мм-ден 4 мм-ге дейін, %, кем емес
6 мм-ден кем, %

 
3
95
100

 
3
95
100

 
3
95
100

 
3
95
100

5

Бөлшек сауда үшін № 6 торы бар електегі түйіршіктердің массалық үлесі

жоқ

жоқ

жоқ

жоқ

6

Түйіршіктердің статикалық беріктігі, МПа (кгс/см2), кем емес

3,0 (30)

3,0 (30)

3,0 (30)

3,0 (30)

7

Сусымалылық, %

100

100

100

100

8

Табиғи радионуклидтердің меншікті белсенділігі, кБк/кг, артық емес

4

4

4

4

      Сыртқы түрі бойынша түйіршіктелген аммофос – ашық сұр түсті түйіршіктер, түйіршіктердің мөлшері 2-5 мм, түйіршіктелген аммофостың сусымалы салмағы сілкіп тығыздамағанда 0,85-0,92 т/м3, сілкіп тығыздағанда 0,92-0,96 т/м3, гигроскопиялық нүкте 73-75%. Аммофос түйіршіктерінің механикалық беріктігі жеткілікті, бұл оларды тасымалдау және сақтау кезінде бұзылудан қорғайды. 90ºс-тан жоғары температурада аммофостағы диаммонийфосфат температуралық төзімділігінің төмен болуына байланысты аммиак шығару арқылы ыдырайды.

      Аммофос әртүрлі топырақтағы барлық дақылдарға жарамды, оны қорғалған топырақ жағдайында қолдануға болады. Фосфорлы тыңайтқыштардың әлемдік нарығының құрылымында аммофос ортаңғы орында – оның үлесі 29 %-ды құрайды. Әлемдік өндіріс көлемі жылына 12 млн тонна P2O5 жетеді.

      Азықтық ТКФ сипаттамасы

      Азықтық трикальцийфосфат ҚР СТ 2212 [39] талаптарына сәйкес шығарылады (1.22-кесте). Азықтық тұздарға қойылатын негізгі талап тұз қышқылының 0,4 % ерітіндісіне еритін Р2О5 құрамы бойынша жануарлар үшін зиянды фтор қоспаларының 0,2 %-дан, күшәннің 0,001 %-дан, қорғасынның 0,002 %-дан аспайтын сәйкестігі болып табылады.

      1.22-кесте. ТКФ құрамына қойылатын талаптар

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

Норма

І сұрып

жоғары сұрып

1

2

3

4

1

Тұз қышқылының 0,4 % ерітіндісінде еритін фосфордың массалық үлесі, %:
Р2О5 қайта есептегенде Р-ға қайта есептегенде, кем емес

27 ± 1
11,3

37 ± 1
15,7

2

Кальцийдің массалық үлесі, %, кем емес

30

20

3

Судың массалық үлесі, %, артық емес

1

1

4

Фтордың массалық үлесі, %, артық емес

0,2

0,2

5

Күшәннің массалық үлесі, %, артық емес

0,001

0,001

6

Қорғасынның массалық үлесі, %, артық емес

0,002

0,002

7

Металл магнитті қоспа бөлшектерінің құрамы      
өлшемі:
2 мм-ге дейін, қоса алғанда мг/кг, артық емес
2 мм-ден артық

100
жоқ

100
жоқ

8

Тұз қышқылында ерімейтін күлдің массалық үлесі, %, артық емес

30

20

9

Ірілігі: тесіктерінің диаметрі 1 мм елеуіштегі қалдық, %, артық емес

1

1

10

Жиынтық бета-белсенділік, Бк/кг, артық емес

600

600

      Қаратау бассейнінің фосфат шикізатынан алынатын ТКФ Са3(РО4)2 сұр түсті жұқа дисперсті ұнтақ болып табылады. Фосфор оксиді (V) лимонда еритін және тұзда еритін трикальций фосфатының a және b модификациялары түрінде болады. Балқу температурасы – 1670°С, ыдырау температурасы – 2000°С.

      Трикальций фосфаты суда нашар ериді, сілтілі реакцияға әлсіз, гигроскопиялық емес, жақсы шашырайды, жабысып қалмайды. Ол ауыл шаруашылығында жануарлар мен құстардың рационына азықтық қоспа ретінде, құрама жемшөп өндірісінде қолданылады. Трикальцийфосфаттағы кальций мен фосфордың арақатынасы жануарлар үшін өте жақсы теңдестірілген, өйткені ағзада бұл элементтердің арақатынасы – 2:1, сүйек тінінде олар дәл трикальцийфосфат түрінде болады, бұл оны қолдануды тиімді етеді. Азықтық фосфаттарды қолдану жануарларды азықтандырудың пайдалылығын ұлғайтады және олардың өнімділігін арттырады.

      Трикальцийфосфатты кез келген топырақта барлық көкөніс, жеміс-жидек және сәндік дақылдар үшін фосфор бар тыңайтқыш ретінде де қолдануға болады; калий және азот тыңайтқыштарымен бірге қолдануға болады. Бұдан басқа, трикальцийфосфат рафинадталған қант өндірісінде қант шәрбаттарын тазарту үшін, керамика мен шыны өндірісінде, тіс пасталары мен ұнтақтарын жасау үшін пайдаланылады, ол металдарды жылтырату мен тегістеуге арналған абразивтердің құрамына кіреді, суды фтордан арылту үшін, ас тұзын кондициялау үшін, медицинада қолданылады [33].

      1.2.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      Минералды тыңайтқыштар өндірісін экология тұрғысынан қарастырсақ, қоршаған ортаға әсер етумен байланысты бірқатар экологиялық проблемаларды атап өткен жөн, олардың ішінде негізгілері:

      Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Минералды тыңайтқыштар өндірісіндегі ерекше ластаушы заттар күкірт диоксидінің, күкірт қышқылының (шашырау, тұман), азот диоксидінің, азот оксидінің, көміртек оксидінің, HF қайта есептегендегі фторлы қосылыстардың, аммиактың, аэрозольдің/аммофос тозаңының нысаналы шығарындылары болып табылады, олар шығарылатын және түтін газдарынан шығады.

      ЭФҚ фосфоритті күкірт қышқылының ыдыратып, фосфор қышқылы мен фосфогипс түзілуі арқылы алынады. Реакция нәтижесінде бөлінетін HF одан әрі кремний қосылыстарымен және сумен әрекеттесіп, газ фазасында SiF4 және сұйық фазада H2SiF6 түзеді.

      Аммофос өндірісі көп жағдайда қоршаған ортаның ластануына әкеп соқпайды, өйткені аммофос ауа ортасында және сарқынды суларда улы қосылыстар түзбейді, тыңайтқышты енгізудің қолданыстағы нормаларында топырақтағы ШЖК асып кететін концентрацияларда улы элементтердің (оның ішінде қорғасын, күшән, кадмий) қоспалары құрамында жоқ. Өндіріс процесінде түзілетін газ-ауа қоспалары қоршаған ортаға түсер алдында алдын ала тазартудан өтеді.

      Сарқынды сулармен ластаушы заттардың төгінділері

      Сарқынды сулар арқылы шығарылатын заттарға темір иондары, фторид иондары, аммиак, сульфаттар, нитраттар жатады, олардың кейбіреулері процестің ажырамас бөлігі болып табылады, ал басқалары шикізат материалдарындағы қоспалардың туындысы болып табылады.

      Өндіріс қалдықтары және ірі тоннажды жанама өнімдер

      Химия өнеркәсібінің ең ірі тоннажды қалдықтарының бірі – фосфогипстің түзілуі ЭФҚ өндірісімен мен байланысты. Ол кальций сульфатының дигидраты болып табылады және оның құрамында бірқатар қоспаларн, оның ішінде фосфаттар мен фторидтер бар.

      Өнеркәсіптік практика фосфогипсті мынадай бағыттарда:

      ауыл шаруашылығында сортаң топырақты химиялық мелиорациялау үшін табиғи гипстің орнына;

      цемент өнеркәсібінде күйдіру кезінде минерализатор ретінде және ұнтақтау кезінде цемент клинкеріне қоспа ретінде;

      гипсті тұтқыр материалдарды және олардан жасалған бұйымдарды өндіру үшін;

      цемент алу үшін және т.б. пайдаланудың техникалық мүмкіндігі мен экономикалық орындылығы дәлелденген.

      Өнеркәсіптік масштабта фосфогипс аммоний сульфаты мен бор етіп те өңделеді.

      Шу және діріл

      Негізгі технологиялық желілер орналасатын учаске селитебті аумақтардан едәуір қашықта орналасады. Шу деңгейі әртүрлі өндірістік процестері бар үй-жайлар мен ғимараттар бір-бірінен дыбыс оқшаулау қабілеті жоғары қоршау конструкцияларымен оқшауланған. Желдету камераларының қабырғалары мен төбелерінің ішкі жақтары жанбайтын материал тобындағы минералды мақтадан жасалған дыбыс өткізбейтін қаптамадан жасалған. Шаң тазалау жүйелерінің айдауыш желілерінде, компрессорлар желілерінде шуылбасқыштар орнатылған. Желдету қондырғылары бөлек үй-жайларға оқшауланған.

      Қолданыстағы нормативтік-құқықтық актілерге сәйкес өндірістік және қосалқы ғимараттардың жұмыс орындарындағы дыбыстың рұқсат етілген ең жоғары деңгейі 95дБА құрауға тиіс. Шудың нақты деңгейі 65-тен 110 дБА-ға дейінгі аралықта.

      1.2.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады.

      Кәсіпорынның табиғат қорғаудағы негізгі бірі атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындыларын азайту болып табылады. Осы мақсатта өнеркәсіптік қауіпсіздік деңгейін арттыруға, зауыттардың қоршаған ортаға әсерін барынша азайтуға, шығарылатын өнімнің сапасын арттыруға және шығарылатын өнімнің экологиялық сипаттамаларын жақсартуға бағытталған бірқатар шаралар іске асырылып жатыр.

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану су тұтыну көлемін барынша азайтуға, су ресурстарын қорғау саласындағы экологиялық тәуекелдерді азайтуға, су объектілері мен олардың жағалауындағы аумақтардың экологиялық жай-күйін жақсартуға бағытталған іс-шараларды енгізу арқылы іске асырылады.

      Өндірістік қалдықтарды басқару жүйесі қалдықтардың қозғалыс легін оңтайландыруға, олардың түзілуінің экологиялық салдары мен экономикалық шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Кәсіпорын қоршаған ортаға теріс әсерді азайту үшін қалдықтарды мүмкіндігінше азайтуға ұмтылады.

      1.2.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу және қолдану жолымен олардың техногендік әсерін төмендетуге/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі 1.1.6-кіші бөлімде егжей-тегжейлі сипатталған.

      1.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      Қазақстанда балқытқыш қышқыл бір ғана кәсіпорында – Өскемен қаласының солтүстік-батыс бөлігінде Үлбі өзенінің жағалауында орналасқан "ҮМЗ" АҚ-да өндіріледі. Өндіріс байытылған балқытқыш шпатты күкірт қышқылымен өңдеуге негізделген. Алынатын барлық қышқыл "ҮМЗ" АҚ-да бериллий, тантал, ниобий және олардың қосылыстарының жеке өндірісінде пайдалану үшін шығарылады. Кәсіпорын "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК құрамына кіреді және уран, тантал, бериллий және ниобий өнімдерін шығаратын әлемге танымал өндірушілердің бірі болып табылады. "ҮМЗ" АҚ – кен концентратын өңдеуден дайын өнім шығаруға дейінгі толық өндірістік циклы бар әлемдегі үш кәсіпорынның бірі. Кәсіпорын металлургия өнеркәсібінің заманауи аса ірі кәсіпорындарының бірі болып табылады, негізгі өндірістер металлургия өнеркәсібіне жатады, сондықтан бейорганикалық химия өндірістері жөніндегі осы ЕҚТ нұсқаулығына кірмейді.

      Негізгі өндірістерден басқа, "ҮМЗ" АҚ-да Тау-кен байыту кешені, балқытқыш шпат өндіру бойынша "Қаражал" кеніші, бақытқыш шпат концентраты (бұдан әрі – БШК) алу арқылы шикізатты байытуды жүзеге асыратын "Байыту фабрикасы" тау-кен байыту кешені жұмыс істейді. "ҮМЗ" АҚ-ның негізгі өндірістері үшін негізгі реагенттердің бірі болып табылатын фторсутекті (балқытқыш) қышқыл өндірісі БШК негізінде жұмыс істейді.

      1.3.1. Шикізат базасы

      Бастапқы шикізат – Қаражал кен орнының флюорит кені (балқытқыш шпаты). "Қаражал" кенішінен алынған кен автотаразылар арқылы сыйымдылығы 8000 т кен қоймасына әкелінеді. Бастапқы кен кесегінің ең үлкен мөлшері 250 мм-ден аспауға тиіс. 250 мм-ден асатын (габаритті емес) кен кесектері "Қаражал" кенішінде немесе фабриканың кен қоймасында пневматикалық балғалардың, зілбалғаның, гидробалғаның көмегімен ұсақталады.

      Курчатов қаласындағы Байыту фабрикасында флотациялық концентрат флюоритін балқытқыш шпаттан алу кен бөлшектерін шыланғыштығы бойынша флотоконцентратқа және қож қалдықтарына бөлу жолымен кенді флотациялық әдіспен байытуға негізделген. Шикізат жақты ұсатқышта ұсақтаудан және кейіннен шар диірменінде ұнтақтаудан өтеді. Қойыртпақ күбіде натрий олеаты ерітіндісімен, сұйық шынымен және өткір бумен 35-40°С температурада араластырылады және флотомашинаға салынады. Флюоритті концентрат көбікпен бірге бетіне шығарылады, ал қож – байыту қалдықтары қож жинақтағышқа шығарылады. Көбік өнімі қойылтылады, сүзгі прессте 12 % ылғалдылыққа дейін сығылады, содан кейін 1 %-дан аспайтын ылғалдылыққа дейін кептіруге жіберіледі.

      "Балқытқыш шпатты қышқыл және қыш концентраттары" МемСТ [48] сәйкес флотациялық флюорит концентраты ФФ-95А 1.23-кестеде баяндалған мынадай талаптарға сәйкес келуге тиіс.

      1.23-кесте. Флотациялық балқытқыш шпаттың құрамы

Р/с
№

Марка

CaF2 құрамы, %, кем емес

Қоспа құрамы, %, көп емес

SiO2

CaCO3

Ылғал

Күкірт

Мөлшері 0,14 мм асатын бөлшектер

1

2

3

4

5

6

7

8

1

ФФ-95А

95

2,0

1,5

1,0

0,2

10

      Кварцит қажетсіз қоспа болып табылады, өйткені кенді қайта өңдеген кезде ол кремнефторидтерге байланысып, фтордың жоғалуына әкеліп соқтырады. Табиғи балқытқыш шпаттан басқа, фосфор тыңайтқыштары өндірісінің шығарылатын газдары балқытқыш қышқыл өндірудің маңызды шикізат көзі бола алады. Фосфат кендеріндегі фтор мөлшері 3 %-дан аспайды, бірақ бұл шикізаттың қоры үлкен болғандықтан, олардағы фтор ресурстары өте қомақты.

      1.3.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі

      Балқытқыш қышқыл өндірісінің жобалық қуаты жылына 2852-4137 т құрайды. Өндіріс ХХ ғасырдың ортасында белгілі технология бойынша БШК-ны концентрацияланған күкірт қышқылымен ыдыратып, одан кейін газ тәрізді фторсутектің абсорбциясы арқылы ұйымдастырылған [50, 1113-1120-беттер].

      1.3.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      Өндірілетін балқытқыш қышқылдың бәрі "ҮМЗ" АҚ-дағы бериллий, тантал, ниобий және олардың қосылыстарының меншікті өндірістерінде шикізат ретінде қолдануға арналған.

      Жалпы Қазақстан бойынша 2014 жылдан бері балқытқыш қышқылды өндіру көлемінің айтарлықтай төмендегені байқалады.




      Дереккөз: ҚР ҰЭМ Статистика комитетінің деректері

      1.6-сурет. 2014 – 2019 жылдар кезеңінде ҚР-дағы балқытқыш қышқыл өндірісі, тонна

      Балқытқыш қышқылдың сипаттамасы

      Балқытқыш қышқылдың сапасы 1.24-кестеде көрсетілген ҚР СТ 2503 [49] талаптарына сәйкес келеді.

      1.24-кесте. Балқытқыш қышқылдың химиялық құрамы

Р/с
№

Көрсеткіш атауы

Марка үшін норма

А

В

Г

1

2

3

4

5

1

Сыртқы түрі

мөлдір түссіз сұйықтық

2

Фторлы сутектің массалық үлесі, НF, %, кем емес

35,5

40,0

40,0

3

Қоспалардың массалық үлесі, %, артық емес:
кремнийфторлы сутек қышқылы, H2SiF6
күкірт қышқылы, H2SO4
темір, Fe
ұшпайтын заттар

0.025
0.01
0.007
0,3

4.5
1.8
-
-

7.5
4.5
-
-

      Балқытқыш қышқыл – бұл фторсутектің сулы ерітіндісі, күшті қышқылдарға жатады және ағзаға әсер етуі жағынан өте қауіпті улы зат (қауіптіліктің 2-класы) болып табылады; ол шыны пен силикаттарды ыдыратады, резеңке мен целлюлозаны ерітеді, тиісінше теріні күйдіріп, шырышты қабаттар мен тыныс алу жолдарына қатты әсер етеді. Сондықтан қышқылды өте сақтықпен пайдалану керек. Балқытқыш қышқыл өндірісінде қауіпсіздік техникасына ерекше көңіл бөлінеді. Эбонит немесе полиэтилен ыдыстарда сақталады. Балқытқыш қышқылдың ШЖК 1.25-кестеде келтірілген.

      1.25-кесте. Балқытқыш қышқылдың ШЖК

Р/с
№

Түрі

Ең жоғары бір реттік ШЖК (ШЖКм. р.)

Орташа тәуліктік ШЖК (ШЖКо.т.)

1

2

3

4

1

Жұмыс аймағының ауасындағы ШЖК, мг/м³ (фтор ионына қайта есептегенде)

0,5

0,1

2

Атмосфералық ауадағы ШЖК, мг/м³ (фтор ионына қайта есептегенде)

0,02

0,005

      Құрамында кемінде 40 % HF бар балқытқыш қышқыл полиметалл кендерінен металдарды селективті алу және ядролық отынды байыту және регенерациялау кезінде уран фторидтерін алу үшін қолданылады. Қышқыл фторидтерді, кремнефторидтерді және борфторидтер мен тиісті қышқылдарды алу үшін де қолданылады. Сонымен қатар балқытқыш қышқыл шойын құймаларын қалып қоспасынан тазарту үшін, тот баспайтын болат пен қорытпаларды өңдеуге арналған улау-жылтырату қоспалары ретінде және әйнекті жылтырату, фтор көмірсутектер алу, алкилдеу процестерінде және изобутан мен олефин реакциясында катализатор ретінде шикізат болып табылады. Балқытқыш қышқылды қолданудың тағы бір бағыты – жартылай өткізгіш техникада және мұнай алуды арттыру мақсатында мұнай ұңғымаларының бағанасын қышқылмен өңдеу үшін.

      1.3.4. Негізгі экологиялық мәселелер

      Балқытқыш қышқыл өндірісін экологи тұрғысынан қарастырған кезде қоршаған ортаға әсер етумен байланысты бірқатар экологиялық проблемаларды атап өткен жөн, олардың ішінде негізгілері:

      Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Абсорбциялық қондырғылардан жіберілген шығарындылар түрінде фосфат кенін қыздырудан фторлы қосылыстардың, күкірт қышқылының шығарындылары және кремний тетрафторидінің (SiF4), сондай-ақ HF өндіру процесінде фосфат кенімен жұмыс істеген кезде туындайтын тозаң ерекше ластаушы заттар болып табылады. Қатты бөлшектер балқытқыш шпатты тасымалдау және кептіру кезінде бөлінеді. Балқытқыш қышқыл өндірісінің қондырғыларында соңғы желдету сатысында туындайтын, атмосфераға шығарылатын шығарындылар қажетті өңдеуден кейін өте төмен болады.

      Сарқынды сулармен ластаушы заттардың төгінділері

      Сарқынды сулармен шығарылатын заттарға мұнай мен ерітілген және эмульсияланған күйдегі мұнай өнімдері, бериллий, сульфаттар (анион), тұзды аммоний ((NH4+), фтор-ион, хлоридтер (анион), кальций (катион), магний (катион), хром+6, жалпы темір, екі валентті марганец (ион), өлшенген заттар және т.б. жатады, олардың бір бөлігі процестің ажырамас бөлігі болып табылады, ал басқалары шикізат материалдарындағы қоспалардың туындылары болып табылады.

      Өндірістің жанама өнімдері

      Кальций сульфаты (ангидрит) балқытқыш қышқыл (HF) өндірісінде жанама өнім ретінде түзіледі және құрамында 0,2-ден 2,0 %-ға дейін реакцияға түспеген CaF2 және 1,0 %-дан аз H2SO4 бар. Сондай-ақ оның құрамында балқытқыш шпатта кездесетін қоспалардың көп бөлігі бар.

      1.3.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады. Экологиялық қауіпсіздікті және табиғатты ұтымды пайдалануды қамтамасыз етудің негізгі мақсаттары:

      техногендік жүктемені азайту және табиғи орта мен адам мекендейтін ортаны қолайлы жай-күйде ұстау;

      шаруашылық қызметтен болатын экологиялық залалға жол бермеу;

      өсіп келе жатқан антропогендік жүктеме жағдайында биологиялық әралуандықты сақтау;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану, қалпына келтіру және қорғау.

      1.3.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу және қолдану жолымен олардың техногендік әсерін төмендетуге/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі 1.1.6-кіші бөлімде егжей-тегжейлі сипатталған.

      1.4. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

      Бүкіл әлемде классикалық формулалар негізінде және өсімдік пен маусымдылыққа байланысты түрлі пропорцияда NPK (nitrogen, phosphorus, potassium – азот, фосфор, калий) деп аталатын кешенді тыңайтқыштар өндірісі үрдіс алып барады. Қазақстанда минералды тыңайтқыштар өндірісі ауыл шаруашылығы өндірісінің мұқтаждығын және елдегі азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету тұрғысынан маңызды мәнге ие. Сондықтан "ҚазАзот" АҚ-да да қазір осы бағыттағы жұмыс жолға қойылып, компанияның осындай өнім өндірудегі мүмкіндіктеріне зерттеулер жүргізілуде. Әдетте Қазақстанда тыңайтқыш ретінде аммиак селитрасы, аммофос және суперфосфат қолданылады. Аз мөлшерде – аммоний сульфаты, карбамид және калий тыңайтқыштары. "ҚазАзот" АҚ өнімінің үштен екісін отандық клиенттер тұтынады. Үштен бірін азот тыңайтқыштары түрінде ауыл шаруашылығы, екіншісі бөлігін жарылғыш зат ретінде тау-кен өнеркәсібі алады. Кәсіпорынның логистикалық экспорттық желісі ТМД және Балтық елдерінің, сондай-ақ Шығыс Еуропа мемлекеттерінің бүкіл дерлік аумағын қамтыды. Қазақстанда минералды тыңайтқыштарға сұранысты қалыптастыруда тыңайтқыштарды арзандатылған құны бойынша сатып алатын отандық ауыл шаруашылығы тауарын өндірушілерді субсидиялау бағдарламасымен мемлекет маңызды рөл атқарады.

      1.4.1. Шикізат базасы

      "ҚазАзот" АҚ-да аммиак, әлсіз азот қышқылы және күрделі минералды тыңайтқыштар өндірісі жұмыс істеп тұр, олар "ҚазАзот" АҚ алаңында орналасқан. Аммиак өндірісіндегі негізгі шикізат және ГПЭС-те (белгіленген қуаты 38,9 МВт бу өндіретін газ поршеньді электр станциясы) өзінің электр энергиясын алу үшін отын болып табылатын табиғи газды компания Бейнеу ауданында орналасқан өзіне тиесілі Шағырлы-Шөмішті кен орнынан алады. Энергия ресурстарының негізгі бөлігі – электр энергиясын (ішінара), теңіз суын, техникалық және ауыз суды, терең тазарту және жалпы ағын дистилляттарын "ҚазАзот" АҚ-дан 1 километр жерде орналасқан "МАЭК-Қазатомөнеркәсіп" ЖШС жеткізеді.

      Шағырлы-Шөмішті газ кен орны Солтүстік-Үстірт ойысымының солтүстік бортының шегінде орналасқан және әкімшілік тұрғыдан Қазақстан Республикасы Маңғыстау облысының Бейнеу ауданына қарайды [54].

      Бүгінгі таңда өндірістік процеске азот, фосфор, калий және түрлі микроэлементтердің негізгі пайдалы элементтері бар күрделі аралас тыңайтқыштарды алу технологиясы енгізілуде. Айталық, "ҚазАзот" АҚ-да аммиактан, қуатсыз азот қышқылынан және аммиак селитрасынан басқа, өндірілетін өнімнің ассортиментін кеңейту жөніндегі іс-шараларда Шилісай кен орнының фосфоритті кендерін пайдалану арқылы NPK тыңайтқышын алу технологиясы енгізілуде.

      Шилісай кен орнының фосфорит кендерінің жаңа кен орындары минералогиялық құрылымы мен Қаратау бассейнінің фосфорит кендерінің іске қосылған кен орындарынан әлдеқайда төмен негізгі компоненттің құрамы бойынша ерекше физика-химиялық ерекшеліктерге ие. Бірақ Қаратау бассейнінің фосфоритті кендерінің бай кен орындары айтарлықтай сарқылып бара жатқанын ескерсек, құрамында фосфор бар тыңайтқыштарды өндіру саласына басқа кен орындарын тарту қажеттігі туындайды.

      Ақтөбе фосфорит бассейні Қазақстанда, Ақтөбенің оңтүстігіне қарай орналасқан. Оған Шилісай, Богданов, Қандыағаш, Новоукраинское, Покровское, Алға, Көктөбе ірі кен орындары кіреді. Шөгінді жыныстар қабатының астында (қуаты — 2-2,5 м) глауконитті және кварцты құмдармен (3,2 м дейін) бөлінген, қуаты 1 м-ден аспайтын 1 не 2 фосфоритті қабат болады. Шоғырлар бұл юра және бор кезеңінде пайда болған. Кен ашық тәсілмен өндіріледі.

      Шилісай фосфорит кеніші Қандыағаш қаласының сыртында Басшилі (бұрынғы Знаменка) кентіне таяу орналасқан. Кен орны шөгінді фосфорит болып табылады. Кен орны шамамен 800 шаршы километр аумақты алып жатыр және Мұғалжар ауданының Ақкемір кентінен Темір ауданының Темір қаласына дейін созылып жатыр. Мамандардың есептеуінше фосфорит қоры жылына 10 миллион тонна қуатқа шығатын болса, 56 жылға жетеді. Британдық Sunkar Resources Plc (2008) компаниясының заманауи бағалауы бойынша Шилісай учаскесінде 9-10 % P2O5 қамтитын 500-800 миллион тоннаға дейін кен бар.

      Шилісай фосфорит кен орнын геологтар өткен ғасырдың 1930-шы жылдары ашқан. Олар оны 1976 жылы игере бастады және 1979 жылға дейін кеніш салды. Дәл сол уақытта тәжірибе зауыты салынып, онда технология сынақтан өткізілді. Өнімдер Қиыр Шығыс пен Батыс Сібірдің ауыр топырағын байытуға арналды. Кәсіпорын 1980 жылы іске қосылады деп жоспарланған болатын, бірақ құрылыс тоқтатылды. Кеніште жылына 750 мың тонна фосфор өңделді. Қазір мұның бәрі ашық аспан астындағы жылжымалы ұсақтау-сұрыптау кешенінде (ҰСК) жасалады және қазіргі әдіс әлдеқайда арзан. 1987 жылдың қаңтарында фосфорит ұнтағының алғашқы партиясы жіберілді. Бұған дейін тәжірибелік партияның бір вагоны Украинаға қант қызылшасын өсіруге жіберілдіп, ондағы өнімділік бірден бес есе өсті.

      Бүгінгі таңда кен орнын "Темір Сервис" ЖШС игеруде. Шилісай кен орнының алдын ала байытылған табиғи фосфориттері "Темір-Сервис" ЖШС-ға ұсақ ұнтақтау арқылы фосфор ұнтағын өндіруге жіберіледі. Фосфориттерді ұнтақтау ауа-динамикалық диірмендерде жүзеге асырылады, онда оларды механика-химиялық активтендіру жүргізіледі. Екі қондырғының қуаты сағатына 40 тонна ұнтақ өндіруге мүмкіндік береді. Жоспарланған өнім көлемі – жыл сайын 280 мың тонна ұнтақ. Фосфор ұнтақ Қазақстан мен Ресейде өткізіледі [55].

      Фосфор ұнтағының химиялық құрамы: Р2О5 (фосфорлы ангидрид), кемінде 17,0 %, СаО – 33,0 %, МgО – 0,6 %, Fе2О3 – 2,1 %, Аl2О3 – 2,3 %, СО2 – 3,9 %, K2О+ Na2О – 1,6 %, SiO2 – 35,0 %, SO3 – 1,5 %.

      1.4.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі, шығарылатын өнім түрлері

      "ҚазАзот" АҚ химиялық өнім өндіру қызметін жүзеге асырады. "ҚазАзот" АҚ-ның негізгі қызметі тыңайтқыштар өндіру, табиғи газ өндіру болып табылады. Компания келесі өнім түрлерін өткізеді: аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқышы, азот қышқылы, аммиак және тауарлық газ. Аммиак селитрасы топырақты тыңайтуда да, жарылғыш заттар өндірісінде де, уран өндіруде де қолданылады. Минералды тыңайтқыштар ұлттық экономика үшін химия өнеркәсібінің аса маңызды түрлерінің бірі болып табылады. Азот тыңайтқыштары: аммиак селитрасы, аммоний сульфаты, карбамид, аммиактың сулы ерітінділері және басқалар – минералды тыңайтқыштардың аса маңызды түрі. "ҚазАзот" АҚ өндірістік цехтарында бастапқы шикізатты дайын өнімге айналдыру тізбегі жүреді. Зауыт аумағында аммиак, әлсіз азот қышқылын және күрделі минералды тыңайтқыштар өндіретін цехтар, сондай-ақ қосалқы цехтар бар. "КазАзот" АҚ-да түйіршіктеу барабандарында аммиак селитрасын түйіршіктеудің бірегей технологиясы қолданылады. Бұл технология "ҚазАзот" АҚ-да ғана қолданылады және оның баламасы жоқ. Технологияны минералды фосфор тыңайтқыштарының өндірісінде бұған дейін пайдаланылған жабдықтарды пайдалану арқылы кәсіпорын мамандары әзірлеген. "ҚазАзот" АҚ өз өнімін Қазақстан Республикасының аумағына жеткізеді, сондай-ақ экспортқа бағдарланған кәсіпорын болып табылады және жүргізілген жаңғыртудың арқасында минералды тыңайтқыштардың әлемдік нарығында бәсекеге қабілетті. "ҚазАзот" АҚ өнімдері Украинаға, Ресейге, Қырғызстанға, Өзбекстанға, Әзірбайжанға, Грузияға, Түрікменстанға экспортталады [54].

      2019 жылдың қорытындысы бойынша Қазақстан Республикасының диқандары 470 мың тонна минералды тыңайтқыш қолданған (оның ішінде 402 мың тонна немесе 85 %-ы субсидияланған тыңайтқыштар).

      Жалпы 2019 жылы Қазақстанда 193,2 мың тонна фосфор және 378 мың тонна азот тыңайтқыштары өндірілді. Салыстыратын болсақ, 2018 жылы фосфор тыңайтқыштарын өндіру 140,7 мың тоннаны, азот тыңайтқыштарын өндіру 363,2 мың тоннаны құраған.

      Қазіргі уақытта өнім Украинаға, Ресейге, Қырғызстанға, Өзбекстанға, Әзірбайжанға, Грузияға, Түрікменстанға экспортталады.

      "ҚазАзот" АҚ Қазақстан Республикасындағы аммиак селитрасы мен аммиакты бірден бір өндіруші болып табылады. "ҚазАзот" ЖШС 2005 жылы Азот-тыңайтқыш зауытының мүліктік кешені базасында құрылды. 2015 жылы "ҚазАзот" ЖШС филиалы "Шағырлы-Шөмішті" кен орнында табиғи газ өндіруді бастады.



      1.7-сурет. "ҚазАзот" АҚ-да өнім өндірудің көп сатылы құрылымы

      Аммиак "ҚазАзот" АҚ кәсіпорны өндірісінің өнімі болып табылады және коллектордан сұйық аммиак қоймасынан газ құбырлары арқылы күрделі минералды тыңайтқыштар (КМТ) өндірісіне тасымалданады. Азот қышқылы "ҚазАзот" АҚ кәсіпорны өндірісінің өнімі болып табылады және әлсіз азот қышқылы (ӘАҚ) цехынан құбыржолдар арқылы КМТ өндірісіне тасымалданады. Брусит Ресейден келеді. Магнезиалды қоспа – КМТ өндірісінің өнімі. Өндіріс шегінде құбыржолдар арқылы тасымалданады.

      Қазіргі уақытта "ҚазАзот" АҚ-ның түпкілікті тауар өнімі түйіршіктелген аммиак селитрасы, сұйық аммиак және тауарлық газ болып табылады. Газ тәріздес аммиак және әлсіз азот қышқылы жартылай фабрикаттар болып табылады және технологиялық процестерде аммиак селитрасын өндіруде реагенттер ретінде пайдаланылады (1.7-1.8-сурет) [54].



      1.8-сурет. Шығарылатын өнім түрлері бойынша "ҚазАзот" АҚ құрылымы

      "ҚазАзот" АҚ өнімдерінің сипаттамасы төменде келтірілген.

      Аммиак

      Аммиак өндірісі 1978 жылы пайдалануға берілді. Өндіріс схемасы бір технологиялық желіге құрылған:

      табиғи газды конверсиялаумен синтез-газ дайындау, одан әрі түрлендірілген газды қоспалардан тазартып, азот-сутек қоспасын алу;

      азот-сутек қоспасын компремациялау;

      қарапайым сутегі мен азоттан аммиактың тікелей синтезі.

      Аммиак цехының жобалық өнімділігі − тәулігіне 600 тонна, жылына 200 000 тонна.

      Аммиак өндірісі 1,765 МПа (18 кг·с/см2) қысыммен түссіз сұйықтық болып табылатын техникалық сұйық аммиак шығарады. Қалыпты жағдайда аммиак – тұншықтыратын өткір иісі бар түссіз газ, органикалық еріткіштерде (ацетон, бензин, алкоголь және т.б.) ериді және суда жақсы ериді (0°C кезінде судың бір көлемінде 1200, ал 20°C кезінде шамамен 700 аммиак ериді). Аммиак өте улы және өрт қауіпті зат, деммен жұтқан кез де тыныс алу жолдарының шырышты қабығының өткір тітіркенуі, көзден жас ағу, тұншығу пайда болады, ал ауада 15,0-ден 28,0 %-ға дейінгі көлемде және ашық жалын болса, жарылыс болуы мүмкін.

      Аммиактың физикалық қасиеттері 1.26-кестеде келтірілген.

      1.26-кесте. Аммиактың физикалық қасиеттері

Р/с
№

Аммиактың қасиеті

Мәні


1

2

3

1

0°С кезінде және 0,101 МПа (760 сын. бағ. мм) кг/м3 кезінде сұйық аммиактың тығыздығы

639

2

Газ тәріздес тығыздығы, кг/м3

0,771

3

Критикалық температура, °С

132,4

4

Критикалық қысым, МПа (кг·с/см2)

11,32 (111,5)

5

0,101 МПа, °С кезінде қайнау температурасы

-33,14

6

0,101 МПа, °С кезінде балқу температурасы

-77,73

7

Критикалық көлем, м3/кг

0,00426

8

Критикалық тығыздық, кг/м3

235

9

Өздігінен тұтану температурасы, °С

650

10

Газ тұрақтысы, кДж/(кг·К)

0,48816

11

0,101 МПа, кДж/кг кезінде булану жылуы

1372

      Сұйық аммиак жеңіл ұшатын зат. Температураға байланысты сұйықтықтың және оның үстіндегі будың қысымы, тығыздығы 1.27-кестеде келтірілген.

      1.27-кесте. Сұйықтық пен оның үстіндегі бу қысымының, тығыздығының температураға тәуелділігі

Р/с
№

Температура °С

Қысым МПа(абс)

Тығыздық кг/м3

Сұйықтық

Бу

1

2

3

4

5

1

50

2,022(20,6)

563.8

15.68

2

45

1,772(18,1)

572.3

13.71

3

40

1,546(15,8)

580.5

11.95

4

35

1,343(13,7)

588.5

10.39

      1.28-кесте. Аммиактың қаныққан бу қысымының және сұйықтық пен бу тығыздығының температураға тәуелділігі

Р/с
№

Температура °С

Қысым МПа(абс)

Тығыздық кг/м3

Сұйықтық

Бу

1

2

3

4

5

1

30

1,160(11,8)

596.2

8.992

2

25

0,997(10,2)

603.8

7.754

3

20

0,853(8,7)

611.2

6.658

4

15

0,724(7,4)

618.4

5.689

5

10

0,612(6,2)

625.5

4.836

6

5

0.513(5,2)

632.5

4.088

7

0

(4,4)

639.1

3.453

8

-5

0,358(3,6)

646.0

2.866

9

-10

0,281(2,9)

652.6

2.375

10

-15

0,235(2,4)

659.1

1.953

11

-20

0,189(1,9)

665.5

1.593

12

-25

0,151(1,5)

671.8

1.287

13

-30

0,119(1,2)

678.1

1.030

14

-35

0,0925(0,94)

684.2

0.8156

15

-40

0,0712(0,7)

690.3

0.6386

16

-45

0,0540(0,6)

696.3

0.4938

17

-50

0,0405(0,41)

702.3

0.3769

      Сұйық аммиакта жоғары қысымда сутегі, азот, метан, аргон ериді.

      1.29-кесте. Сұйық аммиактағы стехиометриялық құрамдағы азот-сутек қоспасының ерігіштігі, дм3/кг

Р/с
№

Қысым,

Температура, °С

МПа(кг·с/см2)

-10

0

25

50

1

2

3

4

5

6

1

5,066(51,7)

3.5

-

-

5.0

2

10,13(103,4)

7.0

7.2

6.0

13.1

3

20,26(206,7)

11.9

14.3

16.7

28.3

4

30,40(310,2)

16.7

19.0

26.5

42.5

5

40,53(413,6)

20.6

23.2

35.0

56.5

      Аммиактың химиялық қасиеттері

      Қалыпты температурада аммиак тұрақты. 1200-1300 ° C температурада газ ортасында азот пен сутекке ыдырайды, ал катализатордың қатысуымен 300-400°C температурада ыдырайды.

      Аммиак қосылу, орынбасу және тотығу реакцияларына түседі. Аммиак суда еріген кезде аммиак гидроксидінің ішінара түзілуі жүреді:

      NH3+ H2O = NН4OH                              (1.1)

      мұны аммоний тұздарын қалыптастыру үшін қышқылдармен әрекеттесетін әлсіз негіз ретінде қарастыруға болады:

      NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O                              (1.2)

      Орынбасу реакциясы аммиакқа онша тән емес, бірақ жоғары температурада ол нитридтер – қатты заттар түзіп, сутегі атомдарын металға алмастыруға қабілетті алады, мысалы:

      2Al + 2NH3 = 2AlN + 3H2 + Q                              (1.3)

      Тотығу реакциясы да аммиакқа онша тән емес. Ол ауада онша жана қоймайды, бірақ оттегіде сары жалынмен жанып, азот пен су буын қалыптастырады:

      4NH3 + 3O2 = 6H2O + 2N2 + Q                              (1.4)

      Катализатордың қатысуымен азот оксидтері түзіледі:

      4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + Q                        (1.5)

      Хлор мен бром аммиакпен қатты әрекеттеседі:

      2NH3 + 3Г2 = 6HГ + N2                              (1.6)

      мұнда: Г2– Cl2, Br2

      Басқа тотықтырғыштардың басым бөлігіне қатысты қалыпты жағдайларда аммиак тұрақты.

      Аммиактың қолданылу саласы

      Техникалық сұйық аммиак – минералды тыңайтқыштар мен құрамында азот бар көптеген өнеркәсіптік заттар өндіруге арналған шикізат. Техникалық сұйық аммиак мыналарға қолданылады:

      азот қышқылын өндіру үшін;

      тыңайтқыштар өндіру үшін (аммиак селитрасы, несепнәр, аммофос және басқалары);

      органикалық синтезде;

      медицинада және химия өнеркәсібінде қолданылатын су ерітінділерін өндіру үшін;

      сұйық тыңайтқыш ретінде;

      құрамында азот бар қосылыстардың маңызды класы үшін еріткіш ретінде.

      Аммиактың сапасы МемСТ 6221 жоғары сұрыпының талаптарына сәйкес келеді.

      Шығарылатын өнімнің сапасы

      Шығарылатын техникалық сұйық аммиак "А" маркалы МемСТ 6221 талаптарына сәйкес келуге тиіс [56].

      1.30-кесте. Сұйық аммиактың сапалық нормативтері

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Норма

1

2

3

1

Аммиактың массалық үлесі, %, кем емес

99,9

2

Судың массалық үлесі, %, артық емес
буланғаннан кейінгі қалдық
Фишер әдісімен де

 
-
0,1

3

Азоттың салмақтық үлесі, %, артық емес

-

4

Майдың массалық концентрациясы, мг/дм3, артық емес

2

5

Темірдің массалық концентрациясы, мг/дм3, артық емес

1

6

Жалпы хлордың массалық концентрациясы, мг/кг, артық емес

-

7

Көміртегі оксидінің массалық концентрациясы, мг/кг, артық емес

-

      Әлсіз азот қышқылы

      Азот қышқылы – тұншықтыратын өткір иісі бар түссіз немесе сәл сарғыш сұйықтық. Молекулалық массасы 63,02. Химиялық формуласы – HNO3. 20°С кезінде 46 (салмағы) % азот қышқылы ерітіндісінің тығыздығы – 1285 кг/м3. Концентрацияның өсуімен су ерітінділерінің қайнау температурасы жоғарылайды, 68,4 (салмағы) % HNO3 болғанда ең жоғары 121,9 °C-қа жетеді және концентрацияның одан әрі жоғарылауымен 86°C-қа дейін төмендейді. Азот қышқылы сумен кез келген арақатынаста араласады. 46 (салмағы) % азот қышқылының қату температурасы – минус 21°С.

      Азот қышқылы – күшті тотықтырғыш. Онда платина, родий, иридий, титан, тантал және алтыннан басқа барлық металдар ериді. Температураның жоғарылауымен оның металдар мен олардың қорытпаларына әсері артады. Арнайы қорытпалар (мысалы, хромоникель) концентрациясы 70 %-ға дейінгі азот қышқылы ортасында тұрақты. Азот қышқылы көптеген органикалық заттарды бұзады. Ағаш жаңқалары, үгінділер, ағаш кесектері немесе шүберектер ол тиген кезде өздігінен тұтанып кетуі мүмкін.

      Ол аралық өнім болып табылады және аммоний нитратын алу үшін, сондай-ақ халық шаруашылығының басқа қажеттіліктері үшін дәл сол кәсіпорында қолданылады.

      Компанияның өз өндірісінің мұқтаждары үшін қажет болғандықтан, азот қышқылы ең аз мөлшерде ғана сатылады.

      Өндірілетін концентрацияланбаған азот қышқылы стандарттау саласындағы қолданыстағы техникалық құжат, II сұрып талаптарына сәйкес келуге тиіс, оның физика-химиялық көрсеткіштері мынадай [57]:

      1) сыртқы түрі – түссіз немесе сәл сарғыш мөлдір сұйықтық, механикалық қоспалары жоқ;

      2) азот қышқылының болуы 46,0 %-дан кем емес;

      3) N2О4 қайта есептегендегі азот тотықтарының болуы 0,2 %-дан артық емес;

      4) қыздырылған қалдықтың болуы 0,05 %-дан аспайды.

      1.31-кесте. Әлсіз азот қышқылының сапасына қойылатын талаптар

Р/с
№

Шикізаттың, материалдардың, жартылай өнімдердің атауы

ЕҚТ белгісі немесе шикізатты дайындауға арналған басқа құжат

Тексеруге арналған міндетті көрсеткіштер

Норма

1

2

3

4

5

1

Азот қышқылы

МемСТ Р 53789

Азот қышқылының массалық үлесі, %, кем емес

46

Азот тотықтарының массалық үлесі, %, артық емес

0,2

Қыздырудан кейінгі қалдықтың массалық үлесі, %, артық емес

0,05

Хлор-ион болуы, мг / дм3, артық емес

10

      Аммиак селитрасы

      Аммиак селитрасы – аммиак-нитратты тыңайтқыш. Өнімнің техникалық атауы – аммиак селитрасы (аммоний нитраты). Аммиак селитрасының молекулалық массасы – 80,043. Таза өнім – кристалды түссіз зат, оның құрамында: 60 % оттегі; 5 % сутегі және 35 % азот (аммиак және нитрат формаларында 17,5 %-дан) бар. Техникалық өнім құрамында кемінде 34,0 % азот бар.

      1.32-кесте. Аммиак селитрасының физика-химиялық қасиеттері

Р/с
№

Көрсеткіштер

Мәндері

1

2

3

1

Тығыздығы, т/м3


Шын мәнінде

1,690 – 1,725

Түйіршіктелген өнімнің ылғалдылығы 1 % болғанда және 20°С болғанда үйілу:


Тығыз оралған кезде

1, 164

Тығыз оралмаған кезде

0,826

2

Балқу температурасы, °С

169,6

3

Балқу жылуы, кДж/кг

73,21

4

Қоспасыз ылғалдылығы 1 % болғанда түйіршіктелген аммиак селитрасының табиғи еңіс бұрышы (түйіршіктер мөлшері 1-3 мм), град.

39

5

Магнезиалды және сульфатты-фосфатты қоспалармен ылғалдылығы 0,5 % болғанда дәл сол, град.

23 ÷ 28

6

20 ÷ 28°С болғандағы мольдік жылу сыйымдылығы, кал/(моль °С)

33,8

7

Меншікті жылу сыйымдылығы, ккал / (кг·град)


0 °С кезінде

0,397

10 °С кезінде

0,398

20-28 °С кезінде

0,422

100 °С кезінде

0,428

8

Жылу өткізгіштік (үйілу тығыздығы 68-0,76 см3 және температурасы 0-100 °С болғанда), ккал/ (м·с·град)

0,205

9

Жылу өткізгіштік, ккал/(м.с.°С) :


9.1

Балқытпа (100 % NH4NO3 , t = 175 °С)

0,229

9.2

қатты тұздар:


0 °С кезінде

0,363

50 °С кезінде

0,357

100 °С кезінде

0,348

165 °С кезінде

0,330

10

Балқытпаның тұтқырлығы (100 % NH4NO3, t =170 °С), мПа·с

5,71

11

Балқытпаның беттік керілуі (99,3 % NH4NO3, t = 160 С), мН/м

89,27

12

Аммиак селитрасы балқытпасының тығыздығы 170 °С, т/м3

1,436

      Аммиак селитрасы химиялық құрамы бірдей әртүрлі нысандарда (модификацияларда) кристалдануы мүмкін. Бұл құбылыс полиморфизм деп аталады.

      1.33-кесте. Аммиак селитрасының кристалл формалары

Р/с
№

Кристалл формалардың шартты белгілері

Жүйелер

Орнықты өміршеңдіктің температуралық аралықтары, С

Тығыздығы, г/см3

Айналу жылуы, кал/г

1

2

3

4

5

6

1

I

кубтық

169,6 – 125,2

-

16,75

2

II

тетрагональды

125,2 – 84,2

1,69

12,24

3

III

ромбтық немесе моноклиндік

84,2 – 32,3

1,66

4,17

4

IV

ромбтық бипирамидалық

+32,2-ден -16,9-ға дейін

1,725

4,90

5

V

тетрагональды

-16,9-дан төмен

1,725

1,6

      44 ÷ 57°С аралығында өту нүктесінің бар екені анықталды. Аммиак селитрасының кристалды бір формасының екіншісіне айналуы көбінесе тым салқындау немесе қызып кету құбылыстарымен бірге жүреді. Мысалы, -125,2С-дан бастап 32С-дан төмен температураға дейін жылдам салқындатқан кезде ІІ модификация кристалды III форма тұзбей, тікелей IV формасына айналуы мүмкін. Қоспалар (аммоний сульфаты, кальций, магний) болған кезде түрлені температурасы төмендеуі мүмкін. Әртүрлі иондардың қоспалары NH4NO3 кристалдарының пішінін де өзгертеді. Қысымның жоғарылауы түрлену температурасын өзгертеді: мысалы, 800 ат. болғанда NH4NO3 (III) ↔ NH4NO3 (IV) түрлену температурасы 60,8 °С-ға дейін көтеріледі.

      Температура әртүрлі болғанда аммоний нитратының үстіндегі будың қысымы (сын.бағ. мм): 76 С – 0,0024, 100 С – 0,0154, 123 С – 0,0738, 160 С – 0,958, 170 С – 1,40, 200 С – 6,31, 240 С – 33,4.

      Аммиак селитрасы суда еріген кезде жылуды көп мөлшерде сіңіреді, мысалы, 1 моль кристалды аммиак селитрасы 220 – 400 моль суда және 10 – 15 С температурада еріген кезде 6,4 ккал. жылу сіңіреді. 1 көлем селитраны 1 көлем суда еріту ерітінді температурасының 5С-ға төмендеуіне әкеледі.

      Аммоний нитраты суда, этил және метил спирттерінде, пиридинде, ацетонда және сұйық аммиакта жақсы ериді. Аммиак селитрасы жану мен тотығуға кедергі болмайды.

      Судағы ерігіштік көрсеткіші: 0С кезінде 122 % салмақ.

      Б маркалы аммиак селитрасы ауыл шаруашылығында қолданылады.

      Б маркалы аммиак селитрасын өнеркәсіпте де қолдануға жол беріледі. Түйіршіктелген аммиак селитрасы өте гигроскопиялы емес, сақтау кезінде жабысып қалуы қиын, үгілгіштігі жақсы сақталады.

      Аммиак селитрасы құрамында магний, кальций, сульфат немесе фосфаты бар сульфат бар кондициялайтын қоспаларды қолдану арқылы ғана шығарылады. Сульфат пен фосфат қоспалары тыңайтқышта беттік-белсенді заттардың болуын қажет етеді. СЭҚТН коды 310230 (аммоний нитраты, оның ішінде сулы ерітіндіде). Аммиак селитрасының сапасы МемСТ 2 жоғары сұрып талаптарына сәйкес келеді [58].

      1.34-кесте. Аммиак селитрасының сапалық нормативтері

Р/с
№

Көрсеткіштер атауы

Марканың нормасы

А

Б

Жоғары сұрып

1-сұрып

2-сұрып

1

2

3

4

5

6

1

Қайта есептегендегі нитрат және аммоний азотының жиынтық массалық үлесі:
NH4NO3 құрғақ затта, %, кем емес
құрғақ заттағы азотқа, %, кем емес

98
нормаланб.

нормаланбайды

34,4

34,4

34,4

2

Судың массалық үлесі, %, артық емес:
сульфатты және сульфатты-фосфатты қоспалармен кальций және магний нитраттарының қосындыларымен

0,2
 
0,3

0,2
 
0,3

0,2
 
0,3

0,3
 
0,3

3

рН 10 %-дық сулы ерітіндіден кем емес –
сульфатты-фосфатты қоспамен

5,0
4,0

5,0
4,0

5,0
4,0

5,0
4,0

4

Азот қышқылының 10 % ерітіндісінде ерімейтін заттардың массалық үлесі,%, артық емес

 
0,2

 
нормаланбайды

5

Гранулометриялық құрамы:
мына мөлшердегі түйіршіктердің массалық үлесі:

1 мм-ден 3 мм-ге дейін, %, кем емес –

93,0
 

нормаланб.
 

нормаланб.

нормаланб.
 


1 мм-ден 4 мм-ге дейін, % кем емес –

нормаланб.

95,0
 

95,0
 

95,0
 


оның ішінде мөлшері 2 мм-ден 4 мм-ге дейін, %, кем емес –

нормб.
 

80,0
 

50,0
 

нормб.
 


иөлшері 1 мм-ден кем түйіршіктердің массалық үлесі, %, артық емес –

4,0
 

3,0
 

3,0
 

4,0
 


мөлшері 6 мм-ден астам түйіршіктердің массалық үлесі, %, артық емес –

0,00

0,00

0,00

0,00

6

Түйіршіктердің статикалық беріктігі Н/түйіршік (кг / түйіршік), кем емес –
сульфатты және сульфатты-фосфатты қоспалармен – кальций және магний нитраттарының қосындыларымен -

5,0 (5,0)
 
-
 
-

-
 
10 (1,0)
 
8 (0,8)

7,0 (0,7)
 
-
 
-

5,0 (0,5)
 
-
 
-

7

Жұмсақтығы, %, кем емес

100,0

100,0

100,0

100,0

      Ескертпе: экспортқа арналған аммиак селитрасының сапасына қойылатын талаптар шарттың (келісімшарттың) талаптарына сәйкес келуге тиіс.

      1.4.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      Компанияның дайын өнімі (аммиак селитрасы және аммиак) Қазақстан Республикасының аумағында және одан тыс жерлерде өткізіледі. Түйіршіктелген аммиак селитрасы мен сұйық аммиакты сатып алушының мекенжайына жіберу теміржол және теңіз көлігімен жүргізіледі. Тауарлық газды "ҚазТрансГаз" АҚ өткізеді.

      "ҚазАзот" АҚ өндіріс технологиясымен ерекшеленеді, ол бірегей –селитраны түйіршіктеу бүтін түйіршіктерде жүреді.



      1.9-сурет. Аммиак шығару көлемі, жылына тонна

      1.9-суретте "ҚазАзот" АҚ-да аммиак өндірісі бойынша деректер көрсетілген. ГПЭС-те (бу шығаратын, белгіленген қуаты 38,9 МВт газ поршеньді электр станциясы) меншікті электр энергиясын алу үшін аммиак өндірісіндегі негізгі шикізат және отын болып табылатын табиғи газды компания Бейнеу ауданында орналасқан өзінің Шағырлы-Шөмішті кен орнынан алады. Мұның өзі кәсіпорынның шикізатқа толық тәуелсіз болуын қамтамасыз етеді. Өндірілген аммиак МемСТ 6221 стандарты бойынша жоғары сұрыпқа сәйкес келеді. Сұйытылған сусыз аммиак. Аммиак теміржол көлігімен тасымалдау үшін цистерналарға және контейнерлерге тиеледі. Техникалық сұйық аммиак – минералды тыңайтқыштар мен құрамында азот бар көптеген өнеркәсіптік заттарды өндіруге арналған шикізат.

      "ҚазАзот" АҚ өндірістік қуаттары: жылына 200 000 тоннадан астам аммиак (тәулігіне 600 тонна) өндіруге есептелген. Аммиак өндірісінің әлемдік көлемі – жыл сайын 180 млн тоннадан асады [59].

      2019 жылы аммиак өткізу 10,19 мың тоннаны құрады, бұл 2018 жылға қарағанда 3,9 мың тоннаға аз. Компания өнімдерінің ассортиментінен ең көп өткізілгені – тауарлық газ, ол 642,171 млн м3 құрады. Азот қышқылы аз мөлшерде өткізіледі, өйткені бұл "ҚазАзот" АҚ-ның өз өндірісінің мұқтажына қажет.

      1.10-суретте "ҚазАзот" АҚ кәсіпорнында әлсіз азот қышқылын өндіру жөніндегі деректер көрсетілген, қышқыл кәсіпорында басқа өнімдерді өндіру үшін шикізат ретінде пайдаланылады.

      2019 жылғы деректер бойынша әлісз азот қышқылы "ҚазАзот" АҚ-ның күрделі минералды тыңайтқыштарын өндіру үшін 284303 тонна көлемінде пайдаланылды.



      1.10-сурет. "ҚазАзот" АҚ-да әлсіз азот қышқылы өндірісінің жылдар бойынша көлемі, жылына тоннамен




      1.11-сурет. Аммиак селитрасын шығару көлемі, жылына тонна

      1.11-суретте аммиак селитрасын өндіру бойынша деректер берілген. Газ тәрізді аммиак және әлсіз азот қышқылы аммиак селитрасын өндіруге арналған шикізат болып табылады. Аммиак селитрасы барлық ауыл шаруашылығы дақылдары үшін қажетті микротыңайтқыш болып табылады. Қазақстанда белсенді игеріліп жатқан барлық ресурс үнемдеу технологияларында кеңінен қолданылады. Аммиак селитрасы минералды тыңайтқыштардың түріне жатады, онсыз қазіргі заманғы ауыл шаруашылығының жұмысын іс жүзінде елестету мүмкін емес. 2019 жылы "ҚазАзот"АҚ 267,66 мың тонна аммиак селитрасын өткізді, бұл 2018 жылмен салыстырғанда 82,78 мың тоннаға аз.

      2019 жылы "ҚазАзот" АҚ-ның өнімдерін өткізу 2018 жылдың нәтижелерімен салыстырғанда жалпы төмендеді.

      1.35-кестеде "ҚазАзот" АҚ-ның 2015 – 2019 жылдар аралығындағы бес жылдағы нақты өнім шығаруы жөніндегі деректер берілген.

      1.35-кесте. 2015-2019 жылдар кезеңіндегі өнім шығару

Р/с
№

2015 ж.

2016 ж.

2017 ж.

2018 ж.

2019 ж.

1

2

3

4

5

6

1

Сұйық аммиак, тонна/жыл

171 845

187 383

196 923

190 583

175 008

2

Аммиак селитрасы, тонна/жыл

285 882

321 805

337 442

330 874

323 077

      1.4.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      Құрамында азот бар қосылыстардың өндірісін экология тұрғысынан қарастырған кезде қоршаған ортаға әсер етумен байланысты бірқатар экологиялық проблемаларды атап өткен жөн, олардың ішінде негізгілері:

      Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Атмосфераға шығарылатын негізгі (маркерлік) ластаушы заттарға азот диоксиді, аммиак, аммиак селитрасының тозаңы жатады. Аммиак өндірісі кезінде атмосфераға шығатын шығарындылар негізінен сутектен (H2), көміртек диоксидінен (CO2), аммиактың (NH3) көміртек монототығынан (CO) тұрады, олар негізінен табиғи газды немесе дизель отынын турбиналарда, қазандықтарда, компрессорларда және энергия мен жылу шығаратын басқа жүйелерде жағумен байланысты. CO2 шығарылған кезде концентрацияланған көміртек диоксидінің шығарындылары пайда болады. NH3 ұйымдастырылмаған шығарындылары (мысалы, сақтау резервуарларынан, клапандардан, фланецтерден және түтіктерден), әсіресе жеткізу немесе тасымалдау кезінде пайда болуы мүмкін.

      Азот қышқылын өндіретін қондырғылардың технологиялық шығарындылары негізінен азот оксидінен (NO), азот диоксидінен (NO2) және қышқылды сіңіруге арналған колоннаның қалдық газдарындағы азот оксидтерінен (NOx), азот шала тотығынан (N2O), қышқылды сақтауға арналған сыйымдылықтарды толтырған кезде пайда болатын азот қышқылы буларының (HNO3) ақлдығынан, сондай-ақ аммиактан (NH3) тұрады.

      Технологиялық шығарындылар негізінен аммиактан және бейтараптандырғыштардың, буландырғыштардың, түйіршіктегіштердің, кептіргіштердің және салқындатқыштардың тозаңынан тұрады.

      NH3 (жоғары концентрациядағы ұшпа және улы), сондай-ақ табиғи газ, CO, H2 және т.б. сияқты жанғыш газдарды өңдеу және сақтау әдістеріне ерекше назар аудару керек, өйткені олардың әсері тасталған химиялық заттардың мөлшері мен түріне байланысты персонаалға және бәлікм, жергілікті тұрғындарға қатты әсер етумен байланысты болуы мүмкін.

      Ластаушы заттардың төгінділері

      Қалыпты режимде жұмыс істеген кезде қондырғылардан келетін төгінділер технологиялық конденсатты ағызу есебінен немесе құрамында аммиак, метанол және аминдер бар пайдаланылған газдарды тазарту кезінде пайда болады.

      Шу мен діріл

      Өндірістегі шу мен дірілдің негізгі көздері желдету қондырғылары, электр қозғалтқыштары, компрессорлар болып табылады.

      "Адамға әсер ететін физикалық факторлардың гигиеналық нормативтерін бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Денсаулық сақтау министрінің 2022 жылғы 16 ақпандағы № ҚР ДСМ-15 бұйрығына сәйкес өндірістік және қосалқы ғимараттардың жұмыс орындарында дыбыстың рұқсат етілген ең жоғары деңгейі 95 дБА құрайды. Нақты шу деңгейі 75 тен 80 дБА-ға дейінгі аралықта.

      1.4.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады. Экологиялық қауіпсіздікті және табиғатты ұтымды пайдалануды қамтамасыз етудің негізгі мақсаттары мыналар болып табылады:

      техногендік жүктемені азайту және табиғи орта мен адам мекендейтін ортаны қолайлы күйде ұстау;

      шаруашылық қызметтен болатын экологиялық залалға жол бермеу;

      антропогендік жүктеме өсіп келе жатқан жағдайларда биологиялық әралуандықты сақтау;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану, қалпына келтіру және қорғау.

      Осы мақсаттар негізінде қызметтің мынадай басым бағыттары бөлініп шығады:

      экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы тәуекелдерді басқару;

      экологиялық мониторинг және өндірістік экологиялық бақылау;

      авариялық жағдайлардың алдын алу, оларды оқшаулау және олардың салдарын жою жүйесін басқару;

      табиғат қорғау объектілерін пайдалануға беру;

      энергия үнемдеу және энергиялық тиімділікті арттыру бағдарламаларын дамыту;

      өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату/залалсыздандыру жөніндегі бағдарламаларды дамыту;

      технологиялық активтерді жаңғырту бағдарламаларын іске асыру;

      экологиялық технологияларды әзірлеу және енгізу;

      экологиялық қауіпсіздік саласындағы персоналды оқыту және дамыту.

      Экологиялық қауіпсіздік саласындағы көрсеткіштерді жақсарту үшін мыналар қарастырылады:

      залалды жою жөніндегі іс-шараларды іске асырудан әлеуетті экологиялық тәуекелдерді бағалауға және өндірістік қызметтің қоршаған ортаға теріс әсерінің алдын алу жөніндегі шараларды енгізуге дәйекті көшу мүмкіндігі;

      экологиялық менеджмент жүйесі шеңберіндегі процестерді жетілдіру.

      Кәсіпорынның негізгі экологиялық міндеттерінің бірі атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындыларын азайту болып табылады. Осы мақсатта өнеркәсіптік қауіпсіздік деңгейін арттыруға, зауыттардың қоршаған ортаға әсерін барынша азайтуға, шығарылатын өнімнің сапасын арттыруға және шығарылатын өнімнің экологиялық сипаттамаларын жақсартуға бағытталған бірқатар шаралар іске асырылуда. Шығарындыларды азайтудың және аммиак өндірісінің тиімділігін арттыру тәсілдерінің бірі бу-газ циклы бар энергия-технологиялық схеманы қолдану болып табылады, онда су буының жылуы ғана емес, сонымен қатар отынның жану өнімдері де жылу ретінде жұмыста қолданылады.

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану су тұтыну көлемдерін азайтуға, су ресурстарын қорғау саласындағы экологиялық тәуекелдерді азайтуға бағытталған іс-шараларды енгізу арқылы іске асырылады.

      Өндірістік қалдықтарды басқару жүйесі қалдықтардың қозғалыс ағынын оңтайландыруға, олардың түзілуінің экологиялық салдары мен экономикалық шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Кәсіпорын қоршаған ортаға теріс әсерді азайту үшін қалдықтарды барынша азайтуға ұмтылады.

      1.4.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу және қолдану жолымен олардың техногендік әсерін төмендетуге/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі 1.1.6-кіші бөлімде егжей-тегжейлі сипатталған.

      1.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      "Каустик" АҚ – хлор, каустикалық сода алумен және жартылай өнімдер мен хлор негізіндегі өнімдер өндірумен байланысты Қазақстан Республикасының химия саласындағы кәсіпорны.

      Қазіргі уақытта "Каустик" АҚ өндірістік қызметінің негізгі түрлері мыналар болып табылады: хлор мен каустикалық соданы мембраналық әдіспен өндіру; сұйық хлорды ұсақ ыдыстарға құю; техникалық натрий гипохлоритін өндіру; ингибирленген тұз қышқылын өндіру; сығылған ауа өндіру; теміржол цистерналарын гуммирлеу, жуу және булау; өнеркәсіптік қатты қалдықтар полигонын басқару; жергілікті-тазарту құрылыстары (ЖТҚ).

      "Каустик" АҚ Қазақстан Республикасы, Павлодар қаласы, Солтүстік өнеркәсіптік аймақта орналасқан. Негізгі қызмет түрі – хлор мен каустикалық соданы мембраналық әдіспен өндіру. Жұмыс істеп тұрған объектілер № 1 өнеркәсіптік алаңның аумағында орналасқан. № 2 өнеркәсіптік алаң тоқтатылған [68].

      "Каустик" АҚ № 1 өнеркәсіптік алаңы "САЭМ-Павлодар" ЖШС-мен, "Промикс" ЖШС-мен және "Жөндеу-құйма зауыты" ЖШС-мен шектеседі, олардың № 1 өнеркәсіптік алаңнан тыс өздерінің жер учаскелері және "ХИМПРОМ" ӨБ мембраналық әдіспен хлор мен каустикалық соданың жабық өндірісін демеркуризациялау бойынша жүргізілген жұмыстардан шыққан құрамында сынабы бар қалдықтарды көму полигоны бар.

      "Каустик" АҚ № 2 өндірістік алаңынан солтүстік-шығысқа қарай "Каустик" АҚ-ға тиесілі өнеркәсіптік қатты қалдықтарды көму полигоны орналасқан.

      "Каустик" АҚ № 1 өндірістік алаңынан солтүстікке қарай және Ертіс өзенінен 6,0 км жерде оның оң жағалауында "Былқылдақ" сарқынды суларды жинақтағыш су айдыны орналасқан.

      Өнеркәсіп алаңдарымен шектесетін ормандар мен ауыл шаруашылығы алқаптары жоқ. "Каустик" АҚ-ға ең жақын тұрғын аймақ (Павлодар ауылы) батыс бағытта 4,0 км қашықтықта орналасқан, Павлодар қаласының селитебті бөлігіне дейінгі қашықтық 9.0 км құрайды. Жұмыс уақыты – жылына тәулік бойы 365 күн.

      Оңтүстікке қарай орналасқан саяжай массивтерін қоса алғанда, өнеркәсіптік алаңға таяу орналасқан елді мекендер Павлодар қаласының Солтүстік өнеркәсіптік аймағының батысы мен оңтүстігіне қарай зауыттан салыстырмалы түрде алшақ орналасқан.

      "Каустик" АҚ өндірістік және өндірістік емес ғимараттарды, оқу орталығын, офистік үй-жайларды, сондай-ақ "Былқылдақ" сарқынды су жинағыш тоғанды, өндіріс қалдықтарын көмуге арналған полигонды қамтиды, өнімдер мен шикізатты тасымалдау үшін темір жолдар көзделген.

      Павлодар облысында бұл электр-химиялық өндірістің орналасуы мыналардың болуымен түсіндіріледі:

      тұзды көлдер – каустикалық сода өндіруге арналған шикізат көздері;

      арзан электр энергиясының ірі көздері;

      тұщы судың көп мөлшері.

      Бұл өндірісті жобалаған кезде әлеуетті тұтынушылардың болуы да ескерілді. "Каустик" АҚ өндіретін өнім металлургия, жылу-энергетика салаларында, Қазақстанда дамыған коммуналдық шаруашылық кәсіпорындарында жоғары сұранысқа ие болып отыр.

      1.5.1. Шикізат базасы

      Каустикалық сода өндіру үшін тұз пайдаланылады, ол зауыттан шамамен 150 км қашықтықтағы Тайқоңыр көлінде өндіріледі. Есеп-қисаптар бойынша көлдегі тұз қоры шамамен 2 млн тоннаны құрайды.

      "Каустик" АҚ үдемелі индустриялық-инновациялық даму (ҮИИД) мемлекеттік бағдарламасы бойынша хлор-сілті өндірісінің бірінші кезегінің жобасын іске асырған 2011 жылдан бері көлдің тұзды шөгінділері кәсіпорынның технологиялық тізбегіне кірді және су айдыны хлор-сілті өндірісін дамытудың іске асырылатын екінші кезеңінің шикізат базасына айналды.

      Көл – қайта жаңартылатын тұз көзі. Қара тұз жуылған рапа екі сатылы тазартудан өтеді, содан кейін жаңа тұз қыртыстарының қалыптасуы үшін қайтадан көлге жіберіледі [69].

      Тайқоңыр көлі Ақтоғай ауданының дала ойпатында Павлодардан солтүстік-батысқа қарай 120 км және Ертістен 55 км, Разумовка ауылынан оңтүстік-шығысқа қарай 10-15 км жерде орналасқан. Оның қазаншұңқырының морфологиялық құрылымында үш террассаны бөліп көрсетуге болады, олардың ортаңғысы – өте шағын.

      Ауданның байырғы жыныстары – әкті қосылыстары мен сулы құм қабаттары бар жасылдау сұр, қоңыр, сұр саздар. Оларда қабаттардың неғұрлым жас шөгінділері – құмды-гравелит-тасты шөгінділер, сондай-ақ құмдақтар мен саздақтар жатыр. Анағұрлым үлкен кесек материал (қиыршықтастар, малтатастар) жоғарғы террассаның бір бөлігін құрайды, ал ортаңғы және әсіресе төменгі террастардың шөгінділері едәуір ұсақ түйіршікті материал болып табылады. Жоғарғы террассалар ағынды өзен суынан, ал төменгісі көлден түзілген. Қазаншұңқырлардың беткейлерінде негізінен күкіртқышқыл натрийден тұратын дүмпиген сортаңдар дамыған. Жардан ашық көрініп тұратын балшықтар мен саздақтар әдетте әк аралас, гипс кристалдары бар және айтарлықтай тұзды.

      Көлдің көп бөлігіндегі рапаның қуаты 10-20 см және батыс жағалауында ғана 80 см. Көл рапасының химиялық құрамы, (г/кг), сынама алу орны – солтүстік жағалаудан 100 м: құрғақ қалдық -264, Na - 56,65, Mg - 25,68, Ca - 4,530, Cl - 154,8, SO4 - 20,57, HCO3 - 0,053, иондардың қосындысы 262,3, рапаның температурасы 18,5°С. Сынама шығыс жағалаудан 800 м 17/25 бұрғылау ұңғымасының маңайынан алынды: құрғақ қалдық -260, Na - 64,52, Mg - 23,52, Cа - 0,013, Сl - 156,8, SO4 - 15,16, HCO3 - 0,121, иондардың қосындысы – 260,1.

      Тұз шоғырының құрылысы мынадай түрде беріледі [70]:

      1) ас тұзы қабаттарының жоғарғы қатпары жаңатұнбадан және өткен жылдардағы тұнбадан тұрады, кейбір жерлердегі тұнба қабаттары жұқа (5 см дейін);

      2) келесі деңгей – кесек тұз. Қабаттар – ас тұзының ірі кристалдары. Кристалдар арасындағы аралықта қара тұнба бар, ол кейде қуаты мардымсыз дербес қатпарларды құрайды. Көлдің ортасындағы 1-ші және 2-ші деңгейлердің жалпы қуаты шамамен 1,5 м, ал жағалауға қарай азаяды;

      3) төменірек тұз бен тұнба қатпарлары кезектесетін деңгей бар, бұл ретте тұнба маңызды рөл атқарады. Бұл деңгейдің қуаты шамамен 1,5 м;

      4) келесі деңгей ас тұзынан, тұнбадан және магний мен натрийдің күкірт қышқылды тұздарынан тұрады. Соңғылары дербес кристалды түзілімдер болып табылады, оларда күкіртқышқыл магний басты рөл атқарады. Осы деңгейдің құрамындағы көлдің орталық бөлігінің кейбір учаскелерінде магний мен натрий сульфаттары басым мәнге ие, ал ас тұзы қосалқы мәнге ие. Көлдің ортасындағы бұл деңгейдің қуаты 1-2 м деп бағаланады;

      5) төменде қара және сұр түсті тұнба шөгінділері бар. Көлдің толығуы жер үстіндегі уақытша ағындар мен топырақ суларының есебінен жүзеге асырылады, бұлар қазаншұңқырлар беткейлері мен жағалау белдеулерінің кейбір жерлерінде, әдетте, шағын бұлақтар түрінде шығып жатады. Оларды көл қазаншұңқырының шегіндегі бұрғылау ұңғымалары да ашып тастаған.

      Тайқоңыр көлі қуаты мен құрамы жағынан салыстырмалы түрде біршама тұрған түбіндегі шөгінділерінде, сондай-ақ тереңдігі, құрамы мен шоғырлануы көп жылдық кезеңде күрт өзгермелі кристалдар арасындағы және жер бетіндегі рапада тұздары бар кен орындарына жатады. Мұндай көлдерде су түбіндегі шөгінділер мен жер бетіндегі тұз қорының арақатынасы көп жылдық кезеңде айтарлықтай өзгереді [71].

      Шикізатты және құрғақ өнімді қайта өңдеу және қоймаға жинау кезінде олар төгілетін алаңдарда шикізаттың (ас тұзының) мөлшері жылына 50 мың тоннаны құрайды.

      1.5.2. Құрылымы және технологиялық деңгейі, шығарылатын өнім түрлері

      "Каустик" АҚ 2010 жылы Павлодар химия комбинатының базасында құрылды. Каустикалық сода мен құрамында хлор бар өнімдердің жаңа өндірісі заманауи мембраналық әдіспен жүргізіледі. Осыған ұқсас технология бойынша каустикалық сода "Навоиазот" (Өзбекстан) ПО және Иркутсктегі "Саянскхимпласт" ААҚ-да шығарылады (2006 жылдан бастап).

      "Каустик" АҚ зауыты құрылысының жобасын "КазГипроЦветМет" ЖШС (Қазақстан, Өскемен қаласы) дайындаған. 2011 жылдың қазан айында каустикалық сода, сұйық хлор, тұз қышқылы және натрий гипохлориті сияқты тауарлық өнімдер шығарыла бастады.

      Осы уақыт ішінде зауыт жылына 30 мың тонна каустикалық сода (ішкі нарық мұқтажының 90 %-ы), 26 мың тонна хлор (100 %), 45 мың тонна тұз қышқылы (100 %) қуатына шықты, алыпсатарлар түріндегі бәсекелестікті еңсерді.

      Бүгінгі таңда "Каустик" АҚ каустикалық сода, хлор, тұз қышқылы және натрий гипохлоритін жалғыз отандық өндіруші болып табылады. Өндірілетін өнім өнеркәсіптің негізгі салаларында және елдің тіршілік әрекетін қамтамасыз ету саласында қолданылады, атап айтқанда, каустикалық сода тау-кен өндіру кәсіпорындарында, металлургия, мұнай-газ, энергетика және химия салаларында, жобалық қуаты жылына 30000 тонна, тұз қышқылы мұнай-газ, энергетика және химия салаларының кәсіпорындарында, жобалық қуаты жылына 45000 тонна, сұйық хлор жылумен, сумен жабдықтау және металлургия кәсіпорындарында, целлюлоза-қағаз өнеркәсібінде, жобалық қуаты жылына 26 000 тонна, натрий гипохлориті жылумен, сумен жабдықтау, металлургия және химия салалары кәсіпорындарында, жобалық қуаты жылына 6 600 тонна, пайдаланылады.

      2011 жылға дейін аталған өнімді қазақстандық нарыққа жеткізудің негізгі көзі Ресейден, Өзбекстаннан және Қытайдан әкелінетін импорт болып табылды. "Каустик" АҚ нарыққа шыққаннан кейін жағдай өзгерді: зауыт шығаратын өнім қазақстандық нарыққа да (импортты толығымен алмастыра отырып) жеткізіледі, сондай-ақ ТМД елдері мен алыс шетелге де экспортталады.

      Шығарылатын өнім сапасының жоғары деңгейін өнімді негізгі тұтынушылар атап өтті, олардың қатарына "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК" АҚ, "Өскемен титан-магний комбинаты" АҚ, "Қазақстан алюминийі" АҚ, "Павлодар мұнай-химия зауыты" АҚ, "АрселорМиттал Теміртау" АҚ, "Теңізшевройл" ЖШС, Hulliburton, Schlumberger, сумен жабдықтау ұйымары және т.б. компаниялар кіреді.

      1.36-кестеде "Каустик" АҚ кәсіпорнында алынатын тұз қышқылын негізгі тұтынушылар көрсетілген.

      1.36-кесте. "Каустик" АҚ кәсіпорнында алынатын тұз қышқылын негізгі тұтынушылар

Р/с
№

Орналасқан жері

Компании

1

2

3

1

Қазақстан Республикасының аумағында

"Үлбі металлургия зауыты" АҚ Өскемен қ., "ArcelorMittal" АҚ Теміртау қ., "Теңізшевройл" Атырау қ., "Schlumberger" Атырау қ.

2

Шетелде

"Сибресурс" ЖАҚ Новосибирск қ.

       Каустикалық соданы өнеркәсіптік өндіру технологиясы натрий хлоридінің ерітіндісін электролиздеуден тұрады. Электролиздің негізгі өнімдері – NaOH, сондай-ақ газ тәрізді хлор мен сутек (Cl2 және H2). Заманауи және тиімді мембраналық технология бойынша хлор мен каустикалық сода өндіру уыттылығы жоғары сынапты қолдануды және осыған байланысты қоршаған ортаға ескі технологияға тән зиян келтіруді жоққа шығарады. Технологияны таңдаған кезде ас тұзы ерітіндісін электролиздеу әдісімен хлор мен каустикалық сода алудың әртүрлі электрохимиялық процестерін дамыту мен жетілдірудің әлемдік тәжірибесі ескерілді. Мембраналық әдістің негізгі артықшылықтары экологиялық тазалық, энергия ресурстарын үнемдеу, алынатын өнімдердің жоғары сапасы және пайдаланудың қарапайымдылығы болып табылады[72].

      "TissenKruppUhdeChlorineEngineers" компаниясы жеткізетін мембраналық электролизерлер және хлор мен каустикалық сода алу технологиясы Еуропада, Қытайда, АҚШ-та, Аргентинада, Иранда, Түркияда табысты пайдаланылуда, ТМД аумағында осындай өндірістер Ресейде (Иркутск облысы), Украинада (Калуш қаласы), Өзбекстанда (Навои қаласы) бар.

      "Каустик" АҚ өнімінің сипаттамасы

      Каустикалық сода (күйдіргіш натр, NaOH) – құрамындағы негізгі зат 50 % болатын сулы ерітіндідегі, құрамында негізгі зат 98,8 % болатын қатты қабыршақты РХ маркалы өнім.

      Ол өнеркәсіптің барлық салаларында: қара және түсті металлургияда, жеңіл, тамақ өнеркәсібінде, энергетика кәсіпорындарында қолданылады, су дайындау жүйелерінде таптырмайтын реагент болып табылады.

      Натрий гидроксиді NaOH өз атауын жануарлар мен өсімдік тіндерін қатты ыдыратушы әсеріне байланысты алған. Бұл тығыздығы 2,13 г/см3 болатын ақ кристалдар. Қосылыстың балқу температурасы – 322°C, қайнау температурасы – 1390°C. Каустикалық соданың гигроскопиялық дәрежесі жоғары және сумен қосылған кезде көп мөлшерде жылу шығарылады. Ауада натрий гидроксиді көміртек диоксидін (СО2) сіңіріп, натрий карбонатына айналады. Өзінің химиялық қасиеттері бойынша каустикалық сода негіз болып табылады. Күйдіргіш натрийдің сулы ерітінділерінің өте сілтілік реакциясы күшті – NaOH 1 %-дық ерітіндісінің рН 13-ке жетеді. Каустикалық сода алюминий мен мырыштың бетін оңай, қорғасын мен қалайының бетін аздап бұзады, ал басқа металдардың көпшілігіне қосылыс әсер етпейді. Сонымен қатар күйдіргіш натр шыныны ыдыратады, сондықтан NaOH ерітіндісі полимер ыдыста сақталады.

      Натрий гидроксиді тірі организмдер үшін өте қауіпті – қосылыс теріні де, шырышты қабықты да күйдіреді. Каустикалық сода халық шаруашылығының көптеген салаларының аса маңызды шикізаты болып табылады. Айталық, химия өнеркәсібінде ол әртүрлі натрий тұздарын, фосфаттарды, органикалық қосылыстарды және басқа да өнімдерді алу үшін қолданылады. Бұдан басқа, NaOH сульфатпен қайнатып, ағаштан целлюлоза жасау процесінде; жасанды талшықтар, сабын, жуғыш заттар, бояғыштар, бокситтерден алюминий оксидін және минералды майлардан фенолдар шығару кезінде қолданылады. Күйдіргіш натр қара түске бояуға, майсыздандыруға және кейбір электролиттік процестерді жүргізуге арналған электролиттердің құрамына кіреді (қалайы мен мырыш технологиясында).

      1.37-кесте. Каустикалық сода, 100 %-дық өнімге қайта есептегендегі қоспалардың массалық үлестерінің нормалары

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Маркаға арналған норма

ТМ (қабыршықталған)

РМ (ерітінді)

Жоғарғы сұрып

Бірінші сұрып

Жоғарғы сұрып

Бірінші сұрып

1

2

3

4

5

6

1.

Сыртқы түрі

Ақ түсті қабыршақты масса. Солғын боялуына жол беріледі
 

Түссіз немесе боялған сұйықтық. Кристалданған шөгіндіге рұқсат етіледі

2.

Натрий гидроксидінің массалық үлесі (NaOH), %, кем емес

98

96

48

46

3.

Көмірқышқыл натрийдің массалық үлесі, %, артық емес

0,8

1

0,4

0,6

4.

Хлорлы натрийдің массалық үлесі, %, артық емес

0,2

0,3

0,1

0,2

5.

Fe2O3 қайта есептегендегі темірдің массалық үлесі, %, артық емес

0,01

0,02

0,004

0,008

6.

SiO2 қайта есептегендегі кремний қышқылының массалық үлесі, %, артық емес

0,1

0,2

0,08

0,1

7.

Натрий хлориді қышқылының массалық үлесі (NaClO3), %, артық емес

0,015

0,02

0,008

0,01

      Сұйық хлор (Cl2). Өндіріс көлемі жылына 26 000 тонна. Хлордың көлемдік үлесі 99,8 %-дан кем емес [74].

      Суды дайындау және сарқынды суларды зарарсыздандыру кезінде қолданылатын дезинфекциялаушы реагент, сонымен қатар химия өнеркәсібі мен түсті металлургиядағы хлорлаушы агент.

      1.38-кесте. Сұйық хлор

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Норма

Бірінші сұрып

1

2

3

1

Хлордың көлемдік үлесі, %, кем емес

99,6

2

Судың массалық үлесі, %, артық емес

0,04

3

Үшхлорлы азоттың массалық үлесі, %, артық емес

0,004

4

Ұшпайтын қалдықтың массалық үлесі, %, артық емес

0,10

      Тұз қышқылы. "Каустик" АҚ-да МемСТ 857 бойынша техникалық тұз қышқылы өндіріледі. Құрамында 35 % мас негізгі зат бар сулы ерітінді.

      Мұнай, химия, медицина, тамақ өнеркәсіптерінде, түсті және қара металлургияда қолданылады.

      Сыртқы түрі – иісі өткір мөлдір, түссіз немесе сарғыш сұйықтық. Тығыздығы – 1,175 г/см3.

      Тұз қышқылы өнеркәсіптің көптеген салаларында қолданылады. Тұз қышқылы қолданылатын негізгі салалар – металлургия, гальванопластика, тамақ өнеркәсібі, медицина.

      Сонымен қатар HCl пластмассалар, улы химикаттар, жартылай өнімдер мен бояғыштар өндірісінде металдардың бетін тотықтардан, карбонаттардан тазарту үшін, электр және тоқыма өнеркәсібінде қолданылады.

      1.39-кесте. Синтетикалық тұз қышқылы (МемСТ 857) [75]

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Норма

А маркалы

1

2

3

1

Сыртқы түрі

мөлдір, түссіз немесе сарғыш сұйықтық

2

Хлорлы сутегінің массалық үлесі,%, кем емес

35

3

Темірдің массалық үлесі (Fe), %, артық емес

0,001

4

Қыздырудан кейінгі қалдықтың массалық үлесі, %, артық емес

0,010

5

Бос хлордың массалық үлесі, %, артық емес

0,002

6

Күшәннің массалық үлесі (As), %, артық емес

0,0001

7

Сынаптың массалық үлесі (Hg), %, артық емес

0,0003

      1.40-кесте. Ингибирленген тұз қышқылы [76]

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Норма

1

2

3

1

Сыртқы түрі

түсі ашық сарыдан қоңырға дейін сұйықтық. Шамалы бұлдырлық пен аздаған тұнба болуына жол беріледі

2

Хлорлы сутектің массалық үлесі, % шегінде

20-25

3

Темірдің массалық үлесі, %, артық емес

0,03

4

(20+2) °С кезінде 24 сағат ішіндегі Ст3 болат коррозиясының жылдамдығы, г/м2 сағат, артық емес

0,2

      Ингибирленген тұз қышқылын алу үшін ИКУ-1; ВНПП-2В; ИНВОЛ-2; НАПОР-КБ ингибиторлары қолданылады. ВНПП-2в ингибиторын қолданғанда қышқыл бетінде майлы пленканың болуына жол беріледі. Тұтынушымен келісім бойынша хлорлы сутектің салмақтық үлесі 25 %-дан асатын ингибирленген тұз қышқылын дайындауға жол беріледі. Тұтынушымен келісім бойынша басқа ингибиторларды пайдалануға жол беріледі.

      Техникалық натрий гипохлориті. Кәсіпорын өндіретін натрий гипохлориті ерекше маңызға ие болды, ол қазіргі уақытта коронавирус пандемиясы жағдайында көшелерді, тұрғын және тұрғын емес үй-жайларды, ауруханаларды, балабақшаларды және т.б. өңдеу үшін тиімді дезинфекциялық құрал ретінде қолданылады.

      NaClO техникалық натрий гипохлориті МемСТ 11086 сәйкес келеді. Өндіріс көлемі жылына 6600 тонна. Белсенді хлордың массалық концентрациясы кемінде 180 г/дм3.

      Тұрмыстық және өнеркәсіптік сарқынды суларды, ауыз суды және жүзу бассейндерінің, санитариялық-тұрмыстық үй-жайлардың, жүзу бассейндерінің суын зарарсыздандыру үшін, тұрмыста, ауруханаларда және емдеу-сауықтыру мекемелерінде, жабдықты, киім-кешекті, шаруашылық және басқа да жерлерді дезинфекциялау үшін, қағазды, ватаны, мақтаны, матаны, целлюлозаны және т.б. ағарту үшін қолданылады.

      1.41-кесте. Натрий гипохлориті

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

Маркаға арналған көрсеткіштің мәні

А

Б

1

2

3

4

1

Сыртқы түрі

түсі жасылдау сарыдан қоңырға дейінгі сұйықтық. Бұлдыр болуына және тұнбаның түзілуіне жол беріледі

2

Белсенді хлордың массалық шоғырлануы, г/дм3, кем емес

120

70

3

NаОН қайта есептегендегі сілтінің массалық концентрациясы, г/дм3, артық емес

40

20

      Ескертпе: Тиелген күннен бастап 10 тәулік өткеннен кейін белсенді хлордың бастапқы құрамының 30 %-ынан аспайтын мөлшердегі шығынына және түсінің қызғылт-қоңыр түске дейін өзгеруіне жол беріледі.

      1.42-кесте. "Белизна" сериясының сұйық ағартқышы

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Норма

"Классик" белизнасы

"Арома" белизнасы

1

2

3

4

1

Сыртқы түрі

сары-жасыл түсті сұйықтық. Түбінде аздап тұнба болуы рұқсат етіледі.

қолданылатын хош иістендіргіштің иісі бар сары-жасыл түсті сұйқытық. Түбінде аздап тұнба болуы рұқсат етіледі.

2

Белсенді хлордың массалық концентрациясы, г/дм3, кем емес

70

70

3

NаОН қайта есептегендегі сілтінің массалық концентрациясы, г/дм3, артық емес

15

15

4

Жарық өткізу коэффициенті, %, кем емес

70

70

5

Ағарту қабілеті

белгіленген тәртіппен бекітілген үлгі-эталонға сәйкес келуге тиіс

      1.5.3. Техникалық-экономикалық сипаттамалары

      "Каустик" АҚ өз өнімін Қазақстан мен Ресей Федерациясында өткізеді. "Каустик" АҚ жылына шамамен 24,5 мың тонна сода, 9,1 мың тонна натрий гипохлоритін, 45 мың тонна тұз қышқылын және 30 мың тонна каустикалық сода өндіреді, ал Қазақстан бойынша қажеттілік – 90 мың тонна. Алдыңғы 5 жылдық кезеңде кәсіпорында өндіріс көлемінің тұрақты көрсеткіштері байқалады (1.43-кесте).

      1.43-кесте. "Каустик" АҚ-ның 2014 – 2018 жылдардағы өндірістік көрсеткіштері

Р/с
№

Көрсеткіштер

Өлшем бірліктері

2014 ж.

2015 ж.

2016 ж.

2017 ж.

2018 ж.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Сұйық хлор

т

19546

22268

22700

22890

20946

2

Негізгі затты 100 %-ға қайта есептегендегі сұйық каустикалық сода

т

22025

25097

26087

29200

25063

3

Қабыршықталған каустикалық сода 100 %

т

7138

7249

9132

8569

7407

4

Тұз қышқылы (техн.+ ингибир)

т

39152

38507

43805

54962

49245

5

Техникалық натрий гипохлориті

т

2888

3858

2597

3266

4664

6

Сұйық ағартқыш

т

59

60

193

10

0

      Өндіріс технологиялық лектердің көп мәрте айналымын қолданумен, аралық өнімдерді тауарлық өнімдерге өңдеумен сипатталады. 2024 жылға дейінгі даму перспективалары көрсетілген "Каустик" АҚ даму серпіні 1.44-кестеде көрсетілген.

      1.44-кесте. "Каустик" АҚ-ның 2020 – 2024 жылдарға арналған өндіріс жоспары

Р/с
№

Көрсеткіштер

Өлшем бірліктері

2021 ж.

2022 ж.

2023 ж.

2024 ж.

1

2

3

4

5

6

7

1

Сұйық хлор

т

24964

24964

24964

24964

2

Негізгі затты 100 % қайта есептегендегі сұйық каустикалық сода

т

28547

28547

28547

28547

3

Қабыршықталған каустикалық сода 100 %

т

8500

8500

8500

8500

4

Тұз қышқылы (техн.+ ингибир)

т

44425

44425

44425

44425

5

Техникалық натрий гипохлориті

т

3550

4500

5400

6250

      1.5.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      Хлор-сілті өнеркәсібінің өндірістерін экология тұрғысынан қарастырған кезде қоршаған ортаға әсер етумен байланысты бірқатар экологиялық проблемаларды атап өткен жөн, олардың ішінде негізгілері:

      Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Ауаға хлор мен хладагенттердің шығарындылары, сондай-ақ абсорбциялық қондырғылардан жіберілген шығарындылар электролиттік процестердің барлық түрлеріне ортақ болып табылатын ерекше ластаушы заттар болып табылады, олар өндіру, өңдеу және сақтау процесіндегі ағып кету нәтижесінде туындау мүмкін.

      Сарқынды сулармен ластаушы заттардың төгінділері

      Сарқынды сулар арқылы шығарылатын заттарға бос хлор, хлорат, бромат, хлорид, сульфат, ауыр металдар, сульфит, органикалық қосылыстар және т.б. жатады, олардың кейбіреулері процестің ажырамас бөлігі болып табылады, ал басқалары шикізат материалдарындағы қоспалардың туындысы болып табылады.

      Физикалық әсер ету факторлары

      Физикалық әсер ету факторларына шу мен дірілді жатқызуға болады. Технологиялық жабдық кәсіпорындардың қызметінен болатын физикалық әсердің негізгі көзі болып табылады. Қолданыстағы нормалар мен қағидаларды сақтау физикалық әсер ету факторларымен негізделген жағымсыз әсерлерден аулақ болуға мүмкіндік береді.

      Хлор-сілті өнеркәсібі ресурстарының эмиссиялары мен тұтынылу деңгейі пайдаланылатын технологиялық процестің әрбір түрі үшін мейлінше ерекше, сондай-ақ өнімнің техникалық сипаттамаларына, пайдаланылатын шикізаттың сапалық сипаттамаларына (түсетін тұздың тазалығына) тәуелді екенін атап өткен жөн. Шикізат ретінде негізінен тұз бен су, қышқылдар мен химиялық тұндырғыштар қолданылады, олар бастапқы тұзды суды немесе шығатын хлор/каустикалық соданы қоспалардан арылту үшін, сонымен қатар түзілетін хлор газын сұйылту және тазарту үшін хладагенттер (аммиак және т.б.) қолданылады.

      Қоршаған ортаға әсер етудің жоғарыда аталған факторларынан басқа қарастырылып отырған өндірістің ерекшеліктеріне мыналарды да жатқызуға болады:

      хлорды кептіру кезінде пайдаланылған қышқылдардың және тұзды сулы тазарту кезінде шламдардың түзілуі;

      асбест мембраналары жағдайында асбест қалдықтары сияқты қалдық материалдардың түзілуі (мембраналық жасушалар әдісі).

      1.5.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады. Экологиялық қауіпсіздікті және табиғатты ұтымды пайдалануды қамтамасыз етудің негізгі мақсаттары:

      техногендік жүктемені азайту және табиғи орта мен адам мекендейтін ортаның қолайлы жағдайын қолдау;

      шаруашылық қызметтен болатын экологиялық залалға жол бермеу;

      өсіп келе жатқан антропогендік жүктеме жағдайында биологиялық әртүрлілікті сақтау;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану, қалпына келтіру және қорғау болып табылады.

      Осы мақсаттар негізінде қызметтің мынадай басым бағыттары бөлінеді:

      экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы тәуекелдерді басқару;

      экологиялық мониторинг жүргізу және өндірістік экологиялық бақылау;

      авариялық жағдайлардың алдын алу, оларды оқшаулау және олардың салдарын жою жүйесін басқару;

      табиғат қорғау объектілерін пайдалануға беру;

      энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру бағдарламаларын дамыту;

      өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату/залалсыздандыру жөніндегі бағдарламаларды дамыту;

      технологиялық активтерді жаңғырту бағдарламаларын іске асыру;

      экотехнологияларды әзірлеу және енгізу;

      қызметкерлерді экологиялық қауіпсіздік саласында оқыту және дамыту.

      Экологиялық қауіпсіздік саласындағы көрсеткіштерді жақсарту үшін мыналар қарастырылады:

      залалды жою жөніндегі іс-шараларды іске асырудан әлеуетті экологиялық тәуекелдерді бағалауға және өндірістік қызметтің қоршаған ортаға теріс әсерінің алдын алу жөніндегі шараларды енгізуге дәйекті көшу мүмкіндігі;

      экологиялық менеджмент жүйесі шеңберіндегі процестерді жетілдіру.

      Кәсіпорынның негізгі экологиялық міндеттерінің бірі атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындыларын азайту болып табылады. Осы мақсатта олардың өнеркәсіптік қауіпсіздік деңгейін арттыруға, зауыттардың қоршаған ортаға әсерін барынша азайтуға, шығарылатын өнімнің сапасын арттыруға және шығарылатын өнімнің экологиялық сипаттамаларын жақсартуға бағытталған бірқатар шаралар іске асырылуда.

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану су тұтыну көлемін барынша азайтуға, су ресурстарын қорғау саласындағы экологиялық тәуекелдерді азайтуға, су объектілері мен олардың жағалауындағы аумақтардың экологиялық жай-күйін жақсартуға бағытталған іс-шараларды енгізу арқылы іске асырылады.

      Өндірістік қалдықтарды басқару жүйесі қалдықтардың қозғалыс ағынын оңтайландыруға, олардың түзілуінің экологиялық салдары мен экономикалық шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Компания қоршаған ортаға теріс әсерді азайту үшін қалдықтарды мүмкіндігінше азайтуға ұмтылады (1.4.3-тармақты қараңыз).

      Жер ресурстарын қорғау бұзылған және ластанған жер учаскелері мен қож қамбаларын қалпына келтіруге бағытталған. Қалпына келтіру бағдарламалары аумақтарды түгендеуді, топырақтың ластану деңгейін бағалауды, оңалтудың ең тиімді технологияларын таңдауды, табиғатты қалпына келтіру жұмыстарының сапасын бағалауды қамтиды.

      1.5.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу және қолдану жолымен олардың техногендік әсерін төмендетуге/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі 1.1.6-кіші бөлімде егжей-тегжейлі сипатталған.

      1.6. Хром қосылыстары өндірісі

      Қазақстанда хром қосылыстарының өндірісі Ақтөбе облысының хром кендерін гидрометаллургиялық өңдеуге негізделген. "Ақтөбе хром қосылыстары зауыты" АҚ (бұдан әрі – "АХҚЗ" АҚ) кәсіпорны ТМД-дағы хром қосылыстарын үш өндірушінің бірі болып табылады, 1957 жылдан бері жұмыс істейді. Кәсіпорын Ақтөбе облысында өндірілетін натрий бихроматын, хром тотығын, хром ангидридін, хром сульфатын (хромит кендерінен хром илегішін (шамамен 10 %) шығаруға бағдарланған. Тауарлық өнімнің бәрі натрий монохроматынан және оны қайта өңдеу өнімі – натрий бихроматынан өндіріледі. Натрий монохроматы жартылай өнім болып табылады және хром кені мен кальцилендірілген содадан жасалады.

      Хром табиғатта еркін түрде кездеспейді және жалғыз пайдалы қазба – бұл кен, хромит немесе темір хромиті (FeOCr2O3) болып табылатын және жер бетінде кең таралған хром темір кені. Хром қышқылынан басқа, бұл кен құрамында әртүрлі арақатынастағы басқа заттар бар. Құрамында 40 %-дан астам хром оксиді (Cr2O3) бар кендер немесе концентраттар өнеркәсіптік құндылыққа ие. Хромит жерасты және ашық типтегі шахталарда өндіріледі. Кен ұсақталады және қажет болған жағдайда байытылады.



      1.12-сурет. Елдер бойынша хромит өндіру үлесі, 2018

      US Geological Survey есебінің деректері бойынша әлемдік хромит қоры 12 миллиард тоннадан асады. Географиялық тұрғыдан алғанда бұл ресурстар қатты шоғырланған. Осылайша, барлық ресурстардың 95 %-ы Қазақстан мен ОАР-ға тиесілі. Хромит кені қорының көлемі бойынша біздің еліміз бірінші орында: 230 млн тонна. Қорлар бойынша көшбасшылар үштігінде ОАР (200 тонна) мен Үндістан (100 тонна) да бар [82].

      2018 жылы Қазақстан хромит өндіруден үшінші орын алды: 4,6 млн тонна. Бірінші және екінші орында ОАР мен Түркия орналасқан: тиісінше 16 млн және 6,5 млн. тонна (1.12-сурет).

      2020 жылы әлемдік хром нарығы сатылымның айтарлықтай төмендеді, көрсетті және оны сату динамикасы 1.13-суретте көрсетілген.



      1.13-сурет. 2020 жылы әлемдік хром нарығындағы сату динамикасы

      Жеткізуші елдердің хром нарығындағы үлесі сатылымның төмендегенін куәландырады (1.14-сурет).




      1.14-сурет. Әлемдік хром нарығындағы әлем елдерінің сату үлесі (%), 2020

      Хромиттердің негізгі тұтынушылары – Америка Құрама Штаттары, Ресей Федерациясы, Германия, Жапония, Франция және Ұлыбритания. "АХҚЗ" АҚ хром тұздарының 90 %-дан астамын таяу және қиыр шет елдерге экспорттайды.

      Ақтөбе қаласында зауыт құрылысы 1949 жылы 30 қарашада Қазақстан Республикасы, Ақтөбе облысы, Ақтөбе қаласының солтүстік-батыс жақ шетінде басталды. Зауыттың 1-ші кезегін іске қосу 1957 жылдың шілде айында жүргізілді (монохромат және бихромат өндірісі). 1963 жылы хром ангидридін өндіру бөлімі және күкіртті натрий цехтары пайдалануға берілді. Кейінгі жылдары технология жетілдіріліп, жаңа өнім түрлерін өндіру игерілді. Өндіруге және қалдықтармен жұмыс істеуге өңдеудің экологиялық аспектілеріне ерекше назар аударылды.

      1.6.1. Қазақстанның шикізат базасы

      Кемпірсай массивінің хромит кені "АХҚЗ" АҚ-да хром қосылыстарын өндіру үшін негізгі шикізат базасы болып табылады. Хром кені өндірілетін жерге жақын болуы ұқсас басқа кәсіпорындарға қарағанда маңызды артықшылық болып табылады.

      Хром кені – шпинельдер тобына жататын минерал, ондағы металдар негізінен магний, темір, хром, алюминийден тұратын. Хром кені Дон тау-кен байыту фабрикасынан, кальцийлендірілген сода Ресей Федерациясынан жеткізіледі.

      Хром кендері Қазақстанның офиолиттік белдеулері мен аймақтары шегінде белгілі, гистеромагматикалық типтегі өнеркәсіптік кен орындары Ақтөбе облысында барланған және игерілуде (Дон кен орындары тобы). Олар меридиандық бағытта 80 км (ені 0,6-30 км) созылып жатқан Кемпірсай ультранегізгі массивімен байланысқан. Мұнда 120-ға жуық хромит кен орындарын біріктіретін 20-дан астам кен орны анықталды. Кен шоғырлары баған тәрізді, линза тәрізді, тамыр тәрізді; олардың қуаты 0,5-10-нан 150-200 м-ге дейін, ұзындығы 1 километрге дейін және одан да көп, ондаған метерден 1400 м-ге дейінгі тереңдікте жатыр.

      Қазақстан Республикасының Кемпірсай массивінің хромит кені массивті текстуралы ұсақ түйірлі жыныс болып табылады. Кеннің ұсақ түйірлі негізгі массасының фонында порфирпішінді амфибол кристалдары мен плагиоклаз лейстеріні бөлініп шығады. Кендегі массивті текстурамен қатар лейкократтық және меланократтық минералдардың торлы және линза тәрізді бөлінділерінің болуына байланысты такситтік текстуралар жиі байқалады.

      Кеннің минералдық құрамы салыстырмалы түрде қарапайым. Оның 94 %-ы негізгі үш минералдан тұрады: хромит (орташа мөлшері 49,5 % мас.), амфибола (20,5 % мас.) және плагиоклаз (24 % мас.). Екінші дәрежелі минералдар – пироксен, хлорит, биотит, микроклимат, эпидот, кальцит мөлшері бар болғаны 6 % мас. Акцессорлық деңгейде (<0,1 %) кендерде: ильменит, рутил, апатит, турмалин, халькопирит, пирит анықталған.

      Петрографиялық қатынаста хромит кендері хромшпинелидпен қаныққан дуниттер болып табылады. Дуниттердің қабатталған қатпарында габбро, габбро-норит, пироксенит, перидотит қабаттары мен линза тәрізді денелері бар.

      Дуниттер – массивті мезократтық және меланократтық жыныстар. Көбінесе ұсақ және орташа түйірлі, кейде ірі түйірлі, аздап өзгереді. Негізгі минералдар – оливин және хромспинелид. Олардың үлесіне жаңа, өзгермеген кен массасының 90-95 %-ына дейін тиесілі. Екінші дәрежелі минералдар – серпентин, хлорит, тальк, пироксендер, амфиболдар, плагиоклаз. Олардың жалпы құрамы әдетте 5 %-дан аспайды. Акцессорлық минералдардың ішінде магнетит, пирротин, халькопирит, пентландит, миллерит, апатитті атап өту керек. Олардың жалпы құрамы 0,1-0,3 %-дан аспайды. Хромшпинелидтің құрамында жалпы қабылданған жіктеуге сәйкес келетін кендердің барлық белгілі түрлері белгіленген. Құрамындағы хромит 30 %-дан кем жұтаң сеппе, 30-40 % сирек сеппе, 50-70 % орташа сеппе, 70-90 % тығыз сеппе және құрамындағы хромит 90 %-дан асатын тұтас сеппе бар.

      Кемпірсай массивінің хромит кенінің тығыздығының (r =3,6·103 кг/м3 ) және серпімділік модулінің (Е = 8,3 ·104 МПа) мәндері айтарлықтай жоғары. Сығуға беріктік шегінің мәні (sсж. = 92 МПа) бұл кенді оңай ыдырайтындарға жатқызуға мүмкіндік береді. Хромит идиоморфизм дәрежесі бойынша кеннен күрт ерекшеленеді және барлығы дерлік идиоморфты кристалдар болып табылады, ксеноморфты түйірлер сирек кездеседі. Кендегі хромит түйірлерінің таралуы жалпы біркелкі және барлық минералдармен қатынасқа түседі, бұл ретте оның бетінің 90 %-дан астамы силикаттар – амфиболмен және плагиоклазбен түйіседі.

      Хромит түйірлерінің мөлшері 0,01 мм-ден 2,5 мм-ге дейін ауытқиды және кендегі Сr2O3 құрамының жоғарылауымен минерал түйірлерінің орташа мөлшерінің жоғарылауы айқын белгілі болып отыр. Тұтастай алғанда, хромит морфологиясы мен кендегі хромның жалпы құрамының нақты байланысы байқалады. Құрамында хром аз болғанда (5-20 % Сr2O3) барлық дерлік хромит октаэдрлік габитустың ұсақ (0,01-0,20 мм) кристалдары түрінде болады, ал ол ұлғайған сайын хромит іріленіп, кристалл келбетін жоғалтады және ксеноморфты және изометриялық түйірлер түрінде көрінеді.

      Кемпірсай массивінің балансында 427 млн тонна барланған хром қоры бар. Бұл ретте барлық баланстық қорлардың жартысынан астамы және өндірудің шамамен 70 %-ы аса ірі "Алмаз-Жемчужина" және "Миллионное" кен орындарына тиесілі [83].

      1.6.2.      Құрылымы және технологиялық деңгейі, шығарылатын өнім түрлері

      Хром кенін қайта өңдеу және тауарлық өнім алу жөніндегі "АХҚЗ" АҚ технологиялық процесі жалпы қабылданған анықтамалар бойынша төменде жалпы түрде ұсынылған "металлургиялық қайта өңдеу" анықтамасына жатады.

      Гидрометаллургия бұл сулы ерітінділердегі химиялық реакцияларды қолдана отырып, шикізаттан металл алу процесі болып табылады. Кен, кен концентраттары немесе химиялық концентраттар (кенді механикалық байыту немесе химиялық өңдеу өнімдері), басқа өндірістің немесе гидрометаллургиялық процестердің өздерінің қалдықтары шикізат болуы мүмкін. Әдетте гидрометаллургиялық процестердің алдында ұсақтау, ұнтақтау, жіктеу, механикалық байыту операцияларын қамтитын механикалық қайта өңдеу жүреді. Сонымен қатар гидрометаллургия мынадай үш негізгі қайта өңдеуді қамтиды: бағалы металдарды ерітіндіге айналдыру, ерітінділерді қайта өңдеу және тазартылған ерітінділерден металдарды немесе ерімейтін қосылыстарды бөліп алу.

      Пирометаллургия – металл қорытпаларын алу мен тазартудың жоғары температуралы процестерінің жиынтығы.

      Мақсаты бойынша пирометаллургиялық процестерді дайындық, концентрациялау және қоспалардың негізгі массасынан тазарту, олардың қосылыстарынан металдар алу, металдарды терең тазарту деп бөлуге болады. Ең көп таралған дайындық операциясы – құрамын өзгерту, зиянды қоспалардан арылту немесе (және) тозаң тәріздес материалдарды ірілендіру мақсатында шикізат пен өнімнің балқу температурасынан төмен температурада жүргізілетін күйдіру.

      Металдарды концентрациялау оларды және бос жыныстың негізгі массасын бір-бірінен оңай бөлінетін әртүрлі фазаларға ауыстыру арқылы қол жеткізіледі. Пирометаллургиялық процестер әртүрлі қыздыру түрлері пайдаланылатын әрқилы түрдегі пештерде жүзеге асырылады. Пирометаллургиялық процестерді жетілдірудің маңызды бағыты – олардың қоршаған ортаға зиянды әсерін азайту, бұл қалдықсыз технологияларды енгізумен, қалдықтар мен шығарындыларды қысқартумен және залалсыздандырумен байланысты.

      "АХҚЗ" АҚ барлық өндірістері 60 %-ына дейін авиация өнеркәсібіне арналған, ауыр өнеркәсіпте, гальваникада, отқа төзімді материалдар, абразивті материалдар, катализаторлар өндірісінде, құю өнеркәсібінде түрлі қорытпалар жасауға арналған металл хром өндірісінде пайдаланылатын құрамында хром бар түрлі қосылыстар шығара отырып байытылмаған хром кенін (қазақстандық хромиттерді) қайта өңдеуге негізделеді.

      Хром кенін өңдеу негізінде келесі кезеңдерді қамтитын металлургиялық процестер жатыр:

      хром кенін одан хром алуды қамтамасыз ететін күйге айналдыру үшін дайындау;

      хром кенінен, кальцийлендірілген содадан және хром алынғаннан кейін қалдық жыныстардан тұратын қождан тұратын шихта дайындау. Кеннен хром алған кезде түзілетін барлық қалдықтардың 76 %-ы пайдаланылады. Қож өндіріске толтырғыш ретінде қайтарылып, қож жинақтағыштарда жиналатын қалдық көлемі қысқартылады. Дәстүрлі түрде пайдаланылатын доломиттің орнына қожды пайдалану технологиясы "АХҚЗ" АҚ-да әзірленген, бұл хром кенінен хром алған кезде қалдықтарды 4 есе азайтуға мүмкіндік берді;

      пирометаллургиялық процесс. Шихтаны күйдіру спекте құрамында хром бар еритін өнім – натрий монохроматын алу мақсатында тотықтыру-қалпына келтіру реакцияларының өтуі үшін жоғары температурада (1200°-1300°С) жүргізіледі;

      гидрометаллургиялық процесс. Сілтісіздендіру. "АХҚЗ" АҚ технологиялық процесі сулы ортада 300°С дейінгі температурада жүргізіледі, қатты және сұйық фазаны бөлу шекарасында натрий монохроматы, қатты –натрий монохроматының қожы бар, оның 76 %-ы толтырғыш ретінде өндіріске қайтарылады, 24 %-ы қож жинақтағыштарда сақталады.

      Натрий монохроматы негізінде зауытта металлургиялық хром тотығы шығарылады.

      4Na2CrO4+6S+(2n+1)H2O→ (2Cr2O3·nH2O)+3Na2S2O3+2NaOH(2Cr2O3·nH2O)→Cr2O3+ nH2O (1.7)

      Натрий монохроматының конверсиясы арқылы хром ангидридін алу үшін натрий бихроматы және натрий сульфаты алынады, ол осы процестердегі өндіріс қалдықтары болып табылады және тауарлық өнім емес – хром триоксидін алу үшін қайталанады.

      Қазіргі уақытта "АХҚЗ" АҚ мынадай өнімдерді шығарады: натрий монохроматы (Na2CrO4) – жартылай өнім; техникалық натрий бихроматы (Na2Cr2O7); техникалық металлургиялық хром оксиді (Cr2О3); техникалық калий бихроматы (K2Cr2О7); негізгі хром сульфаты (құрғақ хромды илегіш); техникалық хром ангидриді (СrО3); пигментті хром оксиді (Cr2О3).

      Хром қосылыстары тоқыма, былғары, целлюлоза-қағаз, шыны, химиялық лак-бояу өнеркәсібінде, сондай-ақ машина жасауда, кеме жасауда, авиацияда және металлургияда қолданылады.

      Құрамында Cr (VI) бар қосылыстар экономиканың көптеген салаларында қолданылады:

      аса маңызды бейорганикалық бояғыштар өндірісінде;

      сүректі шіруден қорғау үшін консервілеу кезінде;

      шыны бояу кезінде;

      глазурь өндірісінде;

      илеу өндірісінде негізгі хром сульфаттары ретінде;

      маталарды бояу кезінде;

      құрамында хром оксиді бар көптеген аса маңызды катализаторларды алу кезінде;

      жарыққа сезімтал, құрамында бихромат бар коллоидтар өндірісінде.

      Мысалы, хром қышқылы тек "сәндік" хромдау кезінде ғана емес, сонымен қатар материалдың беткі қабатын барынша қатты етіп, үйкеліс коэффициентін төмендету үшін хром қышқылы оның анағұрлым терең қабаттарына сіңірілетін "қатты" хромдауда да қолданылады.

      Қышқыл ерітіндідегі хроматтардың тотықтандыру әрекетінің күшті болуына байланысты олар органикалық заттармен байланысты өндірістік процестерде кеңінен қолданылады.

      Хром оксиді жоғары температуралы қатты қорытпалар мен отқа төзімді оксид алу үшін қолданылатын таза хром металының өндірісінде қолданылады. Ол отқа төзімді көптеген қосылыстардың құрамына кіреді – мысалы, магнетит немесе магнетит-хромат қоспалары.

      Шығарылатын өнімнің сипаттамасы 1.45-кестеде келтірілген.

      1.45-кесте. "АХҚЗ" АҚ-да шығарылатын өнімдердің физика-химиялық қасиеттері және ШЖК


Р/с
№

Өнім атауы

Физика-химиялық қасиеттері

Жұмыс үй-жайындағы ШЖК

1

2

3

4

1

Натрий монохроматы

бейорганикалық қосылыс, Na2CrO4 формулалы натрий металы мен хром қышқылының тұзы, суда еритін сары кристалдар, кристалл гидраттарын түзеді


2

Натрий бихроматы

Na2Cr2O7формулалы бейорганикалық қосылыс. Бұл алты валентті хромның (Cr VI) көптеген қосылыстарының бірі. Хром өндірісіндегі жартылай өнім, барлық дерлік хром кені натрий дихроматына өңделеді. Натрий бихроматы өте улы.
 

жұмыс аймағының ауасында – 0,01 мг/м; елді мекендердің атмосфералық ауасында – 0,0015 мг/м; санитариялық-тұрмыстық пайдаланудағы су айдындарының суында Cr (VI) – 0,1 мг/дм

3

Калий бихроматы

бейорганикалық қосылыс, К2Cr2O7 химиялық формулалы дихром қышқылының калий тұзы, суда жақсы ериді. Қышқыл ортада ол күшті тотығу қасиеттерін көрсетеді, хром (III) тұздарына дейін азаяды. Мысалы, ол галогенсутек қышқылдарының галогенид-иондарын бос галогендерге дейін тотықтырады: калийдің кристалды дихроматы да тотықтыру қасиеттеріне ие

жұмыс аймағының ауасында — 0.01 мг/мг; елді мекендердің атмосфералық ауасында – 0,0015 мг/м3;

4

Хром сульфаты

Хром (II) сульфаты суда еритін түссіз кристалдар түзеді, сулы ерітінділер оттегінің болмауына төзімді.CrSO4·n H2O құрамындағы кристалл гидраттарын түзеді, мұндағы n = 1, 2, 4, 5 және 7.
Қалыпты жағдайда CrSO4·5H2O кристаллогидраты – триклиндік сингонияның көк кристалдары түзіледі, ұяшық параметрлері a = 0,724 нм, b = 1,094 нм, c = 0,601 нм, a = 125,32°, b = 97,63°, g = 94,32°.
Сулы ерітінділер оттегін сіңіреді.
{\displaystyle {\mathsf {12CrSO_{4}+3O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 4Cr_{2}(SO_{4})_{3}+2Cr_{2}O_{3}}}}Тотықтырғыш болмаған кезде өзінің күшті қалпына келтіру қасиеттерін көрсетіп, өзі еріген суды баяу қалпына келтіреді

жұмыс аймағының ауасында ең жоғары бір реттік: 0,03/0,01 мг/м3 қауіптілік сыныбы: 1 

5

Хром оксиді
(хром тотығы)

Амфотерлі оксид. Бұл ретте химиялық тұрғыдан оксид мейлінше инертті. Жоғары дисперсті күйде қышқылдармен және сілтілермен өзара әрекеттесуі қиын. Хром (III) оксидін белсенді металдардың негізгі оксидтерімен бақытқан кезде тұз-хромиттер түзіледі.
Cr2O3 (хром сесквиоксиді, хром көгі, эсколаит) — қиын балқитын өте қатты жасыл түсті ұнтақ. Балқу температурасы 2435°C, қайнау температурасы шамамен 4000°C. Тығыздығы 5,21 г/см3 (шетелдік көздерден 5,23 г/см3). Суда ерімейді. Қаттылығы бойынша корундқа жақын, сондықтан ол жылтыратқыш заттардың құрамына енгізіледі

қауіптілік сыныбы – 3, жұмыс аймағының ауасындағы ең жоғары бір реттік ШЖК 1 мг/м3. аллерген

6

Хром ангидриді

оттегі мен хромның бейорганикалық қосылысы, CrO3 формулалы хром оксиді (VI). Қасиеттері: пластиналар, қабыршақтар немесе инелер тәрізді кристалдар түріндегі кристалды зат, қою қызыл немесе қызыл-күрең түсті, күлгін немесе қара түсті реңі болуы мүмкін. Реактив өте гигроскопиялы, ауадан ылғалды белсенді сіңіреді және ісінеді, мұны оны сақтау кезінде ескеру керек. Суда ериді, жанбайды. +250°С жоғары қыздырған кезде хром (III) оксидіне айналады.
Хром ангидриді өте улы, оның буы мен ауадағы тозаңы да қауіпті. Зат адамға әсер ету деңгейі бойынша қауіптіліктің 1-ші класына жатады.

жұмыс аймағының ауасында Сг03 қайта есептегенде — 0,01 мг/м3

7

Пигментті хром тотығы

Пигментті хром тотығы химиялық құрамы жағынан таза дерлік (99,0—99.5% Сr2О3) хром тотығы болып табылады. Түсі зәйтүн-жасыл түсті, сарылау түстен көктеу түске дейін әртүрлі рең болады. Үлестік беткі қабаты – 6–7 м /г, сыну көрсеткіші – 2,5. Пигментті хром тотығы. Химиялық құрамы жағынан бұл пигмент хром тотығы Сr2О3 болып табылады. Түсі зәйтүн-жасыл түсті, сарылау түстен көктеу түске дейін әртүрлі рең болады. Түсі мен пигменттік қасиеттері алу шарттарына байланысты. Пигментті хром тотығы термиялық (қыздыру) және аралас (тұндыру-қыздыру) тәсілдермен алады. Пигментті хром тотығы лак-бояу материалдарының барлық түрін жасау үшін, көркемдік бояулар үшін, пластмассаларды бояу, ақша белгілерін жасау және т.б. үшін қолданылады

жұмыс аймағының ауасында ең жоғары (бәр реттік): 0,03/0,01 мг/м³ қауіптілік класы: 1

      1.6.3.      Техникалық-экономикалық сипаттамалары



      1.15 – сурет. "АХҚЗ" АҚ-да өнім / жартылай өнім шығару көлемі, жылына тонна

      1.15-суретте "АХҚЗ" АҚ кәсіпорнында бейорганикалық заттарды өндіру бойынша деректер ұсынылған.

      1.46-кестеде 2015 – 2019 жылдар аралығындағы бес жылдағы нақты өнім шығару бойынша деректер берілген.

      1.46-кесте. 2015 – 2019 жылдар кезеңінде "АХҚЗ" АҚ-да өнім шығару

Р/с
№

2015 ж.

2016 ж.

2017 ж.

2018 ж.

2019 ж.

1

2

3

4

5

6

1

Натрий монохроматы – жартылай өнім, тонна / жыл

95 032

111 941

111 403

112 257

89 155

2

Натрий бихроматы, тонна/жыл

53 290

65 678

60 777

59 658

39 117

3

Металлургиялық хром оксиді, тонна / жыл

25 215

27 694

30 305

30 799

26 260

4

Калий бихроматы, тонна/жыл

956

911

917

1 036

670,5

5

Хром сульфаты, тонна/жыл

12 610

12 716

13 545

14 101

13 135,5

6

Хромды ангидрид, тонна / жыл

22 278

23 278

23 282

22 723

14 434

7

Пигментті хром оксиді-1, тонна/жыл

4 938

5 094

5 932

5 304

1 157

8

Пигментті хром оксиді-2*

-

-

-

-

2 531

      * Пигментті хром оксиді-2 өндірісі 2019 жылы іске қосылды.



      1.16-сурет. Өнім/жартылай өнім шығару көлемі, жылына тонна

      1.16-суретте байытылмаған хром кенін (қазақстандық хромиттерді) кешенді өңдеумен айналысатын, монохромат және натрий бихроматын, хром ангидридін, хромды илегіштер мен басқа да заттар шығаратын "АХҚЗ" АҚ-да бейорганикалық заттар өндіру бойынша деректер ұсынылған. Барлық тауар өнімі натрий монохроматынан және оны қайта өңдеу өнімі – натрий бихроматынан өндіріледі. Натрий монохроматы жартылай өнім болып табылады және хром кені мен кальцийлендірілген содадан жасалады. Хром кені – шпинельдер тобына жататын минерал, онда негізгі металдар магний, темір, хром, алюминий болып табылады.

      Өткен ғасырдың 50-60-шы жылдары салынған зауыттың ескірген ғимаратына қарамастан, соңғы онжылдықта зауыттың құрамы айтарлықтай өзгерді. Өнімнің сапасы артты, бұл кәсіпорынның өндіріс көрсеткіштеріне сөзсіз әсер етті. Алайда әлемдік нарықтағы сұраныстың төмен болуына байланысты хром тұздарын өндіру бойынша кәсіпорын қуатының жүктемесі 50 %-ға төмендегені байқалады [84].

      1.6.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      Хром қосылыстары өндірісін экология тұрғысынан қарастырған кезде қоршаған ортаға әсер етумен байланысты бірқатар экологиялық проблемаларды атап өткен жөн, олардың ішінде негізгілері қоршаған табиғи ортаға хром қосылыстарының түсуі (атмосфералық ауаның, жерасты сулардың, топырақ қыртысының ластануы) болып табылады.

      Ауадан седименттелетін хром қосылыстары ең алдымен топырақ пен су айдындарын ластайды. Өнеркәсіптік сарқынды сулардың құрамындағы хромның түсуі, құрамында хром бар топырақ шайындылары су объектілерін ластаудың басты көзі болып табылады. Ашық су айдындары мен жерасты сулар еритін хром тұздары бірге түсетін атмосфералық жауын-шашынмен де ластанады. Хромның топырақтан өсімдіктерге, жерасты және жерүсті суларға ауысу қабілеті жоғары. Ол топыраққа құрамында хром бар кендердің бұзылуы, өсімдіктер мен микроорганизмдердің семуі мен ыдырауына байланысты енуі мүмкін. Эрозия және минералдың шайылуы сияқты табиғи процестердің нәтижесінде хром белсенді күйге келіп, іс жүзінде топырақта, суда және ауада болады. Ерігіштігі төмен үш валентті хром, сондай-ақ антропогендік металл хром, құрамында хром бар қорытпалар және құрамында үш валентті хром – бір жарым хром тотығы бар ерімейтін өнімдер айтарлықтай дәрежеде инертті әрі биологиялық тұрғыдан қолжетімсіз болып табылады. Судағы және жердегі ортадағы қалыпты қоршаған орта жағдайында үш валентті хром табиғатта кездесетін көптеген органикалық бөлшектермен салыстырмалы түрде орнықты күрделі қосылыстар түзе алады, осылайша оның биологиялық қолжетімділігін шектейді.

      Алты валентті хромның қоршаған ортаға әсері оның салыстырмалы түрде қозғалғыш ион және күшті тотықтырғыш ретіндегі сипаттамасымен байланысты. Хромның концентрациясы топырақтың абсорбциялық қасиеттерінен де, қалпына келтіру қасиеттерінен асып кетсе ғана хром анионы қозғалғыш күйде қалады. Тотықтыру-қалпына келтіру реакцияларының нәтижесінде Сr(VI) химиялық түрде Cr (III) және керісінше түрленуі мүмкін.

      Хромның өзара түрленуі бір уақытта кейбір факторлармен бақыланады, олардың ішінде хром түрлері мен тотықтырғыштардың немесе қалпына келтіргіш агенттердің болуы мен концентрациясы, қоршаған орта температурасы, жарық, сорбенттер, қышқыл негізіндегі реакциялар, рН, кешен түзуші агенттер және тұндыру реакциялары бар. Темір қосылыстары, сульфидтер және органикалық заттар болған кезде Cr(VI) Cr(III)-ке оңай түрленеді. Биологиялық жүйелерде Cr(VI) Cr (III)-ке дейін оңай қалпына келеді, ал редокс-потенциалы кері реакцияны қолдамайды. Суда еритін Cr(VI) қосылыстары әдетте кешенді аниондар – хромат және бихромат түрінде болады.

      Судың реакциясы әлсіз сілтілі болса, сондай-ақ рН<4,0 болса, хромның орнықтылығы күрт төмендейді, бұл ретте қышқыл ортада хроматтар анағұрлым улы қосылыстар – бихроматтарға өтеді. Сарқынды суларда, сондай-ақ құрамында органикалық заттар болуы мүмкін су айдындарында алты валентті хром концентрациясы оны органикалық заттарды тотықтыруға жұмсау есебінен төмендейді.

      Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      1.47-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары

Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Ластаушы заттың жылдық массасы, тонна / жыл

Ең көп

Ең аз

1

2

3

4

1

Құрамында 20 %-дан кем кремний бар бейорганикалық тозаң

353,744

286,17

2

Күкірт диоксиді

26,08

11,413

3

Алты валентті хром

4,262

3,544

4

Үш валентті хром

62,575

41,689

      Жалпы шығарындылардың ең аз және ең көп мәндерінің арасындағы айырма натрий монохроматы өндірісінің циклдік сипатына байланысты.

      Ластаушы заттар шығарындыларының көрсетілген кестесінен көріп отырғанымыздай, шығарындылардың негізгі %-ы тозаң болып табылады. Шығарындыларда күкірт диоксидінің болуы күкірттің технологиялық шикізат ретінде пайдаланылуына байланысты туындайды.

      Маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары 1.48-кестеде келтірілген.

      1.48-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Маркерлік заттардың үлестік шығарындылары, кг/т өнім

Натрий монохроматы өндірісі

Натрий бихроматы өндірісі

Металлургиялық хром оксиді өндірісі

Калий бихроматы өндірісі

Хром сульфаты өндірісі

Хромды ангидрид өндірісі

Пигментті хром оксиді-1өндірісі

Пигментті хром оксиді-2 өндірісі *

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Құрамында кремний қостотығы бар бейорганикалық тозаң %-бен: 20-дан кем

2,1838

-

2,7945

1,4348

1,2861

-

4,9846

3,48

2

Күкірт диоксиді

-

-

-

-

1,8304

-

-

-

3

Хром
(Cr6+)

0,0211

0,0109

0,0192

0,1125


0,079

0,0139

0,0034

4

Үш валентті хром

0,1316

-

0,9869

-

-

-

4,3573

1,4865

      * Пигментті хром оксиді-2 өндірісі 2019 жылы іске қосылды.

      Маркерлік ластаушы заттардың концентрациясы, мг/нм3, 1.17-суретте көрсетілген.




      1.17-сурет. Маркерлік ластаушы заттардың концентрациясы, мг/нм3

      Сарқынды сулар су объектілеріне ағызылмайды. Айналмалы сумен жабдықтау жүйесі пайдаланылады. Регламенттік жұмыс режимінде хром қосылыстары өндірісінің технологиялық схемаларында залалсыздандыру немесе бейтараптандыру бойынша арнайы шешімдерді талап ететін сұйық қалдықтар түзілмейді. Негізгі өндірістен пайда болатын сұйық төгінділер және қосалқы өндірістерден пайда болатын тазартылған сарқынды сулар өндіріс процесінде қайта пайдаланылады.

      Өндірістегі шу мен дірілдің негізгі көздері желдету қондырғылары, электр қозғалтқыштары, компрессорлар болып табылады.

      "Адамға әсер ететін физикалық факторлардың гигиеналық нормативтерін бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Денсаулық сақтау министрінің 2022 жылғы 16 ақпандағы № ҚР ДСМ-15 бұйрығына сәйкес өндірістік және қосалқы ғимараттардың жұмыс орындарында дыбыстың рұқсат етілген ең жоғары деңгейі 95дБА құрайды. Нақты шу деңгейі 75 тен 80 дБА-ға дейінгі аралықта.

      1.6.5. Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету өндірістік қызметті жоспарлау, пайдалану кезіндегі басым міндеттердің бірі болып табылады. Экологиялық қауіпсіздікті және табиғатты ұтымды пайдалануды қамтамасыз етудің негізгі мақсаттары мыналар болып табылады:

      техногендік жүктемені азайту және табиғи орта мен адам мекендейтін ортаны қолайлы күйде ұстау;

      шаруашылық қызметтен болатын экологиялық залалға жол бермеу;

      антропогендік жүктеме өсіп келе жатқан жағдайларда биологиялық әралуандықты сақтау;

      табиғи ресурстарды ұтымды пайдалану, қалпына келтіру және қорғау.

      Осы мақсаттар негізінде қызметтің мынадай басым бағыттары бөлініп шығады:

      экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы тәуекелдерді басқару;

      экологиялық мониторинг және өндірістік экологиялық бақылау;

      авариялық жағдайлардың алдын алу, оларды оқшаулау және олардың салдарын жою жүйесін басқару;

      табиғат қорғау объектілерін пайдалануға беру;

      энергия үнемдеу және энергиялық тиімділікті арттыру бағдарламаларын дамыту;

      өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату/залалсыздандыру жөніндегі бағдарламаларды дамыту;

      технологиялық активтерді жаңғырту бағдарламаларын іске асыру;

      экотехнологияларды әзірлеу және енгізу;

      экологиялық қауіпсіздік саласындағы персоналды оқыту және дамыту.

      Экологиялық қауіпсіздік саласындағы көрсеткіштерді жақсарту үшін мыналар қарастырылады:

      залалды жою жөніндегі іс-шараларды іске асырудан әлеуетті экологиялық тәуекелдерді бағалауға және өндірістік қызметтің қоршаған ортаға теріс әсерінің алдын алу жөніндегі шараларды енгізуге дәйекті көшу мүмкіндігі;

      экологиялық менеджмент жүйесі шеңберіндегі процестерді жетілдіру.

      Атмосфералық ауаны қорғау

      Кәсіпорынның негізгі экологиялық міндеттерінің бірі атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындыларын азайту болып табылады. Осы мақсатта өнеркәсіптік қауіпсіздік деңгейін арттыруға, зауыттардың қоршаған ортаға әсерін барынша азайтуға, шығарылатын өнімнің сапасын арттыруға және шығарылатын өнімнің экологиялық сипаттамаларын жақсартуға бағытталған бірқатар шаралар іске асырылуда. Барлық өндірістер шығарындыларының қалыптасуына табиғи газды жағу (азот, күкірт, көміртек оксидтері) және сусымалы заттармен (тозаң) жұмыс істеу сияқты ілеспе процестерден туындайтын шығарындылар айтарлықтай үлес қосатынын атап өту қажет, осыған байланысты қоршаған ортаға әсерді төмендету тұрғысынан хром қосылыстарын өндіру процестерін жетілдіру отын жағудың жаңа және тиімді процестерін енгізу, сондай-ақ жабдықтарды герметизациялау және тозаң тазарту жүйелерін жаңғырту бағытында жүргізілуге тиіс.

      Су ресурстарын пайдалану

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану су тұтыну көлемін барынша азайтуға, су ресурстарын қорғау саласындағы экологиялық тәуекелдерді азайтуға, су объектілері мен олардың жағалауындағы аумақтардың экологиялық жай-күйін жақсартуға бағытталған іс-шараларды енгізу арқылы іске асырылады.

      Қалдықтармен жұмыс істеу

      Өндірістік қалдықтарды басқару жүйесі қалдықтардың қозғалыс легін оңтайландыруға, олардың түзілуінің экологиялық салдары мен экономикалық шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Кәсіпорын қоршаған ортаға теріс әсерді азайту үшін қалдықтарды барынша азайтуға ұмтылады.

      1.6.6. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілін жүргізу

      Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі қолданылатын шаралардың экологиялық және экономикалық тиімділігін салыстыра отырып, кәсіпорындардың өндірістік қызметінің қоршаған орта компоненттеріне теріс әсер ету көздерін анықтауға, оларды бақылау, сондай-ақ ең үздік қолжетімді технологияларды енгізу және қолдану жолымен олардың техногендік әсерін төмендетуге/болғызбауға бағытталған шаралар жүйесін білдіреді. Қоршаған ортаны қорғаудың кешенді тәсілі 1.1.6-кіші бөлімде егжей-тегжейлі сипатталған.

      2. Ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау әдіснамасы

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласы үшін ең үздік қолжетімді техниканы айқындау рәсімін "Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларын бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысының ережелеріне сәйкес, "Халықаралық жасыл технологиялар және инвестициялық жобалар орталығы" КеАҚ (бұдан әрі – Орталық) атынан ЕҚТ бюросы және ЕҚТ бойынша "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығын әзірлеу мәселелері жөніндегі техникалық жұмыс тобы ұйымдастырды.

      Осы рәсім шеңберінде ЕҚТ-ны айқындаудың халықаралық практикасы мен тәсілдері, оның ішінде ЕҚТ-ны айқындау және ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсаттар алу шарттарын орындау үшін экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі нұсқаулыққа негізделген тәсілдер ескерілді.

      2.1. Детерминация, іріктеу қағидаттары

      Техникалардың ең үздік қолжетімді техникалар ретіндегі детерминациясы Экология кодексінің талаптарына сәйкес қағидаттар мен өлшемшарттарға негізделеді.

      Техниканы ең үздік қолжетімді ретінде айқындау әдіснамасы кәсіпорын мен қоршаған ортаны қорғау саласындағы мемлекеттік уәкілетті органдар мақсаттарының орындалуын қамтамасыз ететін ең үздік қолжетімді кандидат-техникалар ретінде қабылданған балама техникаларды іріктеуге және салыстыруға негізделеді. Кандидат-техникаларды айқындау кешенді технологиялық аудит нәтижелеріне және халықаралық тәжірибені талдауға негізделеді, қолдану саласындағы ең үздік қолжетімді техникалардың техникалық және экономикалық қолжетімділігін негіздейтін Қазақстан Республикасының климаттық, экономикалық, экологиялық жағдайлары мен отын базасына негізді бейімделу қажеттігі ескеріледі.

      Ең үздік қолжетімді техникаларды іріктеу қағидаттары техникалық жұмыс топтары мен мүдделі тараптардың ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау өлшемшарттарын есепке алу және талдау жөніндегі іс-қимылдарының реттілігін сақтауға негізделеді:

      эмиссиялардың маркерлік ластаушы заттарын ескере отырып, сала үшін түйінді экологиялық проблемаларды анықтау;

      саланың экологиялық проблемаларын шешуге бағытталған кандидат-техникталарды айқындау және түгендеу;

      осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 2.2-тармағында келтірілген өлшемшарттарға сәйкес және ең үздік қолжетімді техникалардың өлшемшарттарын қанағаттандыратын техникалар тізбесі анықталып, экологиялық тиімділік деңгейіне қол жеткізілген жағдайларды белгілеу негізінде кандидат-техникаларды бағалау, талдау және салыстыру;

      ең үздік қолжетімді техникамен қамтамасыз етілетін ең үздік экологиялық нәтижелілік деңгейлерін (ЕҚТ-мен байланысты эмиссиялар деңгейлерін қоса алғанда) айқындау.

      Саланың экологиялық проблемаларын шешуге бағытталған кандидат-техникаларды айқындау және түгендеу кезінде Қазақстан Республикасында және әлемдік қоғамдастықта бар кандидат-техникалардың тізбесі жасалады. Одан кейін тізім Қазақстан Республикасының жағдайында қолданыстағы және/ немесе жаңа қондырғыда қолдану мүмкіндігі бойынша сараланады және оларды қолдану мүмкіндігі немесе мүмкін еместігі туралы аргументті дәлелдер көрсетіледі.

      Ең үздік қолжетімді болуға кандидат-техникаларды бағалау, талдау және салыстыру кезінде іс-қимылдардың мынадай дәйектілігі сақталады:

      белгіленген техникалар үшін қоршаған ортаның әртүрлі компоненттеріне әсер ету деңгейі және әртүрлі ресурстар мен материалдарды тұтыну деңгейлері бағаланады;

      бар болса, қажетті ақпаратты, техникаларды енгізуге және жабдықтарды ұстауға жұмсалатын шығындарды, техникалар ендірілгеннен кейінгі ықтимал жеңілдіктер мен артықшылықтарды, ендіру кезеңін бағалау;

      бағалау нәтижелері бойынша негізгі технологиялық процестің белгіленген техникаларынан мынадай:

      қоршаған орта компоненттеріне әсер етуді болғызбауды немесе төмендетуді қамтамасыз ететін;

      ендірілуі басқа ластаушы заттар шығарындылары көлемінің, ластанған сарқынды сулар төгінділерінің, залалсыздандыру, ресурстарды тұтыну қалдықтарының түзілуінің, қоршаған ортаға теріс әсердің өзге де түрлерінің айтарлықтай ұлғаюына және халық денсаулығы үшін қолайлы немесе жол берілетін деңгейден жоғары қауіптің ұлғаюына әкеп соқпайтын;

      ендірілуі шамадан тыс материалдық-қаржылық шығындарға әкеп соқпайтын (ендіру кезінде ықтимал жеңілдіктер мен артықшылықтарды ескергенде);

      ендіру мерзімдері қолайлы техникалар таңдалады.

      2.2. Техникаларды ең үздік қолжетімді техникаға жатқызу өлшемшарттары

      Экология кодексінің 113-бабының 3-тармағына сәйкес мыналар ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау өлшемшарттары болып табылады:

      1) аз қалдықты технологияны пайдалану;

      2) қауіптілігі неғұрлым аз заттарды пайдалану;

      3) технологиялық процесте түзілетін және пайдаланылатын заттардың, сондай-ақ қалдықтардың қалпына келтірілуі мен рециклингіне қолдануға келетіндей шамада ықпал ету;

      4) өнеркәсіптік деңгейде табысты сыналған процестердің, құрылғылардың және операциялық әдістердің салыстырмалы болуы;

      5) ғылыми білімдегі технологиялық серпілістер мен өзгерістер;

      6) қоршаған ортаға тиісті эмиссиялардың табиғаты, ықпалы мен көлемі;

      7) жаңа және жұмыс істеп тұрған объектілер үшін пайдалануға берілу күні;

      8) ең үздік қолжетімді техниканы ендіруге қажетті мерзімдердің ұзақтығы;

      9) процестерде пайдаланылатын шикізат пен ресурстардың (суды қоса алғанда) тұтынылу деңгейі мен қасиеттері және энергия тиімділігі;

      10) қоршаған ортаға эмиссиялардың жағымсыз әсері мен қоршаған орта үшін тәуекелдерді болғызбау немесе олардың жалпы деңгейін барынша қысқарту қажеттігі;

      11) аварияларды болғызбау және қоршаған ортаға жағымсыз салдарларды барынша азайту қажеттігі;

      12) халықаралық ұйымдар жариялаған ақпарат;

      13) Қазақстан Республикасында немесе одан тыс жерлерде екі және одан көп объектілерде өнеркәсіптік ендіру.

      Көрсетілген өлшемшарттардың үйлесу шарты техниканы ЕҚТ ретінде айқындаған кезде Экология кодексінің қағидаттарының сақталуының қамтамасыз етілуі болып табыладығ бұл шарт ең үздік қолжетімді ретіндегі кандидат болып табылатын әрбір техника үшін мынадай шарттардың сақталуынан көрінеді:

      1) қоршаған ортаға теріс әсердің ең төменгі деңгейі;

      2) оны ендіру мен пайдаланудың экономикалық тиімділігі;

      3) ресурс және энергия үнемдеу әдістерін қолдану;

      4) техниканы ендіру кезеңі;

      5) қоршаған ортаға теріс әсер ететін екі және одан көп объектілерде техниканы өнеркәсіптік ендіру.

      Қоршаған ортаға теріс әсердің ең төменгі деңгейі

      Кандидат-техниканың қоршаған ортаға теріс әсердің ең төменгі деңгейін қамтамасыз етуінің шарттарын белгілеген кезде екі көрсеткіш қаралады:

      технологиялық процестерде пайдаланылатын және (немесе) түзілетін заттардың атмосфера, топырақ, су жүйелері, адам, басқа да тірі организмдер мен тұтас экожүйелер үшін қауіптілігі;

      шығарындылар мен төгінділердің құрамындағы зиянды заттар эмиссиясының теріс әсері мен мәнінің сипаты.

      Технологиялық процестерде пайдаланылатын және (немесе) түзілетін заттардың қауіптілігін айқындаған кезде шығарындылар мен төгінділер құрамындағы зиянды заттар эмиссияларына, олардың көлеміне (салмағына), сондай-ақ қалдықтардың көлемі мен қауіптілік деңгейіне түгендеу жүргізіледі. Технологиялық процестер барысында пайдаланылатын және (немесе) түзілетін зиянды заттардың қауіптілігін бағалаған кезде атмосфераға бөлінетін, су объектілеріне, аралық өнімдерге және қатты қалдықтарға түсетін маркерлік ластаушы заттар белгіленеді.

      Маркерлік заттарды таңдау мына сипаттамалардың белгіленуіне негізделеді:

      зат қарастырылып отырған технологиялық процеске тән;

      зат эмиссияларда үнемі және маңызды концентрацияларда болады;

      зат қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етеді;

      затты айқындау әдісі қолжетімді болып табылады, қалпына келтіріледі және өлшем бірліктерін қамтамасыз ету талаптарына сәйкес келеді;

      маркерлік заттарды айқындау үшін олардың ластаушы заттар шығарындыларының жалпы көлеміндегі ең көп жиынтық үлесі сандық өлшемшарт болып табылады.

      Техниканы ендіру мен пайдаланудың экономикалық тиімділігі

      Экономикалық тиімділікті қамтамасыз ету шарттарын белгілеген кезде техниканы ендіру мен пайдалануға жұмсалатын шығындарды бағалау және шығындар мен пайданы талдау әдісін қолдану арқылы оны ендірудің пайдасын бағалау жүргізіледі. Егер әрқилы техникаларды ендіру оң нәтиже берсе, онда ең үздік "баға/сапа" арақатынасы бар және тиісінше қарастырылып отырған техникалар арасында көрсететін экономикалық көрсеткіштері ең үздік техника тиімділігі ең жоғары техника болып саналады. Бұл талдау әдісі деректерді неғұрлым кеңінен қамтуды талап етеді, мұнда пайда/шығын туралы деректерді ақшалай нысанда ұсыну қиын.

      Технология ендірілгенге "дейін" және одан "кейінгі" ақша ағынының айырмасы нәтижесінде туындайтын инкрементальды ақша ағынына талдау жүргізу кәсіпорындардың көпшілігіне анағұрлым таныс экономикалық талдау жүргізуге мүмкіндік береді.

      Шығын мен пайданы талдау әдісінің баламасы – іс-шаралар құны ең төмен болған кезде белгілі бір экологиялық мақсатқа қол жеткізу үшін анағұрлым қолайлыларын айқындау үшін пайдаланылатын шығындардың тиімділігін талдау. ЕҚТ кандидат-техникаларды олардың экономикалық тиімділігінің артуына қарай саралау алынған экологиялық пайдамен салыстырғанда негізсіз және тым қымбат нұсқаларды алып тастауға мүмкіндік береді.

      Техниканың экономикалық тиімділігі мына формулаға сәйкес анықталады:

      Экономикалық тиімділік = Жылдық шығындар, теңге/Эмиссиялардың қысқаруы, т/жыл.

      Шығындарды есептеу әдіснамасы ендіру мен пайдаланудың экономикалық тиімділігін ескере отырып, құрылысқа, қондырғыға, технологияға немесе процеске арналған күрделі шығындар мен пайдалану шығындары туралы деректерді жинауға және талдауға мүмкіндік беретін алгоритмді белгілейді.

      Бағалаудың негізгі кезеңдері 2.1-суретте көрсетілген.


      2.1-сурет. Техниканы ендіру мен пайдаланудың экономикалық тиімділігін бағалау кезеңдері

      ЕҚТ енгізуге экономикалық талдау жүргізу барысында мыналар қарастырылады:

      а) салыстырмалы техникаларды осыған дейін өнеркәсіптік ауқымда сәтті пайдалану тәжірибесі;

      б) осы техниканы өндіріске ендірумен және пайдаланумен байланысты белгілі авариялар туралы ақпарат;

      в) техникаларды ендіру климатының географиялық факторлары (энергия көздеріне қатысты орналасуы, оның қолжетімділігі, логистикалық тізбектер), сондай-ақ өңірлік физикалық-географиялық және геологиялық жағдайлар мен ерекше қорғалатын табиғи аумақтардың, мәдениет ескерткіштері мен рекреация объектілерінің болуына байланысты технологиялық шектеулер.

      Кандидат-техникаға бағалау жүргізу үшін шығындар құрылымы айқындалып, күрделі шығындар (құрылыстар салуға, жабдықтарды сатып алуға және монтаждауға) және пайдаланушылық шығындар бөлінеді. Пайдалану шығындарында техникалық қызмет көрсету және жөндеу шығындары, энергия жеткізгіштер, материалдар мен көрсетілетін қызметтер, еңбекақы төлеу шығындары бөлінеді.

      Шығындар туралы ақпарат жинау қорытындысы бойынша қарастырылып отырған балама нұсқаларды одан әрі объективті салыстыруды қамтамасыз ету үшін ол өңделеді.

      Техниканы ендіру кезеңі

      Техниканы ендіру уақытын бағалау үшін қоршаған ортаны қорғауды қамтамасыз етуге жататын шығындармен салыстырғанда белгілі бір техниканың өзін-өзі ақтау кезеңі пайдаланылады. Техниканы ендірудің жылдамдығын бағалау жүргізіледі. Бұл ретте техниканы ендіру жылдамдығын төмендегі уақыт ауқымдарында бөлек қарастыру ұсынылады:

      қысқа мерзімді (бірнеше аптадан айларға дейін);

      орта мерзімді (бірнеше айдан бір жылға дейін);

      ұзақ мерзімді (әдетте бірнеше жылды құрайды).

      Жаңғырту уақытын таңдау қолданыстағы жабдықты жоспарлы ауыстыруға негізделеді. ЕҚТ ендіру жылдамдығын (кезеңін) бағалай келе, жаңғыртуға жұмсалатын шекті шығындарды да талдау ұсынылады. Ауқымды инвестициялық күрделі шығындарды немесе өндірістік процестер мен инфрақұрылымның елеулі модификацияларын талап ететін ЕҚТ үшін оларды ендірудің неғұрлым ұзағырақ кезеңдерін көздеу қажет.

      Ресурс және энергия үнемдеу әдістерін қолдану

      Ресурс және энергия үнемдеу әдістерінің қолданылуын талдаған кезде энергия және ресурс үнемдеу саласындағы қолданыстағы нормативтік-құқықтық құжаттардың талаптары мен ережелері ескеріледі. Талдаудың мақсаты энергия мен ресурс үнемдеудің ең үздік көрсеткіштерімен (қарастырылып отырғандардың ішінде) сипатталатын техникаларды белгілеу болып табылады.

      Негізгі ресурстарды тұтыну бойынша техникаларға төмендегілер назарға алына отырып салыстырмалы талдау жүргізіледі:

      а) энергия тұтыну:

      энергия тұтынудың және әртүрлі (негізгі, қосалқы және қызмет көрсететін) технологиялық процестер үшін ортақ деңгей (оны төмендетудің негізгі мүмкіндіктерін бағалай отырып);

      отынды пайдалану түрі мен деңгейі;

      б) су тұтыну:

      су пайдаланылатын технологиялық процестер;

      тұтынудың және технологиялық процестер үшін жалпы көлемі (оны төмендету немесе қайта пайдалану мүмкіндіктерін бағалай отырып);

      судың қолданылу мақсаты (жуу сұйықтығы, хладагент және т.б.);

      суды қайта пайдалану жүйелерінің болуы;

      в) шикізат пен қосалқы материалдарды (реагенттерді және т.б.) қайта пайдалану мүмкіндіктерін бағалай отырып, оларды тұтыну көлемі.

      Салыстырмалы талдаудан кейін технологиялық процесте пайдаланылатын заттардың регенерациясы мен рециклингінің және энергияны рекуперациялаудың мүмкіндігі анықталады.

      Қарастырылып отырған техникаларды салыстырмалы бағалау үшін қолданылатын энергиялық тиімділік пен ресурс үнемдеудің негізгі көрсеткіштері ретінде (жабдықты пайдаланудың регламенттелген жағдайларында) мына көрсеткіштер пайдаланылады – электр энергиясының, жылудың, отынның, судың, әртүрлі материалдардың үлестік шығындары, яғни белгілі бір ресурстың (электр энергиясы, жылу, су, реагент және т. б.) өнімнің немесе көрсетілетін қызметтің бір бірлігіне қатысты нақты шығындары, мысалы, электр энергиясы үшін өнімнің немесе көрсетілетін қызметтің 1 көлеміне кВт-сағ, жылу энергиясы үшін Гкал/өнімнің немесе көрсетілетін қызметтің көлемі, су үшін - м3/өнімнің немесе көрсетілетін қызметтің көлемі т. б. ретінде көрсетіледі.

      Ресурс үнемдеу (яғни энергия мен материалдарды үнемдеу) отын-энергетикалық және басқа да материалдық ресурстарды тиімді (ұтымды) пайдалануға және үнемдеп жұмсауға бағытталған тиісті құқықтық, ұйымдастырушылық, ғылыми, өндірістік, техникалық және экономикалық шараларды іске асыру мүмкіндігі тұрғысынан да бағаланады. Ресурс үнемдеу әлеуеті нақты энергия және ресурс үнемдеу іс-шаралары арқылы іске асырылады, бұларды өндіріс мәдениетін жоғарылатуды, жабдықты пайдаланудың номиналды режимдерін сақтауды, агрегаттарды жүктеудің оңтайлы деңгейін қамтамасыз етуді, отын-энергетика ресурстарының тікелей ысырабын жоюды, баптау және жөндеу-қалпына келтіру жұмыстарын уақтылы орындауды, қайталама энергия ресурстарын пайдалануды (желдету шығарындыларының әлеуеті төмен жылуын кәдеге жаратуды, энергияны регенерациялау және рекуперациялау процестерін қоса алғанда), пайдаланылатын энергетикалық және басқа да ресурстарды есепке алу аспаптарымен жарақтандыруды көздейтін ұйымдастырушылық-техникалық деп және моральдық ескірген өндірістік қуаттарды (өндірістік тораптарды) уақытылы алмастырумен, қазіргі заманғы энергия тиімді және энергия үнемдейтін жабдықтарды енгізумен, қолданыстағы технологиялық процестерді жаңғыртумен және автоматтандырумен байланысты инвестициялық деп бөлуге болады.

      Технологиялық процестің және (немесе) пайдаланылатын жабдықтың энергия ресурстары мен басқа ресурстардың үлестік шығынының азаюына әкелетін өнім немесе көрсетілетін қызмет көлемінің бір бірлігіне кез келген ықтимал өзгеруі, әсіресе зиянды заттардың шығарындылары мен төгінділері төмендейтін болса (немесе қазіргі деңгейде қалса), оның энергиялық тиімділігі мен ресурс үнемдеуінің артуы (осы өзгерудің экономикалық тиімділігі мен технологиялық сенімділігін ескере отырып) ретінде бағаланады.

      3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта пайдаланылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      ЕҚT бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде негізгі технологиялық процестердің сипаттамасы қамтылған. Кейінгі бөлімдерде ЕҚТ бойынша анықтамалық шеңберінде қаралатын өндірістің техникалық ерекшеліктері толығырақ сипатталған.

      3.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      3.1.1. Сары фосфор өндірісі

      Қазіргі заманғы зауыттарда бастапқы шикізат – фосфорит (фракция 10-50 мм), кокс (25-40 мм), кварцит (10-50 мм) қоймаға жеткізіліп, сол жерде қабатталып сақталады. Содан кейін кварцит пен кокс ұсақ заттарды алып тастау және қажетті гранулометриялық құрамның фракциясын шығару үшін кептіріледі, ұсақталады және еленеді. Фосфорит екшеледі және 10 мм-ден астам фракция термиялық дайындыққа жіберіледі, онда су мен карбонаттарды кетіру үшін шахталық-саңылау пештерінде 1470 К кезінде қыздырылады, ал ұсақ заттар кесектеледі. Дайындалған фосфорит, кокс белгілі бір арақатынаста шихта түрінде (7) пеш бункерлеріне жіберіледі (3.1-сурет).




      1 – пеш; 2 – электродтар; 3 – трансформатор; 4 – феррофосфорлы ағынөзек; 5 – қожды ағынөзек; 6 – пеш бункерлері; 7 – тиеу бункері; 8 – электрсүзгіш;

      9 – ыстық конденсация; 10 – суық конденсация; 11 – қойма сыйымдылығы; 12 – "шамға" жіберілетін газ; 13 – тоңазытқыш.

      3.1-сурет. Сары фосфор алудың қағидатты технологиялық схемасы:

      Пешке (1) шихта оның жұмсалуына қарай түседі. Пештен: құрамында газ тәрізді фосфор, кальций мен магний алюмосиликаттарынан тұратын қож және феррофосфор бар пеш газы шығарылады. Пеш газдары электрсүзгілерде тозаңнан тазартылады (8), конденсацияланады – конденсацияның екі сатысы, ыстық (9) және суық (10), және таза түрінде (99,7%) алынады. Фосфор алынғаннан кейін пеш газы "шамда" жағылады.

      Осылайша, электротермия әдісі құрамында 7-10 % фосфор бар жұтаң фосфат шикізатынан жоғары концентрацияланған жартылай өнім алуға мүмкіндік береді, оны сол жерде өңдеуге немесе фосфор өнімдерінің әрқилы түрлерін өндіруге мамандандырылған басқа кәсіпорындарға жеткізуге болады.

      Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялық күйдіру

      "ЖЖФЗ" ЖШС-да әлемдік практикада түңғыш рет РКЗ-80Ф кен-термиялық пештерінде агломерацияланған фосфорит ұсақ кенінен сары фосфор алу технологиясы енгізілді. Бұрын үйіндіге әкетілетін фосфат шикізатының ұсақ кенін пайдалану жымдастыру ауданы 312 шаршы метр болатын АКМ-312М агломерациялық машиналарында агломерация әдісімен фосфат ұсақ кенін кесектеудің тиімді технологиясының әзірленуімен байланысты.

      Фосфорит агломератын алу процесі келесі кезеңдерден тұрады:

      Агломерациялық шихта жасау:

      агломерациялық шихта жасау;

      шихтаны бастапқы араластыру;

      шихтаны түзету және жентектеу;

      коттрель қоймалжыңын шихтаны жентектеуге жіберу;

      шихтаны агломерат-доңкүйік алу арқылы жымдастыру;

      ыстық агломератты ұсақтау;

      ұсақталған агломератты салқындату;

      салқындатылған агломератты жете ұсақтау;

      дайын агломератты суық қайтарманы, "төсемді", жарамды агломератты бөлу арқылы сұрыптау.

      Қосалқы операциялар – бұл батарея циклондарында және электрсүзгілерде тұтып алынған тозаңды қайтару.

      Процестің технологиялық кезеңдеріне сәйкес агломерация кешенінің құрамына мынадай объектілер кіреді:

      1) шихталау бөлімшесі;

      2) бастапқы араластыру бөлімшесі;

      3) шихтаны түзету және жентектеу, жымдастыру; ыстық агломератты ұсақтау, агломератты салқындату, салқындатылған агломератты жете ұсақтау учаскелерін қамтитын агломерация бөлімшесі;

      4) агломератты екшеу бөлімшесі;

      5) тозаң-газ тұтқыш қондырғылар бөлімшесі;

      6) гидротозаңсыздандыру бөлімшесі.

      Агломерат өндіру цехында шикізат материалдарынан шихта жасалады және АКМ-7-312 агломерациялық машиналарында шикізатты жымдастыру жүргізіледі, алынған агломерат кейіннен ұсақталып, суытылады және сұрыпталады. Дайын агломерат сары фосфор өндіру цехына беріледі (3.2-сурет).



      3.2-сурет. Фосфоритті ұсақ кеннен агломератты жымдастыру процесі


      Кесек фосфориттерді өңдеу үшін жобаланған фосфор кәсіпорындарында аз ғана мөлшердегі фосфорит ұсақ кенін кәдеге жарату қарастырылған. Бұл ретте жер қойнауынан фосфат шикізатын өндіру, тасымалдау кезінде түзілетін және кесек кен өндірісінде еленген ұсақ фракциялар фосфор алуға жарамсыз және үйінділерге жиналады.

      Деректер [17] бойынша кеніштердегі фосфоритті ұсақ кен фракциясының шығымы 35-44 %-ды құрайды. Осыған байланысты Қаратау кеніштерінде өндірілетін фосфат шикізатының ұсақ фракцияларын фосфордың электртермиясына тарту оның ресурстарын неғұрлым толық әрі ұтымды пайдалану мақсатында маңызды халық шаруашылығы міндеті болып табылады. Бұл мәселені шешу шикізатты термиялық дайындаудың қолданыстағы тәсілдерін жетілдірумен және фосфор алудың жаңа әдістерінің әзірленуімен байланысты.

      "ЖЖФЗ" ЖШС-да фосфор өндірісі басқа зауыттардан ерекшеленеді, агломерациялық отын ретінде қымбат коксты пайдалану арқылы фосфоритті ұсақ кенді жымдастыра отырып алынған агломератта жұмыс істейді.

      Тауарлық кесекті кен өндіру процесінде кеніштерде еленген және оны зауыттарда бақылап екшеу кезінде бөлінген фосфат шикізатының ұсақ фракциялары, сондай-ақ құрамында фосфор бар ұсақ және тозаң тәрізді қалдықтар бөлшектер мөлшерінің шағын болуына байланысты фосфор пештерінде тікелей пайдалануға жарамсыз. Шихта бағанының қажетті газ өткізгіштігін қамтамасыз ету және оның фосфор пешінде жымдасу ықтималдығын азайту үшін олар алдын ала түйірлерінің мөлшері кемінде 5-10 мм кесек материалға айналдырылуға тиіс. Жентектелген өнім мейлінше механикалық берік болуға тиіс, фосфор цехтарына тасымалдаған кезде, балқыту барысында пешке жүктеген кезде ұсақ кен түзбеуге, сондай-ақ қалпына келтірілуі жақсы болуға тиіс. Онда зиянды қоспалар: ылғал, карбонаттар, шайырлы заттар және т. б. болмауы керек.

      Агломерация үшін механикалық беріктігін арттыру үшін кокс немесе кокс ұсақ кені қажет. Коксты алмастырғыш ретінде мұнай шламы, коттрель тозаңы, фосфат-кремнийлі тақтатас, мұнай қалдықтарынан алынған мұнай коксы, мұнай битуминозды жыныстары сияқты қалдықтарды қосуға болады.

      Байланыстырушы ретінде коттрель тозаңы, фосфат-кремнийлі тақтатастар қолданылады. Фосфат шикізатымен салыстырғанда фосфат-кремнийлі тақтатастардың балқу температурасы төмен болуына байланысты жымдастыру температурасын төмендетеді.

      Жылу энергиясының көзін тікелей түйіршіктердің ішіне беру есебінен құрамында кокс ұсақ кені мен фосфат-кремнийлі тақтатастар бар пеллеттелген жоғары сапалы фосфат шикізатын алу жөніндегі технологиялық шешімдер әзірленді.

      Шекемтастарды кейіннен күйдіре отырып, жентектеу процесін пайдалану жентектеудің басқа тәсілдерінің тиімділігі анағұрлым аз болатын жұқа дисперсті кен материалдары үшін өте қолайлы. Бұл әдісті бөлшектердің мөлшері 10-0 мм болатын Қаратау фосфоритті ұсақ кенін жентектеу үшін қолдану технологиялық схемаға қосымша қымбат тұратын дайындық операциясын – жұқалап ұсақтауды қосуды талап еткен болар еді, бұл жентектелген өнімнің айтарлықтай қымбаттауымен байланысты. Осыған сүйене отырып, фосфоритті ұсақ кенді "ЖЖФЗ" ЖШС-да фосфор өндірісіне тарту мақсатында жентектеу үшін агломерация нұсқасы қабылданды.

      Жентектеудің барлық белгілі тәсілдерінің ішінде Қаратау фосфоритті ұсақ кенін желтартқыш торда жымдастыру жолымен агломерация нұсқасы ол үшін неғұрлым орынды деп танылды.

      Агломерациялық отынға қойылатын талаптарға кокс ұсақ кені барынша сай келеді. Алайда оның тапшы болуына байланысты біздің елімізде де, шет елдерде де кендер мен концентраттарды агломерациялау процесіне жарамды отынның басқа түрлерін іздестіру бойынша ауқымды зерттеулер жүргізілуде. Фосфорит агломератын өндіруде де бұл мәселе өткір тұр.

      Агломерациялық отын жылу беру шарттарына сәйкес келетін белгілі бір реакциялық қабілетке ие болуға тиіс. Реакциялық қабілеті тым төмен болса, жану баяу өтіп, отын толық жанып кетпейді. Реакциялық қабілеті тым жоғары болса, жану жылдамдығы жылу беру жылдамдығынан жоғары болады. Кокс алмастырғыш ретінде антрацит, тас көмір, мұнай коксы, қоңыр көмірден алынған жартылай кокс, шымтезек коксы және отынның басқа да түрлері сыналады. Кокс ұсақ кенінің бір бөлігін антрацитпен алмасстыру мәселесі ең көп зерттелген. Кокспен салыстырғанда антрациттің реакциялық қабілетінің төмен болуы тік жымдастыру жылдамдығының және агломерациялық машиналар өнімділігінің төмендеуіне әкеледі, әсіресе жұқа ұсақталған концентраттардың агломерациясы кезінде. Деректер бойынша концентрат агломерациясы кезінде коксикпен қоспадағы антрациттің ең жоғары үлесі 25-30 %-дан аспауға, ал оның құрамында күлдің болуы 15 %-дан жоғары болмауға тиіс.

      Осылайша, шикізатқа қойылатын талаптардың екі тобы бар:

      кеніште бастапқы материалдарды өндіру және дайындау процесінде қамтамасыз етілуге тиіс дайындау сатысына түсетін шикізатқа қойылатын талаптар;

      шикізатты дайындау цехтарының сенімді жұмысы арқылы қамтамасыз етілуге тиіс пешке түсетін шикізатқа қойылатын талаптар.

      Дайындау сатысына түсетін шикізатқа қойылатын талаптар:

      нысаналы өнімнің құрамын қамтамасыз ету;

      берілген гранулометриялық құрамды қамтамасыз ету;

      химиялық және минералогиялық біртектіліктің берілген дәрежесін қамтамасыз ету;

      зиянды және пайдалы қоспалардың берілген мөлшерін қамтамасыз ету.

      Пешке түсетін шикізатқа қойылатын талаптар жоғарыда көрсетілгендерден басқа:

      Н2О және карбонаттардың болуын технологиялық рұқсат етілген нормалармен шектеу;

      шағын және ірі кластардың болуын шектеу;

      тасымалдау, бункерлеу және балқыту процесінде түйіршіктеу құрамының сақталуын қамтамасыз ететін кесектердің қажетті беріктігі.

      Дайындалған шихтаны жымдастыру агломерат өндірісінің негізгі кезеңі болып табылады.



      3.3-сурет. Фосфоритті ұсақ кен агломерациясының технологиялық схемасы

      Шихтаны жымдастыру шихта қабаты арқылы ауаны сорып алып, агломашинаның қозғалмалы желтартқыш торында жүзеге асырылады. Процестің жоғары температурасына (1623 К дейін) аглошихта құрамына кіретін қатты отынның (кокс ұсақ кені, антрацит, графит және құрамында көмір бар басқа да шикізат) жануы есебінен қол жеткізіледі.

      Қабат бетіндегі кокс ұсақ кенін (кокс, антрацит, графит және құрамында көмір бар басқа да шикізат) тұтануы табиғи (СН4) және пеш (СО) газымен жұмыс істейтін үш қозғалтқышты жанарғылармен жабдықталған көрікте жүреді. Жымдастырылатын шихтаның агломашинаның жүк түсіретін бөлігіне қозғалу шамасына қарай шихтаның беткі қабатынан басталған от біртіндеп материалдың бүкіл қалыңдығы арқылы өтіп, желтартқыш торда аяқталады. Қабаттағы қатты отынның тұтануы Т = 973 К температурада жүреді. Шихтаның қатты отыны тұтастай дерлік жанады, ал ұсақ кен балқып, жымдасады да кеуекті "доңкүйік" түзеді, ол ұсақталғаннан кейін жентектелген өнім – агломерат береді.

      Қатты отынның көміртегін тотықтыру үшін қажетті ауаны сорып алу агломерациялық газдардың трактісіне орнатылған эксгаустерлермен жүзеге асырылады.

      Шихтаның жымдастырылатын қабатын биіктігі бойынша шартты түрде келесі аймақтарға бөлуге болады: дайын агломерат аймағы, балқыту аймағы, қарқынды қыздыру аймағы, кептіру аймағы, дымқылдандыру аймағы, бастапқы шихта аймағы және "төсем".

      Қабаттың қалыңдығы арқылы балқу аймағының қозғалу жылдамдығы тік жымдастыру жылдамдығы деп аталады және (12-14)·10-3 м/мин құрайды. Ол негізінен түтін газдарын сүзгілеу жылдамдығымен, шихта материалдарының жылу-физикалық қасиеттерімен және отынның жану шарттарымен айқындалады.

      Негізгі физика-химиялық өзгерістер балқыту және қарқынды қыздыру аймағында жүреді. Осы процестерде пайда болатын химиялық қосылыстар агломераттың соңғы құрамы ретінде анықталады.

      Көміртек қостотығы (СО2) кокс ұсақ кенінің (кокс, антрацит, графит және құрамында көмір бар басқа да шикізат) жанып кетуі есебінен де, 95 %-ға жететін фосфориттің декарбонизациясы салдарынан да түзіледі. Декарбонизацияның толыққанды болуы агломераттың сапа көрсеткіштерінің бірі болып табылады, өйткені фосфор пештерінде декарбонизацияланған шикізатты қолдану электр энергиясының шығысын азайтады, пеш газдарының мөлшерін азайтады және фосфор сапасының жақсаруына септігін тигізеді.

      Агломерациялық газдардың көміртегі тотығымен ластануы қатты отынның толық жанбауының салдарынан орын алады. Шихтаның құрамындағы ылғал аглогаздарға айналатын НF және SiF4 түзетін кен құрамындағы фторапатиттің пирогидролизі процесінің жүруіне әкеледі. Газ фазасы жымдастыру кезінде түзілетін Р2О5 және РН3 фосфор қосылыстарының болуымен де ластанған.

      Фосфоритті күкіртсіздендіру процестерінің нәтижесінде аглогаздардың құрамына ЅО2 және ЅО3 кіреді.

      Құрамында химиялық зиянды заттар мен тозаң бар аглогаздар атмосфераға шығарылар алдында аглогаздарды құрғақ және дымқыл тазарту қондырғысында тазартылады.

      Агломерациялық машина қаңқадан, жымдастыру арбаларынан, жетектерден, шихта қоректендіргіштерінен және "төсемнен", тұтандырғыш көріктен, вакуум-камералардан және майлау жүйесінен тұратын жылжымалы таспа болып табылады.

      Жымдастыру арбасы (паллета) – төрт тірек-роликке монтаждалған, бүйірінде жақтаулары бар болат рама, оның ішінде желтартқыш торлар салынған.

      Ылғалданған шихта жентектегіштен агломашина шихтасының құйғыш- бункерлерінің біріне шихтаны құйғыш-бункерлердің енімен біркелкі үлестіретін шөрнекті таратқышпен тиеледі.

      Аглошихтаны жүктеу алдында агломашина паллеталарына алдымен "төсем" қабаты – (8-13)·10-3 м фракция агломераты төселеді, ол шихтаның желтартқыш тор саңылаулары арқылы шашылуына кедергі жасайды, желтартқыштарды жоғары температуралардың әсерінен қорғайды және шихтаның желтартқыштарға "жабысып қалуын" жоққа шығарады. "Төсем" бункерден таспалы конвейермен беріледі, ол агломашинаның қабылдау құйғышына түседі де "төсем" одан желтартқыш торға жүктеледі.

      Құйғыш-бункерден шихта барабанды қоректендіргішпен еңіс науаға аударылады, одан жымдастыру арбаларына салынады. Шихта қабатының биіктігі шибердің позициясымен реттеледі.

      Тұтануды жақсарту үшін жымдастыру арбаларындағы шихта нығыздалады, тегістеледі және арнайы құралмен пішінделеді, содан кейін шихтаның үстіңгі қабатында кокс ұсақ кенін (кокс, антрацит, графит және құрамында көмір бар басқа да шикізат) тұтатуға арналған көрікке түседі.

      Көрік агломашинада шихта қоректендіргіштерінен кейін жымдастыру арбалары таспасынан жоғары орналасқан және ішінен отқа төзімді кірпішпен шегенделген дәнекерленген металл конструкция болып табылады.

      Көрік үш секцияға бөлінген. Көріктің бүйір қабырғаларында I және III секцияларда 4 оттықтан, II секцияда 6 оттық орнатылған.

      Бірінші секция шихтаны тұтатуға арналған, қалған секциялар келесі қабаттарды тұтатуға және жымдастыру процесін тұрақтандыруға қажет қосымша жылу беруге арналған.

      Секцияларда табиғи газбен және пеш газымен жұмыс істейтін турбулентті үш қозғалтқышты жанарғылар орнатылған. Жану үшін ауа желдеткішпен беріледі. Көрік секцияларына табиғи газ беру цехаралық газ құбырынан газ қысымын жанарғылар алдында қажетті мөлшерге дейін төмендетуге және қысымды автоматты түрде тұрақты етіп ұстап тұруға арналған газ реттегіш қондырғылар (ГРҚ) арқылы жүзеге асырылады.

      Пеш газын көрік секциясына беру пеш цехының цехаралық газ құбырынан агломашина көрігінің жанарғысына дейін жүзеге асырылады.

      Пеш газын кәдеге жаратудың технологиялық процесі пеш газын табиғи газбен қосып отын ретінде және агломашинаның тұтандырғыш көріктерінде жеке пайдалануды көздейді және бұдан басқа, атмосфераға зиянды шығарындыларды (РН3, Р2О5, SO2 және т.б.) төмендетуге ықпал етеді.

      Кен-термиялық пештерде фосфориттерді көміртекпен қалпына келтірген кезде сары фосфор өндірісінде түзілетін пеш газы тозаңнан арылтылғаннан және фосфорды конденсациялағаннан кейін оның құрамында 80 %-ға дейін көміртегі тотығы (СО) болады. Агломерация цехына жөнелтілетін пеш газының температурасы 35°С-тан аспауға тиіс, оның құрамындағы элементарлық фосфордың құрамы 0,2 г/нм3 аспауға тиіс. Пеш газының құрамында фосфордың болуы газ температурасына байланысты, сондықтан жобада пеш газының температурасы 35°С-тан жоғары болған кезде газ үрлегіштің жұмысын блоктау көзделеді, газ үрлегіш автоматты түрде ажыратылады және пеш газы шамға жіберіледі. ПГКЖ жүйесін тоқтағаннан кейін авариялардың алдын алу үшін бүкіл жүйені үрлеуге азот беру қарастырылған. "Пеш газын кәдеге жарату жүйесін" қауіпсіз пайдалану пеш газының құрамындағы фосфордың регламенттік болуының 0,2 г/м3 аспауын қамтамасыз ететін конденсациялық судың "Салқындату жүйесін" бір мезгілде пайдалану шартымен ғана мүмкін болады.

      Қалпына келтіру процесі

      Сары фосфор "ЖЖФЗ" ЖШС цехында РКЗ-80 типті кен-термиялық пештерде электрмен бірден булау әдісімен өндіріледі. Ол үшін 1623-1773І темературасында қалпына келтіріп балқытуға жіберілетін шихта жасалады. Балқыту нәтижесінде фосфор газбен бірге тозаңнан тазартуға және конденсациялауға жіберіледі, ал феррофосфор мен қож тиісті шығарықтардан ағызылады. Феррофосфор қоймаға жіберіледі, ал түйіршіктелгеннен кейін қож думпкарларға жіберіледі [16, 19].

      Фосфорды қалпына келтіру – келесі теңдеумен сипатталатын эндотермиялық процесс:

      Са3(РО 4)2 + 5С + SiО2→ Р2 +5СО + 3СаО·SiО 2–88,191 Дж/моль (3.1)

      Электрмен бірден булау процесінде фосфат шикізатында қоспалардың болуына байланысты жағымсыз реакциялар жүреді.

      Агломерат, кремнийлі шикізат, кокс құрамындағы темір оксидтері фосфор буларымен қосылып, феррофосфор түзетін қарапайым темірге дейін азаяды:

      Fe2O3+3С →2Fе + 3СО                        (3.2)

      4fe + P 2 → 2Fe 2p                        (3.3)

      Қожға қарағанда үлес салмағы үлкен феррофосфор пештің астына жиналады.

      Карбонаттар көміртегі қостотығын қалыптастырып ыдырайды, ол ішінара көміртегі тотығына дейінгі күйге келеді:

      СаСО3 → СаО + СО2                              (3.4)

      СО2 + С → 2СО                              (3.5)

      СО2 және СО пеш газына өтеді.

      Кремний қостотығының бір бөлігі қарапайым кремнийге дейін азаяды және феррофосфорға өтеді:

      ЅіО2 + 2 С → Si + 2СО                        (3.6)

      Фосфорит құрамындағы фторлы қосылыстар негізінен қожға айналады, қалған бөлігі кремний қостотығымен әрекеттесіп, төрт фторлы кремний түзеді, ол пеш газдарымен бірге кетеді:

      2СаF 2+ SiО2 → 2СаО+ SiF4                        (3.7)

      Шихтадағы судың бір бөлігі сутегіге дейінгі күйге келтіріледі, ол ішінара фосформен әрекеттесіп, пеш газдарымен бірге шығатын фосфин PH3 түзеді:

      Н2О+С → СО+ Н2Р4+6Н2→ 4 РН3                  (3.8)

      Сутектің бір бөлігі күкіртпен әрекеттесіп, күкіртсутек түзеді, ол да пеш газына айналады.

      Фосфор пешіне берілетін шихта компоненттерінің жоғары ылғалдылығы пеш газының құрамындағы сутектің ұлғаюына, фосфордың ысырап болуына, пеш газдары көлемінің ұлғаюына және электр энергиясының қосымша тұтынылуына әкеледі. Процесс температурасында көтерілетін сілтілі металл тотықтарының бір бөлігі де пеш газына айналады. Құрамында фосфор бар пеш газдарының көтерілген кремний қышқылымен және оның қосылыстарымен барынша аз ластануына ұмтылу қажет, өйткені соңғысы фосфор шламының түзілуіне ықпал етіп, газды тозаңнан тазартуды қиындатады. Бұл балқу температурасы салыстырмалы түрде төмен, қышқылдық модулі 0,85 – 0,95 болатын негізгі қождарда жұмыс істеу арқылы қамтамасыз етіледі. Фосфор бу түрінде алынады және пештен пеш газының құрамында шығарылады. Пештен шығатын пеш газының құрамында шамамен 85 % көміртегі тотығы, 5-7 % фосфор, СО2,SiF4,РН3, Н2S, N2 газ тәрізді қоспалар және бастапқы шикізат тозаңы бар. Пештегі ауаның саңылаудан шығып кетуіне жол бермеу үшін 500 Па (50 мм су б.) дейінгі артық қысым сақталады. Пеш газының шығуы үшін пештің қақпағында екі тесік бар, олар тозаң тазартуға және фосфорды конденсациялауға арналған екі тармаққа сай келеді.

      Сары фосфор өндіруге арналған пеш құрылысы

      Ресей мен Қазақстанда фосфор өндіру үшін РКЗ-48, РКЗ-72, РКЗ-80 типті кен-термиялық пештер қолданылады (пештің индексі кен-термиялық, дөңгелек, жабық дегенді білдіреді, олардан кейін мегавольтампермен электр қуаты көрсетіледі). Бұл үш фазалы дөңгелек пештер (3.4-сурет) келесі негізгі элементтерден тұрады: пештің қаптамасы, шегенделуі, электродтарды іліп қою мен жылжыту жүйесі және шихта беру тракті.



      1 – электрод, 2 – шикізаты бар бункерлер, 3 – газ жолы, 4 – қожды ағынөзек, 5 – пеш корпусы

      3.4-сурет. Фосфор пеші

      Пештің күмбезі отқа төзімді бетонмен шегенделген және майішпек тығыздағыштары бар электродтар үшін, сондай-ақ шихтаның ағуы үшін және пештен арнайы конструкциялы газ тойтарғышпен ажыратуға болатын газ жолы үшін тесіктері бар.

      "ЖЖФЗ" ЖШС-да пайдаланылатын РКЗ-80Ф пешінің ваннасы ішкі диаметрі 8500 мм болатын цилиндрлік көміртекті блоктардан жасалған. Қаптамасы дәнекерленген, цилиндр тәрізді, қалыңдығы 25 мм болаттан жасалған, қатты қабырғалармен және белдіктерімен күшейтілген. Пеш ваннасының тереңдігі 4100 мм. Күмбездің үстіндегі ванна магнитті емес материалдан жасалған қақпақпен жабылады. Қақпақ үш секциядан құрастырылады, секциялардың арасында және секциялар мен қаптаманың арасында электроқшаулағыш бар. Фосфор пешінде сумен салқындатылатын екі қож ағынөзегі және феррофосфорды шығаруға арналған екі саңылауы бар бір ағынөзек бар. Қожды шығаруға арналған саңылаулар пеш едені деңгейінен 450 мм жоғары, феррофосфорды шығаруға арналған саңылаулар – 50 мм жоғары орналасқан. Пештің электродтарына бір фазалы үш трансформатордан кернеу беріледі. Электр тогы қыздыруға, пештегі шихтаны ерітуге және фосфорды қалпына келтіру процесін ұстап тұруға пайдаланылады. Электродтар реакциялық (өткізгіш) аймаққа электр тогын жеткізу үшін қолданылады. Электродтар жұмыс процесінде азаяды, сондықтан оларды ұлғайтып тұру қажет. Өздігінен жымдасатын электрод металл қабық – қаптамадан тұрады, ол электрод массасымен жоғарыдан толтырылады. Өздігінен жымдасатын электродтарды толтыру үшін тауарлық электрод массасы немесе өзіндік өндіріс массасы пайдаланылады.

      Фосфор пеші – температура өрісі күрделі химиялық реактор. Бастапқы компоненттер пешке 0-20°C температурамен түседі, реакция өнімдері – балқытпалар мен газдар – пештен тиісінше 1400-1500 және 500°C температурамен шығарылады. Электрод бүйірі балқымамен жанасатын аймақта температура 2000°C-тан жоғары болуы мүмкін. Температура интервалының мұндай үлкен болуы пеш кеңістігінің біртекті болмауынан туындайды. Суық бастапқы шихта – фосфорит, кварцит және кокс түсетін жоғарғы деңгейлерде химиялық реагенттер қатты; одан кейін шихта төмендеген сайын температура көтеріледі, шихтаның тез балқитын компоненттері ериді, сұйық фаза пайда болады. Ең жоғары температура аймағы электродтың бүйірінде орналасқан. Мұнда кокс қана қатты күйде қалады, шихтаның қалған элементтері еріп кетеді. Жылу энергиясын бөлу қатты материал – шихта мен сұйық балқыма арқылы ғана емес, сонымен қатар процестің белгілі бір кезеңінде әрдайым болатын электр доғасы арқылы да жүзеге асырылады. Электр энергиясын жылу энергиясына түрлендіру ерекшеліктері, ең алдымен, пеште жүретін реакциялардың сипатына әсер етеді. Мұның бәрі пештің жұмыс параметрлеріне байланысты энергияның таралу мөлшерін анықтау міндетін айрықша күрделендіре түседі, ол реакциялық көлемде өзара қатаң байланысты көптеген физикалық, химиялық және физика-химиялық факторларды ескеруді қажет етеді.

      Сонымен қатар пештің әртекті реакциялық кеңістігінде ортақ заңдылықтар әрекет ететін аймақтарды бөлуге болады. Бұл аймақтарды температуралық, концентрациялық және басқа да реакциялар әртекті болса да, процестердің сипаты бірдей тәуелсіз аймақтар ретінде қарастыруға болады. Осындай әр аймақтың көлемінде өздерінің функционалдық байланыстары жұмыс істейді, бұл оларды математикалық сипаттау және оларда өтетін процестерді модельдеу міндеттерін айтарлықтай жеңілдетеді.

      Пеш газын тазарту

      Сары фосфордың көтерілу процесінде пеште құрамында фосфор бар газ түзіледі. Ең дұрысы, егер пеште ешқандай жағымсыз реакциялар болмаса, онда пеш газының химиялық құрамы 83,4 % көміртегі тотығынан (СО) және 16,6 % фосфор буынан тұрған болар еді. Іс жүзінде Қаратау және Жаңатас кен орындарының фосфориттерінде қоспалар мөлшерінің көп болуына және пеште жүретін реакциялардың алуан түрлі болуына байланысты пеш газының құрамы өте күрделі. Реакция процесінде газ тәрізді өнімдердің түзілуінен басқа шихта компоненттерінің ұсақ бөлшектерінің тікелей тозаңмен шығып кетуі орын алады. Пеш күмбезінің астындағы температура жоғарылаған сайын тозаң шығу процесі күшейеді, өйткені газ жылдамдығы артады. Пеште су қатысатын жағымсыз реакциялар нәтижесінде сутегі, күкіртсутек, көгерткіш қышқыл, фосфин түзіледі. Кремний қостотығының фторидтермен реакциясы бойынша төрт фторлы кремний түзіледі. Жоғары температуралар аймағында сілтілі металдар (K және Na) тотықтарға дейінгі күйге келеді және газ түрінде шығарылады. Төмен температура аймақтарында (электрсүзгілерде) олар ұсақ дисперсті тозаң түрінде конденсацияланады.

      Пеш газындағы тозаң мөлшері (3.1-кесте) өте кең ауқымдағы мәндерде ауытқиды және негізінен келесі себептерге байланысты:

      кремнийдің, сілтілік металдардың және шихтаның басқа ұшпа құрамдастарының қалпына келуі, булануы және кейіннен конденсациялануы,

      шихтада фосфорды тотықтыратын қоспалардың: оттегі, көміртек қостотығы, су және т.б. болуы;

      шихтаның газ өткізгіштігінің нашар болуы, соның нәтижесінде пеш газы ол арқылы арналармен өтеді, газды салқындату және оны тозаңнан тазарту процестері толық көлемде жүрмейді.

      Бірінші себеп негізінен шихтаның берілген құрамына – цех технологы белгілеген "шихталауға" байланысты.

      Екінші себеп негізінен фосфордың көтерілу процесіне шикізатты жеткізуге – қыздыру және декарбонизация дәрежесіне байланысты.

      Үшінші себеп пешке түсетін шикізаттың мөлшеріне байланысты.

      3.1-кесте. Пештен шығатын пеш газының шамамен алынған құрамы

Р/с
№

Компонент

Құрамы, көлемдік %

1

2

3

1

CO

65 - 80

2

P4

6 – 10

3

N2

7 – 10

4

H2

1 – 6

5

CO2

0,1 – 1,0

6

H2S

0,5

7

O2

0,5

8

PH3

0,2

9

SiF4

0,05

      Пеш газын тозаңнан тазарту үшін ЭВТ-2-5,5-20Ф-01 типті электр сүзгілері пайдаланылады (тік, фосфорлы, екі өрісті электр сүзгі). Сүзгінің белсенді қимасының ауданы – 20 м2, шөктіруші электродтардың саны (S-тәрізді деп аталатын) – екі өрісте 476 дана, өрістің белсенді ұзындығы – 5740 мм, тәждік электродтардың саны (ара тәрізді) – екі өрісте 916 дана.

      Іркіліссіз жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін әр пешке қатар жұмыс істей алатын екі электрсүзгі және конденсация жүйесі орнатылған.

      Электрсүзгінің жұмыс істеу қағидаты активті аймақтағы газды тәжді разрядпен иондауға негізделген. Тәжді разряд тәждеуші және шөктіруші электродтар арасында электр өрісі пайда болған кезде туындайды. Тозаң бөлшектері иондарды тұтып қалады, электр зарядын алады және қарама-қарсы заряды бар электродқа қарай жылжиды. Тозаң бөлшектерінің басым бөлігі теріс заряд алады, сондықтан олар оң заряды бар шөктіруші электродтарға қарай жылжиды. Электродтарға жеткенде тозаң бөлшектері электродтарға қонып, зарядын жоғалтады, содан кейін сүзгінің түбіне шайқалып түседі.

      Тозаң сүзгінің түбінен қырғыш механизмдермен шахтаға жіберіледі.

      Шахталар арқылы тозаң коттрель қоймалжыңының күбілеріне түседі, онда араластырғыштардың сумен араластыруының және коттрель қоймалжыңының күбілері мен шахталар арасындағы циркуляцияның көмегімен біртекті суспензия – коттрель қоймалжыңы түзіледі.

      Тозаңнан ішінара тазартылған пеш газы (тозаңнын көп бөлігі бірінші өріске түседі) бірінші өрістен өтіп, көлбеу газ жолы арқылы екінші өріске түседі, онда ол тозаңнан жете тазартылады. Пештен шығу жолында 80 г/м3 аспайтын тозаң араласқан пеш газын тазартудың жобалық дәрежесі 98-ден 99 %-ға дейін.

      Ара тәрізді тәждеуші электродтар әр өрісте электрсүзгінің қақпағында орналасқан және төрт тірек оқшаулағышқа тірелетін арнайы конструкцияға ілінген. Жоғары кернеу 250 – 300°C дейін қыздырылған азот берілетін өтпелі оқшаулағыштар арқылы беріледі. Кернеу үнемі беріліп тұралы. Тәждеуші электродтарды тозаңнан жақсырақ арылту үшін оларды шайқау механизмі қарастырылған.

      S-тәрізді шөктіргіш электродтар арнайы конструкцияның көмегімен электрсүзгі корпусына тіреледі, олар сол арқылы жерге тұйықталады. Оларды тозаңнан арылту үшін соққылау механизмі қарастырылған.

      Пештен құрамында фосфор бар газ тозаңнан тазарту жүйесіне түседі, ол қатар орнатылған екі электрсүзгіден тұрады.

      Пештердің технологиялық желілерінің құрамында ЭВТ-2-5,5-20Ф-01 типті электрсүзгілер орнатылған. Әрбір электрсүзгі газ құбырымен жалғанған және жылытушы сауытпен жабдықталған ортақ корпусқа бекітілген дәйектілікпен орналасқан екі өрістен тұрады. Бірінші өріс фосфор пешімен газ құбырымен, екіншісі конденсация қондырғысының газ құбырымен байланысады. Электрсүзгіні пешпен қосатын газ құбыры оған тозаң толып қалуына жол бермеу үшін шнекпен жабдықталған. Электрсүзгіні пештен және конденсация қондырғысынан газ тойтарғыштар мен тығындардың көмегімен ажыратылады. Фосфор пешінен шығатын, құрамында фосфор бар газ бастапқыда 1-ші өрістің белсенді аймағына түсіп, сол жерде тозаңның басым бөлігінен арылтылады.

      Содан кейін ол көлбеу газ құбыры арқылы 2-ші өріске түседі, онда тозаңның ұсақ бөлшектерінен арылтылған соң электрсүзгіден шығып, конденсацияға түседі. Бастапқы тозаңдану 0,08 кг/м3 (80 г/м3) аспайтын болса, электрсүзгілердегі газ тазарту дәрежесі 98 – 99 %. ЭВТ-2-5,5-20Ф-01 20 м2 электрсүзгісінің белсенді қимасының ауданы 20 м2. Бұл сүзгіде S-тәрізді шөктіргіш электродтар және ара тәрізді тәждер бар.

      Тәздеуші электродтар жүйесі электрсүзгінің қақпағында орналасқан және жоғары вольтты төрт оқшаулағышқа тірелетін тірек конструкциясына ілінген. Электрсүзгінің корпусы арқылы аспа құбырының өту жолының герметикалы болуы үшін және оны корпустан оқшаулау үшін құрғақ кірістер қолданылады, олардың астына құрамында фосфор бар заттардың конденсациялануын болғызбау үшін 553-623 К (280-350°С) дейін қыздырылған азот беріледі. Электр калориферлерде азотты қыздыру режимін басқаруды РНА-1 азотты қыздыру режимін реттеудің автоматты жүйесі жүзеге асырады.

      Шөктіргіш және тәждеуші электродтар жүйесі электрсүзгілердің белсенді бөлігі болып табылады. Күшейткіш-түзеткіш агрегаттардан түзетілген жоғары кернеулі ток тәждеуші электродтарға (корпустан оқшауланған) беріледі. шөктіргіш электродтар корпус арқылы жерге тұйықталады.

      Электродтарды тозаңнан арылту үшін тәждеуші электродтарға арналған сілкілеу механизмдері бар. Сілкігенде тозаң электрсүзгінің тиісті өрісінің түбіне түседі.

      Электрсүзгінің түбіне орнатылған қырғыш механизмнің көмегімен электрсүзгіде тұтып алынған тозаң (коттрель тозаңы) тік шахталар арқылы коттрель қоймалжыңы күбісіне іркіліссіз түсіріледі.

      Коттрель қоймалжыңын дайындау – ауық-ауық жүргізілетін процесс. Коттрель қоймалжыңының дайын бөлігі сорып алынғаннан кейін күбіге су толтырылады, су күбіден сорғымен беріледі. Күбіге түсетін коттрель тозаңы күбіге монтаждалған араластырғыштың көмегімен сумен араластырылады. Суспензияны қосымша араластыруға оның сорғылардың көмегімен үздіксіз циркуляциясының арқасында қол жеткізіледі. Бір электрсүзгінің әрбір екі күбісіне 3 сорғы орнатылған, оның ішінде екеуі жұмыс істейді (әр күбіге бір сорғыдан) және біреуі резервтік.

      Коттрель қоймалжыңын дайындау барысында тығыздығын өлшеу үшін ауық-ауық сынама алынып тұрады. Тығыздығы 1,20 – 1,26 т/м3 (1,20 – 1,26 кг/л) жеткен кезде циркуляция тоқтатылады да дайын коттрель қоймалжыңы сорғымен жинағыштарға беріледі. Әрбір екі фосфор пеші үшін коттрель қоймалжыңын екі жинағыш бар. Жинақтағыштан коттрель қоймалжыңы аглоцех цехына немесе шлам тұндырғыштарға цехаралық құбыржолмен айдалады.

      Электрсүзгілердің әрбір өрісінде қысым 980 Па (100 мм су б.) астам жоғарылағанда іске қосылатын гидравликалық сақтандырғыш тиектер орнатылған.

      Гидротиектердегі су деңгейі асыра құю арқылы тұрақты күйде ұсталады. Су беру жинақтағыштан сорғылар арқылы жүргізіледі. Қысым жоғарылаған кезде гидротиектер арқылы шығарылатын газ шамның көмегімен цехтан тыс жерге шығарылады. Пеш газының цех атмосферасына түсуін жоққа шығару үшін, сондай-ақ ток өткізгіш торабын қорғау үшін электрсүзгінің белгілі бір нүктелеріне азот беріледі. Фосфор пешінің екі электрсүзгісінің біреуі белгіленген график бойынша ауық-ауық тазалауға тоқтатылады. Фосфордың конденсациялануын болғызбау үшін оның сауытына ыстық азот беріледі.

      Үнемі жоғары кернеу АТПОМ күшейткіш-түзеткіш агрегаттарынан беріледі.

      Сүзгі түбіне түскен тозаң (коттрель тозаңы) ұдайы жұмыс істеп тұратын қырғыш механизммен шахта арқылы коттрель қоймалжыңы күбілеріне шығарылады, мұндай күбілер әр өріске бір-бірден болады. Қырғыш механизмнің тоқтауы өрістің түбінде тозаңның көп мөлшерде жиналуына әкеледі және қырғышты қосқаннан кейін ол тозаңды шахтаға шығара алмайды және "жүрмей қалады" не шахта көп мөлшердегі тозаңмен бітеліп қалады. Қырғыштардың тоқтау себептерінің бірі – тәждеуші электродтар жүктерінің сүзгі түбіне түсуі. Бұл жағдайда қырғыш істен шығады және оны іске қосу мүмкін болмайды, сүзгіні тоқтатып, тазалау және жөндеу керек. Егер бос тұрып қалғаннан кейін қырғышты іске қосуға болатын болса, онда оны бірден толық айналдырмай, шағын серпілістермен (іске қосу – ажырату) қырғыштың бірнеше толық айналымымен сүзгінің түбінен бүкіл тозаңды коттрель қоймалжыңы күбісіне шығару қажет. Шахтаға түскен тозаң араластырғыштың және циркуляциялық сорғының көмегімен сумен араласуы және шахтаны бітеп тастамауы үшін әрбір қырғышты іске қосу – ажырату операциясынан кейін кем дегенде 30 – 40 секунд үзіліс жасау керек.

      Барлық механизмдердің қалыпты жұмыс істейтін болса, коттрель тозаңы шахталар арқылы үнемі коттрель қоймалжыңы күбісіне түседі, онда арнайы араластырғышпен сумен араластырылады. Араластырғыш шахтада түзілетін қою суспензияны араластыра отырып алып тастауға болатындай бұрышпен орнатылады. Әр сүзгі үшін циркуляциялық 3 сорғы болады, әр өріске бір-бірден екеуі үнемі жұмыс істеп тұрады және бір сорғы резервте болады. Араластырғыштардың немесе циркуляциялық сорғылардың жұмысын тоқтату шахтаның шаңмен бітеліп қалуына әкелуі мүмкін. Тозаңның үнемі түсіп тұруының нәтижесінде коттрель қоймалжыңы суспензиясының тығыздығы үнемі өсіп отырады. Жинақтаушы күбі толған кезде одан коттрель қоймалжыңы арнайы құбыржолдар арқылы сорғылармен коттрель қоймалжыңын жинақтаушы карталарға айдалады.

      Котрель қоймалжыңы сілтілі реакцияға ие (котрель қоймалжыңының рН 10-нан 14-ке дейін) және егер оған коттрель тозаңымен бірге фосфор түсетін болса, онда фосфин (РН3) түзілу процесі жүреді. Фосфин – сарымсақ тәрізді өзіндік ерекше иісі бар, ауамен араласқанда жарылу қаупі бар улы газ. Фосфиннің түзілуін коттрель қоймалжыңының бетінде "телпек" деп аталатын мол көбіктің түзілуінен анықтауға болады. Әдетте, коттрель қоймалжыңының күбілеріне фосфордың түсуі электрсүзгіні қыздыратын азот температурасының төмен болуымен байланысты. Көбік тез түзілетін болса, коттрель қоймалжыңының күбісін қотарып, оған ыстық судың таза порциясын толтыру керек. Қажет болса, бұл операция бірнеше рет қайталанады (3.5-сурет. Тозаң бөлшектерінің қозғалыс бағытын меңзерлермен көрсетілген).



      3.5-сурет. Электрсүзгінің жұмыс қағидаты

      Фосфор конденсациясы

      Тазартылған пеш газы электрсүзгілерден кейін конденсацияға түседі. Оның құрамы мынадай болады: СО – 70-85 %, Р4 – 5-7 %, N2 – 10-15 %, сондай-ақ PH3, H2S, H2, Р2О5 қоспалары, электрсүзгілер тұтып қалмаған тозаң және басқалары.

      "ЖЖФЗ" ЖШС-да скрубберлік типтегі конденсаторлар пайдаланылады, оларда фосфордың газ тәрізді күйден сұйық күйге ауысуы құрамында фосфор бар пеш газын циркуляцияда жүрген сумен суландыру есебінен болады. Әрбір электрсүзгіге газ құбырларымен дәйектілікпен қосылған екі конденсатордан тұратын жүйеге сәйкес келеді: 1-ші саты ("ыстық" конденсатор) және 2-ші саты ("суық" конденсатор).

      Тозаңнан тазартылған, температурасы 250 – 350°С болатын пеш газы электрсүзгілерден кейін су шашырататын бүріккіштер орнатылған "ыстық" газ құбырына түседі. Газдың температурасы күрт төмендейді, фосфор конденсацияланады және сұйық түрінде фосфор жинақтағышқа ағып түседі. "Ыстық" газ құбыры және "ыстық" конденсатор температурасы 55 – 60°С болатын циркуляцияда жүрген сумен 8 бүріккіш (газ құбырына және конденсаторға 4 бүріккіштен) арқылы ішінен суарылады, соның арқасында пеш газының температурасы 55 – 65°С дейін төмендейді, бұл олардағы конденсацияға конденсацияланатын фосфордың 98 – 99 %-ының конденсациялануын қамтамасыз етеді. "Ыстық" газ құбыры тікелей ағын қағидаты бойынша, "ыстық" конденсатор су мен пеш газының қарсы ағыны қағидаты бойынша суарылады. Пеш газын салқындатудың тиімділігі жоғары болуы үшін "ыстық" конденсаторлардың сыртқы беті "лас" циклды айналмалы сумен суарылады. "Ыстық" конденсацияда конденсацияланған фосфор сұйық түрінде фосфор жинақтағышқа ағып түседі. Фосфор судан ауыр (тығыздығы 1,7 кг/дм3), сондықтан ол фосфор жинақтағыштың төменгі бөлігінде, су қабатының астында жиналады.

      "Ыстық "конденсациядан кейін пеш газы газ құбыры арқылы ішінен 7 бүріккішпен суарылатын "суық" конденсаторға түседі. Салқындату жүйесі жұмыс істеп тұрған кезде "суық" конденсациядағы циркуляциялық судың температурасы 35°С-тан, салқындатпаған кезде – 45-50°С аспауға тиіс. Конденсациялық суды салқындату жүйесі салқындатқыш айналмалы суды беру жүйесінен, конденсациялық су айналымдағы сумен салқындатылатын жылу алмастырғыштардан және конденсациялық су циркуляциясының құбырларынан тұрады. "Суық" конденсациядағы конденсациялық судың температурасы неғұрлым төмен болса, шығатын пеш газымен фосфордың ысырап болуы соғұрлым аз болады, фосфор өндіру процесі экономикалық тұрғыдан соғұрлым тиімді болады және қоршаған орта соғұрлым аз ластанады. "Суық" конденсацияда, егер шығатын газдың температурасы 44,1°C-дан төмен болса, фосфор қатты күйде түсуі мүмкін, бұл фосфор жинағыштардағы фосфор мөлшерін анықтауда қателіктерге әкелуі мүмкін, өйткені қатты фосфор жинақтағыштың бүкіл ауданына таралмайды, негізінен конденсатордың астына жиналады. Фосфор жинақтағыштарда жиналған фосфор 70-800С температурада ауық-ауық фосфор қоймасына айдалады. Фосфор жинақтағыштардағы су мен фосфордың судың қайнау температурасына дейін қызуы фосфор жинақтағыштардан фосфордың шығарылуына және өртке әкеледі. Фосфорды айдау арнайы екі құбыржол арқылы фосфор жинақтағыштардың қақпақтарына орнатылған батырылатын сорғылармен жүргізіледі, олардың біреуі резервтік. Айдау алдында фосфорөткізгіш міндетті түрде ыстық сумен жуылады, айдау аяқталғаннан кейін фосфорөткізгіштің фосформен және шламмен бітеліп қалу мүмкіндігін жоққа шығару мақсатында фосфорөткізгіш қайтадан жуылады. Жарылыс қаупі бар фосфин мен ауамен қоспасының түзілу мүмкіндігіне және фосфордың жануына жол бермеу үшін фосфор жинақтағыштарға "азотпен тыныс алу" жүйесі арқылы азот беріледі.

      17°C температурада фосфордың үстіндегі оның буының қысымы 0,014 мм су бағанын құрайды, ал 67°C-та қысым 0,69 мм су бағанын құрайды, яғни ол 50 есе артады. Фосфордың ысырап болуы да пропорционалды түрде артады.

      Конденсация жүйесіндегі фосфорды тұтып қалу процесінің тиімділігі мыналарға байланысты:

      шығатын пеш газының температурасы,

      ішкі суландыру тығыздығы (бүріккіштердің циркуляциялық суды шашыратуы және суаруға берілетін су мөлшері),

      конденсация жүйелерінде пеш газының болу уақыты,

      конденсация жүйелерінің аппаратуралық ресімделуі.

      Конденсация жүйесіндегі фосформен қатар қоспалар да конденсацияланады, олардың арасында күшән бар, ол соңғы өнімнің сапасын төмендетеді. Бұдан басқа, қышқылды және сілтілі тотықтардың гидратациясы және гидролиз жүреді, олардың нәтижесінде қышқылдар мен сілтілер түзіледі. Қышқылды және сілтілі тотықтардың болуы цтркуляциядағы судың рН байланысты. "ЖЖФЗ" ЖШС-да фосфорит шикізатын жоғары температурада дайындаудың арқасында қышқылды тотықтардың едәуір бөлігі агломерация сатысында ұшып кетеді, сондықтан конденсациялық судың рН бейтарап немесе аз сілтілі болады. Қышқыл ортада төрт фторлы кремнийдің гидролизі мына реакция бойынша жүреді:

      2 SiF4 + 2H2O → 2 H2SiF6 + SiO2                  (3.10)

      Түзілген кремний-фторсутек қышқылы жабдықтың жылдам желінуіне әкеледі, ал сірнеме тәрізді полимерлі ұйындылар түріндегі гидратталған кремний қостотығы фосформен орнықты әрі бөлінуі қиын шламның түзілуіне әкеледі. Фосфорит шикізатын жоғары температурада дайындамай жұмыс істейтін фосфор зауыттарында конденсациялық судың рН әрдайым төмен (қышқыл орта) болғандықтан, ондағы шламның шығуы "ЖЖФЗ" ЖШС-ға қарағанда едәуір көп және шлам өте орнықты.

      Конденсациялық судың рН 8-ден жоғары болса, бұл өте зиянды газ тәрізді фосфин қосылыстарының түзілуінің жағымсыз процесіне және фосфордың ысырап болуына әкеледі:

      Р2+ 3Н2О→ РН3+Н3РО3                              (3.11)

      Электр пеші – электрсүзгі – конденсация жүйесінде пеш газын кәдеге жарату жүйесі жұмыс істемесе, газ жолының жұмысында пеш газының қысымын реттеу шамға баратын газ құбырына орнатылған пневможетегі бар қалқалағышпен жүргізіледі. Сол газ құбырында осы қалқалағыштан басқа қолмен қосылатын қосымша қалқалағыш бар, ол негізгі қалқалағыш істен шыққан авариялық жағдайларда қысымды реттейді.

      Электр пеші – электр сүзгіш – конденсация жүйесінде пеш газын кәдеге жарату жүйесі жұмыс істесе, газ жолының жұмысында тасымалданатын пеш газын шамға беретін газ құбырында орнатылған айналма желі бойынша жүргізіледі (3.2-кесте).

      3.2-кесте. Фосфор конденсациясының технологиялық режимінің нормалары

Р/с
№

Атауы

Көрсеткіш

1

2

3

1

"Ыстық" конденсаторды ішінен суаруға арналған судың температурасы

50 – 60°С

2

"Ыстық" конденсаторды суаруға жұмсалатын су шығысы, кем емес

 
90 м 3/сағ

3

"Ыстық конденсаторды" сыртынан суаруға жұмсалатын су шығысы

шығатын газ температурасы бойынша реттеледі

4

"Ыстық" конденсатордан шығатын пеш газының температурасы

50 – 60°С

5

Конденсация жүйесіндегі пеш газының қысымы

3-50 мм су б.

6

"Суық" конденсацияны ішінен суаруға арналған судың температурасы:


- суды салқындатпай

45 – 50 °С

- суды салқындатып, артық емес

35 °С

7

"Суық" конденсаторды ішінен суаруға жұмсалатын су шығысы, кем емес

100 м3/сағ

8

"Суық" конденсациядан шыққан пеш газының температурасы:


- суды салқындатпай

45 – 50 °С

- суды салқындатып, артық емес

40 °С

9

Шығатын пеш газындағы фосфордың мөлшері:


- суды салқындатпай

2000 мг/м3 артық емес

- суды салқындатып

2000 мг/м3 артық емес

10

Фосфор қабылдағыштарда айдау алдындағы фосфордың температурасы, артық емес

80 °С

11

Түбінен алынған фосфордың ең жоғары рұқсат етілген деңгейі:


- "ыстық" фосфор жинақтағышта

1500 мм

- "суық" фосфор жинақтағышта

1000 мм

12

Конденсация жүйелерінде циркуляцияда жүрген судың рН

5 – 8

13

Бейтараптандыру бөлімшесіне айдау алдында құрамында фосфор бар суда фосфордың болуы, артық емес

 
2100 мг/л

14

Бейтараптандыру бөлімшесіне айдау алдында құрамында фосфор бар суда газжүзгіндердің болуы, артық емес

 
3800 мг/л

15

"Ыстық" конденсаторлардың гидротиектеріне берілетін судың температурасы

 
60 – 80°С

16

Түбінен күбідегі фосфор деңгейі, артық емес

300 мм

      Әрі қарай шығарылатын пеш газы шамға жіберіледі, онда ол алау түрінде жағылады.

      3.1.2. Термиялық фосфор қышқылы өндірісі

      Фосфор қышқылын өндірудің электротермиялық әдісі фосфаттарды қарапайым фосфорға дейінгі күйге келтіруге, оны кейіннен фосфор (V) оксидіне дейін тотықтыруға және оксидті фосфор қышқылына дейін гидратациялауға негізделген [20]:

      Ca5(PO4)3F→ Рn → Р2О5 → Н3РО4                  (3.12)

      Фосфор қабылдау

      3.1.1-бөлімде сипатталған.

      Фосфорды жағу

      Фосфор жағу – гетерогенді экзотермиялық процесс, мына теңдеу бойынша жүреді:

      Р4ж + 5О2г = Р4О10тв – Q                        (3.13)

      мұндағы Q = 753 кДж

      Фосфордың тотығу дәрежесі жану аймағындағы температураға және сұйық фосфордың бетіне оттегі диффузиясының жылдамдығына байланысты. Жанудың толықтығын қамтамасыз ету және төменгі фосфор оксидтерінің түзілу мүмкіндігін жоққа шығару үшін процесс 1000 – 1400°C температурада және ауа екі есе артық болған кезде жүргізіледі.

      Фосфор оксидінің (V) гидратациясы

      Фосфор оксидінің (V) гидратациясы бірқатар кезеңдерден өтеді. Процестің бірінші кезеңінде жүйедегі жоғары температураның әсерінен фосфор оксиді буларының сумен өзара әрекеттесуі метафосфор қышқылын береді.

      Р4Н10 + 2H2О = 4HPО3 – ∆Q                  (3.14)

      Температура төмендеген кезде метафосфор қышқылы полифосфор қышқылдары арқылы фосфор (ортофосфор) қышқылына айналады:

      НРО3 + Н2О = Н3РО4 – ∆Q                  (3.15)

      Фосфор (V) оксидінің димерін гидратациялау процесі экзотермиялық болып табылады және жылудың едәуір мөлшерінің шығуымен бірге жүреді, бұл технологиялық процестің осы кезеңін ұйымдастыруда ескеріледі.

      Өндірістің технологиялық схемасы. Фосфор қышқылын электротермиялық әдіспен өндірудің технологиялық процесі екі нұсқа бойынша құрылуы мүмкін:

      бір сатылы схема бойынша, фосфор буы алдын ала конденсацияланбайды, қалпына келтіру сатысынан шығатын құрамында фосфор бар газды тікелей жағу және

      екі сатылы схема бойынша, фосфор буы алдын ала конденсацияланады және кейіннен фосфор қышқылына өңделеді (3.6-сурет):



      –––––––––––екі сатылы, – – – – – – – – – бір сатылы

      3.6-сурет. Фосфор қышқылын термиялық әдіспен өндірудің технологиялық схемалары

      Фосфордың тотығуы және фосфор оксидінің (V) гидратациясы кезінде көп мөлшерде жылу шығарылады, ол процестің оңтайлы жылу режимін сақтау үшін жүйеден шығарылуға тиіс. Жылу шығару әдісі бойынша термиялық фосфор қышқылын өндіру қондырғылары буландырғыш, циркуляциялық және жылу алмасу болып бөлінеді.

      Олардың ерекшеліктері мен сипаттамалары 3.3-кестеде келтірілген.

      3.3-кесте. Жүйеден жылуды шығару әдістері

Р/с
№

Өндіріс қондырғысының нұсқасы

Жүйеден жылу беру тәсілі

Алынатын жылу мөлшері, кДж

1

2

3

4

1

Буландырғыш

1 кг бүркілетін суды жылыту және буландыру және буды 200°C дейін қыздыру

3015

2

Циркуляциялық

1 кг циркуляциялық суармалы фосфор қышқылын 30-дан 80°C-қа дейін қыздыру

109

3

Жылу алмасу

Шығарылатын жылу алмастырғыштарда 1 кг фосфор қышқылын сумен салқындату

84

      Ең көп таралғаны – циркуляциялық-буландырғыш схемалар, бұларда газдардың салқындауы циркуляцияда жүрген фосфор қышқылымен жылу алмасу нәтижесінде және одан судың булануы нәтижесінде пайда болады. Ұқсас технологиялық схема 3.7-суретте көрсетілген.




      1 – электр пеші, 2 – шихта бункері, 3 – газтойтарғыш, 4,14 – электрсүзгілер, 5 – ыстық конденсатор, 6 – суық конденсатор, 7,8 – сұйық фосфор жинақтағыштар, 9 – сұйық фосфор тұндырғышы, 10 – жану мұнарасы, 11, 13 – тоңазытқыштар, 12 – гидратация мұнарасы, 15 – фосфор қышқылын жинақтағыш

      3.7-сурет. Екі сатылы әдіспен термиялық фосфор қышқылын өндірудің технологиялық схемасы

      РКЗ-80Ф үш фазалы 1электр пешіне фосфаттан, кремний оксидінен (кварцит) және кокстен тұратын шихта 2 бункерден келеді. Пештен шығатын, құрамында 6-10 % фосфор бар газ 3 газтойтарғыш арқылы 4 электрсүзгіге өтеді, онда одан тозаң алынады. Тазартылған газ 5 ыстық және 6 суық жуғыш-конденсаторларға жіберіледі, оларда тұйық контур бойынша циркуляцияда болатын бүркілетін сумен салқындатылады. Конденсацияланған сұйық фосфор 7 және 8 жинақтағыштарда жиналады, ол жерден 9 тұндырғышқа түседі. Газдан фосфордың конденсациялану дәрежесі 0,995-ке жетеді. Конденсаторлардан шығатын, құрамында 85 % дейін көміртегі оксиді бар газ отын ретінде қолданылады немесе жағылады. 1 пештің төменгі бөлігінде жиналған қож іркіліссіз алынып тұрады және цемент пен басқа құрылыс материалдарының өндірісінде қолданылады. Балқытылған фосфор 9 тұндырғыштан 10 жану мұнарасына беріледі, онда ол ауа ағынында форсункалармен бүркіледі. Салқындату мұнарасына 11 тоңазытқышта алдын ала салқындатылған циркуляциялық фосфор қышқылы беріледі, оның бір бөлігі 75 % фосфор қышқылы түрінде өнім ретінде шығарылады және қоймаға түседі. Толтыру үшін жүйеге қажетті су мөлшері енгізіледі. Жану мұнарасынан 100°C температурадағы газ фосфор қышқылы бүркілетін гидратация-салқындату мұнарасына түседі, онда гидратация процесі аяқталады. Суарудың арқасында фосфор қышқылының шығу температурасы 40-45°С дейін төмендейді. Гидратация мұнарасында циркуляциядағы қышқыл 13 тоңазытқышта салқындатылады. 12 гидратация мұнарасынан газ 14 электрсүзгіге жіберіледі. Онда тұманнан конденсацияланған фосфор қышқылы 15 жинақтағышқа түседі, ал шығатын газдар атмосфераға шығарылады.

      Жану және гидратация процестерін салқындатуға арналған циркуляциялық фосфор қышқылының шығыны: жану мұнарасында 500-750 м3/сағ, гидратация мұнарасында 150 м 3/сағ.

      Термиялық фосфор қышқылын өндірудегі негізгі аппараттар – жану (өртеу) мұнарасы және гидратация мұнарасы.

      Жану мұнарасы қуыс, конус пішінді, диаметрі шамамен 4 м жуық және биіктігі шамамен 14 м. Мұнара қақпағы сумен салқындатылып, фосфорды бүркуге арналған форсункасы бар. Гидратация мұнарасы биіктігі 15 м және диаметрі 3 м цилиндр түрінде жасалған және Рашиг шеңберлерінен қондырғысы мен қышқылды бүркіге арналған үш қабат форсункадан тұрады.

      Фосфор қышқылын өндірудің электротермиялық әдісімен салыстырғанда экстракциялық әдістің мынадай артықшылықтары бар:

      115 % дейін Р2О5 концентрациясы бар полифосфор қышқылдарын қоса алғанда, жоғары концентрациядағы қышқылды алу мүмкіндігі;

      өнімнің жоғары тазалығы;

      фосфор концентрациясы төмен фосфат шикізатын алдын ала байытпай пайдалану мүмкіндігі.

      Трикалийфосфаттың термиялық диссоциациясы арқылы тікелей фосфаттан фосфор оксидін (V) алу мәселесі қызығушылық тудырады, бірақ әзірге теориялық:

      Са3(РО4)2 → 3СаО + Р2О5 + Q                  (3.16)

      кальций карбонатының диссоциациясының өнеркәсіптік процесіне ұқсас:

      СаСО3 → СаО + СО2+Q                  (3.17)

      мұндағы Q = 178 кДж.

      Бірақ бұл әдісті практикалық тұрғыдан іске асыру практикалық пайдалану үшін жылу әсерінің өте жоғары болып табылатын мәнімен шектеледі және жоғары температура мен жоғары энергия шығынын қамтамасыз ету қажеттігімен байланысты.

      3.1.3. "А" (тағамдық) ортофосфорлы термиялық маркалы қышқыл өндірісі

      "А" маркалы тағамдық термиялық ортофосфор қышқылын (азықтық) өндіру 2011 жылы "ЖЖФЗ" ЖШС-да қолданысқа енгізілді. Өндірістің жобалық қуаты жылына 50 000 т. Өндіріс 2 технологиялық тармақтан тұрады. Өндіріс процесі – іркіліссіз. Техникалық-экономикалық деңгейі бойынша өндіріс санаты – 1 [20].

      Тағамдық ортофосфор қышқылын алу үшін термиялық фосфор қышқылын күшән мен қорғасыннан күкіртсутек сульфидтері түрінде тұндыру арқылы тазартуға негізделген әдіс қолданылады. Тұндырылған сульфидтер қышқылдан сүзу арқылы бөлінеді, ал артық күкіртсутек қышқылдан сирету арқылы алынады.

      Тағамлдық фосфор қышқылын алу процесі термиялық фосфор қышқылын күшән мен қорғасыннан күкіртсутек сульфидтері түрінде тұндыру арқылы тазартуға негізделген.

      Тұндыру келесі химиялық реакциялар бойынша жүреді:

      2Н3РО4+Na2S→2NaH2PO4+H2S↑ (3.19)

      2H3AsO3+3H2S→As2S3↓ +6H2O                  (3.20)

      2H3AsO4 + 5H2S→As2S3↓ + 8H2O + 2S↓             (3.21)

      Pb(H2PO4)2+H2S→PbS↓ +2Н3РО4 (3.22)

      Сарғыш-жасыл түсті қабыршақтар түрінде түзілген сульфидтер қышқылдан сүзу арқылы бөлінеді, ал күкіртсутектің артық мөлшері қышқылдан сиретудің әсерінен шығарылады.

      "А" маркалы тағамдық фосфор қышқылын өндіру процесі мынадай сатылардан тұрады:

      1) техникалық фосфор қышқылын қабылдау;

      2) күкіртті натрий ерітіндісін дайындау;

      3) күшән мен қорғасын қоспаларын күкірт сутегімен тұндыру;

      4) ортофосфор қышқылын күшән сульфидтерінен және ауыр металдардан сүзу;

      5) қышқылдан күкіртсутекті десорбциялау (үрлеу);

      6) ауаны күкіртсутектен тазарту;

      7) дайын өнімді бөлшектеп өлшеу және қоймалау;

      8) өндіріс қалдықтарын кәдеге жарату – сүзу тұнбасы.

      Процесті жүргізу үшін 74-78 % концентрациядағы фосфор қышқылы қолданылады. Қышқыл концентрациясының төмендеуі тұндыру реакциясының төмендеуіне әкеледі және тұнбаның коагуляциясын қиындатады, ал концентрацияның жоғарылауы қышқылдың тұтқырлығын және тасымалдау кезінде оның кристалдану мүмкіндігін арттырады. Тұтқырлықты азайту үшін қышқылды 40-50 °C температураға дейін қыздырады.

      Қышқылды тазарту процесінде тұндырғыш – бұл күкіртті натрийдің 4-5 % ерітіндісі, ол жұмсартылған суда күкіртті натрийдің белгілі бір бөлігін еріту арқылы ауық-ауық дайындалады. Тұндырудың қалыпты процесін қамтамасыз ету үшін тұндырылатын компоненттердің өте аз концентрациясын және тұндырғыштың газ тәрізді нысанын (H2S) ескере отырып, Na2S3 үш есе артық мөлшері алынады. Натрий күкірт ерітіндісінің концентрациясын ұлғайту оның шамадан тыс тұтынылуына және қышқыл сапасының нашарлауына (опалесценция, күкіртсутектің қалдық иісі), қоспалардың жеткіліксіз тұндырылуына әкеледі.

      Күкіртті натрий ерітіндісін дайындау өндірістің тәуліктік жұмысы үшін жеткілікті 2,5-3,0 м3 мөлшерінде жүргізіледі. Ерітіндіден ұшып кететін күкіртсутектің пайда болуымен Na2S гидролизі салдарынан күкірт натрийі ерітіндісінің тұрақсыздығына байланысты көп мөлшерде дайындау мүмкін емес.

      Қышқылдағы қоспаларды тұндыру реакциялық колоннада жүргізіледі. Реакция колоннасы тік цилиндрлік аппарат болып табылады, оның ішінде қондырманың үстіне үйінді толтырылады (полиэтилен құбырларының кесінділері). Қышқыл жоғарыдан тегеурінді күбіден өзі ағатындай түрде беріледі, ал күкіртті натрий ерітіндісі қысыммен Ø10мм тесік арқылы реакциялық колоннаның төменгі жағына беріледі.

      Аппарат қуысында сульфидтерді тұндыру реакциясы жүреді. Толық тұндыру 90 – 95 %. Қышқыл мен күкіртті натрий ерітіндісі араласып, аппараттың төменгі бөлігінде күкіртсутек пайда болады, ол көтеріліп, қондырмадан өтіп, күшәнмен және ауыр металдармен әрекеттеседі.

      Ағындардың шығынын аппаратшы тұндыру сапасын талдауға сәйкес қашықтан белгілейді және қышқылға қатысты Na2S ерітіндісі 1: (45-50) құрайды. Ағындардың шығыны диспенсерлермен және мөлшерлеу сорғыларымен автоматты түрде тұрақтандырылады.

      Реакциялық қоспа аппараттың төменгі бөлігіндегі келте құбыр арқылы гидростатикалық қысым әсерінен араластырғышы бар жинаққа түседі, оған тұнбаның коагуляциясын жеделдету үшін белсендірілген көмір порция арқылы беріледі.

      Тұндырылған сульфидтерден қышқылды сүзу сүзгі пресінде жүзеге асырылады.

      Қышқылдан артық күкіртсутекті алу десорберде жүзеге асырылады, ол тік цилиндрлік аппарат болып табылады, оның ішінде қақпақтары бар тақтайшалар бар. Қышқыл жоғарыдан келеді, ал қыздырылған ауа төменнен беріледі. Нәтижесінде күкіртсутек сұйық фазадан шығып, абсорберге тазарту үшін шығатын газдармен шығарылады, ал тазартылған қышқыл дайын өнім күбісіне түседі.

      Шығарылған газдарды күкіртсутектен тазарту үш форсункамен жабдықталған цилиндрлік аппарат болып табылатын абсорберде жүзеге асырылады, ол арқылы шығатын газдар 10 % сілтілік ерітіндімен суарылады. Құрылғы 1,3-3,0 кПа сиретумен жұмыс істейді. Күкіртсутегі сіңіргіш ерітінді арқылы өтіп, натрий сульфидін құрайтын каустикалық натриймен әрекеттеседі. NaOH концентрациясы 1,0-2,0 % жеткенде, сол Na2S 8-10 % ерітіндісіндегі концентрацияға сәйкес келеді, ерітінді өндірістік циклге қайтарылып, ол жаңа бөлікпен алмастырылады.

      3.1.4. Натрий триполифосфаты өндірісі

      Натрий триполифосфатын өндіру 1983 жылы "Қазфосфат" ӨДФЗ ЖШС-да пайдалануға берілді. Жобалық қуаты жылына 120000 тонна. Өндіріс бейтараптандырудың үш технологиялық тармақтарынан және кептіру мен қыздырудың төрт технологиялық тармақтарынан тұрады. Натрий триполифосфатын алу әдісі фосфор қышқылын сода күлімен бейтараптандырып, кейіннін ерітіндіні кептіру және құрғақ тұздарды тесуге негізделген [21].

      Фосфор алдымен фосфор қышқылын өндіру бөліміне келіп түседі. Бұл бөлімде арнайы қондырғылардағы фосфор ауада жағылады, нәтижесінде фосфор ангидриді пайда болады. Фосфор ангидридін сумен суарған кезде фосфор қышқылы түзіледі:

      Р4 + 5О2 → 2 Р2О5                        (3.23)

      Р2О5 + 3Н2О → 2Н3РО4                        (3.24)

      Ыстық фосфор қышқылы жылу алмастырғыштарда салқындатылып, фосфор тұздары, натрий триполифосфаты, азықтық фосфор қышқылы өндірісіне беріледі.

      Натрий триполифосфатын өндіру бөлімшесінде фосфор қышқылы кальцийленген содамен немесе күйдіргіш натрмен бейтараптандырылады, алынған ерітінді қоспалардан сүзіледі, кептіріледі және содан кейін натрий триполифосфатын алғанға дейін кальцинаторларда қыздырылады. Натрий триполифосфатындағы қыздыру температурасына байланысты бірінші және екінші формалардың қатынасы өзгереді. Олардың өндірістегі құрамы өнімге тапсырыс берушілердің талабы бойынша өзгереді. Алынған натрий триполифосфаты қағаз қаптарға, "Биг-Бегтерге" оралады немесе тапсырыс берушінің талабы бойынша теміржол вагондарына үйіп жөнелтіледі.

      Фосфор тұздары бөлімшесінде калий триполифосфатын, калий-натрий триполифосфатын және басқа да фосфор тұздарын алуға болады. Сондай-ақ техникалық фосфор қышқылынан тағамдық фосфор қышқылын алу үшін қондырғы орнатылды. Оны техникалық фосфор қышқылын күкірт натрийімен өңдеу арқылы алады, ал күшән мен ауыр металл сульфидтерінің тұздары тұнбаға түседі және сүзіледі, қышқыл тазартылады және тағамдық сапаға ие болады.

      Натрий триполифосфаты фосфор қышқылын сода күлімен бейтараптандыру арқылы алынған моно- және динатрий фосфаттарының кептірілген қоспасын кальцийлеу арқылы түзіледі.

      Бейтараптандыру процесі 5Na2O:3Р2О5 қатынасымен, яғни 1,667 металл титрімен ерітінді алғанға дейін келесі реакциялар бойынша жүзеге асырылады:

      Na2CO3+ 2H3PO4→ 2NaH2PO4+ СО2 + Н2О            (3.25)

      4Na2CO3 + 4H3PO4→ 4Na2HPO4+ 4CO2+ 4H2O      (3.26)

      Жиынтық реакция:

      5Na2CO3 + 6H3PO4→ 4NaH2PO4 + 2Na2HPO4 + 5CO2 + 5H2O (3.27)

      Іс жүзінде дайын натрий триполифосфатын алу үшін ерітіндінің металл титрі 1,695 – 1,705 аралығында сақталады.

      Соңғы өнімде сілтілі аймаққа ауысқан кезде қажетсіз Na4P2O7 (натрий пирофосфаты) мөлшері артады, ал бейтараптандырудың аз дәрежесінде екі модификацияда бар ерімейтін мынадай натрий метафосфаты (Мадрелл тұзы) пайда болады: жоғары температуралы – NaPO3 II (300 - 400 °C) және төмен температуралы – NaPO3 III (230-300 °C).

      Мадрелл тұзының болуы өнімнің ерігіштігін қиындатады, ал пирофосфат пен триметафосфат кальций иондарына қатысты байланыс қабілетін төмендетеді және осылайша өнімді пайдалану мүмкіндігін азайтады.

      Бейтараптандыру процесі 80-90 °С температурада қатарынан орналасқан екі реакторда екі сатыда үздіксіз жүзеге асырылады.

      Процесті екі реакторда жүргізу қажеттігі ортофосфаттардың түзілетін ерітіндісінде соданың еру жылдамдығымен анықталады – фосфаттардың концентрациясы неғұрлым жоғары болса және тиісінше ортаның рН жоғары болса, соданың еру жылдамдығы соғұрлым төмен болады. Моносодифосфаттардың динатрийфосфаттарға мольдік арақатынасына дейін реакцияның толық өту уақыты 1: 2 - 2-2,5 сағат.

      Бейтараптандыру реакциялары экзотермиялық, алайда реакцияның қызуы жеткіліксіз, сондықтан реакторлардағы ерітіндінің температурасын берілген шектерде ұстап тұру үшін реакторлардың катушкаларына бу беріледі. Бейтараптандыру процесін жақсы жүргізу үшін реакторлардағы ерітінді араластырғыштармен араластырылады. Бейтараптандырылған ерітіндінің тығыздығы 1,52 - 1,54 г/см3, ерітіндінің рН 6,56-6,65 шегінде болуға тиіс.

      Дайын ерітінді бумен қыздырылатын жинақтағышқа түседі, ол жерден ерімейтін қоспалардан тазарту үшін сүзуге беріледі. Тығыздығы 1,52-1,54 г/см3 және температурасы 80-90 °С болатын сүзілген ерітінді 9-15 МПа қысыммен жоғары қысымды сорғылармен кептіру мұнарасының бүріккіш коллекторына беріледі.

      Ортофосфаттардың ерітіндісін кептіру 300 – 480 °C температурада кептіру мұнарасында өтеді. Қысымдағы ортофосфаттардың ерітіндісі 450 – 580 °С температурасы бар мұнараның жоғарғы бөлігіне түсетін ыстық газдар ағынында форсункалар арқылы бүркіледі. Натрий ортофосфаттарының кептірілген қоспасында 1 %-ға дейін кристалдану суы болады және кальцинацияға (күйдіруге) өтеді. Натрий ортофосфаттарының дегидратациясы натрий триполифосфатының пайда болуымен жүреді. Фосфат қоспасының кальцийлендіргіште болу уақыты 70-90 минутты құрайды.

      Натрий триполифосфаты 5Na2O:3P2O5 қатынасы бар натрий сульфаттарының қоспасын қыздыру арқылы мына реакцияға сәйкес алынады:

      NaH2PO4 + 2Na2HPO4 = Na5P3O10 + 2H2O (3.28)

      Натрий триполифосфатының түзілуі қатты күйде жүреді, сондықтан реакцияның толықтығына қол жеткізу үшін бастапқы тұздардың қоспасын Na2 HPO4 және NaH2PO4-ке стратификациялауға жол бермейтін тез кептіру өте маңызды.

      Натрий триполифосфатын алу кезінде қоспаны сусыздандырудың бірнеше механизмі ұсынылған.

      4Na2HPO4 + 2NaH2PO4→ 2Na4P2O7 + Na2H2P2O7 + 3H2O (3.29)

      Процестің келесі сатысында тетра- және динатрийпирофосфаттар қатты күйде триполифосфат түзіп әрекеттеседі:

      2Na4P2O7 + Na2H2P2O7→ 2Na5P3O10 + H2O (3.30)



      3.8-сурет. Натрий триполифосфатын алу процесінің қағидаттық технологиялық схемасы

      Бастапқы дегидратация реакциясы неғұрлым ерте аяқталады, ол Na2HPO4 және Na2H2P2O7 қоспасы пайда болғанға дейін жүреді, содан кейін тікелей теңдеу бойынша әрекеттеседі

      2Na2HPO4 + 0,5Na2H2P2O7 → Na5P3O10 + 1,5H2O            (3.31)

      Натрий фосфаттарын қыздыру кезінде аммоний нитратының қатысуымен алдымен натрий пиро- және метафосфат қалыптастыру үшін бастапқы тұздардың ыдырауы жүреді, содан кейін олар мына теңдеу арқылы өзара әрекеттеседі:

      Na4P2O7 + NaPO3 → Na5P3O10                  (3.32)

      ЭФК және ТФК қоспасынан натрий триполифосфатын алудың қағидаттық технологиялық схемасы 3.8-суретте келтірілген.

      3.4-кесте. 1 % Na4NO3 қоспасымен және онсыз 150 минут бойы түрлі температурада қыздырған кезде өнімдегі натрий триполифосфатының мөлшері (%).

Р/с №

Температура,°С

300

350

400

450

500

550

580

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Na5P3O10 мөлшері, %:
қоспасыз

60,8

66,1

74,2

76,5

78,2

85,8

93,1

2

қоспамен

85,3

98,1

82,7

83,2

82,7

98,3

-

      Натрий триполифосфатының түзілу температурасы өте кең шекте – 250-600 °С (3.4-кесте).

      615 °С дейінгі температура режимдерінде кальцийлеу процесін сынақтан өткізу кезінде мыналар белгілі болды:

      170 °С-тан төмен болғанда барлық Р2О5 ортофосфаттар түрінде болады, ұстау ұзақтығы бірнеше күн,

      175-тен 250 °C-қа дейін болғанда кейінгі салқындату кезінде ортофосфаттардың жартысы кристалл түрінде болады, ұзақ экспозиция кезінде толық өзгеруі байқалады,

      200 °C-қа жақын температурада тетрапирофосфат түзіле басталады, бұл бірнеше минут ішінде ауысуды қамтамасыз етеді,

      350 – 400 °C температура аралығында триполифосфаттың көп бөлігі II формада болады,

      қоспаны температурасы 450-ден 615 °С-қа дейінгі ортада қыздырған кезде кейіннен салқындату арқылы 450 – 500 °С аралығында II форманың I формаға тез айналуы анықталды. Әдетте бұл өзгеріс соңына дейін жетпейді, II форманың құрамы 5-30 %-ды құрайды.

      Натрий триполифосфатын I форманың ең аз құрамымен қамтамасыз ететін негізгі фактор – натрий фосфаттарының бастапқы қоспасының кальцийлену температурасы, ол шамамен 350 – 400 °C аралығында сақталады.

      Сонымен қатар төмен температурада I форманың пайда болуы бөлшектердің мөлшеріне байланысты және I форманың бастапқы ортофосфат материалының бөлшектері неғұрлым тез пайда болады. Өнім ұсақталған күйде болған кезде I форманың II формаға ауысуы өте баяу жүреді, сондықтан дегидратация кезінде ортофосфаттар қоспасы пайда болған жағдайда I форма салқындатылған өнімде өзгеріссіз қалады.

      Кальцинация табиғи газдың жануы нәтижесінде пайда болатын газдардың жылуына байланысты болады. Кальцинаторға газдар 500 – 580 °С температурамен келеді және 240 – 300 °С температурамен шығады. Кальцинатордағы фосфаттарды қырғыштар мен айналмалы карусель көмегімен біркелкі қыздыру үшін табақтар арасында бағытталған қозғалыс беріледі. Кальцинатордың ішіндегі температура өрісін теңестіру үшін жылу жеткізгіш ағындарын айналмалы турбинаның көмегімен араластыру жүргізіледі. Натрий триполифосфаты температурасы 260 – 320 °C болатын кальцинатордан шығады және шнек жүйесі мен ұсақтау қондырғысынан өтіп, дайын өнім қоймасына сығылған ауа арқылы құбыржолмен тасымалданады.

      Дайын натрий триполифосфатының сапасы көптеген факторларға байланысты:

      ерітіндінің металл титрінің 1,68-ден төмен азаюы натрий триполифосфатындағы (NaPO3) Мадрелл тұздарының түзілуіне байланысты рН төмендеуіне және суда ерімейтін заттардың жоғарылауына әкеледі;

      металл титрінің 1,70-тен жоғары ұлғаюы дайын өнімде P2O5 төмендеуіне әкеледі;

      кальцинация температурасының жеткіліксіздігі (шамадан тыс) натрий гиполифосфаты құрамының төмендеуіне, рН төмендеуіне әкеледі;

      кальцинацияның тым жоғары температурасы (қызу) I нысанның жоғарылауына және дайын натрий триполифосфатының рН жоғарылауына әкеледі;

      аммоний нитратының жетіспеушілігі натрий триполифосфатының азаюына, рН жоғарылауына, I нысанның жоғарылауына және дайын өнімнің сұр реңінің пайда болуына әкеледі;

      фильтрациядан кейін фосфаттардың жеткіліксіз ерітіндісі дайын өнімдегі ерімейтін заттардың көбеюіне әкеледі;

      бастапқы қышқылдағы марганецтің шамадан тыс мөлшері (0,003 %-дан астам) дайын өнімнің кремді немесе қызғылт реңкінің пайда болуына әкеледі;

      кептірілген фосфаттардың түйіршіктері неғұрлым аз болса, кальцийлеу процесі соғұрлым жақсы болады;

      газ-ауа қоспасындағы оттегінің мөлшері газдың толық жанбауына және дайын өнімде сұр реңктің пайда болуына әкелуі мүмкін.

      3.1.5. Натрий гексаметафосфаты өндірісі

      2012 жылы "ЖЖФЗ" ЖШС зауытында қуаты жылына 5 мың тонна натрий гексаметафосфатының жаңа өндірісі пайдалануға берілді.

      Жобалық қуаты жылына 4000 тоннаны құрайды. Өндіріс бір технологиялық тармақтан тұрады.

      Натрий полифосфатын (гексаметафосфатын) алу әдісі каустикалық натрийді немесе динатрийфосфат ерітіндісін фосфор қышқылымен бейтараптандыруға, содан кейін бейтараптандырылған ерітіндіні кептіруге және құрғақ тұздарды балқытуға негізделген. Өндіріс санаты – бірінші [22].

      Натрий полифосфаты балқыту пешіндегі моносодифосфат ерітіндісін термиялық дегидратациялау арқылы шығарылады.

      Натрий фосфаттарының ерітіндісі фосфор қышқылын сода күлімен бейтараптандыру арқылы дайындалады. Ерітінді Na/P соңғы қатынасын немесе МТ (моль қатынасы Na2О/P2О5) 1,002 – 1,007 металл титрін алу үшін реакторға қышқыл немесе жоғары титрі бар ерітіндіні қосу арқылы түзетіледі.

      Бейтараптандыру процесі екі реакторда ауық-ауық 85 – 95 °C температурада жүзеге асырылады.

      Бейтараптандыру реакциялары экзотермиялық, бірақ реакцияның қызуы жеткіліксіз, сондықтан ерітіндінің температурасын берілген шектерде ұстап тұру үшін реакторлардың катушкаларына бу түседі. Бейтараптандыру процесін жақсы жүргізу үшін реакторлардағы ерітінді араластырғыштармен араластырылады. Бейтараптандырылған ерітіндінің тығыздығы 1580 – 1640 кг/м3 шегінде болуға тиіс.

      Бейтараптандырылған ерітінді сорғылармен балқыту пешінің соңғы бөлігіне құйылады. Натрий фосфаттарының полифосфатқа термиялық дегидратациясы және конденсациясы пеш ваннасында үздіксіз жүреді. Пешке ерітінді табиғи газдың жану өнімдеріне қарсы ағынмен беріледі. Пештің алдыңғы жағында APH 45 автоматты газ қыздырғышы орнатылған.

      650 – 700 °C температурада пайда болған балқыма салқындатқыш цилиндрлердің бетіне жіберіледі, онда ол тез салқындатылады. Алынған шыны тәрізді қабыршақты материал бұрандалы конвейер арқылы ұсақтағышқа беріледі. Ұсатылған өнім шнекпен виброелекке беріледі, онда үлкен фракция еленеді. Шағын жарамды өнім хопперге түседі. Ұнтақталған өнім 25 кг полипропилен қапшықтарына оралған, олар науаға орнатылып, дайын өнім қоймасында сақталады. Натрий гексаметафосфатын алу процесінің қағидаттық схемасы 3.9-суретте көрсетілген.



      3.9-сурет. Күйдіргіш натр мен сары фосфор өндірісінің пеш газдарын пайдалану арқылы натрий гексаметафосфатын алудың технологиялық схемасы

      Дайын натрий полифосфатының сапасы келесі факторларға байланысты:

      а) ерітіндінің металл титрінің 1,002-ден төмен төмендеуі натрий полифосфаты ерітіндісінің рН төмендеуіне, полимер тізбегінің ұзындығының артуына әкеледі;

      б) металл титрінің жоғарылауы дайын өнімде P2O5 төмендеуіне, натрий полифосфаты ерітіндісінің рН жоғарылауына, полимер тізбегінің ұзындығының төмендеуіне әкеледі;

      в) балқыманың жеткіліксіз температурасы натрий полифосфаты тізбегінің ұзындығының ұзаруына, өнімдегі ерімейтін қоспалардың құрамының артуына алып келеді;

      г) балқыманың тым жоғары температурасы дайын натрий полифосфатының рН жоғарылауына, полимер тізбегінің ұзындығының төмендеуіне әкеледі. Материалдық ағындар 3.5 және 3.6-кестелерде келтірілген.

      3.5-кесте. 1 т натрий полифосфатына арналған материалдық ағындар

Р/с
№

Ағынның атауы

Сапалық сипаттамасы

1

2

3

1

Түсіруге каустикалық сода

NaOН массалық үлесі - 46%

2

Реакторға каустикалық сода

NaOН массалық үлесі - 46%, t = 50 °С

3

Реакторға фосфор қышқылы

Н3РО4 массалық үлесі - 75%, t = 50 °С

4

Реакторға өнеркәсіптік су

p = 1000 кг/м3, t = 50 °С

5

Пешке бейтараптандырылған ерітінді

фосфаттардың массалық үлесі 50 %, t = 80 - 90 °С, МТ = 0,995 -1,005; 1,200-1,220, р = 1580-1640 кг / м 3

6

Пештен фосфаттарды балқыту

t = 600-700 °С

7

Салқындатылған натрий полифосфаты

Қабыршақты өнім, t = 40-50 °C

8

Сұрыптауға ұсақталған натрий полифосфаты

өлшемі >2 мм бөлшектердің массалық үлесі макс. 0,15 %, өлшемі 1÷2 мм бөлшектердің массалық үлесі макс. 0,4%

9

Өнімді ұсақтауға қайтару

өлшемі <1 мм бөлшектердің массалық үлесі макс. 1 %

10

Орауға арналған натрий полифосфаты

t < 40 °С, өнімнің сапасы талап бойынша

11

Жөнелтуге дайын өнім

өнімнің сапасы талап бойынша

12

Табиғи газ

р = 730 кг/м3, жанудың үлес жылуы q = 8500 ккал/м 3

13

Цехқа кіреберістегі айналым суы

t<28 °С

14

Цехтан шығаберістегі айналым суы

t <45 °С, 7 > рН<45 °С, 7 >> 5

15

Цехқа кіреберістегі су буы

t = 140-150 °С, Р = 300-400 кПа

16

Тазартуға аспирациялық ауа

полифосфат тозаңы

17

Атмосфераға шығын

полифосфат тозаңы, 0,03 г/с

18

Механикалық шығын

натрий полифосфатының төгілуі

      3.6-кесте. 1 т натрий гексаметафосфатының материалдық ағындары

Р/с
№

Ағынның атауы

Сапалық сипаттамасы

Саны, кг/сағ

1

2

3

4

1

Реакторға фосфат ерітіндісі

МТ = 1,200±0,050, р=1550±10 кг / м 3, t = 80 °С


2

Реакторға фосфор қышқылы

Н3РО4 4 массалық үлесі - 73%, t = 50 °С


3

Реакторға өнеркәсіптік су

p = 1000 кг / м 3, t = 50 °С


4

Пешке бейтараптандырылған ерітінді

фосфаттардың массалық үлесі 50 %, t = 80 - 90 °с, МТ = 0,995 -1,005; 1,200-1,220, р = 1580-1640 кг / м 3

1177,6

5

Пештен фосфаттарды балқыту

t = 600-700 °С

500,5

6

Салқындатылған натрий полифосфаты

Қабыршақты өнім, t = 40-50 °C

500,5

7

Сұрыптауға арналған ұсақталған өнім

өлшемі >2 мм бөлшектердің массалық үлесі макс. 0,15 %, өлшемі 1÷2 мм бөлшектердің массалық үлесі макс. 0,4%

500,5

8

Өнімді ұсақтауға қайтару

өлшемі <1 мм бөлшектердің массалық үлесі макс. 1 %

2,5

9

Орауға арналған натрий полифосфаты

t < 40 °С, өнімнің сапасы талап бойынша


10

Жөнелтуге дайын өнім

өнімнің сапасы талап бойынша


11

Табиғи газ

р = 730 кг/м 3, жанудың үлес жылуы q = 8500 ккал/м 3


12

Цехқа кіреберістегі айналым суы

t<28 °С


13

Цехтан шығаберістегі айналым суы

t <45 °С, 7 > рН<45 °с, 7 >> 5


14

Цехқа кіреберістегі су буы

t = 140-150 °с, Р = 300-400 кПа


15

Тазартуға аспирациялық ауа

полифосфат тозаңы


16

Атмосфераға шығын

полифосфат тозаңы, 0,03 г / с

0,1

17

Механикалық шығын

натрий полифосфатының төгілуі

0,4

      3.1.6. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Ластаушы заттар шығарындыларының көзі мынадай технологиялық процестер болып табылады:

      шикізат материалдарын дайындау, өңдеу және сақтау;

      дайын өнімді алудың термиялық реакциялары;

      дайын өнімді буып-түю, өлшеп-орау және тиеуге дайындау.

      Ауа ортасын технологиялық және аспирациялық шығарындылардан қорғау үшін мынадай шаралар қолданылады:

      технологиялық жабдықтар мен құбыржолдарда зиянды заттардың шығып кетуін болғызбау үшін түйістер мен қосылыстарды герметизациялау және тығыздау;

      қазіргі заманғы тиімділігі жоғары тозаң-газ тұту аппараттарында технологиялық газдар мен аспирациялық ауаны тазарту;

      тозаң түзілетін орындардың аспирациясы;

      өндіріс процесінің үздіксіздігі;

      сигнализация және авариялық жағдайларды болғызбайтын өндіріс процестерін бұғаттау.

      Технологиялық процестің барлық сатыларында түзілетін тозаң шығарындылары (кептіру барабандарының түтін газдары, агломерациялық машиналардан шыққан түтін газдары, агломерация цехының аспирациялық ауасы, екшеу бөлімшесінің аспирациялық ауасы, қайта тиеу тораптарынан, конвейерлерден, араластырғыштар мен мөлшерлегіштерден аспирациялық ауа) "құрғақ" (циклондар, жеңдік сүзгілер, электрсүзгілер) және "дымқыл" (скрубберлер, абсорберлер, ротоклон, КЦМП дымқыл тозаң тұтқыштар) әдістерді пайдалана отырып ұсталған технологиялық циклға кері жіберіледі.

      3.7-кестеде құрамында фтор бар газдар, күкіртті ангидридтер анықталған маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген. Атмосфераға шығарылмас бұрын фтордан шығатын газдарды тазарту үшін абсорбциялық жүйелер қарастырылған.

            3.7-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с
№

Өндірістің атауы

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/н.м3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

1

Сары фосфор өндірісі

СО*

85

68

Фосфоритті ұсақ кен агломерациясына, НТПФ өндірісіне жіберіледі

2

Термиялық ортофосфор қышқылының өндірісі

P2O5

235,235

205,193

Қалдық газдарды электрсүзгілерді қолдану арқылы тазарту қолданылады

3

Азықтық ортофосфор қышқылының өндірісі

H2S

14,876

10,315

Абсорберді пайдалана отырып, бөлінетін газдарды тазарту

4

Натрий триполифосфатының өндірісі

SiO2<20 %

1342,549

1294,56

"Құрғақ" және "дымқыл" тазарту әдістерін қолдану

5

Фосфор-калий тыңайтқыштарының өндірісі

P2O5

75,57

64,82

РН3

50

45

      * - Пеш газындағы көміртегі тотығының мөлшері көлемдік үлесте (%) анықталады.

      Технологиялық процестер бойынша фосфиннің концентрациясы (PH3) 3.10-суретте келтірілген.



      3.10-сурет. Технологиялық процестер бойынша фосфиннің концентрациясы (PH3)

      Фосфиннің ең жоғары концентрациясы фосфор-калий тыңайтқышын өндіруде "Фосфор-калий тыңайтқыштары түрінде коттрель қоймалжыңын кәдеге жарату" жобасын жүзеге асыру кезінде байқалады. Бүгінгі күні фосфор-калий тыңайтқышын өндіру кезінде өнеркәсіптік шығарындыларды тазарту үшін газдан тазартуды қамтамасыз етпейтін тозаң тазартқыш жабдық қолданылады. Қалдық газдағы фосфин концентрациясын азайту үшін газ тазарту жабдықтарын жаңарту қажет.

      3.8-кесте. Тауарлық сары фосфордың 1 тоннасына өндірістің газ тәрізді қалдықтарының түзілу нормалары

Р/с
№

Қалдықтардың атауы, сипаттамасы, құрамы, түзілу аппараты немесе сатысы

Пайдалану, тазалау немесе кәдеге жарату бағыты
 

Жоба бойынша нормалар

1

2

3

4

1

Пеш газы фосфорды қалпына келтіру кезінде электр пешінде түзіледі

шамда жағылады

2800 м3

      3.9-кесте. Сары фосфор өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Ластаушы заттың жылдық массасы, тонна

Ең аз концентрация, мг/н.м3

Ең жоғары концентрация, мг/н. м 3

Өлшем түрі

Өлшеу мерзімділігі, жылына бір рет

Өлшеу
әдісі

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Фторлы газ тәрізді қосылыстар (фторға қайта есептегенде)

35,44

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

мерзімді

айына бір рет

потенциометриялық

2

Күкірт диоксиді (күкіртті ангидрид, күкіртті газ, күкірт (IV) оксиді)

54,23

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

мерзімді

айына бір рет

титриметриялық

3

Фосфин (фосфорлы сутегі)
 

9,27

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

мерзімді

айына бір рет

фотоколориметриялық

4

ДиФосфорпентаоксид(Фосфор (V) оксиді, фосфорлы ангидрид)

179,7

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

мерзімді

айына бір рет

фотоколориметриялық

5

Құрамында кремний қостотығы бар бейорганикалық тозаң, %: 20-дан кем

668,1

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

мерзімді

айына бір рет

өлшенбелі

6

Көміртек оксиді (көміртек тотығы, улы газ)
 

154,4

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

әрбір көз бойынша жеке орнатылады

мерзімді

айына бір рет

электрхимиялық, оптикалық
 

      3.10-кесте. ТФК өндірісінің атмосфераға шығарындылары

Р/с
№

Шығарындының атауы

Шығарынды саны, г/с

Атмосфераға шығарылатын нормаланатын ЗЗ компоненттерінің рұқсат етілген саны, т/жыл

1

2

3

4

1

Күкіртсутек, H2S

0,05

1,035

      3.11-кесте. Тағамдық ортофосфор қышқылының 1 тоннасына өндіріс қалдықтарының түзілу нормалары, 100% H3РО4

Р/с
№

Қалдықтың атауы, сипаттамасы, құрамы, түзілу аппараты немесе сатысы

Пайдалану бағыты, тазалау немесе жою әдісі

Түзілу нормалары, кг

1

2

3

4

1

Күкірт сутегі, қышқылды натрий сульфидінің ерітіндісімен өңдеу кезінде түзіледі

абсорберде тазалағаннан кейін шығатын газдар атмосфераға шығарылады

0,02

      3.12-кесте. Дайын өнім – натрий триполифосфатының 1 тоннасына өндіріс қалдықтарының түзілуінің жыл сайынғы нормалары

Р/с
№

Қалдықтың атауы, сипаттамасы, құрамы, түзілу сатысы

Пайдалану бағыты, тазалау немесе жою әдісі

Қалдықтардың түзілу нормасы
 

1

2

3

4

1

Көмірқышқыл газы (СО2), фосфор қышқылын кальцийленген содамен бейтараптандыру кезінде түзіледі

тазартудан кейін абсорберде атмосфераға шығарылады

312

2

Қатты қалдықтар.
Құрамында темір, кальций, магний фосфаттары, кизельгур, 35 % дейін су бар сүзгіш тұнба бейтараптандырылған ерітіндіні сүзгілеу кезінде түзіледі

пайдаланылмайды, гранбассейнге шығарылады

21,7

3

Сұйық қалдықтар


жоқ

      3.13-кесте. НТПФ өндірісінің атмосфераға шығарындылары

Р/с
№

Атауы

Саны, г/с

Бір көзден атмосфераға шығарылатын ЗЗ нормаланатын компоненттерінің рұқсат етілетін саны, т/жыл

1

2

3

4

1

Бейтараптандыру бөлімшесі

1.1

циклофильтрден пайдаланылған ауа (сода тозаңы)

0,2

0,54

1.2

бейтараптандырғыштардан аспирациялық ауа (сода тозаңы)

1,232

15,84

2

Кептіру және қыздыру бөлімшесі

2.1

абсорберден құрғату мұнарасынан газ қалдықтары (фосфат шаңы)

11,8

303,2

2.2

абсорберден құрғату мұнарасынан газ қалдықтары (азот тотықтары)

19,4

498,8672

2.3

абсорберден құрғату мұнарасынан газ қалдықтары (көміргеі тотығы)

2,1

51,6867

      3.14-кесте. ГМФН өндірісінің атмосфераға шығарындылары

Р/с
№

Шығарындының атауы, бөлімшесі, аппараты, шығарындының диаметрі мен биіктігі

Кезеңділігі

ЗЗ атауы

Бір көзден атмосфераға шығарылатын ЗЗ нормаланатын компоненттерінің рұқсат етілетін саны, т/жыл, жылдар бойынша


1

2

3

4

5

1

Реакторлардан су буы

үздіксіз

фосфор қышқылының буы

 
-

2

Балқыту пешінен шығатын газдар

технологиялық тармақтар жұмыс істеген кезде

фосфат тозаңы

-

3

Азот тотығы

технологиялық тармақтар жұмыс істеген кезде

азот тотығы

5,97605*

4

Көмірсутек тотығы

технологиялық армақтар жұмыс істеген кезде

көмірсутек тотығы

27,7747

5

Сүзгіден аспирациялық ауа

технологиялық тармақтар жұмыс істеген кезде

фосфат тозаңы

122,6647

* Ескертпе:

Азот оксиді – жылына 0,835613 т. Азот диоксиді – жылына 5,140454 т.

      3.15-кесте. Тазартудан кейінгі сары фосфор өндірісіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с
№

Ластаушы заттардың атауы

Технологиялық процессс

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг / т

Ескертпе

Шығару көздері / процесс кезеңі

Ластаушы заттарды анықтау әдісі

1

2

3

4

5

6

7

1

P2O5

Фосфорды айдау, қожды шығару

Электрсүзгілер, 2 сатылы конденсация, тұрақтандырылған қабаттың көбік аппараттары

1,4978

Пеш құбырлары, аспирациялық жүйелердің дефлекторлары

Фотоколориметриялық

2

CO

1,287

Фотоколориметриялық

3

SO2

0,4519

Фотоколориметриялық

4

PH3

0,0772

Фотоколориметриялық

5

SiO2<20 %

Шихта дайындау, шикізатты тиеу

Тозаң тұтқыш жабдық (циклондар, қап сүзгілері)

5,5678

Таразы

      3.16-кесте. Тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с
№

Ластаушы заттардың атауы

Қолданылатын технология

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг / т

Ескертпе

Шығару көздері / процесс кезеңі

Ластаушы заттарды анықтау әдісі

1

2

3

4

5

6

7

1

P2O5

Фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру

"Құрғақ" және "дымқыл" тазалау әдістері

3,7726

Құбыр

Фотоколориметриялық

2

РН3

1,8351

3

Na5P3O10

Натрий триполифосфатын өндіру

5,4006

Таразы

      Маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары 3.17-кестеде келтірілген.

      3.17-кесте. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Маркерлік заттардың үлестік шығарындылары, кг/т өнім

Сары фосфор өндірісі

Натрий триполифосфатының өндірісі

Фосфор-калий тыңайтқышының өндірісі

1

2

3

4

5

1

Құрамында кремнийдің қос тотығы %-бен: 20-дан кем бейорганикалық тозаң (доломит, цемент өндірісінің тозаңы – әктас, бор, тұқыл, шикізат қоспасы, айналатын пештердің шаңы, боксит)

5,5678283

-

-

2

Күкірт диоксиді

0,4518833

-

-

3

Дифосфорпентаоксид (Фосфор (V) оксиді, фосфорлы ангидрид)

1,497757

-

3,77257

4

Фосфин (фосфорлы сутегі)

0,07721

-

1,83507

5

Көміртек оксиді

1,287



6

Пентанатрийтрифосфат (натрий триполифосфаты тозаңы)

-

5,4006138

-

      Маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары 3.18-кестеде келтірілген

      3.18-кесте. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары

Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Ластаушы заттың жылдық массасы, тонна/жыл

Сары фосфор өндірісі

Натрий триполифосфаты өндірісі

Фосфор-калий тыңайтқышы өндірісі

1

2

3

4

5

1

Құрамында кремний қостотығы бар бейорганикалық тозаң %-пен: 20-дан кем

668,1394

-

-

2

Дифосфорпентаоксид (Фосфор (V) оксиді, фосфорлы ангидрид)

179,7308

-

21,73

3

Фосфин (фосфорлы сутегі)

9,2652

-

10,57

4

Пентанатрийтрифосфат (PFL натрий триполифосфаты)

-

648,0736582

-

5

Күкірт диоксиді

54,226



6

Көміртек оксиді

154,44






      3.11-сурет. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша маркерлік ластаушы заттардың жалпы шығарындылары, жылына тонна

      Ластаушы заттар шығарындыларының көрсетілген құрылымынан көрініп тұрғандай (3.11-сурет) шығарындылардың негізгі пайызын тозаң құрайды.

      Кәсіпорында пайдаланылатын газ тазарту жабдығы – ОЖ-15 циклондары, РФГ-VMC қап сүзгісі, СМЦ үлгісіндегі қап сүзгілері, ОЖП тозаңтұтқыш, КЦМП дымқыл тозаңтұтқыш, УГ-115 және УГ-230 үлгісіндегі электр сүзгілері, скрубберлер, ротоклон, ФРКДИ-1100 қап сүзгілері, ФРККИ-360 үлгісіндегі қап сүзгілері, ПАСС аппараттары, циклондық қондырғы, ГПФ-22-9 электр сүзгілері, циклосүзгі, РПН бар ИТПН аппараты, абсорбер, "Neederman" және "Rivaritex" жалпақ жеңді сүзгілері. Қалдық газдарды қайталама пайдалану-пеш газын кәдеге жарату жүйесі енгізілді. Фосфор пешінде пайда болатын газ фазасында электрсүзгі арқылы шығарылатын шаңның едәуір мөлшері (коттрель тозаңы деп аталады) бар.

      Қоршаған ортаны қорғау жөніндегі 2015 – 2024 жылдарға арналған табиғат қорғау іс-шараларының жоспарында кептіру барабандарынан кейін тозаң тұтуға арналған тозаң-газ тазарту қондырғысын қайта құру; кептіру барабандары мен ФС пештерінен кейін тазалау жабдықтарын сатып алу көзделген.

      Атмосфераға шығарындылар

      а) агломерациялық машиналардың түтін газдары:

      агломашиналардың түтін газдары атмосфераға шығарар алдында топтық циклондарда және сода ерітіндісімен суарылатын қуыс скрубберлерде қатарынан тозаң мен химиялық ластанудан тазартылады;

      циклондарда пневмокөлікпен (эжектирлеумен) ұсталған тозаң конвейер арқылы агломерация процесіне қайтарылады, ал пневмокөлік жұмыс істемей тұрған кезде автокөліктермен шикізат қоймасына әкетіледі;

      б) агломерация цехының аспирациялық ауасы:

      аспирациялық ауа электрсүзгілерде тозаңнан тазартылады. Ұсталған шаң пневматикалық көлікпен бастапқы араластыру бөлімшесіне немесе сүрлемге шихталау бөлімшесіне тасымалданады және агломерация процесіне қайтарылады. Пневмокөлік жұмыс істемей тұрған кезде тұтып қалынған тозаң шикізат қоймасына автокөлікпен шығарылады;

      в) екшеу бөлімінің аспирациялық ауасы.

      аспирациялық ауа УГ-3-115 типті электрсүзгілерде тозаңнан тазартылады. Пневмокөлік тұтып қалған тозаң бастапқы араластыру бөлімшесіне беріледі және процеске қайтарылады, ал пневмокөлік жұмыс істемей тұрған кезде автокөліктермен шикізат қоймасына әкетіледі;

      г) қайта тиеу тораптарынан, конвейерлерден, араластырғыштардан және үлестіргіштерден аспирациялық ауа КЦМП түріндегі дымқыл сүзгілерде тазартылады.

      КЦМП-дан шлам ағындары шлам құбырымен гидро-тозаңнан арылту бөлімшесіне айдалады.

      Шлам бастапқы араластыру бөлімі арқылы өндіріске қайтарылады.

      Натрий триполифосфатының шикізаты мен өнімінің шығарындыларын азайту және ауа атмосферасын зияндылықтан қорғау үшін тиісті газ тазарту жүйелері көзделеді. Сода мен өнімді айдау кезінде пайдаланылған ауаны тазарту үшін циклофильтрлер мен қарсы бұралған ағын аппаратын (БК-да) пайдалану. Бейтараптандырғыштардан шығатын аспирациялық газдарды абсорбциялық тазарту.

      Циклондардан, жылжымалы форсункасы бар инерциялық аппараттан және абсорберден тұратын кептіру мұнарасынан шығарылатын газдарды үш сатылы тазартуды қолдану. Сүзгілердің тұнбасы және зертханадан целлюлоза түріндегі сарқын тұнбасы гранбассейнге жіберіледі. Бу жылыту жүйесінің конденсатын, пайдаланылған суды ағызу ағындары нөсер кәрізіне жіберіледі.

      Натрий гексаметафосфатын өндіру кезінде шығарындыларды азайту және ауа атмосферасын зиянды заттардан қорғау үшін аспирациялық ауаны өнімді құю және буып – түю тораптарынан циклон мен қап сүзгісінен тазартудың екі сатылы жүйесі көзделеді. Едендерді жуудан және зертханадан шыққан сарқын гранбассейнге жіберіледі. Бумен жылыту жүйесінің конденсатынан шыққан сарқын нөсер кәрізіне жіберіледі.

      ЕҚТ қолданудың басым бағыттарына жататын кәсіпорында атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары бойынша ұсынылған деректерді талдау келесі қорытындылар жасауға мүмкіндік береді. Кәсіпорында атмосфералық ауаға зиянды заттар шығарындыларының сапасын бақылау нәтижелерін талдауға негізделген газ тазарту құрылыстарын жетілдіру және жаңғырту, автоматтандырылған басқару, тазарту тиімділігін арттыру мүмкіндігімен басқару жүйесін енгізу тәжірибесі бар. Түзілетін шығатын газдар шығатын газдар құрамындағы заттарды шығаруды қамтамасыз ететін технологиялық тәсілдерді қолдана отырып өңделеді, содан кейін оларды бастапқы технологиялық процеске қайтарады немесе шикізат немесе энергия тасымалдаушы ретінде басқа процесте пайдаланады немесе оларды ластаушы заттар ретінде жояды. Заманауи жабдықты пайдалану арқылы қоршаған ортаға жағымсыз әсерлер бір уақытта азаяды. Атмосфералық ауаға зиянды (ластаушы) заттардың шығарындыларын тазартуға бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, іс-шараларды таңдау төменде қарастырылған ЕҚТ-ларды қолданудың нақты бағыттарының құрамымен және ерекшеліктерімен анықталады.

      3.1.7. Ластаушы заттардың суға және қоршаған ортаға тасталуы

      Сарқынды суларды тікелей су объектілеріне ағызу жүргізілмейді, су тұтынудың айналым жүйесі көзделген. Кәріздің толық бөлек жүйесі қарастырылған. Өнеркәсіптік нөсер кәрізі 2 жүйеге бөлінген – таза және лас заттары болуы ықтимал. Лас заттары болуы ықтимал нөсер суы ластануды тексергеннен кейін сарқынды су жинағышқа жіберіледі, онда жинақталады және вегетациялық кезеңде суарылатын егіншілік алқаптарына ағызылады. Шартты таза ағындар зауытқа қайтарылады және цехты бейтараптандыру бөлімінің сумен жабдықтау жүйесін толтыру үшін, сондай-ақ жасыл желектерді суару үшін қолданылады. Технологиялық жабдықтан шығатын ағындылар (құрамында фтор, Р2О5 және басқа компоненттер бар ерітінділер): құрамында фосфоры бар өндірістік ағындар; қайта пайдаланылатын су (тұрақтандырылған); абсорбциялық ағындар, едендерді жуудан түсетін ағындар, зертханалардан келетін ластанған өндірістік ағындар бейтараптандыру сатысынан өтеді. Тазартылған сулар бейтараптандырылғаннан және тұнба бөлінгеннен кейін цехтар мен қосалқы өндірістердің су айналымы циклдарында қайта пайдаланылады.

      3.19-кесте. Сарқынды сулардағы ластаушы заттардың концентрациясы

Р/с
№

Параметр атауы

Жинақтауыш тоған

Егіншілік суару алқаптары

Ескертпе

ЛЗ концентрациясы, мг/дм 3

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Хлоридтер (Cl бойынша)

149,774

99,225

296,916

293,671

Тазарту әдісі: биологиялық тазарту станциясы, тазарту қондырғысының тиімділігі 60–70%.

2

Сульфаттар

143,357

120,442

375,286

340,184

3

Нитраттар (NО3 бойынша)

9,724

9,184

9,69

9,165

4

Фторидтер

0,878

0,783

1,495

1,434

5

Нитриттер (NO2 бойынша)

0,467

0,374

0,679

0,182

6

Полифосфаттар (PO4 бойынша)

0,798

0,749

21,182

16,425

7

Аммиак (азот бойынша)

1,202

0,923

1,235

0,976

8

Мұнай өнімдері

-

-

0,347

0,041

9

ОБТ

12,509

12,18

37,776

34,418

10

ОХТ

25,018

24,359

75,553

68,835

11

СББЗ

1,395

1,254

0,001

0,001

12

Қалқымалы заттар

13,199

11,505

27,641

24,375

      3.20-кесте. Сарқынды сулардың төгінділеріндегі ластаушы заттардың үлестік көрсеткіштері

Р/с
№

Параметр атауы

Өндірілген өнімнің тоннасына төгінділердің үлестік көрсеткіштері, кг/т

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

Аммиак (азот бойынша)

0,0025

0,0010

2

ОБТ5

0,0471

0,0247

3

Өлшенген заттар

0,0373

0,0171

4

Мұнай өнімдері

0,0019

0,0002

5

Нитраттар (No3 бойынша)

0,0137

0,0072

6

Нитриттер (NO2 бойынша)

0,0012

0,0004

7

Полифосфаттар (PO4)

0,0025

0,0007

8

СББЗ

0,0000

0,0000

9

Сульфаттар (SO4 бойынша)

0,5080

0,2676

10

Фторидтер

0,0025

0,0011

11

Хлоридтер (Cl бойынша)

0,4162

0,2121

      3.21-кесте. Тауарлық сары фосфордың 1 тоннасына өндірістің сұйық қалдықтарының түзілу нормалары

Р/с
№

Қалдықтардың атауы, сипаттамасы, құрамы, түзілу аппараты немесе сатысы

Пайдалану, тазалау немесе кәдеге жарату бағыты

Жоба
бойынша нормалар

1

2

3

4

1

Сұйық
Коттрель қоймалжыңы - Электрсүзгіде тұтылған коттрель тозаңының су суспензиясы. Коттрель қоймалжыңың тығыздығы (1200-1260) кг/м 3 ((1,2–1,26) г/см 3).

Коттрель қоймалжыңы агломерация өндірісінде кәдеге жаратуға жіберіледі.
 

 
0,6 м3

2

Құрамында фосфоры бар өндірістік срқын
 

Сарқынды суларды тазарту цехына жіберіледі.
Тазартудан кейін өндірісте қолданылады

1,98 м3

3

Қайта пайдаланылатын су (тұрақтандырылған)
 
 

Сарқынды суларды тазарту цехына жіберіледі.
Тазартудан кейін өндірісте қолданылады

1,51 м3

4

ПАСС ағындары
 

Гранбассейнге жіберіледі

0,2 м3

5

Құрамында фосфор бар шлам

Сары фосфор өндіру цехына рудотермиялық пештерде кәдеге жаратуға жіберіледі

0,7 м3

      3.22-кесте. ПФК өндірісінің сарқынды сулары

Р/с
№

Сарқын атауы, бөлімше, аппарат

Қайда тасталады

Сарқыдылар саны, м 3/тәул.

Кезеңділігі

Төгінді сипаттамасы

Төгінді құрамы

Төгінді құрамы

1

2

3

4

5

6

7

1

Сыйымдылықтан алынатын құрама ағындар

ТФК өндірісінде қолданылады

1,0-1,4
 

Жинақталуына қарай

Су қышқыл ағындары, фосфор қышқылының массалық үлесі 5-10%

160

      3.23-кесте. НТПФ өндірісінің сарқынды сулары

Р/с
№

Сарқын атауы, бөлімше, аппарат

Қайда тасталады

Сарқыдылар саны м 3/тәулік

Төгу жиілігі

Төгінді сипаттамасы

төгінді құрамы мг/л

шығарылатын зиянды заттардың рұқсат етілген мөлшері (компоненттер бойынша) кг/тәулік

1

2

3

4

5

6

7

1

Шлам сарқынды сулар

Гранбассейн

13 - 14

Екі күнде 1 рет

Сүзгі қондырғыларынан тұнба, ортофосфаттар, су

7115

2

Тұтқыштан сода ерітіндісі

Нөсер кәрізіне

0,5

Екі күнде 1 рет

соданың массалық үлесі, %, 10-нан артық емес

0,5

      3.24-кесте. ГМФН өндірген сарқынды сулар

Р/с
№

Сарқын атауы, бөлімше, аппарат

Қайда тасталады

Сарқыдылар саны м 3/тәулік

Төгу жиілігі

Төгінді сипаттамасы

Шығарылатын зиянды заттардың рұқсат етілген мөлшері (компоненттер бойынша) кг/тәулік

1

2

3

4

5

6

7

1

Шұңқырдан шыққан шламдар

Гранбассейн

1,3 – 1,4

Аптасына 2 рет

ортофосфаттар, су

37,5

      Кәсіпорынның сарқынды сулары фосфор тұздарының, сульфат тұздарының, сульфидтердің және фторидтердің болуымен сипатталады. Осылайша, агломашиналардан түтін газдарын тазарту қондырғыларының шламды сарқындылары құрамында қалыпты және қышқыл натрий тұздары: фосфаттар, сульфаттар, сульфиттер, фторидтер, сондай-ақ қалдық сода мен тұтылған тозаң бар пайдаланылған сода ерітіндісі болып табылады. Сарқындылар әрбір технологиялық желіден тәулігіне 144 м3 мөлшерінде қож түйіршіктеу бөлімшесінің түйіршіктеу бассейндеріне айдалады.

      Агломерация цехының, шихталау бөлімшесінің және бастапқы араластыру бөлімшесінің желдету ауасын дымқыл тазалау қондырғысынан шламды сарқындылар тиісті бөлімшелердің зумпфтарына жиналады, құм сорғыларымен жиналмалы пульпокүбілерге айдалады, сол жерден өздігінен ағатын шлам құбырымен орталық шлам станциясына жіберіледі.

      Шламды сарқындылардың жалпы саны шамамен 208 м3/сағ.

      Сарқындылардағы жүзгіндер құрамы (3-6) кг/м3 (3000-6000 мг/л) аспайды.

      Шламның қатты бөлігі процеске оралады, сарқынды сулардың жеңілдетілген бөлігі аспирацияға оралады.

      "ЖЖФЗ" ЖШС сумен жабдықтаудың екі көзі бар:

      жерүсті суларын алу;

      жерасты суларын алу.

      Кәсіпорында айналымды сумен жабдықтау жүйесі қарастырылған. Бұл ретте "ЖЖФЗ" ЖШС-де кәріздің толық бөлек жүйесі қарастырылған. Өнеркәсіптік нөсер кәрізі 2 жүйеге бөлінеді – таза және лас заттар болуы ықтимал.

      Тазарту құрылыстары жұмысының жобалық тиімділігі – 90 %.

      Сары фосфорды өңдеудің сарқынды суларын тазарту бөлімшелері

      Әдістің мәні құрамында фосфор бар сарқынды суларды тоқтатылған бөлшектер мен фосфордан тұндыру, қышқылдықты әк қоймалжыңымен немесе сода ерітіндісімен бейтараптандыру және бастапқы тұнбаға түспеген фосфордың шламымен тұндыру болып табылады. Осы әдіспен өңделген, құрамында фосфор және басқа қоспалар бар су аз мөлшерде технологиялық процесте қайта пайдалануға жіберіледі. Бастапқы тұндыру кезінде түзілетін құрамында фосфоры бар шламдар тұндыру және сары фосфорды өңдеу бөлімшесіне жіберіледі.

      Қайта тұндыру кезінде түзілетін әк және сода шламдары паста тәрізді шламдардың шлам жинағышына жіберіледі, одан әрі кен-термиялық пештерде кәдеге жаратылады.

      Сарқынды суларды тазарту бөлімшесінің құрамына мыналар кіреді:

      әк қоймалжыңын дайындау торабы бар әк қоймасы, әк қоймасының сыйымдылығы 75 т;

      сыйымдылығы 6000 м3 сода сүрлем қоймасы;

      сода ерітіндісін дайындау торабы.

      3.1.8. Өндіріс қалдықтары

      Фосфор және құрамында фосфор бар қосылыстарды өндіру кезінде түзілетін қалдықтар:

      түйіршіктелген қожды кейіннен цемент өндірісі үшін шикізат ретінде пайдалану мүмкіндігімен қож үйіндісіне орналастыра отырып, кен-термиялық пештерде айдау әдісімен фосфоритті шихтадан фосфор өндіру кезінде түзіледі;

      сары фосфор өндіру процесінде түзілетін коттрель тозаңы фосфорит шикізатын байыту үшін, фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру үшін шикізат ретінде пайдаланылады;

      тағамдық ортофосфор қышқылын өндіру кезінде түзілетін күшән және қорғасын сульфидтерінің суда еритін кешені кейіннен рудотермиялық пештерде кәдеге жаратылады;

      фосфорды қайта өңдеу және бейтараптандыру сатысында түзілетін құрамында фосфор бар суларды әкпен тазарту шламы қондырғыда кәдеге жаратылады.

      3.25-кесте. Сары фосфор өндірісі қалдықтарының тізбесі

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтардың пайда болуының үлестік көрсеткіштері

Қауіптілік деңгейі

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

1

Коттрель тозаңы

Өз алаңдарында өңдеу

0,432

0,113

Кәріптас

2

Күшән және қорғасын сульфидтерінің суда еритін кешендері

Өз алаңдарында өңдеу

0,0009

0,0006

Кәріптас

3

Құрамында фосфор бар суларды әкпен тазарту шламы

Өз алаңдарында өңдеу

-

-

Жасыл

4

Түйіршіктелген қож

Шартқа сәйкес бөгде ұйымдарға өткізу. Цемент өндірісінде шихта компоненттері ретінде қайта пайдаланылады

10,0

9,0

Жіктелмеген

5

Феррофосфор

Шартқа сәйкес бөгде ұйымдарға өткізу. Металлургиялық салада легирленген қоспалар ретінде қайта пайдаланылады

0,127

0,118

Қауіпсіз

6

Реакцияға түспеген әк түйіршіктері

Өзінің ҚТҚ үйіндісіне орналастыру

-

-

Жасыл

7

Тұз қалдықтары

Өзінің ҚТҚ үйіндісіне орналастыру

0,01

0,01

Жасыл

8

Өнеркәсіптік қоқыс

"ЖЖФЗ" ЖШС филиалының №1 және 2 шлам жинақтағыштарына орналастыру

0,008

0,002

Кәріптас

      3.26-кесте. Тауарлық сары фосфордың 1 тоннасына өндірістің қатты қалдықтарының түзілу нормалары

Р/с
№

Қалдықтардың атауы, сипаттамасы, құрамы, түзілу аппараты немесе сатысы

Пайдалану, тазалау немесе кәдеге жарату бағыты

Жоба бойынша нормалар

1

2

3

4

1

От-сұйық қожды түйіршіктеу арқылы түзілетін түйіршіктелген қож

Құрылыс материалдарын өндіруде қолданылады

9,5 т

2

Феррофосфор (фосфорды айдау кезінде пеште пайда болады). Р4 пен темір қосылысы болып табылады, ТШ659 ҚР 05789469-05-95)

Металлургиялық өнеркәсіпте легирленген қоспалар ретінде қолданылады

0,118–0,126 т

3

Коттрель тозаңы, пеш газынан электрсүзгілерде тұнып қалады

Коттрель қоймалжыңын дайындау үшін қолданылады

0,221 т

4

Агломератты елеу

Агломерация цехына жіберіледі

-

5

Кварцитті елеу

Агломерация цехына жіберіледі

-

6

Коксты елеу

Агломерация цехына жіберіледі

-

      3.27-кесте. ПФК өндірісінің қатты қалдықтары

Р/с
№

Қалдық атауы, бөлімше, аппарат

Қайда сақталады, тасымалданады

Қалдықтар саны, кг/тәул

Түзілу мерзімділігі

Төгінді сипаттамасы

Химиялық құрамы
%, (масса)

Тығыздығы
кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

1

Сүзгіден тұнба

Кен қыздыру пештерінде кәдеге жаратылады

71,064

Жинақталуына қарай

Күкіртті қосылыстар жалпы – 30 %, оның ішінде As2S3 – 25,1 %, PbS – 4,4 %, S – 0,25 %

1800–1850

      3.28-кесте. НТПФ өндірісінің қатты қалдықтары

Р/с
№

Қалдық атауы, сипаттамасы, құрамы, түзілу аппараты немесе сатысы

Пайдалану, тазарту немесе кәдеге жарату бағыты

Жоба бойынша нормалар

Түзілу мерзімділігі

Төгінді сипаттамасы

Химиялық құрамы, % (масса)

тығыздығы
кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

1

Сүзгілерден тұнба

Құбыр арқылы грандбассейнге қойыртпақ түрінде тасымалданады

7115

Жинақталуына қарай

ортофосфаттар 15-тен артық емес,
су - 50-55

1500-1550

      ГМФН өндірісінде қатты қалдықтар жоқ.

      3.29-кесте. "ЖЖФЗ" ЖШС кәсіпорны бойынша қалдықтардың түзілу көлемі

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Түзілу көлемі, тонна

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

Дәнекерлеу электродтарының тұқылдары

4,969

0,332

2

Құрылыс қалдықтары

392,5

264,19

3

Кәріз құрылыстарынан тұнба

3,58

2,87

4

Тұз қалдықтары

8,96

6,863

5

Пайдаланылған люминесцентті шамдар

0,0002

0,0001

6

Тұтас немесе сынған қорғасын аккумуляторларының батареялары

2,913

0,0001

7

Пайдаланылған майлар

15,0

0,0001

8

Пайдаланылған пневматикалық шиналар

14,374

1,585

9

Тұрмыстық қатты қалдықтар

1257,625

455,367

10

Коттрель тозаңы

22459,567

11494,21

11

Өнеркәсіптік қоқыс

130,58

94,9

12

Феррофосфор

12698,5

6492,9

13

Күшән және қорғасын сульфидтерінің суда еритін кешендері

5,736

3,139

14

Түйіршіктелген қож

965456,5

494095

      3.1.9. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      Сары фосфор өндірісі

      Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты үлестік тұтыну 3.30-кестеде келтірілген. Салыстыру үшін сары фосфор өндіру кезінде шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының шығыс нормалары (ғылыми негізделген және жоспарлы) ұсынылған.

      3.30-кесте. Сары фосфор өндірісіндегі шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысының нормалары

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

1

Агломерат

т/т

11,76

11,550

11,55

2

Кварцит

т/т

0,86

0,8865

0,850

3

Кокс барлығы


1,330

1,5146

1,1288

4

Электродты масса

т/т

0,07

0,036

0,037

5

Жөндеу массасы

т/т

0,005

0,009

0,009

6

Кальцийлендірілген сода

т/т

0,002

0,002

0,002

7

Сода ерітіндісі

т/т

0,0131

0,0131

0,0131

8

Құрамында фосфоры бар өндірістік ағындар (пеш цехы)

м3/т

7,8

1,98

1,98

9

Түйіршіктелген қождың шығуы

т/т

9,5

9,5

9,5

10

Феррофосфордың шығуы

т/т

0,09

0,126

0,122

11

Тұрақтандырылған ағындар

м3/т

2,16

1,51

1,51


Отын-энергетикалық ресурстар





12

Электр энергиясы барлығы:

кВтсағ/т

16000

15405,25

15405,25

13

Оттегі, 1 пештің жұмысы кезінде

м3/ай


6569,00

7000,0

14

Азот, 1 пештің жұмысы кезінде

м3/ай


1728000,0

1728000,0

15

Сығылған ауа

нм3 / т

200,0

288,0

288,0

16

БӨАжА ауасы

м3/ай


134000,0

134000,0

17

1 қыс/жазға арналған пештегі айналымдағы су

м3/ай


1307760,5

1307760,5

18

Жылу энергиясы барлығы

Гкал/т


1,3330

1,333

      Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты үлестік тұтыну 3.31-кестеде келтірілген. Салыстыру үшін фосфорит агломератын өндіру кезінде шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының шығыс нормалары (ғылыми негізделген және жоспарлы) ұсынылған.

      3.31-кесте. Фосфоритті агломерат өндірісіндегі шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысының нормалары

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

1

Қаратау ұсақталған фосфатты шикізаты, 21,0 % Р2О5

т/т

1,05

1,10000

1,10000

2

Ұсақ кокс жиыны

т/т


0,13069

0,10835

3

Кальцийлендірілген сода

т/т

0,003

0,003

0,003

4

Сода ерітіндісі

т/т

0,0197

0,0197

0,0197


Отын-энергетикалық ресурстар:





5

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т

100,0

120,5

109,0

6

ПГКЖ-дағы электр энергиясы

кВтсағ/ай


40000,0

40000,0

7

Пеші бар қоспадағы табиғи газ шығыны, жиыны

кгу.т.


15,515

16,350

7.1

оның ішінде табиғи газ шығыны

кгу.т.


6,536

3,100

7.2

оның ішінде пеш газының шығыны

кгу.т.


8,979

13,250

8

1 СУПГ үрлеуге азот

нм3


70,0

70,0

9

Сығылған ауа

нм3/т

8,0

22,000

22,000

10

БӨАжА ауасы

м3/ай


152300

152300

11

Айналмалы су барлығы

м3/т

10,0

6,3457

6,3450

12

Жалпы жылу энергиясы

Гкал/т

0,013

0,0101

0,0062

12.1

Жылу қысқы кезең

Гкал/т

0,008

0,0120

0,012

12.2

Жылу жазғы кезең

Гкал/т

0,008

0,0004

0,0004

12.3

ПГКЖ жылуы

Гкал/т


0,0050

0,005

      Термиялық фосфор қышқылын өндіру (Н3РО4)

      Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты үлестік тұтыну 3.32-кестеде келтірілген. Салыстыру үшін ортофосфор қышқылын өндіру кезінде шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының шығыс нормалары (ғылыми негізделген және жоспарлы) ұсынылған.

      3.32-кесте. Термиялық ортофосфор қышқылын өндіру

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы 10 айдағы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

Техникалық термиялық ортофосфор қышқылы

1

Сары фосфор, 99% Р4 кем емес

т/т

0,327

0,33

0,33

2

Құрамында фосфор бар ағындылар (ТФК)

м3/т

0,9

0,9

0,9

3

Каустикалық сода

т/т

0,0008

0,0008

0,0008


Отын-энергетикалық ресурстар





4

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т


98,0

98,0

5

Сығылған ауа

м3/т

183,0

337,00

337,0

6

БӨАжА ауасы

м3/ай


40920,0

40920,0

7

Азот

м3/ай


33350,0

33350,0

8

Жылу қысқы кезең

Гкал/ай.


534,00

534,0

9

Жылу жазғы кезең

Гкал/ай.


344,0

344,0

10

Айналмалы су

м 3/т

215,0

230,0

230,0

Термиялық ортофосфор қышқылы (тағамдық)

11

Ортофосфор қышқылы, 100 % Н3РО4

кг/т

1000,0

1000,0

1000,0

12

Күкіртті натрий, Na2S 67 %

кг/т

3,080

0,499

1,000

13

Кальцийлендірілген сода, 100 % Na2C03

кг/т


0,0491

0,0490

14

Сүзгі мата GS 30915

жинақ/ жыл

2

2

2


Отын-энергетикалық ресурстар





15

Сығылған ауа

нм 3 / т


30,0

30,0

16

Жылу энергиясы

Гкал/т

0,07

0,0697

0,0696

17

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т

52,0

52,0

52,0

      Натрий триполифосфатын (НТПФ) өндіру

      Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты үлестік тұтыну 3.33-кестеде келтірілген. Салыстыру үшін натрий триполифосфатын өндіру кезінде шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының (ғылыми негізделген және жоспарлы) шығыс нормалары ұсынылған.

      3.33-кесте. Натрий париполифосфатын өндіру шикізатының, материалдарының және энергия ресурстарының шығыс нормалары, жоғары сұрып

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

1

Термиялық фосфор қышқылы, 100 % Н3РО4

т/т

0,850

0,828

0,828

2

Кальцилендірілген сода, 100 % Na2C03

т/т

0,740

0,745

0,745

3

Аммиак селитрасы, 100 % NH4NO3

т/т

0,010

0,009

0,009

5

Күйдіргіш натр, 100 % NaOH

т/т

0,543

0,0

0,580

Отын-энергетикалық ресурстар

6

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т

227,0

205,47

203,40

7

НТПФ түйіршіктеуге арналған электр энергиясы

кВтсағ/т

61,3

62,000

62,0

8

Табиғи газ

кгу.т.


261,00

257,10

9

Сығылған ауа

нм 3 / т

633,0

1549,73

1550,0

10

БӨАжА ауасы

м 3/ай


124248,0

124248,0

11

Өнеркәсіптік су

м 3/т

1,22

2,50

2,50


Жалпы жылу энергиясы

Гкал/т


0,320

0,320

12

Жылу қысқы кезең

Гкал/т

0,354

0,346

0,346

13

Жылу жазғы кезең

Гкал/т

0,354

0,294

0,294

      МемСТ 13493 бойынша жоғары сұрыпты натрий триполифосфаты өндірісінен басқа Қазақстанда баяу гидратталған SK натрий триполифосфаты және тағамдық натрий триполифосфаты өндіріледі.

      Баяу гидратталған SK натрий триполифосфатын өндіру кезінде шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты меншікті тұтыну 3.34-кестеде, ал тағамдық натрий триполифосфатын тұтыну 3.35-кестеде келтірілген. Салыстыру үшін кестелерде натрий триполифосфатын баяу гидратталған SK және тағамдық натрий триполифосфатын өндіру кезінде шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының шығыс нормалары (ғылыми негізделген және жоспарлы) берілген.

      3.34-кесте. Натрий париполифосфатын өндіру шикізатының, материалдарының және энергия ресурстарының шығыс нормалары, баяу гидратталған SK

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы 10 айдағы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

1

Термиялық фосфор қышқылы, 100% Н3РО4

т/т

0,850

0,828

0,828

2

Кальцийлендірілген сода, 100 % Na2C03

т/т

0,740

0,745

0,745

3

Күйдіргіш натр, 100 % NaOH

т/т

0,543

0,0

0,580

4

Аммиак селитрасы, 100 %
NH4NO3

т/т

0,01

0,009

0,009


Отын-энергетикалық ресурстар





5

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т

227,0

218,17

216,00

6

Табиғи газ

кгу.т.


270,17

273,90

7

Сығылған ауа

нм 3 / т

633,0

1550,00

1550,00

8

БӨАжА ауасы

м 3/ай


124248,00

124248,00

9

Өнеркәсіптік су

м 3/т

1,22

2,50

2,50


Жалпы жылу энергиясы



0,320

0,320

10

Жылы-қысқы кезең

Гкал/т

0,354

0,346

0,346

11

Жылы-жазғы кезең

Гкал/т

0,354

0,294

0,294

      3.35-кесте. Натрий париполифосфатын өндіру шикізатының, материалдарының және энергия ресурстарының шығыс нормалары, тағамдық

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы 10 айдағы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

1

Термиялық фосфор қышқылы, 100% Н3РО4

т/т

0,850

0,828

0,828

2

Кальцилендірілген сода, 100% Na2CО3

т/т

0,740

0,745

0,745

3

Күйдіргіш натр, 100% NaOH

т/т

0,543

0,000

0,580

4

Аммиак селитрасы, 100% NH4NO3

т/т

0,01

0,009

0,009


Отын-энергетикалық ресурстар





5

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т

227,0

204,722

203,400

6

Табиғи газ

кгу.т.


257,23

257,10

7

Сығылған ауа

нм 3 / т

633,0

1550,0

1550,0

8

БӨАжА ауасы

м 3/ай


124248,0

124248,0

9

Өнеркәсіптік су

м 3/т

1,22

2,5

2,5


Жалпы жылу энергиясы

Гкал/т


0,320

0,320

10

Жылы-қысқы кезең

Гкал/т

0,354

0,346

0,346

11

Жылы-жазғы кезең

Гкал/т

0,354

0,294

0,294

      Стандарттау саласындағы қолданыстағы технологиялық құжат бойынша жоғары сұрыпты натрий триполифосфатынан 62 кВт*сағ/т электр энергиясын жұмсай отырып, түйіршіктелген түрін де жасайды.

      Фосфор-калий тыңайтқыштарының өндірісі

      Фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру процесінде біршама шикізат, материалдар мен энергия ресурстары жұмсалады (электр энергиясы, газ). Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты үлестік тұтыну 3.36-кестеде келтірілген. Салыстыру үшін натрий триполифосфатын өндіру кезінде шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының (ғылыми негізделген және жоспарлы) шығыс нормалары ұсынылған.

      3.36-кесте. ФКТ фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру кезінде шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығысының нормалары

Р/с
№

Шикізат пен материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

Ғылыми негізделген шығыс нормалары

2019 жылғы 10 айдағы нақты үлестік шығыстар

2019 жылға арналған жоспарлы шығыс нормалары

1

2

3

4

5

6

1

Коттрель тозаңы

т


1,000

1,000


Отын-энергетикалық ресурстар





2

Технологияға электр энергиясы

кВтсағ/т

907,000

907,000

907,000

3

Табиғи газ

м 3/т

307,444

307,444

300,560

4

Өнеркәсіптік су

м 3/т


3,901

3,900

5

Табиғи газ жылдық

кгу.т.т.

259,343

259,343

259,343


Табиғи газ қысқы кезең

кгу.т.т.


307,444

300,560


Табиғи газ жазғы кезең

кгу.т.т.


239,331

239,403

      Фосфор қосылыстарын өндіру кезінде энергия ресурстарын нақты тұтыну сығылған ауаны қоспағанда, негізінен белгіленген нормалардан аспайды. Сондай-ақ белгіленген нормаларға қатысты су ағынының жоғарылауын атап өтуге болады. Соңғы жылдары негізгі өнімді (сары фосфор, термиялық фосфор қышқылы, азықтық фосфор қышқылы, натрий триполифосфаты) өндіруге негізгі ресурстарды (электр энергиясы, табиғи газ, жылу) нақты үлестік тұтыну 3.37-кестеде келтірілген.

      3.37-кесте. Сары фосфор, термиялық фосфор қышқылы, тағамдық фосфор қышқылы, натрий триполифосфаты өндірісі кезіндегі энергия тиімділігінің үлестік көрсеткіштері

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Сары фосфордың 1 тоннасын өндіруге жұмсалатын электр энергиясының үлестік шығыны

Норматив кВт сағ/т

20100

20100

20100

20100

20100

Факт
кВт сағ/т

20075,6

20041,7

20079,6

20075,8

20070,7

2

1 тонна термиялық фосфор қышқылын өндіруге жұмсалатын электр энергиясының үлестік шығыны

Норматив кВтсағ/т

350

350

350

350

350

Факт
кВт сағ/т

347,848

347,688

347,688

347,943

348,899

3

1 тонна тағамдық фосфор қышқылын өндіруге жұмсалатын электр энергиясының үлестік шығыны

Норматив кВт сағ/т

200

200

200

200

200

Факт
кВт сағ/т

186,211

199,619

199,471

182,263

187,5

4

1 тонна натрий триполифосфатын өндіруге жұмсалатын электр энергиясының үлестік шығыны

Норматив кВт сағ/т

850

850

850

850

850

Факт
кВт сағ/т

577,446

847,310

848,1

846,588

848,5

5

1 тонна сары фосфор өндіруге жұмсалатын табиғи газдың үлестік шығыны

Норматив кгу.т./т

221,888

221,888

221,888

221,888

221,888

Факт
кгу.т./т

158,105

159,560

159,594

159,594

212,4

6

1 тонна натрий триполифосфатын өндіруге табиғи газдың үлестік шығыны

Норматив кгу.т./т

262,312

262,312

262,312

262,312

262,312

Факт
кгу.т./т

210,167

248,307

248,4

253,503

253,5

7

1 Гкал жылу энергиясын өндіруге табиғи газдың үлестік шығыны

Норматив кгу.т./т

205,306

205,306

205,306

205,306

205,306

Факт
кгу.т./т

147,504

152,779

153,245

153,392

153,539

8

Сары фосфордың 1 тоннасын өндіруге жұмсалатын жылудың үлестік шығыны

Норматив
Гкал/т

3,262

3,262

3,262

3,262

3,262

Факт
Гкал/т

3,262

3,248

3,248

3,261

3,261

9

1 тонна термиялық фосфор қышқылын өндіруге жұмсалатын жылудың үлестік шығыны

Норматив
Гкал/т

0,230

0,230

0,230

0,230

0,230

Факт
Гкал/т

0,230

0,230

0,230

0,238

0,238

10

1 тонна тағамдық фосфор қышқылын өндіруге жұмсалатын жылудың үлестік шығыны

Норматив
Гкал/т

0,624

0,624

0,624

0,624

0,624

Факт
Гкал/т

0,624

0,624

0,625

0,627

0,627

11

1 тонна натрий триполифосфатын өндіруге жұмсалатын жылу үлестік шығыны

Норматив
Гкал/т

0,475

0,475

0,475

0,475

0,475

Факт
Гкал/т

0,475

0,47

0,475

0,476

0,471

      3.37-кестеден көріп отырғанымыздай, негізгі энергия ресурстарын тұтынудың нақты көрсеткіштері айтарлықтай тұрақты. 1 тонна сары фосфор өндірісіне 3,262 Гкал/т үлестік жылу шығыны МЭТ есебінде ұсынылған және жалпы зауыттық жылу шығынын қамтиды. 3.82-кестеде фосфор қосылыстарын өндіру бойынша жалпы негізгі энергия ресурстарын тұтыну жөніндегі деректер берілген.

      3.38-кесте. 2015 – 2019 жылдардағы фосфор қосылыстарын өндіру бойынша отын-энергетикалық ресурстардың және жалпы судың шығыны

Р/с
№

Энергия тасымалдаушының атауы

Өлшем бірлігі

Алдыңғы кезең




2015

2016

2017

2015

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Электр энергиясы

мың кВт*сағ

1832297

1015572

1407432

1807700

1926791

ту.т.

225373

124915

173114

222347

236995

мың тг.

15679944

9706070

13894273

17632183

18650764

тг./кВт*сағ

8,557

9,557

9,872

9,754

9,680

2.

Табиғи газ

текше м

2084292

42270500

45377000

57539261

54199251

ту.т.

112,45

49456,49

53 091,09

67 320,94

63 413,12

мың тг

2084292

1 026 128

1272204

1578586

1519852

тг/текше м

21, 687

24,275

28,036

27,435

28,042

3.

Су, өндірістік қажеттіліктерге

мың м3

12 717,26

9 670,0

8 867,635

10 486,18

10 719,66

тг/текше м

8,556

0,783

1,104

1,577

1,526

мың тг

18 268, 5

6 166,188

7 808,487

13 724,68

13 573,17

4

ТЭР және су шығыстарының жиыны

ту.т.

225 485

174 372

226 205

289 668

300 408

мың тг.

17782505

10738365

15174285

19224494

20184189

      Өндірістік алаңдағы жылу өз қазандығында өндіріледі. Қазандық ГМ- 50- 14 типті "Белгород қазандық құрылысы зауыты" стационарлық бу қазандықтарымен және КВГМ-50-150 типті "Дорогобужский қазандық зауыты" екі су жылыту қазандығымен жабдықталған. Негізгі отын ретінде табиғи газ қолданылады.

      3.2. Күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және трикальцийфосфат өндірісі

      3.2.1. Күкірт қышқылы өндірісі

      Бөлінетін газдарды тазарту жүйесімен жалаң жанасатын күкірт қышқылы жүйелері

      Барлық жұмыс істейтін күкірт қышқылы қондырғыларының жұмысы өндірістің байланыс әдісіне негізделген. Күкірт қышқылын байланыс әдісімен өндіру келесі негізгі кезеңдерді қамтиды:

      түйіршіктелген қатты күкіртті қабылдау және сақтау;

      қайта өңдеуге дайындау (қатты күкіртті балқыту және сұйық күкіртті тұнбадан сүзгілеу арқылы бөлу);

      SO2 бар газды алу үшін күкіртті жағу және энергетикалық бу алу үшін реакция жылуын кәдеге жарату;

      күкірт диоксидінің каталитикалық тотығуы;

      SO3 концентрацияланған қышқылмен сіңіру арқылы күкірт қышқылын немесе олеумді алу;

      бөлінетін газдарды SO2-ден тазарту.

      Химиялық түрлендірулер барлық экзотермиялық реакциялардың келесі теңдеулерімен сипатталады, яғни көп мөлшерде жылу шығарумен жүреді:

      S + O2 SO2+362,4 кДж/моль (3.33)

      SO2+0,5 O2 SO3+96,8 кДж/моль (3.34)

      SO3 + H2O H2SO4+174,6 кДж/моль (3.35)

      Күкіртті жағу реакциясы (3.33) неғұрлым экзотермиялық болып табылады, оның бөлінетін жылуы энергия блогында электр энергиясын өндіруге жіберілетін жоғары қысымды бу алумен кәдеге жаратылады. Құрамында күкірт диоксиді бар газдың байланыспен тотығуы агрегат ішіндегі химиялық реакция жылуын (3.34) кәдеге жарату схемасы бойынша жүзеге асырылады. Қайтымды экзотермиялық реакцияның тепе-теңдігін күкірт оксидінің (VI) түзілу жағына ауыстыру үшін байланыс аппаратына түсетін суық күкіртті газбен жылу алмасу есебінен катализатордың әрбір қабатынан кейін өндірістік газды аралық салқындату талап етіледі [40]. Тотығу сатысындағы өндірістік газ күкірт қышқылын алу процесінде сіңу тиімділігін қамтамасыз ету үшін жылу алмастырғышта салқындатылады [41]. Бір түйісу әдісі бойынша күкірт қышқылын өндірудің жалпыланған схемасы 3.12-суретте көрсетілген.

      Сұйық күкіртті балқыту және сүзу бөлімшесі

      Қоймадан күкірт таспалы конвейермен балқыту бөліміне тасымалданады. Бункерлерге күкірт тиеу грейферлік кранмен жүргізіледі. Балқыту қондырғысы – бұл иіртүтік түріндегі спираль түрінде қақпақ арқылы батырылған қыздыру элементтері бар түбі конус тәріздес және қақпағы жалпақ тік цилиндрлік аппарат (3.12-сурет). Қыздыру элементтеріне 150-160 °С температурасы бар 0,5-0,6 МПа қысыммен бу беріледі.



      1 – күкірт балқытқыш, 2 – қоспаларды бөлуге арналған сүзгі, 3 – күкіртті жағуға арналған пеш, 4 – қазан-кәдеге жаратушы, 5 – байланыс аппараты, 6 – абсорбер

      3.12-сурет. Күкірттен күкірт қышқылын өндірудің жалаң байланысының қағидаттық схемасы

      Түйіршікті күкірттің балқу процесі балқымалардың ішіндегі қыздыру бу элементтерінің қабырғасы арқылы жылу беру арқылы жүреді. Сұйық күкірттің температурасы 130-140°С жоғары қысымды бу шығыны автоматты түрде сақталады. Балқыту процесін күшейту үшін әр балқытқыш тот баспайтын болаттан жасалған пропеллер араластырғышымен жабдықталған. Ортаның қозғалысы сұйық күкірттің төменгі қабаттарының фазалық шекара деңгейіне көтерілуімен араластырғыш әйнектің ішінде төменнен жоғары қарай жүреді. Жұмысқа кіріспес бұрын балқытқыш жинағыштан сұйық күкіртпен катушкаларды сұйық күкірт қабатымен толық жабу деңгейіне дейін толтырылуы керек. Күкірттің қышқылдығын бейтараптандыру үшін балқытқышкқа әк жіберу көзделеді.

      Пайдалану процесінде аппараттың конустық түбінде битум және күл қоспалары 20 %-ға дейін, органикалық қоспалары 10 %-ға дейін ластанған сұйық күкірт болып табылатын шлам пайда болады. Сұйық күкіртпен салыстырғанда битуминозды шламның тығыздығы мен балқу температурасы жоғары, тұтқырлығы жоғары, сондықтан оны 3 тұндырғышта тұндыру арқылы бөлуге болады. Битумнан және басқа да ауыр қоспалардан тазарту ай сайын балқытуды тоқтату, лас сұйық күкіртті тұндырғыштың төменгі бөлігіндегі штуцер арқылы лас күкірт жинағышына ағызу жолымен жүргізіледі (3.13-сурет).




      1 – күкірт балқытқыш, 2 – балқыту элементтері, 3 – балқытылған күкірт жинағыш-тұндырғыш, 4,6,10 – батырылатын сорғылар, 5 – араластырғыш, 7 – араластырғыш құрал, 8 – рамалы табақ сүзгі, 9 – таза күкірт жинақтағыш, 11 – лас күкірт жинақтағыш

      3.13-сурет. Күкіртті балқыту мен тазартудың технологиялық схемасы

      Сұйық күкіртті балқытқыштан шығару күкірт сүзгісі арқылы сұйық күкірт жинақтағышына батырылатын сорғымен жүзеге асырылады. Сұйық күкірттің 8 – рамалық табақ сүзгісі корпустың ішінде орналасқан тот баспайтын болаттан жасалған тормен ұстап тұру арқылы 10 мм-ден асатын қатты қосындылар мен күкірт кесектерін кетіруге арналған. Сүзгі бумен жылытуға арналған иіртүтікпен жабдықталған.




      3.14-сурет. Қатты күкіртті балқыту агрегаты

      Күл қоспаларынан сұйық күкіртті сүзу сүзгі ішіне орнатылған тот баспайтын торлар арқылы жүзеге асырылады, оған сүзгі қабатын жасайтын диатомит ұнтағы қабаты алдын ала жағылады. Сұйық күкірттегі диатомит суспензиясын 5 – араластырғышта араластыру арқылы алады, ол жерден сүзгі торларына беріледі. Сүзгіден тазартылған сұйық күкірттің шығуы жылытылатын екі бу сорғысымен жабдықталған 9 – таза күкірт жинақтағышқа өздігінен ағу арқылы жүзеге асырылады (3.13-сурет). Жинақтағыштан таза күкірт 10 – батырылатын сорғымен пеш бөлімшесіне жағу пешіне айдалады.

      Күкіртті мұқият тазарту олардың катализатордың бірінші қабатында шөгуінің алдын алу мақсатында күл қоспалары 0,005 %-дан аспайтын мөлшерде болғанға дейін жүргізіледі, бұл катализатор белсенділігінің төмендеуіне және байланыс аппаратындағы гидравликалық кедергінің артуына әкеледі. Сүзгі торларын шламнан тазарту мерзімді түрде жүзеге асырылады. Сүзгіден шлам бункер арқылы түсіріледі және уақытша жинау алаңына шығарылады. Құрамында 50-60 % "суланатын" күкірт бар түзілетін күкірт кегін жол құрылысы үшін серосфальттар мен серобетондар өндірісінде пайдалануға болады.

      Күкірт жағу бөлімшесі

      Күкірт пен оттегінің өзара әрекеттесуі газ фазасында көп мөлшерде жылу шығарумен жүреді. Балқытылған тазартылған күкірт күкірт пешіне жағылады. Жану үшін кептіру мұнарасында немесе моногидратты абсорберде құрғатылған ауа байланыс аппараттарында және абсорбциялық аппаратурада күкірт қышқылы тұманының пайда болуына әкелетін су буының пайда болуын болдырмау үшін қолданылады. Күкіртті жағу көлденең цилиндр пішінді циклонды немесе форсункалы пеште жүзеге асырылады (3.15-сурет). Пештің оттығына пештің соңғы бөлігінде орналасқан саңылаулар арқылы шашыратылған сұйық күкірт реакция жылуына байланысты буланып, ауа ағынында күкірт диоксидін түзеді.

      Күкірт буының жануы пештің бүкіл көлемінде жүреді, гомогенді газ-фазалы реакцияның өтуі есебінен процестің жоғары жылдамдығы қамтамасыз етіледі. Экзотермиялық реакция температураның айтарлықтай жоғарылауына әкеледі. Пештің ішкі қаптамасының бұзылуын болғызбау үшін стехиометриялық мөлшерден артық ауа пайдаланылады, ал пештегі температура 1300 °С-дан аспайды [42].

      Қазақстанда жұмыс істеп тұрған күкірт қышқылы өндірістерінде циклонды пештер энерготехнологиялық қазандықпен бір агрегатта біріктірілген. Пештен шығатын температурасы 1000-1200 °С күкіртті газдың құрамында 13-14 % SO2 бар, бұл жабдықтың ең аз мөлшерін қамтамасыз етеді. Алайда, жоғары тотығу жылдамдығын қамтамасыз ету үшін SO2 пеш газы байланыс аппаратына берер алдында 11-12 % күкірт диоксидінің құрамына дейін құрғатылған ауамен сұйылтылады.




      1 – форкамера, 2,3 – жете жандыру камералары, 4 – ауа қорабы, 5,6 – қысу сақиналары, 7,9 – ауа беруге арналған шүмектер, 8,10 – күкірт беруге арналған форсункалар

      3.15-сурет. Күкіртті жағуға арналған циклондық пеш

      Пеш газы кәдеге жарату қазанында орнатылған катушкалық тоңазытқыштар арқылы өтетін суық судың көмегімен салқындатылады. Газды салқындату кезінде пайда болатын жылу энергия буын алу үшін қолданылады. Қазандықтың құбырларында пайда болған 4 МПа қысыммен қыздырылған бу электр энергиясын өндіру үшін энергетикалық цехтағы бу конденсациялық турбинасына шығарылады.

      Кәдеге жарату қазанынан шығатын пеш газы катализатордың 4-5 қабатында SO3-те күкірт диоксидінің тотығу сатысына жіберіледі. Дәстүрлі күкірт қышқылы өндірістерінде жалаң байланысу (ОК) әдісі бойынша салқындатылған күкірт газы байланыс аппаратына кірер алдында жылу алмастырғыштар жүйесінен өтеді, онда ол ванадий катализаторының тұтану температурасына сәйкес келетін 420-440 °С температураға дейін қызады. Пеш газын құрғатылған ауамен қоспада беру схемасы 3.12-суретте көрсетілген.

      Байланыс бөлімшесі

      SO2 тотығуы катализатордың әр қабатынан кейін аралық салқындату арқылы адиабатикалық режимде жүзеге асырылады. Процестің экзотермиясына байланысты байланыс тотығуымен газдың температурасы едәуір артады, бұл тепе-теңдіктің бастапқы реактивтердің пайда болуына қарай жылжуына әкеледі. Тепе-теңдікті оңға жылжыту және конверсияның жоғары деңгейіне жету үшін газды аралық салқындату қажет. Ол үшін кіріктірілген және қашықтағы жылу алмастырғыштарды қолдануға болады. Орнатылған жылу алмастырғыштар қазіргі уақытта байланыс аппаратына техникалық қызмет көрсетудегі қиындықтарға байланысты қолданыстағы қондырғыларда қолданылмайды. Байланыс бөлімінің схемасы 3.16-суретте көрсетілген. Шығарылатын жылу алмастырғыштарда 2 – газды салқындату қазандықтан келетін пеш газының және 3 – байланыс аппаратына қосымша тотығуға түсетін ауаның есебінен жүзеге асырылады [41].



      3.16-сурет. Жалаң байланысты схема бойынша күкірт диоксидінің байланыса тотығу схемасы

      Мұндай жүйелерде конверсияның мейлінше төмен дәрежесіне, 97-98 %-ға қол жеткізіледі, бұл атмосфераға шығарар алдында санитариялық абсорберде шығатын газдарды қосымша тазалау қажеттігін туындатады.

      Күкірттің жану жылуы мен абсорбция жылуы кәдеге жаратылатын "Қосарлы байланысу – қосарлы абсорбция" ДКДА күкірт қышқылды жүйелері

      Қазіргі заманғы энерготехнологиялық күкірт қышқылы схемаларында күкірт диоксидінің (99,7 % және одан жоғары) толық конверсиясына қол жеткізуді қамтамасыз ететін "Қосарлы байланысу – қосарлы абсорбция" (ДКДА) тиімді әдісі пайдаланылады. Мұндай технологиялық схеманың айырмашылығы – байланыс аппаратынан күкірт оксидінің (VI) көп бөлігін аралық шығару және қалдық газдарды артқы тазарту қажеттігінің болмауында (3.17-сурет) [32].



      3.17-сурет. ДКДА әдісі бойынша байланыс бөлімшесінің жұмыс схемасы

      Бұл жағдайда катализатордың 3 қабатынан кейін 90-95 % конверсия дәрежесі бар реакциялық газ SO3 сіңіру үшін аралық сіңіргішке жіберіледі, нәтижесінде газдағы O2:SO2 қатынасы едәуір артады және реакция тепе-теңдігі оңға ауысады. Абсорберде салқындатылған газ жылу алмастырғышта қыздырылады және катализатордың соңғы қабатына қайтарылады, онда конверсияның жалпы дәрежесі 99,7-99,9 %-ға жетеді. ДКДА әдісі бойынша күкірт қышқылын өндірудің технологиялық схемасы (3.18-сурет) сіңіруден қайтарылатын технологиялық газды қыздыру үшін тотығу реакциясының жылуын пайдалануды, сондай-ақ бу қыздырғыштарда және экономайзерлерде қызып кеткен буды алуды көздейді.

      Бұл схемада пеш қазандықтың буландырғыш бөлігінде 400-420 °C температураға дейін салқындатылады, бұл күкірт диоксидінің тотығу катализаторының тұтану температурасына сәйкес келеді, сондықтан бірден катализатордың 1 қабатына жіберіледі. Кәдеге жарату қазандығының элементтерінде энергия параметрлері бар қатты қыздырылған бу пайда болады: қысым 4 МПа, температура 440 °С.




      1 – күкірт балқытқыш, 2 – қоспаларды бөлуге арналған сүзгі, 3 – күкіртті жағуға арналған пеш, 4 – кәдеге жарату қазаны, 5 – байланыс аппараты, 6 – соңғы моногидратты абсорбер, 7 – кептіру мұнарасы, 8 – аралық абсорбер

      3.18-сурет. ДКДА әдісімен күкірттен күкірт қышқылын өндірудің қағидаттық схемасы

      Газ байланыс массасының бірінші қабатынан өткеннен кейін 60-80% SO2 тотығады, жылудың әсерінен газдың температурасы 580-600 °C дейін көтеріледі. Ыстық газ екінші сатыдағы бу қыздырғышта 440-460 °C дейін салқындатылып, байланыс аппаратының 2 қабатына түседі. Бірінші сатыдағы қыздырғыштан қатты қыздырылған бу 300-ден 440 °C-қа дейін қызады және бу құбыры арқылы энергия блогына жіберіледі. Катализатордың 2 қабатында конверсия температураның 510-530 °С-ға дейін ұлғаюымен 80-85 %-ға өтеді. 2 қабаттан кейін газ 435-445 °С-ға дейін газ қабықшалы жылу алмастырғышта салқындатылады және 3 қабатқа беріледі, онда тотығу 92-95 %-ға өтеді. Бұл жағдайда газдағы SO3 мөлшері 11,0-11,8 %-ға дейін артады, ал SO2 мөлшері 0,8-1,0 %-ға дейін төмендейді; газ 460-480 °C дейін қызады және температурасы 165-185 °C болатын күкірт оксидін (VI) алу үшін жылу алмастырғыш арқылы аралық сіңіргішке шығарылады. Абсорбциядан кейін температурасы 70-80 °C болатын газ құбыр аралық кеңістіктегі жылу алмастырғыштар жүйесінен өтеді және тиісінше 320 және 425 °C дейін қызады.

      4-қабатта газ температурасы 440-450°C дейін артады және құрғақ ауамен 45-55°C температурада араластыру арқылы 5-қабатқа кіргенде төмендейді. Байланыс катализатор массасының бесінші қабатында тотығу 94-96 % жүреді және конвертордан шыққан газдың конверсиясының жалпы дәрежесі 99,7-99,9 % жетеді. Құрамында 1%-ға дейін күкірт оксиді (VI) және 0,04 % об. күкірт диоксиді бірінші сатыдағы бу қыздырғышта 425-430-дан 135-145 °С-ға дейін салқындатылады және соңғы моногидратты абсорберге абсорбцияға жіберіледі. Қаныққан бу 250-260-тан 295-305 °С-ға дейін қызады және 2 сатылы супер қыздырғышқа беріледі.

      Кептіру-абсорбциялық бөлімшесі

      Соңғы моногидратты абсорберде SO3 газынан 98,3-98,5 % концентрациядағы салқындатылған концентрацияланған күкірт қышқылымен абсорбция жүзеге асырылады, ал 65-75 °C температурадағы шығатын газдар атмосфераға шығарылады. Бұл ретте күкірт диоксидінің конверсия дәрежесіне кемінде 99,72 %, абсорбция дәрежесіне кемінде 99,99 % қол жеткізіледі. Абсорберден шығатын газ құрамында:

      күкірт қышқылының шашырауы – 0,02 г/нм3 артық емес;

      күкірт қышқылының тұманы – 0,02 г/нм3 артық емес;

      күкірт диоксиді – 0,04 % айналымнан артық емес;

      күкірт оксиді (VI) – 0,0006 % айналымнан артық емес.

      Ауаны ылғалдан кептіру кептіру мұнарасында 98,5-99,2 % Н2SO4 күкірт қышқылымен жүзеге асырылады. Абсорберлер мен кептіру мұнарасына ер-тоқым тәрізді саптама салынған, мұнараларда қышқыл тарату құрылғыларымен шашырайды. Аппараттардан қышқыл өздігінен ағатын құбырлармен өзара байланысқан жинақтарға ағады. Кептіру-абсорбция бөлімшесінің мұнараларын суаруға күкірт қышқылын беру батырылатын сорғылармен жүргізіледі, қышқылды салқындату цехтың айналымды сумен жабдықтау жүйесіндегі айналымды сумен қаптама құбырлы жылу алмастырғыштарда жүргізіледі. Температурасы 50-60 °С кептіру мұнарасынан ағатын қышқылды 92,5-94,0 % өнім концентрациясына дейін сұйылтылады. Ол араластырғыш жинаққа су беру арқылы жүзеге асырылады. Салқындатылған күкірт қышқылы қоймаға батырылатын сорғымен айдалады.

      "Қазфосфат" ЖШС және "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК-да сатылатын күкірт қышқылының сипатталған технологиясы атмосфераға зиянды заттар шығарындыларын ең төменгі мәнге дейін төмендетуді, энергетикалық будың ең жоғары ықтимал мөлшерін ала отырып, өндірісте өтетін барлық үш реакцияның жылуын барынша пайдалануды қамтамасыз етеді. 11-12 % күкірт диоксидінің ең жоғары концентрациясын алатын және өңдейтін пеш және байланыс бөлімшесінің технологиясын "НИУИФ" ААҚ (РФ) әзірледі. Технология патенттелген [43] және әлемдегі ең үздік аналогтарға сәйкес келеді.

      ДКДА схемасын қолдану күкірт диоксидінің конверсия дәрежесіне 99,7 %-ға дейін және одан жоғары қол жеткізуді, атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын (SO2, H2SO4, NO2, NO) ең төменгі мәнге дейін төмендетуді қамтамасыз етеді. Мұндай технологиялық схеманың айырмашылығы – шығарылатын газдарды қалдықтардан тазарту қажеттігінің болмауы.

      3.2.2. ЭФҚ өндірісі

      ЭФҚ алу реакция теңдеуіне сәйкес табиғи фосфаттарды күкірт қышқылымен ыдыратуға негізделген:

      Ca5(PO4)3F+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4·nH2O+HF (3.36)

      Түзілген фосфорқышқылды суспензия өнімдік қышқыл мен кальций сульфатының тұнбасын алу арқылы сүзгілеу жолымен бөлінеді. Бұл процестің шектеулі кезеңі – кальций сульфатының үлкен, жақсы сүзгіш кристалдарын оқшаулау қажеттігі. Бұл экстракцияның температуралық-концентрациялық жағдайларын сақтауды және сұйық және қатты фазалардың (Ж:Т) белгілі бір массалық арақатынасын сақтауды талап етеді. Түзілетін суспензияның қозғалғыштығын қамтамасыз ету үшін Ж:Т 2:1-ден 3.5:1-ге дейінгі аралықта ұстау керек. Бұған фосфор қышқылының айналмалы ерітіндісін бірінші экстракторға ыдырау сатысына қайта өңдеу арқылы қол жеткізіледі. Кері ерітінді – бұл фосфогипсті бірінші рет жуғаннан кейін пайда болатын өндірістік ЭФК бөлігі мен фильтраттың қоспасы. Бұл жағдайда ыдырау процесі екі кезеңде жүзеге асырылады – монокальций фосфаты түріндегі барлық фосфорды ерітіндіге ауыстыру арқылы фосфор қышқылының фосфат бөлігінің ыдырауы және күкірт қышқылымен өзара әрекеттесу кезінде осы ерітіндіден кальций сульфатының кристалдануы, бұл шикізаттың толық ашылуын және өнімнің максималды технологиялық шығуын қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда процестер реакция теңдеулерімен сипатталады:

      Ca5(PO4)3 F+7Н3РО4=5Са(Н 2 РО 4)2+НF (3.37)

      Са (Н2РО4)2 + H2SO4 + nH2O=2H3PO4 + CaSO4·nH2O (3.38)

      Жалпы реакция келесі теңдеумен ұсынылуы мүмкін:

      Ca5(PO4)3 F+5H2SO4+mH3PO4+5nH2O=

      =(m +3)H3PO4+5CaSO4·nH2O +HF (3.39)

      мұндағы n – кальций сульфатының кристаллогидратындағы кристалдану суының моль саны;

      m – қайтымды фосфор қышқылы мольдерінің саны.

      Табиғи фосфаттарды күкіртқышқылды алудың температуралық-концентрациялық жағдайларын таңдау кальций сульфатының модификациясының кристалдану аймақтарының шекараларымен және олардың фазалық өзгерістерімен анықталады. Осыған сәйкес практикалық жағдайларда дигидратты және жартылай гидратты экстракция режимдері қолданылады. Ең көп таралған дигидратты экстракция режимі 65-80°С температурада, құрамында кемінде 39,4 % Р2О5 бар апатитті концентраттан 28-32 % Р2О5 концентрация қышқылын алу арқылы. 90-105°С кезінде жүзеге асырылатын жартылай гидраттық режим концентрациясы 45-48 % Р2О5 қышқыл алуға мүмкіндік береді. Режимге байланысты суспензияны сүзу үшін карусель (КВФ) немесе таспалы вакуумды сүзгілер (ЛВФ) қолданылады.

      Құрамында 25% Р2О5-тен аспайтын жұтаң немесе қатардағы фосфориттерден ЭФК өндіру құрамында 20% Р2О5-тен кем әлсіз фосфор қышқылын ала отырып, дигидрат режимінде ұйымдастырылуы мүмкін. Мұндай қышқыл одан әрі минералды тыңайтқыштарды өндіруде пайдалану мақсатында буландыру арқылы шоғырлануға жатады. 2016 жылға дейін "Қазфосфат" ЖШС-да екі КВФ-50 карусельді сүзгілерді орнатумен осындай схема жасалды. Қаратау фосфориттерінде жоғарыда көрсетілген бірқатар қоспалар болғандықтан, негізгі реакциямен қатар қоспалардың күкірт және фосфор қышқылдарымен өзара әрекеттесуі жүреді [44].

      Доломит және кальцит түріндегі карбонаттар СО2-ні газ фазасына бөліп, ыдырайды, бұл көбіктің түзілуіне әкеледі:

      СаМg(СО3)2+2H2SO4=СаSO4 ·2H2O+МgSO4+2СО2 (3.40)

      Бұл жағдайда магний толығымен ЭФК-ге өтеді, онда негізінен магний сульфаты мен фосфаты түрінде болады. Силикат еріген кезде магний де ЭФК-ге өтеді:

      Мg2SіО4+2H2SO4=2МgSO4+SіО2+2H2O (3.41)

      Алюмосиликаттарды ЭФК-ге еріткенде натрий, калий, алюминий, темір иондары өтеді. Фосфат шикізатындағы алюминий мен темірдің қоспалары ЭФК-ге өтіп, фосфат иондарымен әрекеттесіп, ерімейтін фосфаттар түзеді, бұл ерімейтін қалдықпен фосфордың жоғалуына әкеледі:

      R2О3+2H3PO4= 2RPO4+3Н2О (3.42)

      Фторсутектің бір бөлігі кремний қышқылымен әрекеттесіп, SіF4 газын түзеді, ол HF-мен бірге реакторлардан абсорбциялық тазартуға шығарылады:

      SіО2+4НF=SіF4+2Н2О (3.43)

      Кремнегельді бөлу абсорбциялық жабдықты пайдалану (бітеу) үшін проблема болып табылуы мүмкін, осыған байланысты абсорбциялық тазарту схемасы абсорбцияның бастапқы сатысында газ құбырлары мен абсорбер еденінде суарудың жоғары дәрежесі кезінде фторлы газдардың негізгі мөлшерін сіңіретіндей етіп ұйымдастырылады.

      ЭФҚ-да HF және SіF4 натрий мен калий иондарымен әрекеттесетін, аз еритін натрий мен калий кремнефторидтерін түзетін кремнефторсутекті қышқыл түзеді:


      2НF+SіF4=Н2SіF6 (3.44)

      (Nа,К)2SО4+Н2SіF6=(Nа,К)2SіF6+Н2SО4 (3.45)

      Еруі қиын көрсетілген қоспалардың бәрі, сондай-ақ фосфориттің ерімейтін қалдығы фосфогипс тұнбасы құрамындағы процестен шығарылады.

      Фоссьерде кальций мен магний карбонаттарының болуы күкірт қышқылының шығынын арттырады. Алынған магний сульфаты мен фосфаты ЭФК-ны ластайды және оның белсенділігін едәуір төмендетеді. Сонымен қатар, магний қосылыстары ЭФК тұтқырлығын едәуір арттырады, бұл кальций сульфатының кристалдану жағдайын нашарлатады және кристалдар мөлшерінің төмендеуіне әкеледі, соның арқасында тұнбаның сүзілуі айтарлықтай төмендейді. Бұл өз кезегінде бүкіл жүйенің жұмысын төмендетеді. Алюминий мен темір фосфаттары ұқсас теріс әсер етеді, сондықтан осы қоспалардың шикізаттағы құрамына қойылатын талаптар сақталуы керек. Ірі кристалды біртекті тұнбаны алу үшін сульфат режимін сақтау қажет, яғни SO3 молярлық қатынасында сульфат иондарының ерітіндісіндегі шамалы артық SO3:CaO=1.5-4.0.

      Дигидрат әдісімен ЭФҚ өндірудің технологиялық схемасын сипаттау

      Дигидрат режимінде ЭФК алудың қағидаттық схемасы 3.19-суретте көрсетілген. Көріп отырғанымыздай, бірінші экстрактордағы ыдырау фосфор қышқылының кері ерітіндісімен жүзеге асырылады, ал күкірт қышқылы ыдырау және кристалдану процестерін бөлу үшін екінші реакторға беріледі. Схемада фосфогипсті соңғы сатыда сумен және 1 және 2-сатылардағы аралық сүзгілермен кері жуу қарастырылған, бұл бір жағынан суды процеске ең аз енгізуді және екінші жағынан фосфор қышқылынан қатты қалдықты барынша жууды қамтамасыз етеді.




      3.19-сурет. ЭФК алудың қағидаттық схемасы

      3.20-суретте дигидрат әдісімен ЭФК алудың ең көп таралған технологиялық схемасы көрсетілген [41]. Схемаға шегенделген темірбетон корпусы бар екі бакты экстрактор, жалпы сүзу ауданы 100 м2 және жұмыс алаңы 80 м2 болатын карусельді науалық вакуум-сүзгі және қосалқы жабдық жиынтығы кіреді. Экстракторларға орталық пропеллер және сегіз перифериялық турбиналық араластырғыштар орнатылған. Экстрактордағы температура вакуумды буландырғыштардың көмегімен сақталады, онда суасты сорғыларының көмегімен қойыртпақ үздіксіз беріледі.



      1 – фосфат шикізатының бункері, 2 – таспалы салмақты мөлшерлегіш, 3 – екі күбілі экстрактор, 4 – күкірт қышқылын сақтау орны, 5 – батырылатын сорғылар, 6 – күкірт қышқылының шығын өлшегіші, 7 – циркуляциялық батырылатын сорғы, 8 – буландырғыш, 9 – шашырандытұтқыш, 10 – конденсатор, 11 – барюотаждық бейтараптандырғыш, 12 – сүзгіштің карусельді вакуумының науалары, 13 – сепараторлар (ресиверлер), 14 – сүзгі матаның регенерация кезінде түзілетін суспензияны аралық жинақтағыш, 15,16,17 – негізгі сүзгінің, айналымдағы фосфор қышқылының, жуу сүзгісінің барометрлік жинақтағыштары

      3.20-сурет. Дигидрат режимінде ЭФК өндіру схемасы

      Вакуум астындағы целлюлоза қайнайды және белгілі бір мөлшерде су буланып кетеді, соның арқасында целлюлозаның температурасы 2-5°C төмендейді. Вакуум-буландырғыштан газ шашыратқыш арқылы конденсаторға жіберіледі, онда су буы конденсацияланады және фтор қосылыстары ішінара ұсталады. Фтордан газды түпкілікті тазарту абсорбция жүйесінде жүзеге асырылады. Фосфат шикізатының күкіртқышқылды ыдырауы кезінде түзілетін суспензияны бөлу карусельді вакуум-сүзгілерде жүргізіледі [45].

      Дигидрат әдісімен ЭФК өндірісінің жаңғыртылған технологиялық схемасы

      Фосфориттерді экстракциялау бөлімшесі

      Өнім қышқылының концентрациясын арттыру үшін "НИУИФ" ААҚ (РФ) "Қазфосфат" ЖШС тапсырысы бойынша ЭФК өндірісін жобалау үшін бастапқы деректерді әзірледі және 2016 жылы жоғары қарқынды реакторлық жабдықты орнатумен және карусельді сүзгілерді жарты гидраттық режимде қолданылатын таспалы вакуум-сүзгілерге ауыстырумен жаңа жоба бойынша ЭФК цехын жаңғырту жүргізілді. 85-95°С температурада енгізілген жаңа дигидратты экстракция режимі 25-29% Р2О5 концентрация қышқылын алуға, сондай-ақ ЭФК-да P2О5 технологиялық шығымын арттыруға және фосфогипстің меншікті алынуын 20-30%-ға арттыруға мүмкіндік береді.

      Қолданыстағы ЭФК өндірісінде Ж:Т=(2,0-2,6):1 сұйылту ерітіндісін ыдыратуға – Ф1 өнім сүзгісінің бір бөлігін және барлық Ф2 сүзінді қоспасын беру есебінен массалық қатынасы сақталады. Ірі, жақсы сүзетін фосфогипс кристалдарын алу үшін реакциялық көлемде төмен қанықтылықты ұстап тұру керек, бұл да қойыртпақтың температурасын 90-95ºс аралықта ұстап тұрумен, қойыртпақтың реактор көлемінде қарқынды айналымымен және күкірт қышқылының берілуін таратумен қамтамасыз етіледі.

      ЭФК бөлімшесіне фосфат шикізатын беру сүрлем қоймасынан шығыс бункеріне пневмокөлікпен жүзеге асырылады, ол жерден фосфат ұны салмақ мөлшерлегіштерге беріледі. Мөлшерлегіштер арқылы шикізат таспалы конвейерге жіберіледі. Шикізатты таспалы конвейерде және салмақтық дозаторларда тасымалдау кезінде шаңның бөлінуін болдырмау үшін жеңдік сүзгіге аспирациялық сорғыштар көзделеді. Одан әрі фосфатты шикізат жоғары жылдамдықты араластырғышқа түседі, онда ол сүзу қондырғысынан сорғылар арқылы құбырлар арқылы берілетін сұйылту ерітіндісімен суланады. Араластырғышта пайда болған суспензия ыдырау реакторына түседі (3.21-сурет) [7].



      3.21-сурет. Дигидрат әдісімен ЭФК өндірісінің жетілдірілген қағидаттық схемасы

      Бункерлерден шығатын тозаңданған ауа атмосфераға шығарылар алдында сүзгіш қаптарда тазаланады, бұл ұйымдастырылмаған шаңның бөлінуін болдырмауға мүмкіндік береді.

      Концентрациясының кемінде 92,5 %-ы күкірт қышқылы ыдырау реакторына құбыр арқылы беріледі. Фосфат шикізатының ыдырауының оңтайлы жағдайларын қамтамасыз ету, кальций сульфаты бойынша жергілікті қанығуды төмендету және кальций сульфаты дигидратының жеңіл сүзгіш кристалдарын кристалдау үшін экстракторда күкірт қышқылын бөліп енгізе отырып, екі аймақтық сульфат режимін ұйымдастыру көзделеді. Ыдырау реакторында күкірт қышқылы шамамен тең ағындармен екі нүктеге, бір нүктеде пісетін реакторға беріледі. Әр нүктеге күкірт қышқылының шығыны өлшеуішпен өлшенеді және тиісті жеткізу желілеріндегі басқару клапандарының көмегімен автоматты түрде тұрақтандырылады.

      Фосфат шикізатының ыдырауы екі цилиндрлік реактордан тұратын экстракторда жүзеге асырылады: ыдырау реакторы V жұм.=650 м3 және пісу реакторы V жұм.=450м 3, газ фазасы бойынша хабарлау үшін қойыртпақ ағынымен және газ құбырымен өзара байланысқан. Ыдырау реакторына пісу реакторының каскадты орналасуы есебінен соңғысында процесті жүргізудің тұрақты жағдайларын ұстап тұру үшін қолайлы қойыртпақтың тұрақты жұмыс деңгейі қамтамасыз етіледі (оның ішінде қойыртпақтың бетінде көбік қабаты түзілуі мүмкін). Ыдырау реакторындағы қарқынды гидродинамикалық режим электр қозғалтқышының айналу жылдамдығының жиілік түрлендіргішімен жабдықталған жоғары өнімді циркуляторды және пропеллер түріндегі алты екі қабатты араластыру құрылғыларын пайдалану арқылы қамтамасыз етіледі [32, 46].

      Қойыртпақ циркуляторын пайдалану ыдырау реакторының бүкіл көлемінде қуатты айналым ағынын жасауға мүмкіндік береді, бұл жоғары өнімді араластырғыштарды қолдана отырып, оның гидродинамикалық режимдегі жұмысын тамаша араластыру реакторына жақындатады. Соңғысы ыдырау аймағындағы оңтайлы сульфат режимімен бірге фосфат шикізатының тиімді ыдырауы және кальций сульфаты дигидратының ірі біртекті кристалдарының кристалдануы жағдайларын қамтамасыз етеді.

      92 0С ыдырау реакторында қойыртпақтың берілген температурасын ұстап тұру оны ыдырау реакторы қақпағының орталық қалқанына тікелей орнатылған көбік түріндегі жоғары тиімді ауамен салқындату аппаратында (АСА) салқындату есебінен қамтамасыз етіледі. Аппарат көлденең сәтсіз тормен жабдықталған, оған реактордың орталық шахтасынан науа арқылы қойыртпақ циркулятормен беріледі. Желдеткіш тордың астына салқындатқыш ауа жіберіледі. Қыздырылған және су буымен қаныққан ауа корпустың жоғарғы жағынан целлюлоза спрейімен бірге шығады және реактордың газ көлеміне шығарылады. Бұл жағдайда қуатты айналым сорғыларын, көлемді вакуумдық жүйені пайдалану және салқындатқыш сумен қамтамасыз ету қажет емес, бірақ фтор бар газдарды сіңіру жүйесіне жүктеме күшейеді.

      Қойыртпақты ыдырау реакторынан шығару корпустың жоғарғы бөлігіндегі бүйірлі ағын арқылы жүзеге асырылады. Қойыртпақты пісу реакторына енгізу қақпақ арқылы орындалады. Пісетін аймақта шикізаттың ішінара қосымша ыдырауы және кальций сульфаты мен кремнийфторидтерге қатысты асқын қанығудың жойылуы, гемигидраттың гипске қайта кристалдануы, кальций сульфаты дигидратының кристалдарының одан әрі өсуі байқалады.

      Пісу реакторы – диаметрі 6 м орталық секциясы бар, реактор корпусына радиалды арақабырғамен қосылған сыйымдылық. Көмір графит блоктарынан жасалған орталық секцияда целлюлозаны реакторға енгізуден мүмкіндігінше алыс орналасқан төменгі қоршау терезесі бар, бұл целлюлозаның реакторда болу уақытын арттырады және ыдырамаған фосфат шикізатының сүзу блогына түсуіне байланысты P2O5 шығынын азайтады. Пісу реакторы ыдырау реакторында орнатылған алты шеткері және бір орталық араластырғышқа ұқсас жеті араластырғыш құрылғымен жабдықталады. Пісу реакторынан ЛВФ-қа қойыртпақты беру реактордың орталық секциясында орнатылған батырылатын сорғылармен жүргізіледі.

      Тұнбаны сүзу және жуу бөлімшесі

      Фосфат шикізатын ыдырату процесінде күкірт және фосфор қышқылдарының қоспасымен алынған фосфор қышқылындағы кальций сульфаты дигидратының суспензиясы кекафосфогипсті өнімді ЭФК ала отырып, кері сарқынды сумен шаюмен таспалы вакуум-сүзгілерде бөлінеді.

      Реакциялық қойыртпақты бөлу ауданы 85 м2 екі вакуумды таспалы сүзгіде жүзеге асырылады (3.22-сурет). Целлюлозаны ЛВФ сүзгі шүберегіне құю таспалы сүзгінің сүзгі бетінің бүкіл ені бойынша целлюлозаның біркелкі таралуын қамтамасыз ететін тарату қораптары арқылы жүзеге асырылады.




      1,6 – жетек және керу барабаны; 2,5 – жуу сұйықтығы мен суспензияны беру; 3 – вакуум-камера; 4 – резеңке таспа; 7,8 – тұнбаны сүзу, жуу және кептіру аймағы; 9 – сүзгі матасы; 10 – пышақ; 11,12,13,14-түсіру, бұрандалы, керу және реттеу роликтері

      3.22-сурет. Таспалы вакуум-сүзгі схемасы

      Таспалы сүзгі таспа созылған көлденең дәнекерленген металл арқалыққа бекітілген екі катушкадан тұрады. Жетек барабандарының бірі жетек механизміне қосылған, екіншісі – қозғалмалы, созылған. Бедерлі беті бар таспа 3-8 м/с жылдамдықпен қозғалатын резеңкенің арнайы сорттарынан жасалған, оның қозғалысының жоғарғы көлденең бөлігіндегі таспаның жалпақ жақтары арнайы бағыттағыштармен бүгілген; нәтижесінде таспа суспензиямен және жуу суларымен толтырылған қоқыс түрінде болады. Таспа қозғалғанда оның жоғарғы тармағы сүзгі үстеліне сырғып кетеді. Таспадағы осьтік тесіктер сүзгі вакуум камерасына өтетін золотник торының тесіктеріне қосылады. Сүзгі шүберегі таспаға бекітіледі. Тұнбаны сүзу, жуу және кептіру аймақтары рельстердегі таспаның үстінен еркін ілінген резеңке немесе мата қалқалармен шектеледі.

      Суспензия науадан сүзгіге түседі және таспа қозғалғанда одан сұйық фаза бөлініп, таспада қалған тұнба жуылады. Жуылған және кептірілген тұнба жетекші барабанға ауысады, онда таспа бұрылған кезде тұнба жарылып, матадан бөлініп, тасымалдау құрылғысына тасталады. Тұнбадан босатылған сүзгі шүберегі сумен жуылады (қалпына келтіріледі). Құрамында белгілі бір тұнба (10-30 г/л) бар жуу суы жиналып, жойылады.

      Қойыртпақты бөлу және тұнбаны жуу процесінде сүзілетін өнімі бар дренаж таспасы 5 аймақтан өтеді. Сүзгілерді вакуум-қораптан шығару икемді шлангілерді пайдалану арқылы жүзеге асырылады және вакуум-коллектордың жеке секцияларына бөлінеді. Фосфогипсті ЭФК-дан жуудың жоғары сапасына су жуудың үш еселік қарсы схемасын (екі қышқыл және бір су) ұйымдастыру есебінен қол жеткізіледі. Үшінші сатыда сумен шаю екі ағынға 60-80 0С дейін ыстық бумен қыздырылған ыстық жуу суын бөлек беру арқылы жүзеге асырылады. Бұл ретте екінші ағын ретінде (жалпы су көлемінің 25 %) таза өнеркәсіптік су пайдаланылады.

      Вакуум-жинағыштардан сүзу бөлімшесінен өнімді ЭФК сорғылармен құбыр арқылы қоймаға жинаққа беріледі. Фосфогипсті жою фосфогипсті автокөлікке автономды тиеу торабын пайдалана отырып, құрғақ тәсілмен жүзеге асырылады. ЛВФ бар фосфогипс таспалы конвейерге және одан әрі қабылдау бункеріне түседі. Фосфогипсті бункерден автосамосвалдарға беру таспалы қоректендіргішпен жүргізіледі.

      Шығарылатын газдарды тазарту

      Бөлінетін газдардан фторлы қосылыстарды алу әк ерітіндісімен жүзеге асырылады. Ыдырау реакторынан фторлы газдарды абсорбциялық тазарту жүйесіне қуыс абсорбер, үш сатылы көбікті абсорбер (АПС), соңғы желдеткіші және үш абсорбциялық жинақ, ал пісу реакторынан – қуыс абсорбер, екі сатылы АПС, құйрық желдеткіші және циркуляциялық жинақ кіреді. Абсорберлерді суару тазартылған сумен жүзеге асырылады. Жинақтардан абсорбциялық ерітіндінің артығы өздігінен ағатын құбыр арқылы өзара қосылған жинақтарға түседі.

      Фторлы газдарды күбі аппаратурасынан санитариялық-техникалық абсорбциялық тазарту жүйесіне екі сатылы АПС, артқы желдеткіш және абсорбциялық жинақ кіреді. Санитариялық-техникалық абсорбция жүйесін қоректендіру өнеркәсіптік сумен және кремнефторлы сутек қышқылының әлсіз ерітіндісімен жүргізіледі. Технологиялық абсорбция жүйелерінен тазартылған газдарды желдеткіштер жалпы газ жүрісіне жібереді және одан әрі атмосфераға биік құбыр арқылы шығарылады.

      3.2.3. Аммофос өндірісі

      Аммофос алудың негізі реакциялар бойынша аммоний фосфатын түзе отырып, фосфор қышқылын аммиакпен бейтараптандыру реакциялары болып табылады:

      Н3РО4+NH3=NH4H2PO4 +Q (3.46)

      H3PO4+2NH3=(NH4)2HPO4+Q            (3.47)

      Моноаммоний фосфаты РН=4,0-4,5 дейін бейтараптандыру кезінде түзіледі. ЭФК-де қоспа ретінде болатын күкірт қышқылы рН 3,0-ден асқанда аммоний сульфатын түзеді. Қышқыл құрамында кальций, магний, темір және алюминий иондары болған кезде рН 4-тен жоғары болған кезде қатты фазаға темір және алюминий фосфаттары, екі алмастырылған кальций және магний фосфаттары, магний аммоний фосфаты бөлінеді. Фторлы қосылыстар аммоний кремнефторидін түзе отырып реакция бойынша бейтараптандырылады:


      H2SiF6+2NH3=(NH4)2SiF6                  (3.47)


      МАФ:ДАФ=4:1 қатынасы бар аммофос алу үшін ЭФК бейтараптандыруды NH3:Н3РО4 молярлық қатынасына дейін 1,1-ден аспайды, бұл рН 5,0-ден аспайды.

      ЭФК бейтараптандыру дәрежесі алынатын аммофос қойыртпағының тұтқырлығына әсер етеді: рН 1,5-тен артуымен тұтқырлық артады, бұл қойыртпақ құрамының және түсіп кететін қатты фаза мөлшерінің біртіндеп өзгеруіне байланысты. Оңтайлы параметрлер сақталған кезде (рН=2,7-4,5) аммофос қойыртпағы қозғалмалы болады, аққыштығын жоғалтпайды.

      ЭФК бейтараптандыру процесі жылу шығарумен қатар жүреді, нәтижесінде аммофос целлюлозасы 70-95 ° C температураға дейін қызады, бұл одан судың бір бөлігінің булануына әкеледі. ЭФК аммиакпен бейтараптандыру кезінде алынған аммофос қойыртпағының құрамында 50-60 % су бар.

      Қолданылатын экстракциялық фосфор қышқылының құрамына байланысты аммофос өндіру үшін технологиялық схемалардың мынадай түрлері қолданылады:

      Буланбаған (20-30% Р2О5) ЭФК бейтараптандыруға негізделген, бүріккіш кептіргіштерде немесе қайнаған қабат кептіргіштерде суспензияны кейіннен сусыздандыруға негізделген схемалар (3.23-сурет).




      1 – САИ аппараты; 2 – қойыртпақ жинақтағыш; 3 – РКСГ аппараты; 4,5 – оттықтар; 6 – қайнаған қабат тоңазытқышы; 7 – ауаны салқындатуға арналған қондырғы; 8 – елек; 9 – ұсақтағыш; 10 – циклон; 11 – абсорбер

      3.23-сурет. РКСГ-мен аммофос өндірісінің технологиялық схемасы

      Қайнаған қабаты бар бүріккіш кептіргіш-түйіршіктегіш (РКСГ) аппаратын қолдана отырып аммофос өндірісінің технологиялық схемасы (3.23-сурет) жылу мен электр энергиясының аз шығындарында процестің барлық сатыларының жоғары қарқындылығын қамтамасыз ететін бір аппаратта булау целлюлозасын, түйіршіктеу және кептіру жұмыстарын біріктіруге мүмкіндік береді. 25 -28 % концентрациясы бар ЭФҚ және газ тәрізді аммиак NH3:H3PO4 =1:1 моль қатынасы кезінде 1 – жылдамдық аммонизаторы-буландырғыш аппараты аппаратына (жүрдек аммонизатор-буландырғыш) түседі. Бейтараптандырудың жылуына байланысты целлюлозаның температурасы 110 ºС дейін көтеріліп, судың бір бөлігі буланып кетеді. Содан кейін атмосфералық целлюлоза бумен жылытылатын 2 – жинақтағыш арқылы 3 – РКСГ аппаратының жоғарғы жағына беріледі, онда ол 4 – оттықтан 700 ºС дейін қыздырылған газдармен шашыратылады. Целлюлоза буланып, оның бөлшектері аппараттың төменгі бөлігіне түседі, онда 5 – пештен шыққан жану газдары қайнаған қабат жасайды. Мұнда ұнтақты өнім түйіршіктеліп, кептіріледі. Кептірілген түйіршіктер сұйық аммиакпен салқындатылған 7 – тоңазытқыш қондырғысынан ауа жеткізілетін 6 – қайнаған қабаттың тоңазытқышына түседі. Салқындатылған аммофос түйіршіктері 8 – електе сұрыпталады. Қажетті дисперсиялық өнімдер қоймаға түседі, ал үлкен фракция 9 – ұсақтағышқа ұсақталып, 6 – тоңазытқышқа қайтарылады. РКСГ аппаратынан шыққан газдар 10 – циклон арқылы өтеді, онда аппаратқа қайтарылатын аммофос тозаңы бөлінеді және сумен суарылатын 11 – абсорберге аммиак пен фторсутектің абсорбциясына түседі.

      Бұл әдістің кемшілігі – пеш газдарының қайнаған қабатында кептіруге арналған жоғары энергия шығыны, технологиялық схеманың үлкендігі және РКСГ-дан аммофостың жеткіліксіз жоғары шығуы (85-95%).

      Концентрацияланған буланған ЭФК бейтараптандыруға негізделген схемалар (48-54 % Р2О5). Мұндай схемаларда (3.24-сурет) бейтараптандыру екі сатыда алдымен 1 – бейтараптандырғыштарда, содан кейін 2 – барабанды аммонизатор-түйіршіктегіште (АГ) жүргізіледі, содан кейін суспензияны 3 – барабанды түйіршіктегіш-кептіргіште (БГС) кептіреді.



      1 – бейтараптандырғыштар; 2 – аммонизатор-түйіршіктегіш; 3 – кептіру барабаны; 4 – циклондар; 5 – електер; 6 – түйіршіктерді салқындатқыштар; 7,8 – сіңіргіштер

      3.24-сурет. Аммонизатор-түйіршіктегіші бар түйіршіктелген аммофос өндіру схемасы

      Буланған фосфор қышқылын (52 % Р2О5) қоймадан каскадты орналасқан араластырғышы бар сыйымды бейтараптандырғыштарға береді.  Бір мезгілде бейтараптандырғыштарға абсорбция жүйелерінен ағындар түседі, соның нәтижесінде фосфор қышқылының концентрациясы 47-48 % Р2О5 дейін төмендейді, қойыртпақтың аққыштығын қамтамасыз ету үшін сұйылту қажет. Бейтараптандырғыштарда алынған қойыртпақ ауырлық күшімен 2 аммонизатор-түйіршіктегішке түседі, онда NH3:Н3РО4=1,15 дейін сұйық аммиакпен қайта аммондалады. Мұнда целлюлозаның ретурмен араласуы және аммофос түйіршіктерінің іріленуі олардың бетіндегі тұздардың кристалдануына байланысты жүреді, олардың ерігіштігі целлюлозаның рН-на байланысты өзгереді. Түйіршіктегіштегі материалдың ылғалдылығы ретур көмегімен 1-2 % аралығында сақталады. Түйіршікті өнім тікелей ағынды барабанды кептіргіште 3 – пеште отынды жағу арқылы алынған түтін газымен кептіріледі. Кептірілген түйіршіктер 5 – дірілді електерге шашырайды. Ұсақ фракция ретур ретінде аммонизатор-грануляторға қайтарылады.

      Ірі фракция роликті ұсақтағышқа жіберіледі; ұсақталған өнім ұсақ-түйекпен бірге процеске қайтарылады. Тауар фракциясы 6 – тоңазытқышта атмосфералық ауамен 60 °C аспайтын температураға дейін салқындатылады. Салқындатылған өнім қоймаға жіберіледі. Буланбаған (20-30 % Р2О5) ЭФК бейтараптандыруға, кейіннен кейіннен аммофос суспензиясының булануымен, БГС аппаратында өнімді түйіршіктеуге және кептіруге негізделген схемалар.

      Қаратау фосфориттерінің ыдырауымен алынған әлсіз экстракциялық фосфор қышқылында жұмыс істейтін өндірістер үшін (құрамында 24-25 % Р2О5 бар) аммофос суспензиясы бар және БГС аппаратында біріктірілген кептіру және түйіршіктеу схемасы неғұрлым ұтымды және қолайлы болып табылады.

      Бұл жағдайда аммофос алу процесі келесі кезеңдерден өтеді:

      ЭФК аммиакпен бейтараптандыру;

      аммонизацияланған қойыртпақты буландыру;

      түйіршіктеу және кептіру;

      кептірілген өнімнің жіктелуі;

      дайын өнімді салқындату;

      дайын өнімді кондиционерлеу;

      бөлінетін газдарды тазарту;

      дайын өнімді қоймаға тасымалдау.

      Аммофос суспензиясын булау және кептіру әдісі бойынша аммофос алудың технологиялық схемасы 3.25-суретте келтірілген.

      Бұл схемада суды кетіру реакциялардың экзотермиясына, аммонизацияланған суспензияны буландыруға және өнімді кептіруге байланысты фосфор қышқылының аммонизация кезеңдерінде жүреді.

      22-29 % Р2О5 концентрациясындағы фосфор қышқылын 2-3 минут болу уақытымен САИ аппаратында газ тәрізді аммиакпен немесе араластырғышы бар бейтараптандырғыш сатураторлар каскадында сұйық аммиакпен бейтараптандырады. CАИ-де реакциялық масса процестің экзотермиясына байланысты қайнайды және шоғырланған. Сепаратордан шыққан бу жылу алмастырғышқа жіберіледі, онда ол бастапқы қышқылды қыздырады және конденсацияланады. Сатураторларды пайдаланған жағдайда қысымы 1,6 МП аспайтын сұйық аммиак барботерлер арқылы беріледі. Бірінші сатураторда ЭФК бейтараптандыру NH3:Н3PO4 (бұдан әрі – МО) 0,4-0,5 моль қатынасына дейін жүргізіледі, бұл рН=1,9-2,2 сәйкес келеді. Одан әрі ішінара аммонизацияланған қойыртпақ кейіннен МО=1,06 ÷ 1,1 (рН=2,7-4,0) дейін бейтараптандыру үшін екінші сатуратқа түседі.



      1 – САИ аппараты, 2 – булау аппараттары, 3 – циркуляциялық сорғылар, 4 – буланған суспензия жинағы, 5 – БГС аппараты, 6 – элеватор, 7 – елек, 8 – білікті ұсақтағыш, 9 – КС салқындатқышы, 10 – қалқымалы қондырмасы бар абсорбер, 11 – қуыс мұнара,12 – сұйық аммиак буландырғышы, 13 – аралық сыйымдылық, 14 – жылу алмастырғыш

      3.25-сурет. БГС аппаратымен аммофос өндірудің және қойыртпақты булаудың технологиялық схемасы

      Аммофос суспензиясы су құрамы 55-56-дан 18-25 %-ға дейін төмендегенге дейін үш корпусты буландыру қондырғысында шоғырланады. Қойыртпақты буландыру булау аппаратындағы қойыртпақ қабатының астына көмілген барботаждық құбыр арқылы булау аппаратына түсетін от жағу газдарымен жүргізіледі. Топогаздарды табиғи газды жағу арқылы газ-ауа калориферлерінде алады. Калориферге түсетін табиғи газдың қысымы 30-40 кПа-ға тең, көлемдік шығыны 1500 м 3/сағ аспайды, буландыру аппараттарынан шығатын газ құбыры бойынша температурасы 90°с-тан аспайтын газдар АСС абсорбциялық аппаратына тазартуға жіберіледі. Буландырғыш аппараттардан буланған аммониттелген қойыртпақ жинағыштарға түседі.

      Бұдан әрі температурасы 112-115 °С болатын суспензия ретурмен қоспада түйіршіктеледі және БГС аппаратында кептіріледі. БГС аппараты диаметрі 4,5 м, ұзындығы 16 м, материалдың қозғалысы жағына көлбеу орнатылған барабан болып табылады. Барабанның айналу жылдамдығы – 4,5-6,0 айн/мин. Барабанда кері бұранда орнатылған және алдын ала жіктеудің екі аймағы бар. БГС аппаратының тиеу бөлігінде өнімнің жиналуын болдырмау үшін қабылдау-бұранда саптамасы, түйіршіктеу және кептіру аймағында – қойыртпақты форсункалармен бүрку саласында бүркеме жасау, өнімнің аппаратта болуының қажетті ұзақтығын қамтамасыз ету және түйіршіктердің домалату процесін жақсарту үшін қалақты саптама бар. Дайын өнімді түсіру үздіксіз сыныптауышы бар түсіру камерасы және от жағатын газдарды бұруға арналған газ жолы арқылы жүргізіледі. Ретур айналымының еселігі шегінде өзгереді (1-5):1.

      Ретурға шашылатын қойыртпақты БГС-да кептіру "ыстық газ генераторы" жанарғысында табиғи газды жағу кезінде алынатын от жағу газдарымен жүргізіледі. БГС кіре берістегі оттық газдардың температурасы 850 оС артық емес, БГС-тан шығатын газдардың температурасы (80-120) оС. Кететін газдардың температурасы реттеледі қашықтықтан өзгерту арқылы қойыртпақтың шығыны, берілетін кептіруге да БГС немесе өзгерту жолымен шығыстарды табиғи газдың және ауаның жануды және сұйылту да шілтерде реттеледі. Кептіру процесінде газ фазасына бастапқы шығыннан 5-8% аммиак және түзілетін тұздардың ішінара ыдырауына байланысты ЭФК-мен енгізілетін фтордың 2-3 % бөлінеді. БГС-дан шығатын, құрамында су буы, аммиак, фтор қосылыстары және дайын өнімнің шаңы бар оттық газдар абсорбция жүйесінде тазартылады.

      Кептірілген өнім дірілдейтін екі торлы електерде фракциялар бойынша бөлінеді. Өнім салқындағаннан және экранда шашырағаннан кейін ұсақ фракция БГС-ке сыртқы ретур ретінде қайтарылады. Ірі фракция ұсақтауға және қайта себуге жіберіледі.

      Өнімнің тауарлық фракциясы желдеткішпен аппараттың торына жеткізілетін ауаны салқындату үшін КС аппаратында 45-55 °С дейін салқындатылады. Салқындатылған өнім тыңайтқыштың қысылуын азайту үшін кондиционерлеу қоспасымен барабанда кондиционерленеді; дайын өнім дайын өнім қоймасына жіберіледі.

      Бір сатылы аммонизациямен және буланумен мұндай схема негізделген және ЗМУ-да аммофос өндірісінде қолданылады, оның технологиялық схеманың қарапайымдылығы және процесті басқару сияқты бірқатар артықшылықтары бар. Сонымен қатар, бұл опцияның аммиактың жоғары өтуімен байланысты кемшіліктері бар, сондықтан сіңіру жабдықтарына жоғары шығындар әкеледі. ЖМҚ-да шығатын газдарды сіңіру торабының жұмысын жеңілдету үшін екі сатылы аммонизацияның жетілдірілген схемасы ұсынылған, оны ең үздік қолжетімді технологияларға жатқызуға болады [44-45].

      Аммофос өндірісіндегі аммонизация торабын жаңғырту

      Аммофос өндірісінің қолданыстағы технологиялық схемасында аммиактың газ фазасына жоғалуын азайтуға және шығатын газдардың абсорбциясын бөлуге жүктемені едәуір азайтуға, сондай-ақ БГС-ға су буларының түсуін азайтуға мүмкіндік беретін аммонизация торабын жаңғырту жүзеге асырылды. Схемаға енгізілген негізгі жаңа элемент – буланған целлюлозаны бейтараптандырудың екінші кезеңіне арналған құбырлы араластырғыш реактор. Өндірістің негізгі кезеңдерінің схемалық диаграммасы 3.26-суретте көрсетілген.




      3.26-сурет. Суспензияны аралық булаумен аммофос алудың қағидаттық схемасы

      Аммофос өндірісінің технологиялық схемасы 3.27-суретте көрсетілген. Фосфор қышқылы қоймасынан ЭФК сорғының көмегімен науа арқылы араластырғыштары бар сатураторларға беріледі. Сұйық аммиак бөлімшесінен 1,6 МПа аспайтын қысыммен сұйық аммиак барботерлер арқылы сатураторларға беріледі. Сатураторларда бейтараптандыру NH3:H3PO4 (бұдан әрі – МО) Мо=0,7 моль/моль (pH=2,6) моль қатынасына дейін жүргізіледі. Сатураторлардан қышқыл аммониттелген қойыртпақ саңылаулы шығын өлшегіштер арқылы өздігінен ағумен науа арқылы булау аппараттарына түседі.

      Қойыртпақты буландыру алдыңғы схемадағыдай булану аппаратына көпіршікті құбыр арқылы, табиғи газды жағу арқылы алынған газ-ауа калориферлерінен келетін жану газдарымен жүргізіледі. Буландыру аппараттарынан шығатын температурасы 150°С-тан аспайтын газдар АСС абсорбциялық аппаратына тазартуға жіберіледі. Булау аппараттарынан буланған аммониттелген қойыртпақ сорғылармен 1,2 құбырлы реакторларға беріледі, оларға 0,60 МПа (6 кгс/см2) кем емес қысыммен сұйық аммиак жеткізіледі. Құбырлы реактордың схемасы 3.28-суретте көрсетілген [47].




      3.27-сурет. Екі сатылы аммонизациямен аммиак өндірудің технологиялық схемасы

      Қайта қалпына келтіру процесі дайын өнімдегі азот концентрациясының (N) мәні бойынша бақыланады. Аммиактың екінші кезеңіне аммиак түтікшелі реакторда реакцияға түспеген аммиактың "өтуіне" және кептіру процесінде аммоний фосфаттарының термиялық ыдырауына байланысты аздап артық беріледі.



      А – жартылай бейтараптандырылған, буланған фосфат қойыртпағының кірісі; Б – сұйық аммиактың кірісі; В – будың кірісі; Г – толық бейтараптандырылған фосфат қойыртпағының шығысы

      3.28-сурет. Түтік реакторының схемасы

      Түтік реактор – бұл реагенттердің тез араласып, минералды тыңайтқыштар алу үшін жартылай өнім түзетін өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін аппарат. Түтік реактордың жұмыс принципі араластыру камерасындағы ағындарды қарқынды араластыруға негізделген. Ұсынылған құбырлы реактордың екі реагенті бар: "қышқыл" целлюлоза және сұйық аммиак. Сұйық аммиак реактордың соңғы қақпағы арқылы коаксиалды түрде енгізіледі, "қышқыл" целлюлоза араластыру камерасына қатысты тангенциалды түрде енгізіледі. Тангенциалдық енгізу тесілген аммиакты келте құбырдың айналасында аммониттелген қойыртпақтың бұралуын қамтамасыз етеді, бұл біркелкі көлемді реакцияны қамтамасыз етеді.

      Түзілетін аммоний фосфатының целлюлозасы таратқыштың ішкі бетіне жабыспайды, бірақ одан аммиак ағынымен ісінеді. Саптама арқылы пайда болған целлюлоза реактордан шығарылады. Бұл дизайнда араластыру реактордың бүкіл көлемінде жүреді. Қойыртпақ құбырлы араластырғыштардан кейін бүріккіш форсункалар арқылы БГС аппараттарына беріледі. Аммониттелген қойыртпақты біркелкі енгізу үшін БГС-қа кіре берісте қойыртпақты бүркуге арналған классикалық бүріккіштер орнатылады. Кейінгі кезеңдер сатураторларда бір сатылы аммонизациямен ұқсас схемаға сәйкес келеді.

      Екі сатылы бейтараптандыруды жүзеге асыру (сатурация кезеңіндегі бірінші кезең, ықшам құбырлы араластырғыштағы екінші кезең) булану сатысынан кейін бейтараптандырудың бірінші кезеңін "қышқыл" режимге ауыстыру арқылы ылғалдылығы 35%-ға дейін төмен целлюлозаны алуға мүмкіндік береді. Бұл ретте "қышқыл" қойыртпақтың аққыштық қасиетін жақсарту есебінен булану сатысында ылғал тартудың артуы БГС аппараттарын түйіршіктеу және буланған су бойынша кептіру сатысында қажетті физика-химиялық көрсеткіштері бар өнімді алуға мүмкіндік беретін қолайлы көрсеткішке дейін түсіреді. Мұндай схеманың артықшылығы құбырлы реактордағы аммонизацияның жоғары қарқындылығы және абсорбциялық жабдыққа жүктемені төмендетуді қамтамасыз ететін аммонизацияның жоғары дәрежесі болып табылады.

      Аммофос өндірісінде тиімділігі жоғары аппаратты – бүріккіш форсунканың дұрыс таңдалған орналасуымен байланыстырып құбырлы реакторды қолдану жүйенің өнімділігін едәуір арттыруға және өндірістің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін жақсартуға мүмкіндік береді. Технологиялық жүйенің өнімділігін арттыру БГС-қа форсунка арқылы берілетін аммоний фосфаты қойыртпағының көлемін ұлғайтуды көздейді. Бұл факт негізінен құбырлы реактордағы донейтрализациядан кейінгі целлюлозаның тұтқырлығы екі сатылы бейтараптандырудың классикалық схемасымен салыстырғанда өте төмен болуымен байланысты.

      Фосфор қышқылының екі сатылы аммонизациясымен жетілдірілген аммофос технологиясы газ фазасына аммиактың жоғалуын азайтуға және шығатын газдардың сіңуін бөлуге жүктемені едәуір азайтуға, сондай-ақ БГС-қа су буының түсуін азайтуға мүмкіндік береді. Буланған целлюлозаны жоғары қарқындылықтағы құбырлы араластырғыш реактордың донейтрализациясы үшін қолдану аммонизацияның жоғары дәрежесін және жүйенің өнімділігін арттырады.

      Бөлінетін газдарды тазарту

      БГС-тан шығатын газдар циклондағы аммофос шаңынан құрғақ тазартудан өтеді. Циклондағы шаң конвейері арқылы БГС-қа сыртқы ретур ретінде жіберіледі. Циклоннан кейін газ 1,28-1,30 г/см 3 (рН=1) тығыздығы әлсіз ЭФК суарылатын Вентури сіңіргішінде аммиактан, фтор қосылыстарынан және шаңның қалдық мөлшерінен ылғалды тазартудан өтеді. Қышқыл тамшылары бар тазартылған газ көбік сіңіргішінің (ACE) төменгі бөлігіне түседі, онда сұйықтық бөлінеді, ал шығатын газдар өнеркәсіптік сумен суарылатын ACE сіңіргішінің жоғарғы бөлігіне көтеріледі.

      Буландыру аппараттары мен шашырандылардан кейін шығатын газдар екі сатылы АӨС сіңіргішінде аммиактан, фтордан және аммофос шаңынан тазартылады. ЭФК қоймасынан, сатураторлардан, қысымды бактардан және жинағыштардан сорылатын газдар осыған ұқсас тазартудан өтеді. Абсорберлерді суару өнеркәсіптік сумен жүргізіледі. Електерден, элеваторлардан және таспалы конвейерлерден аспирациялық сорғыштар АӨС циклондары мен сіңіргіштерінде екі сатылы тазартудан өтеді. Абсорберлерден шыққан тазартылған газ желдеткіш арқылы атмосфераға шығарылады.

      3.2.4. ТКФ өндірісі

      Фторланбаған фосфаттар екі тәсілмен өндіріледі. Құрамында 5% SiO2-ден аспайтын баяу балқитын апатитті концентратты қайта өңдеу үшін шикізатты оны кварцит қоспасынсыз сұйылтылған фосфор қышқылымен сулап жентектеу әдісі қолданылады. Неғұрлым жылдам еритін Қаратау фосфориттері балқу әдісімен өңделеді, өйткені бос жыныстың көп мөлшері, атап айтқанда, кремнийдің 20-30%-ы балқу температурасын төмендетіп, процесті балқымада жүргізуге мүмкіндік береді. Температураның төмендеуіне сондай-ақ темір мен алюминий қосылыстарының жоғарылауы (апатитпен салыстырғанда) ықпал етеді.

      Қаратау фосфориттерін гидротермиялық өңдеу процесінің мәні жоғары температураның (1450-1500 °С) әсерінен фторапатиттің кристалдық торын және табиғи газды жағу кезінде пайда болатын су буларын кристалдық тордан газ фазасына бөліп шығару болып табылады. Бұл ретте гидроксилапатиттің пайда болуымен мынадай негізгі реакция жүреді:

      Са5F(РО4)3+Н2О=Са5ОН(РО4)3+НF (3.48)

      Кремнеземнің қатысуымен фосфаттың және кальций силикаттарының қатты ерітінділері – тұз қышқылының 0,4% ерітіндісінде еритін әртүрлі құрамдағы силикофосфаттар (шикізаттағы кварциттің құрамына байланысты) түзіледі:

      2Са5ОН(РО4)3+SiО2=3Са3(РО4)2+СаSiО3+Н2О (3.49)

      Фосфат шикізатын гидротермиялық өңдеудің жалпы реакциясы мына теңдеумен өрнектеледі:

      2Са5F(PO4)3+SiO2+H2O=3Ca3(PO4)2+CaSiO3+2HF (3.50)

      Қаратау фосфат шикізатының құрамында магний қосылыстары болғандықтан, кальций силикатымен бірге магний силикаттары да түзіледі. Реакция бойынша газ фазасына фтордың толық бөлінуіне қол жеткізетін оңтайлы температура 1450-1500 ºС құрайды. Фосфат шикізаты балқыту циклон пешінде жүзеге асырылады. Фосфат шикізаты циклон пешінде балқытылады. Өндірістің негізгі кезеңдері принциптік схемада ұсынылған (3.29-сурет) [32].




      3.29-сурет. Циклонды балқыту әдісімен КОФ алудың қағидаттық схемасы

      Фосфориттерді гидротермиялық өңдеу

      Қаратау фосфориттерін гидротермиялық өңдеу процесінде 92-98 % фтор жоғары температурамен және шаңмен сипатталатын газ тәрізді фторсутек (HF) түрінде бөлінеді. Бөлінетін газдардың жылуы энергия технологиялық агрегаттың кәдеге жаратушы қазандығында кәдеге жаратылады. Қазандықта пайдаланылған газдарды шаңнан құрғақ тазарту шаң жинағышта және құрғақ электр сүзгісінде жүргізіледі, ал газ тәрізді фторлы қосылыстар реакция бойынша карбонатты-аммиакты әк сіңіру арқылы газдардан сіңеді:

      НF+NH4HCO3=NH4F+H2О+CO2            (3.51)

      Фосфат шикізатын балқыту және бу алу процестері ЭТА-ЦФ-7Н энергия технологиялық агрегатта (бұдан әрі – ЭТА) жүргізіледі, олар мынадай негізгі тораптардан тұрады (3.30-сурет):

      балқыма камерасы бар технологиялық циклон (ЭТА радиациялық бөлігі);

      құрамында фторы бар газдарды салқындату камерасын құрайтын кәдеге жарату қазандығы;

      фторы бар газ кіретін және шығатын салқындату камерасының экрандық беттері;

      кәдеге жарату қазандығы барабаны;

      алып шығатын циклондар;

      бу қыздырғыштар;

      бу салқындатқыш;

      ауа жылытқыш және су үнемдегіш эконмайзер;

      суық шұңғы.

      Сыртқы жағынан энерготехнологиялық агрегат жылудан оқшауланған.




      1 – циклон пеші; 2 – балқыту сепараторы; 3 – радиациялық қазандық (салқындату камерасы); 4 – салқындату элементі; 5 – бу қыздырғыш; 6 – экономайзер (су); 7 – ауа жылытқыш

      3.30-сурет. Циклондық энергия технологиялық агрегаттың қағидаттық сызбасы

      Циклонды балқытумен КОФ алудың технологиялық схемасы 3.31-суретте келтірілген. Фосфорит ұны 1-бункерден сығылған ауамен Форсаж камераларының көмегімен 3-балқыту бөлімшесінің бункеріне беріледі, ол жерден 4-ЭТА технологиялық циклонға түседі. Өңделген тасымалдғыш ауа шаңнан тазартылғаннан кейін газ шығаратын түтік арқылы атмосфераға шығарылады. Ұсталған шаң аралық бункерге қайтарылады.

      Фосфорит ұнын балқыту үшін табиғи газды жағу арқылы алынған температурасы жоғары газ-ауа қоспасы қолданылады. Табиғи газ және 440-480°С-ға дейін жылытылған ауаны жағу үшін ол жоғарғы камерасында орналасқан 4-ші циклондық пеш арқылы төрт қыздырғыш оттыққа енгізіледі 5. Қыздырғыштардың тангенциалды орналасуына байланысты газ-ауа қоспасының турбулентті ағыны пайда болады, оның әсерінен циклонға берілетін фосфат шикізаты циклонның ішкі бетіне төгіледі, фтордан арылып, ериді. Қойыртпақ гарнисажға айналып, қабырсымен төмен ағады, 6-шы балқыту камерасына (сепараторына) түседі. Балқыту сепараторында балқыма бөлініп, құрамында фторы бар газдар бөлінеді. Балқыту камерасынан құйма арқылы түйіршіктеуге және салқындатуға жіберіліп, салқындатқыш су молынан құйылады. Технологиялық циклонның шүмек тесігінен ағып жатқан фосфат шикізатының балқымасы салқындату нәтижесінде құбыр тесігінде шөгінділер түзеді. Сарқынды сулардан тазарту қолмен механикалық тазарту арқылы жүзеге асырылады.




      1, 22 – бункерлер; 2 – элеваторлар; 3 – аралық бункер; 4 – циклондық камера;

      5 – жанарғылар; 6 – балқыма сепараторы; 7 – радиациялық қазан; 8 – бу қыздырғыш; 9 – экономайзер; 10,11 – шаң жинағыш; 12 – құрғақ электр сүзгіш; 13-16 – абсорбциялық құрылғы; 17 – газ шығаратын түтік; 18 – карбонатты-аммиакты ерітінділерді сақтау орны; 19 – қоюландырғыш; 20 – сода ерітіндісіне арналған ыдыстар; 21 – түйіршікті бассейн; 23 – кептіргіш; 24 – шар диірмені, 25 – дайын өнім бункері

      3.31-сурет. Циклондық энергия технологиялық агрегатта фтордан арылтылған фосфат өндірісінің технологиялық схемасы

      Қоректік суды дайындау

      ЭТА кәдеге жаратушы қазандықта бу алу кезінде жылу жеткізгіш ретінде ретінде химиялық тазартылған, ауасыздандырылған су қолданылады. Химиялық тазартуға түсетін бастапқы суда қалқыма (механикалық) және ерітілген қоспалар болады, оларға кальций мен магний, темір, алюминий қосылыстары және коллоидты-ерітілген қосылыстар жатады. Қатаңдытқыш тұздар және суда ерімейтін басқа қосылыстар жылудың ішкі беттеріне қақ түрінде жиналып, жылу беру жағдайларын күрт нашарлатады. Қоректік судың рН мәні төмен болған кезде коррозия процестері күшейеді, яғни қазандықтың жылыту беттерінің ішкі жағында желініп, ойықтар пайда болады. Суда қалқыма қоспалардың болуы салдарынан су көбіктеніп, қазандықтардан бу құбырларына шығарылуы, өндірілетін будың сапасы нашарлайды, қақ көлемі үлкейеді.

      Кәдеге жаратушы қазандықта пайдаланылатын судың сапасы оның коррозиялық зақымданбай, қақ, қоқыр шөгінділерінсіз жұмыс істеуін және құрамында зиянды қоспалары рұқсат етілген мәндерден аспайтын бу алуды қамтамасыз етуі тиіс. Суды химиялық тазарту мынадай екі сатыда жүзеге асырылады:

      механикалық сүзгілерде алдын ала ағарту;

      натрий-катиондаудың кері схемасы бойынша суды жұмсарту.

      Механикалық сүзгілердегі алдын ала жарықтандыру бастапқы суды сүзгі материалдарының қабаттары арқылы сүзуге және оны суспензиядан тазартуға мүмкіндік береді. Механикалық сүзгілер тазартылған сумен және сығылған ауамен төменнен жоғары қарай қопсыта отырып жуылады. Сүзгілерден қопсытылған су сарқынды суларды жинау бактарына дренаж құбырымен ағады. Сүзгіден дренажды каналға шығарылады.

      Ағартылған суды жұмсарту ағынға қарсы схема бойынша катионит пен сульфоугл жүктелген Na+-катионит сүзгілерінде катион алмасу әдісімен жүзеге асырылады. Жұмсарту катиониттердің кальций мен магний катиондарын судан сіңіру қабілетіне негізделген, бұл материалды алдын ала қанықтыратын натрий иондарын береді. Суды катион материалының қабаты арқылы сүзгенде катиондар алмасады, нәтижесінде судың жалпы қаттылығы төмендейді, сілтілік өзгермейді және құрғақ қалдық аздап артады.

      Суды катионит қабаты арқылы сүзу сүзгіште 5 мкмоль/дм3 аспайтын шекті рұқсат етілген қаттылыққа жеткенге дейін жүргізіледі. Катионитті CA2+ және Mg2 + катиондарымен қанықтырғаннан кейін катионитті қалпына келтіру сүзгінің жүктеу қабаттары арқылы натрий хлоридінің (ас тұзы) ерітіндісін өткізу арқылы жүзеге асырылады. Регенерациядан кейін сүзгілерді бастапқы сумен 5 мкмоль/дм3 аспайтын қаттылыққа дейін жуады. Сүзгілерді регенерациялап, жуғаннан кейін сарқынды сулар су шашып жуатын кәрізге ағып, қақ жинағышқа құйылады.

      Химиялық өңдеуге келетін бастапқы судың құрамында оттегі, көмірқышқыл газы, азот және т.б. еріген газдар болуы мүмкін. Қоректік судан газдарды шығару үшін бу беру арқылы жылу алмасу және масса алмасу процестері үйлесетін термиялық деаэрация қолданылады (судан бөлінген газды бу ортасына шығару). Химиялық тазартылған су деаэрациялауға 20 мкг/кг аспайтын оттегі құрамына дейін беріледі; оттегіге (О2) қайта есептегендегі нитриттер – 20 мкг/кг артық емес, көмірқышқыл газы болмауы тиіс.

      ТКФ өндірісінің жетілдірілген схемасы

      "Қазфосфат" ЖШС "Минералды тыңайтқыштар" ТК зауытында жұмыс істеп тұрған ТКФ өндірісі бірнеше рет жаңғыртылды, нәтижесінде технологиялық схема айтарлықтай жетілдірілді, атап айтқанда:

      газдарды шаңнан тазартуға арналған құрғақ электр сүзгілері инерциялық-құйынды шаң жинағыштармен ауыстырылды;

      бөлінетін газдардың карбонатты-аммиакты абсорбциясы әкке ауыстырылды;

      жоғары сұрыпты азықтық трикальцийфосфат алу мақсатында түйіршік балқымасын термиялық фосфор қышқылымен араластыру торабы жөнделді;

      трикальцийфосфат балқытпасын түйіршіктеу түйінінде жүзбеқанаттың науасынан тазарту үшін пневмоимпульсті аппарат орнатылған.

      Жаңғырту өндіріс қуатын арттыруға, шығатын газдарды тазалауға және жабдықты пайдалануға жұмсалатын шығындарды азайтуға және өнімнің сапасын арттыруға мүмкіндік берді. Түтікті тазарту үшін пневматикалық импульсті аппаратты енгізу саңылауды қақтан тазарту процесін едәуір күшейтті. Нарық талабына қарай құрамында 16 % және одан да көп фосфоры бар азықтық фосфаттарға арналған АФФ цехы жабдығы базасында құрамында (37±1) % тұз ерітетін Р2О5 болатын, трикальцийфосфат түйіршігі мен ортофосфорлық жылу қышқылын қолдана отырып, жоғары сұрыпты трикальцийфосфат алу технологиясы әзірленді.

      ТКФ өндірісінің жетілдірілген схемасы 3.32-суретте көрсетілген. Энергия технологиялық агрегатта фосфат шикізатын балқыту және қоректік суды дайындау процестері 3-бөлімде сипатталғандай жүргізіледі. Жаңғыртылған тораптардың жұмыс істеуі мынадай кіші бөлімдерде келтірілген.




      1, 22 – бункерлер; 2 – элеваторлар; 3 – аралық бункер; 4 – циклондық пеш;

      5 – қыздырғыштар; 6 – балқытылған сепаратор; 7 – радиациялық бу қазандығы; 8 – буды қыздырғыш; 9 – су экономайзері; 10 – циклон; 11 – инерциялық-құйынды шаң жинағыш; 12 – ауа қыздырғыш; 13 – қабылдау камерасы, 14 – градирня; 15 – гранжелоб; 16 – қалқымалы саптамасы бар абсорберлер аппараты; 17 – қоюлатқыш; 18 – қабылдау багы; 19 – санитарлық мұнара, 20 – шығару құбыры; 21 – түйіршіктеу бассейні; 23 – кептіру барабаны; 24 – шар диірмені, 25 – дайын өнім бункері; 26 – шаң қабылдайтын бункер.

      3.32-сурет. Балқыту әдісімен фтордан арылтылған фосфат өндірудің жетілдірілген технологиялық схемасы

      Энергетикалық бу алу

      Технологиялық циклоннан шығатын газдар балқыма бөлініп шыққанан кейін 6-шы балқыма сепараторы арқылы өтеді, онда олардан фосфат шикізаты балқымасының құрамындағы бөлшектер қосымша алынады, олар осы кәдеге жаратушы қазандыққа салынады. Салқындату камерасында қақ бөлшектері конденсацияланады және камерадан суық ванналар арқылы шығарылады. Әрі қарай шығатын газдар кәдеге жаратушы қазандыққа түседі (7), одан соң біртіндеп салқындату камерасынан, бу қыздырғыштан (8), ауа жылытқыштан (10) және су экономайзерден (9) өтеді. Ауасыздандырғыштан судың бір бөлігі бу салқындатқышқа, ал екінші бөлігі қазандықтың су үнемдегішіне түседі, содан соң барлық су қазандықтың барабанына қоректік перфорацияланған құбыр арқылы еніп, бүкіл ұзындығы бойынша біркелкі таралады.

      Су барабаннан өткізу құбырлары арқылы таза бөліктің экран панельдеріндегі технологиялық циклонның төменгі камераларына түседі. Экрандық құбырлар арқылы бу-су қоспасы қазандықтың барабанына кіреді, онда ол бу мен суға бөлінеді. Бу қабылдайтын қораптың жоғарғы саңылауы арқылы бу барабанның бу кеңістігіне енеді, ал су қораптың төменгі саңылаулары арқылы барабанның су кеңістігіне түседі, қоректік сумен араласады және өткізу құбырлары арқылы қайта айналымға өтеді.

      Құрамындағы тұз 1100 мг/кг аспайтын таза бөліктің буланған қазан суы құбырлар арқылы шығаратын циклондарға (10) өтіп, буланудың екінші сатысын құрайды. Тұз бөліктерінің жоғарғы камераларынан бу шығаратын құбырлар бойынша бу-су қоспасы шығарылатын циклондарға тангенциалды түрде кіріп, сепарацияланады. Су өткізу құбырлары арқылы қайта айналымға түседі, ал бу шығаратын құбырлар арқылы бу барабанына кіріп, таза бөліктің буымен араласады. Қазандық барабанынан шыққан барлық бу құбырлар арқылы бу қыздырғыштың қабылдау камерасына жіберіледі. Циклондарда бөлінген су барабаннан шығарылады және қазандықты үздіксіз үрлеу үшін сепараторға жіберіледі. Үрлеу ағындары гранбассейнге түседі.

      Бу қыздырғышта қызып кеткеннен кейін, қатты қыздырылған бу құбыр арқылы зауыттың бу желілеріне беріледі. Қатты қыздырылған бу қысымы жалпы бу құбырына кіре берісте 3,0 МПа-дан аспауғы, температурасы 450 ºС-дан аспауға, тұз мөлшері 0,45 мг/кг-нан аспауға, массалық шығысы 15-35 т/с болуға тиіс.

      Кәдеге асыру қазаны арқылы қозғалыс жолында ЭТА газдары мына температураға дейін салқындатылады: салқындату камерасынан шығу жолында кемінде 600 0С; бу қыздырғыштан кейін - 700 0С артық емес; ЭТА-дан кейін - 280 0С артық емес.

      Шығарылған газдардың жылуын қазандық сумен жою нәтижесінде қатты қыздырылған бу алынады. Бу қазандығында дайын өнімнің 1 тоннасына 6,8 тонна бу өндіріледі, жылуды пайдаланудың жалпы коэффициенті 90 %-ға жетеді.

      Шығарылатын газдарды тазарту

      Шығарылатын газдар 11 – ИҚШТ-ның екі жүйелі аппараттарында шаңнан тазартылады. Ұсталған шаң бункерде жиналады, жиналуына қарай ол теміржол цистерналарына тиеледі және ЭФК өндірісіне беріледі.

      Құрамында фторы бар газдар ИҚШТ-дан кейін желдеткішпен екі цилиндрлік аппарат АПН-ге екі сатылы әк сіңіргіш қалқыма саптамасы бар абсорберлерге 16 (3.33-сурет), содан кейін санитарлық мұнараға беріледі. Фторлы қосылыстар реакция бойынша әк сіңіру жолымен газдардан сіңеді:


      2НF+Са(ОН)2=СаF2+2H2О (3.52)




      3.33-сурет. ҚСА аппаратының жұмыс істеу схемасы

      Са(ОН)2 салмақтық үлесі кемінде 12% және рН кемінде 10 әк сүтінің ерітіндісі аммофос цехының бейтараптандыру бөлімшесінен қойылтқышқа түседі, ол жерден сіңіргіш электр сорғы агрегатымен сіңірудің бірінші және екінші сатысының циркуляциялық бактарына беріледі. Циркуляциялық бактардан әк сүтінің ерітіндісі ҚСА аппараттары суландыру үшін тамшылатқыш орналастырылған өрескел тозаңдату форсункаларына беріледі.

      Санитариялық мұнараның форсункаларына әк сүті айналым ыдысынан да беріледі. Санитариялық мұнарадан алынған әк ерітіндісі қайтадан резервуарға түседі. Бактардан пайдаланылған әк ерітіндісі гидротазарту науасына шығарылады және қақ жинағышқа тасымалданады. Абсорбция процесі ағынға қарсы режимде ұйымдастырылған, соның есебінен газ және сұйық фазалардың максималды жанасуы және шығатын газдардан фтордың толық ұсталуы қамтамасыз етіледі.

      Трикальцийфосфат балқымасының түйіршіктелуі

      Технологиялық циклонның балқыту камерасынан ЭТА балқыту қабылдау камерасына (13) түседі, онда ол қысым арқылы сорғымен қоздырғыш шүмектерге жеткізілетін салқындатқыш су ағынына түседі. Су ағынында жүзу түйіршіктерге бөлінеді, нәтижесінде пайда болған су мен түйіршіктер қоспасы гранжелоб 15 арқылы түйіршікті бассейнге тасымалданады 21.

      Гранжелобтан жасалған түйіршікті балқымадағы фтордың салмақтық үлесі 0,2%- дан, ал тұз қышқылының 0,4 % ерітіндісінде еритін Р2О5 салмақтық үлесі - (27+1) %-дан аспауға тиіс. Гранбассейннен кейін түйіршікті балқыманы тасымалдайтын су байланыстырушы арна арқылы 14 градирняға түседі, онда салқындатылады және электрсорғылық агрегаттың көмегімен суыту және балқыманы түйіршіктеу үшін ЭТА камерасына беріледі.     

      Түйіршікті кептіру және ұнтақтау

      Бассейнде түйіршіктің жиналуына қарай трикальцийфосфат алдын ала сусыздануға арналған алаңға грейферлік кранмен мезгіл-мезгіл түсіріледі. Алаң бассейннің жанында орналасқан және соңғысына қарай суды ағызу еңісі бар. Алдын ала сусызданғаннан кейін массалық ылғал құрамы 10%-дан аспайтын массалық шығыны кемінде 10 т/сағ болатын түйіршектегіштер 23 – кептіру барабанының 22 – бункеріне тиеледі, ол жерден бірінші сұрыпты трикальцийфосфатты алу кезінде кептіру барабанына немесе жоғары сұрыпты өнімді алу кезінде араластырғыш шнекке мөлшерленеді, онда тағы массалық шығысымен 2,8 т/сағ аспайтын термиялық ортофосфор қышқылы беріледі. Компоненттерді араластырғаннан соң және олар өзара әрекеттескеннен кейін қоспа кептіру барабанына беріледі.

      Түйіршікті немесе түйіршік қоспасын қышқылмен кептіру оттықта табиғи газды жағу кезінде пайда болатын жану газдарымен жүзеге асырылады, оған ауа да беріледі. Оттықтан шығатын газдар кептіру барабанына 850 ºС аспайтын температурада түседі. Кептіру барабанының шығуындағы кептірілген түйіршіктегі судың массалық үлесі 1 %-дан аспауы тиіс. Кептіру барабанынан кейін топо базалары ИҚШТ аппаратына келіп түседі, онда шаңнан тазартылады және пайдаланылған газ шығатын құбыр арқылы атмосфераға шығарылады.

      Кептірілген түйіршік ұнтақтау үшін 24 – шар диірменіне беріледі. Болат шарлармен толтырылған шар диірменінің бірінші камерасында ұсақтау және түйіршікті алдын ала ұнтақтау жүргізіледі. Болат цилиндрлермен толтырылған екінші камерада ұнтақтап-жаншу жүргізіледі. Шар диірменінен трикальций фосфаты 25 – ұсақталған өнімнің шанағына түседі. Диірмендегі балқыманы ұнтақтау нормаланатын ірілетуге дейін жүргізіледі, бұл ретте диаметрі 1 мм тесіктері бар елеуіштегі қалдық 1 %-дан аспауға тиіс. Шар диірменінен шаңды өнім ИҚШТ-да тазаланады, содан кейін желдеткіш арқылы атмосфераға шығарылады. ИҚШТ-да ұсталған шаң аралық бункерге қайтарылады.     

      Суық шұңқырлардың астындағы ұшпа заттарды өңдеу

      Суық шұңқырлардың астындағы ұшпа заттар – құрамында фторлы қосылыстары көп трикальций фосфатының қатып қалған бөліктері, сондықтан оларды дайын өнім ретінде пайдалануға болмайды, бірақ ЭФҚ өндіруде жойылады.

      Суық шұңқырлардың астындағы ұшпа заттар кептіру барабанына беріледі, кептіру табиғи газды жағу кезінде пайда болатын жану газдарымен жүзеге асырылады. Жағу газдары кептіру барабанына 850 ºС аспайтын температурада түседі және кептіру барабанынан кейін ИҚШТ аппаратына түседі, онда шаңнан тазартылады және шығару құбыры арқылы атмосфераға шығарылады.

      Кептіру барабанынан кейін ұшпа зат шар диірменіне ұсақтау үшін беріледі. Ұсақталған тасқындар экстракциялық фосфор қышқылын өңдеуге цехқа шығару үшін диірменнен бункерге түсіріледі. Тозаңданған ауа ИҚШТ-да шаңнан тазартылады, содан кейін атмосфераға шығарылады. ИҚШТ-да пайда болған шаң бункерге қайтарылады.

      3.2.5. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Күкірт қышқылы өндірісіндегі ластаушы заттардың шығарындылары

      Технологиялық процестер атмосфералық ауаға ластаушы заттар шығарындыларының көздері ретінде:

      пеш бөлімшесін қыздыру торабы (қазандық-пеш агрегатынан кейін түтін газдарын шыраққа шығару);

      түйіспелі бөлімшені қыздыру торабы (жылу алмастырғыштан кейін түтіндік газдарды шыраққа шығару);

      күкірт триоксидінің соңғы сіңірілуі (пайдаланылған газ құбырынан шығатын газдардағы ластаушы заттардың құрамы).

      Жалпы жағдайда шығарындылар мөлшері процесті жүргізудің температуралық режиміне, катализатордың және абсорбциялық жабдықтың тиімділігіне, SO2-нің бастапқы концентрациясына байланысты.

      3.39-кестеде маркерлік заттар ретінде анықталған негізгі ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.39-кесте. Күкірт қышқылы өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

Р/с
№

Технологиялық процестің атауы

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/м3

ШЖК м. е., мг/м 3

ШЖК с.с., мг/м3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Күкірт триокисидінің соңғы сіңірілуі (жанасудың 2 сатылы процесі)

SO2

2394

506

0,5

0,05

Моногидратты абсорбердің пайдаланылған газ құбыры арқылы шығатын газдардың шығуы

2

H2SO4

195

49

0,3

0,1

      ЭФҚ өндірісіндегі ластаушы заттардың шығарындылары

      Ластаушы заттардың шығарындылары (қышқыл фторлы газдар) фосфорит ұнының технологиялық ыдырау процесінде, белгіленген температуралық-концентрациялық режимде фосфор қышқылы суспензиясының пісіп жетілуінде, сондай-ақ ЭФҚ сүзгілеу кезінде пайда болады.

      Атмосфераға шығарылмас бұрын фтордан шығатын газдарды тазарту үшін абсорбциялық жүйелер қолданылады. Абсорбцияның технологиялық жүйелерін қоректендіру ағынды бақылау және реттеу арқылы өнеркәсіптік сумен және абсорбцияның санитарлық жүйесінен кремнефторлы сутек қышқылының әлсіз ерітіндісімен жүргізіледі. Фторлы газдарды технологиялық абсорбциялау мынадай үш суару циклын құруды көздейді: ыдырау реакторынан абсорбцияның "лас" циклі; ыдырау реакторынан абсорбцияның "таза" циклі; пісіп-жетілу реакторынан абсорбция циклі.

      Басқа зиянды заттарды – шикізат шаңын шығару көзі – бункер және конвейер таспасы. Жұмыс орнында шаңның пайда болуына жол бермеу үшін бункер герметикалық түрде жабылады, ал бункерден шығатын шаңды ауа атмосфераға шығар алдында сүзгіш қаптарда тазаланады, бұл жұмыс аймағындағы ауасының шаңдану деңгейін ШЖК-дан жоғары емес деңгейде ұстап тұруға ықпал етеді. ЭФҚ өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары 3.40-кестеде келтірілген.

      3.40-кесте. ЭФҚ өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

Р/с
№

Технологиялық процестің атауы

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/м3

ШЖК м.рет
Мг/м3

ШЖК с.с.
Мг/м3

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Фосфат шикізатының ыдырауы

HF

2,5

1,02

0,02

0,005

2

Фосфат шикізатын ыдыратуға беру

тозаң

100

10

0,5

0,15

      Аммофос өндірісіндегі ластаушы заттардың шығарындылары

      ЛЗ шығарындылары дайын өнімді жіктеу, өлшеп-орау және жөнелту кезінде аммониттелген ЭФҚ буландырудың технологиялық процесінде, аммофос қойыртпағын аммонизациялауға дейін, БГС-да аммофос қойыртпағын түйіршіктеу және кептіру кезінде пайда болады. Шығарылатын газдарда аммиак, сутегі фториді, сондай-ақ аммофос шаңы болады. Аммиак негізінен дымқыл түйіршіктерді кептіру кезінде және аммофос целлюлозасын буландыру кезінде газ фазасына өтеді. Газдарды атмосфераға шығарар алдында олар алдымен шаңнан – циклондардан, содан кейін аммиак пен фтордан – сіңіргіштерден тазартылады. 3.41-кестеде аммофос өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.41-кесте. Аммофос өндірісіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

Р/с
№

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылар концентрациясы, мг нм3

ШЖК м.е., мг/м 3

ШЖК с.с., мг/м 3

Ескертпе

Макс.

Мин.


1

2

3

4

5

6

7

1

HF

7.2

3.9



-

2

NH3

92

32.3

0,2

0,04

3

Аммофос шаңы

109

51.2

2

0,2

Шаңдалған газдан қатты бөлшектерді тиімді тұндыру ортадан тепкіш аппараттарда жүзеге асырылады.

      Азықтық трикальцийфосфат өндірісіндегі ластаушы заттардың шығарындылары

      Технологиялық шығарындылар фосфорит ұнын гидротермиялық өңдеу процесінде пайда болады. Атмосфераға түсетін негізгі ластаушы заттар шаң мен фторы бар қалдық газдардың шығарындылары болып табылады. Мыналар атмосфералық ауаға ластаушы заттар шығарындыларының көздері: энерготехнологиялық агрегат; кептіру барабаны; шар диірмені; фосфат шикізаты мен дайын өнімді себу орындары, сондай-ақ дайын өнім қоймасы бункерлерінің, айналымдағы шаң бункерлерінің және фосфат шикізаты сүрлемдерінің толып кетуі кезінде ықтимал шаң шығарындылары.

      Абсорбция бөлімшесінде пайдаланылатын шаң-газ тазарту жабдығы энергетикалық агрегаттардан бөлінетін газдарды әк сүтімен тазартуды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Бұл әдіс бойынша фтор бар газдар тазартудың екі сатысынан өтеді: құрғақ – инерциялық құйынды шаң жинағыштағы шаң мен фторлы қосылыстардан және абсорберлердегі қалдық шаңнан тазарту. Гранжелобтардан, қазандық-агрегаттардан бөлінетін құрамында фторы бар газдарды тазарту скрубберді пайдалана отырып, өнеркәсіптік сумен суару арқылы жүзеге асырылады. Скруббер арқылы өтетін су жинақ арқылы оралып, тұрақты айналымды қамтамасыз етеді. Түйіршікті кептіруге, ұсақтауға және тиеп жөнелтуге байланысты операциялар атмосфераға түсер алдында инерциялық-құйынды тозаңұстағышта тазартудан өтетін шаң шығарындыларымен қоса жүреді.

      3.42-кестеде маркерлік заттар ретінде анықталған негізгі ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.42-кесте. Маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

Р/с
№

Технологиялық процестің атауы

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/м 3

ШРШ м.е., мг/м 3

ШРШ с.с., мг/м 3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Азықтық трикальцийфосфат өндірісі

HF

39,8

24,4

0,02

0,005

Шығарылатын газдарды тазалаудың "құрғақ" және "дымқыл" әдістерін пайдалану

SiO2<20 %

11659,3

4428,7

0,5

0,15

      3.2.6. Ластаушы заттардың суға және қоршаған ортаға тасталуы

      Күкірт қышқылы өндірісіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      Күкірт қышқылын өндіру технологиясында айналмалы сумен жабдықтау жүйесін пайдалану сарқынды сулардың пайда болуын болдырмайды. Қазандық суының тұз құрамын ұстап тұру үшін қазандықтардың тұз бөліктерінен үрленетін су оған жатпайды. Үрленген сарқынды сулар көлемінің көп бөлігі күкірт қышқылын сұйылту немесе айналмалы сумен жабдықтау жүйесін толтыру үшін өндіріс алаңында қайта пайдаланылады. Қалдық мөлшері жуу кәрізіне жіберіледі.

      ЭФҚ өндірісіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      ЭФК өндіру технологиясында сумен жабдықтаудың айналым жүйесін пайдалану сарқынды сулардың пайда болуын болдырмайды. Өндіріс процесінде түзілетін құрамында фтор, P2O5 және басқа компоненттер бар ерітінділер:

      ВВН-де вакуум жасау кезінде пайдаланылған өнеркәсіптік су;

      жабдықтан төгінділер, еден және жабдықты жуудан болатын ағын сулар өндіріс циклінде өңделеді немесе бейтараптандыру станциясына жіберіледі, онда олар әк сүтімен бейтараптандырылады. Тазартылған сарқынды сулар бейтараптандырылғаннан және тұнба бөлінгеннен кейін ЭФҚ цехтарының және басқа өндірістердің су айналым циклдарында қайта пайдаланылады:

      Құрамында 0,5 % H2SiF6 бар санитариялық және технологиялық абсорбция жүйесінен алынған абсорбциялық ерітінді 0,4%-ға дейін сұйылтылғаннан кейін сүзгілеу торабында толығымен кәдеге жаратылады (ЛВФ лентасы мен матасын жуу үшін пайдаланылады). Жабдықты жуу кезінде мезгіл-мезгіл пайда болатын және аз мөлшерде фторы мен Р2О5 болатын сарқынды сулар сүзу торабында өңделеді.

      Аммофос өндірісіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      Ағынсыз сумен жабдықтау схемасы қолданылады. Сарқынды сулардың пайда болуының шартты көздері:

      бөлінетін газдарды абсорбциялық тазарту;

      қойыртпақты булау кезінде пайда болатын шырын буының конденсациясы;

      қойыртпақты буландыру және сұйық аммиакты буландыру үшін жылу тасығыш ретінде пайдаланылатын бу конденсациясы;

      газ құбырлары мен шығатын газдардағы су буы конденсаты.

      Сарқынды сулар қышқылдардың немесе реакциялық қоспалардың төгілуі кезінде мерзімді түрде пайда болуы мүмкін, бұл жағдайда оларды жеке жинау және технологияда өңдеу әрқашан қарастырылып отырады. Алайда, іс жүзінде, аммофос өндіру процесінде технологиялық сарқынды сулар пайда болмайды, өйткені сыртқы ортаға ағызылмайды. Аммофос өндіретін цехтың барлық сарқынды сулары өндірістік циклде немесе аралас өндірістерде (ЭФҚ өндірісі, күкірт қышқылы өндірісі және т.б.) жиналады және өңделеді.

      ТКФ өндірісіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      Өндірісте айналымдағы сумен жабдықтау жүйесін пайдалану сарқынды сулардың тікелей су объектілеріне төгілуін болдырмайды. Айналым циклын қоректендіру қазандарды үрлегеннен және қоректік және кессонды сорғылардың тығыздамаларын, шар диірмендері мен ауа үрлегіш машиналардың подшипниктерін салқындатқаннан кейін ағындармен жүргізіледі. Кәдеге жарату қазандығында бу алу процесінде жылу тасымалдағыш ретінде пайдаланылатын химиялық тазартылған суды дайындау процесінде минералданған сарқынды суларды ағызу сүзгілерді және концентратты регенерациялық сулармен орташалағаннан кейін сарқынды су бактарына төгіледі және сарқынды суларды кәдеге жарату үшін айдау сорғы станциясы оны аммофос цехының бейтараптандыру бөлімшесіне жібереді.

      3.43-кесте. ТКФ өндірісінде қалдықтарды түзілу нормалары

Р/с
№

Қалдықтардың атауы, құрамы, аппараты немесе түзілу сатысы

Пайдалану бағыты, тазалау немесе жою әдісі

Қалдықтардың пайда болу нормалары, кг / т

бірінші сорт

жоғары сұрыпты

1

2

3

4

5

1

ЭТА-да энергетикалық бу алу кезеңі. 56-поз.
Суық шұңқырлардың астынан алып кету

Экстракциялық фосфор қышқылын алу үшін аммофос өндірісіне беру

125

118,8

2

Шығарылған газдарды тазарту кезеңі:
- ИҚШТ 200-поз.
Кері шаң

Экстракциялық фосфор қышқылын алу үшін аммофос өндірісіне беру

70

66,5

3

Химиялық тазартылған суды алу кезеңі:
- тұзды дымқыл сақтаудың лас ұяшығы, 37-поз.
Тұз шламы

Фосфогипс үйінділерінде сақтау

0,06

0,06

      3.2.7. Өндіріс қалдықтары

      Күкірт қышқылы өндірісіндегі қалдықтар

      Күкірт қышқылын өндіру процесінде пайда болатын қалдықтар:

      пайдаланылған катализатор – байланыс массасын ауыстыру кезінде пайда болады (бір уақытта). Ванадийді қайта өңдеу және алу үшін кейіннен тұтынушыға (дайындаушы зауыт немесе бөгде компания) жіберіле отырып, арнайы қойма үй-жайында уақытша сақтау көзделген;

      күкірт шламы (торт) – сүзгілерді, балқытқышктар мен жинақтарды тазалағаннан кейін пайда болады. Автожолдарды салу кезінде материалдарға қоспа ретінде пайдаланылады. Жеке қоймалау алаңында орналастырылады.

      өндіріс қалдықтарының пайда болуының нормативтік көлемдері 3.44-кестеде келтірілген.

      3.44-кесте. Күкірт қышқылы өндірісіндегі қалдықтардың түзілу көлемі

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Түзілу көлемі, тонна

Қауіптілік деңгейі

1

2

3

4

5

1

Пайдаланылған ванадийлі катализатор

Бөгде ұйымдарға қайта өңдеуге беру

54

Жасыл

2

Күкірт шламы (кек)

Құрылыс саласында қолдану

3600

Жасыл

      ЭФҚ өндірісіндегі қалдықтар

      ЭФҚ өндірісінде пайда болатын негізгі қалдық – сұйық фазаны қатты фазадан бөлу процесінде пайда болатын фосфогипс. Фосфогипс таспалы конвейерлер жүйесі және автокөлік көмегімен шығарылады. Фосфогипстегі аз еритін түрінде ұсынылған қоспалық қосылыстардың құрамы ЭФҚ технологиясына және фосфат шикізатының құрамына байланысты. Фосфогипс одан әрі сортаң және қышқыл топырақтар үшін мелиорант ретінде және құрамында күкірті бар тыңайтқыш компоненті ретінде пайдаланылуға жатады, бұл фосфогипстің ірі тоннадағы көлемдерін пайдалану және өңдеу тұрғысынан неғұрлым перспективалы бағыттардың бірі болып табылады. Өндіріс қалдықтарының пайда болуының нормативтік көлемдері 3.45-кестеде келтірілген.

      3.45-кесте. ЭФҚ өндірудегі қатты қалдықтардың түзілу нормалары

Р/с
№

Қалдықтардың атауы

Пайдалану бағыты,
тазалау немесе жою әдістері

Қалдықтардың пайда болу нормалары,
т

жоба бойынша

ескертпе

1

2

3

4

5

1

Фосфогипс (CaSO 4 * 2h 2 O)
ЛВФ-дан түсіру кезіндегі құрамы:
P2O5жалпы – 1,0 %-дан көп емес
P2O5 Су шаруашылығы – 0,4 %-дан көп емес %
F - (0,4 ÷ 0,5) %
Н2Об. – 40 %-дан көп емес

Автокөлікпен үйіндіге шығарылады.
Ауыл шаруашылығында мелиорант ретінде қолданылады

1 325 320т/жылына
2,79 т/т өнім

Құрғақ фосфогипске қайта есептегенде

      Аммофос өндірісіндегі қалдықтар

      Аммофос өндіру процесі қалдықтардың түзілуін болдырмайды.

      ТКФ өндірісіндегі қалдықтар

      Өндірістің сұйық қалдықтары қалдық газдарды фтор қосылыстарынан тазартқаннан кейін абсорбциялық ерітінділер болып табылады, олар науа арқылы фосфогипстің экрандалған шлам жинағышына сорылады. Қатты қалдықтар: энерготехнологиялық агрегаттың суық шұңқырларының астынан алып кету және инерциялық-құйынды тозаң ұстағышта ұсталған айналым шаңы аммофос цехында экстракциялық фосфор қышқылын өндіруде пайдаланылады. Қатты қалдықтарға тұзды сулы сақтау ұяшығынан тұз шламы да жатады, ол жасушаны тазалау кезінде мезгіл-мезгіл түзіліп, фосфогипс үйіндісіне шығарылады. Абсорбциялық ерітінділерге және т/ж цистерналарын жууға арналған өндірісте пайда болған әк қоймалжыңы, реакцияға түспеген әк дәндері өз мұқтаждарына пайдаланылуы мүмкін, қажет болған жағдайда қалған бөлігі жиналуына қарай мамандандырылған алаңдарға шығарылады. МемСТ 9179 бойынша алынатын реакцияға түспеген әк дәндерінің саны өнімнің 1 тоннасына пайдаланылатын сүт мөлшерінің 14 %-ынан аспауға тиіс.

      3.2.8. Отын-энергетикалық ресурстарды пайдалану

      Күкірт қышқылын өндіру кезінде энергияны пайдалануға байланысты негізгі технологиялық процестер

      Күкірт қышқылының барлық өндірушілері энергияны үнемдейтін технологиялық схемаларды қолданады. Күкірт қышқылын өндіру процесінде жылудың едәуір мөлшері шығарылады. Күкіртті жағу және SO2-ден SO3-ке дейін тотығудың экзотермиялық реакцияларының артық жылуы шығарылатын элементтері бар кәдеге жарату қазандығымен жанама өнімге – 4,0 МПа қысыммен және 440 С температурамен қыздырылған буға кәдеге жаратылады. Қыздырылған бу бу құбыры арқылы П-25-3,4/0,6 с бу турбинасына Т-25-2У3 турбогенераторымен жіберіледі. Қысымы 0,6-0,8 МПа болатын турбинаның өндірістік іріктеу буы өндірістің жеке қажеттіліктері үшін қолданылады. Турбогенераторда конденсатордың болуы агрегаттың конденсациялық режимде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, конденсатты кәдеге жарату қазандығының энергия қондырғысының қоректік су жинағына қайтарады, бұл химиялық су дайындау бөлімінен қоректік суды тұтынуды азайтады.

      Күкірт спираль түріндегі кіріктірілген қыздыру элементтерінің көмегімен ериді, жылу қатты қызған бумен беріледі. Жабдықтар мен күкірт өткізгіштерді жылыту үшін қысымы 0,5-0,6 МПа және температурасы 150-165 C бу пайдаланылады, сұйық күкіртті жағу РКС-95/4, 0-440 кәдеге жарату қазандығының үш циклондық оттығында жүргізіледі. Оттықтарда күкіртті жағу кезінде температурасы 900-1200 С және құрамында 11,0-12,0% об күкірт диоксиді бар технологиялық газ түзіледі. Қазандық-пеш агрегаты жүктемені номиналды шамадан 60-тан 110%-ға дейін реттеуге мүмкіндік береді, бұл жағылатын күкірттің 357-655 т/тәул. және энергетикалық будың сағатына 54,5-100,4 т/сағ. сәйкес келеді.

      2015 – 2019 жылдары күкірт қышқылы өндірісінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын тұтыну 3.46-кестеде келтірілген. 3.47-кестеде күкірт қышқылын өндірудің технологиялық регламентіне сәйкес шикізат, материалдар және отын-энергетикалық ресурстар шығынының нормалары көрсетілген, ал 3.48-кестеде 2015-2019 жылдары күкірт қышқылын өндіруде шикізат пен энергия ресурстарын тұтынудың нақты деңгейлері көрсетілген.

      3.46-кесте. Күкірт қышқылын өндіру кезінде шикізатты, материалдарды және энергия ресурстарын жылдық тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 жж.).

Р/с
№

Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының атауы

Өлшем бірлігі

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Күкірт қышқылын өндіру

т

46603

105973

114625

35475

108695

2

күкірт

т

15914,81

35394,78

33843,75

11712,53

32296,13

3

әк

т

0,559

1,378

1,49

0,461

1,413

4

Электр энергиясы, барлығы

мың квт / сағ.

3783,9

9062,28

7572,1

2536,1

6960,1

оның ішінде электр қуаты сатып алу

мың квт / сағ.

1216,5

639,49

352,1

402,6

2203,2

оның ішінде электр энергиясы.

мың квт / сағ.

2567,4

8422,79

7220

2133,5

4756,9

5

табиғи газ

тут

568,438

789,777

743,784

238,628

873,449

6

ФАФ цехының ХВО-дан химиялық тазартылған су

мың м3

72,122

119,758

108,249

40,574

137,648

7

жер асты суы

мың м3

441,114

384,46

310,353

150,128

248,89

8

бу

Гкал.

28165

63491

29994

18881,1

29301

9

ауа

мың м3

300,601

768,06

508,44

144,36

192,65

10

Инфузорлы жер

кг

400

746

120

30

300

      3.47-кесте. Регламентке сәйкес күкірт қышқылын өндіру кезінде шикізат материалдары мен отын-энергетикалық ресурстар шығысының нормалары

Р/с
№

Шикізаттың, материалдардың, энергия ресурстарының атауы

Өлшем бірлігі

Шығыс нормасы

Оның ішінде жоба бойынша

В том числе достигнутая

1

2

3

4

5

Шикізат

1

Табиғи және газды техникалық күкірт

т/т

0,334

0,334

Энергия ресурстары

2

Технологиялық қажеттіліктерге электр энергиясы

кВтч/т

88,964

88,964

3

Жер асты суы

м3/т

3,252

3,252

4

Қоректік су

м3/т

1,241

1,241

5

Өзен суы

м3/т

0,396

0,396

6

ФАФ цехының ХВО-дан химиялық тазартылған су

м3/т

1,672

1,672

7

Табиғи газ

т.у.т/т

0,003

0,003

8

Сығылған ауа

м3/т

4,0

4,0

9

Өз қажеттіліктеріне керекті энергетикалық бу (Р=0,6 МПа; Т=158 с)

Гкал/т

0,27

0,27

10

Ілеспе өнім - қыздырылған бу (Р=4,0 МПа; Т=440 С)

Гкал/т

0,95

0,95

Көмекші материалдар

11

Тоқылған сым тор, С-120

м2 / т

0,001

0,001

12

Инфузорлық жер (диатомит)

кг/т

0,05

0,05

13

Күкіртті бейтараптандыруға арналған әк

кг/т

0,013

0,013

14

Тринатрийфосфат

кг/т

0,01

0,01

15

Кальцийленген сода

кг/т

0,05

0,05

16

Ванадийлі катализатор

кг/т

0,09

0,09

17

Техникалық күйдіргіш натрий

кг/т

0,08

0,08

18

Лимон қышқылы

кг/т

0,00032

0,00032

19

Суды УК-стерилизациялау блогына арналған шамдар

дана / т

0,000008

0,000008

      3.48-кесте. Күкірт қышқылының 1 тоннасына шикізатты, материалдарды және энергия ресурстарын тұтынудың үлестік көрсеткіштері

Р/с
№

Энергетикалық ресурстардың, шикізаттың, материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

1 т өнімге жұмсалатын шығын

Мак.

Мин.

1

2

3

4

5

1

Күкірт

т/т

0,341498

0,295256

2

Әк

кг/т

0,013

0,012

3

Электр энергиясы, барлығы

тыс.кВтч/т

0,085515

0,064033

4

Табиғи газ

тут/т

0,012197

0,006489

5

ФАФ цехының ХВО-дан химиялық тазартылған су

тыс.м3/т

0,001266

0,000944

6

Жер асты суы

тыс.м3/т

0,009465

0,00229

7

Бу

Гкал/т

0,60436

0,261671

8

Ауа

тыс.м3/т

0,007248

0,001772

9

Инфузориялық жер

кг/т

0,008583

0,000846

      Күкірт қышқылын өндіру процесінде алынатын электр энергиясы 40 мегаваттан кем емес, қыздырылған буды өндіру есебінен зауытты өз электр энергиясымен қамтамасыз етеді.

      Экстракциялық фосфор қышқылын өндіру кезінде энергияны пайдалануға байланысты негізгі технологиялық процестер

      Фосфат шикізатын күкірт қышқылымен ыдырату ЭФҚ өндірісінде 90-95 ºС температурада және қойыртпақтың сұйық фазасындағы Р2О5 құрамында көбікті режимде ауаны салқындату температурасын ұстап тұру үшін пайдалану арқылы кемінде 22 % жүргізіледі.

      Негізгі технологиялық жабдықтар: пневмокамералық сорғылар – 10 дана, ыдырау реакторы (Vжұм = 650 м3) және пісу реакторы (Vжұм = 450 м3), таспалы вакуум-сүзгі (ЛВФ) – 3 дана. Экстракциялық фосфор қышқылын өндіруге арналған шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстар шығысының нормалары 3.49-кестеде келтірілген.

      3.49-кесте. Шикізат, материалдар және энергетикалық ресурстар шығысының нормалары

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

1 тоннаға шығыны 100 %
Р2О5 фосфор қышқылы

1

2

3

4

Шикізат

1

Фосфат шикізаты

т 100% Р2О5

1,086

2

Күкірт қышқылы

т 100% Н2SО4

2,962

Энергия ресурстары

3

Электр энергиясы

кВтч

120

4

Бу

Гкал

0,15

5

Өнеркәсіптік су

м3

5,8

Көмекші материалдар

6

Мата сүзгі

м2

0,012

      Минералды тыңайтқыштарды өндіру кезінде энергияны пайдалануға байланысты негізгі технологиялық процестер (аммофос)

      Аммофос өндірісіндегі ЭФҚ аммондандырудың экзотермиялық реакциялары нәтижесінде бөлінетін жылу аммофос суспензиясын булау үшін пайдаланылады. Бұл контактілі буландырғыштарды жылытуға арналған жану газдарының шығынын азайтуға, сондай-ақ целлюлозаны қыздыру элементтерінсіз буландыруға мүмкіндік береді, бұл фазалар бетінің көбірек жанасуын қамтамасыз етеді.

      Табиғи газды газ-ауа калориферіне жағу үшін желдеткішпен кемінде 1кпа (100 кгс/м2) қысыммен ауа айдалады. Газ-ауа калориферінен шығатын от жағу газдарының температурасы 950 С-дан аспайды, табиғи газды газ-ауа калориферінің жанарғыларына беруді өзгерту жолымен қашықтықтан реттеледі.

      Ретурға шашылатын қойыртпақты БГС аппаратында кептіру табиғи газды ГГГ ТЕСКА жанарғысында жағу кезінде алынатын жағу газдарымен жүргізіледі. БГС аппаратына кіре берістегі түтін газдарының температурасы 950 С-дан жоғары емес, ал БГС-тан шығатын газдардың температурасы шық нүктесінен 80-125 С-дан жоғары болуы керек. Түтін газдарының температурасы БГС-да кептіру үшін берілетін қойыртпақтың шығынын өзгерту арқылы қашықтан басқарылады. 2015 – 2019 жылдары аммофос өндірісінде шикізатты, материалдар мен энергетикалық ресурстарды жылдық тұтыну 3.50-кестеде келтірілген.

      3.50-кесте. Аммофос өндірісіндегі шикізатты, материалдарды және энергия ресурстарын жылдық тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 жж.)

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Аммофос өндірісі

т

144295

148145

297690

256355

393420

2

Фосшикізат

т

347542,3

372319

675814,6

602383,7

803754,4

3

Күкірт қышқылы

т

245544,9

262088,5

472279

408390,2

561675

4

Аммиак

т

18319,07

18943,02

39383,53

33191,54

48919,94

5

Әк

т

3318,785

3407,335

0

0

0

6

Электр энергиясы

мың кВтсағ

30410,68

31036,96

47943,45

40384,12

55724,09

7

Жер асты суы

мың м3

890,975

921,279

1103,915

839,552

812,956

8

Отын

тут

22259,38

23382,65

46611,6

39566,41

51131

9

Бу

Гкал

64811

64148

85471

63961

73427

10

Сығылған ауа

мың м3

89731,02

96727,86

171204,4

151353,3

185469,5

      3.51-кестеде 2015 – 2019 жылдары аммофос өндірісінде шикізат пен энергия ресурстарын тұтынудың нақты үлестік деңгейлері көрсетілген.

      3.51-кесте. 1 тонна аммофосқа шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының үлес шығыны

Р/с
№

Энергетикалық ресурстардың, шикізаттың, материалдардың атауы

Өлшем бірлігі

1 т өнім шығыны

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

1

Фосшикізат

т/т

2,513206

2,042993

2

Күкірт қышқылы

т/т

1,769135

1,427673

3

Аммиак

т/т

0,132297

0,124345

4

Әк

т/т

0,023

0

5

Электр энергиясы

мың кВтсағ/т

0,210754

0,14164

6

Жер асты суы

мың м3/т

0,006219

0,002066

7

Отын

тут/т

0,157836

0,129965

8

Бу

Гкал/т

0,449156

0,186638

9

Сығылған ауа

мың м3/т

0,652927

0,471429


      ТКФ өндіру кезінде энергияны пайдаланумен байланысты негізгі технологиялық процестер

      Фтордан арылтылған фосфаттарды алудың технологиялық процесі газ тәрізді отынды жағу кезінде пайда болатын су буының қатысуымен 1450-1500°С температурада фосфат шикізатын гидротермиялық өңдеуден тұрады. ФАФ цехының негізгі жабдығына мыналар кіреді: ЭТА-ЦФ-7Н-2 типтегі екі энерготехнологиялық агрегат, инерциялық-құйынды шаң тұтқыштар (бұдан әрі – ИҚШТ), екі кептіру барабаны, үш шар диірмені.

      Технологиялық циклон бір блок түрінде жасалады және төменгі және жоғарғы камералармен бірге циклон экрандарын құрайтын құбыр жүйесінен тұрады. Фосфат шикізатын балқыту үшін табиғи газды жағу арқылы алынған жоғары температуралы газ-ауа қоспасы қолданылады. Шығарылатын газдар энерготехнологиялық агрегаттың кәдеге асыру қазанына түседі, онда салқындату камерасы, фестон, бу қыздырғыш, ауа қыздырғыш және су экономайзері кезекпен өтеді. ТКФ өндірісінің шығарылатын газдарының жылуы жоғары қысымды қыздырылған бу шығарылып, қазандық суымен кәдеге жаратылады.

      Кәдеге асыру қазаны арқылы қозғалыс жолы бойынша бұл газдар мынадай температураға дейін салқындатылады: салқындату камерасынан шығу кезінде кемінде 600 С; бумен қыздырылғаннан кейін – 700 С-тан көп емес; ЭТА-дан кейін – 280 С-дан көп емес. Жалпы бу құбырына кіре берістегі қыздырылған будың қысымы 3 МПа-дан, температурасы 450 ºС-дан аспауы тиіс. Бу қазандығында дайын өнімнің 1 тоннасына 5 тоннадан астам бу өндіріледі, жылуды пайдаланудың жалпы коэффициенті 90 %-ға жетеді.

      Түйіршікті кептіру оттықта табиғи газды жағу кезінде пайда болатын жану газдарымен жүзеге асырылады. Оттықтан шығатын газдар кептіру барабанына 850 С-тан аспайтын температурада түседі, кептіру барабанынан кейін шығатын газдардың температурасы 120 ºС-дан аспауға тиіс.

      ТКФ өндірісі – орташа параметрде 35 т/сағ. дейін бу өндіруге мүмкіндік беретін энергияны көп қажет ететін өндіріс. Материалдар мен энергия ресурстары шикізатының шығыс нормалары 3.52-кестеде келтірілген. Соңғы жылдардағы трикальцийфосфаты өндірісіндегі ресурстардың нақты шығыны 3.53-кестеде көрсетілген. Шикізат пен энергия ресурстарын тұтынудың үлес көрсеткіштері (ең төменгі және максималды деңгей) 3.54-кестеде келтірілген.

      3.52-кесте. 1 т ТКФ шаққанда шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының негізгі түрлерінің шығыс нормалары

Р/с
№

Шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының атауы

Өлшем бірлігі

Шығыс нормасы

жоба бойынша

регламентті жасау кезінде қол жеткізілгендер

1

2

3

4

5

Бірінші сұрып (27 % Р2О5)

1

Фосфатты шикізат (24,5% Р2О5)

т/т

1,278

1,278

2

Ұсақталған тас тұз

кг/м3 су

1,2

1,2

3

Құрылыс әк (70% СаО)

т/т

0,057

0,057

4

Отын (табиғи газ)

м3/т

533,66

667,2

5

Электр энергиясы

кВтсағ/т

264,6

338,0

6

Жерасты суы

м3/т

8,37

4,0

7

Химиялық суды тазартуға арналған артезиан суы

м3/т

5,45

8,0

8

Сығылған ауа (қысқы кезең)

м3/т

1139,4

936,2

9

Сығылған ауа (жазғы кезең)

м3/т


815,0

10

Жылу энергиясы (қысқы кезең)

Гкал/т

0,52

0,469

11

Жылу энергиясы (жазғы кезең)

Гкал/т


0,311

Жоғарғы сұрып (37 % Р2О5)

12

Трикальций фосфатының қорытпасы (27 % Р2О5)

т/т

0,950

0,950

13

Ортофосфор термиялық қышқылы (73 % Н3РО4)

т/т

0,263

0,263

14

Отын (табиғи газ)

нм3/т

90,0

70,0

15

Электр энергиясы

кВтсағ/т

289,0

140,0

16

Жер асты суы

м3/т

0,12

0,6

17

Сығылған ауа

м3/т

595,2

250,0

18

Жылу энергиясы

Гкал/т

0,29

0,29

      3.53-кесте. ТКФ өндіру кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарының негізгі түрлерін нақты тұтыну

Р/с
№

Шығыс

Өлшем бірлігі

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Трикальций фосфаты

т

10500

16855

17270

14040

5265

2

Фосшикізат

т

13643

21859,69

22635,06

18373,12

6774,67

3

Әк

т

525

842,75

863,5

702

263,25

4

Тұз

т

102,68

134,84

138,16

112,32

42,12

5

Отын

тут

7035,318

11339,16

11796,6

9511,061

3777,683

6

Электр энергиясы

мың кВтсағ

3599,2

5815,18

5360,83

4035,61

1911,44

7

Бу

Гкал.

4020,2

6493

6927

6094

3688

8

Жерасты суы

мың м3

17,12

20,083

31,437

22,859

5,78

9

Бастапқы су

мың м3

101,138

141,067

128,159

105,565

52,852

10

Сығылған ауа

мың м3

8871,149

14646,81

16202,84

16079,38

8213,683

      3.54-кесте. 1 т ТКФ шаққанда шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының үлестік шығысы

Р/с
№

Энергетикалық ресурстардың, шикізаттың, материалдардың атауы

Өлшем бірліктері

1 т өнімге жұмсалатын шығын

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

1

Фосшикізат

т/т

1,310658

1,286737

2

Әк

т/т

0,05

0,05

3

Тұз

т/т

0,009779

0,008

4

Отын

тут/т

0,717509

0,67003

5

Электр энергиясы

мың кВтс/т

0,363047

0,287437

6

Бу

Гкал/т

0,700475

0,382876

7

Жерасты суы

мың м3/т

0,00182

0,001098

8

Бастапқы су

мың м3 т

0,010038

0,007421

9

Сығылған ауа

мың м3/т

1,560054

0,844871

      Энергетикалық ресурстарды тұтынуды талдау трикальций фосфатын өндірудің жекелеген процестері бойынша энергиялық тиімділік резервінің бар екенін көрсетеді. Электр энергиясы мен сығылған ауаның нақты шығысы белгіленген нормадан асады. Буды тарату процесінде оны сығымдауға байланысты технологиялық шығындар болады.

      3.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      3.3.1. Технологиялық процестің сипаттамасы

      ФФ-95А маркалы балқытқыш-шпатты концентрат "ҮМЗ" АҚ өнеркәсіптік алаңының аумағына Курчатов қаласында орналасқан байыту фабрикасынан теміржол көлігімен хопперцемент тасығышта түседі. Концентратты түсіру пневмокөлікпен қойма-мұнараларға жүргізіледі, сол жерден пневмокөлік қойылтылған күкірт қышқылымен ашу операциясына беріледі. ҚТА есебінде ұсынылған технологияның қысқаша сипаттамасына сәйкес құрастырылған БШК өңдеудің қағидаттық схемасы 3.34-суретте келтірілген. Күкірт қышқылын ашу процесі электрмен жылытылатын айналмалы барабан пешінің ретортасында жүзеге асырылады. БШК және 90-92 % күкірт қышқылы араластырғыш-қоректендіргіште 5-6 минут бойы араластырылады, пайда болған реакциялық масса пешке үздіксіз беріледі, онда байытылған флюорит ыдырап, газ тәрізді фторлы сутегі (пеш газы) бөлінеді.




      3.34-сурет. Балқытқыш қышқылды өндірудің қағидаттық схемасы

      БШК ыдырау процесі реакция теңдеуіне сәйкес 220-280°С температурада ([50] деректері бойынша) 55-60 минут ішінде жүзеге асырылады:

      CaF2+H2SO4=2HF+CaSO4 (3.53)

      Цех атмосферасына газдардың енуіне жол бермеу және HF шығынын азайту үшін бүкіл қондырғы аз мөлшерде (2-3 мм су бағ.) жұмыс істейді), абсорбциялық қондырғы арқылы пештен шығатын газды соратын желдеткіш. Шығарылған газдардың көлемін азайту үшін реакторлар ауаның кіруіне жол бермеу үшін герметикалық түрде қосылуы керек. Пештің манометрлік жұмыс режимі пайда болған газды кетіруге және оны төрт сатылы сіңіру жүйесіне бағыттауға көмектеседі. Реакцияның қатты өнімі құрамында 80 %-дан астам CaSO4, 2-6% CaF2 және 10-12 % бос күкірт қышқылы бар қалыптасқан шекемтас түріндегі фторгипс (фторангидрид) болып табылады (по [50]. Өндіріс қалдығы – фторангидрид пеш барабанынан грейферлік бункерге ауық-ауық түсіріледі және автомобиль көлігімен бейтараптандыру учаскесіне жеткізіледі. Цемент өндірісінде бейтараптандырылған фторангидритті қолдануға болады.

      Төрт сатылы абсорбциялық тізбек жүйесіне кіретін газ тәрізді фторлы сутегі кері ерітіндімен суарылады және фазалардың ағынға қарсы түйісуі кезінде сіңеді. Берілген концентрацияға жеткенде қышқыл-жартылай фабрикат (өнім) ретінде жіктелетін бірінші сатыдағы айналым ерітіндісі бак-қоймаға айдалады. Абсорбциялық тізбектегі айналым ерітінділерінің орнын ауыстыру айдау аппараттарының көмегімен автоматты түрде жүргізіледі. Сіңірудің соңғы төртінші кезеңіне өнеркәсіптік су беріледі.

      Пайда болған гидрофтор қышқылы шикізат құрамындағы кремнезем қоспасымен әрекеттескенде түзілетін кремнефторлы сутек қышқылымен ластанған:

      6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O (3.54)

      Қоспалардан тазартылған кремнефторлы сутек және күкірт қышқылдарын алу қажет болған кезде 40% концентрациядағы продукциялық қышқыл импеллерлік араластырғыштармен жабдықталған реакторларда қосымша тазартылады. Тазартқыш агент – кремнефторид пен сульфат иондарымен ерімейтін қосылыстар түзетін барий кристалды карбонаты:

      H2SiF6+BaCO3=BaSiF6+H2O+CO2 (3.55)

      H2SО4+BaCO3=BaSO4+H2O+CO2 (3.56)

      Реакция аяқталғаннан кейін қоспасы тұндырылып, тазартылған гидроторлы қышқыл тиісті резервуарға шығарылады. Барий тұнбасы сутегі көрсеткіші (рН) бойынша бейтарап мәндерге дейін сумен жуылады және қалдық қоймасына кәдеге жаратылады.

      Әртүрлі маркалы балқытқыш қышқыл абсорбцияның әртүрлі сатыларының айналым ерітінділерін араластыру жолымен дайындалады. Дайын балқытқыш қышқылды сақтау банкаларында сақталады және тұтынушыларға (ҮМЗ негізгі цехтарына) құбырлар немесе теміржол цистерналары арқылы беріледі. Өндірістің технологиялық процесі ТП АБЖ жүйесімен жүргізіледі, фторлы сутекті технологиялық ұстаудың жоғары тиімді жүйелері пайдаланылады. Технологиялық және желдеткіш газдарды санитариялық тазарту жүргізіледі. Балқытқыш қышқылдың шламы бейтараптандырылады және қалдық қоймасының картасында сақталады не құрылысқа арналған блоктарды дайындау кезінде пайдаланылады.

      Негізгі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жұмсау нормалары бойынша деректер жоқ.

      Балқытқыш қышқылды алудың технологиялық процесінің және өндірістің технологиялық схемасының егжей-тегжейлі сипаттамасының болмауына байланысты мүмкін болатын ЕҚТ-ны бағалау мүмкін емес. "Жарық диодты шамдарды ауыстыру", "Шикізатты жабық сақтау", "Энергетикалық менеджмент жүйесін енгізу және қолдау", "Өндірістік қызметкерлерді оқыту" сияқты фторид қышқылын өндіруге арналған ЕҚТ-ның салалық есебінде ұсынылған, эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды азайту үшін өндіріс техникасына ешқандай қатысы жоқ [51].

      Ресейлік анықтамалықтарда [7] технологиялық процестің сипаттамасы және флюориттен алынған гидрофторлық қышқылдың ең үздік қолжетімді технологиялары жоқ.

      Еуропалық анықтамалықта [2] сұйық сутегі фторидін өндіруге қатысты әдістер сипатталған. Сұйық фторсутегін өндірудің ұсынылған ағымдық схемасы ішінара, алғашқы екі кезең бойынша, ҮМЗ-да гидрофторлық қышқылды алу схемасына сәйкес келеді. Алайда, жоғарыда айтылғандай, бұл схема тек күкірт қышқылының ыдырауын және фторлы газдардың сіңуін қамтамасыз етеді. Алайда, температурасы 210-230°C болатын барабан пешінен шығатын газдар гидроторлы шпат пен ангидриттің шаңын және гидроторлы қышқылдың сіңіргіш ерітінділерін ластайтын күкірт қышқылын алып жүретіні белгілі [51]. Сонымен қатар, шаң сіңіргіштердің саптамасына түсіп, саптама элементтерін бітеп тастайды, бұл HF-тің айналмалы ерітінділермен сіңу деңгейінің күрт төмендеуіне және жүйенің өнімділігінің төмендеуіне әкеледі.

      Технологиялық процесті ықтимал жетілдіру

      1. Дайын өнімнің сапасын және стандарттың талаптарына сәйкестігін қамтамасыз ету үшін шаң мен тұманнан шығатын газды тазарту қажет. Сондықтан, бұл схемада абсорбцияға жібермес бұрын реактор пешінен шығатын фтор бар газдарды алдын ала тазартуды қамтамасыз ету қажет. Ол үшін скрубберде дымқыл тазалауды қолданған жөн. Температурасы 75-90°С тазартылған газ балқытқыш қышқыл алу үшін абсорбцияға жіберіледі (3.34-сурет). Мұндай газдарды тазарту үшін ең қолайлы құрылғы жоғары жылдамдықты газ жуғыш – Вентури скруббері - < 1 мкм қатты бөлшектерді кетіруге арналған жоғары тиімді құрылғы (3.35-сурет).




      3.35-сурет. Балқытқыш қышқылды өндірудің жетілдірілген өқағидаттық схемасы

      Вентури скруббері [52] негізінде ЕҚТ 2-5 [53] ретінде таңдап алынды.

      Қуыс газ тазартқыштарда газ тозаңы ағыны тозаңданатын сұйықтықтың пердесі арқылы өтеді: шаң бөлшектері жуу сұйықтығының тамшыларымен ұсталады және жуғышта шөгіледі, ал тазартылған газдар аппараттан шығарылады. Бұл түрдегі ең көп таралған құрылғы – бұл газдарды жеткілікті үлкен шаң бөлшектерінен тазарту үшін де, газдарды салқындату үшін де қолданылатын, әртүрлі шаң жинау жүйелерінде газдарды дайындауды (кондициялауды) қамтамасыз ететін аппараттың рөлін атқаратын қуыс саптама скруббері.



      1 – Вентури құбырының конфузоры, 2 – мойын, 3 – тесіктер, 4 – диффузор, 5 – циклон сепараторы, 6 – тұндырғыш, 7 – сорғы, 8 – Вентури құбыры, 9 – тазартылған газды шығаруға арналған құбыр, 10 – ластанған шламды шығаруға арналған құбыр, 11 – шлам қабылдағыш, 12 – араластырғыш резервуар

      3.36-сурет. Вентури скрубберін орнату схемасы

      Вентури скруббері циклон сепараторының осьіне перпендикуляр орналасқан Вентури құбырына қосылған циклон сепараторынан тұрады. Циклон сепараторында тазартылған газдың шығуына арналған келте құбыр және шлам қабылдағыштың тұндырғышымен байланысты ластанған шламды шығаруға арналған келте құбыр болады, бұл ретте Тұндырғышта су шламнан бөлінеді және араластырғыш резервуарға түседі, ол таза сумен қоректенеді, содан кейін сорғымен скруббердің Вентури құбырына қайта беріледі. Вентури құбыры күрделі көп қырлы беттерден құралған, пирамидаға жақын денелерге жақындаған, бірақ көлденең қимасы бар трапециялардан тұрады, ал сұйықтықты шашыратуға арналған саптамалардың әрқайсысында саңылаулар жасалған саптамамен байланысқан қуыс цилиндрлік корпус бар.

      2. КТА-да сипатталған технология жоғары энергия шығындарымен байланысты электрлік барабан пешін қолдануды қамтиды. Электр энергиясының шығынын азайту үшін жылу алмастырғыштағы бастапқы күкірт қышқылын қыздыру үшін пештен шығатын газдың жылуын кәдеге жаратуды қарастырған жөн (3.35-суретте көрсетілген).

      3.3.2. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Санитариялық мұнарада тазартылғаннан кейін сіңіру бағандарының шығатын газдары. Атмосфераның негізгі ластаушылары: ыдырау пештері, қайта құю тораптары, шикізат қоймалары, қышқыл салынған ыдыстар, шикізатты ұнтақтау тораптары.

      Реакцияның газ тәрізді өнімдері – фторлы сутегі және бастапқы реакциядан артық H2SO4, сондай-ақ кремний тетрафториді (SiF4), күкірт диоксиді (SO2), көмірқышқыл газы (CO2) және қайталама реакцияларда түзілетін су буы пештің алдыңғы жағынан ұсталған қатты заттар бар жерде шығарылады. Күкірт қышқылы мен су алдын ала конденсаторда жойылады. Содан кейін сутегі фторидінің булары салқындатылған конденсаторларда конденсацияланып, тазартылмаған HF түзеді, ол аралық резервуарларға-қоймаларға беріледі. Қалған газ ағыны күкірт қышқылының сіңіру бағанасы немесе қышқыл скруббері арқылы өтеді, онда фторлы сутектің көп бөлігі және күкірт қышқылының кейбір қалдықтары жойылады, сонымен қатар оларды аралық резервуарға-қоймаға жібереді. Қышқыл скрубберден шығатын газдар су скрубберлерінде өңделеді, онда SiF4 және HF қалдықтары бір уақытта гексафторкремний қышқылы (H2SiF6) түрінде шығарылады. Су скрубберінен шығатын газдар атмосфераға шығар алдында каустикалық скруббер арқылы өтеді. Аралық сақтау резервуарларынан фторлы сутегі мен күкірт қышқылы 99,98 % тазалықпен фтор қышқылы бөлінетін дистилляциялық бағандарға беріледі.

      3.3.3. Ластаушы заттардың суға және қоршпған ортаға тасталуы

      Сумен жабдықтау көзі – Солтүстік өнеркәсіп алаңының айналымдағы сумен жабдықтау жүйесі, Атаман су қабылдағышының тұщы техникалық артезиан суы және бу конденсаты. Өнеркәсіптік – нөсерлі кәрізден ағынды суларды ағызу тазарту жұмыстарынан өткеннен кейін Үлбі өзеніне жүзеге асырылады. Құрамында зиянды химиялық заттар бар технологиялық ластанған сарқынды сулар РН=7,0 дейін бейтараптандырылғаннан кейін сұйық қалдықтар "Қалдықтар шаруашылығы" учаскесіне целлюлоза құбырлары арқылы тасымалданады.

      Гидрофтор қышқылын өндіруде суды тұтыну көздері оны салқындату үшін пайдалану болып табылады:

      адсорбер-тоңазытқыштар;

      тоңазытқыштар;

      реактор.

      Пайдаланғаннан кейін нормативтік таза өнеркәсіптік-нөсерлі кәрізге және одан әрі алдын ала тазалаудан кейін су объектісіне төгіледі. Шаруашылық суы шаруашылық қажеттіліктеріне пайдаланылады және ағынды сулармен ластаушы заттардың шаруашылық ағындарының кәрізіне төгіледі.

      3.3.4. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      Балқытқыш қышқыл шығару бойынша өндірістің жобалық қуаты – жылына 39600 т (электр жылытуы бар 7 барабанды пеш). БШК күкірт қышқылын ашу процесі электр жылытуы бар айналмалы барабан пешінің ретортында жүзеге асырылады. Фторлы шпат концентраты және күкірт қышқылы пешке үздіксіз режимде беріледі, олар араласып, фторлы сутегі (пеш газы) газын шығаратын реакциялық масса түзеді.

      Төмен температурада фторлы шпат концентраты күкірт қышқылын ашу процесінде метастабильді қышқыл кальций сульфатының түзілуі мүмкін. Соңғысы 200 °C-ға дейін төзімді, осы температурадан жоғары CaSО4 бөлінеді. Сондықтан реакция 220-280 °С температуралық диапазонда жүзеге асырылады. Жылу шығындары 680-700 кДж/кг құрайды.

      3.55-кесте. Фторлы сутегінің бір тоннасына шикізат пен энергия ресурстарының негізгі түрлерінің тұтыну нормалары

Р/с
№

Шикізат пен энергия ресурстарының жұмсалатын түрлерінің атауы

Бірлік

Теориялық есептеулер

Нақты

1

2

3

4

5

1

Шикізат




Фторлы шпат концентраты ФФ-95А

т/т

2,01

2,051

Күкірт қышқылы

т/т

2,75

3,15-3,25*

2

Энергия ресурстары




Электр энергиясы

кВтсағ / т

550

558

Бу

Гкал/т

0,5

0,5

      * Технологиялық регламентке сәйкес БШК мен күкірт қышқылының арақатынасы 1:1,6.

      3.3.5. Өндіріс қалдықтары

      Жанама қатты өнім – фторангидрит. Бейтараптандырылған өнімді цемент өндірісінде қолдануға болады. Барий тұздарының тұнбасы қышқылды тазартқаннан кейін қалдық қоймасына жиналады.

      Балқытқыш қышқылды өндіру кезінде қалдықтардың пайда болуына кальций фторангидридін (Ca(FHSO4)) және кальций сульфатын (CaSO4) түзетін реакциялар жатады. Табиғи минералды кешендердің (кварц, сілтілі дала шпаттары, плагиоклаз, оливин, пироксен) қатысуымен химиялық реакциялар болмайды. Олар толығымен қалдықтардың құрамына табиғи түрде, ешқандай өзгеріске ұшырамай өтеді. Алынған фторангидридті бейтараптандыру, құрамында 1,3 % фтор ионы бар, гидроторлы қышқыл (1,369 %) және 12,63 % күкірт қышқылы бункерде стехиометриядан 50 % артық ұнтақталған әктас қосу арқылы жүреді.

      Балқытқыш қышқылды тазарту шламдары балқытқыш қышқылын тазарту процесінде пайда болады және құрамында минералды қоспалар (табиғи минералды қосылыстар) және технологиялық тазарту процесінде пайда болатын барий қосылыстарының шламдары бар.

      3.56-кесте. Өндіріс қалдықтарының пайда болу көлемі

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Түзілу көлемі, тонна

Қауіптілік деңгейі

1

2

3

4

5

1

Кальций фторангидритінің шламдары

Кәсіпорынның мамандандырылған алаңдарында көму (қалдық шаруашылық учаскесі)

8618,27 - 8763,76

ТМО

2

Барий фторангидритінің шламдары

50,75

Кәріптас


      3.4. Аммиак, әлсіз азот қышқылы, аммиак селитрасы өндірісі

      3.4.1. Аммиак өндірісі

      3.4.1.1. Технологиялық процестің сипаттамасы

      Азот пен сутектен тікелей синтез әдісімен аммиак өндірісі өндірістің келесі негізгі кезеңдерін қамтиды [60]:

      табиғи газды ауыр көмірсутектерден айыру және оны 0,45:0,78 МПа -дан (4,6:8кг·с/см2) 3,62 МПа-ға(37 кг·с/см2) дейін (37 кг·с/см2) сығымдау;

      табиғи газды күкірт қосылыстарынан тазарту;

      табиғи газ көмірсутектерін екі сатыға конверсиялау:

      1-саты - 3,13МПа (32кг·с/см2) қысыммен құбырлы пештегі катализатордағы көмірсутектерді бумен конверсиялау;

      2-саты - көмірсутектерді бумен және ауамен шахталық конверторда катализаторда конверсиялау;

      орташа температуралы және төмен температуралы катализаторлардағы көміртегі тотығының конверсиясы;

      моноэтаноламин ерітіндісімен көмірқышқыл газынан конверсияланған газды бір сатылы тазарту;

      метандаушы катализаторда қалдық тотықты және көміртегі қос тотығын шығару;

      азотсутекті қоспаны 1,96:2,17Мпа-дан (20:22 кг·с/см2) 31,3 Мпа-ға (320кг·с/см2) дейін циркуляциялық компрессорлардың соруына жаңа газ бере отырып қысу, олар жаңа және айналмалы газдың қоспасын 34,24Мпа-да (350кг·с/см2) қысады;

      34,24МПа (350кг·с/см2) дейін қысыммен аммиак синтезі.

      Табиғи газдың сепарациясы және компрессиясы

      Табиғи газ сыртқы желіден 0,88 ÷ 1,17 МПа (9÷12 кг·с/см2) бастап 0,450÷0,780 МПа (4,6÷8 кг·с/см2) дейін ауыр көмірсутектер конденсатынан бөлінетін сепараторға автоматты түрде реттеу түйінімен қысқартылады. Сепаратордан ауыр көмірсутектердің конденсаты мерзімді түрде арнайы контейнерге шығарылады.

      Сепаратордан кейін табиғи газ 2 ағынға бөлінеді: ол отын газының араластырғышына беріледі, екіншісі - бастысы центрифугалық компрессорларға жіберіледі, онда ол 3,63 МПа (37кг·с/см2) қысымға дейін сығылады. Табиғи газды сығу үшін 2 компрессор орнатылған: біреуі – жұмыс, біреуі – резервтік. Компрессордың айдау кезіндегі газ қысымы автоматты түрде реттелетін газ ағызу қондырғысымен реттеледі.

      Температурасы 135 °С дейін және қысымы 3,63 МПа (37 кг·с/ см2) дейінгі сығылған табиғи газ технологиялық процеске синтез-газды дайындау агрегатына жіберіледі. Технологиялық процеске берілетін табиғи газдың мөлшері автоматты түрде реттейтін тораппен реттеледі.

      Табиғи газды күкірттен тазарту

      Технологияға түсетін табиғи газ бастапқы риформинг пешінің конвекциялық аймағының катушкасына жіберіледі, онда шығатын түтін газдарының жылуы 420 °C дейін қызады. Жылыту алдында табиғи газға 6÷12% мөлшерленеді (айн.) синтез – 4÷10 % айн. шегінде күкіртсіздендіруге келетін газ қоспасындағы сутегі құрамын қамтамасыз етеді.

      Синтез-газ аммиак синтезі агрегатының сығу компрессорларының бірінші сатысынан кейін алынады және реттеу торабы арқылы синтез-газды дайындау агрегатына беріледі.

      Аммиак синтезі агрегаты тоқтаған кезде синтез-газ сепаратордан кейін алынады және реттеу торабы арқылы компрессорларға табиғи газға мөлшерленеді. Табиғи газ бен синтез-газ қоспасы қыздырылғаннан кейін реакторларға келіп түседі, онда кобальт молибден катализаторында реакция бойынша күкіртті қосылыстарды күкіртсутекке дейін гидрлеу жүргізіледі:


      CS2 + 4H2→ CH4 + 2H2S + Q                        (3.57)


      COS + 4H2→ CH4 + H2S + H2O + Q                  (3.58)

      Реакторлар параллель жұмыс істейді, күкіртті сіңіру реакция бойынша адсорберлерде жүзеге асырылады:

      ZnO + H2S → ZnS + H2O                        (3.59)

      Адсорберлер белсендірілген мырыш тотығымен толтырылған. адсорберлер арқылы газ параллель немесе қатар жүруі мүмкін. Ондағы катализаторды ауыстыру үшін әр реакторды немесе адсорберді өшіруге болады.

      Күкірттен тазартылғаннан кейін газдағы күкірт құрамы газ талдағышпен бақыланады және 1 мг/н.м3 аспауға тиіс.

      Бастапқы риформинг

      Күкірттен тазартылған табиғи газ қоспадағы су буымен бу қатынасына дейін араласады: газ = (3,7 ÷ 4,1) : 1 н.м3/н.м3, пештің конвекциялық және конвекция алдындағы аймақтарының катушкаларында 527 °С температураға дейін дәйекті түрде қызады және газ коллекторлары арқылы реакциялық құбырларға енгізіледі. Араластырғышқа су буы аммиак синтезі агрегатының кәдеге жарату қазандығынан реттеуші торап арқылы және жетіспейтін мөлшер бу сепараторынан беріледі.

      Пештің реакциялық құбырларында никель катализаторында табиғи газдың көмірсутектерін реакциялар бойынша су буымен конверсиялау процесі жүреді:


      CH4 + H2O → CO + 3H2 – 206,41кДж/моль (3.60)


      CnHm + H2O → CO + (2n+m) 2 х H2 – Q (3.61)


      CH4 + CO2→ 2CO + 2H2– 248,3кДж/моль (3.62)


      CO + H2O → CO2 + H2 + 41,03кДж/моль (3.63)


      Газдағы Н2, СО және СО2 құрамы пештен шығатын температура 788 °С-ға тең болған кезде газ қоспасының тепе-теңдік жағдайына сәйкес келеді. Бастапқы риформингтен кейін газдағы метанның мөлшері құрғақ газ бойынша 12 % айн. аспайды. Бастапқы риформинг процесі жылу сіңірумен жүреді. Процесті жүргізу үшін қажетті жылу пештің қыздырғыштарында отын газын жағу арқылы сырттан жеткізіледі. Температурасы 1035 °С-қа дейінгі пештің реакциялық аймағынан шығатын түтін газдарының жылуы технологиялық процеске табиғи газды, бу-газ қоспасын және ауаны, химиялық тазартылған және қазандық қоректік суды қыздырып, 3,82 МПа (39 кгс/см2)қысыммен бу алу үшін қолданылады.

      Жылуды қолданғаннан кейін температурасы 250 °C дейінгі түтін газдары атмосфераға түтін сорғыштармен шығарылады.

      Отын газын дайындау және бастапқы риформинг пешін жылыту

      Отын газын дайындау табиғи газды араластырғышқа беру арқылы жүзеге асырылады. Араластырғыштағы қысым 0.2 = 0.49 Мпа (2 = 5 кгс/см2) автоматты түрде реттеу түйінімен қамтамасыз етіледі. Араластырғыштан отын газы бастапқы риформинг пешінің қыздырғыштарына жеткізіледі. Пешті жылыту үшін 130 оттық көзделген, оның ішінде пеш шахталарының әрбір жағына: жоғарғы қабатта – негізгі 9 оттық және жұмсақ режимдегі 6 оттық, төменгі қабатта – негізгі және 5 жұмсақ режимдегі 10 оттық; пештің конвекциялық аймағын жылытуға арналған қосымша оттықтар 10 дана орнатылған.

      Пеш шахталарының радиациялық аймағындағы температура негізгі оттықтарға реттеу тораптары арқылы және жұмсақ режимдегі оттықтарға реттеу тораптары арқылы отын газының берілуін автоматты түрде өзгертумен ұсталады.

      Қосалқы оттықтарға отын газы реттеу торабы арқылы беріледі.

      Екінші риформинг

      Бастапқы риформингтен кейін құрамында 12 %-дан аспайтын түрлендірілген газ (айн.) метан шахталық конвекторға жіберіледі, онда никель катализаторында қалдық метанның су буымен және ауа оттегімен қайта конверсиясы жүреді, процесс реакциялармен анықталады:


      2H2 + O2 = 2H2O + 483,99 кДж/моль            (3.64)


      CH4 + 0.5O2 = CO + 2H2 + 890,95 кДж/моль            (3.65)


      2CO + O2 = 2CO2 + 566,35кДж/моль            (3.66)


      CH4 + H2O = CO + 3H2– 206,41кДж/моль      (3.67)


      Технологиялық процеске арналған ауа атмосферадан ортадан тепкіш компрессорлармен сорылады, 3,33 МПа (34 кгс/см2) дейін сығылады және технологияға беріледі.

      Бір компрессор жұмыс істейді, біреуі резервтік. Компрессордың қысымындағы ауа қысымы атмосфераға артық мөлшерді шығаруды реттеу қондырғысының көмегімен автоматты түрде реттеледі.

      Механикалық қоспалардан тазарту үшін ауа алдын-ала көбік шаң жинағыштан және механикалық сүзгіден өтеді.

      Температурасы 82 °С дейінгі сығылған ауа пештің катушкасында 5000 °С дейін қызады және қайталама риформинг реакторына енгізіледі.

      Н2 қатынасын сақтау үшін: N2 = (2,8 ÷ 3,1):1 синтез - аммиак синтезі агрегатына шығарылатын газ, реттеу түйінінің көмегімен технологиялық процеске ауаның қосымша жұқа дозасы жүргізіледі. Дозалау (Н2 ÷CO):N2 = (2,8 ÷ 3,1):1 қатынасы бойынша газ талдағыштан ЭЕМ көмегімен жүзеге асырылады.

      Қайталама риформингтен кейін газ температурасы 983 °С-қа дейін шығады және метаннан тұрады – 0,3% айн-нан аспайды, көміртегі тотығы – 13 % айн. артық емес, көміртегі қос тотығы – 7÷9,5 % айн.

      Жылуды қалпына келтіру және бу шығару

      Екінші риформингтен кейін газ газ салқындатқыштың құбырлы кеңістігінен өтеді, оның құбыраралық кеңістігі қазандық суының астында орналасқан. Газды салқындатқыштың құбыраралық кеңістігінде 511°C дейін салқындату арқылы Ризб. = 3,82 МПа (39 кгс/см2) қысымымен бу пайда болады.

      Салқындатқыштан кейінгі газдың температурасы айналмалы дискілі жапқышы бар ішкі айналып өту арқылы реттеледі.

      Қазандықтарды қоректендіруге арналған су суды тұзсыздандыру қондырғысынан келіп түседі және газсыздандыруға жіберіледі. Химиялық тазартылған су алдын ала қыздырылады, рет-ретімен жылу алмастырғышта қазандық қоректік сумен 50 °С дейін, жылу алмастырғышта конверсияланған газбен 90 °С дейін, конвекциялық пештің катушкасында түтін газымен 114 °С-қа дейін және ауасыздандырғышқа жіберіледі.

      3,82 МПа (39 кгс/см2) дейінгі қысыммен бу алу аммиак синтезі агрегатының кәдеге жарату қазандығында, пештің конвекциялық аймағының катушкасында 1 сорғының көмегімен қазандық суының мәжбүрлі айналымымен және табиғи айналымдағы газды салқындатқышта жүзеге асырылады.

      Аммиак синтезі қондырғысынан шыққан бу және сепаратордан шыққан будың жетіспейтін мөлшері технологиялық процеске беріледі, ал артық мөлшері түйінмен 1,47 МПа (15 кгс/см2) қысымға дейін азаяды. Қоймадан су сорғымен алынады және жылу алмастырғыштан кейін химиялық тазартылған су желісіне беріледі.

      Көміртегі тотығын конверсиялау

      Көміртегі тотығын конверсиялау процесі аралық жылу шығарумен екі сатыда жүзеге асырылады.

      Салқындатқыштан кейін конверсияланған газ жылу алмастырғышта метандану процесіне келетін газбен салқындатылады.

      Темір хромды катализатордағы реакторда 380÷460°С температурада көміртек тотығын су буымен реакция бойынша конверсиялау процесі жүреді:

      CO + H2O = CO2 + H2 + 41 кДж/м (3.68)

      Процестің динамикасына байланысты газ жүйесі тепе-теңдік күйіне жетпейді. Алынған газ құрамы реактордан шығатын газдың температурасынан 28 °С жоғары температурада тепе-теңдік жағдайына сәйкес келеді. Орташа температуралы конверсиядан кейін газдағы көміртегі тотығының құрамы 3 % айналымнан артық емес.

      Реактордан кейін түрлендірілген газ салқындатылып, бу: газ = (0,75÷0,8):1 қатынасына дейін ылғалдағышта технологиялық конденсатты бүрку есебінен және температурасы 200÷245 °С төмен температуралы көміртегі тотығын конверсиялау реакторына түседі.

      Көміртегі тотығын төмен температурада конверсиялау процесі мыс хромды катализаторда 200÷260 °С температурада жүреді.

      Газдың құрамы реактордан шығатын газдың температурасынан 42 °C жоғары температурада жүйенің тепе-теңдік күйіне сәйкес келеді. Төмен температуралы конверсиядан кейін газдағы көміртегі тотығының құрамы 0,7 % айналымнан артық емес.

      Газды салқындату және бу конденсациясы

      Реактордан кейін температурасы 260 °С аспайтын конверсияланған газ моноэтаноламин ерітіндісінің қайнатқыштарына жіберіледі.

      Су қайнатқыштардың құбыр кеңістігінен өтіп, газ құбыраралық кеңістікте моноэтаноламин ерітіндісін қыздырады және сепаратордағы конденсаттан босатылады. Сепаратордан өткеннен кейін температурасы 124 °C болатын газ қоректік су жылытқышына түседі, онда суды 70 °C дейін қыздырып, 108 °C дейін салқындатылады. Содан кейін газ су тоңазытқышына түседі, онда ол 40 °C дейін салқындатылады, содан кейін ол сепаратордағы конденсацияланған ылғалдан бөлінеді.

      Температурасы 130 °C дейінгі сепаратордан кейін газ конденсаты екі ағынға бөлінеді. Негізгі бір ағын сүзгілерге түседі, онда ол механикалық қоспалардан тазартылады. Екінші ағын сепаратордан артық газ конденсаты сепаратордан суық конденсатпен араласады және реттеу торабы арқылы жинаққа шығарылады, ал одан газ конденсатын тазарту қондырғысына ХВО учаскеге жіберіледі

      Синтез-газды дайындау агрегатын іске қосу кезеңінде газ конденсаты толығымен тазарту қондырғысына беріледі немесе шартты таза ағындар желісіне шығарылады, ал қазандық су сорғыдан реттеу торабы арқылы бүркуге беріледі.

      Газды көмір қышқылынан тазалау

      Сепаратордан кейін 40 °C-қа дейін салқындатылған түрлендірілген газ саптаманың үш қабаты орналасқан сіңіргішке түседі. Жоғарғы жағы – "инталокс" керамикалық отырғы, ортаңғы - пропилен бұрандалы саптама, төменгі – "палля" пропилен сақиналары.

      Абсорбер сорғымен су тоңазытқыштары арқылы жеткізілетін 15÷20 % моноэтаноламин ерітіндісімен суландырылады. Суландыру тығыздығы түйінмен реттеледі. Көмірқышқыл газын моноэтаноламин ерітіндісімен сіңіру реакция арқылы жүреді:

      2NH2CH2CH2OH + CO2 + H2O = [(CH2CH2OH)NH3]2CO3

      + 1917,55 Дж/кг (3.69)


      [(CH2CH2OH)NH3]2CO3 + CO2 + H2O = 2CH2CH2OHNH3HCO3

      + 1917,55 Дж/кг (3.70)


      Моноэтаноламинді тазартудан кейін газ құрамында 100 миллионға дейін көмірқышқыл газы болады.

      Абсорбердегі деңгей реттеу торабы арқылы регенерацияға қаныққан ерітіндіні автоматты түрде берумен ұсталады. Абсорберден кейін газ сепаратордағы моноэтаноламин тамшыларынан бөлініп, қалдық тотық пен көміртегі қос тотығынан жұқа тазартуға жіберіледі. Сепаратордан моноэтаноламин конденсаты абсорберге шығарылады.

      Моноэтаноламин ерітіндісін регенерациялау

      Моноэтаноламиннің қаныққан көмірқышқылды ерітіндісі абсорбердің төменгі бөлігінен шығарылады, жылу алмастырғыштың құбыр кеңістігінде 110 °С-қа дейін ретімен жылытылады және реттеу торабы арқылы тарелка түріндегі регенерация колоннасына 0,0068 МПа (0,69 кгс/см2) дейін қысқартылады.

      Пластинадан төмен ағып жатқан ерітінді бу-газ қоспасының қарама-қарсы ағынымен қызады, нәтижесінде көмірқышқыл газы бөлініп, реакция арқылы моноэтаноламиннің сіңіру қабілеті қалпына келеді:


      2CH2CH2OHNH3HCO3= [(CH2CH2OH)NH3]2CO3 + CO2 + H2O

      – 1917,55 Кдж/кг                  (3.71)


      [(CH2CH2OH)NH3]2CO3= 2CH2CH2OHNH2 + CO2 + H2O

      – 1917,55 Кдж/кг                   (3.72)


      Ерітіндінің сіңіру қабілетін неғұрлым толық қалпына келтіру оны 135°C дейін жылыту арқылы қайнатқыштарда жүзеге асырылады. Бу-газ қоспасы қайнатқыштардан кейін регенерация колоннасына шығарылады, ал ерітінді В,С жылу алмастырғыштарда МЭА суық ерітіндісімен, содан кейін су тоңазытқышта 60 %-ға дейін салқындатылады, сорғымен алынады және температурасы 30-40 °С тоңазытқыштар арқылы абсорбциялық колоннаға беріледі. Су тоңазытқыштарынан кейінгі ерітіндінің бір бөлігі моноэтаноламин мен механикалық қоспаларды шайылудың қатты өнімдерін кетіру үшін құм сүзгісі, көмір сүзгісіне жіберіледі, дәйекті түрде өтеді және жылу алмастырғыштар алдында сору сорғысына жіберіледі.

      Ыдырау өнімдерін тазарту үшін (аппаратураның коррозиясы мен эрозиясын тудыратын моноэтаноламиннің тотығуы және шайылуы) тазартқышта циркуляциялық ерітіндінің бір бөлігін айдау көзделген.

      Регенератордан ерітіндінің бір бөлігі реттеу торабы арқылы тазартқышқа беріледі. Тазартқыштың катушкасына 1,47 МПа (15 кгс/см2) бу беріледі, ол арқылы ерітінді 145 °С дейін қызады. Тазартқыштан бу-газ қоспасы регенерация бағанына шығарылады. Тазартқыштағы текше қалдығы мезгіл-мезгіл бөшкелерге құйылады. Ыдырау өнімдерін бейтараптандыру үшін тазартқышқа оны жұмысқа қоспас бұрын қоймадан сорғымен сілтінің 10 % ерітіндісі қосылады.

      Регенерация колоннасынан кейін бу-газ қоспасы су тоңазытқыштарында салқындатылады, сепаратордағы конденсаттан бөлінеді және көмір қышқыл газы түрінде атмосфераға реттеу торабы арқылы шығарылады немесе реттеу торабы арқылы тұтынушыларға беріледі. Сепаратордан конденсат сорғымен алынады және регенераторды суландыру реттеу торабы арқылы беріледі.

      Концентрацияланған моноэтаноламин ыдыста сақталады. Одан моноэтаноламин 15-20 % ерітінді дайындалған контейнерге батырылатын сорғымен беріледі. Резервуардан ерітінді регенерация колоннасының шығысындағы жұмыс ерітіндісінің желісіне моноэтаноламинді тазарту жүйесін толтыруға сорғымен беріледі.

      Қойма, сонымен қатар, қажет болған жағдайда ерітіндіден моноэтаноламинді тазарту жүйесін босатуға қызмет етеді. Сорғылар мен аппараттардан моноэтаноламин ерітіндісін шығару үшін ерітінді сорғымен тазартқышқа берілетін ыдысқа арналған.

      Конвертацияланған газды жұқа тазарту

      Көмірқышқыл газынан тазартылғаннан кейін газ құрамында 0,7 %-дан аспайтын көлемді тотықтар және аммиак синтезі катализаторының уы болып табылатын көмірқышқыл газының 100 миллион үлесіне дейін болады.

      Құрамында оттегі бар қосылыстар жойылғаннан кейін түрлендірілген газ жұқа тазартылады.

      Сепаратордан кейін газ жылу алмастырғышта 316 °С аспайтын температураға дейін қыздырылады және метандау реакторына жіберіледі. Реакторға кіру температурасы жылу алмастырғыштардан өткен суық газдың бір бөлігін реттеу түйінімен қайта жіберу арқылы реттеледі.

      Никель катализаторындағы реакторда 300 ÷ 390 °С температурада реакция бойынша тотықты және көміртегі қос тотығын гидрогенизациялау процесі жүреді:


      CO + 3H2= CH4 + H2O + 206,4Кдж/моль                  (3.73)


      CO2 + 4H2= CH4 + 2H2O + 163,7Кдж/моль            (3.74)

      Газдағы метанның мөлшері 0,75 %-дан аспайды, СО + СО2 құрамы төмендейді және 20 миллион үлестен аспайды.

      Алынған синтез-газ H2:N2 = (2,8 ÷ 3,1):1 қатынасымен және 2,35 МПа (24 кгс/см2) дейінгі қысыммен реактордан кейін жылу алмастырғышта және су тоңазытқышта 40°С дейін салқындатылады, сепаратордағы конденсаттан бөлінеді және сығымдау поршеньді компрессорларына соруға жіберіледі.

      Сепаратордан конденсат реттегіш түйін арқылы жинаққа шығарылады.

      Температураны көтеру кезінде реакторда катализатордың істен шығуын болдырмау үшін қорғаныс қарастырылған: сепаратордан синтез-газдың шығу сызығындағы кесу клапанын жабу және реактор алдындағы алауға газ шығару клапанын ашу.

      Аммиак синтезі қондырғысына берілетін газдың қысымы автоматты түрде түйінмен реттеледі.

      Синтез-газ компрессиясы

      Тазартылған синтез-газ (азот-сутек қоспасы) Д-119 сепараторынан кейін С-201 поршеньді сығымдау компрессорларына сорылуға түседі, онда 1,9÷2,16 Мпа-дан (20÷22 кгс/см2) бастап 31,38 Мпа-ға (320 кгс/см2) дейін сығылады.

      Екі жұмыс компрессоры және бір резервтік компрессор орнатылған. Компрессордың 1-ші сатысын реттеуші қондырғымен айдау арқылы азот-сутегі қоспасының бір бөлігі, май сүзгісі күкірт қосылыстарын гидрлеуге синтездік газды дайындау қондырғысына жіберіледі.


      Аммиак синтезі

      Қысымы 31,38 МПа (320 кгс/см2) дейінгі жаңа азот-сутегі қоспасы азот-сутегі қоспасының салқындатқышына түседі, онда құбыр кеңістігі арқылы өтіп, құбыраралық кеңістікте сұйық аммиактың булануы есебінен 5÷15°С температураға дейін салқындатылады.

      Осыдан кейін жаңа азот қоспасы сепараторға түседі, онда азот қоспасынан конденсацияланған ылғал мен май шығады. Кейін жаңа азот-сутек қоспасы аммиак буландырғышының алдында циркуляциялық газ желісіне енгізіледі.

      Жаңа және айналмалы газдардың қоспасы сұйық аммиактың құбыраралық кеңістігінде булану арқылы аппараттың құбыр кеңістігінде салқындатылады. Мұнда айналым газынан аммиактың соңғы конденсациясы жүреді - қайталама конденсация. Буланғаннан кейін газ қоспасы сепаратордағы конденсацияланған аммиактан бөлінеді, суық жылу алмастырғыштың құбыраралық кеңістігінде қайталама конденсацияға түсетін газбен 40°С температураға дейін қызады және циркуляциялық компрессорларына сорылуға жіберіледі, онда 34,32 МПа (350 кгс/см2) қысымға дейін сығылады.

      Сығылған газ жылу алмастырғыштың құбыраралық кеңістігінде 175 °C температураға дейін қызады және аммиак синтезі бағанына жіберіледі.

      Синтез-газ бағанына төрт ағын түседі: негізгі, төменгі және суық байпастармен екі жоғарғы.

      Газдың негізгі ағыны бағанға жоғарыдан беріледі, бағанның корпусы мен саптаманың корпусы арасындағы сақиналы саңылау арқылы өтеді және төменгі жылу алмастырғыштың құбыраралық кеңістігіне түседі, онда ол кері ағынмен 340 °С дейін қызады. Жылу алмастырғыштан шыққан кезде газ төменгі суық байпаспен берілетін суық ағынмен араласады. Ағындар негізгі бағыт бойынша бағанға газ берудің артуы оның төменгі байпаспен берілуінің төмендеуіне және керісінше реттеу түйінімен өзара байланысты.

      Араластырғаннан кейін газ саптаманың корпусының ішкі жағы мен саптаманың төменгі адиабатикалық қабатының катализатор қорабының корпусы арасындағы сақина кеңістігінен өтеді және тарату қорабы арқылы саптаманың ортаңғы адиабатикалық қабатының жылу алмастырғышының тікелей ағынды құбырларына жіберіледі. Жылу алмастырғыштың құбыр кеңістігінде газ катализатор қабатындағы реакцияның жылуы есебінен 450 ÷ 475 °С температураға дейін қыздырылады. Жылу алмастырғыштан кейін газ катализатордың жылу алмасу қабаты қорапшасының ішкі қабырғасы мен орталық құбырдың арасындағы сақина саңылауынан өтіп, орталық құбырға жіберіледі. Орталық құбырда электр жылытқышы бар, ол катализаторды қалпына келтіру және құрылғыны іске қосу кезінде жылытуға қызмет етеді. Орталық құбырдың шығысында газ суық ағынмен араласып, жоғарғы адиабатикалық қабаттың катализатор қорабына жіберіледі.

      Бағанның жоғарғы бөлігіндегі температура жоғарғы суық байпас бойымен газ беруді өзгерту арқылы автоматты түрде реттеу түйінімен қамтамасыз етіледі. Айналым газы катализатордың үш қабатының үстінен өтіп, бағаннан шығарылады.

      Синтез бағанының саптамасының ыстық нүктесінің температурасы жоғарғы адиабатикалық қабаттан кейін жоғарғы суық айналма бойымен газдың берілуімен реттеледі. Температураны реттеу электржетегі бар вентиль арқылы ДПУ қалқанынан қашықтықтан немесе орналасқан жері бойынша қолмен жүзеге асырылады.

      480 ÷ 550 °С температурада темір катализатордағы синтез бағанында аммиак синтезінің қайтымды реакциясы жүреді:

      N2 + 3H2 = 2NH3 + 92,53 кДж/моль            (3.75)

      Синтез бағанынан кейін температурасы 410 °С-тан аспайтын және аммиак мөлшері 20% айналымға дейінгі газ қоспасы, ол жылуды қазандықта, ыстық жылу алмастырғышта, ауа тоңазытқышында және температурасы 65 °C-тан аспайтын температурада береді, бастапқы конденсацияға су тоңазытқышына-конденсаторға түседі. Мұнда сепараторда бөлінетін аммиактың негізгі бөлігі конденсацияланады. Су тоңазытқышынан кейін газ қоспасы суық жылу алмастырғышта екінші конденсациядан кейін ағынмен салқындатылады. Жылу алмастырғыштан шыққан кезде ол синтездік газдың жаңа ағынымен қосылып, қайталама конденсация үшін аммиак буландырғышына жіберіледі. Сонымен цикл жабылады.

      Сепаратордан сұйық аммиак магниттік сүзгілерден өтеді, реттеу тораптары арқылы жинаққа 1,76 МПа (18 кгс/см2) қысымына дейін қысқартылады, ал жинағыштан реттеуші торап арқылы қоймаға беріледі. Жинағыштан аммиакты авариялық беру үшін кесу клапаны бар жеке желі көзделген. Жинағыштан танк газдары реттеу торабы арқылы шығарылады. Синтез-газ айналымы циклынан инертті газдар су тоңазытқыш-конденсатордан кейін үнемі үрлеу арқылы реттеу торабымен шығарылады, танк газдарымен біріктіріледі және аммиакты ұстау қондырғысына жіберіледі.

      3,82 МПа (39 кгс/см2) қысыммен кәдеге жаратушы қазандықтан бу синтез-газды дайындау агрегатына беріледі. Кәдеге жаратушы қазандыққа арналған су синтез-газды дайындау агрегатынан реттеу торабы арқылы сорғымен беріледі.

      Циркуляциялық компрессорлардың электр қозғалтқышын үрлейтін қорғаныс газын дайындау үшін кептіру қондырғысы қарастырылған. Жаңа азот-сутек қоспасының бір бөлігі ылғал мен май бөлуді орнатқаннан кейін алынады және аммиак буландырғышына жіберіледі, онда 5 ÷ 10 °С дейін салқындатылады, ылғал бөлгіштегі конденсаттан бөлінеді және силикагельді құрғатқыш арқылы айналым компрессорларына электр қозғалтқышын үрлеу арқылы беріледі.

      Кептіргіштерде силикагельді қалпына келтіру үшін екі кептіру қондырғысы бар. Силикагельдің сіңіру қабілетін қалпына келтіру жылытқышта 3,82 МПа (39 кгс/см2) буымен 180 °С температураға дейін қыздырылған және кептіргіштен кейін атмосфераға шығарылатын азотпен жүргізіледі.

      Сұйық аммиак буландырғышқа және салқындатқышқа сұйық аммиак қоймасынан немесе жинағыштан тиісті реттеу тораптары арқылы беріледі. Буландырғыштан газ тәріздес аммиак бөлгіштегі сұйық аммиак тамшыларынан бөлініп, газ тәріздес аммиакпен араластырылып, тұтынушыларға немесе сұйылту қондырғысына жіберіледі.

      Сұйық және газ тәрізді аммиакты қабылдау, сақтау және тұтынушыларға беру сұйық аммиак қоймасының регламентіне сәйкес жүргізіледі.




      3.37-сурет. Аммиак өндірісінің технологиялық схемасы

      3.4.1.2. Аммиак өндіру кезінде атмосфералық ауадағы ластаушы заттардың шығарындылары

      Ағынды суларды тікелей су объектілеріне ағызу болмайды, нормативтік тазартылған ағынды сулар өнеркәсіптік кәрізге жіберіледі (конверсия және синтез агрегатының қазандықтарын үрлеуден су). Моноэтаноламинді тазартудан кейін конверттелген газды салқындату кезінде түзілетін газ конденсаты технологиялық циклде қайта пайдалану мүмкіндігімен жылумен жабдықтау цехының газ конденсатын тазарту қондырғысына жіберіледі.

      3.57 – 3.58 кестеде қаралып отырған технологияларға аммиак өндіру кезіндегі ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген. Шығарындыларда маркерлік заттар ретінде NO2 азот диоксидінің шығарындылары қабылданған. Сондай-ақ, CО процесінде пайда болатын жанама ластаушы заттар туралы мәліметтер келтірілген. Кестелерде ұсынылған шығарындылардың мәндері негізгі технологиялық процестерден және оларға қатысты шығарындылар көздерінен келтірілген. Атмосфераға ластаушы заттардың шығарылуының негізгі көзі бастапқы риформинг пешінің түтін құбыры болып табылады. Аммиак өндіруде іске қосу операциялары кезінде газды конверсиялау және тазарту агрегаттарынан және агрегаттар жұмысының тұрақты режимі үшін қажетті СО және NOx шамалы шығарындылары бар өзге де көздерден түзілетін газды қалыпты технологиялық режимге шығарғаннан кейін алау қондырғыларында жағудан шығарындылар болуы мүмкін және агрегаттарды іске қосу/тоқтату кезеңінде ластаушы заттардың шығарындыларын ескермейді. Іске қосу кезінде бастапқы риформинг пешін қыздыру, технологиялық табиғи газды қабылдау, аммиак синтезі конвертерін қалыпты режимге шығару және т.б. сияқты операциялар жүзеге асырылады, олардың барысында пайда болған өнімдер мен синтез газы алау қондырғысына шығарылады. Жағылатын газ көлемін азайту мақсатында және атмосфераға шығарындылардың алдын алу нәтижесінде аммиакты танк және үрлеу газдарынан кәдеге жарату қондырғысы пайдаланылады, ол аммиак селитрасының ерітіндісін ала отырып аммиакты кәдеге жаратуға арналған, ол одан әрі күрделі минералды тыңайтқыштар өндірісінің жұмыс істеп тұрған цехында алынатын ерітіндімен қоспада елеулі экономикалық әсері бар түйіршіктелген селитраға өңделеді.

      3.57-кесте. Аммиак өндірісі кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

РР/с
№

Технологиялық процесс

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/н.м3

ШРК м.р., мг/м3

ШРК с.с., мг/м3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бастапқы риформинг

NO2

0,528

0,0002

0,2

0,04

Газдағы Н2, СО және СО2 құрамы пештен шығатын температура 788°С тең болған кезде газ қоспасының тепе-теңдік жағдайына сәйкес келеді

      3.58-кесте. Аммиак өндіру кезіндегі ластаушы заттардың өзге де шығарындылары

РР/с
№

Технологиялық процесс

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/н.м3

ШРК м.р., мг/м3

ШРК с.с., мг/м3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бастапқы риформинг

CO

8,42

0,23

5

3

Газдағы Н2, СО және СО2 құрамы пештен шығатын температура 788°С тең болған кезде газ қоспасының тепе-теңдік жағдайына сәйкес келеді

      3.4.1.3. Аммиак өндіру кезіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      Сарқынды суларды тікелей су объектілеріне ағызу жүргізілмейді, нормативтік тазартылған сарқынды сулар өнеркәсіптік кәрізге жіберіледі (конверсия және синтез агрегатының қазандықтарын үрлеуден алынған су). Моноэтаноламинді тазартудан кейін конверсияланған газды салқындату кезінде түзілетін газ конденсаты технологиялық циклде қайта пайдалану мүмкіндігімен жылумен және сумен жабдықтау цехының газ конденсатын тазарту қондырғысына жіберіледі.

      3.4.1.4. Аммиак өндірісі кезінде пайда болатын қалдықтар

      Аммиак өндіру процесінде пайда болатын қалдықтардың түрлері:

      реакторлардан вакуумдық қондырғының көмегімен немесе қолмен металл контейнерлерге шығарылатын және одан әрі дайындаушы зауытқа не өзге қабылдаушы ұйымдарға берілетін пайдаланылған катализаторлар;

      екі сатылы қайта өңдеуге ұшырайтын моноэтаноламинді айдаудың кубтық қалдығы (1 – одан әрі технологиялық циклге бағыттай отырып, моноэтаноламин мен судың құрамын булау; 2 – кубтық қалдықтың қалған бөлігін сілтімен бейтараптандыру. Одан әрі бейтараптандырылған бөлігі рециркуляцияға жіберіледі) одан әрі тұтынушыларға кубтық моноэтаноламин қалдығын беру;

      құрамында асбест бар қалдықтар (оның ішінде паронит және сальникті толтырмалар) шарттық негізде бөгде кәсіпорындарға берілуге жатады.

      Өндірістің барлық түзілген қалдықтары мамандандырылған кәсіпорындарда орналастыруға/қайта өңдеуге жатады.

      3.4.2. Әлсіз азот қышқылы өндірісі

      Өндіріс көлемі бойынша азот қышқылы минералды қышқылдардың ішінде күкірт қышқылынан кейін екінші орын алады, бұл халық шаруашылығында азот қышқылы мен оның тұздарының үлкен мәнімен түсіндіріледі. Азот қышқылы мен нитраттардың негізгі тұтынушылары ауыл шаруашылығы (минералды тыңайтқыштар), синтетикалық бояғыштар мен жарылғыш заттар, сондай-ақ дәрі-дәрмектер мен басқа да органикалық синтез өнімдерін өндіру болып табылады.

      Нашар 46 %-дық азот қышқылы цехы 1970 жылы пайдалануға берілді.

      Азот қышқылы аралас схема бойынша жасалады: аммиакты конверсиялау атмосфералық қысыммен, ал азот оксидтерін 3,5 атм қысыммен сіңіру арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта 8 агрегаттың 8-і жабдықтармен жабдықталған. Бір агрегаттың өнімділігі (моногидратқа қайта есептегенде) - 5,5 т/сағ., 44 880 т/жыл.

      Әлсіз азот қышқылы цехының жобалық өнімділігі - жылына 360 000 т.

      Қазіргі уақытта "ҚазАзот" АҚ-ның түпкілікті тауар өнімі түйіршіктелген аммиак селитрасы, сұйық аммиак және тауарлық газ болып табылады. Аммиак газы және әлсіз азот қышқылы жартылай фабрикаттар болып табылады және технологиялық процестерде аммиак селитрасын өндіруде реагенттер ретінде қолданылады.

      Егер сұраныс болса және тасымалдау шарттары қамтамасыз етілсе, әлсіз азот қышқылы да түпкілікті тауарлық өнімге айналуы мүмкін.

      3.4.2.1. Технологиялық процестің сипаттамасы, әлсіз азот қышқылының өндірісі

      Азот қышқылын өндірудің дәстүрлі әдісі аммиактың ауа оттегімен каталитикалық тотығуы болып табылады, содан кейін азот (II) оксидін азот (IV) оксидіне өңдеп, оны сумен сіңіреді [61].

      Азот қышқылын өндірудің технологиялық процесі мынадай негізгі кезеңдерді қамтиды:

      аммиак-ауа қоспасын дайындау;

      екі сатылы платинді катализаторда аммиактың байланыс тотығуы;

      нитрозды газдарды салқындату және жуу;

      нитрозды газдарды қысу;

      азот тотықтарының сіңірілуі;

      "қалдық" газдарды тазарту және олардың энергиясын қалпына келтіру;

      аммиактың тотығу реакциясының жылуын кәдеге жарату (қоректік суды дайындау және бу алу);

      дайын өнімді сақтау және оны тұтынушыға беру;

      аммиактың булануы;

      жалпы зауыттық коллектордағы газ тәрізді аммиак қысымын реттеу;

      қышқыл сарқынды суларды жинау және кәдеге жарату.

      Аммиактың байланыс тотығуы

      Аммиактың байланыс тотығуы кезінде қолданылатын катализаторға және процесс жағдайларына байланысты келесі реакциялар жүреді:

      негізгі


      4NH3+5O2→4NO+6H2O+1169 кДж/моль            (3.76)


      жанама

      4NH3+3O2→4N2+6H2O+1530 кДж/моль            (3.77)


      Реакциялардың жылу әсері өнімдер мен реагенттердің пайда болу жылуына сәйкес Гесс заңы негізінде есептеледі.

      Азот қышқылын өндірудің отандық схемаларында аммиактың тотығуының жалпы қабылданған катализаторы платина және оның қорытпалары болып табылады.

      Платина өте жоғары каталитикалық белсенділікті көрсетеді, 600-1000°C кезінде NO-ның (99 % дейін) жоғары шығымдылығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, бөгет реакцияның төмен басталу температурасына ие (195 - 200 °С), жақсы икемділікке, икемділікке және тұтқырлыққа ие, бұл платина негізіндегі қорытпаларды аммиактың тотығу катализаторларына айналдырады. Платинаның кемшілігі оның реакциялық қоспаның әсерінен конверсия температурасында ыдырауға бейімділігі және көптеген улардың әсеріне бейімділігі болып табылады. Сондықтан, платина немесе қорытпаның механикалық қасиеттерін жақсартатын және шығындарды төмендететін промоторлары бар платина қорытпалары катализатор ретінде қолданылады. Мұндай промоторларға Со, V, Cr, Sb,Mo, Мп, Ti, Ва, Zn және т.б. жатады. 10 % және одан да көп мөлшерде енгізілген платинаға қоспалардың тағы бір бөлігі оның белсенділігі мен селективтілігін механикалық қасиеттерін жақсартумен қатар арттыратын белсенді компонент болып табылады. Бұл негізінен платина тобындағы металдар: Rh, Pd, Ir, Ru, Os.

      Аммиактың тотығу катализаторлары ретінде родий, палладий, сирек рутений бар платина қорытпалары кең таралған. Қорытпаларда жұмыс істеу кезінде таза платинаға тән қасиет сақталады - жоғары температурада NO шығымының жоғарылауы. Қорытпалар механикалық қасиеттерге ие, бұл процесті жоғары температурада жүргізуге мүмкіндік береді.

      Платина катализаторлары диаметрі 0,06-дан 0,09 мм-ге дейінгі сымнан жасалған торлар түрінде, ұяшықтың бүйірінің өлшемі 0,22 мм, ұяшықтар саны 1 см2-ге 1024 дана.

      Катализатордың жоғары белсенділігін сақтау үшін аммиак-ауа қоспасының тазалығы үлкен мәнге ие. Платина катализаторы үшін ең күшті улану фосфор сутегі болып табылады, ол конверсия дәрежесін 80 %-ға дейін төмендетеді (газда 0,00002 % болған кезде). Күкіртсутек те улы болып саналады. Синтетикалық аммиак құрамында темір каталитикалық шаң, май және басқа да ластаушы заттар болуы мүмкін. Ауа атмосферада болатын қоспаларды қамтуы мүмкін. Сондықтан ауаны және аммиак-ауа қоспасын үш сатылы тазарту қарастырылған, бұл платина торларының ұзақтығын арттыруға және NО шығымын 2 - 4 %-ға арттыруға ықпал етеді.

      Алайда, жұмыс барысында катализатор біртіндеп уланып, азот қышқылының шығуы төмендейді. Улы қоспалар мен ластаушы заттарды кетіру үшін торлар мезгіл-мезгіл қалпына келеді.

      Катализатор ретінде платина-палладий-родий қорытпасынан 10 - 30 тордан тұратын пакет қолданылады. Алайда, платина металдарының қымбаттығына, жоғары температура мен қысым кезінде платинаның жоғалуына және оның жүру ұзақтығының төмендігіне байланысты соңғы жылдары Ресейдің бірқатар кәсіпорындарында ИК-42-1 типті ұялы құрылымның жаңа блок-оксидті катализаторлары әзірленді және сәтті енгізілді, олар платина торларының 30 %-ын аммиактың тотығу сатысында алмастырады. Осы екі сатылы технологияға сәйкес аммиак пен ауа қоспасы алдымен 10 - 20 платина торларының пакетімен байланысады, содан кейін қалған аммиак NО және ұялы құрылымның оксид катализаторында оттегі болған кезде тотығады.

      Бұл платинаның қайтарымсыз шығынын 20 - 30 %-ға азайтуға, тотығу күйін төмендетпестен жүру ұзақтығын арттыруға, салымдарды едәуір азайтуға, реактордағы газ ағынының біркелкі таралуын қамтамасыз етуге және газ фазасындағы NО мен NH3 арасындағы өзара әрекеттесу ықтималдығын азайтуға мүмкіндік береді.

      Азот қышқылының тотығуы (II)

      Азот қышқылының (II) жоғары қышқылдарға тотығуы реакциялар арқылы жүреді:

      Негізгі

      2NO+O2↔2NO2+113,5 кДж                         (3.78)

      Ілеспе

      2NO2 ↔N2O4+57,6 кДж                        (3.79)

      NO+NO2↔N2O3+40,5 кДж                        (3.80)

      Барлық реакциялар қайтымды, көлемнің төмендеуімен және жылу шығарумен жүреді, сондықтан бұл реакциялардың жылдамдығы нитрозды газдағы NО концентрациясына, температура мен қысымға байланысты.

      Ле-Шателье принципіне сәйкес температураның төмендеуі мен қысымның жоғарылауымен берілген реакциялар үшін тепе-теңдік өнімнің пайда болуына қарай оңға қарай жылжиды. Сондықтан, өнеркәсіптік жағдайда NО тотығу процесі 20 - 35 °C температурада 3,5 – 9 атм. қысыммен (газ қоспасын айналмалы сумен салқындату арқылы) және газдағы NO мен оттегінің жоғары концентрациясымен жүзеге асырылады.

      Азот қышқылдарын сұйылтылған азот қышқылына қайта өңдеу

      Газ фазасынан пайда болған жоғары оксидтері сумен немесе азот қышқылының сулы ерітінділерімен сіңіру келесі реакциялар арқылы жүреді:

      2NO2+H2O=HNO3+HNO2 + 116,0кДж                  (3.81)

      N2O4+H2O= HNO3+HNO2 + 59,2 кДж                  (3.82)

      N2O3+H2O=2HNO3 + 55,7 кДж                        (3.83)

      Азот қышқылы төмен төзімді қосылыс ретінде азот қышқылы мен азот оксидіне ыдырайды (II):

      3HNO2 = HNO3 + 2NO + Н2O –76,0 кДж            (3.84)

      Азот қышқылының түзілуінің жалпы негізгі реакциясы келесі теңдеумен өрнектеледі:

      3NO2 + Н2O=2HNO3+ NO + 136,3 кДж                  (3.85)

      Сұйылтылған азот қышқылын өндіретін өнеркәсіптік қондырғылар үш топқа бөлінеді:

      атмосфералық қысыммен жұмыс істейтін қондырғылар;

      жоғары қысыммен жұмыс істейтін қондырғылар (3-тен 8 атм-ге дейін);

      аммиак атмосфералық қысыммен тотығатын, ал азот оксидтері жоғары қысыммен қышқылға айналатын аралас қондырғылар.

      Атмосфералық қысымдағы қондырғылардың жұмысы кезінде абсорбция дәрежесі 92 %-ды құрайды, өнім қышқылының концентрациясы – 45 - 49 % HNO3, қысыммен жұмыс істеу кезінде 97,5 - 98 % абсорбция дәрежесіне жетеді және түзілетін қышқыл құрамында 56 - 58 % HNO3 бар.

      Азот оксидтерінің сіңу температурасының төмендеуі сіңіру көлемін едәуір төмендетеді, мұнаралардың өнімділігін арттыруға және азот қышқылының концентрациясын арттыруға көмектеседі. Азот қышқылын алу кезінде жылудың едәуір мөлшері шығарылады, ол тоңазытқыштардағы салқындатқыш сумен (газ) немесе бағандарда суландыру кезінде (қышқыл) бөлінеді.

      Азот оксидтерінен NO қышқыл түзілу жылдамдығы мен толықтығын анықтайтын негізгі факторлар – жоғары қысым, төмен температура, нитрозды газдардың жоғары құрамы және газдың сұйықтықпен жанасу беті.

      Өндірістің шығатын газдарын тазарту

      Атмосфераның азот оксидтерімен ластануын болдырмау мақсатында әр түрлі әдістермен қышқыл сіңіруден кейін пайдаланылған газдарды тазарту жүргізіледі.

      Ең көп таралған әдіс – қалдық азот оксидтерін сілтілердің ерітінділерімен, негізінен сода күлінің қаныққан ерітіндісімен, сирек-әк сұйығымен, калий ерітінділерімен және каустикалық сілтілермен сіңіру.

      Сіңіру мынадай реакциялар арқылы жүреді:

      2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3 + СО2                  (3.86)

      N2O3+Na2CО3=2NaNO2 + CO2                  (3.87)

      Бұл ретте сіңірілудің 99 % дәрежесіне қол жеткізіледі және құрамында 280 - 350 г/л NaNO2 және 60 - 90 г/л NaNO2 бар нитрит-нитратты сілтілер түзіледі, олар кейіннен азот тыңайтқыштарына өңделеді.

      Қуаты жылына 360 мың тонна қуатсыз азот қышқылын (60 % NaNO3) өндірудің заманауи схемаларында пайдаланылған газдарды каталитикалық тазарту қолданылады, онда палладий катализаторында 750 - 850 °C температурада элементар азоттың NO-ны қалпына келтіру жүзеге асырылады. Пайдаланылған газдардағы NO құрамы 0,004 - 0,006 % аспайды және санитарлық нормаларға сәйкес келеді. Азот оксидтерінің термиялық ыдырауы реакция арқылы жүреді:

      2 NO = N2+O2                        (3.88)

      Сондай-ақ, газдарды қайнаған қабатта силикагельмен адсорбциялау арқылы санитарлық тазарту әдісі бар.

      Әлсіз азот қышқылын өндірудің технологиялық схемасы

      Қазіргі уақытта сұйылтылған азот қышқылын өндіру үшін жоғары қысыммен жұмыс істейтін схемалар қолданылады (мысалы, 0,716 МПа). АК-72 қондырғысындағы өндірістің негізгі технологиялық схемасы 3.38-суретте көрсетілген. Механикалық қоспалардан тазартылғаннан кейін 1-аппараттағы ірі және жұқа сүзгілердегі атмосфералық ауа 2-ауа компрессорымен сорылады. 0,412 МПа дейін сығылған ауа екі ағынға бөлінеді. Негізгі ағын 10 байланыс аппаратына жіберіледі, ал екінші ағын (жалпы ағынның 10 - 14 %) 6 газ тәрізді аммиак жылытқышы, 25 үрлеу бағанасы қатарынан өтеді және 20 нитрозды супер зарядтағыштың сору желісіндегі нитрозды газдармен араласады.

      Сұйық аммиак 3 қабылдағышқа, содан кейін 4 буландырғышқа түседі, онда ыстық нитрозды газдар катализатор торларының астында орналасқан 11 қазандықта, экономайзерде 12, химиялық тазартылған су жылытқышында 13, конденсатор тоңазытқышында 14 және жуғышта 15 салқындатылады. 15 жуғышта 40 - 45% концентрациядағы азот қышқылын түзе отырып, нитрозды газды салқындату және булардың конденсациясы процестерімен қатар HN03 трактідегі аммиак пен азот оксидтерінен түзілетін реакцияланбаған аммиак пен аммоний нитрит нитраттарынан нитрозды газдарды жуғышқа дейін жуу жүзеге асырылады.

      Жуғыш 15 азот қышқылымен суарылады, оның айналымы 16 сорғысының көмегімен 17 тоңазытқыш арқылы салқындатылады және тоңазытқыш сұйық аммиак 18 буландырғыштары арқылы салқындатылады. Жуғыштан 15 азот қышқылы 21 сорғымен 24 сіңіру бағанына беріледі.

      Салқындатылған нитрозды газ 20 супер зарядтағышқа түседі, 1,079 МПа дейін сығылады, 22 қоректік су жылытқышында және 23 конденсатор тоңазытқышта салқындатылады және 24 сіңіру бағанына түседі. Абсорбциялық баған бу конденсатымен суарылады. Азот оксидтерін сіңіру нәтижесінде пайда болған 60 % азот қышқылы 25 үрлеу бағанына түседі, онда 0,392 МПа қысым кезінде ерітілген азот оксидтері одан ауамен үрленеді, содан кейін ауырлық күшімен қоймаға жіберіледі.

      Абсорбциялық бағанадан шығатын газдар 27 орнатылған жылу алмастырғышпен 26 қақпанға, содан кейін 28 жылытқышқа жіберіледі. Сығылған пайдаланылған газдарды қарсы қыздыру газ турбинасынан кеңейтілген пайдаланылған газдармен және 28 жылытқыштан шыққан түтін газдарымен жүзеге асырылады.




      1 – ауа сүзгісі; 2 – ауа компрессоры; 3 – сұйық аммиак қабылдағышы; 4 – аммиак буландырғышы; 5 – газ тәріздес аммиак сүзгісі; 6, 7, 13, 22, 21, 28 – жылытқыштар; 8, 29 – араластырғыштар; 9 – аммиак-ауа қоспасының сүзгісі; 10 – байланыс аппараты; 11 – қазан-кәдеге жаратушы; 12 – экономайзер; 14, 23 – тоңазытқыш-конденсаторлар; 15 — газды жуғыш; 16, 19, 21 — сорғылар; 17, 18 – жылу алмастырғыштар; 20 — нитрозды айдағыш; 24 – абсорбциялық баған; 25 – үрлеу бағаны; 26 – тұзақ; 30 – каталитикалық реактор газ турбинасы; 31 – газ турбинасы; 32 – бу турбинасы.

      3.38-сурет. АК-72 агрегатының технологиялық схемасы

      480-500°C дейін қыздырылған пайдаланылған газдар каталитикалық тазарту реакторының күртешесінен өтеді, онда 30 екі сатылы катализаторда табиғи газ артық болған кезде азот оксидтері азотқа дейін азаяды, ал пайдаланылған газ 750-770°C дейін қызады. Ыстық пайдаланылған газдар 31 рекуперациялық газ турбинасына жіберіледі, онда олар 0,932-0,981-ден 0,103 МПа-ға дейін кеңейеді. Ыстық пайдаланылған газдардың кеңею энергиясы ауа мен нитро-газды сығуға арналған механикалық энергия шығындарына толық сәйкес келеді. Механикалық энергияның кейбір жетіспеушілігі 32 бу турбинасының жұмысымен толтырылады. Турбинадан шығарылған кеңейтілген газдар жылытқышқа түседі, 200°C дейін салқындатылады және атмосфераға шығатын құбыр арқылы шығарылады. Сондай-ақ, жаңартылған АК-72 М агрегаттары және табиғи газды тұтынуды болдырмайтын ГИАП-Гранд Паруасс схемасы пайдаланылуда.

      3.4.2.2. Азот қышқылын өндіру кезіндегі атмосфералық ауадағы ластаушы заттардың шығарындылары

      3.59-кестеде қаралып отырған технологиялар бойынша азот қышқылын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген. Шығарындыларда NO2, NH3 маркерлік заттар ретінде қабылданады. Кестелерде ұсынылған шығарындылардың мәндері негізгі технологиялық процестерден және оларға қатысты шығарындылар көздерінен келтірілген. Азот қышқылын өндіру технологиясының үздіксіздігін ескере отырып, атмосфераға негізгі шығарындылар пайдаланылған "қалдық" газдары болып табылады. Пайдаланылған қалдық газдар абсорбциялық колонналардан кейін азоттың қалдық тотықтарынан каталитикалық тазарту реакторларына жіберіледі. "Қалдық" газдарды тазарту катализаторды қолдана отырып, азот тотықтарын газ тәрізді аммиакпен селективті, каталитикалық азайту әдісімен жүзеге асырылады. Құрамында 0,009 %-дан аспайтын азот тотықтары және көлемі 0,015 %-дан аспайтын аммиак бар тазартылған "қалдық" газдар атмосфераға биіктігі 100 м-ден кем емес пайдаланылған газ құбыры арқылы шығарылады, бұл машина агрегаттары авариялық тоқтаған жағдайда және басқа да себептер бойынша пайдаланылған газ/қалдық газдың шашырауын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

      3.59-кесте. Азот қышқылын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

РР/с №

Технологиялық процесс

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/н.м3

ШРК м.р., мг/м3

ШРК с.с., мг/м3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Аммиактың тотығуы

NO2

1,12

0

0,2

0,04

230-300°С температурада және 0.34 МПа(3.2 ат) қысымда АВК-10 М, АОК77-55 ванадий катализаторында азот тотықтарын газ тәрізді аммиакпен селективті, каталитикалық қалпына келтіру әдісімен "қалдық" газдарды тазарту

NH3

21,733

0,0001

0,2

0,04


      3.4.2.3. Азот қышқылын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      Айналмалы сумен жабдықтау жүйесін пайдалану қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етпейді. Жабдықты жөндеуге, абсорбциялық колонналарға және сорғы қоймасына дайындау кезінде, сондай-ақ едендерді, төгінділерді жуу кезінде түзілетін қышқыл ағындылар арнайы тағайындалған қабылдағыштардан жиналып, тазартылғаннан кейін өнім қышқылымен араластырылады. Су буының конденсаты жиналғаннан кейін су салқындатылатын және су айналымы циклдарын толықтыруға жіберілетін кәдеге жаратушы қазандықтарға жіберіледі, бір бөлігі зауыт коллекторына жіберіледі. Сарқынды суларды тікелей су объектілеріне ағызу жүргізілмейді.

      3.4.2.4. Азот қышқылын өндіру кезінде түзілетін қалдықтар

      Азот қышқылын өндіру кезінде қалдықтардың мынадай түрлері түзіледі:

      пайдаланылған катализаторлар дайындаушы зауытқа немесе басқа қабылдаушы ұйымдарға қайта пайдалану мүмкіндігімен беріледі (егер қажет болса, бағалы металдарды алу);

      пайдаланылған майлар қайта пайдалану үшін регенерация сатысына жіберіледі не қайта өңдеуге беріледі.

      3.4.3. Аммиак селитрасының өндірісі

      Аммиак селитрасын алудың барлық технологиялық процестері бірыңғай схема бойынша орындалды [60, 62, 63]:

      шикізатты қабылдау және дайындау;

      шикізатты (ерітінділерді) аммонизациялау (бейтараптандыру);

      аммиак селитрасының алынған ерітіндісін кейіннен пайдалана отырып, аммиак өндірісінің танктік және үрлеу газдарынан аммиакты кәдеге жарату;

      аммониленген (бейтараптандырылған) ерітінділерден ылғалды булау;

      дайын өнімді түйіршіктеу, кептіру және салқындату;

      дайын өнімді қаптарға немесе биг-бегидің жұмсақ контейнерлеріне салу, теміржол вагондарына немесе автомобиль көлігіне арту тиеу машиналарымен жүргізіледі.

      Цехта булау агрегаттарының 3 тізбегі және барабанды гранулятор-кептіргіште (БГК) 6 жіптері бар. Гранулятордың (ГКБ) бір жүрдек барабанының өнімділігі (КИО есебімен-0,8) - 15 т/сағ, 118 800 т/жыл. 2016 жылдың төртінші тоқсанында БИГ-бегиде 500 кг дайын өнімді өлшеп-орау бойынша "CONCETTI" (Италия) жаңа қондырғысы пайдалануға енгізілді. 2017 жылдың төртінші тоқсанында танктік-үрлемелі газдардан аммиакты кәдеге жарату қондырғысы (ТҮГҚ) пайдалануға берілді. 2017 жылғы маусымда қуаты 38,9 Мвт электр энергиясы мен бу өндіретін жүктемемен іске қосу-жөндеу жұмыстары басталды.

      2012 жылы "ҚазАзот" ЖШС АТЗ күрделі минералды тыңайтқыштарды өндіру КМТӨ жабдығы базасында қолданыстағы жағдайларда аммиак селитрасын өндіру жобасын пысықтау және өзектендіру" жобасы пысықталды және өзектендірілді.

      Бір барабанды гранулятор-кептіргіште жұмыс істеу кезінде қондырғының жобалық жылдық өнімділігі жылына 118,8 мың т. немесе сағатына 15 т. құрады.

      3.4.3.1. Аммиак селитрасын өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Аммиак селитрасын өндіру жөніндегі өндірістің технологиялық процестің сатылары:

      магний нитратының ерітіндісін дайындау:

      шикізатты қабылдау;

      магнезит целлюлозасын дайындау;

      магнезит целлюлозасын ағарту;

      шаң-газ қоспасын тазарту;

      азот қышқылын қабылдау және магний нитратының ерітіндісімен араластыру;

      азот қышқылын газ тәріздес аммиакпен бейтараптандыру арқылы аммиак селитрасының ерітіндісін алу;

      аммиак селитрасының ерітіндісін 95 % концентрациясына дейін булау және рН 5,0-ден кем емес бейтараптандыру;

      түйіршіктеу, кептіру, жіктеу, дайын өнімді салқындату;

      дайын өнімді бақылауға қарсы қолдану арқылы кондиционерлеу;

      тауар өнімін тасымалдау, ыдысқа салу және жөнелту;

      түйіршіктегіш пен салқындатқыш барабаннан кейін шығатын газдарды тазарту.

      Аммоний нитратын алудың негізгі процестері

      аммиак селитрасының ерітіндісін алу арқылы азот қышқылын газ тәрізді аммиакпен бейтараптандыру процесі;

      аммиак селитрасының ерітіндісімен балқыту күйіне дейін булау процесі;

      түйіршіктер түрінде тұздың балқуынан кристалдану процесі;

      түйіршіктерді салқындату процесі.

      Бейтараптандыру процесінің негізі химиялық реакция арқылы аммиактың азот қышқылымен әрекеттесуі болып табылады:

      NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q ккал                  (3.89)

      Аммоний нитратының пайда болуы қайтымсыз және жылу шығарумен бірге жүреді. Химиялық реакция нәтижесінде бөлінетін жылу мөлшері азот қышқылының концентрациясына және қолданылатын реагенттердің (азот қышқылы, аммиак) температурасына байланысты.

      46 % концентрациясы бар азот қышқылын вакуум астындағы газ тәрізді аммиакпен бейтараптандырғанда 62 - 64 % концентрациясы бар аммиак селитрасының ерітіндісі алынады.

      ЖАБ (жылдам аммонизатор-буландырғыштар) типті аммонизаторда вакуум астындағы аммиакпен азот қышқылын бейтараптандыру процесін жүргізу салдарынан аммиак пен азот қышқылы арасында тығыз байланыс жасалады, бұл олардың газ фазасына өтуіне және сепаратор – аммонизатордан шығарылатын шырын буымен шығарылуына жол бермейді. Бейтараптандыру процесі аздап қышқыл режимде жүзеге асырылады, нәтижесінде аммиак, азот қышқылы және шырын буы бар нитраттың жоғалуы аз болады.

      3.60-кесте. 1 тонна аммиак селитрасына шырын буы шығымының АК және АС концентрациясына тәуелділігі

Р/с
№

Концентрация, %

1 тн аммиак селитрасына шырын буының шығуы, кг

Азот қышқылы

Аммиак селитрасы

1

2

3

4

1

43

58,3

328

2

44

60,0

337

3

45

61,9

346

4

46

63,5

353

5

47

65,4

360

6

48

67,1

367

7

49

69,1

374

      Бейтараптандыру аздап қышқыл режимінде болғандықтан, шырын буы бар аммиактың жоғалуы азаяды.

      Аммиак селитрасын буландыру процесі буландыру аппараттарының қыздыру камераларында екі корпусты схема бойынша жүзеге асырылады.

      Аммиак селитрасының балқымасын түйіршіктеу барабанды типті түйіршіктегіштерде жүргізіледі. Құрғатылған ауамен шашыратылған саптама түйіршікті материалдың пердесіне түседі (ішкі және сыртқы ретур). Пульпа тамшылары мен онымен жабылған түйіршіктер сфералық болады.

      Бруситті азот қышқылымен ыдырату пульпа алу реакциясы арқылы жүреді:

      Mg(OН)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O + Q            (3.90)

      Реакция айтарлықтай жылу шығарумен жүреді.

      Ыдырау процесі ортаның реакциясына дейін (сутегі көрсеткіші) рН 1÷ 2 85°С аспайтын температурада төрт сағат бойы жүргізіледі.

      САК цехынан магний нитраты қосылған азот қышқылы реттеуші торап арқылы аммонизаторларға түседі.

      Аммонизаторда азот қышқылын газ тәріздес аммиакпен бейтараптандыру процесі жүреді.

      Процестердің химияға түсуі:

      NН3 + НNО3 = NН4NО3 + Q       (3.91)

      Аммонизатордағы ерітіндінің айналымы бейтараптандыру және ерітіндіні 64% концентрациясына дейін ішінара буландыру процесін күшейтеді. Азот қышқылын аммиакпен бейтараптандыру процесі экзотермиялық әсермен, яғни жылу шығарумен бірге жүреді, нәтижесінде аммоний нитратының ерітіндісінен су газ фазасына буланады. Бейтараптандыру процесін 0,2 - 0,3 атм. вакууммен жүргізеді. Азот қышқылын газ тәрізді аммиакпен бейтараптандыру процесі рН 2 мәніне дейін жүргізіледі.

      Аммиак селитрасының ерітіндісін буландыру рН-5,0 дейін нейтралдаумен 95 % концентрацияға дейін буландыру аппараттарында жүргізіледі.

      Буландыру аппараттары қолданылады. Бейтараптандыру торабынан 60 - 64 % концентрациясы бар аммиак селитрасының ерітіндісі ерітінді коллекторы арқылы жылдам буландыру аппараттарына түседі, онда қысымы 7,0 атм. дейін және температурасы 170 0С дейін қыздыратын бу пайдаланылады. Аммиак селитрасының ерітіндісі 150 - 160 °С температураға дейін қызады, аппараттардың қыздыру камераларынан қыздыру буының конденсаты температурасы 120 0С дейінгі конденсат-бұрғыштар арқылы өздігінен буландырғыштарға түседі, онда қысым төмендеген кезде өздігінен қайнау есебінен 85 - 95 0С температураға дейін салқындатылады. Конденсаторлардан алынған шырын буының конденсаты ШБК жинағына құйылады және шығатын газдардың аммиак селитрасының тозаңын ұстау үшін газ тазалау торабының сыйымдылығына беріледі. Буланған ерітінді түйіршіктеу-кептіру бөлімшесіне беріледі.

      Шүмектер бойынша концентрациясы 95 %-ға дейін және температурасы 150 – 160 0С аммиакты селитраның буланған ерітіндісі барабанды түйіршіктегіштің форсункасына беріледі. Пульпаны ФП-25 типті форсункаларға бүрку үшін 2 - 3 атм. қысыммен құрғатылған ауа қолданылады. Бүріккіш пульпа түйіршікті материалдың пердесіне түседі, ол сыртқы және ішкі ретур түрінде аппараттың түйіршіктеу аймағына енеді. Пульпа тамшылары мен онымен жабылған түйіршіктер сфералық болады. Кептіру агенті - бұл желдеткіштер шығаратын бу жылытқыштарында қыздырылған ауа. Барабаннан шыққан кезде өнім жіктегіш арқылы өтеді, онда масса айырмашылығына байланысты өнім кіші және үлкен фракцияға бөлінеді. Ұсақ фракция-ішкі ретур кері шнекпен алынады және барабанның басына түйіршіктеуге беріледі, ал температурасы 80 – 90 0С болатын ірі фракция шөміш элеваторларына түседі және салқындату барабандарына беріледі, мұнда ауа ағынында аммиак селитрасы 40 – 50 0С дейін салқындатылады.

      1-4 ММ фракцияның дайын өнімі майлағыш барабанға түседі, онда ол анти-детектормен өңделеді, содан кейін ол элеваторға ағып кетеді, ол жерден таспалы конвейерлерге қаптарға орау және орау үшін түседі.

      Күрделі минералды тыңайтқыштарды өндіруде ауасыздандырғышты жағу арқылы кондиционерлеу шығарылатын өнімнің сапасын жақсартуға, тасымалдау және сақтау кезінде өнімнің қысылуын болдырмауға арналған. Детектор майлағыш барабанға орнатылған саптама арқылы беріледі, онда ол дайын өнімге шашыратылады.

      Барабандардан кейін шаң-газ ағыны турбулентті жуғыштар арқылы желдеткіштермен циклондарға беріледі.

      Гранулятор мен салқындатқыш барабаннан кейін шығатын газдарды тазарту конустық түбі және 2 сатылы саптамасы бар цилиндрлер болып табылатын аппараттарда жүзеге асырылады. Турбулентті жуғыштан кейінгі газ-сұйық ағын сұйықтықтың газдан бөлінуі орын алатын аппараттың немесе циклондардың төменгі бөлігіне түседі. Сұйықтық жинағыштарға құйылады, ал газ ағыны аппараттың бірінші сатысынан өтеді, онда ерітінді шаң қалдықтарынан газды тазарту үшін сорғылармен және екінші сатымен қамтамасыз етіледі, онда ағын бұралып, сұйықтық тамшылары бөлінеді. Тазартылған газ атмосфераға шығарылады.

      3.61-кесте. Аммиак селитрасы өндірісінің материалдық теңгерімі

Р/с
№

Кіріс

Шығыс

Компоненттің атауы

Құрамы, кг

Компоненттің атауы

Құрамы, кг

1

2

3

4

5

1

Аммиак (100%)

230,0

Аммиак селитрасының ерітіндісі

 
1712,4

2

Азот қышқылы 46 %-дық

1712,0

Шырын буының конденсаты
оның ішінде:
NH3

329,6
 
 
9,5

3

100% аммиак селитрасына қайта есептегендегі газ тазартудан алынған ерітінді

100




Жиынтық

2042,0

Жиынтық

2042,0

      3.62-кесте. Аммиак селитрасының бейтараптандыру торабының материалдық теңгерімі

РР/с
№

Кіріс

Шығыс

Компонент атауы

Құрамы, кг

Компонент атауы

Құрамы, кг

1

2

3

4

5

1

Аммиак селитрасының ерітіндісі

1712,4
 

Аммониттелген ерітінді

1713,9

2

Аммиак

5,0

Газ фазасы-аммиак

3,5


Жиынтық

1717,4

Жиынтық

1717,4

      3.63-кесте. Бір тонна аммиак селитрасын (№жалпы-34,4 %) шығаруға шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары

Р/с
№

Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының атауы

Өлшем бірлігі

Нормалар

1

2

3

4


Шикізат



1

Аммиак газы (100% NН3)

 
кг

 
280

2

Азот қышқылы (100% HNO3)

 
кг

 
910

3

Брусит

кг

6,5

4

Қопсытқыш

кг

0,5

5

50 кг-ға арналған қаптар

дана

20


Энергия ресурстар



6

Эл. энергия.

кВт·сағ

160

7

Бу

Гкал

0,720

8

Теңіз суы

м3

0,170

9

Сығылған ауа

н.м3

320

10

Техникалық су

м3

0,200




      Аммиак селитрасын өндірудің қағидаттық схемасы 3.39-суретте көрсетілген.





      3.39-сурет. Аммиак селитрасын өндірудің қағидаттық схемасы

      3.4.3.2. Аммиак селитрасын өндіру кезіндегі атмосфералық ауадағы ластаушы заттардың шығарындылары

      6.64-кестеде аммиак селитрасын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген. Маркерлік ластаушы заттар ретінде NH3, NH₄NO3 қабылданады. Кестелерде ұсынылған шығарындылардың мәндері негізгі технологиялық процестерден және оларға қатысты шығарындылар көздерінен келтірілген. Ластаушы заттардың шығарындылары ерітіндіні түйіршіктеу процесінде, сондай-ақ дайын өнімді құюмен, тиеумен байланысты операцияларда орын алады. Атмосфераға шығарындылардың ылғалдылығын (су буымен және аммиак селитрасы мен аммиактың аэрозольдық бөлшектерімен ластанған (1 ÷ 5 мкм)) ескере отырып, бу-ауа қоспасын тазартудың "дымқыл" тәсілдері (адсорберлер, циклондар, скрубберлер) қолданылады. Атмосфераға шығарындылар көздерінің бірі сутегі қоспасының азотын, сондай-ақ авариялық тоқтау және қондырғыға газдың көп мөлшері түскен жағдайда танк және үрлеу газдарын жағуға арналған алау қондырғысы болып табылады.

      3.64-кесте. Аммиак селитрасын өндіру кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың үлестік шығарындылары

РР/с
№

Технологиялық процесс

Маркерлік ЛЗ атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/н.м3

ШРК м.р., мг/м3

ШРК с.с., мг/м3

Ескертпе

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Ерітіндіні түйіршіктеу

NH3

12,5

0,0039

0,2

0,04

АПС 115 абсорберлерінде бу-ауа қоспасын тазалау (аммиак бойынша тазарту дәрежесі 76 %, аммиак селитрасы бойынша – 80 %.)

NH₄NO₃

0,881

0,0042

-

0,3

2

Толтыру торабы

0,283

0,0042

Шаңды азайту үшін дымқыл скраббер қолданылады

3

Тиеу торабы

0,09

0,004

Шаңдануды төмендету үшін қабылдау бункерлері ЦН-15 циклонымен жабдықталған.

4

Тиеу торабы

0,441

0,0041

Тозаңды ұстау үшін құрылғы АПС-90 шаң жинағышымен жабдықталған


      3.4.3.3. Аммиак селитрасын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың төгінділері

      Айналмалы сумен жабдықтау жүйесі қолданылады. Пайда болған сарқынды сулар (жылу пайдаланатын қондырғыларда буды пайдаланғаннан кейін пайда болатын қыздыру буының конденсаты; шығатын газдарды салқындатқаннан кейін пайда болатын шырын буының конденсаты; техникалық су, құрғатқыш сулар) өндірістің технологиялық цикліне қайтарылады. Ағызылатын сарқынды сулардың құрамын анықтау мүмкін емес. Сарқынды суларды жинау ыдыстарында бекітілген технологиялық регламентке сәйкес өлшеу ғана жүргізіледі. Сарқынды суларды тікелей су объектілеріне ағызу жүргізілмейді.

      3.4.3.4. Аммиак селитрасын өндіру кезінде түзілетін қалдықтар

      Аммиак селитрасын өндіру процесінде түзілген қалдықтар смета түрінде (селитра түйіршіктерінің шашылуы кезінде) тұтынушыларға шарттық негізде сатылады немесе еріген күйінде қайта өңдеу үшін өндіріске қайтарылады.

      3.4.5. Энергия тиімділігі

      Аммиак, минералды тыңайтқыштар және бейорганикалық қышқылдар өндірісі парниктік газдардың едәуір мөлшерін шығара отырып, органикалық отынды жағу арқылы алынатын энергияны көп қажет етеді.

      Аммиактан аммоний нитратын, азот қышқылын өндіруде бу турбиналарын қолдана отырып, электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болатын пайдалы энергия ресурстары өндіріледі. Аммиакты азот қышқылымен бейтараптандыру кезінде аммоний нитратын алу үшін энергия да шығарылады. Тыңайтқыш өнеркәсібінде жоғары температура мен қысым кезінде өтетін процестерде әрдайым көп энергия жұмсалатынына қарамастан, бұл өндірістер қолданылатын технологияларды жетілдірудің арқасында энергияны үнемдеуге айналды.

      Айта кету керек, аммиак, аммоний нитраты өндірісі, сонымен қатар өз өндірісінде қолданылатын және тұтынушыларға жіберілетін жылу энергиясын өндірумен де сипатталады. Кейбір кәсіпорындарда энергия параметрлерінің алынған жұбы электр энергиясын өндіруге бағытталған, бұл бірқатар жағдайларда сыртқы көзден электр энергиясын тұтынуды едәуір азайтуға мүмкіндік береді. Жалпы, химия өнеркәсібі кәсіпорындарының айрықша ерекшелігі - артық жылудың көп мөлшері өз қажеттіліктерінің 50%-ын жабуға және сонымен бірге электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді. Осы проблеманы шешу үшін энергетикалық және технологиялық өнімнің берілген деңгейлерін шығарудың неғұрлым жоғары экономикалық тиімділігін қамтамасыз ету мақсатында технологиялық және энергетикалық жүйелерді органикалық байланыстыратын құрамдастырылған энерготехнологиялық жүйелерді (ҚЭТЖ) әзірлеу және іске асыру қажет.

      Минералдық тыңайтқыштар саласын дамытудың негізгі бағыттары шикізат пен энергия ресурстарының шығыс коэффициенттерін төмендету, оның ішінде табиғи газды тұтынуды азайту және қайталама энергия ресурстарын пайдалану болып табылады.

      Энергияны пайдаланумен байланысты технологиялық процестер (аммиак өндірісі)

      Аммиак өндірісінің техникалық деңгейінің маңызды көрсеткіші пайдалану сенімділігінің көрсеткішімен қатар өнімнің тоннасына энергия тұтыну болып табылады, өйткені бірқатар жағдайларда аммиактың өзіндік құнындағы энергия ресурстарының үлесі 50-80%-ға жетеді. 3.65-кесте Ресей зауыттарында орнатылған бірқатар қондырғылар үшін энергия тұтынудың жобалық көрсеткіштерін, ал 3.66-кесте соңғы 5 жылда Ресейде орнатылған бірқатар заманауи қондырғылармен салыстырмалы деректерді ұсынады.

      3.65-кесте. Ресейлік аммиак агрегаттарының аммиак тоннасына энергия тұтынудың жобалық көрсеткіштері


Р/с
№

Агрегат индексі

Жобалық көрсеткіш

Барлық түрдегі энергияны тұтыну жиынтығы, Гкал / т

Табиғи газды тұтыну, Гкал/т (ст.м3/т)

Жобалық қуаты,
мың т NН3/жыл

1

2

3

4

5

1

TEC

10,07

9,82 (1218)

450

2

Chemico

10,58

10,25 (1271)

450

3

АМ-70

10,29

9,87 (1224)

450

4

АМ-76

10,01

9,74 (1208)

450

      3.66-кесте. Бір тонна аммиакқа жаңа ресейлік аммиак агрегаттарының энергия тұтынуының салыстырмалы көрсеткіштері

Р/с №

Атауы

Өлшем бірл.

Агрегаттар
АМ-70, АМ-76, TEC

Агрегаттар Chemico

Агрегатрар
HTAS

Агрегаттар
Linde

Агрегаттар
KBR

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

Табиғи газ

нм3

1073

1275

1245

1310

955

970

718

916

-

900

2

Азот

нм3

20

38

12

38

20

27

-


-

-

3

Электр энергиясы

кВтсағ

52

159

54,9

130

-

130

96,12

100

180

180

4

Қоректік су

м3

0,43

3,65

0,4

2,8

1,6

2,5

-

3,4

4,61

4,61

      3.66-кестеде келтірілген агрегаттарға тән ерекшелік олардың барлығы қандай да бір дәрежеде модернизацияға немесе техникалық қайта жарақтандыруға ұшырағандығы, сонымен қатар қуатты пайдаланудың жоғары коэффициентімен жұмыс істейтіндігі болып табылады.

      Қазіргі уақытта Ресейде жұмыс істейтін аммиак өндірісінің барлық қондырғылары, соңғы жылдары орнатылғандарды қоспағанда, энергияны тұтыну және қоршаған ортаға әсер ету деңгейі бойынша салыстырмалы көрсеткіштерге ие. Бұл олардың барлығы технологиялық процестің жекелеген сатыларының аппараттық дизайнымен ерекшеленетін бірдей технологиялық сызба бойынша салынғанына байланысты

      Қазақстанда аммиак өндірісі азот пен сутектен тікелей синтез әдісімен жүзеге асырылады және өндірістің мынадай негізгі сатыларын қамтиды:

      табиғи газды ауыр көмірсутектерден айыру және оны 0,45 - 0,78 МПа-дан (4,6 – 8 кгс/см2) 3,62 МПа-ға (37 кгс/см2) дейін сығымдау;

      табиғи газды күкірт қосылыстарынан тазарту;

      табиғи газдың көмірсутектерін екі сатыға конверсиялау: бірінші саты – 3,13 МПа (32 кгс/ см2) қысыммен құбырлы пештегі катализатордағы көмірсутектерді бумен конверсиялау; екінші саты - катализатордағы шахталық конвертордағы көмірсутектерді бумен және ауамен конверсиялауға дейін;

      көміртегі тотығын орташа температуралы және төмен температуралы катализаторларда конверсиялау;

      моноэтаноламин ерітіндісімен көмірқышқыл газынан конверсияланған газды бір сатылы тазарту;

      метандандырушы катализаторда қалдық тотықты және көміртегі қос тотығын шығару;

      1,96 - 2,17 МПа (20 - 22 кгс/ см2) бастап 31,3 МПа (320кгс/ см2) дейін

      жаңа және циркуляциялық газ қоспасын 34,24 МПа (350кгс/ см2) дейін сығатын циркуляциялық компрессорларды жаңа газ берумен дайындау;

      34,24 МПа (350 кгс/см2) дейін қысыммен аммиак синтезі.

      Аммиак өндірісі бір технологиялық тізбекпен жобаланған. Аммиак өндіру процесінде компрессорлар, сорғылар, жылу алмасу жабдығы іске қосылған.

      3.67-кестеде аммиак өндірісінің негізгі энергия тұтынатын жабдықтары туралы деректер, сорғы жабдықтары туралы мәліметтер 3.68-кестеде келтірілген.

      3.67-кесте. Аммиак өндірісінің негізгі энергия тұтынатын технологиялық жабдығының сипаттамасы

Р/с
№

Сызба бойынша позиция

Жабдықтың атауы

Технологиялық сипаттамасы

Негізгі габариттері, сыйымдылығы

1

2

3

4

5

1

С-103

Табиғи газдың ортадан тепкіш компрессоры

Екі корпусты сегіз сатылы ортадан тепкіш машина, түрі 22цко-42/8-38, компрессор табиғи газды 0,45-тен 3,62 МПа - ға дейін (4,6÷37 кгс/см2) сығуға арналған агрегатты майлау мәжбүрлі, май сорғыларының сөнуіне байланысты тоқтаған кезде машинаны майлауды қамтамасыз ететін қысымды май багы қарастырылған, соруға қарсы құрылғы бар орта - табиғи газ, жұмыс температурасы-сорғышта 40°С аспайды, сорғышта 125°С

Компрессордың өнімділігі-17640 нм3/сағ;
Қозғалтқыш қуаты -2000 кВт;
Компрессор айналымдарының саны 16800 айн/мин

2

С-102

Ортадан тепкіш технологиялық ауа компрессоры

Үш корпусты, он екі сатылы ортадан тепкіш машинасы. Түрі 543мк/35. Компрессор атмосфералық ауаны 3,33 МПа (34 кгс/см2) дейін сығуға арналған. Агрегатты редуктор білігіне орнатылған май сорғысының көмегімен мәжбүрлі майлау. Іске қосу және тоқтату кезінде компрессорды майлауды қамтамасыз ететін іске қосу май сорғысы қарастырылған. Сорғыға қарсы құрылғы бар. Сорғыштағы жұмыс температурасы-қоршаған орта температурасы. Айдаудағы жұмыс температурасы-82°С

Өнімділігі 26400 нм3/сағ
Қозғалтқыш қуаты 6000 квт.
Компрессор айналымдарының саны 9439 айн/мин

3

Н-101А

Табиғи газ жылытқышы

Көлденең ирек тісті жылу алмастырғыш үшін арналған қыздыру табиғи газ 110-ден 380°с, жұмыс қысымы 3,62 МПа (37 кгс / см2), орта - табиғи газ қоспасында синтез-газ

Диаметрі 114х6 ММ 16 бұдырлы құбырдан тұрады

4

Н-101Б

Бу-газ қоспасының бастапқы қыздырғышы

Көлденең жылу алмастырғыш, жылыту үшін арналған бу-газ қоспасының жұмыс қысымы – 3,33 МПа (34 кгс / см2); жұмыс температурасы-277÷365°С; жұмыс ортасы - газ су буымен қоспасы

Диаметрі 114х9 ММ 16 бұдырлы құбырдан тұрады

5

Н-101В

Бу-газ қоспасының екінші қыздырғышы

Көлденең жылу алмастырғыш екі секциялы, олардың әрқайсысы екі байламды пештерде орналасқан. Бу-газ қоспасын 365-тен 570°C-қа дейін қыздыруға арналған

Құбырлар саны-32, диаметрі 114х9 мм

6

Н-101Д

Технологиялық ауа жылытқышы

Көлденең иректі жылу алмастырғыш 500°C дейін технологиялық ауаны жылытуға арналған

Диаметрі 114х9 ММ 8бұдырлы құбырдан тұрады; жұмыс қысымы –3,23 МПа (33 кгс/см2)

7

Е-101

Газды салқындатқыш (кәдеге жаратушы қазандық)

Газ жүрісі бойынша байпасты ішкі басқаруы бар көлденең, қаптама құбырлы аппарат, кіру камерасы отқа төзімді материалмен футерленген. Аппарат бу шығаруға және конверсияланған газдың температурасын 983-тен 511°с-қа дейін төмендетуге арналған құбыр кеңістігі: жұмыс ортасы - түрлендірілген газ, жұмыс қысымы -3,13 МПа (32 кгс/см2) құбыраралық кеңістік: жұмыс ортасы - қазандық су, жұмыс температурасы -250°С

Жалпы ұзындығы 9642 мм; ішкі диаметрі-1823 ММ; корпус қабырғасының қалыңдығы 39 мм; құбырлардың диаметрі-50х3, 4 мм, құбырлардың саны-31дана; құбыр бөлігінің сыйымдылығы-11,2м3; жалпы сыйымдылығы-27,8 м3

8

Д-102

Бу жинағыш

Жоғарғы бөлігінде бөлгіш құрылғысы бар көлденең аппарат. Сұйықтық деңгейінің көрсеткіші бар. Е101 кәдеге жарату қазандығында және Н-10 бу түзілуінің құбыр шоғында түзілетін бу-су эмульсиясынан бу бөлуге арналған аппарат; жұмыс ортасы - қазандық су, бу; жұмыс қысымы -3,82 МПа (39кгс/см2); жұмыс температурасы - +250°С.

Жалпы ұзындығы-9190 мм, ішкі диаметрі-1400 мм, қабырға қалыңдығы-36 мм,сыйымдылығы -12,5 м3

9

Е-102

Екінші рет жылытылатын жылу алмастырғыш (метандану)
 
 

Конверттелген газдың жылуы есебінен метандану реакторына шығар алдында конверттелген газды 267 °С-тан 316°с-қа дейін жылытуға арналған U-тәрізді екі жүрісті қаптамалы құбырлы жылуалмастырғыш, 511°С-тан 486 ° С-қа дейін салқындатылады, корпустағы жұмыс қысымы -2,47 МПа
((25,3 кгс/см2) орта-түрлендірілген газ; түтіктердегі жұмыс қысымы - 2,79 МПа (28,6 кгс/см2) жылу алмасу беті 60 м2

Жалпы ұзындығы-5150 мм,ішкі диаметрі-1000 мм, қабырға қалыңдығы-32 мм,түтіктер саны-76 дана,түтіктердің диаметрі-50х2. 5 мм, құбыраралық кеңістіктегі сыйымдылық-1,63 м3, құбырда -1,93 м3

10

Е-103

МЭА ерітіндісінің қайнатқышы

U-тәрізді құбырлары бар көлденең қабық-құбырлы жылу алмастырғыш. Корпуста сұйықтық деңгейінің өлшегіші орнатылған. Құрылғы ерітіндіні қалпына келтіру жүйесінде МЭА ерітіндісін жылытуға арналған. Қысым 2,56 МПа (26,2 кгс/см2) жұмыс температурасы – 191°С; құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -1 атм.; жұмыс температурасы-118°С; жұмыс ортасы-МЭА ерітіндісі; жылу алмасу беті-804 м2

Корпус ұзындығы-12370 мм, ішкі диаметрі-2400 мм, қабырға қалыңдығы-12 мм, түтіктер саны-776, диаметрі-25х2, 5 м,кеңістік сыйымдылығы: құбыраралық-34м3,құбырлық-7 м3

11

Е-104

Түрлендірілген газ тоңазытқышы

Көлденең корпус-құбырлы екі жақты жылу алмастырғыш, түрлендірілген газды салқындатуға арналған. Құбыр аралық кеңістік: жұмыс қысымы -2,53 МПа (25,9 кгс/см2); жұмыс температурасы -108°С; орта - түрлендірілген газ. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -0,39 МПа( 4 кгс/см2); жұмыс температурасы -28÷33°С; жұмыс ортасы-салқындатылған су; жылу алмасу беті-469м2

Аппараттың ұзындығы 8600 мм, ішкі диаметрі-1000 мм, қабырға қалыңдығы-16 мм, құбыр диаметрі-20х2 мм, құбыр саны-1067,құбыраралық кеңістіктің сыйымдылығы -3.2 м3, құбыр-2.5 м3

12

Е-108

Бастапқы қыздырудың жылу алмастырғышы (метандау)

Конверттелген газды жылытуға арналған көлденең құбырлы бір жақты жылу алмастырғыш. Корпус үшін: жұмыс қысымы -2,5 МПа (25,5 кгс/см2); жұмыс температурасы -267°С; орта - түрлендірілген газ. Түтіктер үшін: жұмыс қысымы -2,43 МПа (24,8 кгс/см2); жұмыс температурасы -346°С; орта-синтез-газ; жылу алмасу беті-408 м2

Аппараттың ұзындығы-9350 мм, ішкі диаметрі-900 мм, қабырғасының қалыңдығы-14 мм, түтіктердің диаметрі-20х2 мм, саны-626 дана. Құбыраралық кеңістіктің сыйымдылығы -2,65м3; құбыр -2,62м3

13

Е-109

Синтез-газ тоңазытқышы

Синтез-газды салқындатуға арналған көлденең, екі жақты, құбырлы жылу алмастырғыш
Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы-2,4 МПа (24,5 кгс/см2); жұмыс температурасы-118=35°С; орта - синтез-газ.
Жұмыс кеңістігі: жұмыс қысымы-0,39 МПа (4 кгс/см2); жұмыс температурасы-28=38°С; жұмыс ортасы - салқындатқыш су; жылу алмасу беті - 263 м3.

Жалпы ұзындығы-8030 мм, ішкі диаметрі-800 мм, қабырға қалыңдығы-14 мм, түтіктердің диаметрі-20х2 мм

14

Е-105

ХЭА қалпына келтірілген ерітінді тоңазытқышы

Тоңазытқыш үш А, В, С элементтен тұрады. Әр элемент көлденең, корпус құбырлы, екі жақты жылу алмастырғыш. Т-101 сіңіру бағанына берер алдында МЭА ерітіндісін салқындатуға арналған. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы - 3,77 МПа( 38,5 кгс/см2), жұмыс температурасы -77 °С

Жалпы ұзындығы-8890 мм, ішкі диаметрі-100 мм, қабырғаларының қалыңдығы - 14 мм, түтіктердің диаметрі-20х2, түтіктер саны-1069 дана, кеңістік-құбыр сыйымдылығы - 3 м3,-құбыраралық-3, 2м3, ауданы -454 м2

15

Е-107

МЭА ерітіндісінің жылу алмастырғышы

Жылу алмастырғыш үш А, В, С элементтен тұрады. Әр элемент көлденең, корпус-құбырлы жылу алмастырғыш. МЭА қаныққан ерітіндісін қалпына келтірілген ерітіндімен жылытуға арналған.
Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -0,9 атм.; жұмыс температурасы -118°С; орта - МЭА ерітіндісі. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -2,55 МПа( 26,3 кгс / см2); жұмыс температурасы-103°С

Жалпы ұзындығы-8200 мм, ішкі диаметрі -1400 мм, қабырғаларының қалыңдығы-16 мм, түтіктердің диаметрі-20х2. 5, құбырлар саны - 2251 дана, кеңістік-құбыр сыйымдылығы -5,2 м3-құбыраралық 5,1 м3, ауданы-863 м2

16

Е-110

МЭА ерітіндісін тазартқыш

U-тәрізді түтікшелері бар қаптама-құбырлы жылу алмастырғыш түрінде кіріктірілген қайнатқышы бар көлденең цилиндрлік аппарат. Сұйықтық деңгейін өлшеуге арналған құрылғы бар. Аппарат моноэтаноламин ерітіндісін айдауға арналған.

Жалпы ұзындығы - 7650 мм, ішкі диаметрі-1400 мм, қабырға қалыңдығы-12 мм, түтік диаметрі-20х2 ММ, түтік саны - 114 дана, кеңістік сыйымдылығы-құбыраралық -9. 5м3, - құбыр-0.5 м3

17

Е-106

Тоңазтқыш

Көлденең құбырлы цилиндрлік құрылғы көмірқышқыл газын салқындатуға арналған. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы - 0,39 МПа (4 кгс/см2); жұмыс температурасы: кіруде 28°С; шығуда-35°С; орта - су. Құбыраралық кеңістік: кірудегі жұмыс температурасы - 98°С; жұмыс ортасы - су буы бар Со қоспасы; жұмыс қысымы - 0,049 МПа( 0,5 кгс/см2); ауданы - 432 м2

Жалпы ұзындығы-764 мм, ішкі диаметрі-1000 мм, қабырға қалыңдығы-12 мм, түтіктердің диаметрі 20х2 мм. құбырлар Саны-1087 дана., кеңістік сыйымдылығы: құбыр 1,68 м3, құбыраралық 2,7 м3

18

Н-101Е

Бу түзудің құбыр шоғы

Көлденең жылу алмастырғыш өндіруге арналған су бу қысыммен 3,82 МПа (39 кгс/см2) газ құбыр жылуын кәдеге жарату есебінен түтін пештер. Құбыр кеңістігі: жұмыс температурасы-250°С; жұмыс қысымы -3,82 МПа( 39 кгс/см2); орта-қазандық су Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы –атмосфералық; жұмыс температурасы -788°С; орта - түтін газдары

Түтіктердің саны-32, түтіктердің диаметрі 114 х 6

19

Н-101Ж

Тұзсыздандырылған судың екінші жылытқышы

Көлденең жылу алмастырғышқа арналған алдын ала қыздыру тұзсыздандырылған су 70-тен 110°С есебінен кәдеге жарату жылу түтін газ құбырлы пеш Н-101

Түтіктердің саны-16, түтіктердің диаметрі 114 х 9

20

Н-101З

Су экономайзері

Н-1 01 құбыр пештердің газ түтінінің жылуын кәдеге жарату есебінен 249°с дейін қазандық суын жылытуға арналған көлденең жылу алмастырғыш

Түтіктердің саны-40 түтіктердің диаметрі 114 x 6

21

Е-120

Тұзсыздандырылған су жылытқышы

Тұзсыздандырылған суды жылытуға арналған көлденең қабық-құбырлы жылу алма стырғыш. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -6 атм, жұмыс температурасы -100°С, орта - тұзсыздандырылған су. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -0,5 МПа( 6 кгс/см2); жұмыс температурасы -125°С; орта-түрлендірілген газ

Жалпы ұзындығы-8820 мм, ішкі диаметрі-100 мм, қабырға қалыңдығы-24 мм, құбыр саны-1067 дана, құбыр диаметрі-20х2 мм, кеңістік сыйымдылығы:құбыр 2,5 м3, құбыраралық-3,2 м3,

22

Д-110

Қоректік суды ауасыздандырғыш

Елек стақаны бар тік, цилиндрлік, барботаждау аппараты болып табылатын газсыздандыру бағанасы бар деаэрацияланған қазандық суын жинауға арналған көлденең цилиндрлік аппарат оларда ерітілген газдардан, негізінен оттегі мен көмір қышқылынан тұзсыздандырылған суды және технологиялық конденсатты газсыздандыруға арналған, аппарат сұйықтық деңгейін өлшеуішпен жабдықталған. Жұмыс қысымы -0,4÷0,65 кгс / см2; жұмыс температурасы -112°С; орта - бу және су

Газсыздандырғыштың биіктігі-8270 мм, қабырғасының қалыңдығы-10 мм, жинағыштың ұзындығы-10200 мм, ішкі диаметрі-3000 мм, сыйымдылығы -36 м3

23

V-101

Түтін сорғыш пеш риформинг

Екі мойынтіректері бар көлденең, ортадан тепкіш желдеткіш. Өнімділікті реттеу үшін қашықтан басқару пультінің екі жүйесі бар. Құбырлы пештің жану камерасында сиретуді жасауға және жанарғылардың қалыпты жұмысын қамтамасыз етуге арналған. Жұмыс қысымы -атмосфералық, температура -250°С, орта - от жағатын газдар

Қозғалтқыш қуаты - 160 квт,
Минутына айналу саны-750.

24

С-101

Қыздырғыш азоттың ортадан тепкіш компрессоры

Бір корпусты төрт сатылы сыртқы салқындату машинасы. ЗЦКК -160/6 түрі, қондырғыны іске қосу және қыздыру кезінде циркуляциялық азотқа арналған. Сору қысымы -0,082 МПа (0,82 кгс/см2); айдау қысымы -0,49 МПа (5 кгс/см2), жұмыс температурасы -130°С; орта -азот; компрессор айналымының саны-15200 мин.

Өнімділігі - 9900 нм3/сағ. Компрессор тұтынатын қуат-980 кВт

25

Е-111

Қыздырғыш азот тоңазытқышы

Көлденең, екі жақты жылу алмастырғыш, іске қосу кезінде айналым азотын салқындатуға арналған. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -0,49 МПа (5 кгс/см2), жұмыс температурасы -250°С, орта – азот. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -0,39 МПа( 4 кгс/см2); жұмыс температурасы - 28÷35°С; орта - су; жылу алмасу беті -50 м2

Жалпы ұзындығы -4730 мм, ішкі диаметрі -530 мм, қабырға қалыңдығы-3 мм, құбыр диаметрі 20х2 мм, құбыр саны -200 дана. кеңістік сыйымдылығы: құбыраралық -0,51 м3, құбыр -0,28 м3

26

С-201

Азот-сутегі қоспаларының компрессоры

Түрі 4м40-680/22-320-көлденең, төрт қатарлы, төрт сатылы, сору қысымы 1,96÷2,15 МПа (20÷22кгс / см2), сору температурасы -25÷35°С; IV сатының айдау қысымы 31,3 кгс/см2 электр қозғалтқыш қуаты -5000 кВт, салқындатқыш судың жалпы шығыны - 516 м3/сағ, 1 ас қасықтан кейін алынатын газ мөлшері -1000 нм3/сағ

Ұзындығы -18350 мм, ені-13400 мм

27

Е-202

Аммиак буландырғышы

Жоғары қысымды U-тәрізді түтіктері бар көлденең цилиндрлік дәнекерлеу машинасы. Аммиакты конденсациялау мақсатында түтіктердегі циркуляциялық газды салқындатуға арналған. Корпустағы сұйық аммиактың булануы есебінен салқындату. Құбыр аралық кеңістік: жұмыс қысымы -3 атм., жұмыс температурасы - (-10) - (-15) °С, орта - сұйық аммиак. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -34,2 МПа (350 кгс/см2), жұмыс температурасы - 0÷14°с, орта -азот-сутек қоспасы, метан, аммиак; жылу алмасу беті -115 м2

Ұзындығы -7450 мм, диаметрі -2010 мм, қабырға қалыңдығы -14 мм, көлемі -16м3, түтіктер саны -130 дана, түтіктер диаметрі -30х4, 5 мм

28

Е-201

Суық жылу алмастырғыш

Тік цилиндрлік аппарат тікелей ағынды түтіктерден дәнекерленген саптамамен жасалған. Бастапқы қайталама конденсация сепараторынан келетін циркуляциялық газды салқындатуға арналған. Жылу алмастырғыш Д-201 сепаратормен біріктірілген. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -34,2 МПа (350 кгс/см2); жұмыс температурасы - 0÷20 ° С; орта - азот-сутек қоспасы, аммиак, метан, аргон.
Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -34.2 МПа( 350 кгс / см2); жұмыс температурасы
- 0÷30 °С; орта -азот-сутек қоспасы, аммиак, метан, аргон; жылу алмасу беті -188 м2

Биіктігі - 9225 мм, диаметрі - 684 мм, қабырғасының қалыңдығы -100 мм, құбырлардың саны -505, құбырлардың диаметрі-20х2 ММ. көлемі, бірге Д - 201, - 6, 9м3

29

Е-204/205

Кәдеге жаратушы қазан (импорттық)

Бу жинағышы бар төрт секциялы жылу алмасу аппараты. Аммиак синтезі реакциясының жылуына байланысты қаныққан бу шығаруға арналған. Секцияның төменгі бөліктері экономайзер, жоғарғы бөліктері -буландырғыш. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -3,9 МПа( 40 кгс/см2); жұмыс температурасы -250°С; орта - бу, су

Ұзындығы - 11642 мм, биіктігі - 8350 мм, түтіктер саны -192 дана, диаметрі -38х2 ММ

30

С-202

Ортадан тепкіш циркуляциялық компрессор

Жоғары қысымды корпусқа орнатылған ортадан тепкіш машина. Тип-2ЦЦК-10/350-10. Аммиак синтезі агрегатында газ қоспасын сығуға және циркуляциялауға арналған. Корпус-ұштары бар тұтас цилиндр. Алдыңғы қақпақта электр жетегінің корпусы орнатылған. Компрессор - он сатылы секциялы машина. Осьтік күшті өтеу үшін түсіру құрылғысы бар: жұмыс қысымы: сору-31,3 МПа (320 кгс / см2); айдау кезінде -34,2 МПа (350 кгс/см2) жұмыс температурасы -50°С; электр қозғалтқышының қуаты - 750 квт; қалыпты жағдайда өнімділігі - 600 м3/сағ; орта - азот-сутек қоспасы, аммиак, метан, аргон

Ұзындығы -6900 мм, диаметрі -1220 мм, қабырға қалыңдығы -115 мм

31

Е-203

Ыстық жылу алмастырғыш

Тік ағынды құбырлардан жасалған саптамасы бар көлденең, цилиндрлік, соғылған дәнекерленген аппарат. Аммиак синтезі бағанына кіретін циркуляциялық газды жылытуға арналған Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы – 34,2 МПа (350 кгс/см2); кірудегі жұмыс температурасы - 28°С; шығудағы жұмыс температурасы -175 °С. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -31,6 МПа( 323 кгс/см2); жұмыс температурасы -кіруде 200°С; - шығуда 80°С; орта -құбыр және құбыр аралық кеңістікте азот сутегі қоспасы, аммиак, аргон, метан

Ұзындығы -13900 мм,ішкі диаметрі -855 мм, қабырға қалыңдығы -100 мм. түтіктер саны -3294 дана, түтіктердің диаметрі -10х1 ММ. кеңістік көлемі: құбыраралық -3732 м3, құбырлық -3.45 м3

32

Е-222

Азот жылытқышы

Силикагельді қалпына келтіруге берілетін азотты қыздыруға арналған "құбырдағы құбыр" түріндегі көлденең аппарат.
Сыртқы құбырлар: жұмыс қысымы - 3,9 МПа (40 кгс/см2); жұмыс температурасы - 250°С; орта – бу
Ішкі құбырлар: жұмыс қысымы - 0,59 МПа (6 кгс/см2); жұмыс температурасы - 30÷200°С; орта - азот

Ұзындығы -2585 мм биіктігі -1610 мм құбырлар саны
-4 дана. сыртқы құбырлардың диаметрі -89х6 мм Ішкі құбырлардың диаметрі 48х4мм жылу алмасу беті –
1,6м2

33

R-203

 
Үш фазалы синтез бағанының электр қыздырғышы

Катализаторды жылыту және қалпына келтіру кезінде жылумен қамтамасыз етуге арналған қуаты -500 кВт, кернеуі -220 В


34

Е-206

Су конденсаторы

U-тәрізді түтіктері бар тік цилиндрлік аппарат. D-202 сепараторымен біріктірілген. Айналмалы газды сумен салқындатуға арналған. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -0,39 МПа (4 кгс/см2); жұмыс температурасы -35°С; орта - айналымдағы су. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы -3,12 МПа( 350 кгс/см2); жұмыс температурасы -60°С; орта -азот-сутек қоспасы, аммиак, аргон, метан

Түтіктер саны –
255 дана; түтіктер диаметрі -30х4. 5 мм; көлемі -8,9 м3, түтіктер саны –
255 дана, беті -440 м2, көлемі -5,7 м3, диаметрі -1260 мм

35

Е-221

Азот-сутек қоспасының аммиак тоңазытқышы

Қорғаныс газын қайнаған аммиакпен салқындатуға арналған катушкасы бар көлденең цилиндрлік дәнекерлеу машинасы. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы - 1,96 МПа (20 кгс/см2); Жұмыс температурасы – (-10°С) ÷ (+10°С); жылу алмасу беті - 7,2м2; орта - сұйық, газ тәрізді аммиак.
Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы - 34,2 МПа(350 кгс/см2); жұмыс температурасы -(-10)°С ÷ (+40)°С; орта - азот-сутек қоспасы

Ұзындығы -2725 мм; ішкі диам.-1000 мм; қабырға қалыңдығы -14 мм; құбыраралық бөлік кеңістігінің сыйымдылығы -1,985 м3 құбыр бөлігі -0,366 м3

36

Е-250

Синтез агрегатының қоректік суын салқындатуға арналған жылу алмастырғыш

U-тәрізді құбырлары бар көлденең қаптама-құбырлы жылу алмастырғыш.
Жұмыс қысымы -4,79 МПа(49 кгс/см2)
жұмыс температурасы - 110°С
құбыр кеңістігіндегі орта - су
жұмыс қысымы -0,59 МПа (6 кгс/см2)
жұмыс температурасы -30÷70°С

 
Жылу алмасу беті –
71 м2
құбырлар саны –
146 дана
құбырлардың диаметрі -25 х 2,5 мм

37

С-301

Азот компрессоры

Түрі - 402 ГП 4/400 бұрыштық алты сатылы: сору қысымы -0,00039 МПа (0,004 кгс/см2) сору температурасы - 20°С; айдау қысымы -200 атм.
Өнімділігі 240 м3/сағ; электр қозғалтқышының қуаты -75 квт; салқындатқыш судың жалпы шығыны-3,8 м3 / сағ

Массасы - 2130 кг

38

Е-207

Ауамен салқындату аппараты

Е-203-тен Е-206-ға келетін циркуляциялық газды салқындатуға арналған. Жұмыс қысымы -34,2 МПа( 350 кгс/см2); жұмыс температурасы - 80°С; кіруде 80°С дейін, шығуда 65°С дейін, орта - циркуляциялық газ

Жылу алмасу беті -2550 м3

39

Е-251

Қыздырылатын азот жылытқышы

НТК қыздыруға және қалпына келтіруге берілетін қыздырылатын азотты қыздыруға арналған. Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы - 0,39 МПа (4 кгс/см2); жұмыс температурасы -300°С; орта - азот. Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы -3,83 МПа (39 кгс/см2); жұмыс температурасы -300°С; орта -қаныққан су буы

Жалпы ұзындығы - 7550 мм, ішкі диаметрі -800 мм, қабырға қалыңдығы -24 мм, құбыр диаметрі -25 х 2,5 мм, түтіктер саны -243 дана
құбыр кеңістігінің сыйымдылығы -3,5 м3, жылу алмасу беті -177 м2

40

Е-252

Қыздырылатын азот салқындатқышы

С-101 азот компрессорынан
келетін азотты салқындатуға арналған.
Құбыр кеңістігі: жұмыс қысымы - 0,59 Мпа (6 кгс/см2); жұмыс температурасы -60°С; орта -айналмалы су
Құбыраралық кеңістік: жұмыс қысымы - 0,98 МПа (10 кгс/см2); жұмыс температурасы -100°С; орта - азот

Жалпы ұзындығы -6905 мм, ішкі диаметрі -600 мм, қабырғаларының қалыңдығы -6 мм, түтіктердің диаметрі -25х2 ММ, түтіктер саны -244 дана. Құбыраралық кеңістіктің сыйымдылығы - 0,9 м3 жылу алмасу беті –
114 м2

      3.68-кесте. Аммиак өндірісінің сорғылары мен оларға электр қозғалтқыштарының сипаттамасы

Р/с
№

Сорғылардың атауы және олардың белгіленуі

Сорғылардың сипаттамасы

Сорғы электр қозғалтқыштарының сипаттамасы

Өнімділігі м3/сағ

Қысым

Айналымдар саны
мин.

Қуаттылығы, кВт

Ток күші (жұмыс), А

Кернеу, В

Шартты сору жұмысы, МПа (кгс/см2)

Айдау, МПа (кгс/см2)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Р-101
Қазандық су айналымының ортадан тепкіш сорғысы. Түрі 3х1В-6А-14-6

45

4
(50) дейін

5,28 (54)

2980

14

34,9

380

2

Р-102
Қоректік судың ортадан тепкіш сорғысы. Түрі ПЭ250-50

300

0,167 (1,7)

4,65 (47,5)

2980

463

57

6000

3

Р-103 Технологиялық конденсаттың ортадан тепкіш сорғысы Тип НК-65/35-125-2а НДК

33÷37

2,15÷2,45
(22÷25)

3,37÷3,8
(34,5÷38,7)

2980

40

77.5

380

4

Р-104 ЦН моноэтаноламин ерітіндісін сіңдіру және циркуляциялау Тип 3х-6К-1а

45÷55

Құйманың астында

0,43 (4,4)

2970

32

62

380

5

Р-105 Флегманың ортадан тепкіш сорғысы
Тип 2х-4К-1

5,5л/с

0,049
(0,5)

6,5 (0,64)

2940

13

26

380

6

Р-106 Қалпына келтірілген моноэтаноламин ерітіндісінің ортадан тепкіш сорғысы.
Тип НТ-560/335-300-1АХДК

350÷560

0,12
(1,2)

2,76÷3,44
(27,3÷35,2)

2950

800

89

6000

7

Р-107, Р-301 Моноэтаноламинді соруға арналған батырылатын сорғы

19,8

Құйманың астында

3,3
(30,8)

2960

5.5

11.0

380

8

Р-108 Ортадан тепкіш сілтілік сорғы.
Тип - А1.5 Х-44-1

8,6

Құйманың астында

0,3
(30,0)

2900

4,0

8,5

380

9

Р-109 Ортадан тепкіш конденсатты айдау сорғысы. Тип -3К-6А

40

Құйманың астында

0,41
(4,15)

2900

10

20

380

10

Р-150, Р-151 Фосфат ерітіндісінің плунжерлік сорғысы
Тип ДГ-32

0÷0,156
(0÷1,6)

Құйманың астында

2,45
(25)


3

7

380

11

Р-110
Ортадан тепкіш химиялық тазартылған суды айдау сорғысы
Тип ЭК-6А

40

Құйманың астында

0,41
(4,15)

2900

10

35

380

      3.69-кестеде аммиак өндіру кезінде шикізат пен энергия ресурстарын тұтынудың жобалық нормалары мен жоспарлы көрсеткіштері берілген.

      3.69-кесте. Аммиак өндіру кезіндегі шикізат пен энергия ресурстары шығысының нормалары

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

Жоба бойынша

Жылдар бойынша жоспарлы

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Технологияға табиғи газ

мың м3

0,909

1,300

1,250

1,280

1,100

1,100

1,100

1,100

2

Моноэтаноламин

кг

0,17

0,190

0,190

0,190

0,170

0,170

0,170

0,170

3

Ащы натр

кг

0,005

0,005

0,005

0,005





4

Тринатрий- фосфат

г

0,0002

0,0002

0,0002

0,0002





5

Белсендірілген көмір

г

0,0075

0,0075

0,0075

0,0075





6

Тұтынушыға бу

Гкал

0,900

0,60

0,55

0,55

0,670

0,670

0,670

0,670

7

Тұзсыздандырылған су

м3

3,88

4,400

4,200

4,200

4,000

4,000

4,000

4,000

8

Электр энергиясы

мың кВтч

691,4

1,060

1,010

1,040

0,850

0,850

0,850

0,850

9

Танк және үрлеу газдары

мың м3


0,200

0.200

0.200





10

Айналымдағы су

мың м3

0,277

0,530

0,530

0,530

0,530

0,530

0,530

0,530

11

Азотты үрлеу

мың м3


5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

      2015 – 2019 жылдары аммиак өндірісіндегі табиғи газды нақты тұтыну 3.40-суретте көрсетілген.



      3.40-сурет. Бір тонна аммиак өндіруге табиғи газды нақты тұтыну

      Азот қышқылын өндіруге байланысты технологиялық процестер

      Азот минералды тыңайтқыштар өндірісінде қазіргі уақытта азот қышқылы негізінен концентрациясы 40 %-дан 60 %-ға дейін қолданылады. Азот қышқылын өндіруге арналған шикізат-атмосфералық ауаның оттегімен NO азот оксидіне тотыққан аммиак. Судың едәуір мөлшерімен сұйылтылған азот қышқылы тасымалдауға жатпайды және минералды тыңайтқыштармен ортақ кәсіпорындарда өңдеуге арналған жартылай өнім болып табылады.

      Кез келген технологиямен азот қышқылын алу кезінде ілеспе су буы шығарылады, ол өз қажеттіліктері үшін қолданылады және кәсіпорынның басқа өндірістерінің тұтынуы үшін энергия ағыны ретінде беріледі. Артық буды электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болады.

      Азот қышқылы өндірісінде электр энергиясы, кәдеге жарату қазандықтары үшін қоректік су, су айналымы циклдерін қоректендіру және азот оксидтерін сіңіру үшін су, су буы, табиғи газ, агрегаттарды іске қосу және өз қажеттіліктері үшін АВС пайдаланылады.

      Азот қышқылының өндірісі платина қорытпасының катализатор торларында родий және басқа да құрамында платина қорытпасы бар аммиак газын ауа оттегімен тотықтыруға негізделген. Қолданылған қысымға байланысты тотығу процессінің температурасы 780 °С-910 °C дейін түрленеді. Негізгі реакция бойынша қысымға байланысты аммиак 91 %-дан 97 %-ға дейін NO-ға айналады.

      Нитрозды газ су буын өндіре отырып, кәдеге жаратушы қазандықта салқындатылады. Бу параметрлері: қысым 1,7–3,9 МПа; температура 250-440 °С (кәдеге жарататын қазандықтың конструкциясына байланысты бу қаныққан болуы немесе қызып кетуі мүмкін).

      Азот оксидтерін сумен абсорбциялау сатысына дейін азот қышқылын түзе отырып, нитрозды газ кәдеге жарату қазандықтарында, конденсатор тоңазытқыштарда және пайдаланылған газды жылытқыштарда 40-50 °C температура деңгейіне дейін салқындатылады. Салқындату кезінде NO нитрозды газдағы оттегімен және қосымша ауада NO2-ге дейін тотығады.

      Азот қышқылын өндірудің технологиялық процесі мынадай негізгі кезеңдерді қамтиды:

      аммиак-ауа қоспасын дайындау;

      екі сатылы катализатордағы байланыс аппаратындағы аммиактың тотығуы;

      нитрозды газдарды салқындату және жуу;

      нитрозды газдарды қысу;

      азот тотықтарының абсорбциясы;

      "қалдық" газдарды тазарту және олардың энергиясын қалпына келтіру;

      аммиактың тотығу реакциясының жылуын жою (қоректік суды дайындау және бу шығару);

      дайын өнімді сақтау және оны тұтынушыға беру;

      аммиактың булануы;

      жалпы зауыттық коллектордағы аммиак газының қысымын реттеу;

      қышқыл сарқынды суларды жинау және кәдеге жарату.

      Азот қышқылын өндіру процесінде "қалдық" газдарының энергиясын қалпына келтіру жүзеге асырылады. Реакторда тазартылған "қалдық" газдар, температурасы 230 ÷ 300 °С және 0,23 - 0,25 МПа (2,3 - 2,5 кг/см2) қысыммен турбокомпрессордың турбодетандеріне жіберіледі (қалып. 2/8). Турбодетандерде супер зарядтағыштың нитрозды газдарды сығуға жұмсаған энергиясының 45 %-на дейін қайтарылады. Турбодетандерден кейін температурасы 160 ÷ 200 °С болатын "қалдық" газдар атмосфераға биіктігі 100 метр құбыр арқылы шығарылады.

      Нитрозды газдардың жылуын кәдеге жарату кәдеге жаратушы қазандықтарда жүзеге асырылады, онда мынадай параметрлері бар бу өндіріледі: қысым 2,9 МПа (29 кгс/см2); температура 240 °С дейін. Қазандыққа кірердегі нитрозды газдардың температурасы 780 - 820 °С, шығу кезінде – 150 – 190 °C. Қазандықтың жалпы жылыту беті 366 м2 құрайды. Кәдеге жарату қазандықтарынан температурасы кемінде 160 °С нитрозды газдар аммиак-ауа қоспасының жылытқышына, содан кейін 45 ÷ 55 °С дейін салқындату жүретін екі жуу-тоңазытқышқа жіберіледі.

      Азот қышқылын өндіру үлкен электр энергиясын қажет етеді. Азот қышқылын өндіру процесінде турбоагрегаттар, турбокомпрессорлар, сорғылар, жылу алмастырғыш жабдықтар қолданылады. Кәдеге жарату қазандығын және салқындату жүйесінің жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін судың едәуір мөлшері қолданылады.

      3.70-кестеде азот қышқылы өндірісінің негізгі энергия тұтынатын жабдығы туралы деректер берілген.

      3.71-кестеде АК-72; АК-72М; УКЛ-7; 1 т HNO3 (100 %-дағы) 1/3,5 агрегаттары үшін шикізат, материалдар мен энергия ресурстарының шығыны туралы мәліметтер берілген.


      3.70-кесте. САК өндірісінің негізгі энергия тұтынатын технологиялық жабдығының сипаттамасы

Р/с
№

Технологиялық схема №, схема бойынша позициялар №

Жабдықтың атауы

Саны

Техникалық сипаттамасы

Жұмыста

Резервте

1

2

3

4

5

6

1

1/14

Құбыргазүрлегіш

8

-

Жүйеге аммиак-ауа қоспасын беруге арналған. Жұмыс жағдайындағы газ үрлегіштің өнімділігі 27500 м3 / сағ. қысымның ауытқуы 8 кПа (800 мм. ш. б.) газ үрлегіштің білігінің айналу жиілігі
2950 мин-1. Үш фазалы айнымалы токтың 50 герц, 380 в асинхронды электр қозғалтқышы, қысқа тұйықталған роторы бар, жарылыс қауіпсіз орындалған, қуаты 100 кВт, айналу жиілігі 2960 айн/мин.

2

2/1

Аммиак-ауа қоспасының жылытқышы

8

-

Аппарат кәдеге жарату қазандықтарынан шығатын нитрозды газдардың жылуы есебінен аммиак-ауа қоспасын қыздыруға арналған. Тік қабықты құбыр аппараты. Құбыр кеңістігі
-5 кПа дейінгі қысым(500 мм су.ст). Температура 20÷70°С. Орта -аммиак-ауа қоспасы. Құбыраралық кеңістік -2 кПа (200 мм дейін су) дейін сирету. Кіріс температурасы 150=190°C; шығу кезінде 110=115°С. Орта - нитрозды газдар. Диаметрі 1200 мм. биіктігі 4920 мм. Дт = 38 х 2. Түтіктердің ұзындығы - 2500 мм. қыздырудың жалпы беті 140 м2

3

2/3

УС-2,6 / 39 типті кәдеге жаратушы қазандық

16

-

Параметрлері бар бу шығаруға арналған: қысым 2,9 МПа
(29 кгс/см2); нитрозды газдардың жылуын пайдалану арқылы температура 240°C дейін. Қазандық 1-ші және
2-ші сатыдағы экономайзерлерден, буландырғыш пакеттен, бу қыздырғыштан, бөлу қондырғысынан тұрады. Қазандықтың кіру кезіндегі нитрозды газдардың температурасы 800°C, шығу кезінде -150-190°C. қазандықтың жалпы жылыту беті 366 м2 құрайды.

4

2/4

Газды тоңазытқыш-жуғыш

16

-

Аммоний тұздарынан нитрозды газдарды жууға және салқындатуға арналған. Онда салқындатқыш катушкалар орналасқан үш сүзгі табақшасы бар. Аппарат азот қышқылының конденсатымен суландырылады. Құбыр кеңістігі -0,4 МПа (4 атм) дейінгі қысым. Температура 20 ÷ 35°С. Құбыраралық кеңістік - нитрозды газдар,
5 кПа дейін сирету (500 мм су. - құжат). Температура 140÷40°С.
Тоңазытқыштың диаметрі 2800 мм., биіктігі 5440 мм., жылу алмасу беті 110 м2 түтіктердің диаметрі 32 х 2,5мм

5

2/7

Майлауға арналған сорғылар

16

-

Компрессорлардың май жүйесіне май беруге арналған. Өнімділігі 263 л/мин

6

2/34

Батырылма сорғы
2 ХII-6Е.

2

1

Азот қышқылы мен дренажды резервуарды буферлік резервуарға шығаруға арналған. Өнімділігі 10-20 м3 / сағ., арыны 0,3 - 0,2 МПа
(30-20 м. су)

7

2/8

Турбодетандерлі турбокомпрессор

8

-

Абсорбциядан кейін нитрозды газдарды сығуға және қалдық қысымды қалпына келтіруге арналған. Айдау қысымы 0,3 МПа (3,2 кгс/см2) дейін. Жұмыс жағдайындағы өнімділік 510 м3/мин. турбина алдындағы газдардың бастапқы температурасы 55°С дейін, қысым 7,5 кгс/м2 дейін (750 кПа). Турбодетандердегі жұмыс жағдайлары -2 кПа (200кгс/м2) турбодетандерден кейін 0,25 МПа (2.5 кгс/см2) дейінгі турбодетандер алдындағы "қалдық" газдардың қысымы, температура 160°С. Үш фазалы токтың а 3М 1600, 50 Гц, кернеуі 6000 В, қуаты 1600 кВт асинхронды электр қозғалтқышы, айналу жиілігі 2980 айн/мин

8

2/10

"Қалдық" газдарды жылытқыш

16

-

"Қалдық" газдарды жылыту үшін нитрозды газдардың жылуы қолданылады. Бұл құрылғының U-тәрізді түтіктері бар тік құбырлы екі жақты. Құбыр кеңістігінде - "қалдық газдары", қысымы 0,3 МПа дейін
(3 кгс/см2), температура 350°С. диаметрі қыздырғыш 1100 мм. биіктігі 4630 мм. беті жылу алмасу 200 м2 түтіктер 25 х 2 мм, 6980-5626 мм, 428 дана.

9

2/24

Азот қышқылы конденсатына арналған ортадан тепкіш сорғы Х 20/100-К-СД

3

2

Газды тоңазытқыш-жуғыштарды және абсорбциялық колонналарды суландыруға, азот қышқылының конденсатын беруге арналған. Сорғының өнімділігі 10 ÷ 20 м3/сағ. қысым 1 МПа дейін (10 кгс/ см2).

10

3/12

Жылдам тоңазытқыш

16

-

Айналмалы сумен жылу алмасу арқылы нитрозды газдарды салқындатуға арналған. Бұл тік қабық-құбырлы жылу алмастырғыш. Қысымы 0,3 МПа (3,1 кгс/см2) дейінгі және температурасы 130°с дейінгі нитрозды газдар құбыр кеңістігіне бағытталады, су абсорбциялық колоннадан құбыраралық кеңістікке түседі. Жылу алмасу беті 160 м2 Д = 800 мм., Н = 6760 ММ., түтіктер 38 х 2 мм., ұзындығы = 6000 мм

11

3/13

Абсорбциялық баған

8

-

Азот тотықтарын нитрозды газдардан су буының конденсатымен сіңіруге арналған. Бағанада 40 елек тәрелкесі бар, оның ішінде 27 тәрелке реакциялық жылуды кетіру үшін салқындатқыш катушкалармен жабдықталған. Қысым 0,3 МПа (3кгс / см2) дейін, кіріс температурасы 80 °С Д = 3000 мм., биіктігі =46400 ММ., катушкалардың салқындату беті 500 м2.

12

3/30

2,5 ЦСН-5.5 х 2 типті ХОВ сорғысы

4

3

Абсорбциялық бағанды суланыруға арналған. Өнімділігі 10-20 м3 / сағ, қысымы 1 МПа (100 м.су). Қуаты 14 кВт АО-63-2 электр қозғалтқышы, ротордың айналу жиілігі 2930 айн/мин.

13

3/30А

Конденсат тоңазытқышы

4

-

Сіңіргіш бағандарға беру кезінде ХОВ-ты салқындатуға арналған.

14

4/ I/1-3

Ортадан тепкіш сорғы

3

2

Деаэрационды қондырғыға және поз.30 тоңазытқышқа ХОВ-ты беруге арналған. Өнімділік 90 м3/сағ = 2800 мм

15

4/17

ДА-80 ауасыздандырғыш баған

2

-

Кәдеге жаратушы қазандарды қуаттандыруға түсетін ХОВ-ты ауасыздандыруға арналған. Суға арналған төрт жоғарғы штуцері бар табақ түрінде. Өнімділігі 75т/ч.Д = 1212 мм. Н = 2760 мм

16

4/18

Ауасыздандырғыш бак

2

-

Кәдеге жарату қазандықтарына берілетін ауасыздандырылған суға арналған. Жүмыс сыйымдылығы 27 м3. Д = 2600 мм. Н = 6484 мм

17

4/19

Қоректік су сорғысы
ПЭ-65-85

4

3

Кәдеге жарату қазандықтарына қоректік су беруге арналған. Қысым 8,5 МПа (85 м.су.).
Өнімділігі 65 м3/сағ., қуаты 320 кВт, 3000 айн/мин электр қозғалтқышы.

18

5/20

Ауасыздандырылған су жылытқышы

8

-

Қоректік суды 102-104°С-тан 130°С-қа дейін қыздыруға арналған.
2м2.Д = 600 мм. Н = 1275 мм

19

6/62

Х90/85-К-СД типті ортадан тепкіш сорғы

5

4

Тұтынушыларға сақтау орындарынан азот қышқылын беруге арналған. Өнімділігі 88 м3/с дейін, арыны 0,85 МПа (85м.су.ст.). 40(55) кВт қуатты АО электрқозғалтқыш, ротордың айналу жиілігі - 2920 об/мин

20

6/65а

Батырма сорғы
2 ХII-6Е

1

-

Дренажды резервуардан қышқыл қоймасына қышқыл шығаруға арналған.
Өнімділігі 10-20 м3/с. Арыны 0,3-0,2 МПа (30-20 м.ст.сұйық.). Біліктің айналу жиілігі 2900 мин-1.

21

4/21

Үздіксіз үрлеу сепараторы

4


Барабаннан келетін қазандық судан буды бөлуге арналған.
Д = 630 мм. Н = 3395 мм.

22

4/22

Бак-барботер

2

-

Су айналымы циклінің өздігінен ағатын желісіне тастамас бұрын қазандық суын салқындатуға арналған.
Д = 1200 мм. Н = 2000 мм. Көлемі = 2.8 м3

23

7/1

АО-1200 типті аммиак компрессоры

3

2

Бұл поршеньдердің өзара қарама-қарсы қозғалысы бар бір сатылы төрт цилиндрлі машина. Компрессорды айдау қысымы 1,5 МПа (15 кгс/см2) дейін. Суық компрессордың өнімділігі 4,8 ГДж (1200000 ккал/сағ). Қуаты 630 кВт асинхронды электр қозғалтқышы.

24

7/4А

АВЗ-Ж типті ауамен салқындату аппараты (ирек тәрізді жалюзді ауа аппараты)

6

-

6 жылу алмасу секцияларынан тұрады, секциялардың ішкі жылу алмасу беті 73 м2, сыртқы (қабыршықтануды ескере отырып) - 884 м2.
Аммиак буларын салқындату үшін қолданылатын ауа атмосферадан жылу алмасу бөлімдерінің түбіне орнатылған желдеткішпен қамтамасыз етіледі. Төрт желдеткіш, желдеткіш доңғалағының диаметрі 5000 мм, желдеткіштің жылдамдығы 250 айн/мин, электр қозғалтқышының қуаты 90 кВт. Құрылғының төменгі бөлігінде ауаны ылғалдандыру қондырғысы орнатылған. Бұл сақина тәрізді құбыр, диаметрі 57х3 мм, оған су бүрку үшін саңылаулар орнатылған. Жаз мезгілінде саптамалар арқылы су беріледі. Судың булануына байланысты құрылғы секциясында желдеткішпен айдалатын ауа температурасы төмендейді.

25

8/1

Ребойлер

1

-

Сұйық аммиакты буландыруға арналған. Аммиак газ конденсаторы ретінде пайдалануға болады. Құбыр бөлігінің жылу алмасу беті 30 м2 құрайды. Құбыраралық кеңістіктегі қысым 2 МПа (до 22 кгс/см2) дейін. Д = 2600 мм. Н = 8670 мм

26

3/Т-3

Сұйық аммиак буландырғышы

2

-

Сұйық аммиакты буландыруға арналған. Төрт секциялы, жылу алмасу беті 2,92 м2. Түтіктердің диаметрі 32 х 2,5 мм. Корпуста орта газ тәрізді және сұйық аммиак болып табылады. Қысым 0,45 МПа (4,5 кгс/см2). Кірердегі температурасы 10÷30°С. Құрылғыда орта ХОВ, қысым 0,3-0,4 МПа (3÷4 кгс/см2), кірісте температура 90 °С, шығарда 60°С. Д = 1000 мм. Н = 3930 мм. Сыйымдылығы = 2.5 м3

27

3/Т-5

Аммиак газын қыздырғыш

2

-

Газ тәріздес аммиакты 100=120°с дейін қыздыруға арналған. Жылу алмасу беті 6,5 м2, құбыр және құбыраралық кеңістіктегі қысым 1,6 МПа (16 кгс/см2). Д = 273 мм. Н = 3635


      3.71-кесте. АК-72; АК-72М; УКЛ-7, 1 т HNO3 1/3,5 (100 %) агрегаттарының шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығыны

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

АК-72

АК-72М

УКЛ-7

1/3,5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Аммиак

т

0,287

0,295

0,2865

0,292

0,300

0,306

0,286

0,293

2

Платина катализаторы (қайтарымсыз шығындар)

г

0,062

0,125

0,120

0,125

0,090

0,15

0,034

0,047

3

Палладталған АПК-2 катализаторы (палладийдің қайтарымсыз шығындары)

г

0,026

0,05







4

АМЦ алюмоцинкмед катализаторы

г



5,8

14





5

Алюмованад катализаторы

г





5

10

4,5

7

6

Неплатин катализаторы

г(литр)





(0,00018)


0,352

2,5

7

Электр энергиясы

кВт·ч

14,5

51

14,3

46

9

97

290

380

8

Табиғи газ, Q = 8000 ккал/ст. м3

нм3

83

87

36

82

68

115



9

Абсорбциялық бағандарды суландыруға арналған су буының конденсаты

т

0,340

0,370

0,34

0,35

0,15

2

0,67

1,2

10

Тұзсыздандырылған су

т

1,5

2,1

1,64

2,0

1,903

2,4

0,3

1,5

11

Айналымдағы су

м3

117

130

110

120

118,9

170

170

200

12

Су буы (шығару)

Гкал

1,0

1,09

0,974

1,244

1,0

1,54

0,05

0,1

      3.72-кестеде 100% азот қышқылының бір тоннасына шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлерінің шығыс нормалары берілген.

      3.72-кесте. Азот қышқылының 100% бір тоннасына шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары

Р/с
№

Жұмсалатын шикізат түрлері мен энергия ресурстарының атауы

Өлшем бірлігі

Нормалар

Жоба бойынша

Негізделген

1

2

3

4

5

1

Шикізат




1.1

Қышқыл алуға арналған аммиак

т

0,287

0,296

1.2

"Қалдық" газдарды тазалауға арналған аммиак

т

0,006

0,006

1.3

Ауа

т

3,993

4,118

2

Материалдар




2.5

Платиноидтар (қайтарымсыз шығындар)

г

0,049

0,046

2.6

АВК-10М, АОК-78-55 катализаторы

кг

0,0185

0,010

2.7

КН-2, КН-2П катализаторы

кг

0,010

0,0053

3

Энергия ресурстар




3.1

Газ тәрізді азот, 2-сұрып

м³


2,00

3.2

Айналымдағы су

мың м3

0,193

0,300

3.3

Электр энергиясы

мың кВтч

0,271

0,288

3.4

Тұзсыздандырылған дистиллят

м3


2,300

4

Бу беру (сыртқы желі)

Гкал

0,91

0,50

      Аммиак селитрасын өндіруге байланысты технологиялық процестер

      Аммиак селитрасы өндірісінің технологиялық схемалары мен аппараттық дизайны әр түрлі, әсіресе Ресейден кейін оның екінші ірі өндірушісі ЕО елдерінде. Барлық осы технологиялардың негізі бір негіз болып табылады, олар: аммоний нитратының ерітіндісін алу үшін азот қышқылын аммиакпен бейтараптандыру; бұл ерітіндіні балқыған күйіне шоғырландыру; түйіршіктерді 30 - 45 °C температураға дейін салқындату.

      Қазақстанда аммиак селитрасын өндіру мынадай төрт негізгі үдеріске негізделген: аммиак селитрасының ерітіндісін ала отырып, азот қышқылын газ тәрізді аммиакпен бейтараптандыру процесі; аммиак селитрасының ерітіндісімен балқыту күйіне дейін булау процесі; тұз балқымасынан түйіршіктер түрінде кристалдану процесі; түйіршіктерді салқындату процесі.

      Аммоний нитратының пайда болуы қайтымсыз және жылу шығарумен бірге жүреді. Химиялық реакция нәтижесінде бөлінетін жылу мөлшері азот қышқылының концентрациясына және қолданылатын реагенттердің (азот қышқылы, аммиак) температурасына байланысты.

      46 % концентрациясы бар азот қышқылын вакуум астындағы газ тәрізді аммиакпен бейтараптандырғанда 62-64% концентрациясы бар аммиак селитрасының ерітіндісі алынады. Аммиак селитрасы өндірісінде пайда болған шырын буының конденсаты және жылыту буының конденсаты ПСМУ өндірісінде қолданылады. Бейтараптандыру аздап қышқыл режимінде болғандықтан, шырын буы бар аммиактың жоғалуы азаяды. Аммиак селитрасын буландыру процесі буландыру аппараттарының қыздыру камераларында екі корпусты схема бойынша жүзеге асырылады. Аммиак селитрасының балқымасын түйіршіктеу барабан түріндегі түйіршіктегіштерде жүргізіледі.

      Аммиак селитрасын өндіру электр энергиясының үлкен шығындарын талап етеді. Аммиак селитрасын өндіру процесінде буландыру қондырғылары, түйіршіктегіштер, элеваторлар, сорғылар, жылу алмасу жабдығы іске қосылған. Судың едәуір көлемі пайдаланылады.

      3.73-кестеде аммиак селитрасы өндірісінің негізгі энергия тұтынатын жабдықтары туралы деректер берілген.

      3.74-кестеде 1 тонна аммиак селитрасына АС-72; АС-72М; АС-67; АС-60 агрегаттары үшін шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының шығыны туралы мәліметтер берілген.

      3.73-кесте. Аммиак селитрасы өндірісінің негізгі энергия тұтынатын технологиялық жабдығының сипаттамасы


Р/с
№

Схема бойынша позиция нөмірі

Жабдықтың атауы

Саны

Техникалық сипаттамасы

1

2

3

4

5

1

С-5

Реактор

1

Араластырғыш құрылғысы бар тік цилиндрлік аппарат. Азот қышқылының ерітіндісінде бруситті еріту арқылы магнезия қоспасын ерітуге арналған.
Жылуды бұру ирек типті салқындатқышпен жүзеге асырылады (диаметрі 2 м құбырдан 2 орам Ду50 12Х18Н10Т)

2

С-11/1,2

Жинақ

2

Тік цилиндрлік аппарат. Магний нитратының тазартылған ерітіндісін қабылдауға және сақтауға арналған. Бу катушкасымен жабдықталған.

3

С-17

ВентиляторЦ10-28 № 5

1

Магнезиалды қоспаны дайындау торабында шаң-газ бөлуді соруға арналған. Шығарылатын келте құбырдың бұрылу бұрышы-90 °. Өнімділігі – 6000 м3/с. Арыны – 750 кгс/м2. Қуаты – 45 кВт электр қозғалтқышының жетегі, айналу жиілігі - 2900 айн/мин.

4

С-6/1,2

3Х-9И типті сорғы

2

Көлденең ортадан тепкіш сорғы. Магний нитратының ерітіндісін реактордан тұндырғыштарға айдауға арналған. Өнімділігі – 45 м3/сағ. Арыны – 2,5кгс/см2 (25 м су ағ.). Электр қозғалтқышының қуаты – 22 кВт. Айналу жиілігі -1500 айн/мин.

5

С-8/1,2

АХ65-50-160 типті сорғы

2

Көлденең ортадан тепкіш сорғы. Магний нитратының ағартылған ерітіндісін тұндырғыштардан тазартылған ерітіндіні сақтау ыдысына айдауға арналған. Өнімділігі – 25 м3/ сағ. Арыны – 3,2 кгс/см2 (32 м су ағ.). Қуаты – 22 кВт. Айналу жиілігі – 1500 айн/мин.

6

С-14

АХ65-50-160 типті сорғы

2

Көлденең ортадан тепкіш сорғы. Реакторға шаң мен газ бөлінуін дымқыл тазалау торабының циркуляциялық ерітіндісін беруге арналған. Өнімділігі – 25 м3/ сағ. Арыны – 3,2 кгс/см2 (32 м су ағ.). Қуаты – 22 кВт. Айналу жиілігі – 1500 айн/мин.

7

С-21

НПВ 40-16К батырма сорғы

1

Батырма сорғы. Науадан төгінділерді соруға арналған. Өнімділігі – 28 м3/ сағ. Арыны – 1,6 кгс/см2(16 м су ағ.)

8

С-12/1,2

3Х-9И типті сорғы

2

Көлденең ортадан тепкіш сорғы. Магний нитратының ағартылған ерітіндісін тазартылған ерітіндіні сақтау ыдысынан азот қышқылын мөлшерлеу торабына айдауға арналған. Өнімділігі – 45 м3/ сағ. Арыны – 2,5 кгс/см2 (25 м су ағ.). Қуаты – 22 кВт. Айналу жиілігі – 1500 айн /мин.

9

С-12/3,4

Мөлшерлеу сорғы қондырғысы
УНД1500/25

1

Қондырғы магний нитратының ерітіндісін АМ-2,3 аммонизаторларына өтетін азот қышқылына мөлшерлеуге арналған. Бір гидравликаны беру -1500 л/сағ, айдау қысымы –
2,5 (25) МПа (кгс/см2). Электр қозғалтқышының қуаты –
4 кВт (АИМ100L4), Айналу жиілігі – 1500 айн /мин.

10

А-02/4,5,6,7,8

6ХФ типті айдау сорғылары

5

Ыдыстан өнеркәсіптік тұнбаларды сорып алады. Өнімділігі – 252 м3/сағ. Арыны -24 м су ағ. Электр қозғалтқышының қуаты –
55 кВт (4А250М6). Айналу жиілігі – 960 айн /мин

11

Н-1-3

4ХФ типті айдау сорғылары

3

Дозаланған азот қышқылын бейтараптандырғыштарға береді. Өнімділігі – 108 м3/с. Арыны -26 м су ағ. Электр қозғалтқышының қуаты –
22 кВт (4А180S4). Айналу жиілігі – 1450 айн/мин.

12

С-107

Сорғымен бейтараптандырғыш
28ПРЦ

1

Азот қышқылын газ тәріздес аммиакпен бейтараптандыру. Көлемі-80 м3. Жұмыс көлемі - 50 м3. Өнімділігі –
4400 м3/сағ. электр қозғалтқышының қуаты
200 кВт

13

С-111

Конденсатор

1

Нейтрализатордағы шырындық буды конденсаттау. Диаметрі –
1000 ММ. Қозғалыс саны - 4. Құбырлардың ұзындығы -5000 мм. Жылу алмасу ауданы -260 м2.

14

АМ-2,3

Жоғары жылдамдықты аммонизатор-буландырғыш (ЖАБ)

2

Азот қышқылын бейтараптандыруға арналған. Бұл ВНЦ-350 буландыру құрылғысы, оның жылу камерасы диаметрі 0,8 м көтергіш құбырға ауыстырылған. 28ПРЦ сорғының көмегімен ерітінді айналымы мәжбүрлі. Ерітінді бойынша ЖАБ өнімділігі -
70 м3 / сағ дейін, өнімділігі 28прц-4500 м3 / сағ. ағ). Электр қозғалтқышының қуаты -200 кВт (ДА304-400У10У3). Айналым саны-590 айн/мин.

15

АМ-14/3,4,5,6

6ХФ типті айдау сорғысы

4

6ХФ типті айдау сорғысы. Аммиакты ерітіндіні САИ-дан булау батареяларының аппараттарына айдауға арналған. Өнімділігі –
252 м3/сағ., қысым -24 м су. ағ., электр қозғалтқышының қуаты -55 кВт (4А250М6). Айналым саны-960 айн/мин.

16

АМ-27/2,3

Конденсатор

2

Шырын буын конденсациялауға арналған. Көлденең болат корпус-құбырлы жылу алмастырғыш. Жұмыс ортасы: құбыр кеңістігінде -теңіз суы; құбыраралық кеңістікте – шырын буы. Жылу алмасу беті - 350 м2.Судағы қозғалыс саны -2. Конденсатордың диаметрі-1,2 м, ұзындығы-
6 м. түтіктің өлшемі –
38х3 ММ, түтіктердің саны - 624 дана.

17

АМ-28/3,4

Вакуум-сорғы ВВН-050

2

Конденсаторлардан конденсацияланбаған газдарды соруға арналған. Максималды вакуум -95%. Өнімділігі -50 м3/мин. Электр қозғалтқышының қуаты –
200 кВт (А03-400s10). Айналым саны -590 айн/мин. Салқындатқыш судың шығыны -4,2 м3/сағ.

18

АМ-30/1,2

Х45/31 типті айдау сорғысы

2

КСП-ны айдауға арналған. Өнімділігі -45 м3/сағ. қысым -31 м су. рұқсат етілген кавитациялық қор - 5 м су., электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт (4А-180-У2). Айналым саны -2900 айн/ мин.

19

АМ-78/1,2

Х-90/33 типті айдау сорғысы

2

Техникалық суды бактан техникалық су жинағыштарға айдауға арналған.
Өнімділігі-90 м3/сағ. қысым-33 м су., рұқсат етілген кавитациялық қор - 6 м су., электр қозғалтқышының қуаты – 18 кВт (4А-13252). Айналым саны -2900 айн/ мин.

20

АМ-87/1,2

НПВ-2 типті айдау сорғысы

2

Дренажды суларды соруға арналған. Өнімділігі –
28,8 м3/с. Арыны -20 м су.ағ. Электр қозғалтқышының қуаты – 10 кВт (ВАО-52-4У). Айналым саны – 1500 айн/ мин.

21

А-21,А-19,А-12

Буландыру аппараты

6

Аммонизацияланған ерітінділерді 95% дейін тұзбен булауға арналған. Шығарылатын жылытатпа камерасы және осьтік пропеллер типті сорғысы бар тік аппарат 28ПрЦ. Сорғының өнімділігі 28 ПрЦ -4500 м3 / сағ. су, қысымы 4,5 м., электр қозғалтқышының қуаты –
200 кВт (ДА304-А12-42-10). Айналу саны -600 айн/мин., қыздыру камерасының жылу алмасу беті -350 м2. Ұзындығы-6 м., түтіктің диаметрі – 38х2 мм.

22

А-16/12-17
А-18/16,17

4ХФ типті айдау сорғысы

8

Балқуды бір булау аппаратынан екіншісіне айдауға және түйіршіктеу торабына беруге арналған. Өнімділігі-108 м3 / сағ. қысым -26 м су., электр қозғалтқышының қуаты –
22 кВт (4А180Ѕ4). Айналым саны-1500 айн/мин.

23

А-24/4

4ХФ типті айдау сорғысы

1

Қойыртпақты немесе жуу ерітіндісін булау аппараттарынан ыдыстарға айдауға арналған.
Өнімділігі-108 м3 / сағ. қысым -26 м су., электр қозғалтқышының қуаты –
22 кВт (4А180Ѕ4). Айналым саны -1500 айн/мин.

24

А-28/5,6,7,8

Вакуум-сорғы ВВН-50

4

Конденсацияланбаған газдарды соруға арналған. Максималды вакуум -95%. Өнімділігі – 50 м3/мин. Электр қозғалтқышының қуаты-125 кВт (А-112-10м). Айналым саны-600 айн/мин. салқындатқыш судың шығыны – 4,2 м3/с

25

А-27/6,7,8

Конденсатор

3

Сепаратордан келетін буландырғыштың шырын буын конденсациялауға арналған. Көлденең болат жылу алмастырғыш.
Жұмыс ортасы: құбыр кеңістігінде -теңіз суы; құбыраралық кеңістікте – шырын буы. Жылу алмасу беті -260 м2. Судағы қозғалыс саны -4. Конденсатордың диаметрі -1 м., ұзындығы –
5 м., түтіктің өлшемі – 25х2 мм.

26

А-37/7,8,9,9а

4ХФ типті айдау сорғысы

4

Палау түйіршіктегіштерге беруге арналған. Өнімділігі-108 м / сағ., қысым -26 м су., электр қозғалтқышының қуаты - 22 кВт (4А180Ѕ4). Айналым саны-1500 айн/мин.

27

А-1-5

4Х-9Е типті айдау сорғысы

5

КГП-ны сақ цехына айдауға арналған. Өнімділігі - 90 м3/сағ., қысым - 49 м су., электр қозғалтқышының қуаты-40 кВт (А02-81-2). Айналым саны -2900 айн/мин.

28

А-10/1,2,3

4К-6 типті айдау сорғысы

3

28ПрЦ сорғыларды тығыздамалау және сорғыларды бұрандалы тығыздауға КГП беруге арналған. Өнімділігі -95 м3/сағ., қысым-75-98 м су., электр қозғалтқышының қуаты -40 кВт (А02-81-2). Айналым саны-2900 айн/мин.

29

А-78/1,2

НПВ-2 типті айдау сорғысы

2

Жинағыштардан техникалық суды соруға арналған. Өнімділігі -28,8 м / сағ., электр қозғалтқышының қуаты - 18 кВт (4А-132-S4). Айналым саны-1440 айн/мин.

30

А-81/1,3,7

6Х-9И типті айдау сорғысы

3

Өз қажеттіліктеріне КСП коллекторлары бойынша жинақтардан КСП шығаруға арналған.
Өнімділігі-160 м3/сағ., қысым-29 м су., электр қозғалтқышының қуаты-55кВт (A-112-4m). Айналым саны-1500 айн/мин.

31

А-87/1-6

НПВ-2 типті айдау сорғысы
 

1

Дренажды суларды соруға арналған.
Өнімділігі -28,8 м3 / сағ., электр қозғалтқышының қуаты -7 кВт (4А-132-S4).

32

А-38/3,4

Барабан-гранулятор-кептіргіш (БГК)
 

2

Дайын өнімді түйіршіктеуге, кептіруге және жіктеуге арналған. Диаметрі -3,5 м, ұзындығы – 16 м., гранулятордың айналу саны – 4 айн/мин., электр қозғалтқышының қуаты –
160 кВт (А-114-6). Айналымдар саны – 1000 айн/мин., редуктор түрі -Ц2-630.

33

А-38/7,8

Барабан-гранулятор-кептіргіш-тоңатқыш (БГКТ)

2

Дайын өнімді түйіршіктеуге, кептіруге және жіктеуге арналған. Диаметрі -4,0 м, ұзындығы -22 м. гранулятордың айналу саны-4,0 айн/мин., электр қозғалтқышының қуаты –
250 кВт. Айналым саны –
1000 айн/ мин., редукторының түрі ЦГШ – 900.

34

А-38 /10,11

ЦС-70М май станциясы

1

Редуктор мойын тіректерін майлау үшін қолданылады. Бактың май сыйымдылығы –
м3. Май сорғылары: г-II-24А., өнімділігі 50л/мин. , қысым -25 кгс/см2. Электр қозғалтқышының қуаты –
2,2 кВт (ауа 904У3). Айналым саны -1450 айн/мин.

35

А-38/10,11

Кептіргіш-түйіршіктегіш-жіктеуіш (КТЖ)

2

Аммоний нитратының дайын өнімін түйіршіктеуге, кептіруге және жіктеуге арналған. Салқындатқыш ретінде жылытқыштардан аппараттарға кіретін бумен қыздырылған атмосфералық ауа қолданылады. Диаметрі -4,5 м. Ұзындығы - 17 м.,
4 айн/мин., электр қозғалтқышының қуаты –
250 кВт. Айналым саны -1000об / мин., редуктор қорабының түрі – 900.

36

А-50/ 5,7,13,16

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦБ-450

4

Аммиак селитрасын салқындатқыш барабанға беруге арналған.
Өнімділігі -60 т/сағ., Электр қозғалтқышының қуаты-
13 кВт(А02-61-4). Айналым саны-1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

37

А-50/9

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦБ-450

1

Аммиак селитрасының дайын өнімін беруге арналған.
Өнімділігі-60 т/сағ. Электр қозғалтқышының қуаты-
13 кВт, (А02-61-4). Айналым саны-1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі-650.

38

А-50/6,8,14,15

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦС-400

4

Аммиак селитрасы өнімін беруге арналған.
Өнімділігі 75 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты-
13 кВт (А02-61-4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

39

А-50/10

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦС-400

1

Аммиак селитрасы өнімін беруге арналған.
Өнімділігі 75 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты-
13 кВт (А02-61-4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

40

А-39/10,11

Салқындатқыш барабан

2

Аммиак селитрасын салқындатуға арналған.
Барабанның диаметрі -3,5 м.
Ұзындығы - 16 м., электр қозғалтқышының қуаты –
160 кВт(АО-114-6). Айналым саны-1000айн / мин., редуктор қорабының түрі - 2-630.

41

А-41/3,4
10,11

Балға уатқышы

4

Аммиак селитрасын ұсақтауға және оны түйіршіктегіштердің басына беруге арналған. Ұнтақтағыштың өнімділігі –
20 т/сағ. , Ротордың диаметрі -800 мм., ротордың ұзындығы – 600 мм. Электр қозғалтқышының қуаты –
55 кВт(4А-250-М6). Айналым саны -1000айн/мин.

42

А-41/7,8

Балға уатқышы

2

Аммиак селитрасын ұсақтауға және оны түйіршіктегіштердің басына беруге арналған. Ұнтақтағыштың өнімділігі –
20 т/сағ. , Ротордың диаметрі -800 мм., ротордың ұзындығы – 600 мм. Электр қозғалтқышының қуаты –
55 кВт(4А-250-М6). Айналым саны -1000айн/мин.

43

А-41/7а,8а

Балға уатқышы

2

Аммиак селитрасын ұсақтауға және оны түйіршіктегіштердің басына беруге арналған. Ұнтақтағыштың өнімділігі –
20 т/сағ. , Ротордың диаметрі -800 мм., ротордың ұзындығы – 600 мм. Электр қозғалтқышының қуаты –
55 кВт(4А-250-М6). Айналым саны -1000айн/мин.

44

А-43А

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦС-400

1

Аммиак селитрасы өнімін беруге арналған.
Өнімділігі 75 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты –
15 кВт (А02-61-4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

45

А-43/5

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦБ-450

6

Аммиак селитрасының дайын өнімін беруге арналған.
Өнімділігі -60 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты –
13 кВт (А02-61-4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

46

А-43/3,4,10

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦБ-450

3

Аммиак селитрасының дайын өнімін беруге арналған.
Өнімділігі -60 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты –
13 кВт (А02-61-4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

47

А-43/11

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦС-400

1

Өнімді элеваторға беруге арналған. Өнімділігі 75 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты – 13 кВт(4А160-S4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

48

А-43/7,8

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦБ-450
 

2

Аммиак селитрасының дайын өнімін беруге арналған.
Өнімділігі -60 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты –
13 кВт (4А160-S4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі -650.

49

А-39А

Майлаушы барабан

1

Антипроцессорды қолдануға арналған. Барабанның диаметрі -1,6 м, ұзындығы – 8,3 м.электр қозғалтқышының қуаты – 7,5 кВт. Айналым саны -1000 айн/мин., редуктор түрі ЦТГД 315У2.

50

А-83/3,4, 10,11

Орам уатқыш

4

Жіктеуіштен келетін 4-6 мм АС фракциясын ұсақтауға арналған. Материалды ұсақтау принципі бойынша жұмыс істейтін машиналарға қатысты. Өнімділігі –
30 т / сағ. Біліктің диаметрі -800 мм., біліктің ұзындығы -1000 мм., біліктер арасындағы саңылаудың ені - 2,5-3,0 мм., біліктің айналу саны –
200 айн/мин., электр қозғалтқышының қуаты –
55 кВт (А02-61-4). Айналым саны -980 айн/мин., редуктор түрі РМ-650.

51

А-106/1,2

Шынжырлы шөмішті элеватор ЦС-400

2

Өнімді жіктеуіштерден немесе дайын өнімді салқындату торабынан тасымалдағышқа беруге арналған.
Өнімділігі 75 т / сағ., электр қозғалтқышының қуаты –
13 кВт(4А160-S4). Айналым саны -1450 айн/мин., редуктор қорабының түрі-650.

52

А-39/3-5

Салқындатқыш барабан

3

Аммиак селитрасын салқындатуға арналған. Барабанның диаметрі -3,2 м., ұзындығы – 16 м., барабан айналымының саны -4 айн/мин., салқындатылған өнімнің өнімділігі – 45 т/сағ., электр қозғалтқышының қуаты – 72 кВт
(АО-103-12-8-6-4)., Айналымдар саны -1000 айн/мин., редуктор түрі Ц2-630.

53

А-39/10,11

Салқындатқыш барабан

2

Аммиак селитрасын салқындатуға арналған. Барабанның диаметрі – 3,5 м., ұзындығы – 16 м., барабан айналымының саны -4 айн/мин., салқындатылған өнімнің өнімділігі – 45 т/сағ, электр қозғалтқышының қуаты – 160 кВт
(АО-114-6). Айналымдар саны -1000 айн/мин, редуктор түрі Ц2-630.

54

А-46/1,2

Діріл конвейер

2

Аммиак селитрасын тұмшалап тасымалдауға арналған.
Өнімділігі -120 т / сағ., конвейердің ұзындығы – 36 м., электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт (402-76-6). Айналым саны -1000 айн/мин.

55

А-102

Таспалы транспортер

1

Дайын өнімді беруге арналған

56

А-53/3,4,7,8,10,11

Калориферлік қондырғы

6

Кептіру агентін алу үшін қыздыру буымен жылытылатын қорапқа желдеткіш жеткізетін ауаны жылытуға арналған.
Ауа бойынша өнімділік -100 мың нм3/сағ.,
Ауа температурасы – 150 °С дейін, жылыту буы Ру=1,3 МПа, t=300°С, жылу алмасу беті -185,7 м2.

57

А-82/3,4,7,8

Желдеткіш Ц4-70№16

4

Калориферлік қондырғыларына ауа жеткізуге арналған.
Өнімділік -100000 нм3/сағ. қысым -103 Па (100 мм су ағ.). Электр қозғалтқышының қуаты -55 кВт (4А-250-М6). Айналым саны -1000 айн/мин.

58

А-82/10,11

Желдеткіш ВНСН-16

2

Өнімділік - 70000 нм3/сағ. қысым -103 Па (100 мм су ағ). Электр қозғалтқышының қуаты -30 кВт (АО2-180-М4). Айналым саны -1500 айн/мин.

59

А-55/3,6,7,10, 11

Желдеткіш ВМ-18А

5

Пайдаланылған газдарды түйіршіктегіштен соруға және газ тазартуға арналған. Өнімділік -108000 нм3/сағ. Қысым -10650 Па (1065 мм су.ағ). Электр қозғалтқышының қуаты-500 кВт.Электр қозғалтқышының түрі-ДАЗО-55-4.Айналу саны-1500 айн/мин. кернеу-6000 в.

60

А-58/3,4, 5, 10, 11

Желдеткіш ВГД-15,5У

5

Шаңы бар салқындатқыш ауаны соруға және турбулентті жуғышқа беруге арналған.
Өнімділігі -80000 нм3/сағ., қысым -5000 - 5350 Па (500-535 мм су ағ.). Электр қозғалтқышының түрі -A12-35-6., Электр қозғалтқышының қуаты -250 кВт. Айналу саны -1000 айн/мин., кернеу - 6000 В.

61

А-55/3,4

Желдеткіш ВГД-15,5У

1

Пайдаланылған газдарды түйіршіктегіштен соруға және газ тазартуға арналған. Өнімділігі - 80000 нм3/сағ., Қысым -5000 - 5350 Па (500-535 мм су ағ.). Электр қозғалтқышының түрі -A12-35-6., Электр қозғалтқышының қуаты -250 кВт. Айналым саны-1000 айн/мин., кернеу – 6000 В.

62

А-61/1-3,8-11

6ХФ типті айдау сорғылары

7

Турбулентті жуғыштарды суландыруға арналған ыдыстан ерітіндіні беруге арналған.
Өнімділігі -252 м3/сағ., Қысым -24 м су., электр қозғалтқышының қуаты - 55 кВт. Электр қозғалтқышының түрі -4А-250-М6. Айналым саны -960 айн/мин.

63

А-61/4

6ХФ типті айдау сорғылары

1

Жуу және жер асты суларын соруға арналған. Өнімділігі-252 м3/сағ., қысым - 24 м су., электр қозғалтқышының қуаты - 55 кВт. Электр қозғалтқышының түрі -4А-250-М6. Айналым саны -960 айн/мин.

64

А-61/6,7

Х200-150-500К типті айдау сорғылары

2

Турбулентті жуғыштарды суландыруға арналған ыдыстан ерітіндіні беруге арналған.
Өнімділігі -315 м3/сағ., қысым - 60 м су, электр қозғалтқышының қуаты - 132 кВт. Электр қозғалтқышының түрі -4А-250-М6. Айналым саны -1500 айн/мин.

65

А-03/1,2,4,5,6

Буферлі ыдыс

5

Газдарды аммиак селитрасының тозаңынан тазалағаннан кейін циклондардан концентрацияланған ерітіндіні жинауға арналған. Контейнерде пропеллер түріндегі араластырғыш бар. Сыйымдылықтың диаметрі -4 м, көлемі -63 м3. Араластырғыштың диаметрі -1,2 м, электр қозғалтқышының қуаты – 22 кВт. Электр қозғалтқышының түрі – 4А-200-16. Айналым саны-1000 айн/мин.

66

ЛТ №2

Таспалы транспортер

1

Дайын өнімді шөмішті элеватордан №4 транспортерге тасымалдауға арналған.
Өнімділігі -180 т/сағ.,
Таспаның ені -1000 мм., электр қозғалтқышының түрі - 4 А-200-16. Электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт. Айналым саны -1000 айн/мин., редуктор түрі -РМ-650.

67

ЛТ№5

Таспалы транспортер

1

Дайын өнімді "үйіп" қоймасынан элеваторларға дейін тасымалдауға арналған.
Өнімділігі -200 т/сағ.,
Таспаның ені -1000 мм. электр қозғалтқышының түрі – 4А-200-16. Электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт. Айналым саны-1000 айн/мин., редуктор түрі -РМ-650.

68

ЛТ№1,2

Таспалы транспортер

2

Дайын өнімді № 3,4 транспортерге тасымалдауға арналған. Таспаның ені -1000 мм., электр қозғалтқышының түрі -4А-200-16. Электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт. Айналым саны -1000 айн/мин., редуктор түрі -РМ-650.

69

ЛТ№3,4

Таспалы транспортер

2

Дайын өнімді №1,2 транспортерден және элеваторлардан № 3,4 бункерлерге дейін тасымалдауға арналған. Таспаның ені -1000 мм., электр қозғалтқышының түрі – 4А-200-М-6у3. Электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт. Айналым саны -1000 айн/мин., редуктор түрі -РМ-650.

70

Поз.№14,15

Элеватор №14,15

2

Дайын өнімді №5 транспортерден №3,4 транспортерлерге беруге арналған.
Өнімділігі -100 т/сағ., Электр қозғалтқышының түрі – 4А-180м-6у3., Қуаты - 18,5 кВт. Айналым саны -970 айн/мин. редуктор түрі -РМ-650.

71

ЛТ№4А

Таспалы транспортер

1

Дайын өнімді №4 бункерден "Вселуг" қондырғысына дейін тасымалдауға арналған. Өнімділігі -200 т/сағ., Таспаның ені -600 мм., электр қозғалтқышының түрі -4А-200-М-6у3. Электр қозғалтқышының қуаты -22 кВт. Айналым саны-970 айн/мин., редуктор түрі-РМ-650.



      3.74-кесте. Бір тонна аммиак селитрасына АС-72; АС-72М; АС-67; АС-60 агрегаттарының шикізат, материалдар және энергия ресурстары шығыны

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

АС-72

АС-72М

АС-67

АС-60

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Азот қышқылы

т, мнг HNO3

0,786

0,79

0,786

0,795

0,787

0,788

0,788

0,831

2

Аммиак

т, 100 % NH3

0,211

0,216

0,213

0,215

0,213

0,214

0,211

0,224

3

Магнезия қоспасы

кг, MgO-ға қайта есептегенде

3,4

5,1

3,0

4,5

4

5


5,1

4

Су буы

Гкал

0,18

0,31

0,19

0,21

0,214

0,34

0,3

0,39

5

Электр энергия

кВтсағ

13

36

14,0

22

21

30,4

18,5

22

6

Химиялық тазартылған су

т

0,1

0,2

0,1

0,12





7

Айналымдағы су

м3

0,05

0,2

0,05

0,2

0,01

0,012

46,95

50


      3.75-кестеде аммиак селитрасының бір тоннасына шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары көрсетілген.

      3.75-кесте. Аммиак селитрасының (Nжалпы – 34,4 %) бір тоннасын шығаруға шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының негізгі түрлері шығысының нормалары

Р/с
№

Шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының атауы

Өлшем бірлігі

Жоба бойынша

Бекітілген нормалар

2018

2019

1

2

3

4

5

6


Шикізат және материалдар





1

Газ тәрізді аммиак (100 % NН3)

кг

230

270

270

2

Азот қышқылы (100 % HNO3)

кг

790

895

895

3

Брусит

кг

5

6,5

6,5

4

Антиқадағалаушы

кг


0,5

0,5


Энергия ресурстары





5

Электр энергиясы

кВтсағ

200

130

130

6

Бу

Гкал

0,88

0,800

0,800

7

Теңіз суы

м3

0,170

0,170

0,170

8

Сығылған ауа

нм3

150

320

320

9

Техникалық су

м3

0,200

0,200

0,200

      Энергия ресурстары мен суды тұтынудың барлық тізбегін талдау аммиак, азот қышқылы және аммиак селитрасын өндіру энергия және ресурстарды қажет ететіндігін көрсетеді. Аммиак, азот қышқылы және аммиак селитрасы өндірісінің көрсеткіштері және 2015 – 2019 жылдары энергия ресурстарын тұтыну 3.76-кестеде келтірілген.

      3.76-кесте. Аммиак, азот қышқылы және аммиак селитрасы өндірісінің көрсеткіштері және 2015 – 2019 жылдардағы энергия ресурстарын тұтыну

Р/с №

Энергия тасымалдаушының атауы

Өлшем бірлігі

Алдыңғы кезең

2015

2016

2017

2018

2019

1

Аммиак

тонна / жыл

169 964

187 383

196 923

190 583

175 008

2

Қуатсыз азот қышқылы

тонна / жыл

261 679

287 222

302 872

294 955

284 303

3

Аммиак селитрасы

тонна / жыл

285 882

321 805

337 442

330 874

323 078

4

ГПЭС-те өндірілетін электр энергиясы

мың кВтсағ

0,0

0,0

86749

282891

274795

5

Сатып алынатын электр энергиясы

мың кВтсағ

327672

339061

286504

91383

69961

6

Электр энергиясы барлығы

мың кВтсағ

327672

339061

373253

374274

344756

шартты отын тоннасы

40 304

41 704

45 910

46 036

42 405

7

Өз көздерінен тұтынылмайтын табиғи газ

мың текше м.

79291

0

0

0

0

8

Өз көздерінен тұтынылатын табиғи газ

мың текше м.

123908

206945

241746

283828

257066

9

Табиғи газ, барлығы, оның ішінде
 

мың текше м.

203199

206945

241746

283828

257066

технологияға
 

мың текше м.

203199

206945

221486

217218

191839

ГПЭС-те

мың текше м.

0

0

20260

66610

65227

10

Табиғи газ, барлығы

шартты отын тоннасы

237743

242126

259139

254145

224452

11

Жылу энергиясы

Гкал

34083

27568

25073

21083

23674

шартты отын тоннасы

4873,87

3942,22

3585,44

3014,87

3385,38

12

Су, өндірістік және тұрмыстық қажеттіліктерге

мың м3

141 477,85

180 009,34

182 911,68

193 364,44

194 160,82

13

ТЭР тұтыну жиыны
 

шартты отын тоннасы

282 920,40

287 772,36

308 634,18

303 195,63

270 242,00

      3.5. Каустикалық сода және хлор өндірісі

      Натрий хлоридінің концентрацияланған ерітіндісі электролизге ұшыраған кезде хлор мен натрий гидроксиді түзіледі, бірақ олар натрий гипохлоритін – ағартатын зат қалыптастыру үшін бір-бірімен әрекеттеседі. Бұл өнім, өз кезегінде, әсіресе жоғары температурада қышқыл ерітінділерде, электролиз камерасында натрий перхлоратына дейін тотығады. Осы жағымсыз реакцияларды болдырмау үшін электролиз хлорын натрий гидроксидінен кеңістікте бөлу керек.

      "Каустик" АҚ-да хлор-сілті өнімдерін өндіру мембраналық технология бойынша жүргізіледі.

      Мембраналық әдіс ең перспективалы болып саналады. Ол катод пен анодты тек натрий иондарын өткізетін мембранамен бөлуге негіз болған. Әдістің артықшылығы – диафрагма әдісімен салыстырғанда, өндіріс процесінің едәуір қарапайымдылығы. Сондай-ақ, бұл әдіс – сынап әдісімен салыстырғанда 25 % және диафрагма әдісімен 15 % энергия шығынын айтарлықтай төмендетеді. Мембраналық әдіс жоғарыда тізбектелгендерден аса экологиялық болып табылады. Мембраналық электролиз ең таза каустик алуды қамтамасыз етеді.

      Бұл әдіс мембрананың кейбір қосылыстарды өткізіп, басқаларын ұстап тұру қасиетіне негізделген. Мембраналық технология бойынша электрохимиялық әдіспен каустикалық сода мен хлор өндірісі 3.41-суретте схемалық түрде көрсетілген.

      Процесс аппараттық конструкцияның қарапайымдылығымен ерекшеленеді, оны автоматтандыру оңай, іс жүзінде ағынды сулар мен газ тәрізді шығарындылар жоқ.




      3.41-сурет. Каустикалық сода мен хлорды мембраналық технология бойынша электрхимиялық әдістермен өндіру [4]

      Жалпы электролиз ваннасында болатын реакцияларды былайша сипаттауға болады.

      Анод:

      2Cl- → Cl2 + 2e-                              (3.92)

      2H2O → 4H+ + O2 + 4e-                              (3.93)

      6ClO3- + 3H2O → 2Cl3- + 4Cl- + 1.5O2 + 6H+ + 6e-            (3.94)

      катод:

      2H2O + 2e -→ H2↑ + 2OH-                        (3.95)

      ClO3-+ 3H2O + 6e- → 6OH- + Cl-                  (3.96)

      Нәтижесінде:

      2NaCl + 2H2O ± 2e- → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑            (3.97)

      Ықшамдалған түрде натрий хлоридінің натрий катионына және хлор анионына ыдырау схемасы 3.42-суретте көрсетілген.




      3.42-сурет. Натрий хлоридінің натрий катионына және электролизердегі хлор анионына ыдырау схемасы




      3.43-сурет. Хлор мен каустикалық сода алудың мембраналық тәсілі жөніндегі электролизер



      3.44-сурет. Uhde мембраналық электролизерінің бірлік элементі [79]

      Жалғыз элемент функциясының сипаттамасы. Сыртқы түтік арқылы ультра таза тұзды су анод камерасына түседі және ішкі қоректік түтік арқылы камераның бүкіл еніне таратылады. Шығару тілімшесінің арқасында газды көтеру күші күшті ішкі тұзды айналымын жасау үшін және оның тығыздығы мен температурасы біркелкі болған кезде бүкіл камерада оңтайлы таралуын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Таусылған тұзды су мен хлор камерадан шығару құбыры арқылы шығарылады. Катод камерасында сонымен қатар қоректік түтік бар, бұл жағдайда каустикті тарату үшін және өнімді шығару үшін шығатын түтік - сутегі мен каустик (32 %). Катод камерасында еңіс тілімше жоқ, өйткені катод камерасының кірісі мен шығысындағы каустик концентрациясының айырмашылығы аз, ал сутегі мен каустик тұзды суға және хлорға қарағанда оңай бөлінеді. Анодтық және катодтық камералардың жоғарғы бөлігінде сәл трапеция тәрізді анодтық және катодтық каналдар орналасқан [79].

      3.5.1. Каустикалық сода және хлор өндірісі

      Хлор мен каустикалық соданы мембраналық электролиз әдісімен өндіру қондырғысы жұмысының технологиялық сызбасы келесі сатылардан тұрады:

      тұзды жуу;

      тұзды суды қанықтыру және өңдеу;

      тұзды суды тазарту және шламды өңдеу;

      тұзды суды сүзу;

      тұзды суды ион алмастырып тазарту және таза тұзды сумен қоректендіру;

      электролиз;

      тұзды суды хлорсыздандыру және хлораттардың ыдырауы;

      күкірт қышқылын қалпына келтіруді қоса алғанда, хлорды өңдеу (хлорды салқындату және кептіру) (күкірт қышқылын өңдеу, сақтау және құю);

      хлорды сығымдау;

      хлорды сұйылту;

      натрий гипохлоритін алу үшін құрамында хлор бар шығарындыларды бейтараптандыру;

      тұз қышқылын, ингибирленген тұз қышқылын өндіру;

      каустикалық сода алу арқылы алынған сілті ерітіндісін (католит) өңдеу;

      сутекті өңдеу (салқындату) ;

      шламды сүзу;

      ағынды суларды бейтараптандыру.

      Қондырғыда алынатын күйдіргіш натрий ерітіндісі, газ тәріздес хлор және сутегі сұйық хлорды, сілтінің концентрацияланған ерітіндісін (50 %), қатты қабыршықтанған сілтіні (каустик), натрий гипохлоритінің және тұз қышқылының тауарлық ерітіндісін алу үшін одан әрі пайдаланылады.

      Хлор мен каустикалық соданы мембраналық әдіспен өндіру тұзды түсіру және сақтау алаңын; тұзды сақтау және жуу учаскесін; тұзды қанықтыру және ағарту учаскелерін; сілтіні концентрациясы және тұз қышқылын алу учаскесін; тұз қышқылының қоймасын; темір жол цистерналарына гипохлорит пен тұз қышқылын құю станциясын; темір жол цистерналарына сілтіні құю және темір жол цистерналарынан күкірт қышқылын құю станциясын; теміржол цистерналарын сұйық хлормен толтыру учаскесін; реагенттер мен қабыршықтанған каустикті сақтау учаскесін; сұйық хлорды ұсақ тұз қышқылын тежеу учаскесі.

      3.77-кесте. Электролизердің өнімділігі, қызмет ету мерзімі және өнім сапасы [79]

Р/с
№

Жұмыс сипаттамалары

Өнімнің сапасы

1

2

3

1

Ток тығыздығы

7 кА/м2 дейін

Каустик ерітіндісі

Натрий гидроксиді

Натрий гидроксиді

3

Ұяшық ішіндегі температура

88-90°С

Натрий хлориді

Натрий хлориді

Газ тәрізді хлор

5

Элементтің белсенді ауданы

2,72 м2

Хлор

> 98% (об.)

Оттегі

0,1-1,5% (об.)

Сутегі

< 0,05% (об.)

      Каустикалық сода мен хлор, натрий гипохлоритін өндірудің технологиялық процестерінің сипаттамасы

      Тұзды жуу, тұзды суды қанықтыру және тазарту

      Шикі тұз кәсіпорынға т.ж. жартылай вагондарда немесе автокөлікпен жеткізіледі, мұнда рельс жанындағы қоймада түсіру алаңына түсіріледі. Бұдан әрі шикі тұз қоймадан тиегіштің көмегімен қоректендіретін тұз бункеріне беріледі. Қоректендіруші бункерден шикі тұз діріл қоректендіргішімен бұрандалы конвейерге түсіріледі және ірі бөлшектерді бөлу үшін елек – сұрыптау машинасының торына беріледі. Бұрандалы конвейермен сүзілген тұз ұсақтағышқа ұсақтау үшін беріледі. Ұсатқыштың Конструкцияы қажетті мөлшердегі тұз кристалдарының жоғары шығысымен ұнтақтау дәрежесін бақылауға мүмкіндік береді.

      Ұсатқыштан тұз бұрандалы конвейермен жуу машинасына (жуу аппаратына) беріледі, онда қоспалардың ұсақ қосындылары төменнен жоғары қарай ағыспен берілетін тұздың көмегімен тұздан бөлінеді. Тұзды беру шикі тұздың сапасына сәйкес бақыланады. Тұз кристалдары төмен түсіп, жуғыш машинада айналатын тұздықпен жуылады. Бұл жағдайда тұз кристалдарының бетінен еритін қоспалар тұзды суға айналады.

      Бірінші жуу машинасынан тұз суспензиясы екінші жуу машинасына (жуу аппаратына) беріледі, онда қоспалар деканттау арқылы тұздан бөлінеді. Тұз суспензиясындағы қоспалар одан таза тұзды ағынмен жойылады. Тазартылған тұз жуғыш машинаның жоғарғы жағында шоғырланған, ол жерден бұрандалы конвейерге беріледі. Қоспалары бар тұзды су жіктеуіште – флокулянт ерітіндісі берілетін бөлу багында жарықтандырылады.

      Тазартылған тұз бен тұзды су центрифугада бөлінеді. Тұзды су шұңқырға құйылады. Тазартылған тұз жуылған тұз қоймасына бұрандалы және таспалы конвейермен беріледі. Тұзды шайған кезде тұздың қозғалысымен кері бағытта айналады. Тұндырғыш шұңқырдан тазартылған тұзды су сорғымен жуу машинасына жіберіледі, онда ол тұздан қоспалар алады. Жуу машинасынан тұзды су тұз суспензиясының жіктеуішіне түседі, онда ол тұздан қоспалардың ұсақ бөлшектерін жуады.

      Жуылған тұз қоймасынан тұз тиегішпен тұзды судың сатураторы-шұңқырына беріледі, онда тұзды еріту үшін хлорсыздандырылған таусылған тұзды су мен су беріледі.

      Сатуратор-шұңқырынан қаныққан шикі тұздық шикі тұзды су буферлік шұңқырға, содан кейін шикі тұзды су сорғымен сорылатын қабылдау шұңқырына құйылады.

      Құрамында NaCl 300 – 315 г/л қаныққан тұзды су сульфатты шығару реакторына тұзды ерітіндіден түседі, онда ол тұзды ерітіндіден алынған BaSO4 және CaCO3 қосылыстары түрінде сульфат пен кальций иондарын кетіру үшін BaCl2/Na2CO3 ерітінділерімен араласады. Осы реактордан тұзды су екінші реакторға түседі, оған NaOH ерітіндісі қосылады. Бұл жағдайда тұнбаға түсетін магний гидроксиді кешені түрінде көрінетін магний иондары тұзды судан шығарылады.

      Алдын ала химиялық тазартудан өткен тұзды су тазартқышқа түседі. Технологиялық суда BaCl2 және Na2CO3 ерітінділерін дайындау мерзімді режимде жүргізіледі. Су мен BaCl2 және Na2CO3 кристалдары барий хлоридінің сыйымдылығына және араластырғыштармен жабдықталған натрий карбонатының сыйымдылығына жүктеледі.

      Тұзды суды тазарту және шламды өңдеу

      Шикі тұзды суд екінші тұзды су реакторынан тұзды су тазартқышына өздігінен түседі. Бұл ретте флокулянтты еріту ыдысынан флокулянт сорғысы беретін тұзды су флокулянты қосылады. Флокулянт ерітіндісін дайындау мерзімді режимде, кезектесіп екі сыйымдылықтың бірінде жүргізіледі. Флокулянт ағартқыштағы қатты заттар мен гельдердің тұндырылуын қамтамасыз етеді. Тазартылған тұзды су сүзу жүйесіне тұзды беру үшін қолданыстағы резервуарға түседі.

      Ағартқыштың түбіне тұнған шлам шламның диафрагмалық сорғысымен шламның сыйымдылығына сорылады, онда тұзды реакторлардан шлам жиналады. Ыдыстың ішіндегісі қатты заттарды тоқтатылған күйде ұстау үшін араластырғышпен араластырылады. Содан кейін шлам сүзгі прессіне шламның қоректік сорғысымен беріледі. Сүзу кезінде қалпына келтірілген тұзды су сүзгі контейнеріне жиналады, содан кейін сорғымен реттелетін өнімділігі бар сүзінді реакторларға қайтарылады.

      Сүзу қысымы максимумға жеткенде, сүзу циклы аяқталады және шлам (су мөлшері 38,0 %) белдік конвейерімен сүзгі прессінің астында орналасқан контейнерге түсіріледі. Сүзгілеу қондырғысында орнату жұмысын автоматтандыруға арналған және сүзгіні жабу-ашу және жуу операциялары кезінде оператордың жұмысын жеңілдететін өзінің бағдарламаланатын бақылауышы бар.

      Тұзды суды беру жүйесі

      Қайталама тазарту секциясынан тазартылған тұзды су электролизерге тұзды судың жылу алмастырғышы арқылы түседі. Тұзды су жылу алмастырғышы электролизге қажетті тұзды су температурасын қамтамасыз етеді: бұл қалыпты жұмыс режимінде және электролизерді іске қосу кезінде ол жылытқыш ретінде жұмыс істейді, ал электролизді өшіру операциялары кезінде ол тоңазытқыш ретінде жұмыс істейді.

      Электролиз

      Электролизер 180 жеке элементтерден тұрады – электрмен тізбектелген "ұяшықтар", әр элементке таза тұзды су мен каустикалық натрдің сулы ерітіндісі беріледі. "Бөлек элемент" электродтардың анодты және катодты кеңістігін, мембрананы, фланецтерді және тығыздау жүйесін қамтиды. Анод титаннан, ал катод – никельден жасалған.

      Электр тогын электролизерге беру 35 кВ айнымалы токты 660 В тұрақты токқа түрлендіруді қамтамасыз ететін трансформатор және тиристор түзеткіші арқылы жүзеге асырылады. Трансформатор мен түзеткішті салқындату үшін айналмалы су ыдысына жиналатын айналмалы салқындатқыш су қолданылады, одан су сорғымен айналмалы су жүйесіне оралады.

      Таза тұзды су анод кеңістігіне енеді, онда анодта хлор пайда болады. Анод пен катод кеңістігі мембранамен бөлінеді, бұл катод кеңістігіне тек Na+ иондары мен судың белгілі бір мөлшерін таратуға мүмкіндік береді. Ұяшықтан кететін тұзды судың (анолит) құрамында орташа есеппен 220 г/л NaCl бар. Хлор мен анолиттің екі фазалы қоспасы толып кететін құбыр арқылы анолит коллекторына түседі, онда хлор газының негізгі бөлігі анолиттен бөлінеді. Анолит анолит ыдысына түседі, содан кейін ол хлорсыздандыру секциясына жіберіледі.

      Сумен қаныққан ыстық хлор газы хлор өңдеу бөліміне түседі. Сутегі мен ОН- иондары H2O ыдырау кезінде катодтарда түзіледі. Қосымша қауіпсіздік шарасы ретінде екі гидравликалық ысырма қарастырылған: біреуі - сутегі желісінде, екіншісі - хлор желісінде, рұқсат етілген қысымның жоғарылауынан кепілді қорғауды қамтамасыз ету үшін.

      Өте сенімді автоматты өшіру рәсімдерінің реттілігін электролизер кернеуінің ауытқуын бақылау жүйесі де белсендіре алады. Бұл құрылғы электролизердің жұмыс режимін үнемі қадағалап отырады. Егер электролизердің 180 ұяшығының бірінде кернеудің шамалы ауытқуы анықталса, процесс дереу тоқтайды, бұл бүкіл электролиз жүйесінің қауіпсіздігіне кепілдік береді.

      Каустикалық сода жүйесі

      Электролизерде алынған 32,0 % NaOH ерітіндісі, католит деп аталатын, католит ыдысына түседі, одан католит ағынының негізгі бөлігі сорғымен электролизге қайтарылады, ал ағынның бір бөлігі одан әрі каустикалық сода өңдеу бөліміне жіберіледі.

      Католит электролизге католит жылу алмастырғыш арқылы оралады. Қалыпты жұмыс режимінде және электролизер тоқтаған кезде бұл жылу алмастырғыш тоңазытқыш ретінде жұмыс істейтін католит температурасын реттейді. Іске қосу кезінде электролизер тұрақты емес режимде жұмыс істеген кезде жылу алмастырғыш жылытқыш сияқты жұмыс істейді. Электролиз өнімі ретінде шығарылған 32,0 % NaOH ерітіндісі католит сорғысымен немесе 32,0 % NaOH ерітіндісінің тоңазытқышынан өтіп, сақтау ыдысына немесе каустикалық сода концентрациясын және қабыршықтануын орнатуға беріледі.

      Сыйымдылықтарда сақталатын 32,0 % NaOH ерітіндісі каустикалық сода концентрациялау жүйесіне, сондай-ақ хлорды сіңіру үшін оны жаңа каустикпен қамтамасыз ете отырып, хлорды авариялық сіңіру секциясына айдалуы мүмкін.

      Каустикалық соданы концентрациясы жүйесі сілті ерітіндісін 32,0 %-дан 50,0 %-ға дейін концентрациясыды қамтамасыз ететін екі концентраторы (булау аппараттары) бар екі сатылы буландыруды және 50,0 % сілті ерітіндісінен күйдіргіш натр балқымасын алуды қамтамасыз ететін бір концентраторы бар булаудың қорытынды сатысын қамтиды. Бұл жүйенің барлық концентраторлары жоғарғы бөлігінде жылу алмастырғыштар (рибойлерлер) орнатылған сұйықтық үлдірі бар буландырғыш құрылғыла болып табылады.

      Сұйықтықтың құлаған үлдірі бар буландырғыш – бұл жылу берудің жоғары қарқындылығына қол жеткізетін жылу алмасу бетіне жақын турбулентті ағынға кепілдік беретін жоғары жылдамдықтағы рибойлердің түтіктеріндегі құйынды қозғалыс кезінде сілтілі ерітінді шоғырланған аппарат.

      Рибойлердің түтіктеріндегі сілті ерітіндісінің таралуы өте маңызды және әр түтікке кіре берісте сұйықтықтағы "толқындардың" әсерін және қоректік ағынның өзгеруінің орнын толтыруға арналған тарату ұштарын орнату арқылы қамтамасыз етіледі.

      50,0 % сілті ерітіндісін алу үшін екі сатылы буланудың және сілтілік балқыманы алу үшін соңғы бір сатылы буланудың комбинациясын таңдау тән, бұл бу үнемдеу, инвестиция және концентрацияланған каустиктің қайнау температурасының жоғарылауына байланысты туындаған проблемалар арасындағы ең жақсы ымыраға келу.

      Конденсат пен қойылтылған каустик ерітіндісінен жылу алу және өнімді қауіпсіз температураға дейін салқындату үшін қоректендіру ерітіндісінің жылытқыштары қарастырылған. Концентрациялау қондырғысын қоректендіретін сілті ерітіндісі электролизерден католит немесе сақтау ыдыстарынан каустик ретінде түсуі мүмкін.

      Сілті ерітіндісінің қайнау температурасын төмендету үшін концентрациялау процесі концентрациялау қондырғысы жабдығының құрамына кіретін вакуум-сорғымен жасалатын вакуумда жүргізіледі. Концентрациялау қондырғысының технологиялық конденсаты (сілті ерітіндісін концентрациясы кезінде буланатын су) өндіріс ішінде кәдеге жаратылады. Бұл конденсат тұзды өңдеу бөліміне жиналады және сорылады, онда ол қаныққан тұзды алу үшін қолданылады.

      Сілті ерітіндісінің контуры

      Реттелетін ағынның католиті екінші сатыдағы концентратор рибойлерінің жоғарғы құбыр торына тікелей жеткізіледі. Судың булануы бірінші сатыдағы концентратордың жоғарғы жағынан және соңғы концентратордан келетін будың жылуына байланысты болады.

      Екінші сатыдағы концентратордың жоғарғы бөлігінде булар сілті ерітіндісінен бөлінеді; бұл ретте ерітінді концентрацияланады. Сілті ерітіндісі концентратордан сорғымен сорылады және концентрацияланған сілті ерітіндісінің жылуын қалпына келтіру үшін жылытқышқа беріледі, содан кейін ол буланудың бірінші сатысы концентраторы рибойлерінің жоғарғы құбыр торына түседі. Артық судың булануы бу жылуының әсерінен пайда болады және сілті ерітіндісі 50,0 % салмақ қажетті концентрацияға жетеді. Ыстық сілтілі ерітінді қыздырғыш арқылы сорғыштармен сорылады, онда жылу төмен концентрацияланған ерітіндінің ағынына беріледі.

      Концентрация қондырғысында алынған 50,0 % каустик ерітіндісі қажетті температураны 45-50°С алу үшін соңғы тоңазытқыш арқылы 50,0 % NaOH сақтау контейнерлеріне түседі. NaOH ерітіндісінің 50,0 % бөлігі сорғы арқылы тікелей бірінші сатыдағы концентратордан күніне 30 тонна қатты NaOH қуатына арналған соңғы концентрация сатысына жеткізіледі. Каустикалық сода концентрациялау қондырғысынан келетін және 50,0 % NaOH сақтау ыдыстарында сақталатын 50,0 % NaOH ерітіндісі содан кейін 50,0 % NaOH сорғымен темір жол цистернасына сілті құю нүктесіне айдалады.

      Қорытынды концентрациялау кезеңі

      Соңғы концентрация кезеңінде 50,0 %-ға дейін концентрацияланған сілтілі ерітіндінің салмағы соңғы концентратордың рибойлеріне түседі, онда ол салқындатқыштың жылытқышынан келетін балқытылған тұзды салқындатқышпен қызады. Концентраторда қыздырылған концентрацияланған сілтілі ерітінді бірден қайнап, артық бу шығарады, содан кейін каустиктің балқуы ауырлық күшімен қатты қабыршақты каустик алу торабына түседі. Соңғы концентратордан шыққан жұптар екінші сатыдағы концентратор рибойлеріне жіберіледі. Қабыршықталған каустиктің сапасын жақсарту үшін соңғы концентрация кезеңіне келетін каустиктің 50,0 % ерітіндісіне сорғы аз мөлшерде қант ерітіндісін береді.

      Каустикті қабыршақтау торабы

      Қабыршықтанған каустикті алған кезде каустик балқымасы ішінен сумен салқындатылатын айналмалы барабанның сыртқы бетіне қабыршықтану агрегатына түседі және барабанның астында орналасқан тұғырыққа ағады. Артық балқыманың құйылуы арқылы дренаждық айдауға түседі, онда сумен сұйылтылып, сорғымен концентрацияға оралады. Қабыршақтау агрегаты барабанының бетінде 20 мм қадаммен спиральды науалар болады, олар оған қатып қалған каустик балқымасының фрагментациясын қамтамасыз етеді. Барабан реттелетін жылдамдықпен айналады, бұл ретте барабанды табаннан тартып алған балқыма құрылғының жақтауына орнатылған қырғыштармен агрегаттың астындағы бункерге лақтырылатын таразы түрінде қатаяды және барабаннан алынады.

      Қабыршықтанған каустикті өлшеп орау торабы

      Бункерден конвейермен қабыршықтанған қатты каустик қаптама торабына қойылады, онда ол автоматты түрде салмағы 25 кг полиэтилен қаптарға оралады. Қаптар орамдалған полиэтиленді орамнан орау кезінде тікелей қалыптасады. Содан кейін қабыршақты каустикалық сөмкелер көлік пакеттерін қалыптастыру үшін қолмен орау торабына роликті конвейермен жеткізіледі.

      Бу және таза конденсат контуры

      Каустиктің 50,0 % ерітіндісін алу үшін концентрациялау қондырғысында кәсіпорынның бу желілерінен келетін орташа қысымды бу пайдаланылады. Бу бірінші сатыдағы концентратор рибойлерінің құбыраралық кеңістігіне түседі, онда ол құбырларда ағып жатқан сілтілі ерітіндіге жылу беру арқылы конденсацияланады. Бұл будың конденсаты жылытқыштан өтеді және кейіннен кәдеге жарату үшін қондырғыдан кәсіпорынның қолданыстағы желілеріне қайтарылады.

      Тұзды салқындатқыштың торабы

      Каустик балқымасын алу үшін концентрациялау қондырғысында концентрациялау қондырғысы жабдығының құрамына кіретін тұз жылу тасығышының торабынан келетін жоғары температуралы тұз тасымалдағышының балқымасы (53,0 % KNO3, 37,0 % NaNO2, 10,0 % NaNO3 қоспасы) пайдаланылады.

      Тұзды жылу тасымалдағыш торабының жабдықтарына тұзды балқыманың сынғыштығы, тұзды жоғары температуралы жылу тасымалдағыштың айналым сорғысы және отын ретінде мазут пайдаланылатын жанарғымен жабдықталған айналымдағы тұзды жылу тасымалдағыштың жылытқышы кіреді. Тұзды балқыманың ыдысы және балқыманың құбырлары жабдықты іске қосу кезінде тұзды жылу тасығышты балқытуға және оның қатуын болдырмауға арналған жылыту жүйесімен жабдықталған.

      Тұзды жылу тасығыштың жылытқышы үш секциядан тұрады. Жанарғы радиантты секцияның жоғарғы бөлігінде орнатылады, одан жану газдары конвекциялық секцияға, одан әрі олар жанарғыға берілетін ауаны қыздыратын келесі секцияға түседі.

      Тұз жылу жеткізгішінің жылытқышында отын ретінде пайдаланылатын мазут өндіріске т/ж цистерналарында түседі, отын сақтайтын көзделген сыйымдылықтарға түсіріледі, ол жерден сорғы тұз жылу жеткізгішінің қыздырғышына беріледі. Отынды беру және жағу тұзды жылу тасымалдағыш жылытқыштың жергілікті қалқанынан бақыланады.

      Хлор өндірісіндегі процестердің ерекшеліктері

      Тұзды суды хлорсыздандыру және хлораттың ыдырауы. Хлорсыздандыру. Электролизер жасушаларынан анолит ыдысына түсетін анолит (жұтаң тұзды су) хлор газымен қаныққан. Анолитте ерітілген бұл қалдық хлор негізінен хлорсыздандыру секциясында алынады.

      Анолитті хлорсыздандыру екі технологиялық кезеңде жүзеге асырылады. Бірінші кезең – вакуум астындағы Cl2 десорбциясы. Екінші кезеңде ерітіндіде қалған бос хлор химиялық жолмен байланысады. Анолит ыдысқа түсер алдында анолит хлорат реакторынан қышқылдандырылған тұзды сумен араластыра отырып, тұзды суды араластыру ыдысына қышқылданады.

      Анолит ыдысынан анолит сорғымен тұзды хлорсыздандыру бағанына беріледі, онда хлордың негізгі мөлшері вакуумдық қондырғы шығаратын вакуумда сіңіріледі. Тұндырылған хлордан алынған су дымқыл хлордың тоңазытқышында алынады. Кейінгі химиялық хлорсыздандырудан бұрын тұзды су (анолит) сілтіленеді.

      Натрий сульфитінің ыдысында дайындалған натрий сульфитінің ерітіндісін натрий сульфитінің сорғысы хлорсыздандырылған тұзды су сорғысының сору желісіне береді.

      Хлораттың ыдырауы

      Электролиз жасушаларындағы жанама электрохимиялық реакциялар нәтижесінде хлораттар түзіледі. Осыған байланысты, NaClO3-тің айналымдағы тұзды ерітіндіде жиналуын болдырмау үшін хлораттардың ыдырау түйіні қарастырылған. Хлораттардың ыдырауы тұз қышқылының көмегімен еркін хлор түзеді.

      Хлораттың ыдырауы үшін анолит ағынының бір бөлігі анолит пен HCl араластыру ыдысына беріледі, одан ол өздігінен хлорат реакторына ағады. Хлорат жоғары температурада тұз қышқылымен ыдырайды, бұл реакторға бу беруді қамтамасыз етеді. Хлораттар ыдырағаннан кейін қышқыл таусылған тұзды су анолитті қышқылдандыру үшін қолданылады. Хлорсыздандырылған таусылған тұзды су тұзды қанықтыру бөліміне беріледі, босатылған хлор хлор коллекторына түседі.

      Хлорды өңдеу

      Хлорды салқындату және кептіру. Кептіру, сығымдау және сұйылту алдында температурасы 88°С электролиз жасушаларынан шығатын ыстық, сумен қаныққан хлор газы алдын ала салқындатылады және сүзіледі.

      Хлор 40 °C айналымдағы хлор I тоңазытқышта, содан кейін хлор II тоңазытқышта 15 °C дейін салқындатылады. Жылу алмастырғыштарда пайда болған конденсат анолит жүйесіне жіберіледі.

      Электролизер ұяшықтарындағы хлор қысымы автоматты түрде бақыланады. Егер жасушалардағы қысым шамадан тыс жоғарыласа, хлор газ шығарындыларын хлорсыздандыру қондырғысына шығарылады (төтенше хлор сіңіру). Содан кейін салқындатылған хлор су тамшылары мен NaCl спрейін бөлетін дымқыл хлор сүзгісінен өтеді. Сүзгіден кейін дымқыл хлор хлорды кептіру бағанына енеді, онда күкірт қышқылының көмегімен хлор бірнеше ондаған ppm қалдық құрамына дейін кептіріледі. Кептіру бағанасы саптама бөлімінен, туннель плиталарынан және бағанның жоғарғы жағындағы тамшы шайғыштан тұрады.

      Қышқыл H2SO4 сұйылтылған айналым сорғысының көмегімен саптама бөлімі арқылы айналады. Кептіру процесінде бөлінетін қышқыл сұйылту жылуы қышқыл температурасын 15 °C-қа тең ұстап тұратын H2SO4 сұйылтылған тоңазытқышта шығарылады. Судың сіңірілуі және жаңа қышқылдың қосылуы есебінен түзілетін артық қышқыл кептіру бағанының төменгі бөлігінен H2SO4 сұйылтылған ыдысқа құйылады. Содан кейін сұйылтылған қышқыл H2SO4 хлорсыздандыру бағанына беріледі, онда ерітілген хлор үрлеу арқылы үрленеді. Құрамында хлор бар ауа газ шығарындыларын тазарту жүйесіне кіреді.

      Хлорсыздандырылған сұйылтылған қышқыл мерзімді түрде H2SO4 сұйылтылған сорғымен H2SO4 сұйылтылған қойма сыйымдылығына шығарылады, ол жерден H2SO4 концентрациясын орнату үшін мөлшерлеу сорғымен беріледі. 96,0 % H2SO4 бар концентрацияны орнатқаннан кейін қышқыл концентрацияланған H2SO4 сақтау сыйымдылығына қайтарылады, содан кейін хлор компрессорына жаңа қышқылды беру сорғысы және концентрацияланған күкірт қышқылының тоңазытқышына жаңа күкірт қышқылын беру сорғысы беріледі.

      Егер күкірт қышқылын концентрациялау қондырғысы жұмыс істемесе, күкірт қышқылын құю құрылғысының көмегімен т/ж цистерналарына толтыруға сұйылтылған күкірт қышқылын беру мүмкіндігі көзделеді.

      Хлорды сығымдау

      Құрғақ хлор сұйық сақиналы компрессордың соруына түседі, онда күкірт қышқылы жұмыс сұйықтығы ретінде қолданылады. Сығылған хлор күкірт қышқылының аэрозольін бөлу үшін тамшылатқышта сүзіледі. Қышқыл-компрессор сақинасының жұмыс сұйықтығы, жабық цикл арқылы айналады: ол компрессордан өтіп, сығылған газбен бірге шығады, содан кейін ол сепаратордағы газдан бөлінеді. Содан кейін ол тоңазытқышқа түседі, онда ол қажетті температураға дейін салқындатылып, компрессорға оралады. Кейде, хлор компрессорының тізбегінде айналатын H2SO4 концентрациясы тым төмен болған кезде немесе тамшылатқыштағы қышқыл деңгейі тым жоғары болған кезде, қышқыл хлорды кептіру бөліміне құйылады. Электролизерден шығатын хлордағы сутегі мөлшері өте төмен болғанымен, компрессордан кейін негізгі хлор құбырына орнатылған газ анализаторының көмегімен хлордағы сутегі құрамын тұрақты бақылау және тіркеу қарастырылған. Хлордағы сутегі мөлшерінің жоғарылауының дабылы қарастырылған. Сығылған хлор сұйылтуға және тұз қышқылын алу қондырғысына беріледі.

      Хлорды сұйылту

      Сығылғаннан кейін кептірілген хлор газы хлор сұйылту қондырғысына түседі. Сығылған хлор газы хлор конденсаторының құбыр кеңістігіне енеді, онда ол салқындатқыштың – фреонның конденсатордың құбыраралық кеңістігінде булануына байланысты салқындатылып, сұйылтылады. Хладагент хлор конденсаторына хлорды сұйылту қондырғысы жабдығының құрамына кіретін тоңазытқыш агрегаттан түседі. Хлор конденсаторынан сұйық хлор шамамен + 3,2 бар қысыммен және минус 10 °C температурамен сұйық хлордың қоймалық резервуарларына түседі. Хлор конденсациясының абгаздары (хлордың конденсацияланбаған бөлігі және конденсацияланбайтын газдар - негізінен оттегі, сутегі және CO2), хлор конденсаторынан кейін хлорды сіңіру жүйесіне немесе HCl қондырғысына жіберіледі. Мембраналық электролизерде алынатын хлордағы сутегінің төмен мөлшері және хлорды сұйылту қондырғысының көзделетін сипаттамалары мен жұмыс режимі хлормен қоспадағы сутектің тұтанудың төменгі концентрациялық шегіге қарағанда айтарлықтай төмен деңгейде хлорды сұйылту абгаздарындағы сутегінің құрамын қамтамасыз етеді (4,0 % айн.).

      Жұмыс қауіпсіздігін кепілді қамтамасыз ету үшін құбырда орнатылған газ талдағыш абгаздарының көмегімен хлорды сұйылту абгаздарында сутегі құрамын тұрақты бақылау және тіркеу көзделеді.

      Хлорды сақтау және жөнелту

      Хлор конденсаторынан сұйық хлор сұйық хлордың қоймалық танктеріне түседі, онда ол хлор конденсаторындағы қысымға жақын қысыммен сақталады, ол үшін әрбір резервуар хлор конденсаторымен теңестіру сызығымен қосылады. Әрбір хлор танкі сигнализациясы бар резервуардағы сұйық хлор массасын бақылау жүйесімен (орны бойынша және ОБП-да), сигнализациясы бар резервуардағы сұйық хлор деңгейін бақылау жүйесімен (екі тәуелсіз бергіші бар) (орны бойынша және ОБП-да) жабдықталған. РСУ (DCS) басқаратын танктердің толу деңгейін бақылаудың қайталанатын жүйесі хлор танктерінің толып кетуінен қорғауды қамтамасыз етеді. Толтырылған танктердің біреуі авариялық босатылған жағдайда танктердің бірі әрқашан бос болуы тиіс. РСУ (DCS) басқаратын автоматты жүйе осы қауіпсіздік талаптарының орындалуын бақылайды.

      Сұйық хлор қоймасы үй-жайының бокстары ауадағы хлор құрамын бақылаудың автоматты жүйелерімен жабдықталған, олар хлордың ШРК асып кетуі кезінде автоматты сигнализацияны және хлорды авариялық сіңіру жүйесіне сорылатын хлорды беретін сұйық хлор қоймасы үшін көзделген авариялық желдеткішті қосуды қамтамасыз етеді. Сұйық хлор мен хлор танктерінің құбырлары сұйық хлордың булануын азайту үшін жылу оқшауландырылады. Сақтау танктерінен сұйық хлор кәсіпорын желісінен келетін құрғақ сығылған ауамен (қысу ауасымен) хлорды қысып, контейнерлерге немесе баллондарға құйылады.

      3.5.2. Натрий гипохлориті өндірісі

      Натрий гипохлориті жүйесі

      Хлорды авариялық сіңіру (газ шығарындыларын хлорсыздандыру). Құрамында хлор бар газ шығарындылары хлорды күйдіргіш натр ерітіндісімен сіңіру арқылы хлордан тазартылады, бұл ретте натрий гипохлориті – NaClО түзіледі.

      Хлорды сіңіру хлорды авариялық сіңіру бағанасында жүзеге асырылады, оның төменгі бөлігіне құрамында хлор бар газ шығарындылары беріледі, ал каустикалық натрдің сұйылтылған ерітіндісі оның жоғарғы бөлігіне түседі және гипохлорит тоңазытқышындағы айналмалы сумен салқындатылып, айналым сорғысының көмегімен қайта өңделеді. Каустикалық натрдың сұйылтылған ерітіндісі резервтік ыдыстардың бірінде сақталады, ал басқа ыдыста айналымдағы ерітіндідегі гипохлорит мөлшері артады. Айналымдағы ерітіндінің температурасы жоғарылаған немесе оның тотығу потенциалының (450 мВ) мәнінен асып кеткен жағдайда, жұмыс істейтін контейнер автоматты түрде өшіріліп, құрамында жаңа каустикалық натрий ерітіндісі бар басқа зат қосылады. Қосымша қауіпсіздік үшін авариялық айналым сорғысымен, гипохлорит жылу алмастырғышымен және айналым сыйымдылығымен байланысты хлорды авариялық сіңірудің екінші абсорбциялық колоннасы көзделген, олар бірінші абсорбция жүйесімен қатар орнатылады.

      Жұмыс сорғыларының біреуі істен шыққан жағдайда резервтік сорғыны автоматты түрде іске қосу үшін немесе электрмен жабдықтау кенеттен тоқтаған кезде авариялық дизель генераторының жұмыс режиміне шығу үшін өте қысқа уақыт ішінде колонналарға каустикалық натрий ерітіндісін беру үшін пайдаланылатын NaOH үшін қосымша қысым резервуары қарастырылған.

      Азот, оттегі және көмірқышқыл газы сияқты сіңірілмейтін газдары бар тазартылған газ шығарындылары желдеткіш арқылы атмосфераға шығарылады. Алынған гипохлорит ерітіндісін гипохлорит сорғысының көмегімен кондицияланбаған гипохлорит резервуарына айдауға болады және сол жерден ерітілген NaClО концентрациясын арттыру үшін гипохлорит сорғысымен натрий гипохлоритін өндіру жүйесіне жіберіледі.

      Газ шығарындыларын хлорсыздандыру жүйесі қауіпсіздігінің негізгі қағидаттары:

      а) қондырғы өндіріс жұмысының қалыпты және авариялық режимдері үшін жобаланған. Соңғы жағдайда ол толық қуатта жұмыс істейтін электролиз арқылы өндірілген хлорды 15 минут ішінде сіңіре алады;

      б) өндірістің құрамында хлор бар барлық газ шығарындылары хлорсыздандыру жүйесіне жіберіледі;

      в) хлорсыздандыру жүйесінде тұрақты сирету ұсталады (қалпақшадан кейінгі қысым (XV - 1151В = минус 15,0 мбар);

      г) жұмыс істеп тұрған сорғылар немесе желдеткіштер істен шыққан жағдайда автоматты түрде резервтегілер қосылады;

      д) газ шығарындыларын хлорсыздандыру жүйесі авариялық энергиямен жабдықтау жүйесімен қамтамасыз етілген. Бұл электрмен жабдықтау кенеттен тоқтатылған жағдайда қауіпсіз жұмыс істеуге және өндірісті тоқтатуға кепілдік береді.

      Натрий гипохлоритін алу

      Тауарлық натрий гипохлоритін өндіру үшін шашыратқыш заттан алынатын ылғалды хлор пайдаланылады. Хлор эжекторда жылу алмастырғыш арқылы циркуляциялық сорғының көмегімен гипохлориттің өткізгіштігі арқылы қайта айналатын каустикалық натрдің сұйылтылған ерітіндісімен сіңіріледі. Натрий гипохлоритінің дайын ерітіндісі деңгейін тұрақты бақылау кезінде гипохлоритті сақтау ыдысына айдалады, ол жерден гипохлоритті беру сорғысы темір жол цистерналарына гипохлоритті құю нүктесіне беріледі. Гипохлориттің жағымсыз ыдырауын болдырмау үшін, сақтау кезінде гипохлорит ерітіндісінің тоңазытқыш арқылы айналымы қарастырылған, оған төмен температураны ұстап тұру үшін су құйылады.

      Сутекті өңдеу

      Электролиз жасушаларынан шығатын сутек сутегі тоңазытқышында айналмалы салқындатқыш сумен, одан әрі сутегі тоңазытқышта орналасқан сумен салқындатылады. Содан кейін сутегі дымқыл сутектің сүзгі-ылғал жинағышына тұман мен сілтілік аэрозольді бөлу үшін түседі, содан кейін сутегі кәдеге жаратуға жіберіледі (HCl алу қондырғысына). Сутегі тұтынылмаған жағдайда оның артық мөлшері атмосфераға автоматты түрде от бөгегішпен жабдықталған сутегі шамы арқылы шығарылады. Электролиздегі қысым жоғарылаған жағдайда сутегі де сутегі шамы арқылы шығарылады. Қысым жоғарылаған жағдайда қосымша қорғауды қамтамасыз ету үшін сутегі коллекторында католит ыдысының жанында орнатылған гидравликалық ысырма бар.

      Тұз қышқылын алу

      Тұз қышқылын алу қондырғысы құлаған пленкасы бар сіңіргішке салынған оттықтан және скруббер бағанынан тұрады. Тұз қышқылын алу қондырғысы от бөгегішпен жабдықталған. Хлор мен сутегі екі концентрлік құбырдан тұратын жанарғыға беріледі. Хлор ішкі түтік арқылы, ал сутегі – қыздырғыштың ішкі және сыртқы құбырлары арасындағы сақина арқылы өтеді. Газдар қыздырғышта араласады және HCl газын алу үшін экзотермиялық реакцияға түседі. Алынатын өнім мен бөлінетін газдың құрамында бос хлор болмауын қамтамасыз ету үшін сутегі стехиометриялық теңгерімге қатысты (Сl2/H2 арақатынасын автоматты бақылау) 5,0 – 15,0 % тұрақты артығымен беріледі. Авария болған жағдайда беруші желілер автоматты қауіпсіздік құрылғыларының көмегімен жабылады және азотпен үрленеді.

      Жанарғыда алынған HCl газы жану камерасында салқындағаннан кейін қалдық скрубберден шығатын әлсіз қышқыл түрінде үлдірлі сіңіргішке сумен сіңеді. Абсорберден HCL қалдық құрамы бар газ қалдық скруббердің түбіне түседі. Ол скруббер арқылы скруббердің жоғарғы жағына жеткізілетін қарама-қарсы су арқылы өтеді. Алынған тұз қышқылы HCL жинағына түсетін үлдірі бар абсорберден шығады, содан кейін HCL 35,0 % сорғымен тұтынушыларға өндіріс ішінде немесе тұз қышқылын сақтау ыдысындағы тұз қышқылы қоймасына және одан әрі т/ж цистернасына құю нүктесіне беріледі. Тұз қышқылы ыдыстарындағы абгаздар жуу колоннасына келіп түседі, онда жуу суы ыдысынан жуу суы сорғысы беретін сумен тазартылады.

      Энергетикалық орталар жүйелері. Минералсызданған су алу қондырғысы

      Тоқтатылған бөлшектерді алып тастау үшін сүзілген шикі су катиониттік және аниониттік бағандарға беріледі, содан кейін су аралас қабаты бар ион алмасу бағандарында тазартудан өтеді. Бұл орнату бағдарламаланатын логикалық контроллердің (PLC) басқаруымен автоматты түрде жұмыс істейді. Катиониттік бағаналар HCL сұйылтылған ерітіндісімен қалпына келтіріледі, ал аниониттік бағаналар NaOH сұйылтылған ерітіндісімен қалпына келтіріледі. Қондырғыдан алынған минералсызданған су деминерализацияланған суды сақтау ыдысына жиналады, содан кейін деминерализацияланған су сорғымен тарату сақинасына беріледі, онда қысым әр түрлі уақытта өндіруге қажет суды тұтыну кезінде тұрақты болады. Қондырғының ион алмасу шайырларын регенерациялаудан шығатын ағындар жуу ағындарының ыдыстарына жиналады және жуу ағындыларын беру сорғысының көмегімен тұздық жүйесіне қайтарылады.

      Жабық су алу қондырғысы

      Жабық су жабық су қондырғысының тоңазытқышында алынады, онда кері салқындатылған су тоңазытқыш қондырғысынан келетін салқындатқыштың булануына байланысты салқындатылады. Хладагент булары тоңазытқыш компрессормен сорылады, компрессордан кейін хладагент булары айналымдағы салқындатқыш суды пайдалана отырып конденсаторда сұйылтылады, одан әрі конденсацияланған хладагент орналасқан су қондырғысының тоңазытқышына қайта жіберіледі. Тоңазытқыштан жабық су жабық су ыдысына түседі, сол жерден жабық су сорғысы өндірістегі жабық су тұтынушыларына беріледі. Резервуардағы су жүйесін толтыру үшін тарату коллекторынан деминерализацияланған су беріледі.

      Айналмалы су алу қондырғысы

      Айналмалы салқындатқыш су алу қондырғысы екі желдеткіш градирнядан тұрады. Градирня тәуелсіз секциялар сериясынан тұрады, градирняның құрылыс құрылымдары темірбетоннан жасалған.

      Өндірістен келетін кері айналымдағы су тарату жүйесі арқылы салқындату бетіне біркелкі бөлінеді. Салқындататын ауа градирняның жоғарғы бөлігінде белгіленген желдеткіштерімен сорылады. Салқындатылған су градирня ыдысында жиналады. Одан салқындатылған су тұтынушыларға тікелей айналмалы салқындатқыш су сорғыларымен беріледі.

      Айналмалы салқындатқыш суды химиялық өңдеу қарастырылған:

      коррозияға қарсы агенттер мен шөгінділердің түзілу ингибиторлары әсерінің ең жоғары тиімділігі саласында рН мәні мен өткізгіштігін ұстап тұру;

      құрамында көміртегі жоқ гидрокарбонаттар мен кальций қосылыстарын сіңіретін химикаттарды қосу арқылы шөгінділердің пайда болуын болдырмау;

      бітелуді немесе ластануды тудыруы мүмкін биологиялық заттардың түзілу процесін болдырмайтын арнайы химикатты енгізу.

      Судың меншікті өткізгіштігін тұрақты ұстап тұру мақсатында айналмалы су жүйесін автоматты үрлеу көзделген.

      3.5.3. Азот алу қондырғысы

      Өндіріс құрамында қарастырылған азот алу қондырғысы өндірісті сығылған азотпен қамтамасыз етуге арналған.

      Сыртқы атмосфералық ауа компрессормен сүзгі арқылы сорылады, сығылады және мұқият тазалаудан кейін сүзілген ауа мембраналық блокқа түседі, онда ауадан азот шығады. Сығылған азот тұтынушыларға өндіріс тоқтатылған кезде пайда болатын азот қабылдауды қамтамасыз ететін азот қабылдағышы арқылы жеткізіледі.

      3.5.4. Тұз қышқылын ингибирлеу учаскесі

      Тұз қышқылына қышқыл коррозия ингибиторы реагентін қосу арқылы синтетикалық тұз қышқылын алуға және сақтауға арналған. Ингибитор зауыт қаптамасының бөшкелерінде кәсіпорынға жеткізіледі, содан кейін тұз қышқылы бар шығыс ыдысына айдалады. Ингибитордың дозасын қажетті мөлшерде қабылдағаннан кейін, дайын өнім - ингибирленген тұз қышқылы тұтынушыларға жөнелту үшін теміржол көлігімен ағызу-құю эстакадасына жіберіледі.

      Ластаушы заттардың шығарындылары сору желдету жүйесі арқылы шығарылады. Каустикалық соданы концентрациялау және қабыршықтандыру қондырғысының жылу тасымалдағыш жылытқышының мазут қыздырғышының жұмысы үшін мазут (каустикті қабыршықтандыру қондырғысының ең жоғары өнімділігі кезінде) пайдаланылады, пайдаланылатын мазут мөлшері – жылына 1489,2 тоннаны құрайды.

      3.5.5. Атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Кәсіпорында атмосфералық ауаға зиянды заттар шығарындыларының сапасын бақылау нәтижелерін талдауға негізделген газ тазарту құрылыстарын жетілдіру және жаңғырту, автоматтандырылған басқару, тазарту тиімділігін арттыру мүмкіндігімен басқару жүйесін енгізу тәжірибесі бар. Құрамында хлор бар қосылыстары бар түзілетін шығатын газдар шығатын газдар құрамындағы заттарды алуды қамтамасыз ететін технологиялық тәсілдерді қолдана отырып өңделеді, содан кейін олар бастапқы технологиялық процеске қайтарылады немесе шикізат немесе энергия тасымалдаушы ретінде басқа процесте пайдаланады немесе оларды ластаушы заттар ретінде жояды. Заманауи жабдықты пайдалану арқылы қоршаған ортаға жағымсыз әсерлер бір уақытта азаяды.

      Технологиялық процестер атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарынды көздері ретінде:

      қатты заттарды сақтау және өңдеу (электролиз процесі үшін тұз дайындау кезінде тозаң шығарындылары);

      тұзды дайындау және өңдеу (хлор мен көмірқышқыл газының шығарындылары);

      Көміртегі диоксиді тұзды ерітіндіден шығады және атмосфераға шығарылады немесе тұзды ерітіндіде хлордың болуына байланысты хлор сіңіру қондырғысына шығарылады. Таусылған тұзды қайта өңдеу және оны қатты тұздармен қанықтыру кезінде карбонаттың (сутектің) концентрациясы төмен болады деп күтіледі. Хлор қауіпті газ болғандықтан, электролиттік ұяшықтардан ағып кетудің алдын алады. Құрамында хлор бар газ шығарындылары хлорды күйдіргіш натр ерітіндісімен сіңіру арқылы хлордан тазартылады, бұл ретте натрий гипохлориті – NaClО түзіледі. Азот, оттегі және көміртегі диоксиді сияқты сіңірілмейтін газдары бар тазартылған газ шығарындылары желдеткіш арқылы атмосфераға шығарылады;

      хлорды қайта өңдеу, сақтау және өңдеу (көміртегі қос тотығы мен хлордың газ тәрізді шығарындылары және оның хлор қосылыстары);

      сутекті өңдеу (электролизердегі қысым жоғарылаған жағдайда сутекті білтеге ағызу, сондай-ақ ұяшықтардың электролиз ұяшықтарынан шығатын салқындатылған сутегі сұйықтығын ұстағаннан кейін білте арқылы атмосфералық ауаға артық сутекті ағызу);

      кәсіпорынды пайдалану режимінің өзгеруі (жоспарлы-алдын алу немесе жөндеу жұмыстары, ықтимал авариялық жағдайлар мен оқиғалар).

      Маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары 3.78-кестеде және 3.45-суретте көрсетілген.

      3.78-кесте. "ҚазАзот" АҚ-дағы маркерлік ластаушы заттарының шығарындылары



Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Ең аз концентрация, мг/н.м3

Ең жоғары концентрация, мг/н.м3

1

Азот диоксиді (IV) (Азот диоксиді)

0,000

1,12

2

Аммиак

0,0001

21,733

3

Аммоний нитраты (аммиак селитрасы)

0,004

0,881

      3.45-сурет. Маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары, мг/нм3

      3.79-кесте. Ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с
№

Заттардың атауы

Өлшем бірліктері мен нормалары

мг/м3

жылына/т

1

2

3

4

1

Азот диоксиді

20-21

0,09

2

Аммиак

20-160

205

3

АС тозаңы

260-500

524

4

Брусит шаңы

0,2-0,24

2,6

      2015 – 2019 жылдарға арналған ластаушы заттар шығарындыларының нормативтері 3.80-кестеде келтірілген.

      3.80-кесте. "Каустик" АҚ үшін 2015 – 2019 жылдарға арналған атмосфераға ластаушы заттар шығарындыларының нормативтері

Р/с
№

Ластаушы заттың коды және атауы

Көзі

2015-2019 жылдарға арналған ластаушы заттар шығарындыларының нормативтері, т/ж

1

2

3

4

1

0008 РМ10 Өлшенген бөлшектері

Ұйымдастырылған көздер:
Контейнерлер мен баллондарды камерада бояу
Полигон. Тұрмыстық пеш
Түтін мұржасы
Жылжымалы көз. Тұрмыстық пештер

0,2515

Ұйымдастырылмаған көздер:
Шеберханалар және қосалқы цехтар

0,089303
 

Кәсіпорын бойынша барлығы

0,340803

2

0150 Натрий гидроксиді
 

Ұйымдастырылған көздер:
Сілтіні сақтау үй-жайы
Қабыршақты каустикті сақтау қоймасы
Зертхана

 
1,67731

Ұйымдастырылмаған көздер:
Карная

0,000307

Кәсіпорын бойынша барлығы

1,6776208

3

0152 Натрий хлориді
 

Ұйымдастырылған көздер:
Жуылған тұзды сақтау орны
Тұзды жуу аймағы
Шикі тұзды сақтау


 
0,04599

Ұйымдастырылмаған көздер:
Рельс жанындағы түсіру алаңы

0,102816

Кәсіпорын бойынша барлығы

0,148815

4

0301 Азот диоксиді
 

Ұйымдастырылған көздер:
Балқыту және талшықты қалыптастыру бөлімшесі. Электр доғалы пеш;
Сілтіні концентрациялау бөлімшесі. Мазутты жанарғы;
Балқыту және талшықты қалыптастыру бөлімшесі. Оттық;
№5 Цех. Дәнекерлеу бекеті;
Полигон. Тұрмыстық пеш
Түтін мұржасы;
Жылжымалы көз. Тұрмыстық пештер

4,77410

Ұйымдастырылмаған көздер:
№5 Цех. Жылжымалы дәнекерлеу аппараттары;
Газбен кесетін жылжымалы бекеттер

0,04276

Кәсіпорын бойынша барлығы

4,816866

5

0304 Азот оксиді
 

Ұйымдастырылған көздер:
Балқыту және талшықты қалыптастыру бөлімшесі. Электр доғалы пеш;
Полигон. Тұрмыстық пеш
Түтін мұржасы;
Жылжымалы көз. Тұрмыстық пештер

0,148381

Ұйымдастырылмаған көздер

-

Кәсіпорын бойынша барлығы

0,148381

6

0316 Гидрохлорид
 

Ұйымдастырылған көздер:
Сілтіні концентрациялау және тұз қышқылын алу үй-жайы;
Зертхана;
Хлор және каустикалық сода өндіру цехы. Тұз қышқылын алу бөлімшесі. Қышқылды жуу бағанасы

1,648519

Ұйымдастырылмаған көздер

-

Кәсіпорын бойынша барлығы

1,648519

7

0330 Күкірт диоксиді
 

Ұйымдастырылған көздер:
Сілтіні концентрациялау бөлімшесі. Мазутты жанарғы;
Балқыту және талшықты қалыптастыру бөлімшесі. Оттық;
Полигон. Тұрмыстық пеш
Жылжымалы көз. Тұрмыстық пештер;
№11 Цех. Цистерналарды гуммирлеу

22,334473
 
 

Ұйымдастырылмаған көздер

-

Кәсіпорын бойынша барлығы

22,334473

8

0333 Күкіртті сутек
 

Ұйымдастырылған көздер:

Мазут сақтау орны

 

 
0,0006

Ұйымдастырылмаған көздер:
Дизель отыны қоймасы

0,000005

Кәсіпорын бойынша барлығы

0,000605

9

0337 Көміртегі оксиді
 

Ұйымдастырылған көздер:
Балқыту және талшықты қалыптастыру бөлімшесі. Электр доғалы пеш;
Сілтіні концентрациялау бөлімшесі. Мазутты жанарғы;
Муфельді пеш;
Балқыту және талшықты қалыптастыру бөлімшесі. Оттық;
№5 Цех. Дәнекерлеу бекеті;
Полигон. Тұрмыстық пеш
Түтін мұржасы;
Жылжымалы көз. Тұрмыстық пештер;
№11 Цех. Цистерналарды гуммирлеу

70,4673

Ұйымдастырылмаған көздер
№5 Цех. Жылжымалы дәнекерлеу аппараттары;
Газбен кесетін жылжымалы бекеттер

0,0533

Кәсіпорын бойынша барлығы

70,5206288

10

0349 Хлор
 

Ұйымдастырылған көздер:
Электролиз үй-жайы;
Хлорды тазалау және айдау үй-жайы;
Танктердегі сұйық хлорды сақтау бөліктері бар үй-жай;
Хлорды кептіру және хлорды сіңіру жүйесі бөлімшесі;
Бейтараптандыру үй-жайы;
ВВН үй-жайы;
Танк бөлімдері үй-жайы;
Контейнерлер мен баллондарды дайындау үй-жайы;
ГПХ және ақтықты дайындау бөлмесі;
Хлорды ұсақ ыдысқа құю учаскесі. Санитарлық бағандар;
Хлорды ұсақ ыдысқа құю учаскесі. Хлоратор;
Хлор және каустикалық сода өндіру цехы. Хлорды авариялық сіңіру бөлімшесі. Жұтқыш баған

1,51640

Ұйымдастырылмаған көздер

-

Кәсіпорын бойынша барлығы

1,516405

      3.5.6. Ластаушы заттардың суға және қоршаған ортаға төгінділері

      Технологиялық процестер ағынды сулармен ластаушы заттардың төгінділерінің көздері ретінде:

      қатты заттарды сақтау және өңдеу (жаңбыр суларының ықтимал ағып кетуі және оларды ағынды сулармен кейіннен ағызу арқылы ластаушы заттардың ағынды суларға түсуі);

      тұзды суды дайындау және өңдеу (барлық түзуші технологиялық сарқынды сулар өндірістік циклге оралу жолымен кәдеге жаратылады):

      тұзды суды қайта айналдыру жүйесін пайдалана отырып тұзды суды тазарту;

      (кері) тұзды суды бастапқы тазалайтын жуу суы;

      (кері) тұзды суды екінші рет тазалайтын жуу суы;

      (кері) суды минералсыздандырудан ион алмастырғыш шайырлардың жуу суы;

      хлорды салқындату кезіндегі конденсаторлардан алынған су;

      хлорды кептіру кезінде сұйылтылған күкірт қышқылы;

      хлорды салқындату кезіндегі конденсаторлардан алынған су;

      каустикалық сода буланған кезде конденсаторлардан алынған су;

      жабдықты тазалау кезіндегі су;

      хлорды өңдеу, сақтау және өңдеу;

      Салқындағаннан кейін пайда болатын конденсат анолит жүйесінде қолданылады. Қалған су буы хлор газын концентрацияланған күкірт қышқылымен тазарту арқылы алынады. Пайдаланылған күкірт қышқылы қайта өңделеді немесе концентрацияланған күкірт қышқылын сақтау ыдысына жіберіледі;

      сутекті өңдеу;

      Барлық электролиттік процестер барысында түзілетін сутектің құрамында су буының, натрий гидроксидінің және тұздың аз мөлшері бар, олар салқындату арқылы жойылады және сарқынды сулардың басқа ағындарымен өңделеді немесе өңделеді және кейіннен өндірістік циклге кәдеге жаратуға қайтарылады;

      кәсіпорынды пайдалану режимінің өзгеруі (жоспарлы-алдын алу немесе жөндеу жұмыстары, ықтимал авариялық жағдайлар мен оқиғалар).

      Өндіріс процесінде пайда болатын тазартудан өткен сарқынды сулар, сондай-ақ негізгі технологиялық жабдықты пайдалану үшін қажетті қосалқы өндірістерден түзілетін сарқынды сулар да тазартылады, олардан суаруға су алу жүзеге асырылмайтын және одан әрі сарқынды сулар ағызылмайтын тұйық үлгідегі өнеркәсіптік сарқынды суларды жинақтауыш-буландырғышқа жіберіледі. Қабылдағыш табиғи су қоймасы емес болғандықтан, ағынды суларды тікелей су объектілеріне ағызу болмайды деп айтуға болады.

      Мемлекеттік экологиялық сараптама "Каустик" АҚ-ның Былқылдақ жинақтағышына" 2015 – 2019 жылдарға арналған сарқынды сулармен келіп түсетін ластаушы заттардың шекті жол берілетін төгінділері (ШЖТ) нормативтерінің жобасын келіседі.

      3.81-кесте. 2015 – 2017 жылдарға арналған "Каустик" АҚ-ның Былқылдақ жинағышына" сарқынды сулармен келіп түсетін ластаушы заттардың шекті жол берілетін төгінділерінің (ШЖТ) нормативтері

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

2015 – 2017 жылдарға арналған ластаушы заттардың төгінділерінің лимиттері, т/жыл

Ағынды сулардың шығысы, м3/жыл

Шығаруға
рұқсат етілетін
концентрация, мг/дм3

Қалпына келтіру, т/жыл


1

2

3

4

5

1

Қалқымалы заттар

291,4

94,63

27,575

2

Мұнай өнімдері

0,008

0,0023

3

Хлоридтер

385,45

112,3201

4

Сульфаттар

152,88

44,5492

5

Тұзды аммоний

1,8

0,5245

6

оттегіні биохимиялық тұтыну (ОБТ)

4

0,1656

7

оттегіні химиялық тұтыну (ОХТ)

12

3,4968

8

СПАВ

0,11

0,0321

9

Нитраттар (No3 бойынша)

1,6

0,4662

10

Нитриттер (NO2 бойынша)

0,11

0,0321

11

Полифосфаттар

0,1

0,0291

12

Жалпы темір

0,11

0,0321

13

Барлығы

-

-

190,2252

      3.82-кестеде мониторингтік деректер негізінде алынған жинақтағыш ауданындағы жерасты сулары сапасының көрсеткіштері берілген.

      3.82-кесте. Жерасты сулары сапасының көрсеткіштері (2012 – 2014 ж.ж. мониторингтік деректер деректері)

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

Өлшем бірлігі

Мәні

1

2

3

4

1

Минералдану

г/дм3

0,4-12

2

Құрғақ қалдық

мг/дм3

3729,5-11334,5

      3.83-кестеде жинақтауышқа бөлінетін сарқынды сулардағы ластаушы заттардың жол берілетін концентрациясы көрсетілген.

      3.83-кесте. Сарқынды сулардағы ластаушы заттардың концентрациясы

Р/с
№

Ластаушы заттың атауы

Шығаруға шоғырлану, мг/дм3 (ШРШ жобасына сәйкес)

Ескертпе

1

Хлоридтер

379,4

Тазарту жүйесі механикалық және биологиялық тазартудан, нитрификация және денитрификация, фосфорды реагентті жоюмен және дезинфекциямен тұрады.

2

Сульфаттар

136,8

3

Полифосфаттар

0,073

4

Өлшенген заттар

90,70

5

Мұнай өнімдері

0,0055

6

Нитратты азот

1,33

7

Нитритті азот

0,081

8

Тұзды аммоний

1,47

9

Жалпы темір

0,092

10

СПАВ

0,026

11

ХПК

10,1

12

БПК

3,22

      3.84-кесте. Аммиак селитрасының бір тоннасына өндірістің сұйық қалдықтарының түзілу нормалары

Р/с
№

Қалдықтардың атауы, сипаттамасы,
құрамы, аппарат немесе түзілу сатысы

Пайдалану бағыты, тазалау немесе жою әдісі

Өлшем
бірлігі

Нормалар

1

2

3

4

5

1

Шырын буының конденсаты (КСП)1т. ГП

Аммиак селитрасын өндіруде қолданылады

тн

1,02

2

Дайын өнімнің 1 тоннасына қыздыру буының
конденсаты (КГП)
 

Цехта ортадан тепкіш сорғылардың тыңайтқыш өндірісінде және 28ПРЦ сорғыларын тығыздағыштарға беру үшін қолданылады.
Буды алу үшін САК цехында қолданылады

тн

0,42

      Аммиак селитрасын өндіруде ПСМУ өндірісінде пайда болған шырын және жылу буының конденсаты қолданылады.

      СМУ өндірген сарқынды сулар

      Аммиак селитрасын өндіру кезінде мынадай төгінділер пайда болады:

      1) жылыту буының конденсаты. Бу жылу пайдаланатын қондырғыларда пайдаланылғаннан кейін пайда болады. Конденсатты жинақтау станциясынан САК цехына айдалады және ішінара өз мұқтаждықтарына пайдаланылады;

      2) шырын буының конденсаты аммонизаторлар мен буландыру аппараттарынан шығатын газдарды салқындағаннан кейін, кейіннен өндірісте пайдаланыла отырып түзіледі;

      3) техникалық су. Техникалық су құбыры желісінен беріледі, сорғылардың тығыздамаларын салқындату үшін қолданылады;

      4) теңіз суы. Шырын буы тоңазытқыштарын салқындатуға беріледі, кері ағынмен теңіз бассейніне ағызу үшін ТВС цехына түседі (нормативтік-таза ағындар);

      5) жер асты сулары. Элеваторларды қабылдау кезінде жиналып, кейіннен өндірісте пайдаланылады;

      6) дренажды сулар. Жабдықтарды жуу және газ-тозаңын тазалау тораптарында профилактикалық жұмыстар кезінде түзіледі. Олар кейіннен өндірісте қолдана отырып, дренажды науаларда өндіріс бойынша жиналады.

      3.85-кесте. Төгінділердің түрлері бойынша ағындылардың саны

Р/с
№

Ағын атауы, бөлімше, аппарат

Қайда тасталады

Ағынды сулар мөлшері,
м3/тәул.

Шығару жиілігі

1

2

3

4

5

1

Өндірістің жылу пайдаланатын қондырғыларынан жылыту буының конденсаты

Жылу буының конденсат жинағына
 

1 т дайын өнімге 0,42 тн

тұрақты

2

Конденсаторлардан шырын буының конденсаты

Шырын буының конденсат жинағына

1 т дайын өнімге 1,02 тн

тұрақты

      3.5.7. Өндіріс қалдықтары

      Технологиялық процестер өндіріс қалдықтарының пайда болу көздері ретінде:

      қатты заттарды сақтау және өңдеу (шикі тұзды жуу кезінде шлам суспензиясы пайда болады);

      тұзды суды дайындау және өңдеу;

      Тұзды сүзу және тазарту кезінде пайда болатын шлам қолданылатын тұздың жиілігіне байланысты. Тұзды суды тазарту кезінде тұндырылған тұздар сүзгі блогында немесе тазартқышта шығарылады. Тұнба негізінен кальций карбонаты мен магний гидроксидінен, ал кейбір жағдайларда барий сульфатынан тұрады. Тұнбаны қатты қалдық ретінде сүзуге және кәдеге жаратуға немесе тұз қышқылының әлсіз ерітіндісімен жуу арқылы мезгіл-мезгіл алып тастауға болады. Қышқыл тұнбаның еруіне әкеледі (барий сульфаты мен сынапты қоспағанда), ал салыстырмалы түрде зиянсыз ерітіндіні сұйық ағындармен тастауға болады. Тұзды сүзу процесінде пайда болатын қалдықтардың мөлшері туралы деректер 3.86-кестеде келтірілген.

      хлор және каустикалық сода өндірісі (қоспаларымен антрацит, пайдаланылған анодтар мен катодтар, сүзгі матасының қалдықтары, мембраналардың пластмасса қалдықтары, тұзды жылу тасымалдағыштың қалдықтары, қағаз қалдықтары, ион алмасу шайырларының қалдықтары).

      Өндіріс қалдықтарының пайда болу көлемі 3.86-кестеде келтірілген.

      3.86-кесте. Өндіріс қалдықтарының түзілу көлемі

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Түзілу көлемі, тонна

Қауіптілік деңгейі

1

2

3

4

5

1

Тұзды шаюдан шлам суспензиясы

Полигонда көму

12342

Жасыл

2

Тұзды суды сүзгіден өткізетін шлам

Полигонда көму

39,6

Жасыл

3

Тұзды суды тазарту шламы

Полигонда көму

990

Жасыл

4

Сүзгі матасының қалдықтары

Полигонда көму

0,25756

Жасыл

5

Пайдаланылған белсендірілген көмір

Полигонда көму

17

Жасыл

6

Тұзды жылу тасығыштың қалдықтары

Полигонда көму

2

Жасыл

7

Пластмасса қалдықтар (мембраналар)

Полигонда көму

0,225

Жасыл

8

Қағаз қалдықтары (реагенттер қаптары)

Полигонда көму

129,357

Жасыл

9

Металдар мен металл қорытпаларының қалдықтары (анод және катод

Полигонда көму

7,2

Жасыл

10

Ион алмасу шайырларының қалдықтары

Полигонда көму

3,2

Кәріптас

      3.87-кесте. "Каустик" АҚ-да өндіріс және тұтыну қалдықтарын орналастыру орындары

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Шаралар


1

2

3

1

Тоқыма қалдықтары (майланған шүберек)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

2

Қара металдардың қалдықтары мен сынықтары

Мамандандырылған ұйымға кәдеге жаратуға тапсыру

3

Пайдаланылған сынапты шамдар

"Резон" ЖШС

4

Металдар мен металл қорытпаларының қалдықтары (анодтар, катодтар)

Қайта пайдалану үшін өндірушіге қайтару

5

Пайдаланылған белсендірілген көмір (антрацит)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

6

Тұзды тазартуға арналған шлам

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

7

Тұрмыстық қатты қалдықтар (коммуналдық)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

8

Тұзды салқындатқыштың қалдықтары

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

9

Тұзды жууға арналған шламды суспензия

Былқылдақ су қоймасы

10

Құрылыс қалдықтары

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

 
11

Пластикалық қалдықтар (мембраналар)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

12

Қағаз қалдықтары (реагент қаптары)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

13

Сүзгі матасының қалдықтары

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

14

Лак-бояу материалдарын дайындау және пайдалану қалдықтары

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

15

Ион алмасу шайырларының қалдықтары

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

16

Тұзды сүзуден алынған шлам

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

17

Ұсталған шаң

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

18

Резеңке техникалық бұйымдардың қалдықтары

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

19

Тозған пневматикалық шиналар

Олар аумақты абаттандыру үшін және тұрақтандырушы материал ретінде қолданылады

20

Қорғасын батареяларының қалдық батареялары

Мамандандырылған ұйымның кәдеге жаратуы

21

Пайдаланылған майлар

Технологиялық қажеттіліктер үшін пайдалану

22

Ағаш қалдықтары

Халыққа сату

23

Пластикалық қалдықтар (картридждер)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

24

Кремний қалдықтары

Жолдар мен бөгеттерді толтыру үшін қолданылады

25

Тоқыма қалдықтары (майланған шүберек)

"Каустик" АҚ қатты өнеркәсіптік қалдықтар полигонында көму

      3.88-кесте. "Кәріптас" тізімінің "Каустик" АҚ қалдықтарының 2011 жылға арналған түзілу нормативтері

Р/с
№

Қалдықтар класы

Нормативтер, т/жыл

Қалдықтардың нақты пайда болуы, т/жыл

2011

2012

2013

2011

2012

2013

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Кәріптас тізімінен қалдықтар

11,3496

43,6067

43,6067

2

27,651

-

2

Жасыл тізімдегі қалдықтар

3571,2504

13721,2933

13721,2933

12,491

8343,028

-

3

Барлығы

3582,6

13764,9

13764,9

14,491

8370,679

-

      3.89-кесте. 2011 – 2015 жылдарға арналған "Каустик" АҚ өндіріс және тұтыну қалдықтарының тізбесі, қауіпсіздік деңгейі және шекті пайда болу көлемі

Р/с №

Қалдықтардың атауы

Қауіптілік деңгейі

Шекті түзілу көлемі, т

1

2

3

5

1

Құрамында металдар мен металл қосындылары бар қалдықтар

кәріптас

0,3

2

Құрамында сынабы бар пайдаланылған шамдар

кәріптас

0,11

3

Қорғасын аккумуляторларының пайдаланылған батареялары

кәріптас

0,6423

4

Пайдаланылған майлар

кәріптас

0,5563

5

Медициналық қалдықтар

кәріптас

0,035

6

Лак-бояу материалдарын (ЛБМ) дайындау және пайдалану қалдықтары

кәріптас

0,625

7

Ион алмасу шайырларының қалдықтары

кәріптас

3,2

8

Тұзды суды сүзгіден өткізетін шлам

кәріптас

39,6

9

Ұсталған тозаң

кәріптас

0,145

10

Қара металдардың қалдықтары мен сынықтары

жасыл

2,08

11

Металдар мен металл қорытпаларының қалдықтары
(анодтар, катодтар)

жасыл

7,2

12

Кремний диоксидінің қалдықтары (елеу)

жасыл

740,0

13

Пайдаланылған белсендірілген көмір

жасыл

17,0

14

Тұзды суды тазарту шламы

жасыл

990,0

15

Тұзды жылу тасығыштың қалдықтары

жасыл

2,0

16

Тұзды шаюдан шлам суспензиясы

жасыл

12342,0

17

Құрылыс қалдықтары

жасыл

106,415

18

Пластмасса қалдықтар (ұйымдастыру техникасы)

жасыл

0,19

19

Пластмасса қалдықтар (мембраналар)

жасыл

0,225

20

Қағаз қалдықтары

жасыл

129,357

21

Тоқыма қалдықтары

жасыл

0,85288

22

Сүзгі матасының қалдықтары

жасыл

0,25756

23

Резеңке техникалық бұйымдардың қалдықтары

жасыл

0,36

24

Тозған пневматикалық шиналар

жасыл

0,395

25

Ағаш қалдықтары

жасыл

137,6

26

Қатты тұрмыстық қалдықтар (ҚТҚ)

жасыл

215,55


Барлығы


14736,6961

      Тұзды суды жууға арналған шламдар негізгі қалдықтар болып табылады.


      3.90-кесте. Қалдықтардың түзілу көздері мен көлемі, жылына/т

Р/с №

Қалдықтардың атауы/қалыптасу учаскесі

Зауытты басқару (АУП)

Хлор және каустикалық сода өндірісі

Сұйық хлор құю алаңы

Жылу оқшаулағыш бұйымдарды өндіру цехы

Жөндеу-механикалық цех

Бу жылу-сумен жабдықтау және кәріз цехы

Электрмен жабдықтау цехы

Газдан құтқару қызметі

Автокөлік цехы

Орталықтандырылған техникалық бақылау бөлімі

Байланыс, АБЖ

Кір жуу бәлмесі

Денсаулық сақтау орны


      Кестенің жалғасы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

Пластикалық қалдықтар (жасыл)

0.15

0.225

-

-

-

-

-

-

-

-

0.04

-

-

2

Құрылыс қалдықтары (жасыл)

2.9

6.92

0.8

79.1

2.2

1.9

1.9

2.1

2.2

1.5

0.8


0.6

3

Пайдаланылған белсендірілген көмір (жасыл)

-

17

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4

Тұзды салқындатқыштың қалдықтары (жасыл)

-

2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5

Шикі тұзды жуудан қалған суспензия

-

12342

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

6

Қағаз қалдықтары (жасыл)

-

129.36

0.8

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

7

Тоқыма қалдықтары (жасыл)

-

0.0062

-

0.0083

0.278

0.15

0.04

0.096

0.05

-

-

-

-

8

Сүзгі матасының қалдықтары (жасыл)

-

0.2576

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

9

Қатты тұрмыстық қалдықтар (жасыл)

20.75

96.21

22.73

15.67

4.01

5.4

5.4

2

7.5

6.74

0.09

0.36

2.59

10

Бояу материалдарың дайындау және пайдалану қалдықтары(кәріптас)

-

0.525

-

-

-

0.05

0.05

-

-

-

-

-

-

11

Ион алмасу шайырларының қалдықтары (кәріптас)

-

3.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

12

Ұсталған шаң
(кәріптас)

-

0.025

0.025

0.038

0.022

-

-

-

-

-

-

-

-

13

Тұзды сүзуден алынған шлам (кәріптас)

-

39.6

-

-

-

-

-

-

-

-




14

Тұзды сүзуден алынған шлам (жасыл)

-

990

-

-

-

-

-

-

-

-




15

Құрамында металдар мен металл қосылыстары бар қалдықтар (кәріптас)

-

-

-

-

0.17

0.02

0.02


0.03

-

-

-

-

16

Резеңке техникалық бұйымдардың қалдықтары (жасыл)

-

-

-

-

-

0.15

0.15

0.02

0.04

-

-

-

-

17

Тозған пневматикалық шиналар (жасыл)

-

-

-

-

-

0.03

0.02

0.012

0.333

-

-

-

-

18

Қорғасын аккумуляторларының қалдық батареялары (кәріптас)

-

-

-

-

-

0.0112

0.0111

0.09

0.35

-

-

-

-

19

Пайдаланылған майлар (кәріптас)

-

-

-

-

-

0.0381

0.038

0.184

0.396

-

-

-

-

20

Құрамында сынап бар шамдардың қалдықтары (кәріптас)

0.06

0.035

0.004

0.0025

0.0005

0.003

0.003

0.0003

0.001

0.00003

0.0001

0.0001

0.0001

21

Қара металдардың қалдықтары мен сынықтары (жасыл)

-

0.43

0.1

0.25

0.45

0.225

0.225


0.25

-

-

-

-

22

Металл және металл қорытпаларының қалдықтары
(анодтар, катодтар)
(жасыл)

-

7.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

23

Базальт қиыршық тастарын тастау (жасыл)

-

-

-

740

-

-

-

-

-

-

-

-

-

24

Ағаш қалдықтары (жасыл)

-

-

-

-

137.6

-

-

-

-

-

-

-

-

25

Медициналық қалдықтар
(кәріптас)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.035

      3.5.8. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      Каустикалық соданы өнеркәсіптік өндіру технологиясы натрий хлоридінің ерітіндісін электролиздеуден тұрады. Электролиздің негізгі өнімдері NaOH, сонымен қатар газ түріндегі хлор мен сутегі (Cl2 және H2) болып табылады. Қазақстанда каустикалық сода өндіру үшін тұз пайдаланылады, ол Павлодар қаласынан шамамен 150 км қашықтықта орналасқан Тайқоңыр көлінде өндіріледі. Көлдегі тұз қоры есеп бойынша шамамен 2 млн. тоннаны құрайды.

      Ресей кәсіпорындарында каустикалық сода алудың сынап және диафрагмалық әдістері кеңінен қолданылады. Қазақстанда хлор-сілті өнімдерін өндіретін жалғыз кәсіпорын әлемде кеңінен дамып келе жатқан мембраналық технология бойынша жұмыс істейді.

      Заманауи және тиімді мембраналық технология бойынша хлор мен каустикалық сода өндірісі жоғары уытты сынапты қолданбайды және осыған байланысты ескі технологияға тән қоршаған ортаға зиян келтірмейді. Мембраналық әдістің негізгі артықшылықтары - экологиялық тазалық, энергия ресурстарын үнемдеу, алынатын өнімдердің жоғары сапасы және пайдаланудың қарапайымдылығы болып табылады.

      Диафрагма және мембрана технологиясының салыстырмалы сипаттамасы, әлемдегі ең көп таралған технологиялар 3.91-кестеде келтірілген.

      3.91-кесте. Электролизерлердің жалпы салыстырмалы сипаттамалары

Р/с
№

Атауы

Диафрагмалық

Мембраналық

1

2

3

4

1

Алынатын өнім

Натрий гипохлориті/Cl2+NaOH

Натрий гипохлориті/Cl2+NaOH

2

Электролиз өнімдерін бөлу

Диафрагма

Мембрана

3

Ток тығыздығы, артық емес

1,8 кА/м2

3,5 кА/м2 (7 кА/м2 дейін)

4

1кг Cl2 өндіруге жұмсалатын электр энергиясының шығыны

2,5-2,6 кВтсағ

2,4 кВтсағ (6 кА/м2 ток тығыздығы кезінде 6 қатары 2,035 кВтсағ)

5

1кг Cl2 өндіруге NaCl шығысы

2,5-3 кг

1,7-2,1 кг

6

NaOH концентрациясы

12-15 %

32 %

7

NaOH ерітіндісіндегі NaCl мөлшері артық емес

100 г/л

20 ppm-ден кем

8

Жұмыс тұзды ерітіндісінің рұқсат етілген концентрациясы

200-300 г/л

300-320 г/л

9

Жалпы сипаттамасы

Конструкцияның қарапайымдылығы мен сенімділігі, тиімділігі, синтетикалық диафрагма, ластанған кезде диафрагманың 100% тиімділігін қалпына келтіру мүмкіндігі, диафрагманың беріктігі

Диафрагмамен салыстырғанда аса жоғары тиімділік, жоғары концентрация және каустикалық сода тазалығы, тұз бен электр қуатын аз тұтыну

      Мембраналық сілтіні алу 3.92-кестеден көрінетін сынап немесе диафрагмалық электролиз арқылы алынған сілтіге қарағанда айтарлықтай аз энергия шығындарын талап етеді, бұл каустикалық сода алудың әртүрлі әдістерінің негізгі энергия көрсеткіштерін көрсетеді. Алайда жаңа мембраналық өндірістерді пайдалануға беру ниетін жүзеге асыру үшін өте үлкен күрделі шығындар қажет, олардың өтелу мерзімі шамамен 15 жыл.

      3.92-кесте. Каустикалық сода алудың әртүрлі әдістерінің негізгі энергетикалық көрсеткіштері

Р/с
№

Көрсеткіштердің атауы

Алу тәсілі

Сынапты

Диафрагмалық

Сынапты

1

2

3

4

5

1

Электр энергиясының шығыны 1 т 100% NaOH, кВтсағ/т

3000-3200

2400-2750

2320-2600

2

Бу шығыны 1 т 100% NaOH

Гкал/т

0,8-1,5*

2,3-3,5 (1,5-1,7)**

0,64-0,93

т/т

1,14-2,15*

3,3-5,0 (2,14-2,43)**

0,45-0,65

3

Электролиттік сілтідегі NaOH массалық үлесі, %


10-12

30-32

      * Қатты тұз алу үшін бу шығынын ескере отырып.

      ** "Машпром" ҰКП" ЖАҚ ұсынатын қондырғыларда.

      Қазақстанда шығарылатын каустикалық сода (күйдіргіш натрий, NaOH) МемСТ 2263 сәйкес келеді. РМ маркалы өнім негізгі зат мөлшері 50 %, негізгі
зат мөлшері 98,8 % болатын қатты қабыршақты ТМ сулы ерітіндіде шығарылады.

      Мембраналық әдіс ең перспективалы болып саналады. Ол катод пен анодты тек натрий иондарын өткізетін мембранамен бөлуге негіз болған. Әдістің артықшылығы - диафрагма әдісімен салыстырғанда, өндіріс процесінің едәуір қарапайымдылығы. Сондай-ақ, бұл әдіс - сынап әдісімен салыстырғанда 25 %-ға және диафрагмамен 15 %-ға энергия шығынын айтарлықтай төмендетеді Мембраналық электролиз ең таза каустик алуды қамтамасыз етеді. Тәсіл кейбір қосылыстарды өткізіп, басқаларын кешіктіретін мембрана қасиетіне негізделген. Процесс аппараттық қарапайымдылығымен ерекшеленеді, автоматтандыруға оңай, ағынды сулар мен газ тәрізді шығарындылар жоқ.

      Қондырғыда алынатын күйдіргіш натрий ерітіндісі, газ тәріздес хлор және сутегі сұйық хлорды, сілтінің концентрацияланған ерітіндісін (50 %), қатты қабыршықтанған сілтіні (каустик), натрий гипохлоритінің және тұз қышқылының тауарлық ерітіндісін алу үшін бұдан әрі пайдаланылады.

      Электр тогын электролизерге беру 35 кВ айнымалы токты 660 В тұрақты токқа түрлендіруді қамтамасыз ететін трансформатор және тиристор түзеткіші арқылы жүзеге асырылады. Трансформатор мен түзеткішті салқындату үшін айналмалы су ыдысына жиналатын айналмалы салқындатқыш су қолданылады, одан су сорғымен айналмалы су жүйесіне оралады.

      Электролизерде алынған 32,0 % NaOH ерітіндісі, католит деп аталатын, католит ыдысына түседі, одан католит ағынының негізгі бөлігі сорғымен электролизге қайтарылады, ал ағынның бір бөлігі одан әрі каустикалық соданы өңдеу бөліміне жіберіледі.

      Каустикалық соданы концентрациясы жүйесі сілті ерітіндісін 32,0 %-дан 50,0 %-ға дейін концентрациясыды қамтамасыз ететін екі концентраторы (булау аппараттары) бар екі сатылы буландыруды және 50,0 % сілті ерітіндісінен күйдіргіш натр балқымасын алуды қамтамасыз ететін бір концентраторы бар булаудың қорытынды сатысын қамтиды. Бұл жүйенің барлық концентраторлары жоғарғы бөлігінде жылу алмастырғыштар (рибойлерлер) орнатылған сұйықтық үлдірі бар буландырғыш құрылғылар болып табылады.

      Сұйықтықтың құлаған үлдірі бар булау аппараты - жылу берудің жоғары қарқындылығына қол жеткізетін жылу алмасу бетіне жақын турбулентті ағынға кепілдік беретін жоғары жылдамдықтағы рибойлердің түтіктеріндегі құйынды қозғалыс кезінде сілті ерітіндісі шоғырланған аппарат.

      50,0 % сілті ерітіндісін алу үшін екі сатылы буланудың және сілтілік балқыманы алу үшін соңғы бір сатылы буланудың комбинациясын таңдау тән, бұл бу үнемдеу, инвестиция және концентрацияланған каустиктің қайнау температурасының жоғарылауына байланысты туындаған проблемалар арасындағы ең жақсы ымыраға келу.

      Конденсат пен қойылтылған каустик ерітіндісінен жылу алу және өнімді қауіпсіз температураға дейін салқындату үшін қоректендіру ерітіндісінің жылытқыштары қарастырылған. Концентрациялау қондырғысын қоректендіретін сілті ерітіндісі электролизерден католит немесе сақтау ыдыстарынан каустик ретінде түсуі мүмкін.

      Сілті ерітіндісінің қайнау температурасын төмендету үшін концентрациялау процесі концентрациялау қондырғысы жабдығының құрамына кіретін вакуум-сорғымен жасалатын вакуумда жүргізіледі. Концентрациялау қондырғысының технологиялық конденсаты (сілті ерітіндісін концентрациялау кезінде буланатын су) өндіріс ішінде кәдеге жаратылады. Бұл конденсат тұзды өңдеу бөліміне жиналады және сорылады, онда ол қаныққан тұзды алу үшін қолданылады.

      Концентрация қондырғысында алынған 50,0 % каустик ерітіндісі қажетті температураны 45-50°С алу үшін соңғы тоңазытқыш арқылы 50,0% NaOH сақтау ыдыстарына түседі. NaOH ерітіндісінің 50,0 % бөлігі сорғы арқылы тікелей бірінші сатыдағы концентратордан қуаты күніне 30 тонна қатты NaOH арналған соңғы концентрация сатысына жеткізіледі. Каустикалық сода концентрациялау қондырғысынан келетін және 50,0 % NaOH сақтау ыдыстарында сақталатын 50,0 % NaOH ерітіндісі содан кейін 50,0 % NaOH сорғымен темір жол цистернасына сілтіні құю нүктесіне айдалады.

      Каустиктің 50,0 % ерітіндісін алу үшін концентрациялау қондырғысында кәсіпорынның бу желілерінен келетін орташа қысымды бу пайдаланылады. Бу бірінші сатыдағы концентратор рибойлерінің құбыраралық кеңістігіне беріледі, онда ол құбырларда ағып жатқан сілті ерітіндісіне жылу беру арқылы конденсацияланады. Осы будың конденсаты жылытқыштан өтеді және кейіннен кәдеге жарату үшін қондырғыдан кәсіпорынның қолданыстағы желілеріне қайтарылады.

      Каустик балқымасын алу үшін концентрациялау қондырғысында концентрациялау қондырғысы жабдығының құрамына кіретін тұз жылу тасығышының торабынан келетін жоғары температуралы тұз тасымалдағышының балқымасы (53,0 % KNO3, 37,0 % NaNO2, 10,0 % NaNO3 қоспасы) пайдаланылады.

      Тұзды салқындатқыштың жабдықтары тұзды балқыманың сыйымдылығын, тұзды жоғары температуралы салқындатқыштың айналым сорғысын және жанармай ретінде мазут қолданылатын қыздырғышпен жабдықталған айналмалы тұзды салқындатқышты қамтиды. Тұзды балқыманың ыдысы және балқыманың құбыр жолдары жабдықты іске қосу кезінде тұзды жылу тасығышты балқытуға және оның қатуын болдырмауға арналған жылыту жүйесімен жабдықталған.

      Тұзды жылу тасығыштың жылытқышы үш секциядан тұрады. Жанарғы радиантты секцияның жоғарғы бөлігінде орнатылады, одан жану газдары конвекциялық секцияға, одан әрі олар жанарғыға берілетін ауаны қыздыратын келесі секцияға түседі.

      Тұзды жылу тасығыштың жылытқышында отын ретінде пайдаланылатын мазут өндіріске т/ж цистерналарында түседі, отын сақтайтын көзделген сыйымдылықтарға түсіріледі, ол жерден сорғы тұзды жылу тасығышының қыздырғышының жанарғысына беріледі. Отынды беру және жағу тұзды жылу тасығыш жылытқышының жергілікті қалқанынан бақыланады.

      2019 жылы хлор сілтілі өнімдерін өндіру және энергия ресурстарын тұтыну 3.93-кестеде келтірілген.

      3.93-кесте. Өнім өндіру көлемі және энергия ресурстарын тұтыну

Р/с
№

Атауы

Өлшем бірлігі

2019 ж.

1

2

3

4

1

Өнім (қызмет, жұмыс) өндірісінің көлемі

мың тг.

8 169 935

2

Заттай көріністегі өнім өндіру



2.1

Каустикалық сода 50%

тонна

26 836

оның ішінде қабыршықтанған каустикалық сода 100%

тонна

6 799

2.2

Хлор

тонна

23 596

2.3

Тұз қышқылы (техникалық және ингибирленген)

тонна

64 407

2.4

Натрий гипохлориті

тонна

3 781

3

Энергия ресурстарын тұтыну

мың т.у.т.

22,31

мың тг.

1823581,92

4

Өнім өндірудің энергия сыйымдылығы

т.у.т./мың тг.

0,00273

5

Өндірілген өнім құнындағы энергия ресурстары үшін төленетін ақының үлесі

%

0,223

      Ұсынылған мәліметтерден көріп отырғанымыздай, энергетикалық ресурстарды тұтыну 22 мың тонна шартты отын деңгейінде тұр. Бұл ретте, энергия ресурстарына жұмсалатын шығындардың үлесі бір пайыздан төмен. Негізінен хлор сілтілі өнімдерін өндіру кезінде электр энергиясы мен жылу жұмсалады (3.94-кесте)

      3.94-кесте. 2019 жылы энергия тасымалдаушыларын жалпы тұтыну

Р/с
№

Энергия тасымалдаушының атауы

Өлшем бірлігі

Жылына тұтынылған саны

1

2

3

4

1

Қазандық-пеш отыны



1.1

Қатты отын

т.у.т.

3,13

1.2

Сұйық отын

т.у.т.

1363,831

2

Электр энергиясы

МВт*ч

84 187,203

3

Жылу энергиясы

Гкал

71 409

      Энергия ресурстарының ең үлкен көлемі электр энергиясына тиесілі - 84187 МВт*сағ артық. Электр энергиясын тұтынушылардың белгіленген қуаты 6 МВт астам. Ең көп тұтыну технологиялық жабдықтарға, сорғыларға, желдеткіштерге және компрессорларға тиесілі (3.95-кесте). Ең үлкен үлесті компрессорлар құрайды (3.96-кесте).

      3.95-кесте. Пайдалану бағыттары бойынша электр энергиясын тұтынушылардың белгіленген қуаты

Р/с
№

Электр энергиясын пайдалану бағыты

Саны және жиынтық қуаты, кВт

Саны

Қуаты

1

2

3

4

1

Технологиялық жабдық

38

556

2

Сорғылар

112

1109

3

Желдету жабдығы

169

1110

4

Көтергіш-көлік жабдығы

17

740

5

Компрессорлар

13

2016

6

Дәнекерлеу жабдығы

5

119

7

Тоңазытқыш жабдығы

2

333

Барлығы

3438

3485

      3.96 кесте. Компрессорлардың негізгі сипаттамалары

Р/с
№

Цех, учаске, өндіріс, компрессор түрі

Пайдалануға берілген жылы

Саны

Өндірушілігі, м3/мин

Қысым, МПа

Электржетектің қуаты, кВт

Электр энергиясының меншікті шығыны кВтсағ/1000 м3

Салқындату жүйесі (ауа, су)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

22К001А Garo ASM 350

2011

2

7692

0,45

200

0,75

Ауада

2

64К001 SINERGIA

2011

1

17781

1

41,8

1,67

Ауада

3

23К001HowdenCompressors WRVH163 - 18036

2011

1

2,95

2

178

3,34

Ауада

4

205 ВП 20/18

1972

2

20

1,76

200

2,93

Су

5

5С5 ГП 20/18

1981

1

13

1,76

132

2,93

Су

6

3ГП 13/18

1985

2

13

1,76

132

2,93

Су

7

2ГП4 15/25

1991

1

15

2,35

160

3,92

Су

8

2РК 1,5/220

1972

1

1,5

21,6

40

35,95

Су

9

GR-200

2013

2

23

1,9

200

3,17

Су

      Электр энергиясы кәсіпорында өндірілмейді, бірақ сатып алынады. 2019 жылы электр энергиясын тұтыну 3.97-кестеде келтірілген.

      3.97-кесте. Пайдалану бағыттары бойынша электр энергиясын тұтыну

Р/с №

Пайдалану бағыты

Жиынтық тұтыну, Мвт/сағ

1

2

3

1

Технологиялық жабдық

20 901,448

2

Сорғылар

17593,244

3

Желдету жабдығы

1734,071

4

Көтергіш-көлік жабдығы

1178,494

5

Компрессорлар

31145,935

6

Дәнекерлеу жабдығы

1851,92

7

Тоңазытқыш жабдығы

5303,227

8

Жарықтандыру

1843,503

Барлығы: өндірістік шығыс

81551,843

9

Пайдалану шығындары

2626,36

Барлығы: жиынтық шығыс

84878,203

      Жылу да сырттан алынады. Өндіріс барысында бу да, ыстық су да тұтынылады, ыстық судың бір бөлігі ғимараттар мен құрылыстарды жылытуға және желдетуге қолданылады. Жалпы жылу көлемінің 71 409 Гкал 2019 жылы технологиялық процесте 40 355,709 Гкал қолданылды. Қазандық-пеш отыны (балқыманың температурасы 420 С) тұздарын балқытуға арналған BVD/S 1500/10 аппаратта пайдаланылады.

      3.6. Хром қосылыстарының өндірісі

      "АХҚЗ" АҚ-ның кәсіпорны қоршаған ортаға едәуір теріс әсер ететін объектілерге жатады.

      Хромның барлық қосылыстары улы. Атмосфераға хром мен оның қосылыстарының негізгі көздері хром мен оның қосылыстары өндірілетін, алынатын, өңделетін және қолданылатын кәсіпорындардың шығарындылары болып табылады. Хром қосылысының уыттылығы оның валенттілігіне тікелей байланысты: ең улы хром қосылыстары (VI), жоғары уытты хром қосылыстары (III), металл хром және оның қосылыстары (II) аз уытты. Кәсіпорынның негізгі экологиялық аспектісі атмосфераға ластаушы заттардың шығарылуы болып табылады.

      Технология тікелей технологиялық жылытуды пайдаланады, отын табиғи газ болып табылады. Атмосфераға ластаушы заттар шығарудың ұйымдастырылған негізгі көздері газ-шаң тұтқыш қондырғылармен жабдықталған.

      Кәсіпорын бойынша шығарындылардың барлық көздері 196, оның ішінде ұйымдастырылғаны 150. Шығарындылардың көздері – технологиялық аппаратура (ұсатқыштар, шикізатты кептіргіштер, құрғақ тарту диірмендері, қыздыру пештері, тоңазытқыш барабандар, дымқыл тарту диірмендері, шихтаның көлік құралдары, шлам кептіргіштер, вакуум-сүзгілер, пештер, кептіргіштер, центрифугалар, сепараторлар, вакуум сүзгілер, бактық аппаратура). Кәсіпорынның шығарындылар көздерінен жалпы атмосфералық ауа 50 атаудан және 9 жиынтық топтан ластаушы заттармен ластанады. SO2, Cr+3, Cr+6 және құрамында кремний мөлшері 20, 20 - 70-тен кем, сондай-ақ 70 пайыздан астам бейорганикалық шаңның шығарындылары маркерлік заттар ретінде белгіленген, қалғандары маңызды емес. 76 %-дан 99 %-ға дейін тазалау ПӘК бар шаң-газ тазалау жабдығы пайдаланылады. ТС 6 электр сүзгілері, ЭГА электр сүзгілері, мата сүзгілер, циклондар, скрубберлер. 2017 - 2019 ж.ж. ТС 6 орнына ЭГА түріндегі электр сүзгілері орнатылды, оларды ауыстыру жалғастырылып жатыр.

      ЕҚТ қолданудың басым бағыттарына жататын кәсіпорындарда атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары бойынша ұсынылған деректерді талдау келесі қорытындылар жасауға мүмкіндік береді. Кәсіпорында атмосфералық ауаға зиянды заттар шығарындыларының сапасын бақылау нәтижелерін талдауға негізделген газ тазарту құрылыстарын жетілдіру және жаңғырту, автоматтандырылған басқару, тазарту тиімділігін арттыру мүмкіндігімен басқару жүйесін енгізу тәжірибесі бар. Пайда болған шығатын газдар шығатын газдар құрамындағы заттарды шығаруды қамтамасыз ететін технологиялық тәсілдерді қолдана отырып өңделеді, содан кейін оларды бастапқы технологиялық процеске қайтарады немесе шикізат немесе энергия тасымалдаушы ретінде басқа процесте пайдаланады немесе оларды ластаушы заттар ретінде жояды. Заманауи жабдықты пайдалану арқылы қоршаған ортаға жағымсыз әсерлер бір уақытта азаяды. Атмосфералық ауаға зиянды (ластаушы) заттардың шығарындыларын тазартуға бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, шаралар мен іс-шараларды таңдау төменде қарастырылған ҚҚТ қолданудың нақты бағыттарының құрамымен және ерекшеліктерімен анықталады.

      Кәсіпорында шығарылатын газдарды тазарту жүйесін жаңғырту жүргізілуде:

      шламды кептіргіштерде (5 дана) дымқыл тазалау жүйесінің (скруббер) орнына электр сүзгілері орнатылды, бұл шығарындыларды едәуір азайтты (50 %-ға дейін), еңбек жағдайларын жақсартты, жабдықты жөндеу және тазалау шығындары қысқарды.

      2019 жылы КО 6 орнына ЭГА типті 3 электрофильтр ауыстырылды (өндірістер іске қосылған сәттен бастап орнатылды), 1 пайдалануға берілді, 2 дана орнатылды, бірақ негізгі жабдықтың тоқтап қалуы себебінен пайдалануға берілмеді.

      Құрамында кремний диоксиді бар бейорганикалық шаң шығарындылары: натрий монохроматы мен металлургиялық хром оксидін өндіру кезінде 20 %-дан азы ескірген Шаң-газ тазарту жабдықтарымен байланысты. Бүгінгі күні оны заманауи және тиімдіге кезең-кезеңімен ауыстыру жүргізілуде.

      Хром сульфатын өндірудегі күкірт диоксидінің жоғары концентрациясы өндіріс технологиясымен байланысты. Қазіргі уақытта кәсіпорын оны төмендету бойынша жұмыс жүргізуде.

      Пигментті хром оксиді-2 өндірісі 2019 жылы енгізілді, бұл ең аз технологиялық қайта бөлулері бар өнімдерді шығаруға мүмкіндік берді. 1 пигментті хром оксиді мен пигментті хром оксиді-2-ні өндірудегі ластаушы заттардың концентрациясының айырмашылығы әртүрлі технологиялық процестермен және сәйкесінше әртүрлі шикізатпен байланысты. Бірінші жағдайда өндіріс әдісі хром ангидридінің термиялық ыдырауына негізделген, содан кейін спекті шаймалау, өнімді суда еритін тұздардан жуу және кептіру. Екіншісінде – процесс натрий мен күкірт монохроматынан гидратталған хром оксидінің түзілу реакциясына негізделген.

      "АХҚЗ" АҚ-ның технологиялық ағындарының схемасы 3.46-суретте келтірілген.



      3.46-сурет. "АХҚЗ" АҚ-ның технологиялық ағындарының схемасы


      3.6.1. Жартылай өнім – натрий монохроматының өндірісі

      3.6.1.1. Жартылай өнім – натрий монохроматы өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Натрий монохроматын өндіру – үздіксіз пирометаллургиялық процесс [85]. Натрий монохроматын өндірудің екі технологиясы бар: доломит пен әктасты қолданатын классикалық және кальцийленген тұзды қолданатын доломитсіз. Қазақстанда натрий монохроматын өндіру қазіргі уақытта аз қалдықты (доломитсіз) технология бойынша жүзеге асырылады.

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      кен және сода қоймасы, шикізатты дайындау;

      шихтаны дайындау;

      шихтаны тотықтырғыш күйдіру;

      қақтамды шаймалау;

      шламды кептіру.

      Хромит кені цех қоймасына жартылай вагондарда немесе платформаларда түседі. Ұнтақтағыштан өтіп, көлбеу конвейермен хромит барабан кептіргішке беріледі. Кептіру кептіргіштің оттығында табиғи газды жағу кезінде алынған түтін газдарымен жүзеге асырылады. Түтін газдары Д-12 түтін сорғышымен хромит кептіргіш арқылы тартылады, содан кейін циклон мен электр сүзгісінде тазаланып, атмосфераға шығарылады.

      Науалық қоректендіргішпен бункерден хромит ұсақ ұнтақтау үшін хромит құбыр диірменіне беріледі, содан кейін ұнтақталған хромит бункеріне шикіқұрам дайындау станциясына беріледі.

      Цехқа кальцийленген сода арнайы сода тасығыштарда түседі. Сода вагондардан сода қоймасына түсіріледі, содан кейін транспортердің көмегімен шихта станциялардың бункер-жинағышына түсетін қайта құю станциясына беріледі.

      Шихта дайындау станциясындағы шикізат бункерінен шнекті қоректендіргіштермен кептірілген шлам таразыға беріледі, содан кейін жүйемен: шнекті–араластырғыш–элеватор–араластырғыш–тасымалдаушы– шнекті дайын шихта шығыс бункерлеріне беріледі, содан кейін тиеу ағуы арқылы пешке тотықтырғыш қыздыруға түседі.

      Хромит шихтасын тотықтырғыш күйдіру айналмалы барабанды пештерде 1100 – 1300 °С температурада жүргізіледі. Пеш табиғи газды жағу арқылы алынған түтін газдарымен жылытылады. Күйдіру пештерінің артында (диаметрі 3 м, ұзындығы 44 м) КУ-50 түрлі кәдеге жарату қазандықтары орнатылған. № 5 пеш конвейерінде неғұрлым қуатты КУ-60 түрлі қазандық орнатылған. Шығатын газдар кәдеге жаратушы қазан арқылы тазартуға электрсүзгілерге жіберіледі. Кәдеге жарату қазандығында және электрсүзгілерде тазартылғаннан кейін түтін газдары санитарлық құбыр арқылы атмосфераға шығарылады, ал ұсталған шаң шнек-элеватор жүйесі арқылы шаң бункеріне тасымалданады.

      Қыздыру пешінен салқындатылған қақтам тоңазытқыш барабанға түседі, ол сумен салқындатылады (техникалық, айналма). Қыздырылған су салқындату және кейіннен технологиялық процесте қайта пайдалану үшін "Южный" тоғанына жіберіледі. Тоңазытқыш барабаннан күйе жентек дымқыл ұнтақтау диірмендеріне түседі, сүзгі (монохроматтың әлсіз ерітіндісі) сол жерге түседі, онда сілтілеу жүреді және сонымен бірге жентекті ұнтақтайды. Осыдан кейін пульпа БОУ-40 вакуумдық сүзгілерге беріледі, онда үш сатыда сүзу жүреді (үшінші сатыда БОК-10 түріндегі вакуумдық сүзгі қолданылады), содан кейін натрий монохроматының ерітіндісі тауарлық цехтарға жіберіледі, ал шлам шламды кептіру бөліміне жіберіледі.

      Барабанды кептіргіште шығарылған натрий монохроматының бір тоннасына түзілген шламның жалпы санының 76 %-ы немесе - 2,356 тонна шлам кептіріледі. Жылу тасымалдағыш-бұл табиғи газды қашықтағы оттықта жағу арқылы алынған жану газдары. Кептіргіштің кіреберісіндегі жану газдарының температурасы 600 – 700 °С, шығысында – 200 – 230 °С.

      Түсіру бастиегі арқылы кептірілген шлам элеваторға беріледі, содан кейін таспалы транспортерлер жүйесі шихтостанцияның бункерлеріне кейіннен технологиялық процесте пайдалану үшін тасымалданады. Түтін газдары кептіргіш арқылы Д-12 түтін сорғышымен тартылып, шаң жинау жүйесіне енеді. Шаңды тазарту циклон батареясында және дымқыл скрубберлерде екі сатыда жүреді, содан кейін түтін құбыры арқылы газдар атмосфераға шығарылады.

      Шламның қалған 24 %-ы қосымша сүзіледі, содан кейін автокөлікпен шлам жинақтағыштарға тасымалданады, ағартылған су "Южный" тоғанына салқындату үшін жіберіледі. Салқындағаннан кейін технологиялық процесте қайта пайдаланылады. Қайта пайдаланылатын шлам мөлшері хромит кенінен хромды барынша ықтимал алу үшін қажетті физика-химиялық процестермен регламенттеледі және шламның түзілген мөлшерінің 76 %-ын құрайды. Натрий монохроматының 1 тоннасына шламның түзілу көлемі 3,1 тонна).

      Қосалқы кезеңдер:

      монохроматты шламды шлам жинақтағыштарға автокөлікпен тасымалдау;

      натрий монохроматы өндірісінде инфрақызыл сәулелегіштермен жылыту;

      натрий монохроматы өндірісіндегі жөндеу жұмыстары.

      3.6.1.2. Натрий монохроматын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Натрий монохроматын өндіру кезінде қоршаған ортаға ластаушы заттар шығарындыларының көзі болып табылатын технологиялық процестер:

      шикізат материалдарын дайындау;

      шихта дайындау;

      шихтаны тотықтырып күйдіру;

      күйе жентекті сілтілеу;

      шлам пульпасын сүзу;

      натрий монохроматын қоспалардан тазарту, шламды кептіру, атап айтқанда:

      қыздыру пештерінен тозаңданған газдар;

      хромит кептіргіштерден жасалған газ-ауа қоспасы;

      құрғақ ұнтақталған хромит диірмендерінен шаңды ауа;

      автотаразыдан, шнектерден және шихта станциялардың элеваторларынан шаңды ауа;

      дымқыл тарту диірмендерінен, тоңазытқыш барабандарынан, вакуум-сүзгілердің қолшатырларынан, бак аппаратурасынан жасалған бу-ауа қоспасы;

      хромит ұнтақтағыштарынан шаңды ауа;

      шлам кептіргіштен жасалған газ-тозаң қоспасы, сондай-ақ сусызданған монохроматты шламды тасымалдау және сақтаумен байланысты қалдықтарды қоймалау орындарына (шлам жинағыштар) шығару.

      3.98-кестеде натрий монохроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.98-кесте. Натрий монохроматын өндіру кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с
№

Энергия тасымалдаушының атауы

Өлшем бірлігі

Жылына тұтынылған сан

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Сr(6+)

0,0166

0,0211

"Құрғақ" тазарту әдістерін қолдана отырып, шығатын газдарды тазарту

2

Cr(3+)

0,0829

0,1316

3

SiO2 <20 %

1,9301

2,1838

      3.6.2. Өнім, жартылай өнім – натрий бихроматы өндірісі

      3.6.2.1. Жартылай өнім – натрий бихроматын өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Натрий бихроматын өндіру әдісі натрий монохроматын натрий бихроматына күкірт қышқылымен ауыстыру реакциясына, бихромат ерітіндісін буландыру арқылы концентрация кезінде қоспалардың бөлінуіне және бихроматтың қаныққан ерітінділерден сусыз күйде кристалдану қасиеттеріне негізделген.

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      натрий монохроматын натрий бихроматына күкірт қышқылымен аудару;

      натрий сульфатын булау, центрифугалау, концентрацияланған бихроматты ерітінділерді сүзу;

      бихроматты ерітінділерді центрифугалау.

      Натрий монохроматы өндірісіндегі монохроматты ерітінділер және хром ангидриді өндірісіндегі бисульфатты күйдірмелеуден кейінгі бихроматты ерітінділер бір-бірімен каскадты қағидат бойынша құйма сызықтармен қосылған буферлік бактарға түседі.

      Монохроматты ерітінділердің "улау" (хром ангидридін өндіруден алынған бихроматты ерітінділер күйдірмелеу) натрий монохроматын натрий бихроматына ауыстыру мақсатында күкірт қышқылымен жүргізіледі. "Улау" араластырғышы бар арнайы цилиндрлік аппараттарда жасалады. Зауыттың қышқыл қоймасынан күкірт қышқылы сорғымен қышқылды қабылдау багына айдалады.

      Улаудан кейін бірден, қажет болған жағдайда, хром хроматтарын гипохлоритпен тотықтыру (ағарту) жүргізіледі.

      2 Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O (3.93)

      Уланған бихроматты ерітінділер сорғымен буланудың I-ші сатысындағы қоректендіргіш-резервуарларға айдалады. Хромат ерітінділерін буландыру аз мөлшерде натрий сульфаты мен натрий хлоридінің ерітінділерінен бөлу мақсатында жүргізіледі, олардың концентрацияланған бихромат ерітінділерінде ерігіштігі күрт төмендейді. Сульфаттың бөліну процесі екі кезеңде жүргізілуі керек, ол булану кезінде алынған суспензиялардың физикалық қасиеттерімен анықталады – жоғары тұтқырлық, аппараттарда, құбырларда тез кристалдану және қатаю.

      Бихроматты ерітінділерді буландыру ерітінділерден натрий сульфаты мен натрий хлоридін бөлу мақсатында жүргізіледі. Бөліну процесіне екі сатыда жүргізіледі.

      Булануға жататын ерітінділер 3 корпустық вакуум-булау қондырғыларына (батареяларға) беріледі. Булануға жататын ерітінділер тікелей ағын режимінде жұмыс істейтін 3 корпустық вакуум-буландырғыш қондырғыларға (батареяларға) беріледі. Батареялардың әр корпусы стандартты, буландырғыш сепаратордан, қайнатқыштан және айналмалы осьтік сорғыдан тұрады. Қысыммен жылыту буы вакуумды буландырғыш батареяның I-ші корпусының жылыту камерасына беріледі, конденсат сорғымен сорылатын "таза" конденсат жинақтарына жиналады. Қоректендіргіш бактан сорғымен буланған ерітінділер вакуум-буланған аккумулятордың I-ші корпусына беріледі, содан кейін 2-ші және 3-ші корпуста жалғау желілері арқылы ағады.

      Сол жерден өз бетімен центрифугалардың қоректендіргіштеріне айдалады. Натрий сульфатын бихромат сульфатты ерітінділерден бөлу операцияларды автоматты түрде қоса отырып, ФГН - 2001 түрлі центрифугаларда жүргізіледі. I-ші сатыдағы буланған ерітінділер қоректендіргіштен ауырлық күшімен центрифугаларға түседі, фугат арнайы резервуарда жиналады, сол жерден сорғы арқылы буланудың II-ші сатысындағы батареяларды қоректендіргішке айдалады.

      Центрифуга роторында қалған натрий сульфаты натрий сульфатынан СгО3 барынша жуу мақсатында "лас" конденсатпен жуылады. Центрифуга роторында жуылған және сығылған натрий сульфатының шламы автомашиналарға түсіріледі. Автомашиналармен натрий сульфатының шламы №2 шлам жинақтағышқа тасымалданады. Натрий сульфатының шламының түзілу және орналастыру көлемі 1 тонна натрий бихроматына 0,72 тоннаны құрайды.

      Буланудың екінші кезеңінде ерітіндідегі СгО3 мөлшері жоғарылайды және натрий сульфатының барлығы дерлік тұнбаға түседі. Булану қарсы ток принципі бойынша жұмыс істейтін екі корпусты батареяларда жүзеге асырылады.

      Қоректендіргіштен алынған ерітінділер ауырлық күшімен вакуумдық корпусқа түседі, содан кейін сорғы арқылы I-ші корпусқа айдалады, сол жерден вакуумдық салқындатқыштарға қысыммен сығылады. Буланған бихроматты ерітінділер мезгіл-мезгіл вакуум-буландырғышқа сығылады, ерітінділер ішінара буланады, жинағыш-бактарда жинақталады, содан кейін сорғымен вакуум-сүзгілердің қоректендіргіштеріне айдалады, онда олар қосымша 80 разряд С температураға дейін салқындатылады.

      Буланғаннан кейін бихроматты ерітінділер салқындатылады, сүзіледі.

      Салқындатылған күшті ерітінділер БОК-10 типті барабанды вакуум-сүзгілерде сүзіледі және фильтрат жинағыштары бактарға құйылады, сол жерден сорғылармен хром ангидридін өндіруге және кристалдану бөлімшесіне ВНЦ-7 буландырғыш аппараттарының қоректендіргіштеріне айдалады. Вакуумдық сүзгілердегі тұнба бумен үрленеді және бактарда буланудың I-ші сатысындағы қоректендіргіштен бихроматты ерітінділермен репульсияланады. Репульпаторлардан алынған пульпа Сульфатанатрийді Центрифугалау үшін буланудың I-ші кезеңінен кейін сорғымен бірге сілтілермен бірге сорылады.

      Сүзуден кейін ерітінділер хром ангидридін өндіруге және кристалдану бөліміне айдалады. Вакуум-булану бөлімшесінің сүзілген күшті ерітінділері ауырлық күшімен бакипителицентрифугаға түседі, сол жерден ауырлық күшімен ВНЦ-7 буландыру аппараттарына түседі. ВНЦ-7 аппараттарындағы ерітінділер қажетті суспензияға дейін буланады. Әрі қарай, натрий бихроматы сусыз натрий бихроматының кристалдары түрінде кристалданады. Натрий бихроматының кристалдары центрифугалардағы аналық ерітінділерден бөлінедіортадан тепкіш күш есебінен. Суспензия центрифугаға үздіксіз беріледі. Центрифугадан алынған аналық ерітінділер (фугат) жиналадывакуум-булану бөліміне айдалады немесе хром сульфатын өндіру үшін бихромат ерітінділерін дайындау үшін қолданылады.

      Бір мезгілде қоспалардан кристалдарды жууға аз мөлшерде конденсат беріледі. Натрий бихроматының кристалдары шағын центрифуга роторының трансляциялық қозғалысымен шнектерге тасталады және қырғыш тасымалдағышпен ауа-механикалық сепараторға беріледі, онда олар шаңнан бөлініп, діріл ситіндегі фракциялар бойынша бөлінеді. Електен өткен кристалдар жинақтаушы бункерлерде жинақталады, олардан мөлшерлеу арқылы ыдыстың әртүрлі түрлеріне буып-түйіледі.

      Қосалқы кезеңдер:

      натрий сульфаты шламын шлам жинақтағыштарға автокөлікпен тасымалдау;

      натрий бихроматы өндірісіндегі жөндеу жұмыстары.

      3.6.2.2. Натрий бихроматын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Натрий бихроматын өндіру кезінде қоршаған ортаға ластаушы заттардың шығарындылары:

      бак аппаратурадан алты валентті хром қосындылары бар су буы;

      2-сатылы жинағыштар бактарынан және вакуум-сүзгілерден алты валентті хром қосылыстары бар су буы;

      өлшеп орау камералары мен биг-бегтердің бункерінен натрий бихроматы шаңы бар газ-ауа қоспасы;

      улағыш бактардан су буы бар бу-ауа қоспасы;

      құрамында CrO3 бар бу-ауа қоспасы, өлшеп-ораудан, центрифугадан;

      құрамында центрифугалардан, натрий сульфатының қырғыш транспортерлерінен тұратын CrO3 бар бу-ауа қоспасы.

      Сондай-ақ натрий сульфатының сусызданған шламын сақтау орындарына (шлам жинағыштар) тасымалдауға және сақтауға байланысты шығарындылар.

      3.99-кестеде натрий бихроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.99-кесте. Натрий бихроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с
№

Маркерлік ЛЗ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары,
кг/т өнім

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Сr(6+)

0,0072

0,0109

"Дымқыл" тазарту әдістерін қолдана отырып, шығатын газдарды тазарту

      3.6.3. Металлургиялық хром оксиді өндірісі

      3.6.3.1. Металлургиялық хром оксидін өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Металлургиялық хром оксидін өндірудің технологиялық схемасы жалпы қабылданған металлургиялық процестерге негізделген бірыңғай технологиялық ағын болып табылады [85].

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      натрий монохроматын күкіртпен қалпына келтіру;

      сүзудің бірінші кезеңі;

      хром гидроксидін қыздыру;

      металлургиялық хром оксидін екінші сүзу, кептіру және буып-түю, таңбалау.

      Натрий монохроматы ерітіндісі натрий монохроматы өндірісінен қабылдау ыдысына түседі. Монохроматты тотықтыру жолымен сілтілер қоспалардан тазарту мақсатында реакторларға ауырлық күшімен түседі. Түзетуден кейін ерітінділер тазалау үшін сүзгі прессіне айдалады, содан кейін резервуарларға құйылады. Күкірт темір жол вагондарында зауытқа қатты күйде келеді, одан күкірт рельсінің көмілген қоймасына түсіріледі және одан әрі күкірт сүрлеміне тасымалданады. Сол жерден күкірт шар диірменіне беріледі, оған монохромат сілтілері қосылады. Шар диірменінен күкірт суспензиясы суспензия ыдысына ауырлық күшімен түседі. Содан кейін күкірт суспензиясы автоклавқа жіберіледі, онда натрий монохроматының күкіртпен қалпына келу реакциясы жүреді.

      4Na2CrO4 + 6S + (2n+1)·H2O → 2(Cr2O3·nH2O) + 3Na2S2O3 + 2NaOH (3.94)

      Реакция өнімі автоклавтан гидратталған хром тотығының бактарына үздіксіз басылады. Артық күкіртті ұтымды пайдалану үшін пульпа хром оксидінің 1-ші сүзгілеу сүзіндісімен немесе монохроматты сілтілермен өңделеді. 1-сүзіндісінің артық хром оксиді сүзгісі сүзгі прессіне беріледі.

      Өңделген хром гидроксиді пульпасы барабан вакуумдық сүзгілерінде 2 сатылы сүзуден өтеді. Бұл жағдайда құрамында күкірт бар қосылыстар жуылады, ал алынған фильтрат қыздыру пештердің шаңды ұстау жүйесін суару үшін қолданылады. 2-ші фильтрацияның вакуумдық сүзгілерінен пульпа араластырғыш ыдысқа түседі, онда хромихроматтар бір уақытта беріледі. Хромихроматтарды хром гидроксидімен араластырғанда адсорбцияланған сілті бейтараптандырылады.

      Қыздыру пеші табиғи газды жағудан жану газдарымен жылытылады.1200-1400 С0 температурада қыздыру пешінде хром гидрототығының толық сусыздануы, хромихроматтардың ыдырауы және адсорбцияланған сілтінің натрий хроматына ауысуы жүреді.

      Қыздыру пешінен шыққан және құрамында хром оксиді, натрий хроматы және натрий сульфаты бар күйе жентек сүзгіге алдын-ала фильтратпен толтырылған сілтілендіргішке түседі. Алынған пульпа қысым цистернасына беріледі, содан кейін барабан вакуумдық сүзгілерінде 2 есе сүзгіден өтеді, сол жерден хром оксиді пастасы ішкі жылытуы бар барабан кептіргішке (табиғи газдың жануынан газдармен жылытылады) беріледі, онда ол құбырдың қабырғалары арқылы жылуды алу жолымен салқындатылады, айналым цикліндегі сумен салқындатылады. Кептір іште пайда болған бу-ауа қоспасы конденсатпен суарылатын скрубберлер арқылы түтін сорғышпен тартылады. Әрі қарай хром оксиді контейнерге орауға жіберіледі.

      Қосалқы кезеңдер:

      металлургиялық хром оксиді өндірісінде инфрақызыл сәуле шығарғыштармен жылыту;

      металлургиялық хром оксиді өндірісіндегі жөндеу жұмыстары.

      3.6.3.2. Металлургиялық хром өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Металлургия хромын өндіру кезінде қоршаған ортаға ластаушы заттардың шығарындылары:

      қыздыру пештерінен, хром тотығының кептіргіштерінен жасалған түтінді шаңтұтқыштар;

      технологиялық аппараттардан газ-ауа қоспалары;

      шығыс бункерлерінен, хром тотығын бөлшектеп өлшеу қондырғыларынан жасалған құрамында шаң бар қоспалар.

      3.100-кестеде металлургиялық хром өндірісі кезінде ластаушы заттардың маркерлік шығарындылары көрсетілген.

      3.100-кесте. Металлургиялық хром оксидін өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с
№

Маркерлік ЛЗ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары,
кг/т, өнім

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

Сr(6+)

0,0151

0,0192

"Дымқыл" тазалау әдістерін пайдалану

2

Cr(3+)

0,7868

0,9869

3

SiO2 <20 %

2,5393

2,7945

      3.6.4. Калий бихроматы өндірісі

      3.6.4.1. Калий бихроматын өндірудің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Өндіріс әдісі калий карбонаты ерітінділерін кристалдық ангидридпен бейтараптандыруға негізделген, одан кейін калий бихроматы ерітінділерінің политермиялық кристалдануы, калий бихроматын бөлу, оны кептіру және буып-түю [85].

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      ерітінділерді дайындау және кристалдау;

      калий бихроматын кептіру және бөлшектеп өлшеу.

      Хром ангидриді салмағы 100 кг болат барабандарда хром ангидриді өндіруден келеді. Поташ салмағы 50 кг битумға малынған қағаз қаптарға түседі. Қоймадан хром ангидриді мен поташ контейнерлерде немесе арнайы тиеу себеттерінде электрокармен, содан кейін телфермен реактордың тиеу бункерінің алдындағы алаңға беріледі. Хром ангидриді мен сақар реакторда араласады, онда калий карбонатының ерітіндісі қатты хром ангидридімен бейтараптандырылады.

      К2СО3 + 2СrО3 + Н2О → K2Cr2О7 + СО2↑(газ) + Н2О            (3.95)

      Алынған калий бихроматы ерітіндісі сүзгі-престе тазартылғаннан кейін су сауыты бар мерзімді әсер ететін бак кристаллизаторларына жіберіледі, онда калий бихроматының политермиялық кристалдануы жүреді.

      Алынған калий бихроматы кристалдарының суспензиясы мерзімді әсер ететін центрифугада бөлінеді. Центрифугадан кейін кристалдар кептіріліп, тауарлық өнім ретінде оралады, ал сүзінді калий бихроматы ерітінділерін дайындау үшін реактор-бейтараптандырғышқа жіберіледі.

      Ылғал кристалдар кептіргішке жіберіледі, онда кептіру ауамен жылытылады. Қыздыру бу жылытқышында жүреді және желдеткішпен кептіргішке беріледі. Кептірілген калий бихроматы діріл елек арқылы құрғақ бихроматтың сақтау бункеріне түседі, ал калий бихроматы ерітіндіге бейтараптандырғыш реакторға жіберіледі.

      Кептіру сатысынан кейін дайын өнімді шнек дайын өнімді буып-түюге жібереді.

      Қосалқы кезеңдер: калий бихроматы қаптамасына таңба салу.

      3.6.4.2. Калий бихроматын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Калий бихроматын өндіру кезіндегі ластаушы заттардың шығарындылары – калий бихроматын кептіргіштен және бак аппаратурадан шығатын газдар.

      3.101-кестеде калий бихроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.101-кесте. Калий бихроматын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с №

Маркерлік ЛЗ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары, кг / т өнім

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (6+)

0,0664

0,1125

"Дымқыл" тазарту әдістерін қолдана отырып, шығатын газдарды тазарту

2

SiO2 <20 %

1,0319

1,4348

      3.6.5. Хром сульфаты өндірісі

      3.6.5.1. Хром сульфаты өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Өндіріс натрий бихроматының алты валентті хромын күкіртті жағу арқылы түзілетін күкіртті газдың көмегімен үш валенттілікке дейін қалпына келтіруге негізделген [85].

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      күкірт газын алу;

      бихроматты ерітінділерді күкіртті газбен қалпына келтіру;

      хром сульфатын кептіру және бөлшектеп өлшеу.

      Натрий бихроматы ерітіндісі натрий бихроматы өндірісінен тасымалданады және қабылдау багына айдалады.

      Цистерналардан балқытылған күкірт сыйымдылықтарға құйылып, одан әрі күкіртті жағу пешіне жіберіледі, ол жерден күкіртті газ бихроматты ерітінділермен күкіртті газдың қанығуы жүретін колоннаға түседі.

      Na2Cr2O7 + 3SO2 + H2O = 2Cr(OH)SO4 + Na2SO4       (3.94)

      Бихромат ерітіндісін бактағы күкірт газымен қанықтыру процесі алты валентті хром толық қалпына келгенге дейін жүргізіледі. Содан кейін негізгі хром сульфатының ерітіндісі қажетті концентрацияға жеткенге дейін буланып, илегіш кептіргішке жіберіледі.

      Кептіру кептіргіштің оттығында табиғи газды жағу арқылы алынған жану газдарымен жүзеге асырылады. Кептірілген сульфат орау конвейерінің шығыс бункеріне түседі

      Қосалқы кезеңдер:

      хром сульфаты өндірісіндегі жөндеу жұмыстары және таңбалау;

      хром сульфаты өндірісінде газ шығарғыштармен жылыту.

      3.6.5.2. Хром сульфатын өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      3.102-кестеде хром сульфатын өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.102-кесте. Хром сульфаты өндірісі кезіндегі маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с №

Маркерлік ЗВ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары, кг / т өнім

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (3+)

0,0286

0,1540

"Дымқыл" тазарту әдістерін қолдана отырып, шығатын газдарды тазарту

2

SiO2 <20 %

0,7431

1,2861

      3.103-кесте. Хром сульфатын өндіру үшін күкіртті газдың түзілуі

Р/с №

Атауы

Концентрация, мг/н.м3

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

SO2

839

243

Тазартудың "дымқыл" әдістерін пайдалана отырып, шығатын газдарды тазарту

      Ескертпе: күкіртті газ хром сульфатын өндірудің технологиялық процесіне арналған компонент болып табылады.

      3.6.6. Хром ангидриді өндірісі

      3.6.6.1. Хром ангидриді өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Хром ангидридін өндіру табиғи газдың жануы кезінде жылу бөле отырып, реагенттерді тікелей қыздыра отырып, айналмалы типтегі реакторларда үздіксіз тәсілмен жүзеге асырылады. Хром ангидриді балқыту әдісімен алынады. Бұл әдіс натрий бихроматының күкірт қышқылымен 210 С0 температурада ыдырауынан тұрады [85].

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      хром ангидридінің шикізат материалдарын дайындау;

      балқыту;

      хром ангидридін қабыршықтану және бөлшектеп өлшеу.

      Қышқыл мен натрий бихроматының дозасы берілген қатынаста автоматты түрде жүзеге асырылады. Қажетті концентрациясы бар натрий бихроматының ерітіндісі қабылдау бактарына натрий бихроматы өндірісінен түседі, содан кейін бумен пісіру бакқа, одан соң пневмодозатормен араластырғышқа беріледі, күкірт қышқылы да сол жерге беріледі.

      Na2Cr2O7+2H2SO4=2CrO3+2NaHSO4+H2O                  (3.97)

      Титанды науа арқылы қышқыл мен натрий бихроматының қоспасы белгілі бір температураға дейін қыздырылған болат айналмалы цилиндр реакторға түседі, оның ұзындығы 16 метр, диаметрі 1,6 метр.

      Реакциялық массаны қыздыру реактор оттығында табиғи газды жағу нәтижесінде алынған от жағу газдарымен жүзеге асырылады. Хром ангидридінің түзілу процесі араластырғышта жүреді, содан кейін реакторға жақсы қозғалатын "сүзбе" массадан тұратын "шикі" деп аталатын ангидрид, натрий бисульфат және су реакциялық қоспасы енеді.

      Натрий бисульфаты тұндырғыштың қарама-қарсы жағындағы тесік деңгейінен құйылады және автотравочникке тік науа арқылы түседі. Әрі қарай, хром ангидриді науа бойымен екі роликті барабаннан тұратын түйіршіктеуішке жіберіледі, олардың арасында сұйық ангидридті ағызу орнында түйіннің жақсы тығыздығын қамтамасыз ететін аралық қозғалмайтын білік бар. Гранулятор болат қаптамамен қоршалған және сорғыш жүйесімен жабдықталған.

      Хром ангидридінің балқымасы түйіршіктеу роликтерінің түйісетін жеріне құйылады, олардың бойымен қалыңдығы шамамен 1 мм болып таралады, қабыршық түрінде қатаяды. Мұздатылған қабыршық түйіршіктеу роликтерінің тегіс металл бетінен өте оңай қабыршақтанады және біліктің қарама-қарсы жағына жетіп, өз салмағының әсерінен оны екі роликті ұсатқышқа тасымалдау үшін шнекке құйылады. Ұнтақтағышта өнім ұсақталып, орау қондырғысының түсіру бункеріне түседі.

      Хром ангидридін түйіршіктеу, ұсақтау және орау кезінде қызыл шаң пайда болады. Газдарды тазарту қондырғыда жүзеге асырылады, ол суармалы скрубберден, тамшы ұстағыштан, Д-12 және Д-8 түтін сорғыштарынан тұрады. Соңғысы орау камерасынан сорғыш үшін жұмыс істейді.

      Монохроматты сілтілер қабылдау цистернасына зауыттың натрий монохроматын өндіру цехынан түседі. Цехта натрий гипохлориті ерітіндісі дайындалады.

      Хром ангидридін өндіруде қоршаған ортаға мыналар шығарылады: хром ангидриді реакторларынан түтін газдары, технологиялық аппараттардан желдету шығарындылары.

      Реакторлардан, орау камераларынан және күйдіру мен хромихроматтардың каскадтарынан шығатын газдар атмосфераға шығарар алдында қуыс скрубберлерде – РПН, тұзақтарда монохроматты сілтілермен суару арқылы тазартылады. Скрубберлерден барлық ағындылар қайтадан суару бактарына және одан әрі технологиялық процеске түседі.

      Қосалқы кезеңдер:

      хром ангидридінің дайын өнімін таңбалау және жөндеу жұмыстары;

      хром ангидриді өндірісіндегі газ шығарғыштармен жылыту.

      3.6.6.2. Хром ангидридін өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Хром ангидриді өндірісінде қоршаған ортаға мыналар шығарылады: хром ангидриді реакторларынан түтін газдары, технологиялық аппараттардан желдету шығарындылары.

      3.104-кестеде хром ангидридін өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.104-кесте. Хром ангидридін өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с №

Маркерлік ЛЗ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары, кг / т өнім
 

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (6+)

0,0338

0,0790

"Дымқыл" тазарту әдістерін қолдана отырып, шығатын газдарды тазарту

      3.105-кесте. Хром ангидридін өндіру кезінде күкірт диоксидінің шығарындылары

Р/с №

Шығарындының атауы

Шығарындылардың шоғырлануы, мг/нм 3

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

SO2

0,1

0,027

      Шығарындылардың шамалы мөлшеріне байланысты күкірт диоксиді металлургиялық хром оксиді мен хром ангидриді, пигментті хром оксиді-1,
пигментті хром оксиді-2 өндірісінде маркерлік зат болып табылмайды.

      3.6.7. Пигментті хром оксиді-1 (ПХО) өндірісі

      3.6.7.1. Пигментті хром оксиді-1 (ПХО) өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Пигментті хром оксидін өндіру схемасы дайын өнімді екі "жаңа" және "ескі" технологиялық желіде шығаруға мүмкіндік береді. Технологиялық схема өнімді екі жолмен шығаруға мүмкіндік береді: хром ангидридінен немесе хром гидроксидінен.

      Пигментті хром оксидін-1 өндіру әдісі хром ангидридінің алты валентті хромының хром оксидінің үш валентті хромға термиялық тотықсыздануына негізделген [85].

      Негізгі технологиялық кезеңдер:

      хром ангидридінің термиялық ыдырауы;

      сілтілеу, сүзу;

      кептіру және өлшеп-орау.

      Өндіріс әдісі хром ангидридінің термиялық ыдырауына негізделген, содан кейін күйежентекті шаймалау, өнімді суда еритін тұздардан жуу және кептіру.

      Хром ангидриді барабандарда хром ангидриді өндірісінен әкелінеді және қыздыру пешіне беріледі, онда оның термиялық ыдырауы хром оксиді мен суда еритін қоспалардан тұратын жентек түзеді.

      4CrO3=2Cr2O3+3O2                        (3.98)

      Хром ангидридінің термиялық ыдырау процесі құбырлы айналмалы пеште жүзеге асырылады. Хром ангидриді пешке таразы түрінде пештің жоғарғы басына беріледі. Пештен өтіп бара жатқанда хром ангидриді термиялық ыдырап, құрамында хром оксиді мен суда еритін қоспалар бар жентек түзейді. Реакциялық аймақтағы қажетті температура (800 - 1100С0) табиғи газды жағу арқылы жасалады. Температурасы 550 – 600 С0 және құрамында жентек шаңы бар шығатын газдар түтін сорғышпен тұзағы бар скрубберге сорылады. Скрубберді суару сода ерітіндісімен жүзеге асырылады.

      Резервуардан пульпа қажетті концентрацияға дейін сұйылтылады және дымқыл ұнтақтау диірменіне беріледі. Диірменнен кейін ұнтақталған жарма резервуарға жиналады және одан гидроциклонға беріледі, онда ол үлкен және кіші фракцияға бөлінеді. Қажетті концентрацияға дейін қоюландырылған пульпа кептіргіштің қабылдау ыдысына айдалады. Хром оксиді пастасын кептіру барабан кептіргіште жүзеге асырылады. Пигментті хром оксидін кептіру пеште табиғи газды жағу кезінде пайда болатын жану газдарымен жүзеге асырылады. Кептірілген хром оксиді қаптамаға түседі, кептіргіштен шығатын газдар хром оксиді бөлшектерімен бірге циклонмен ұсталады, циклонда бөлінген пигментті хром оксиді қаптама бункеріне түседі. Циклоннан кейін шығатын газдар дымқыл тазалауға скрубберге, содан кейін тамшы ұстағышқа түседі және атмосфераға түтін сорғышпен шығарылады.

      Қосалқы кезеңдер:

      пигментті хром оксиді-1 дайын өнімін таңбалау және жөндеу жұмыстары.

      3.6.7.2. Пигментті хром оксиді-1-ді өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Хром ангидридінен пигментті хромды алу кезінде қоршаған ортаға: хром тотығы гидратының толық сусыздануы және адсорбцияланған сілтінің хроматқа ауысуы орын алатын күйдіру пешінен түтін газдары, сондай-ақ тұнбаны кептіру кезінде шығатын газдар шығарылады.

      3.106-кестеде пигментті хром оксидін-1 өндіру кезінде ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.106-кесте. Пигментті хром оксидін-1 өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с №

Маркерлік ЛЗ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары, кг / т өнім

Ескертпе

Мин.

Макс.

1

Cr (6+)

0,0061

0,0139

"Дымқыл" тазалау әдістерін пайдалану

2

Cr(3+)

0,8826

4,3573

3

SiO2 <20 %

1,3565

4,9846

      3.6.8. Пигментті хром оксиді-2 (ПХО) өндірісі

      3.6.8.1. Пигментті хром оксиді-2 (ПХО) өндірісінің технологиялық процесінің сипаттамасы

      Процесс автоклавта қыздыру және қысым кезінде ерітіндіде натрий мен күкірт монохроматынан гидратталған хром оксидінің түзілу реакциясына негізделген.

      Негізгі технологиялық кезеңдер [85]:

      шикізатты қабылдау, гидроксидті қыздыру;

      ылғал ұнтақтау диірменінде гидрожіктеу және ұнтақтау;

      кептіру және өлшеп-орау.

      Хром оксидінің гидратын хром оксидіне айналдыру үшін ол қыздыру пешінде жоғары температураға ұшырайды.

      Хром гидроксиді құбыр арқылы металлургиялық хром тотығы өндірісінен қабылдау багына түседі, ол жерден сүзуге беріледі. Хром гидрототығын сүзу барабанды сүзгісінде жүргізіледі. Сүзгі төсемінің бетіндегі паста конденсатпен жуылады және күйдіру пеші беріледі. Пештен өтіп, гидрототық сусыздандырылады және күйежентек түрінде сөндіргіш бакқа құйылады.

      Cr2O3·nH2O = Cr2O3 + nH2O                        (3.99)

      Процесс сілтілі ортада және күкірттің артық мөлшерімен есептелген мөлшерге қарсы жүреді. Бұл жағдайда сілтінің бір бөлігі хром оксиді гидратының тұнбасымен сіңеді, ал артық күкірт құрамында күкірт бар қосылыстар – полисульфидтер мен натрий тиосульфаты түрінде ериді.

      Адсорбцияланған сілті мен жуылмаған натрий тұздары тотығу ортасында хромат пен натрий сульфатына ауысады, содан кейін оларды жентектен шайып алады. Болашақта хром оксидінің пульпасы суда еритін тұздардан жуылады, сүзіледі, кептіріледі және тауарлық өнім ретінде оралады.

      Жуудың соңғы кезеңі аяқталғаннан кейін сүзгі прессі босатылады және репульпатор резервуарына түсіріледі, онда ол концентрацияға дейінгі конденсатпен сұйылтылады1200 – 1300 г/л. Тиосульфаты бар сүзгі прессінен кейін сүзгі прессі тұндырғышқа түседі, тұндырылған қатты компонент ГОХ аралық резервуарына құйылады және XZG120/1250 сүзгі прессіне беріледі. Фильтрат бақылау фильтрациясынан кейін концентрациясы 1 г/л-ден аспайтын шлам жинағыш резервуарға жіберіледі және ОХМ өндіру цехына айдалады. Күйдіру пешінің қуат багынан хром оксиді гидраты күйдіру пешіне беріледі. Күйдіру пеші табиғи газды жағудан жанатын газдармен жылытылады. Қыздыру пешінде (800 – 900)С температурада және 4,5 – 5,5 кгс/м2 разрядтау кезінде хром оксиді гидратының толық сусыздануы және адсорбцияланған сілтінің натрий хроматына ауысуы жүреді.

      Температурасы (440 – 450)°С болатын, құрамында хром оксидінің шаңы бар шығатын газдар пештен Д-12 түтін сорғышымен тазалау үшін қуыс скрубберлерге және Вентури құбырларына жіберіледі, олар эвольвентті саптамалардың көмегімен суару бактарынан сумен немесе конденсатпен, содан кейін тамшы ұстағыш арқылы атмосфераға жіберіледі.

      Пештен шыққан жентек, конденсатпен сілтілеу үшін сөндіргіш резервуарға түседі. Пульпа сөндіргіштің резервуарынан ГЦ-75 гидроциклонына түседі. Жіктелгеннен кейін құмдар дымқыл диірменнің қуат ыдысында жиналады, ағызу сүзгі прессіндегі бастапқы сүзгі резервуарына түседі.

      Диірменнің қуат резервуарындағы пульпа дымқыл ұнтақтау диірменіне ұнтақтау үшін келеді. Диірменде ұнтақталғаннан кейін өнім ұнтақталғаннан кейін пульпа жинағы резервуарына өздігінен түседі.

      Ерітіндіні қайталама сүзудің буферлік багында (концентрациясы 500 – 600 г/л) дайындау аяқталғаннан кейін 40ZD-25 сорғымен ОХП пульпасы сүзудің екінші сатысындағы сүзгі-пресспен қоректендіруге беріледі.

      Шөгінді жинақтаушы бункерде, КВ-300 бұрандалы конвейерде шөгіндінің жинақталуына қарай берілген параметрлері бар тұнба шөгінді кептіру орын алатын кептіргішке мөлшерленеді. Кептіргіш шаңды-газды кетіру жүйесімен жабдықталған, оның құрамына мыналар кіреді: d-12, тұзақ, газды дымқыл тазалау скруббері, Вентури құбыры, суару цистернасы, ЭЧ сорғылары. ОХП өндіру цехында дәнекерлеу бекеттері қарастырылған. Цехты жылыту үшін табиғи газбен жұмыс істейтін 28 газды инфрақызыл ГИИ-10 сәулелендірушілер қолданылады.

      Қосалқы кезеңдер:

      пигментті хром оксиді-2-нің дайын өнімін таңбалау және жөндеу жұмыстары;

      пигментті хром оксиді-2 өндірісінің инфрақызыл сәуле шығарғыштарымен жылыту.

      3.6.8.2. Пигментті хром оксиді-2-ні өндіру кезінде атмосфералық ауаға ластаушы заттардың шығарындылары

      Пигментті хромды гидрототықтан қоршаған ортаға алу кезінде: күйдіру пешінен түтін газдары шығарылады, онда хром тотығы гидратының толық сусыздануы және адсорбцияланған сілтінің хроматқа ауысуы жүреді, сондай-ақ тұнбаны кептіру кезінде шығатын газдар.

      3.107-кестеде Пигментті хром оксиді-2 өндіру кезінде ластаушы заттардың шығарындылары көрсетілген.

      3.107-кесте. Пигментті хром оксиді-2-ні өндіру кезінде маркерлік ластаушы заттардың шығарындылары

Р/с №

Маркерлік ЛЗ атауы

Маркерлік заттардың меншікті шығарындылары, кг/т өнім

Ескертпе

1

Cr (6+)

0,0034

Шығатын газдарды тазартудың "дымқыл" әдістерін пайдалану

2

Cr(3+)

1,4845

3

SiO2 <20 %

3,4792

      3.6.9. Өндіріс қалдықтары

      Хром қосындыларын өндіру кезінде пайда болатын қалдықтар:

      натрий монохроматы ерітіндісін өндіру процесінде пайда болатын монохроматты шлам (шламды кептіру). Пайда болған шламның 76 %-ы шихтаны дайындау кезінде қайта пайдаланылады, қалған мөлшері шлам жинақтағыштарда сақталады;

      натрий бихроматын өндіру кезінде пайда болатын натрий сульфатының шламы (булау, натрий сульфатын центрифугалау және концентрацияланған бихромат ерітінділерін сүзу) және кейіннен мамандандырылған алаңдарда орналастырылады.

      металлургиялық хром оксиді (екінші сүзгілеу, кептіру және өлшеп-орау) және пигментті хром-2 (шикізатты қабылдау, гидроксидті қыздыру) өндірісі кезінде түзілетін күкіртті натрий шламы және кейіннен гидрокөлікпен мамандандырылған алаңдарға (шлам жинағыштарға) тасымалдауға жатады;

      цехтарды тазалау жүйелерінде (электросүзгіштер, жеңдік сүзгілер, скрубберлер) шаң мен басқа да ластаушы заттарды ұстау нәтижесінде пайда болатын аспирациялық шаң және технологиялық циклге толық қайтарылуға жатады.

      Қалған қатты қалдықтар технологиясы өндірілмейді.

      3.108-кесте. Түпкілікті өнім шығару бірлігіне қалдықтардың түзілуі мен орналастырылуының меншікті көрсеткіштері

Р/с
№

Қалдықтың атауы

Қауіптілік деңгейі

Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтардың пайда болуының меншікті көрсеткіштері, кг/т

Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтарды орналастырудың меншікті көрсеткіштері, кг/т

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Қатты өнеркәсіптік қалдықтар

G

7,21

3,91

7,21

3,91

2

Монохромат шламы

G

3100

3100

7444

744

3

Металлургиялық хром оксидін өндіру кезіндегі күкіртті натрий шламы

G

1790

1790

1790

1790

4

Пигментті хром оксиді-2 өндіру кезіндегі күкіртті натрий шламы

G

1790

1790

1790

1790

5

Натрий сульфатының шламы

G

720

720

720

720

      3.109-кесте. Қалдықтардың пайда болу көлемдерінің сипаттамасы

Р/с №

Қалдықтың атауы

Түзілу көлемі, тонна

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

Құрамында асбест бар қалдықтар (оның ішінде паронит және тығыздамалар)

80,676

16,6055

2

Тұтас немесе сынған қорғасын аккумуляторларының батареялары

5,2466

1,6221

3

Шыны және фарфорды сындыру

13,0834

7,9261

4

Майланған шүберек

6,1391

3,0585

5

Ұшпа күл

3,75

2,722

6

Абразивтік бұйымдардың сынықтары

0,1243

0,1086

7

Қара металдардың сынықтары мен жаңқалары

1261,5663

938,4725

8

Кабель сынықтары

25,9551

7,2058

9

Түсті металдардың сынықтары

6,168

4,9121

10

Монохромат шламы

347997

276381

 
11

Шала әк

0,23

0,23

 
12

Резервуарларды тазалаудан мұнай шламдары

91,3

91,3

13

Дәнекерлеу электродтарының тұқылдары

1,9088

1,4143

14

Мұнай өнімдерімен ластанған ағаш үгінділері мен жаңқалары

5,919

4,796

15

Өңделген арнайы киім, арнайы аяқ киім, ЖҚҚ

15,7496

9,1324

16

Пайдаланылған автошиналар

5,792

4,115

17

Пайдаланылған майлар

6,175

4,22

18

Пайдаланылған құрамында сынабы бар шамдар

0,0004

0,0003

19

Пайдаланылған сүзгі маталары мен жеңдер

47,24

35,7304

20

Пайдаланылған майлы автомобиль сүзгілері және УКО

0,1743

0,1108

21

Пайдаланылған ағаш шпалдар

7,006

6,269

22

Пайдаланылған силикагель

1,2

1,2

23

Ағаш өңдеу қалдықтары (ағаш)

207,3416

151,499

24

Ірі габаритті жиһаз қалдықтары

2,6842

2,1419

25

Резеңке техникалық бұйымдардың қалдықтары

13,7695

10,6526

26

Буып-түю материалдарының қалдықтары (полиэтилен, қағаз, картон, ағаш тұғырықтар, қаптар және ыдыс)

102,9177

64,5771

27

Кеңсе техникасын пайдалану қалдықтары

0,2352

0,0762

28

Электрондық және электр жабдықтарының қалдықтары

4,2674

2,5191

29

Локализация станциясының құмдары

14,933

14,724

30

Мұнай өнімдерімен ластанған құм

17,6785

15,633

31

Майланған шүберек

0,012

0,004

32

Құрамында ПХД бар қалдықтар

2,6871

2,6871

33

Құрылыс қалдықтары

126,633

42,676

34

Лак-бояу материалдарынан жасалған ыдыс

1,1243

0,6719

35

Майдың ыдысы

0,134

0,106

36

ТҚО

343,2568

233,9875

37

Өнеркәсіптік қатты қалдықтар

642,693

438,57

38

Күкіртті натрий шламы

59571

49577

39

Натрий сульфатының шламы

47288

28164

      3.6.10. Отын-энергетикалық ресурстарды тұтыну

      Натрий монохроматы өндірісі

      Қазақстандағы натрий монохроматы өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының және қолданыстағы РФ анықтамалығының салыстырмалы деректері 3.110-кестеде келтірілген.

      3.110-кесте. Натрий монохроматын өндіру кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі.

макс.

мин.

макс.

мин.

1

Айналма су

м³

445 082

174 437

4,00

1,84

2

Кальцийленген сода

тонна

130 720

102 810

1,16

1,14

3

Хром кені

тонна

151 607

118 965

1,34

1,31

4

Сығылған ауа

м³

18 515 192

11 971 512

176,92

107,46

5

Ауыз су

м³

52 515

20 515

0,51

0,23

6

Газ сәулелегіштермен жылытуға тауарлық газ

м³

275 701

47 336

2,65

0,50

7

Кептіруге монохроматты шлам

тонна

269 533

210 049

2,356

2,356

8

Техникалық су (локализация учаскесінен)

м³

238 750

196 429

2,37

2,06

9

Технологияға тауарлық газ

м³

89 907 438

70 898 994

807,85

781,73

10

Электр энергиясы

кВт*сағ

47 816 477

37 969 690

477,66

402,40

11

Күкірт қышқылы

тонна

7 858

6 241

0,070

0,066

12

Жекеменшік өндірістегі бу

Гкал

48 654

34 953

0,51

0,39

      3.111-кесте. Натрий монохроматы өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының салыстырмалы деректері

Р/с №
 

Энергетикалық ресурстардың атауы

Өлшем бірлігі

РФ 1 т өніміне шығыс

АХҚЗ 1 т өніміне шығыс

РК/РФ арасындағы % айырмасы (нақты деректер)

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2

Жылу

Гкал/т

0,9

0,9

0,51

0,39

-76,5

-130,8

3

Отын (табиғи газ)

м3/т

709

654

807,85

781,73

12,2

16,3

4

Хром кені

т/т

1,4

1,36

1,34

1,31

-4,5

-3,8

5

Кальцийленген сода

т/т

1,14

1,08

1,16

1,14

1,7

5,3

      Қазақстанда натрий монохроматын өндіру бойынша негізгі көрсеткіштер РФ анықтамалығындағы ұқсас өндіріске сәйкес келеді (ауытқу 16 %-дан аспайды), ал жылуды тұтыну екі есе аз. Осылайша, Қазақстанда монохромат натрий өндірісін энергия тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызу керек.

      Натрий бихроматы өндірісі

      Қазақстандағы натрий монохроматы өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының және қолданыстағы РФ анықтамалығының салыстырмалы деректері 3.112-кестеде келтірілген.

      3.112-кесте. Натрий бихроматы өндірісінің шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

Натрий монохроматы

тонна

67072

39734

1,021

1,016

2

Ауыз су

м³

4 701

0

0,09

0,00

3

Техникалық су (локализация учаскесінен)

м³

103 940

78 500

2,01

1,37

4

Айналма су

м³

6 107 847

3 434 539

126,75

57,57

5

Будағы жылу (сатып алынған)

Гкал

124 128

55 589

1,89

1,42

6

Электр энергиясы

кВтсағ

13 665 643

9 152 753

233,98

205,64

7

Сығылған ауа

м³

3 433 618

1 554 539

64,43

39,74

8

Жекеменшік өндірістегі бу

Гкал

25 336

18 527

0,61

0,29

9

Күкірт қышқылы

тонна

10 906

4 136

0,17

0,11

      3.113-кесте. Натрий бихроматы өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының салыстырмалы деректері

Р/с
№

Энергетикалық ресурстардың атауы

Өлшем бірлігі

1 өнімге шығыс, РФ

1 т өнімге шығыс, АХҚЗ

РФ/РК арасындағы % айырмасы (нақты деректер)

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

1

Натрий монохроматы

т/т

1,03

1,017

1,021

1,016

0,87

0,10

2

Күкірт қышқылы

т/т

0,478

0,38

0,17

0,11

64,44

71,05

3

Будағы жылу энергиясы

Гкал/т

2,71

2,13

2,5

1,71

7,75

19,72

4

Электр энергиясы

кВтч/т

242

125

233,98

205,64

3,31

-64,51

      Қазақстандағы натрий бихроматы өндірісіндегі натрий монохроматының нақты шығысы РФ анықтамалығында көрсетілген шығысқа сәйкес келеді (айырма 0,9 %-ға дейін). Күкірт қышқылын тұтыну әлдеқайда аз. Электр энергиясын тұтыну Ресей Федерациясындағы ең жоғары деңгейден аз, ал жылу шығыны іс жүзінде 20 %-ға аз. Осылайша, Қазақстанда натрий бихроматы өндірісін энергия тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызу керек.

      Металлургиялық хром оксиді өндірісі

      БХМ өндіру цехтарында дәнекерлеу бекеттері, станок паркі көзделген. Цехтарды жылыту үшін табиғи газбен жұмыс істейтін ГИИ-10 газды инфрақызыл сәуле шығарғыштар пайдаланылады (жалпы саны 42 дана). БХМ өндіру процесінде 3.114-кестеде ұсынылған шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының едәуір мөлшері пайдаланылады.

      Жылу энергиясының, электр энергиясының, газдың шығынын талдау бойынша Қазақстанда қолданылатын технология Ресей Федерациясына ұқсас, ал кейбір параметрлер бойынша жақсырақ, өйткені энергия ресурстарының шығыны аз. Осылайша, Қазақстанда БХМ өндірісін энергия тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызу керек.

      3.114-кесте. БХМ өндірісіндегі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Ауыз су

м³

389 717

305 434

14,84

10,14

2

Техникалық күкірт

тонна

24 058

19 146

0,78

0,76

3

Сығылған ауа

м³

12 568 497

7 082 024

408,08

255,72

4

Натрий монохроматы

тонна

55 433

45 377

1,81

1,80

5

Айналма су

м³

375 708

303 235

12,48

12,02

6

Газ сәулелегіштермен жылытуға тауарлық газ

м³

53 783

17 644

2,13

0,58

7

Технологияға тауарлық газ

м³

21 933 110

18 934 524

750,92

708,98

8

Электр энергиясы

кВтсағ

10 738 664

8 871 353

392,31

345,22

9

Будағы жылу (сатып алынған)

Гкал

12 205

6 739

0,44

0,27

10

Конденсат

м³

153 537

65 768

5,58

2,50

      Калий бихроматы өндірісі

      Калий бихроматын өндіру процесінде 3.115-кестеде ұсынылған шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының едәуір мөлшері пайдаланылады.

      3.115-кесте. Калий бихроматы өндірісіндегі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

Көмірқышқыл калий

тонна

607

395

0,60

0,59

2

Хромды ангридрид

тонна

719

472

0,71

0,69

3

Электр энергиясы

кВтсағ

1 082 575

697 081

1132,40

1017,80

4

Ауыз су

м³

3 434

756

3,51

1,13

5

Будағы жылу (сатып алынған)

Гкал

1 584

1 281

1,91

1,44

6

Айналма су

м³

13 393

9 387

14,01

12,36

      Қазақстанда және РФ-да калий бихроматын өндіру технологиялары бастапқы шикізатпен ерекшеленеді. "АХҚЗ" АҚ-ның кәсіпорнында бұл – хром ангидриді және көмірқышқыл калийі, Ресей Федерациясында – натрий және калий хлориді бихроматы, сондықтан энергия ресурстарын тұтынуды салыстыру мүмкін емес.

      Хромды ангидрид өндірісі

      Хром ангидрид өндіру цехтарында дәнекерлеу бекеттері қарастырылған. Цехты жылыту үшін табиғи газбен жұмыс істейтін 22 газдық ГИИ-10 және 5 газдық ТМ20U инфрақызыл сәулелендірушілері қолданылады.

      Хром ангидридін өндіру процесінде 3.116-кестеде ұсынылған шикізаттың, материалдардың және энергия ресурстарының едәуір мөлшері пайдаланылады.

      3.116-кесте. Хром ангидриді өндірісіндегі шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с №

Шикізат, материалдар және энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

Сығылған ауа

м³

4 349 558

1 288 330

195,24

89,26

2

Ауыз су

м³

21 608

5 097

0,94

0,35

3

Технологияға тауарлық газ

м³

2 643 404

1 626 237

113,56

106,39

4

Натрий бихроматы

тонн

36 771

22 801

1,58

1,58

5

Будағы жылу (сатып алынған)

Гкал

31 802

13 803

1,43

0,59

6

Натрий монохроматы

тонн

42 720

26 400

1,84

1,83

7

Газ сәулелегіштермен жылытуға тауарлық газ

м³

90 952

59 566

4,76

2,62

8

Жекеменшік өндірістегі бу

Гкал

13 476

3 010

0,58

0,14

9

Электр энергиясы

кВт·сағ

2 224 416

1 319 256

97,89

61,39

10

Күкірт қышқылы

тонн

27 939

17 321

1,20

1,20

      Қазақстанда хром ангидриді өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының және қолданыстағы РФ анықтамалығының салыстырмалы деректері 3.117-кестеде келтірілген.

      3.117-кесте. Хром ангидриді өндірісіндегі негізгі шикізат пен энергия ресурстары шығысының салыстырмалы деректері

Р/с №

Энергетикалық ресурстардың атауы

Өлшем бірлігі

1 өнімге шығыс, РФ

1 т өнімге шығыс, АХҚЗ

макс.

мин.

макс.

мин.

1

Натрий бихроматы

т/т

1,7

1,57

1,58

1,58

2

Технологияға тауарлық газ

м3/т

490

172

113,56

106,39

3

Күкірт қышқылы

т/т

0,59

0,49

1,20

1,20

4

Будағы жылу энергиясы (сатып алынатын)

Гкал/т

17

0,7

1,34

0,96

      Қазақстанда және РФ-да хром ангидридін өндіру технологиялары шикізат бойынша сәйкес келеді. Қазақстандағы натрий бихроматының шығысы РФ-дағы ең төменгі мәндер деңгейінде тұр, бұл ретте күкірт қышқылының шығысы екі есе жоғары. Табиғи газдың шығыны Ресей Федерациясындағы ең төменгі мәндерден төмен, ал электр энергиясының шығыны Ресей Федерациясының талаптарына сәйкес келеді.

      Осылайша, Қазақстанда хром ангидрид өндірісін энергия тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызу керек.

      Пигментті хром оксиді (ПХО) өндірісі

      ПХО өндіру процесінде 3.118 және 3.119-кестелерде ұсынылған шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының едәуір мөлшері пайдаланылады.

      3.118-кесте. ПХО-1 өндірісі кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с
№

Шикізат, материалдар және энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

Технологияға тауарлық газ

м³

3 973 174

1 030 922

891,03

590,57

2

Будағы жылу (сатып алынған)

Гкал

1 004

204

0,87

0,03

3

Хромды ангридрид

тонн

7 970

1 600

1,40

1,28

4

Электр энергиясы

кВт·сағ

3 906 473

686 875

766,88

473,72

5

Ауыз су

м³

16 706

2 286

3,38

1,37

6

Сығылған ауа

м³

2 405 238

873 798

755,23

261,10

      3.119-кесте. ПХО-2 өндірісі кезінде шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын жылдық және меншікті тұтыну көлемі (талдау кезеңі 2015 – 2019 ж.ж.)

Р/с №

Шикізат, материалдар эәне энергия ресурстарының атауы

Жылдық тұтыну көлемі

Түпкілікті өнім немесе көрсетілетін қызмет шығару бірлігіне шығыс

Өлшем бірлігі

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

Будағы жылу (сатып алынған)

Гкал

1254

1254

0,5054

0,5054

2

Сығылған ауа

м³

3291257

3291257

1326,5848

1326,5848

3

Ауыз су

м³

29944

29944

12,0693

12,0693

4

Газ сәулелегіштермен жылытуға тауарлық газ

м³

20866

20866

8,4103

8,4103

5

Конденсат

м³

35490

35490

14,3047

14,3047

6

Хром гидрототығы

тонн

2760

2760

1,1124

1,1124

7

Технологияға тауарлық газ

м³

2710255

2710255

1092,4042

1092,4042

8

Электр энергиясы

кВт·сағ

953787

953787

384,4365

384,4365

      3.6.11. Су тұтыну

      "АХҚЗ" АҚ-ның кәсіпорны бастапқы су пайдаланушы болып табылмайды, шарт бойынша ауыз суды технологиялық және шаруашылық-тұрмыстық мақсаттар үшін шарт негізінде желілерден алады. Кәсіпорында табиғи нысандар мен қалалық кәріз желілеріне ағынды суларды ағызу мүмкіндігі жоқ. Сұйық төгінділер кәсіпорын алаңындағы өндірістік процестерде қайта пайдаланылды. Кәріз, нөсер және жер асты сулары кәсіпорынның тазарту құрылыстарында тазартылады және кәсіпорынның айналым цикліне қайтарылады.

      4. Эмиссиялар мен ресурстарды тұтынуды болғызбауға және/немесе азайтуға арналған жалпы ең үздік қолжетімді техникалар

      Осы бөлімде технологиялық процестердін қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні техникалық қайта жарақтандыруды, реконструкциялауды талап етпейтін жалпы әдістер сипатталады.

      Оған басқару жүйелері, процеске интеграцияланған әдістер және өндірістік процесті аяқтау шаралары кіреді. Бұл ретте оңтайлы нәтижелерді іздеу кезінде осы үш әдістің арасында белгілі бір қайталану бар екенін ескеру қажет. Алдын алу, бақылау, азайту және қайта пайдалану, сондай-ақ материалдар мен энергияны қайта пайдалану процедуралары қарастырылады.

      Жалпы ЕҚТ деп технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде олардың қоршаған ортаға теріс әсерін төмендету үшін қолданылатын және техникалық қайта жарақтандыруды, қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні қайта жаңартуды талап етпейтін әдістерді, сондай-ақ олармен байланысты шығарындылар мен ресурстарды тұтыну деңгейлерін түсіну керек.

      Осы тарауда қаралатын қоршаған ортаға теріс әсерді төмендетуге бағытталған әдістерді айқындаудың негізгі кезеңдері мыналар:

      негізгі экологиялық мәселелерді анықтау;

      осы негізгі мәселелерді шешуге ең қолайлы әдістерді зерттеу;

      қолжетімді ең үздік әдістерді таңдау болып табылады.

      Ең үздік қолжетімді әдістерді анықтау кезінде өндіріс процесін түсінуге жалпы көзқарасты қолдану қажет. Айта кету керек, көптеген әдістер тікелей немесе жанама түрде бірнеше экологиялық аспектілерге әсер етеді (шығарындылар, төгінділер, қалдықтардың пайда болуы, жердің ластануы, энергиялық тиімділігі).

      Осы құжаттың қолданылу аясына кіретін салаларда қоршаған ортаны қорғаудың жоғары деңгейіне қол жеткізу үшін әдістер жеке немесе комбинацияда ұсынылуы мүмкін. Төменде бөлімде әдістер, сондай-ақ шығарындылар мен ресурстарды тұтыну деңгейі мүмкіндігінше ұсынылатын болады.

      4.1. Экологиялық менеджмент жүйесін енгізу

      Экологиялық менеджмент жүйесі объект қызметінің қоршаған ортаны қорғау саласындағы мақсаттарға сәйкестігін көрсетеді. ЭМЖ өндірісті жалпы басқару мен пайдаланудың ажырамас бөлігі болып табылатын жерде ең тиімді және нәтижелі. ЭМЖ табиғат пайдаланушының қалыпты және штаттан тыс пайдалану жағдайлары үшін жұмыс процедураларын қолдану арқылы, сондай-ақ тиісті жауапкершілік желілерін анықтау арқылы кәсіпорынның экологиялық сипаттамаларына назар аударуы үшін қажет.

      ЭМЖ – бұл циклдык бірізділікке (жоспарлау - жасау - тексеру-орындау) (Plan, Do, Check and Act) (PDCA) негізделген үздіксіз процесс, ол динамикалық модель болып табылады, онда бір циклдің аяқталуы келесі циклдің басына түседі және қоршаған ортаны қорғауға ғана емес, сонымен қатар кәсіпорынды басқарудың басқа контекстінде де қолданылады.

      PCDA моделін былай сипаттауға болады:

      жоспарла (Plan): ұйымның экологиялық саясатына сәйкес келетін нәтижелерді алу үшін қажетті экологиялық мақсаттар мен процестерді әзірлеу;

      жаса (Do): жоспарланған процестерді енгізу;

      тексер (Check): экологиялық саясатты іске асыруға қатысты үдерістерге, оның ішінде ондағы міндеттемелерге, экологиялық мақсаттар мен жұмыс өлшемдеріне мониторинг жүргізу және өлшеу, сондай-ақ нәтижелер туралы есептілік;

      әрекет ет (Act): үнемі жақсарту бойынша әрекеттерді орындау;

      экологиялық менеджмент жүйесі мынадай түрде болуы мүмкін:

      ISO 14001:2015 халықаралық стандартталған жүйе сияқты стандартталған жүйе;

      тиісті әзірленуі мен енгізілуі олардың тиімділігін арттыратын стандартталмаған ("икемделетін") жүйе.

      ЭМЖ мынадай компоненттерді қамтуы мүмкін:

      жоғары басшылықты қоса алғанда, басшылықтың мүдделілігі;

      ұйымның мәнмәтінін айқындауды, мүдделі тараптардың қажеттіліктері мен үміттерін анықтауды, қоршаған орта (немесе адам денсаулығы) үшін ықтимал тәуекелдермен байланысты кәсіпорынның сипаттамаларын, сондай-ақ қоршаған ортаға қатысты қолданылатын құқықтық талаптарды анықтауды қамтитын талдау;

      менеджмент арқылы қондырғыны үнемі жетілдіруді қамтитын экологиялық саясат;

      қолданылатын құқықтық талаптардың сақталуын қамтамасыз етуді қоса алғанда, қаржылық жоспарлаумен және инвестициялармен үйлестіре отырып, қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және белгілеу;

      экологиялық мақсаттарға қол жеткізу және ерекше назар аударуды талап ететін экологиялық тәуекелдерді болғызбау үшін рәсімдер мен іс-қимылдарды (егер қажет болса, түзету және алдын алу іс-қимылдарын қоса алғанда) енгізу:

      құрылым және жауапкершілік;

      жұмысқа қабылдау, оқыту, хабардарлық және құзыреттілік оның жұмысы экологиялық көрсеткіштерге әсер етуі мүмкін;

      ішкі және сыртқы коммуникациялар;

      қызметкерлерді тарту;

      құжаттама (қоршаған ортаға елеулі әсер ететін қызметті бақылау үшін жазбаша рәсімдерді, сондай-ақ тиісті жазбаларды жасау және жүргізу);

      тиімді операциялық жоспарлау және процестерді бақылау;

      техникалық қызмет көрсету бағдарламасы;

      төтенше жағдайлардың қолайсыз (экологиялық) салдарларының әсерін болдырмауды және/немесе азайтуды қоса алғанда, төтенше жағдайларға және ден қоюға дайындық;

      экологиялық заңнамаға сәйкестігін қамтамасыз ету;

      тиімділікті тексеру және ерекше назар аударуды талап ететін түзету іс-әрекеттерін қабылдау:

      мониторинг және өлшеу;

      құжаттаманы жүргізу;

      экологиялық көрсеткіштерді бағалау және ЭМЖ-нің жоспарланған іс-шараларға сәйкес келетіндігін және оның тиісті түрде енгізілгенін және сақталатынын анықтау мақсатында тәуелсіз (бұл іс жүзінде мүмкін болатын жерде) ішкі және сыртқы аудит;

      сәйкессіздіктердің себептерін бағалау, сәйкессіздіктерге жауап ретінде түзету әрекеттерін орындау, түзету әрекеттерінің тиімділігін талдау және осындай сәйкессіздіктердің бар-жоғын немесе туындауы мүмкін екенін анықтау;

      ЭМЖ-ге және оның тұрақты жарамдылығына, жоғары басшылықтың жеткіліктілігі мен тиімділігіне шолу;

      тұрақты экологиялық есепті дайындау;

      сертификаттау жөніндегі органның немесе ЭМЖ сыртқы верификаторының валидациясы;

      таза технологиялардың дамуы туралы ақпаратты бақылау;

      жаңа қондырғыны жобалау кезеңінде және оны пайдаланудың барлық мерзімі ішінде қондырғыны пайдаланудан шығару кезінде қоршаған ортаға әсерді есепке алу;

      салалық салыстырмалы талдауды тұрақты негізде қолдану;

      қалдықтарды басқару жүйесі.

      ЭМЖ енгізу үшін қозғаушы күштер мыналар:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      шешім қабылдау негізін жетілдіру;

      реттеуші органдардың, сақтандыру компанияларының немесе басқа да мүдделі тараптардың (жұртшылық)экологиялық талаптарын орындау үшін пайдаланылуы мүмкін кәсіпорын қызметінің экологиялық аспектілерін неғұрлым терең түсіну;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер;

      жауапкершілікті, сақтандыруды және талаптарды сақтамау шығындарын азайту болып табылады.

      4.2. Энергетикалық менеджмент жүйесін енгізу

      ЕҚТ энергиялық менеджмент жүйесінің (бұдан әрі ‒ ЭнМЖ) жұмыс істеуін енгізуден және қолдаудан тұрады. ЭнМЖ-нің іске асырылуы мен жұмыс істеуі қолданыстағы менеджмент жүйесінің (мысалы, экологиялық менеджмент жүйесінің) немесе жеке энергия менеджменті жүйесін құрудың бөлігі ретінде қамтамасыз етілуі мүмкін.

      СМЭК құрамына нақты жағдайларға қолданылатын шамада мынадай элементтер кіреді: кәсіпорын деңгейіндегі энергия тиімділігі менеджменті жүйесіне қатысты жоғары басшылықтың міндеттемесі; кәсіпорынның жоғары басшылығы бекіткен энергия тиімділігі саласындағы саясат; жоспарлау, сондай-ақ мақсаттар мен міндеттерді айқындау; энергия менеджменті жүйесінің жұмыс істеуін айқындайтын рәсімдерді әзірлеу және сақтау ISO 50001 халықаралық стандартының талаптарына сәйкес.

      Жүйенің нұсқаулары мен процедуралары мыналарға ерекше назар аударуы керек:

      жүйенің ұйымдық құрылымы;

      персоналдың жауапкершілігі, оны оқыту, энергия тиімділігі саласындағы құзыреттілігін арттыру;

      ішкі ақпарат алмасуды қамтамасыз ету (мәжілістер, конференциялар, электронды пошта, ақпараттық стендтер, өндірістік газет және т.б.);

      персоналды энергия тиімділігін арттыруға бағытталған іс-шараларға тарту;

      құжаттаманы жүргізу және өндірістік процестерді тиімді бақылауды қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігі туралы заңнаманың және тиісті келісімдердің (бар болса) сақталуын қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігінің ішкі көрсеткіштерін анықтау және оларды мерзімді бағалау, сондай-ақ оларды салалық және басқа да расталған деректермен жүйелі және жүйелі түрде салыстыру.

      Бұрын енгізілген және енгізілген түзету шараларының тиімділігін бағалау кезінде мынадай мәселелерге ерекше назар аудару қажет:

      бақылау және өлшеу;

      түзету және алдын алу шаралары;

      іс қағаздарын жүргізу;

      жүйенің белгіленген талаптарға сәйкестігін, оны енгізу тиімділігін бағалау және тиісті деңгейде ұстау мақсатында ішкі (немесе сыртқы) аудит;

      мақсаттарға сәйкестігі, барабарлығы мен тиімділігі үшін жоғары басшылықтың ЭнМЖ-ны жүйелі түрде тексеру;

      жаңа қондырғылар мен жүйелерді жобалау кезінде оларды кейіннен пайдаланудан шығарумен байланысты қоршаған ортаға ықтимал әсерді ескере отырып;

      меншікті энергия тиімділігін арттыру технологияларын әзірлеу және кәсіпорыннан тыс энергия тиімділігін арттыру тәжірибесіндегі жетістіктерді қадағалау.

      Қазақстан Республикасында да, шетелде де кәсіпорындарда ЭнМЖ енгізу тәжірибесін бағалау ЭнМЖ ұйымдастыру мен енгізу жыл сайын энергия мен ресурстарды тұтынуды 1 – 3 %-ға (бастапқы кезеңде 10-20 %-ға дейін) төмендетуге мүмкіндік беретінін көрсетеді, бұл тиісінше зиянды заттар мен парниктік газдар шығарындыларының төмендеуіне әкеледі. Кәсіпорындарда энергетикалық менеджментті қолдану парниктік газдар шығарындыларын (ПГ) шектеу үшін үлкен рөл атқарады, бұл қызмет бағыттары синергиямен сипатталады. Қазақстан Республикасында әзірге бұл салада энергетикалық тиімділік мәселелеріне басымдық беріледі.

      Энергия тиімділігін арттыру шараларын іске асырудың қозғаушы күштері:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      операциялық шығындарды азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

      4.3. Шикізат пен отынның сапасын бақылау, бақылау параметрлері

      Шикізат сапасын бақылау кіріс бақылау қағидаттарына негізделеді, ол өндірістік қызметте пайдалануға арналған келіп түскен өнімнің санын, сапасын, ассортиментін және жиынтықтылығын анықтауға бағытталған іс-шаралар кешенін білдіреді. Кіріс бақылау өндірістік объектіде жүргізілетін бақылау түрлерінің бірі болып табылады. Кәсіпорындағы сапаны бақылау мыналарды қамтиды:

      шикізаттың, негізгі және қосалқы материалдардың кіріс сапасын бақылау.

      Шикізат пен материалдарды кіріс бақылау кезінде олардың көзбен шолып бақылауы алдын ала жүргізіледі. Одан әрі түсіргеннен кейін өнім партиялар бойынша сұрыпталады, әрбір партияға өз нөмірі беріледі және ақпарат зертхана қызметкерлеріне беріледі. Құжаттамамен танысқаннан кейін зертхана қызметкерлері қолданыстағы әдістемелерге сәйкес сынамаларды алады, ал қоймашылар тестілеу нәтижелерін алғанға дейін партияны өндіріске жібермеуге жауапты болады. Зертханада сынақ нәтижелерін шикізат пен буып-түю материалдарының спецификациясымен салыстырады, іріктелген үлгілердің нормативтік құжаттама талаптарына сәйкестігіне органолептикалық, физика-химиялық және микробиологиялық бақылау жүргізеді. Сынақ нәтижелері бойынша өнімнің мәртебесі белгіленеді және сапа формулярлары толтырылады. Тестілеудің оң нәтижелерін алғаннан кейін партияларға "Өндіріске беруге рұқсат етіледі" деген таңба қойылады. Тестілеу нәтижелері теріс болған жағдайда партия барлық мән-жайлар анықталғанға дейін қоймада ұсталады;

      белгіленген технологиялық режимнің сақталуын өндірістік операциялық бақылау, ал кейде өнімді операцияаралық қабылдау.

      Операциялық бақылау әрбір бақыланатын параметр бойынша регламенттеледі, кәсіпорынның әрбір бөлімшесіндегі бақылау жөніндегі нұсқаулықтарға сәйкес жұмыс орындарында, цех (учаске) шебері жүргізеді. Операциялық бақылау нәтижелері бойынша журналдар жүргізіледі;

      жабдықтың жай-күйін жүйелі бақылау;

      дайын өнімді бақылау.

      Дайын өнімді бақылау тұтынушыға сәйкес келмейтін өнімнің түсуін болдырмау мақсатында орындалады. Өнім қолданыстағы нормативтік құжаттамада көзделген көрсеткіштер бойынша бақыланады. Дайын өнімнің нақты көрсеткіштері, бақылау нәтижелерінің кезеңділігі мен ресімделуі жұмыс нұсқаулықтарында айқындалады. Бақылау нәтижелері бойынша өнімнің сапасы мен қауіпсіздігін куәландыратын тиісті құжат беріледі.

      4.4. Шығарындыларға мониторинг жүргізу

      Ағындарды түгендеу арқылы алынған ақпараттың көп бөлігі (шығарындылар, төгінділер және т.б. туралы ақпарат жинау) әр түрлі ортадағы химиялық немесе физикалық параметрлердің өзгерістерін жүйелі бақылау болып табылатын және құжатталған және келісілген рәсімдерге сәйкес қайталанатын өлшемдерге немесе белгілі бір жиіліктегі бақылауларға негізделген мониторинг жүйелері мен бағдарламаларының көмегімен жиналады.

      Қойылған экологиялық мақсаттарға, сондай-ақ ықтимал авариялар мен оқыс оқиғаларды анықтау және жоюға қол жеткізуге талдау жүргізе алатындай, болу үшін ең маңызды мәселелердің бірі өндірістік процестердің, соның ішінде шығарындыларды, төгінділерді тазарту, қалдықтарды жою және қайта өңдеумен байланысты процестердің тиімділігін бақылау болып табылады.

      4.4.1.      Эмиссияларға мониторинг мен оны бақылаудың жалпы қағидаттары

      Атмосфералық ауаға шығарындылар мониторингінің мағынасы мен мақсаттары Экология кодексінің 186-бабында белгіленген өндірістік экологиялық бақылаудың құрамдас бөлігі болып табылады.

      Шығарындылар мониторингі технологиялық жабдықтың шығатын газдарындағы ластаушы заттардың шоғырлануын (мөлшерін) айқындау үшін мынадай мақсатта жүзеге асырылады:

      мемлекеттiк органдар белгiлеген және келiсiлген шектi рұқсат етiлген концентрациялардың эмиссиялық көрсеткiштерiн сақтау;

      өндірістің технологиялық процестерінің жүруін бақылау (шикізат материалдарын жинау, сақтау және дайындау, термиялық өңдеумен байланысты процестер (күйдіру, қыздыру пештері), белгіленген стандарттарға сәйкес дайын өнімді алу үшін ілеспе процестер;

      шаң-газ тазалау жабдықтарын пайдалану тиімділігін бақылау;

      ұзақ мерзімді шешімдер қабылдау үшін табиғат пайдалану саласында жедел шешімдер қабылдау және болжау.

      Шығарындылардың мониторингі тікелей өлшеу әдісімен жүзеге асырылуы мүмкін, оның ішінде мыналарды бөлуге болады:

      бақыланатын көздердің шығарындыларындағы ластаушы заттардың шоғырлануын үздіксіз өлшейтін автоматты газ талдағыштарға негізделген аспаптық әдіс (үздіксіз өлшеулер);

      аспаптық-зертханалық – бақыланатын көздерден шығатын газдардың сынамаларын іріктеуге, оларды кейіннен химиялық зертханаларда талдауға (кезеңдік өлшеулер) негізделген,

      сондай-ақ, әдіснамалық деректерді пайдалануға негізделген есептеу әдістерін пайдалана отырып жүргізіледі.

      Мониторинг жүргізу жиілігі ластаушы заттың түріне (уыттылығы, толық жазу және адамға әсері), пайдаланылатын шикізат материалының сипаттамаларына, кәсіпорынның қуатына, сондай-ақ шығарындыларды азайтудың қолданылатын әдістеріне байланысты, бұл ретте ол бақыланатын параметр үшін репрезентативтік деректерді алу үшін жеткілікті болуы тиіс.

      Кәсіпорында меншікті қалдықтарды көму алаңдары болған жағдайда полигонның әрбір секциясы үшін газ эмиссияларының саны мен сапасына және олардың алаңдағы өзгеруіне белгіленген кезеңділікпен объективті деректер алу мақсатында газ мониторингі жүргізіледі.

      Кәсіпорын аумағындағы және санитариялық-қорғаныш аймағының шекарасындағы атмосфералық ауаның жай-күйін мониторингтік бақылау (әсер ету мониторингі) өндірістік экологиялық бақылаудың бекітілген бағдарламасына сәйкес жүргізіледі.

      Атмосфералық ауаға эмиссияларды мониторингтеу үшін пайдаланылатын әдістер мен құралдар тиісті ұлттық нормативтік-құқықтық актілермен белгіленеді.

      4.4.2.      Мониторинг компоненттері

      Өнеркәсіптік мониторингтің құрамдас бөліктері кәсіпорынның өндірістік қызметі нәтижесінде түзілетін, қоршаған ортаға эмиссиялар құрамындағы және мониторингке жататын ластаушы заттар болып табылады.

      4.4.3.      Бастапқы шарттар мен параметрлер

      Атмосфералық ауаның жай-күйін зерттеу кезінде метеорологиялық жағдайлар ретінде мыналарды ескеру қажет:

      ауа температурасы;

      салыстырмалы ылғалдылық;

      желдің жылдамдығы мен бағыты;

      атмосфералық қысым;

      жалпы ауа райы жағдайы (бұлттылық, жауын-шашынның болуы),

      газ-ауа қоспасының технологиялық-термодинамикалық параметрлері:

      көлемдік шығыс (шоғырлануды және массалық шығысты есептеу үшін);

      температура;

      су буының құрамы;

      қысым;

      оттегінің мөлшері.

      Біркелкілік және еуропалық деректерге сәйкестік мақсатында ластаушы заттардың шығарындылары стандартты шарттарға келтіріледі, яғни оттегі құрамы 10 көлемдік (бұдан әрі – көл. %) пайыз болған кезде 273 К температурада және 101,3 кПа қысымда құрғақ газ ағыны келтіріледі. Егер газ ағынындағы оттегінің нақты мөлшері 10 көл.% өзгеше болса, онда шығарындылардың шоғырлануын Сст. стандартты күйіне қайта есептеу, мг / Нм3, мынадай формула бойынша жүзеге асырылады


,

      мұндағы: Сөлш және Сст – ластаушы заттар шығарындыларының ағынмен өлшенген және тиісінше стандартты жай-күй кезіндегі шоғырлануы, мг/нм3;

      О факт – өлшеу кезіндегі ағындағы оттегінің нақты концентрациясы, көл. %.

      4.4.4.      Мерзімді мониторинг

      Мерзімді өлшеу дегеніміз – белгілі бір уақыт аралықтары беріліп өлшенетін шаманы анықтау. Шығарындылардың сынамаларын өлшеу және іріктеу газ құбырлары мен құбырларда жеке арнайы жабдықталған орындарда және ұтқыр өлшеу жүйелерін пайдалана отырып немесе кейіннен зертханада жүзеге асырылады.

      Өлшемдердің бір сериясындағы жүйелі жеке өлшемдердің саны өлшеу мақсатына сәйкес және жүктеме тұрақтылығына қатысты көрсетілуі тиіс. Тұрақты шығарындыларды өлшеу кезінде бір өлшеу сериясында қатарынан кемінде үш үлгіні алу ең үздік тәжірибе болып табылады.

      Шығарындыларды өлшеу уақыты мен ұзақтығы өлшеу мақсатына сәйкес өлшеу жоспарында көрсетілуі тиіс. Іріктеудің ең көп таралған ұзақтығы - 30 минут, бірақ ластаушы зат пен процестің эмиссиялық схемасына байланысты 60 минут қолданылады.

      Шығарындылар көздерінде өлшеу жүргізудің әдеттегі жиілігі - тоқсанына 1 рет.

      Санитариялық-қорғаныш аймағының шекарасында атмосфералық ауадағы ЛЗ концентрацияларын өлшеу жүргізудің әдеттегі жиілігі - әрбір нүкте бойынша тоқсанына 1 рет. Өлшеу, әдетте, үш нүкте бойынша жүргізіледі.

      Шаң-газ тазалау жабдығы жұмысының тиімділігін бақылау технологиялық регламенттердің нормаларына сәйкес жүзеге асырылады.

      4.4.5.      Үздіксіз мониторинг жүргізу. Датчиктерді орнату орындары

      Өндірістік экологиялық бақылау жүргізу кезінде қоршаған ортаға эмиссиялардың үздіксіз (автоматтандырылған) мониторингі табиғат пайдаланушы немесе бөгде ұйым әзірлейтін жобаға сәйкес ластану көздеріндегі эмиссияларды үздіксіз өлшеуді жүзеге асыратын өлшем құралдарын белгілеу арқылы жүргізіледі.

      Кезеңдік мониторингтің мерзімді мониторингтен артықшылығы неғұрлым сапалы (нақты концентрация (мг/Нм3, сағ/млн) және шығатын өнеркәсіптік газдардағы қадағаланатын компоненттер бойынша анық (ең аз дәлсіздіктер) ақпарат алу мүмкіндігіне негізделеді.

      Бақылау нүктелерін орналастыру және орнату схемасын, өлшеу құралдарының түрлерін таңдау жабдықты құрастыру шарттарын, технологиялық жабдықтың түрін, оның құрылымдық ерекшеліктерін, технологиялық параметрлерді, қауіпсіздік талаптарын, қызмет көрсетудің ыңғайлылығын ескеру қажеттілігімен анықталады. Қоршаған ортаға эмиссиялардың автоматтандырылған мониторингі тексеру (калибрлеу), жөндеу, авариялық жағдайларды қоспағанда, үздіксіз жүзеге асырылады.

      Эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесін жоспарлы немесе авариялық ажырату кезінде эмиссияларды есептеу ажырату кезеңіне аспаптық (немесе есептік) мониторинг негізінде қамтамасыз етіледі.

      Автоматтандырылған жүйелер арқылы үздіксіз өлшеулерді жүргізу ережелері Қазақстан Республикасының қоршаған ортаны қорғау саласындағы нормативтік құқықтық актілерімен регламенттеледі.

      4.5. Жердің/топырақтың ластануын бақылау техникалары

      Сипаттамасы     

      Топырақтың, жер үсті суларының және жер асты суларының ластану қаупін тудыратын заттар (әдетте сұйықтықтар) төгілмейтіндей жұмыс істейтін және күтіп ұсталатын өндірістік объектілер. Пайдаланылатын технологиялық жабдық (кешендер, қондырғылар) герметикалық, сенімді және ықтимал механикалық, термиялық немесе химиялық жүктемелерге жеткілікті түрде төзімді. Ағып кету тез анықталады. Ықтимал ағып кетулер кейіннен өңдеу немесе жою үшін қауіпсіз сақтауға жатады. Жер жамылғысына әсер етуі мүмкін ағып кету мен төгілудің төмен пайызына сенімді жабдықты (қос қабырғалы жабдық) және ағып кетуді анықтайтын сенімді жүйелерді пайдалану арқылы қол жеткізіледі, олардың негізгі артықшылықтары қоршаған ортаға әсер етпестен бұрын төгілуі мүмкін заттың мөлшеріне байланысты ұстап тұру аймағының тұрақтылығы мен өткізбеушілігенде болып табылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Жер қыртысы топырағының, жер үсті және жер асты суларының ластануын болдырмау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері     

      Жер қыртысы топырағының, жер үсті және жер асты суларының ластануын болдырмау үшін мынадай пайдалану шаралары іске асырылуы мүмкін:

      пайдаланылатын жабдықты судың немесе басқа заттардың енуіне төзімділігін, бүтіндікке, герметикалыққа тексеру мақсатында уақтылы техникалық қызмет көрсету;

      материалдарды тиеу және түсіру тек ағындардың ағып кетуінен қорғалған арнайы бөлінген орындарда ғана жүзеге асырылады. Кәдеге жаратуға жоспарланған материалдар мен заттар ағып кетуден қорғалған арнайы бөлінген орындарда жиналады және сақталады;

      ағып кетуді анықтаудың заманауи жүйелерін қолдану (сұйықтық деңгейі жоғарылаған кезде ағып кетуі мүмкін тазарту қондырғыларының тұндырғыштарына немесе басқа камераларына орнатылған дабыл);

      резервуарлар мен құбырларды сынау және тексеру бағдарламасын әзірлеу және орындау;

      тексеру бойынша есептілікті жүргізе отырып, материалдарды (судан басқа) тасымалдау үшін пайдаланылатын құбырлардың барлық фланецті қосылыстары мен клапандарында ағудың болуын тексеру;

      герметикалық жабдық қолданылған жағдайларды қоспағанда, судан басқа материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын фланецтер мен клапандардан ағып кетуді жинау жүйесі қарастырылған;

      су бетінде ластаушы заттардың таралуын оқшаулау үшін қолданылатын сіңіргіш материалдар мен қорғаныс жабдықтарының жеткілікті қоры;

      үйінділерді уақтылы тексеру.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші:

      Топырақ қыртысының, жерүсті және жерасты суларының ластануын болғызбау.

      4.6. Қалдықтарды басқару техникалары

      Қалдықтарды басқаруда қалдықтардың пайда болуын болдырмау/азайту үшін келесі мынадай әрекеттер тізбегі қолданылады:

      қалдықтардың пайда болуының алдын алу;

      қайта пайдалану/қайта өңдеу үшін қалдықтарды дайындау/қайта өңдеу;

      қалдықтарды қайта пайдалану/қайта өңдеу;

      қалдықтардан басқа экстракция, мысалы, энергияны қалпына келтіру;

      адам денсаулығы мен қоршаған ортаға қауіп төндірмей қалдықтарды жою.

      Қалдықтарды болдырмау/азайту контекстінде химиялық зауыттың өндірістік процесін бағалау үшін материалдық ағынды талдау қолданылуы мүмкін. Бастапқы шикізаттан бастап әртүрлі өндіріс/қайта өңдеу технологияларының энергиялық тиімділігін, сондай-ақ қоршаған ортаға жалпы әсерді ескере отырып, қалдықтардың алдын алу және қалпына келтіру тұрғысынан салааралық аспектілерді қарастыруға болады. Барабар көрсеткіштерді қамтитын талдаудың алынған нәтижелері қалдықтардың түзілуін болдырмау/барынша азайту үшін техникалық-экономикалық шешімді одан әрі қабылдау кезінде негіз болып табылады.

      Қалдықтарды басқару жүйесін қалыптастыру мынадай көрсеткіштерге негізделеді:

      пайдалану көрсеткіштері, өндірістік циклда қалдықтардың пайда болуын болдырмау/азайту әдістері туралы ақпарат:

      өндірістегі біріктірілген шаралар, аз уытты заттарды пайдалану;

      химиялық синтездің конверсиясы/селективтілігі;

      өнімнің шығымдылығын барынша арттыру және шикізатты тұтынуды барынша азайту;

      рециркуляция/байыту;

      аз қалдықты өндірістік процестер (орау үшін үлкен қаптарды пайдалану);

      операциялық көрсеткіштер және қайталама қайта өңдеудің орындылығын талдау (жаңа өнімді ала отырып, материалдарды қайта өңдеу, энергияны қалпына келтіре отырып қайта өңдеу):

      қалдықтардың уыттылығы;

      ағындарды бөлу;

      сұраныстың болуы.

      қалдықтарды өңдеудің тиісті жүйелерін таңдау үшін қалдықтардың қасиеттері (физикалық/химиялық өңдеу, термиялық кәдеге жарату, полигонда көму).

      4.7. Суды пайдалану және сарқынды суларды басқару

      Кәсіпорынның су тұтыну көлеміне әсер ететін су пайдаланудың негізгі аспектілері мыналар болып табылады:

      1) тұтынылатын су көлемін бақылау және есепке алу (ағынды өлшеу құралдарын пайдалану: ультрадыбыстық немесе индукциялық шығын өлшегіштер);

      2) технологиялық және нөсерлік кәрізді бөлу (ластанусыз) ластанған сулардың, сарқынды сулардың және шартты таза сулардың ағындарын бөлуді білдіреді;

      3) мыналар арқылы су тұтыну жүйесін оңтайландыру:

      тұтынылатын су көлемін азайтуға мүмкіндік беретін технологияны қолдану;

      егер ағызылатын сарқынды сулардың ластану дәрежесі оларды технологиялық циклде қолдану кезінде әсер етпесе, сарқынды суларды тазартусыз пайдалану мүмкіндігі;

      сарқынды суларды қайта пайдалану мүмкіндігімен алдын ала тазарту;

      4) бастапқы суды қолдануды болжамайтын атмосфераға шығатын газ шығарындыларын тазарту жүйелерін қолдану (яғни абсорбциялық әдістерді пайдаланбау).

      4.1-кесте. Химия өнеркәсібінде кеңінен таралған суды пайдалану жүйелерін оңтайландыру тәсілдері

Р/с
№

Сипаттамасы

Қол жеткізілген артықшылықтар

1

2

3

1

Технологиялық буды өндіру, артық технологиялық буды пайдалану арқылы экзотермиялық реакциялардың жылуын қалпына келтіру

Айналмалы салқындатқыш суды тұтынуды азайту

2

Құрамында ластаушы заттар бар сарқынды суларды шартты түрде таза нөсер немесе өзге де сулардан бөлу, сондай-ақ шартты түрде таза судың ластануының алдын алу жөніндегі іс-шараларды жүргізу

Бастапқы су тұтыну және сарқынды сулардың пайда болу көлемдерін қысқарту

3

Тұйық су айналым жүйесін құру (суды рециркуляциялау жүйесі), сондай-ақ технологиялық процестерде беттерден шығарылатын шартты таза суды пайдалану

Бастапқы су тұтыну көлемдерін қысқарту

4

Сарқынды суларды, оның ішінде суағардың өндірістік коллекторларында оларды өңдеу және кейіннен пайдалану үшін нөсер және сорғыту суларын жинау және бөлу жүйелерін құру

Сарқынды сулардың пайда болуын азайту

5

Технологиялық суларды бөлек бұруды пайдалану (мысалы, конденсат және салқындатқыш су). Бұл ретте сарқынды сулардан кейіннен пайдалану үшін шикізаттың немесе өнімнің жоғалуы салдарынан туындайтын ластаушы заттарды барынша ықтимал шығаруға назар аудару қажет.

Суды қайта пайдалану жүйелерінің тиімділігін арттыру

6

Өндірістік экологиялық бақылау бағдарламаларын әзірлеу, онда бақылауға жататын көрсеткіштер, сондай-ақ кәсіпорынның ерекшелігіне, сондай-ақ сарқынды сулардың көлеміне, ластану түрлері мен санына және оларды тазарту сапасына қойылатын талаптарға байланысты бақылаудың кезеңділігі туралы ақпарат көрсетіледі. Ағызылатын сарқынды сулардың сапасын бақылау коллекторда, құрама камерада немесе тазарту құрылыстарынан шығарылатын құдықта жүзеге асырылады.

Сарқынды суларды өңдеу процесін оңтайландыру және сарқынды суларды өңдеу объектісінің тұрақты және үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету

7

Құбыр жүйелері мен сорғы қондырғыларын қоса алғанда, жабдықтың тұтастығы мен герметикалығын, сондай-ақ ағып кетулердің пайда болуы мүмкін орындарын (тұндырғыштар және суды өңдеудің басқа да тораптары)бақылау жүйесін енгізу

Бастапқы су тұтыну көлемінің төмендеуі

      Су тұтынудың жалпы және үлестік көлемінің төмендеуі тазартудан кейін ағызуға жіберілетін сарқынды сулар санының азаюына әкеп соғады.

      Бейорганикалық химиялық заттарды өндіру кезінде түзілетін сарқынды сулардың түрлері 4.2-кестеде келтірілген.

      4.2-кесте. Бейорганикалық химиялық заттарды өндіру кезіндегі сарқынды сулар

Р/с №

Сарқынды сулардың түрі

Ластаушы заттың атауы

1

2

3

1

Биологиялық/биохимиялық тазарту құрылыстарында тазартылғаннан кейінгі құрамында азот бар сарқынды сулар

Аммоний-ион

Нитрат анионы

Нитрит анион

Оттегінің химиялық шығыны

Фосфаттар (фосфор бойынша)

Қалқымалы заттар

2

Фосфор және фторы бар сарқынды сулар, әк сүтімен бейтараптандыру әдісімен тазартылғаннан кейін

Аммоний-ион

Фторид-анион

Сульфат-анион

Фосфаттар (фосфор бойынша)

3

Калий тыңайтқыштарын өндірісінің сарқынды сулары

Хлорид-анион

Натрий

Калий

Магний (шикізатта бар болса)

4

Механикалық тазалаудан кейін нөсерлік және дренаждық суларға арналған

Аммоний-ион

Өлшенген заттар

5

Су айналымы циклдерін және бастапқы су дайындау процестерін үрлеуге арналған

Өлшенген заттар

Фосфаттар (фосфор бойынша)

Сульфат-анион (сульфаттар)

6

Химиялық дайындау және тұзсыздандыру процестері үшін

Өлшенген заттар

Сульфат-анион (сульфаттар)

      4.7.1. Сарқынды суларды жинау жүйесі (бөлек кәріз)

      Сипаттамасы

      Сарқынды суларды жинаудың қолайлы жүйесін таңдау қоршаған ортаға ең аз әсер ететін сарқынды суларды оңтайлы ағызуды қамтамасыз етеді.

      Технологиялық сипаттама

      Химиялық қосылыстарды өндіру кезінде кәріз жүйелеріне қойылатын талаптардың күрделілігі сарқынды суларды бөлу жүйелерін енгізу мен қызмет көрсетудің алғышарты болып табылады. Тазалауды қажет етпейтін сарқынды сулар (мысалы, ластанбаған салқындатқыш су немесе ластанбаған жаңбыр суы) сарқынды сулардан бөлініп, тазартылуы керек, бұл су бұру және тазарту жүйесіне гидравликалық жүктемені азайтады. Сарқынды суларды бөлу де мыналар үшін жүзеге асырылады:

      тазарту қондырғыларына теріс әсер ететін қосылыстарды алдын-ала тазарту (биологиялық тазарту қондырғыларын ингибиторлық немесе улы қосылыстардан қорғау);

      тазарту кезінде жеткілікті түрде жойылмайтын қосылыстарды алдын-ала тазарту (улы қосылыстар, нашар/ыдырамайтын органикалық қосылыстар, жоғары концентрациядағы органикалық қосылыстар немесе биологиялық тазарту кезіндегі металдар);

      жинау жүйесінен немесе соңғы тазалау кезінде ауаға түсетін қосылыстарды алдын-ала тазарту;

      басқа да жағымсыз салдарлары бар қосылыстарды алдын ала тазарту (жабдықтың коррозиясы, басқа заттармен жағымсыз реакция, сарқынды сулардың тұнбасының ластануы);

      материалдарды қайта пайдалану мүмкіндігін қамтамасыз ету.

      Түпкілікті тазарту үшін сапа талаптарына жауап бермейтін сарқынды сулардың ағындары алдын ала тазартудың арнайы операцияларына жатады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Тазартуды талап ететін сарқынды сулардың көлемін қысқарту.

      Тазалау тиімділігін арттыру.

      Материалдарды қайта өңдеу/қайта пайдалану мүмкіндігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тазартылған сарқынды суларға ластаушы заттардың түсуін болдырмау. Бөлу нәтижесінде алынған концентрацияланған ағындар тиімділігін арттырады оларды келесі кезеңдерде тазарту.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Жаңа өндірістерге қолданылады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға жалпы әсерді азайту

      4.7.2. Қайта пайдалану және рециркуляция

      Сипаттамасы

      Шығарылатын сарқынды суларды оларды өндірістік циклде қайта пайдалану арқылы азайту.

      Технологиялық сипаттама

      Тазартудан кейін қолдануға болатын сулар мынадай болып бөлінеді:

      өндіріс процесінде тікелей түзілетін сулар (мысалы, реакциялық су, дистилляттар, жуатын су, сүзінділер);

      жабдықты тазарту нәтижесінде пайда болатын сарқынды сулар (мысалы, техникалық қызмет көрсету, өнімнің бітелуін немесе масштабын жуу, өнімнің өзгеруіне байланысты көп мақсатты жабдықты тазарту кезінде).

      Жуу, шаю және тазалау жабдықтарындағы суды қайта пайдалану, сарқынды суларға түсетін жүктемені азайтудан басқа, су өндіріс процесінің өзінде айналымда болған жағдайда өнімді қалпына келтіру және өнім шығымдылығын арттырудың артықшылығына ие. Бұл шектеу факторы болуы мүмкін сарқынды суларды жинауға, буферлеуге немесе сақтауға арналған жабдықты қажет етеді. Сарқынды суды ағызудың орнына технологиялық процеске қайта өңдеудің басқа мүмкіндіктері бар: мысалы, жаңбыр суын жинауға және скрубберлерге беру үшін пайдалануға болады; конденсаттардың рециркуляциясы.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Бастапқы су пайдалану көлемін қысқарту.

      Тазартылған сарқынды сулардың көлемін қысқарту.

      Материалдарды қайта пайдалану/қайта өңдеу.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сарқынды суларды тазарту белгілі бір тазарту әдістерін қолдана отырып, қайта өңдеу тиімділігін арттыруға көмектеседі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды кейінгі қайта өңдеу үшін тазарту ықтимал қайта өңдеудің артықшылықтарын жоққа шығару үшін жеткілікті үлкен болуы мүмкін қосымша энергия мен материалды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қосалқы өнімдер немесе тұздар сияқты компоненттер соңғы өнімнің сапасына теріс әсер етпесе, қолдануға болады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қолдану қажеттілігі мынадай факторларға байланысты:

      суды ағызу көлемінің төмендеуі;

      сарқынды суларды ағызуға арналған орындардың болмауы, мысалы, заңнамамен немесе жергілікті шарттармен шектелген;

      экономикалық аспектілер (мысалы, таза суды пайдалану ақысының төмендеуіне немесе өнімді қалпына келтіруге және өнімнің шығымдылығын арттыруға байланысты).

      4.8. Шудың әсер ету деңгейін төмендету техникасы

      Өндірістегі шу мен дірілдің негізгі көздері: желдету қондырғылары, электр қозғалтқыштары, компрессорлар болып табылады.

      Шудың пайда болуы шикізатты дайындаудан бастап дайын өнімді алу, сақтау, түсіру және жөнелту процесіне дейінгі өндірістік процестің барлық кезеңдерімен бірге жүреді. Химия секторы кәсіпорындарында шудың пайда болуының негізгі көздері мыналар:

      шикізат пен материалдарды түсіру және тиеу кезінде пайдаланылатын көлік;

      қозғалтқыштар;

      трансформаторлар мен түзеткіштер;

      сорғы жабдықтары;

      реттеуші клапандар;

      желдеткіштер (желдеткіш камералары);

      компрессорлар;

      центрифугалар;

      тоңазытқыш машиналар;

      оңтайлы мөлшерлері жоқ құбыржолдар мен басқа да жүйелердегі орталарды тасымалдау;

      темір жолдарды қоса алғанда, объектінің аумағында және жанында тасымалдау;

      технологиялық жабдықтарды тазалау және т. б. болып табылады.

      Шуды азайту үшін мынадай негізгі әдістер қолданылады:

      оның пайда болу көзіндегі шудың себептерін жою;

      сәулелену бағытының өзгеруі;

      кәсіпорындар мен цехтарды ұтымды жоспарлау;

      дыбыс оқшаулау;

      дыбысты сіңіру;

      жеке және ұжымдық қорғаныс құралдарын қолдану.

      Шуылмен күресудің ең тиімді әдісі технологиялық және құрылымдық шараларды қолдану, жабдықты дұрыс орнату және пайдалануды ұйымдастыру арқылы оны қалыптастыру көзінде азайту болып табылады. Шу деңгейі төмен механизмдер мен агрегаттарды құруға мүмкіндік беретін құрылымдық және технологиялық шаралар кинематикалық схемаларды жетілдіруді қамтиды. Уақытылы майлау, мұқият реттеу, бұрандалы қосылыстарды тарту, тозған бөліктерді, жарамсыз фланецтер мен резеңке тығыздағыштарды ауыстыру шуды азайтады. Өндірістегі шудың зиянды әсерімен күресуде жұмыстағы мерзімді үзілістерді дұрыс ұйымдастырудың маңызы зор.

      Шудың сәулелену бағытын өзгертуге қондырғылардың жұмыс орындарына қатысты тиісті бағдарымен қол жеткізіледі

      Ұтымды жоспарлау кезінде ең шулы көздер мүмкіндігінше басқа жабдықтардан алыс орналасуы керек. Бұл ретте, шулы көздер тұрғын үй массивтеріне аз әсер етуі керек. Шуды азайту ұжымдық және жеке қорғаныс құралдарын қолдану арқылы да қол жеткізіледі. Ұжымдық қорғаныс құралдары-бұл жұмыс бөлмелерін акустикалық өңдеу, есіктер мен басқа саңылаулардың тығыздығын жақсарту, бұл бөлмелерден шудың енуін азайтуға мүмкіндік береді.

      Кәсіпорындарда шуды азайтудың кеңінен қолданылатын әдістерінің бірі шу көзі бар бөлмелерде және одан оқшауланған бөлмелерде дыбысты сіңіруге қызмет ететін дыбыс сіңіретін қаптамаларды қолдану болып табылады.

      Шудың әсер ету деңгейін төмендету үшін жоғарыда көрсетілген бір немесе шаралар кешенін қолдануға болады.

      5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қаралатын техникалар

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде ЕҚТ анықтау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын нақты қолдану саласына арналған қолданыстағы техниканың сипаттамасы келтірілген.

      Техниканы сипаттау кезінде қоршаған орта үшін ЕҚТ енгізудің артықшылықтарын бағалау ескеріледі, ЕҚТ қолданудағы шектеулер туралы деректер, ЕҚТ сипаттайтын экономикалық көрсеткіштер, сондай-ақ ЕҚТ практикалық қолдану үшін маңызы бар өзге де мәліметтер келтіріледі.

      Осы бөлімде сипатталған әдістердің негізгі міндеті қоршаған ортаның ластануын кешенді болдырмау мақсатында бір немесе бірнеше техниканы қолдана отырып, шығарындылардың, төгінділердің, қалдықтардың пайда болуының ең төменгі көрсеткіштеріне қол жеткізу болып табылады.

      5.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      5.1.1. Атмосфералық ауаға шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      5.1.1.1. Қатты бөлшектердің шығарындыларын азайту

      Осы ЕҚТ анықтамалығы шеңберінде қаралатын барлық өндірістерге қолданылатын өндірістік циклдің бастапқы кезеңінде қолданылатын қатты бөлшектер шығарындыларының түзілуін азайту әдістері:

      энергия және ресурс үнемдеуді оңтайландыру;

      неғұрлым таза шикізат пен материалдарды пайдалану;

      отынның баламалы (неғұрлым таза) түрлерін пайдалану;

      отынды алдын ала өңдеу;

      шикізатпен және материалдармен, отынмен жұмыс істеу кезінде шығарындыларды азайту бойынша алдын алу шаралары (тиеу, түсіру, сақтау және т.б.).

      Шаң шығарындыларын барынша азайту үшін жергілікті жағдайларды бағалағаннан кейін көрсетілген іс-шаралар кешенін жүргізуге болады.

      Шаң шығарындыларын болдырмауға және/немесе азайтуға бағытталған барлық әдістерді бастапқы және қайталама деп бөлуге болады:

      бастапқы әдістерге тиеу-түсіру, материалды жылжыту, сақтау және үй-жайдан тыс жерде сақтау кезінде оңтайлы шешімдерді ұйымдастырумен байланысты әдістерді жатқызуға болады;

      қайталама – өндірістік үй-жайлардың ішінде шаң шығарындыларының алдын алуды/азайтуды қамтамасыз ететін әдістер (сүзгілерді орнату, бүрку, сарқынды суару және т.б.). Шығарылатын газдардағы шаңның алдын алу және мөлшерін азайту жөніндегі қайталама іс-шаралар өндірістік цикл соңында қайта тазалау технологиялары мен табиғатты қорғау технологияларын қамтиды. Тазалау әдісін таңдағанда шаңның сипаттамаларын, сондай-ақ шаңды тасымалдайтын газдың қасиеттерін ескеру қажет. Осы бөлімде сипатталған әдістердің негізгі міндеті – олардың біреуін немесе бірнешеуін қолдана отырып, шығатын газдардағы жалпы шаң шығарындыларының минималды көрсеткіштеріне қол жеткізу.

      Циклондар

      Сипаттамасы

      Ортадан тепкіш күштерді пайдалануға негізделген технологиялық шығатын газдан немесе пайдаланылған газ ағынынан шаңды кетіруге арналған жабдық.

      Технологиялық сипаттама

      Циклондар кейбір технологиялық процестерде (кептіру, күйдіру, агломерация, отынды жағу және т.б.) бөлінетін ауаны және газдарды құрғақ тазартуға, сондай-ақ аспирациялық ауаны тазартуға арналған. Шығатын газ ағынынан бөлшектерді алып тастау үшін инерция қолданылады. Олар центрден тепкіш күштер циклонның денесінде қос құйынды ваннаны жасау арқылы әрекет етеді. Кіріс газы циклон түтігінің ішкі бетіне жақын циклоннан төмен айналмалы қозғалысқа келтіріледі. Төменгі бөлігінде газ айналады және түтіктің ортасына қарай айналады және циклонның жоғарғы жағынан шығады. Айналмалы газдың центрифугалық күшінің әсерінен газ ағынындағы бөлшектер циклон қабырғаларына қарай итеріледі, бірақ циклон арқылы және одан өтетін газдың сұйық қарсыласу күшіне қарсы тұрады. Үлкен бөлшектер циклон қабырғасына жетіп, төменгі бункерде жиналады, ал кішкентай бөлшектер циклонды шығатын газбен қалдырады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Атмосфераға шығарындыларды азайту.

      Шығатын газдарды түпкілікті өңдеуге бағытталған ластаушы заттардың жүктемесін азайту. Циклондар мөлшері 5 – 25 мкм (мультициклондарды қолдана отырып, 5 мкм) қатты бөлшектерді бақылау үшін қолданылады

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Шаңның ұсталу дәрежесі көбінесе бөлшектердің мөлшеріне байланысты және ластаушы заттың жүктемесі өскен сайын артады: стандартты жеке циклондар үшін бұл мән шамамен 70 % - 90 %, тоқтатылған бөлшектердің жалпы саны үшін 30 % - 90 % құрайды.

      Циклондар тиімдірек тазарту жүйелері үшін алдын-ала тазартқыш ретінде қолданылады (мата және электрлі сүзгілер). Бұл әдетте ауаның ластану стандарттарына сәйкес келмейтін тиімділік көрсеткіштерінің төмендігіне байланысты.

      Кросс-медиа әсерлері

      Шаң қалдықтарын қайта пайдалану қажеттілігі егер қайта пайдалану/қайта өңдеу мүмкін болмаса. Өндірістің ерекшелігі мен бөлу көзінің түріне байланысты пайда болуы мүмкін улы шаң шығарындыларын одан әрі өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қарастыру қажеттілігі. Желдеткіштерді қуаттандыру үшін қосымша энергия шығыны.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама.

      Мата сүзгілер

      Сипаттамасы

      Мата сүзгілер (түтік сүзгілері) бөлшектер кеуекті тоқылған немесе киіз матадан жасалады. Ол арқылы бөлшектерді алуға арналған газдар өткізіледі. Мата сүзгісін пайдалану қалдық газдың сипаттамаларына және максималды жұмыс температурасына сәйкес келетін матаны таңдауды қажет етеді.

      Технологиялық сипаттама

      Түтін газын мата сүзгілерін пайдалану арқылы тазалау түтін газының тығыз тоқылған немесе киізден жасалған мата арқылы өтуін білдіреді, соның нәтижесінде қатты бөлшектер матаға елеуішпен елеу арқылы немесе басқа әдістермен жиналады.

      Мата сүзгілерін мынадай белгілерді қолдана отырып топтастыруға болады:

      сүзгі элементтерінің пішіні (жеңдік, жалпақ, сыналық және т. б.) және оларда тірек құрылғыларының (қаңқалық, рамалық) болуы;

      желдеткіштің сүзгіге қатысты орналасу орны (қысыммен жұмыс істейтін айдағыштар және ажыратумен жұмыс істейтін сорғыштар);

      матаны қалпына келтіру тәсілі (сілкіленген, кері үрлеумен, дірілді сілкілеумен, импульсті үрлеумен және т. б.);

      матаны орналастыруға арналған корпустың болуы және пішіні (тік бұрышты цилиндрлік, ашық немесе түтіксіз);

      қондырғыдағы секциялар саны (бір камералы және көп секциялы);

      қолданылатын матаның түрі (шыны мата және т.б.).

      Тіндік сүзгілерді қалпына келтіру әдістері механикалық (әдетте шайқау, кейде бұралу) және пневматикалық (кері үрлеудің әртүрлі түрлері: үздіксіз, импульсті, импульсті, реактивті) болып бөлінеді

      Қолданылатын сүзгілердің ең көп таралған түрі сөмкелер түріндегі мата сүзгілері болып табылады және бұл ретте бірнеше бөлек мата сүзгі элементтері топқа орналастырылған. Сүзгіде пайда болған шаң торт жинау тиімділігін едәуір жақсарта алады. Мата сүзгілері парақтар немесе картридждер түрінде де болуы мүмкін.

      Электрсүзгіден кейін орналасқан қап камерасын қосу қатты бөлшектердің шығарындыларының өте төмен деңгейіне қол жеткізуге мүмкіндік береді.

      Кіретін салыстырмалы түрде үлкен бөлшектердің мөлшері болған жағдайда, мата сүзгісіне жүктемені азайту үшін, әсіресе кірістегі бөлшектердің жоғары концентрациясы кезінде, қосымша алдын-ала тазарту үшін механикалық коллекторларды (циклондар, электрсүзгілер және т.б.) пайдалануға болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Өлшемдері 2.5 мкм дейінгі қатты бөлшектерді жою. Нақты газ тәрізді ластаушы заттарды жою, егер олар шаң жинағыш камерадан кейін фильтрлері бар және қосымша материалдарды енгізумен, оның ішінде әк/натрий бикарбонатын адсорбциялаумен және құрғақ үрлеумен байланысты жүйелермен үйлескен жағдайда мүмкін болады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Өнімділік қолданылатын тазалау жабдығының түріне байланысты және 99 – 99,9 % аралығында болуы мүмкін.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия сыйымдылығы. Сүзілген материалдарды тұтыну.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға шығарындыларды азайту. Экологиялық заңнама талаптары. Ресурстарды үнемдеу

      Электрсүзгілер

      Сипаттамасы

      Жойылуға тиіс бөлшектер зарядталады және электр өрісінің әсерімен бөлшектеледі. Тазалаудың тиімділігі өрістердің санына, тұру уақытына және бөлшектерді кетіруге арналған алдыңғы құрылғыларға байланысты болуы мүмкін. Электрсүзгілер электродтардан шаңды жинау әдісіне байланысты құрғақ немесе дымқыл болуы мүмкін. Ылғал электрсүзгілер әдетте сіңіруден кейін қалдық шаң мен тамшыларды кетіру сатысында қолданылады.

      Технологиялық сипаттама

      Электрсүзгінің жұмыс принципі коллекторлық пластиналардағы электрлік күштің көмегімен кіретін пайдаланылған газ ағынындағы бөлшектерді ұстау болып табылады. Ұсталған бөлшектер газ тәрізді иондар ағыны ағып жатқан тәж арқылы өткенде электр зарядына ие болады. Ағын жолағының ортасындағы электродтар жоғары кернеуде сақталады және бөлшектердің коллектор қабырғаларына қарай жылжуына себеп болатын электр өрісін жасайды. Бұл жағдайда тұрақты ток кернеуін 20 – 100 кВт диапазонында ұстау қажет. Иондық абразивтік электросүзгілер жоғары бөлу тиімділігін қамтамасыз ету үшін әдетте 100 – 150 кВт аралығында жұмыс істейді.Тиімділігі шаң бөлшектерін жою әдетте 97 %-дан 99 %-ға дейін.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Атмосфераға шығарындыларды азайту (мөлшері 1 мкм-ден аз қатты бөлшектерді аулау). Тұтылған бөлшектерді екінші рет пайдалану мүмкіндігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қатты бөлшектерді ұстау өнімділігі (ең аз мөлшері <1 мкм) 99 %-дан 99,99 %-ға дейін 0,01-ден >100 мкм-ге дейінгі диапазонда.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия сыйымдылығы.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қайта пайдалану мүмкіндігімен қатты бөлшектердің шығарындыларын азайту.

      "Дымқыл" тозаңтұтқыштар

      Сипаттамасы

      Газдарды қолайлы сұйықтыққа, көбінесе суға немесе су ерітіндісіне беру арқылы технологиялық шығатын газдан немесе шығатын газ ағынынан қатты ластаушы заттарды шығару.

      Технологиялық сипаттама

      Тозаңнан "дымқыл" тазарту – бұл газды дымқыл тазартудың бір түрі, газ тәрізді қосылыстарға қосымша қатты заттарды кетіру немесе қалпына келтіру үшін бірдей немесе балама әдістер қолданылады.

      Ылғалды шаңды тазарту кіретін газды сумен қарқынды араластыру арқылы шаңды бөлуді білдіреді, әдетте центрифугалық күш көмегімен үлкен бөлшектерді алып тастаумен бірге. Ол үшін газ тангенциалды түрде енгізіледі (бүйір жағында). Алынған қатты шаң скруббердің түбінде жиналады. Шаңнан басқа, SO2, NH3, NH4Cl, ұшпа органикалық қосылыстар және ауыр металдар сияқты бейорганикалық химиялық заттарды да алып тастауға болады. Скруббер қолданылатын негізгі мақсат шаңды кетіру болып табылатын.

      Негізінен скрубберлердің мынадай түрлері қолданылады:

      жылжымалы саптамасы бар скрубберлер;

      тарелка тәрізді (көбікті) скрубберлер;

      барботажды-көбікті скрубберлер;

      жуу сұйықтығы тез айналатын бүріккіш дискімен немесе айналмалы шашыратқыштармен шашыратылатын немесе шашырайтын бүріккіш мұнаралар тамшылар мен кіретін газ үшін үлкен байланыс бетін жасайды. Айналмалы турбинасы жоқ бүріккіш мұнараның нұсқалары бар;

      Вентури скрубберлері, олардың өзіне тән ерекшелігі арнаның тарылуы болып табылады және бұл газ жылдамдығының артуына әкеледі. Сұйықтық скрубберге енгізіліп, тарылған каналға газ ағынымен шашырайтын қабырғаларға пленка түзеді. Вентури скрубберлері – бұл субмикрондық бөлшектерге дейін жоғары тиімді бөлшектерді тазартатын құрылғылар. Оларды қалдық газдарды, әсіресе реактивті суспензияларды кетіру үшін де қолдануға болады. Бұл әдісті қолдану кезінде пайда болатын мәселе – арнадағы жоғары жылдамдыққа байланысты пайда болатын эрозияда. Каналдың мойны кейде шаң бөлшектерінің абразиясына қарсы тұру үшін отқа төзімді төсеммен жабдықталған. Вентури коррозияға төзімді материалдан жасалған, максималды қызмет ету мерзіміне арналған. Материалды түпкілікті таңдау температура, абразия, коррозия және химиялық әсерлер сияқты факторларға байланысты болып келеді. Жинау тиімділігі газ жылдамдығымен және қысымның төмендеуімен артады. Әдетте, Вентури скрубберлері алдын-ала өңдеуді қажет етпейді, дегенмен кейбір жағдайларда шығатын газ жоғары температураға ұшырауы мүмкін материалдардан жасалған скрубберлер үшін температураны төмендету үшін кететін газ қатаяды. Шығарылған газдардың ағымында қатты бөлшектер де, бақыланатын газдар да болған кезде, Вентури скрубберлері қалдық газдарды тазарту үшін кейінгі қондырғының бітелуіне жол бермеу үшін қатты бөлшектерді кетіретін алдын-ала тазарту құрылғысы ретінде қолданыла алады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Шаң шығарындыларын азайту.

      Ылғалды шаңды тазарту әдістерінің тиімділігі қатты бөлшектер мен жиналған аэрозольдердің мөлшеріне байланысты.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Шығарылған газдарды қатты бөлшектерден тазарту өнімділігі жабдық түрінен төмен және 50 – 99 % аралығында болады. Шаң болған жағдайда сіңіруді (шаңды тазарту деп те атайды) сүзу арқылы кейінгі өңдеумен (мысалы, абсолютті сүзгілер немесе мата сүзгілері) немесе электрсүзгімен біріктіруге болады. Шаңды кетірудің тиімділігі әдетте 90 %-дан 99 %-ға дейін болады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Суды тұтыну көбінесе газ тәрізді қосылыстардың кіріс және шығыс концентрациясына байланысты. Булану шығыны негізінен кіретін газ ағынының температурасы мен ылғалдылығымен анықталады. Шығатын газ ағыны көп жағдайда су буымен толығымен қаныққан болады. Әдетте рециркуляциялық сұйықтықты оның ыдырауына және булану шығынына байланысты тазарту қажет. Сіңіру нәтижесінде қалдық сұйықтық пайда болады, егер оны қайта пайдалану мүмкін болмаса, ол әдетте қайта өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Әдетте, бұл техниканы қолдануға техникалық шектеулер жоқ. Сіңіруді қолдану қолайлы сіңіргіштің болуына байланысты.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту.

      Экологиялық заңнама.

      Экономикалық пайда.

      Тазалау әдістерінің комбинациялары

      Біріктірілген тазалау әдісі бойынша бір мезгілде жоғарыда көрсетілген тазалау әдістерінің екеуін және одан көбін қолдану дегенді білдіреді. Бұл максималды нәтижеге жету үшін қажет. Біріктіру үшін тазарту әдістерін таңдау өнеркәсіптік шығарындылардың ерекшеліктеріне және қолданылатын технологиялық жабдыққа байланысты.

      5.1.1.1.5.1. Коагуляциялық дымқыл тозаңтұтқыштар

      Сипаттамасы

      Коагуляциялық ылғалды тозаңтұтқыш (КМП) ауаның бастапқы тозаңдануы 30 г/м дейінгі шығарындыларды тазартуға және көлемі 20 мкм кем емес шаң бөлшектерін ұстауға, сондай-ақ сорып шығаратын желдету жүйелерімен шығарылатын ауаны концентрациясы 0,05-тен 100 г/м3 дейінгі ұсақ және орташа дисперсиялы шаңнан тазартуға арналған.

      Технологиялық сипаттама

      Құрылымдық жағынан, газ жуғыш – бұл бүріккіш құбыр (Вентури скруббері) және циклон – тамшы үстағыш (СҚЦ) түрінде келеді. Су конфузор аймағындағы Вентури құбырына беріледі. Саптаманың шығысындағы бүріккіш сұйықтық ағынын ұсақтайтын кескішпен жабдықталған. Вентури Скрубберінің жұмыс принципі суды газ ағынымен шашыратуға, шаң бөлшектерін су тамшыларымен ұстап алуға және олардың коагуляциясына, содан кейін циклон тамшылатқышта тұндыруға негізделген. Вентури скрубберінің конструкциясы үш бөлімнен тұрады: конфузор (тарылатын секция), мойын, диффузор (кеңейтілетін секциясы). Кіретін газ ағыны конфузорға келіп түседі, онда көлденең қиманың ауданы азайған сайын оның жылдамдығы артады. Құбырдың мойнында газ ағынының жылдамдығы 40-70 м/с-қа жетеді, сонымен қатар, бүйірдегі құбырлар арқылы мойынға жуу сұйықтығы беріледі. Газдың өте жоғары жылдамдықпен тар мойында қозғалуына байланысты газ ағынының үлкен турбуленттілігі пайда болады, ол сұйықтық ағынын көптеген ұсақ тамшыларға бөледі (яғни сұйықтық шашырайды). Газ құрамындағы шаң тамшылардың бетіне түседі. Ауыздан газ бен сұйықтықтың ұсақ тамшыларының қоспасы диффузорға түседі, онда көлденең қиманың ұлғаюына байланысты газ ағынының жылдамдығы төмендейді, ал турбуленттілік төмендейді, осылайша кішкентай тамшылар үлкенірек болып біріктіріледі. Осылайша, сұйықтық тамшыларының оларға адсорбцияланған шаң бөлшектерімен коагуляциясы жүреді. Коагулятордан шыққан кезде шаңданған сұйықтық тамшылары газ ағынынан бөлініп, СҚЦ типті циклонға түседі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Коагуляциялық ылғалды шаң жинағышта (КЫШЖ) ауаны шаңнан тазарту дәрежесі бөлшектердің диаметріне, нақты байланыс қуатына, яғни газдың сұйықтықпен жанасуына ғана жұмсалатын қуатқа байланысты.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия шығындары. Сіңіру нәтижесінде қалдық сұйықтық пайда болады, егер оны қайта пайдалану мүмкін болмаса, ол әдетте қайта өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту.

      Экологиялық заңнама.

      Экономикалық пайда.

      5.1.1.1.5.2. Реттелетін жылжымалы саптамасы бар инерциялық-турбуленттік аппарат (РЖС бар ИТПА)

      Сипаттамасы

      Бірінші сатыда құрғақ тазалауды (циклонды) және дымқыл тазалауды (РЖС бар ИТПА қолдана отырып) қамтитын шаң аулаудың екі сатылы схемасын пайдалана отырып, бөлінетін газдарды екінші сатыда тазарту.

      Технологиялық сипаттама

      Аппараттың жұмыс істеу қағидаты жаңа тиімділігі жоғары тамшылатқыш конструкциясы бар қатты бөлшектерді ұстап қалудың үш аймағын, өзгермелі тік қадамы бар саптама элементтерін қолдану есебінен неғұрлым қарқынды инерциялық-турбуленттік ұстап алу механизмін пайдалануға негізделген. Секциялық кіріс келте құбырлары арқылы желдеткіштің көмегімен циклондарда алдын ала құрғақ тазартудан өткен шығатын газдар РЖС бар ИТПА аппаратына түседі, сұйықтық айнасына соғылады және оны байланыс аймағына тамшылар түрінде ілестіріледі. Бетіне тиген кезде үлкен бөлшектер мен шаңды тұндырудың инерциялық механизмі басым болады. Сұйықтық деңгейі толып кететін резервуарда орналасқан сұйықтық деңгейін реттегіш көмегімен сақталады. Саптама элементтері 150 – 200 мм қадаммен орналасқан байланыс аймағының төменгі жағындағы газ сұйықтығы қарқынды көбік қабатын құрайды. Бұл аймақ үшін үлкен бөлшектердің инерциялық-турбулентті түсіру механизмі және ұсақ шаң бөлшектеріне арналған диффузиялық механизм басым. Саптама элементтері 200 – 240 ММ қадаммен орналасқан байланыс аймағының жоғарғы бөлігінде сұйықтық тамшылары мен реакцияланған шаң бөлшектері бөлінеді. Содан кейін газ сұйықтығы ағыны центрифугалық тамшы желдеткішке түседі, ол ағынға айналмалы қозғалыс береді. Ортадан тепкіш күштердің әсерінен сепаратордың ішкі қабырғасында сұйық пленка пайда болады, ол тамшы жинағыштың ішкі және сыртқы қабықтары арасында пайда болған сақиналық саңылау арқылы ағызу қалтасына түседі. Бұл тамшылатқыштың тиімділігін арттырады, өйткені сұйық пленканың бетінен қайталама тамшылау алынып тасталады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Циклон мен ИТПА аппаратын қолдана отырып, екі сатылы тазарту схемасында шаңды ұстаудың орташа пайдалану тиімділігі 98 % құрайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия шығындары. Сіңіру нәтижесінде қалдық сұйықтық пайда болады, егер оны қайта пайдалану мүмкін болмаса, ол әдетте қайта өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Қолданылады

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту.

      Экологиялық заңнама.

      Экономикалық пайда.

      5.1.1.2. Пеш газынан алынатын сары фосфордың конденсациясы

      Сары фосфор өндірісінде фосфордың газ тәрізді күйден сұйық күйге ауысуы құрамында фосфор бар газды сумен суару арқылы скруббер типіндегі конденсаторларда жүреді. Электросүзгіштерде шаң тазалағаннан кейін конденсацияға түсетін пеш газының құрамында 5-7 % бу тәрізді фосфор, 85 % дейін көміртегі оксиді, 10-15 % жалпы азот, SiF4, РН3, Н2, Н2S, СО2, Н2О қоспалары, сондай-ақ электросүзгіштерде ұсталмаған қалдық шаң бар. Конденсация процесі кезекпен қосылған "ыстық" газ құбырында, фосфор қабылдағыштары бар "ыстық" және "суық" конденсаторларда жүзеге асырылады.

      Конденсацияның технологиялық тармағына фосфор қабылдағыштары, сорғылары, бактары және құбыр жүйесі бар "ыстық" газ құбыры, "ыстық", "суық" конденсаторлар кіреді. Электросүзгілерінен пеш газы ыстық газ құбырлары арқылы "ыстық" конденсаторларға түседі (конденсацияның бірінші-сатысы). "Ыстық" конденсатор үстіңгі жабынға аяқтарымен ілулі тұрған қуыс скруббер түрінде болады. Конденсатордың төменгі тарылған ұшы фосфор қабылдағышқа түседі. Конденсатордың қабылдағышпен қосылуының герметикалығы батыру тереңдігі 0,5 м (500 мм) сақиналы гидроқақпақтармен қамтамасыз етіледі. Қосымша салқындату үшін, температура бұзылған жағдайда, "ыстық" конденсаторлар лас циклді айналмалы сумен сыртқы суаруға ие. Салқындатқыш су конденсаторлардың биіктігі бойынша орналасқан сақиналы перфорацияланған құбырлар арқылы беріледі және пленка оның бүйірлеріне ағып, сақиналы науаларға жиналады, сол жерден ол "лас" айналым циклына оралады. Ыстық газ құбырында газ бен су тікелей ағын принципі бойынша, ал "ыстық" конденсаторда - қарсы ағын принципі бойынша қозғалады. Конденсацияның бірінші сатысында газ құрамындағы фосфордың 98 – 99 % ұсталады. Бірінші сатыдағы фосфор конденсаторының жоғарғы жағындағы пеш газы екінші сатыдағы конденсаторға ("суық" конденсатор) түседі, онда бірінші сатыдағы конденсаторда ұсталмаған фосфор алынады. "Суық" конденсатор - биіктігі бойынша орналасқан саптамалардың көмегімен сумен суарылатын қуыс скруббер. Екінші сатыда ұсталған фосфор конденсатордың және конденсатордың астында орналасқан фосфор қабылдағыштың қабырғаларына жабысатын қатты бөлшектер түрінде түседі. "Ыстық" және "суық" конденсаторлардың қабылдағыштарында жиналған фосфор шламмен ластанған және шикі фосфор болып табылады, ол тауарлық фосфорды алу үшін фосфор тұнбасы бөлімінде тұндырылады. Тазартылған пеш газы, оның негізгі компоненттері көміртегі тотығы және азот суық конденсатордың жоғарғы жағынан шамға түседі, онда ол алау түрінде жанады. Пештің газын тазалау сары фосфор өндіру процесінің кезеңдерінің бірі болып табылады.

      "Пеш газын кәдеге жарату жүйесі" жобасын іске асыру алаңдағы экологиялық жағдайды жақсартуға бағытталған. №2, №3 агломашиналардың тұтандырғыш тауларында отын ретінде пеш газын пайдалану атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді, оның ішінде:

      фосфор пентаоксиді 55,32 т/жылына;

      күкірт диоксиді 10,3 т/жылына;

      фторлы қосылыстар 2,25 т/жылына.

      5.1.1.3. Абсорбция

      Сипаттамасы

      Газ тәрізді немесе қатты ластаушы заттарды технологиялық қалдық газдан немесе зиянды және қажетсіз қоспаларды газдан сұйықтықпен сіңіруге негізделген қалдық газ ағынынан шығару.

      Технологиялық сипаттама

      Абсорбция әдісі газ-ауа қоспасын ерітінді түзе отырып, осы қоспаның бір немесе бірнеше газ компоненттерін (абсорбаттарын) сұйық сіңіргішпен (абсорбентпен) сіңіру арқылы құрамдас бөліктерге бөлуге негізделеді.

      Сипатталған процесс физикалық және химиялық абсорбцияға бөлінеді. Бірінші жағдайда газдарды аулау химиялық реакция жүрмей жүреді, екінші жағдайда оның сіңіргіш қабатындағы ағынымен жүреді. Физикалық абсорбция көбінесе қайтымды процесс болып табылады. Қайтымды реакциялар кезінде абсорбенттерге арналған шығыстарды қысқарту үшін абсорбциялық-десорбциялық қондырғылар қолданылады. Десорберлерде сұйықтықты қалпына келтіру, яғни. одан сіңірілген компоненттің бөлінуі жүреді. Егер сорбция үшін жоғары қысым мен төмен температура қажет болса, онда процестің кері ағымы (десорбция) үшін жоғары температура мен төмен қысым қажет.

      Абсорбер құрылғыларындағы ауаны тазартудағы маңызды сәттердің бірі сұйықтықты дұрыс таңдау болып табылады. Абсорбент келесі критерийлер бойынша таңдалады:

      сіңіру қабілеті;

      сіңіру қабілетінің термо-барометрлік сипаттамалардың өзгеруіне тәуелділігі;

      таңдалған затқа селективтілік;

      құны;

      регенерация мүмкіндігі.

      Скруббер-абсорбер – бұл жұмыс газдан зиянды және қажетсіз қоспаларды сұйықтықпен сіңіруге негізделген құрылғы. Жұмыс принципі газдарды сұйық сіңіргішпен жүйелі түрде жууға және ластаушы компоненттерді сұйық фазаға ауыстыруға негізделген.

      Көбінесе өндірістік желілерге қатарынан қосылған бірнеше тазарту құрылғылары кіреді. Газ-ауа ағынында шаң болған жағдайда кешенді газ тазарту абсорбциялық қондырғысы бірнеше сатыдан тұрады:

      Тозаң тұту. Негізгі мақсаты – газ ағынынан механикалық қоспаларды толығымен алып тастау. Бұл кезеңде Вентури скрубберлері, жылжымалы саптамасы бар скрубберлер, жең сүзгілері, электросүзгілер қолданылуы мүмкін.

      Газ қоспаларынан химиялық тазарту. Химиялық тазарту сатыларының саны мен реттілігі өндіріс талаптарына байланысты өзгеруі мүмкін.

      Ылғал үлгідегі сіңіргіштердің негізгі түрлері мыналар болып табылады:

      бүріккіш қуыс сіңіргіштер: құрылғы қуыс тік цилиндрлік баған болып табылады, оның төменгі жағынан газ құбыры қосылған. Орнату камерасының жоғарғы жағында тазартқыш сұйықтықты шашырататын саңылаулар бар. Абсорбердің ішінде газ қоспалары реагенттің ұсақ тамшыларымен байланысады. Сенімділік, беріктік, қарапайымдық механикалық түйіндердің болмауына байланысты. Техникалық қызмет көрсету төменгі камераны мезгіл-мезгіл тазалап, саптамаларды жууға дейін азаяды;

      қондырма: осы типтегі абсорберлер ұқсас қағидат бойынша жұмыс істейді. Айырмашылығы-ауа ағыны торлармен бөлінген саптамасы бар бөлімдер арқылы өтеді. Саптама - бұл үлкен байланыс аймағы бар қатты заттар. Суару бүкіл саптама суланатындай етіп жасалады. Газдардың қоспалармен әрекеттесуі саптама денелерінің бетінде жүреді, ал пайдаланылған сұйықтық сіңіргіштің төменгі бөлігіне ағып кетеді, ол жиналып, айналым резервуарына жіберіледі, сол жерден қайта пайдалануға жіберіледі. Қазіргі заманғы тұндырғыш сіңіргіштер қоспалардың 99,9 %-ын алуға қабілетті және жоғары қарсылықты тудырмайды;

      көбікті: осы типтегі қондырғылар өнеркәсіптік ауаны шаңнан, фтордан, аммиактан, күкірттен және басқа да улы компоненттерден тазарту процесінде тиімді болды. Жоғары жылдамдықты көбік сіңіргіш қимада шеңбер немесе тіктөртбұрыш болуы мүмкін. Орнатудың артықшылықтары мынадай:

      шашыратқыш мүлдем жоқ;

      құрылғыны күту оңай;

      шағын габаритті өлшемдер;

      тазалау дәрежесі – 98 %.

      Жұмыс камерасының ішінде бір немесе бірнеше байланыс құрылғылары бар, олар байланыс пайда болатын тесілген тақтайшаға ұқсайды. Сұйықтық жұмыс камерасына айналым құбырлары арқылы сорғымен жіберіледі. Абсорбенттің газбен жанасуының нәтижесі – тазарту жүргізілетін масса алмасу табақшасында пайда болатын газ-сұйық көбік. Әрі қарай тазартылған газ сепараторға түседі, ол одан тамшы ылғалды бөліп алады, ал таза газ атмосфераға шығарылады.

      Жабдықтың бұл түрінің кемшілігі – массаны тасымалдау науасында шағын тесіктердің шамадан тыс өсуіне бейім, бұл техникалық қызмет көрсету үшін жиі өшіруді қажет етеді;

      Вентури абсорберлері: сыртқы жағынан, Вентури сіңіргіші – мойны тарылып келетін цилиндр тәрізді баған. Дизайн сүзу дәрежесін жоғарылату және жұмыс параметрлерінің спектрін кеңейту үшін берілетін газдың жылдамдығын өзгертуге мүмкіндік береді. Мойынның көлденең қимасын өзгерту арқылы мыналар қамтамасыз етіледі:

      газ шығыны төмендеген кезде қатты тоқтатылған бөлшектер мен газ компоненттерін тиімді жою;

      суару тығыздығын арттыру;

      абсорбентпен газ фазасының байланысын ұлғайту.

      Вентури абсорберлерінің тиімділігі ауа жылдамдығы мен мойын сұйықтығының айырмашылығына байланысты сұйықтық ағынын ұсақ тамшыларға бөлу арқылы қол жеткізіледі. Өндірістерде күрделі мәселелерді шешу үшін сериялы қосылған бірнеше Вентури сіңіргіштерінен тұратын батареяларды орнатуға болады. Қондырғылардың саны және олардың әрқайсысының параметрлері әрбір өндіріс үшін жеке әзірленеді.

      Таңдау процесті есептеу және модельдеу негізінде жүргізілуі керек. Ластанудың мақсатына және сапалық құрамына байланысты тазарту жүйесі ғана емес, сонымен қатар тазартқыш сұйықтық та өзгереді.

      Абсорбциялық әдістерді қолдану, әдетте, абсорбция түйіндерін және қажет болған жағдайда десорбцияны қамтитын схемаларды қолданумен байланысты. Ерітілген газды десорбциялау (немесе еріткішті қалпына келтіру) қоспаның жалпы қысымын (немесе ішінара қысымды) төмендету немесе температураның жоғарылауы немесе бір мезгілде екі әдісті қолдану арқылы жүзеге асырылады.

      Абсорбциялық әдістердің артықшылығы газдардың көп мөлшерін тазартудың тиімділігі және үздіксіз технологиялық процестерді жүзеге асыру болып табылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортаға шығарындыларды азайту.

      Газ скрубберлеріндегі тазалау тиімділігі абсорбциялық секциядағы газдың болу уақытына, қолданылатын толтыру түріне, сұйық пен газдың қатынасына (L/G), жаңару жылдамдығына, судың температурасына және химиялық заттардың қосылуына байланысты.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Шаң болған жағдайда сіңіру сүзу (циклондар, сөмке сүзгілері) немесе электрсүзгі арқылы кейінгі өңдеумен біріктірілуі мүмкін.

      Шаңды кетірудің тиімділігі әдетте 90 %-дан 99 %-ға дейін болады.

      Аммиакты жою тиімділігі әдетте 95 %-дан 99 %-ға дейін құрайды.

      Азот оксидтерін жою тиімділігі әдетте 80 %-дан 99 %-ға дейін болады.

      Газ тәрізді фторидтерді жою тиімділігі әдетте 99 %-дан асады.

      Күкірт оксидтерін жою тиімділігі әдетте 98 %-дан 99 %-ға дейін құрайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Суды тұтыну көбінесе газ тәрізді қосылыстардың кіріс және шығыс концентрациясына байланысты. Булану шығыны негізінен кіретін газ ағынының температурасы мен ылғалдылығымен анықталады. Шығатын газ ағыны көп жағдайда су буымен толығымен қаныққан болады. Әдетте рециркуляциялық сұйықтықты оның ыдырауына және булану шығынына байланысты тазарту қажет. Сіңіру нәтижесінде қалдық сұйықтық пайда болады, егер оны қайта пайдалану мүмкін болмаса, ол әдетте қайта өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Әдетте, бұл техниканы қолдануға техникалық шектеулер жоқ. Сіңіруді қолдану қолайлы сіңіргіштің болуына байланысты.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту.

      Экологиялық заңнама.

      Экономикалық пайда.

      5.1.2. Сарқынды суларды тазарту техникалары

      Ластаушы заттары бар сарқынды суларды тазартуға бағытталған әдістерді (технологиялық тәсілдерді) таңдау кезінде ағызылатын сарқынды сулардың құрамы мен ерекшеліктерін ескеру қажет.

      Судың сапасын бағалау кезінде ескерілетін сипаттамалар:

      жалпы көрсеткіштер: pH, минералдану (құрғақ қалдық), ОБТ, ОХТ, ОБТ қатынасы: ОХТ, өлшенген заттардың құрамы;

      бейорганикалық көрсеткіштер: азот тобы (аммоний-ион, нитраттар, нитриттер, жалпы азот), жалпы фосфор, сульфидтер, хлоридтер, сульфаттар, фторидтер, металдар (Na, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Zn);

      органикалық көрсеткіштер: жалпы органикалық көміртек, мұнай өнімдерінің құрамы, АОХ, фенолдар, ПХДД/ПХДФ.

      Бұл параметрлердің маңыздылығы және оларды бақылау үшін қолдану мүмкіндігі белгілі бір кәсіпорынның мамандануына және ол пайдаланатын технологияларға байланысты, сонымен қатар ластаушы заттардың тізбесі мен олардың тазартылғанға дейінгі концентрациясын анықтайды.

      Суды өңдеуге бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, шаралар мен іс-шараларды таңдау нақты қолдану мүмкіндіктерінің сарқынды суларының құрамы мен ерекшеліктерімен анықталады. Аталған әдістер "құбырдың соңында" деп аталатын әдістерге жатады, олар сарқынды сулардың пайда болуын болдырмау мүмкін емес немесе әртүрлі себептермен мүмкін болмаған жағдайда қолданылады. Тазартудан кейінгі суды өндірістік процестерде қолдануға болады. Суды тазартудың барлық сипатталған әдістерін (әдістерін) механикалық, химиялық, физика-химиялық және биологиялық немесе биохимиялық деп бөлуге болады. Сарқынды суларды тазарту әдістерінің біреуін немесе комбинациясын таңдағанда ластану сипатын ескеру қажет.

      5.1.2.1. Сарқынды суларды тазартудың биологиялық әдісі

      Биологиялық тазарту дегеніміз – ерітілген органикалық заттардың микроорганизмдермен (яғни бактериялармен) тотықтырғыш зат ретінде ыдырауы. Сарқынды сулардың биоыдырауын эмпирикалық ереже бойынша ОБТ/ОХТ арақатынасы бойынша (тазартуға дейін) бағалауға болады.

      Суспензияланған, коллоидты және еріген органикалық заттарды сарқынды сулардан шығару үшін аэротенкалардағы ағындыларды биологиялық тазарту қарастырылған.

      Аэротенктердегі сарқынды суларды тазартудың биологиялық әдісінің негізінде белсенді тұнбаның тіршілік әрекеті жатыр. Белсенді тұнба-бұл сарқынды сулардағы органикалық заттарды (ақуыздар, көмірсулар, органикалық қышқылдар, спирттер және басқа заттар) тамақтандыру үшін қолдануға қабілетті микроорганизмдердің әртүрлі консистенциясының жиналуы (қабыршақтары). Микроорганизмдердің тіршілік әрекеті үшін қажетті азот, фосфор, калий олар сарқынды сулардағы әртүрлі қосылыстардан алынады. Қоректену процесінде микроорганизмдер өз денелерін құру үшін материал алады, нәтижесінде бактериялар биомассасының өсуі байқалады. Тыныс алу үшін микроорганизмдер ауаның оттегін пайдаланады, ол органикалық заттардың тотығуына және минералдануына жұмсалады. Тірі жасушада болатын химиялық реакциялар арнайы катализаторлар – ферменттердің көмегімен жеделдетіледі. Қолайсыз жағдайларда ферменттер белсенділік қабілетін жоғалтады. Ерекше маңызы бар мыналар: температура, рН, еріген және улы заттардың концентрациясы.

      5.1.2.2. Нөсер және дренажды суларды жинау және тазарту

      Сарқынды сулармен жұмыс істеу және оларды тазарту бойынша кәсіпорынның өндірістік қызметіндегі маңызды аспект ластанған нөсер сулары сияқты кәсіпорын аумағынан бақыланбайтын ағындардың алдын алу болып табылады. Осы мақсаттар үшін кәсіпорынның өндірістік-нөсерлік кәрізін екі бөлікке бөлу қолданылады:

      таза нөсерлік ағындылар үшін (әкімшілік алаңдардан, объект аумағындағы жолдардан, шатырлардың ластанбаған беттерінен, тұрақ аймақтарынан ағындылар);

      ықтимал ластануы бар ағындылар үшін (өндірістік цехтардың шатырларының ластанған беттері, цехтардың өндірістік беттерінен су, резервуарлық парктер алаңдары және т.б.).

      Өндірістік алаңдардан жаңбыр суы не жергілікті жерлердегі тұндырғыштарға, не ластануды бақылау үшін басқа да орталық құрылыстарға (резервуарларға немесе тұндырғыштарға) жиналады, содан кейін тікелей су қабылдағышқа немесе тазарту құрылыстарына ағызу туралы шешім қабылданады. Жинақтаушы резервуарларды немесе тұндырғыштарды пайдаланудың артықшылығы өнімділігі төмен шағын тазарту жүйелерін пайдалану мүмкіндігі болып табылады.

      Жауын суларын тазартудың жинақтаушы жүйесінен басқа ағынды схеманы қолдануға болады. Оның жұмыс принципі су тазарту қондырғыларына тікелей су жинау желісінен түсу болып табылады. Тазартуға жатпайтын артық су ағызатын құбыр арқылы ағызылады. Бұл схеманың басты артықшылығы - тазарту қондырғыларын орнатуға кететін уақытты айтарлықтай қысқартатын сақтау резервуарының құрылысы мен электр энергиясын жеткізу қажеттілігінің болмауы. Ағынды схеманың кемшіліктері сақтау схемаларына қарағанда өнімділігі жоғары тазарту жүйелерін пайдалану қажеттілігін қамтиды.

      Жауын-шашын және дренаж суларын жинау, тазарту және ағызу схемасын дұрыс таңдау кәсіпорын аумағынан бақыланбайтын ластанған ағындардың алдын алудағы басты міндеттердің бірі болып табылады. Таңдаудың дұрыстығы техникалық шешімдердің ұтымдылығына, пайдаланудың қарапайымдылығына, құрылыс пен техникалық қызмет көрсету құнына байланысты.

      5.1.2.2.1. Жинақтаушы тоған

      Сипаттамасы     

      Жинақтаушы тоған нөсер суларын белгілі бір қиын кезеңде сақтау және физикалық, биологиялық және химиялық тазарту әдістерін қолдана отырып оларды тазарту үшін қолданылады. Тоғанның мөлшері қажетті гидравликалық тұру уақытына байланысты. Ластаушы заттардың түріне және тоғандағы судың уақытына байланысты эвтрофикация болуы мүмкін. Кейде тұнбаны алып тастау керек. Тоғандағы су көлденең магистральға бекітілген тік көтергіштен тұратын шығатын тесік арқылы шығарылады, ол жағалау астындағы жаңбыр суының ағынын қабылдағышқа қарай бағыттайды. Ағызу тоғандағы судың тұрақты деңгейін сақтау үшін артық суды босатуға арналған. Тік құбырлар әдетте жағалауға немесе оның шетіне орнатылады және бітелудің алдын алу үшін қоқыс жинағышпен жабылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Ластаушы заттарды жою

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері     

      Жинақтаушы тоғанның техникалық жағдайына мұқият бақылау жүргізу қажет.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қалдық түрінде тұндырылған тұнбаның пайда болуы және оны кәдеге жарату қажеттілігі.

      Сарқынды суларда оңай ыдырайтын заттардың болуына байланысты жағымсыз иістің пайда болуы.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылуы ықтимал төгілуді болдырмау үшін тұндырғыш тоғандардың астында пайдаланылатын аумақтың көлемімен шектелуі мүмкін.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Жер үсті суларына ластаушы заттардың түсуіне жол бермеу

      5.1.2.3. Тазалау әдістерінің комбинациясы

      Біріктірілген тазалау әдісі бойынша бір мезгілде жоғарыда көрсетілген тазалау әдістерінің екеуін және одан көбін қолдану дегенді білдіреді. Бұл максималды нәтижеге жету үшін қажет. Тазарту әдістерін біріктірудің стандартты схемасы механикалық, биологиялық және физика-химиялық тазарту тізбегі болып табылады. Біріктіру үшін тазарту фермерлері өнеркәсіптік сарқынды сулардың сипаттамаларына және тазартылған суды ағызатын резервуарға байланысты.

      5.1.2.4. Сарқынды сулардың тұнбаларын сусыздандыру

      5.1.2.4.1. Тұнбалардың механикалық сусыздануы

      Сипаттамасы     

      Сұйық тұнбаның сусыздануы мынадай физикалық қағидаттарды қолдануға негізделген:

      қысым немесе вакуум астындағы сүзгі элементі арқылы сұйық фазаны сүзу;

      гравитациялық өрістен асатын ортадан тепкіш күштердің әсерімен сұйық фазаны бөлу.

      Сүзу қағидатына негізделген сусыздандыру әдістері:

      таспалы сүзгі-престер, онда тұнбаға қысым арнайы біліктер тізбегі арқылы ішінде тұнба орналасқан екілік сүзгі таспасынан тарту арқылы қалыптасады;

      камералық сүзгі-престер, онда қысым сұйық тұнбаны камералардың жиынтығына айдайтын жоғары қысымды сорғымен қалыптасады, олардың ішінде сүзгі элементтері бар;

      шнек престері (дегидраторлар, сусыздандырғыштар), онда қысым бұрандамен қалыптасады, ал цилиндрлік тор (стационарлық немесе жылжымалы жиынтық) сүзгі элементі ретінде әрекет етеді;

      бір рет қолданылатын сүзгі қаптары, сүзгі құбырлары (геотубтар), онда тұнба өз салмағымен құрғайды

      Ортадан тепкіш өріс құрылғылардың бір түрінде – центрифугаларда қолданылады. Механикалық дегидратацияның маңызды аспектісі оңтайлы су өткізгіш қасиеттерін беру үшін тұнбаны кондициялау болып табылады. Кондиционерлеу үшін органикалық полимерлі флокулянттар барлық жерде қолданылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортаға орналастырылатын түзілетін тұнба көлемінің азаюы

      Ерітілген қосылыстарды қайта пайдалану мүмкіндігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері     

      Өңделетін тұнба құрамының сапасын бақылау.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сұйық және құрғаған шөгінділердің булануы салдарынан иіс шығару және ластаушы заттардың қосымша шығарылуы.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету

      5.1.2.4.2. Лай алаңдарында тұнбаларды сусыздандыру

      Сипаттамасы     

      Сұйық тұнбаны лай суының бір бөлігін (оны ағызуымен) дәйекті бөлу үшін арнайы дайындалған алаңдарға (карталарға) төгу, жер бетінен ылғалды булану арқылы кептіру, суды қосымша бөлу үшін мұздату және тұндыру.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортаға орналастырылатын түзілетін тұнба көлемінің азаюы.

      Ерітілген қосылыстарды қайта пайдалану мүмкіндігі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері     

      Орналастырылатын тұнба құрамының сапасын бақылау.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға әсерді төмендету.

      5.1.3. Жердің/топырақтың ластануын бақылау және қалдықтарды басқару техникасы

      "ЖЖФЗ" ЖШС-нің қалдықтары:

      кәріз құрылыстарынан шөгінділер, тұз қалдықтары, қатты тұрмыстық қалдықтар, реакцияға түспеген әк дәндері – ауданы 4 га меншікті ҚТҚ үйіндісіне орналастырылады;

      пайдаланылған майлар – өз қажеттіліктері үшін қолданылады;

      коттрель тозаңы – фосфорит шикізатын байыту ретінде "коттрель қоймалжыңы" кәдеге жарату жобасы енгізілді. Сондай-ақ, қазандық тозаңын шламжинағыштардан фосфор-калий тыңайтқышына қайта өңдеу жүргізіледі;

      күшән және қорғасын сульфидтерінің суда еритін кешендері жобаға сәйкес кен термиялық пештерде кәдеге жаратылады;

      құрамында фосфор бар суларды әк тазалау шламы - қондырғыда кәдеге жарату жүргізіледі.

      5.1.3.1. "Коттрель қоймалжыңын" кәдеге жарату

      Сипаттамасы

      "Коттрель қоймалжыңын" күкірт және фосфор қышқылдарының қоспасымен өңдеу, кейіннен фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру үшін шикізат ретінде пайдалану. Әдіс пеш газынан электросүзгілерде тұндыру нәтижесінде пайда болатын "қазан шаңына" да қатысты.

      Технологиялық сипаттама

      "Коттрель қоймалжыңын" кәдеге жарату әдісі оны минералды тыңайтқыштар өндірісінде қолдануға негізделген, оның ішінде күкірт пен фосфор қышқылының қоспасымен "коттрель қоймалжыңын" өңдеу, содан кейін қою ерітіндіні жалған-жылжымалы қабатта 150-250 °C температурада кептіру, оның ерекшелігі фосфор қышқылының құнын төмендету кезінде күкірт қышқылының жоғалуын азайту үшін қышқылдар қоспасы алдын-ала фосфорит ұнымен араластырылып, алынған целлюлозаға "коттрель қоймалжыңы" енгізіледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортаға әсерді азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Пайдаланылатын материалдардың, температураның арақатынасын бақылау қажет.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаны қорғау саласындағы заңнамалық талаптар

      5.1.4.      Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      Қазақстанда фосфор қосылыстарының өндірісі бірегей болып табылады және Энергиялық тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызылуы мүмкін.

      Энергия ресурстарын нақты тұтынуды талдау фосфор қосылыстарын өндіру процесінде электр энергиясы мен табиғи газдың едәуір мөлшері тұтынылатындығын көрсетті. Пеш газын кәдеге жарату және табиғи газды пайдалануды қысқарту жөніндегі жұмысты жалғастыру қажет. Табиғи газды тұтынуға әсер ететін жылу шығыны да айтарлықтай, өйткені жылу өз қазандығында технологиялық бу мен ыстық су түрінде шығарылады. Орнатылған қазандық жабдықтары, талдау көрсеткендей, өнімділігі бойынша айтарлықтай резервке ие, бұл өз электр энергиясын өндіру үшін қолданыстағы бу қуатын пайдалану мүмкіндігі туралы айтуға мүмкіндік береді. Өнімділікті арттыру, жалпы энергия тұтынуды және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында қондырғыларды одан әрі жаңғырту мүмкіндігі бар. Сондықтан технологиялық схеманың бірқатар кіші процестері бойынша ұсынылған технологиялардың құрамында жеке ЕҚТ ретінде 5.1-кестеде ұсынылған іс-шараларды жүргізу ұсынылады.

      5.1-кесте. Фосфор қосылыстарын өндіру кезінде энергиялық тиімділігін арттыруға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған техникалар

Р/с №

ЕҚТ атауы

Негіз

1

2

3

1

Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

2

Технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін енгізу

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

3

Процестің сатыларын дәл температуралық бақылау

Тиімділікті арттыру

4

Отын жағудың толықтығын тұрақты температуралық бақылауды қамтамасыз ететін БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын пайдалану

Тиімділікті арттыру

5

Қысымға қарсы ұсақталған Бу турбинасын орнату

Электр энергиясын өндіру,
13 кгс/см2 қысыммен будың артық мөлшерінің жылуын кәдеге жарату, электр энергиясын сатып алуға жұмсалатын шығындарды азайту

      Сипаттамасы

      Когенерациялық қондырғы базасында электр энергиясының, жылудың өз мұқтаждарына жұмсалуын төмендетуге, электр энергиясын өзі өндіруді жүзеге асыруға, өндірістің Энергиялық тиімділігін арттыруға, атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жүйелер, жабдықтар.

      Техникалық сипаттамасы

      Өндірістің энергиялық тиімділігін арттыру арқылы экологиялық проблемаларды шешу мүмкіндігі.

      1. Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату. Сорғының жұмысын реттеу кезінде айналу жиілігін өзгерту сорғының жұмыс нүктесін дроссельдеу жағдайындағыдай сорғының емес, құбырдың сипаттамасының қисығы бойымен жылжытуды қамтамасыз етеді. Бұл ретте артық қысым болмайды және ең аз қуат тұтынылады. Сорғы қондырғысындағы сорғылардың жылдамдығын реттеу жүктемелерді сорғылар арасында оңтайлы бөлуге, олардың тиімділігін теңестіруге және энергия шығындарын минималды мәндерге дейін төмендетіп, жұмыс нүктелерін оңтайлы тиімділік аймағында ұстауға мүмкіндік береді.

      2. Технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін енгізу. Жұмыстың әртүрлі кезеңдеріндегі көптеген өндірістік механизмдердің технологиялық режимдері механикалық немесе электр жетегінің жылдамдығын электрлік реттеу арқылы қамтамасыз етілетін жұмыс органының әртүрлі жылдамдықтағы қозғалысын талап етеді. Бұл жағдайда жылдамдықты реттеудің диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегін қолдану саласына байланысты ең кең ауқымда өзгеруі мүмкін. Реттелетін жиілікті электр жетегін пайдалану технологиялық процестерде реттеудің балама әдістері кезінде орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      3. Процестің сатыларын дәл температуралық бақылау. Жоғары температурада болатын технологиялық процестер энергия шығындарымен байланысты, бұл шығындар жылу алмасудың тиімділігіне әсер ететін температура деңгейімен және температура қысымымен анықталады. Технологиялық процесс сатыларының температурасын бақылау және оңтайландыру технологиялық процестің тиімділігін арттыруға және жылу шығынын азайтуға мүмкіндік береді.

      4. Отынды жағудың толықтығын тұрақты температуралық бақылауды қамтамасыз ететін БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын пайдалану. Уытты шығарындылардың төмен деңгейі бар отынды тиімді жағу ауаның артық болуын бақылау мен реттеуді, сондай-ақ жану температурасы мен толықтығын бақылауды қамтамасыз ететін қазіргі заманғы жанарғы құрылғыларды қолдануды талап етеді.

      5. Қысымға қарсы ұсақталған бу турбинасын орнату. Өндірістің Энергиялық тиімділігін арттыру бағыттарының бірі жылу мен электр энергиясын аралас өндіруді енгізу болып табылады. Артық жылу қуаттары бар өндірістерде қысымға қарсы бу турбинасын орнату арқылы электр энергиясын өндіруді қарастырған жөн, бұл артық будың жылуын жоюға, электр энергиясын сатып алу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергиялық тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде электр энергиясы мен жылу шығыстарын азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Нақты өндірістер бойынша ақпарат жоқ. Сарапшылардың бағалауы бойынша, жабдықтың жұмыс режиміне байланысты жиілікті басқарылатын жетек (ЖБЖ) қолдану сорғы қондырғыларында, араластырғыштарда, диірмендерде электр энергиясын тұтынуды 20-дан 50 %-ға дейін азайтуға, электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді. Процестің кезеңдерін дәл бақылау жылуды 15-20 %-а үнемдеуге мүмкіндік береді. БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын енгізу отынды 1-2%-ға дейін үнемдеуге мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндіріс мәдениетінің деңгейін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Жоғарыда сипатталған компоненттер, әдетте, осы құжаттың қолданылу аясына кіретін барлық объектілерге қолданылуы мүмкін. Көлем (мысалы, егжей-тегжейлеу деңгей) және іске асыру сипаты - орнатудың сипатына, ауқымы мен күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Энергиялық тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізу үшін қозғаушы күштер мыналар болып табылады:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергиялық тиімділігін арттыру;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

      5.1.5. Атмосфералық ауаға шығарындылар мониторингін жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы сары фосфор мен құрамында фосфор бар өнімдерді өндіру жөніндегі кәсіпорындардағы бақыланатын параметрлер мен заттардың тізбесі 5.2-кестеде келтірілген.

      5.2-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар

Р/с
№

Атауы

Параметр, ластаушы заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Сары фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

P2O5

Үздіксіз

PH3

Жалпы шаң

H2S

Күкірт диоксиді (SO2)

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      5.1.6. Су объектілеріне төгінділер мониторингін жүргізу

      Су ресурстарының өндірістік мониторингі болып жатқан өзгерістерді уақытында анықтау және бағалау, су ресурстарын ұтымды пайдалануға және қоршаған ортаға әсерді жұмсартуға бағытталған іс-шараларды болжау үшін кәсіпорын қызметін бақылау мен бақылаудың бірыңғай жүйесін білдіреді.

      Су ресурстары жай-күйінің өндірістік мониторингі шеңберінде суды тұтыну және сарқынды суларды бұру жүйелерін бақылау және қарастырылып отырған аумақтың су ресурстарына әсер ету көздеріне, сондай-ақ олардың ұтымды пайдаланылуына мониторинг жүргізу көзделеді.

      Мониторинг нәтижелері кәсіпорынның өндірістік қызметін жүзеге асыру кезінде қоршаған ортадағы болып жатқан өзгерістерді уақтылы анықтауға және бағалауға мүмкіндік береді.

      Су ресурстары жай-күйінің мониторингін жүргізу мыналарды қамтиды:

      эмиссиялар мониторингі – ағызылатын сарқынды сулардың көлемін және олардың белгіленген лимиттерге сәйкестігін бақылау; сарқынды суларды қабылдағышқа бұру кезінде сарқынды сулардың сапасын және олардың шекті рұқстат етілген тасталымдар (ШРТ) белгіленген нормаларына сәйкестігін бақылау;

      әсер ету мониторингі – жер асты және жер үсті суларының сапасын бақылау; сарқынды суларды қабылдағыш суларының сапасын бақылау – кәсіпорын қызметінің су ресурстарына ықтимал әсер етуі жағдайында ашық су айдындары (ластаушы заттардың фондық шоғырлануы).

      Мониторингтік бақылаулардың барлық түрлері кәсіпорында бекітілген және бақылаушы органдармен келісілген талдамалық бақылау кестелеріне сәйкес жүргізіледі. Мониторингтік бақылаулар жүргізу нәтижесінде алынған деректер өндірістік мониторинг бойынша есептерде қорытылады.

      Бұрылатын сарқынды сулардың сапасын бақылау су ресурстарын қорғау және ұтымды пайдалану, сондай-ақ сарқынды суларды қабылдау ауданындағы жерасты суларына әсер етуді болдырмау мақсатында жүзеге асырылады. Сарқынды суларды сарқынды суларды қабылдағышқа – табиғи су айдындарына немесе жер асты деңгей жиектеріне кәдеге жарату кезінде су бұруды міндетті есепке алу туралы талап сақталуға тиіс, бұл су шаруашылығы балансын реттеудің шарты болып табылады. Сарқынды суларды жинау мен таратудың барлық негізгі тораптарында бұрылатын суды есепке алу аспаптары орнатылған

      Сарқынды сулар сапасының бақыланатын параметрлерінің тізбесі олардың санатына байланысты айқындалады және сарқынды сулардың құрамын толық көрсетуі тиіс.

      Нормаланатын заттардың тізбесі нақты кәсіпорында заттарды пайдалану туралы бастапқы ақпарат және бастапқы және сарқынды сулардың сапасы туралы деректерді талдау негізінде қалыптастырылады.

      5.3-кесте. Су объектілеріне сарқынды сулардың төгінділері мониторингінің ұсынылатын жиілігі

Р/с №

Ағындар

Параметрлері

Өлшеу жиілігі

1

2

3

4

1

Кіріс ағындары

Сарқынды сулар ағыны

Үздіксіз

pH

Үздіксіз

Температура

Үздіксіз

Оттегінің химиялық көрсеткіші

Үздіксіз

Оттегінің биологиялық көрсеткіші

Мерзімді түрде

Қалқымалы қатты заттардың жалпы саны

Мерзімді түрде

Аммоний

Мерзімді түрде

Нитраттар

Мерзімді түрде

Нитриттер

Мерзімді түрде

Фосфаттар (PO4)

Мерзімді түрде

Ауыр металдар

Мерзімді түрде

Фенолдар

Мерзімді түрде

Хлоридтер

Мерзімді түрде

Сульфаттар

Мерзімді түрде

Цианидтер

Мерзімді түрде

Басқа

Нақты өндіріс үшін

2

Шығу ағындары (тазалаудан кейін)

Сарқынды сулар ағыны

Үздіксіз

pH

Үздіксіз

Температура

Үздіксіз

Оттегінің химиялық көрсеткіші

Мерзімді түрде

Оттегінің биологиялық көрсеткіші

Мерзімді түрде

Қалқымалы қатты заттардың жалпы саны

Мерзімді түрде

Аммоний

Мерзімді түрде

Нитраттар

Мерзімді түрде

Нитриттер

Мерзімді түрде

Фосфаттар (PO4)

Мерзімді түрде

Ауыр металдар

Мерзімді түрде

Фенолдар

Мерзімді түрде

Хлоридтер

Мерзімді түрде

Сульфаттар

Мерзімді түрде

Цианидтер

Мерзімді түрде

Басқалары (көмірсутектер, фторидтер және т. б.)

Нақты өндіріс үшін

      Сары фосфор мен құрамында фосфор бар өнімдерді өндіру жөніндегі кәсіпорындардағы су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезіндегі бақыланатын заттардың тізбесі 5.4-кестеде келтірілген.

      5.4-кесте. Қазақстан Республикасындағы сары фосфор және құрамында фосфор бар өнiмдер өндiру кәсiпорындарындағы суды тұтыну және канализация жүйелерiнiң жай-күйiне мониторинг жүргiзу кезiндегi бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с№

Көрсеткіштер

Параметр, ластағыш заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі

1

2

3

4

1

Сары фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

Қалқымалы заттар

Тоқсан сайын

Оттегінің биологиялық көрсеткіші 5

Оттегінің химиялық көрсеткіші

Құрғақ қалдық

Хлоридтер

Сульфаттар

Фосфаттар (Р бойынша)

Фтор

Аммонийлі азот

Нитриттер

Нитраттар

Анионды және иондық емес беттік-белсенді заттар (СББЗ)

Мұнай өнімдері

      * өлшем жүргізу мерзімділігі (жыл сайын, ай сайын, күн сайын) қабылдаушы объектілердің сипаттамасына байланысты (табиғи экожүйелер, жасанды құрылыстар – жинақтағыш тоғандар, ағынды суларды қосымша тұндыруға арналған тоғандар) өзгеріп отыруы мүмкін.

      Осы параметрлерді қабылдаушы су объектілерінің суында анықтау жүргізіледі, су ағындарында зерттеулер араластыру нүктесінде, сондай-ақ жоғары және төмен ағыста суда жүзеге асырылады.

      Шекті рұқсат етілген тасталымдар (ШРТ) нормативтерінің сақталуын бақылау "Химиялық талдауға арналған жерүсті және сарқынды суларды іріктеу жөніндегі нұсқаулыққа" сәйкес қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкілетті органмен келісілген сарқынды суларды шығару орындарында тікелей жүзеге асырылады.

      Бақылау сарқынды суларды бақылаудың жоспар-кестесіне сәйкес жүргізіледі. Кәсіпорын бөлімшелерінің өндірістік қызметі нәтижесінде сарқынды сулардың ластануы туралы анық емес деректер алуды болдырмау үшін сарқынды сулардың сынамаларын алу жауын-шашын түскеннен кейін он екі сағаттан ерте емес құрғақ кезеңде жүзеге асырылады. Сарқынды суларды шығаруда ластағыш заттарды ағызу нормативі асып кеткен кезде асып кету тіркелген ластағыш заттардың болуына жоспардан тыс бақылау жүргізіледі.

      Тазарту құрылыстарының тиімді пайдаланылуын бақылау үшін сынама алу тазарту құрылыстарына кіре берісте және шыға берісте орындалуы тиіс.

      Әсер ету мониторингі жерасты және жерүсті суларының фондық жай-күйін, оларға кәсіпорынның өндірістік қызметінің ықтимал әсер етуі жағдайында айқындау мақсатында жүзеге асырылады:

      жинағыш тоған – сарқынды суды қабылдағыш орналасқан ауданда;

      қалдықтарды көму және қауіпті материалдарды орналастыру алаңдарының периметрі бойынша (ҚТҚ полигондары, шлам жинақтағыштар, үйінділер), сондай-ақ өнеркәсіптік алаңның периметрі бойынша,

      қадағалау-бақылау ұңғымаларынан сынама алу әдісімен, көбінесе су тасқыны кезеңінде (көктем-күз).

      Жер асты суларының сынамаларын алу жүргізілетін ұңғымаларда: судың деңгейі, температурасы, химиялық құрамы мен жай-күйінің жалпы көрсеткіштері бақыланады.

      5.1.7. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы сары фосфор мен құрамында фосфор бар органикалық химиялық заттар өнімдерін өндіретін кәсіпорындардағы топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі 5.5-кестеде келтірілген.

      5.5-кесте. Қазақстан Республикасындағы сары фосфор мен құрамында фосфор бар өнімдерді өндіру жөніндегі кәсіпорындардағы топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с №

Көрсеткіштер

Параметр, ластағыш заттардың атауы

1

2

3

1

Сары фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

Фосфаттар

2

Фтор

      Әсер ету мониторингі санитариялық-қорғаныш аймағының шекарасындағы, кәсіпорынның өндірістік алаңдары орналасқан аудандағы топырақтың сапасын, сондай-ақ өндірістік қызмет нәтижесінде көрсетілетін ықтимал әсер ету учаскелерін бақылауды білдіреді:

      суармалы егіншілік алқаптар (құрамында фосфор бар қосылыстар өндірісі);

      ҚТҚ үйіндісі (құрамында фосфор бар қосылыстар өндірісі);

      қалдық шаруашылығының учаскесі (балқытқыш қышқылын өндіру, топырақтағы құрамын анықтау - фторидтер, сульфаттар, бериллий);

      ТПО полигоны (каустикалық сода өндірісі, топырақтағы құрамын анықтау – Cu, Pb, Zn, Hg және мұнай өнімдері).

      Сынамаларды іріктеу жаздың аяғында – күздің басында, яғни суда еритін тұздар мен ластаушы заттардың ең көп жинақталу кезеңінде жүргізіледі. Бақыланатын параметрлер мен заттар: топырақ бетіндегі абиотикалық шөгінділердің қуатын бағалау, жалпы құрамды, суда еритін ластаушы заттар формаларын анықтау.

      5.1.8. Жылу шығаратын жанғыш компонент ретінде фосфор өндірісінің пеш газын кәдеге жаратуға (қайта пайдалануға) бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      Сипаттамасы

      Пеш газын кәдеге жаратудың технологиялық процесі пеш газын табиғи газбен қоспада отын ретінде және агломашинаның тұтандырғыш көрігіндегі жеке пайдалануды көздейді және бұдан басқа атмосфераға зиянды шығарындыларды (РН3, Р2О5, SO2 және т.б.) төмендетуге ықпал етеді. Кенді термиялық пештерде фосфориттерді көміртегімен қалпына келтіру кезінде сары фосфор өндірісінде түзілетін пеш газы фосфорды шаңсыздандырғаннан және конденсациялағаннан кейін 80 %-ға дейін көміртегі тотығынан (СО) тұрады.

      Техникалық сипаттамасы

      Агломашинаның тұтандырғыш көріктеріндегі пеш газын кәдеге жарату жүйесі (ПГКЖ) мыналардан тұрады:

      U пішінді гидроқақпақтардан агломашинаға дейінгі пеш газының цехаралық газ құбыры;

      агломерация цехында пеш газын жағатын қондырғылар мен жабдықтар;

      айналмалы ыстық су дайындау торабы;

      құрамында фосфор бар сарқынды суларды жинау қайта айдау станциялары.

      U тәрізді гидроқақпақтардан агломашинаға дейінгі газ құбыры әр 1 м-ге кемінде 0,02 мм еңісі бар диаметрі 800 х11 ММ құбырлардан жасалған. Газ құбыры трассасы бойынша төменгі нүктеде сорғы айдау станциясы орнатылған. Газ құбырының трассасы бойынша U сорғы станцияларының жанында орнатылған су бекітпелері ажыратқыш құрылғылар болып табылады және пеш газының 1,5 қысымына есептелген. Пеш газын беруді өшіру үшін су бекітпелерін сорғы станциясының түйінінен сумен толтыру қажет, сонымен қатар апаттық резервуардағы айналмалы ыстық суды дайындау түйінінен температурасы 80 °С болатын ыстық сумен гидро ысырманың пеш газын беруді өшіру қарастырылған. Егер қарау шамында толып кету желісінде судың болуы тіркелсе, гидроқақпалар толтырылған болып саналады. Газ құбырын жууға арналған ыстық су және бумен пісіруге арналған бу жоғарғы нүктелер (ЖТ) арқылы беріледі. Сондай-ақ, газ құбырының жоғарғы нүктелері арқылы газ құбырына ауаның түсу мүмкіндігін болдырмау үшін бу, азот, ыстық су жеткізу үшін бекіткіш арматурасы бар қосымша штуцерлер (Ш) көзделген. Бұдан басқа, газ құбырындағы газ құрамын бақылау үшін сынама алғыштар орнатылған әрбір гидроқақпақта екі жағынан үрлеу шамдары бар. Газ құбырын жуудан шыққан ағындар №1 сорғы станцияларына орнатылған сүзгі станциясына (СС) жинағына (багына) келіп түседі, содан кейін цехты бейтараптандыру бөлімшесіне айдалады. Сүзгі станциясы (СС) құбырлары әрбір сүзгі станциясы (СС) шығарғаннан кейін ыстық сумен жуылады. Конденсатты жинау және қайта айдау станциясы сүзгі станциясы (СС) пеш газының газ жолдарында конденсацияланатын сарқынды сулар мен фосфорды жинауға және жоюға арналған.

      Сондай-ақ құрамында улы газ бар пеш газы НТПФ өндірісінде біріктірілген кептіру процесіне жіберіледі. Қыздыру және кептіру кезеңдері бір біріктірілген аппаратта – бүріккіш кептіргіште өтеді. Процесті қайнау қабатының пешінде жүргізу перспективалы болып саналады, оған пеш бөлімшесінен көміртегі монооксиді (СО) калориялық газы жіберіледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Атмосфераға улы газ шығарындыларының алдын алу.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Табиғи газдың орнына жылу шығаратын жанғыш компонент ретінде улы газды толық кәдеге жарату.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Фосфор өнеркәсібінде қолданылады.

      Экономика

      Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялау және НТПФ кептіру кезінде табиғи газға жұмсалатын шығындарды азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      5.1.9.      Өнімнің қауіпсіздігін арттыруға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Дайындық процестері бойынша жаңа инновациялық технологияларды енгізу, сондай-ақ нарықта сұранысқа ие шығарылатын өнім ассортиментін кеңейту перспективалы болып табылады. Осыған байланысты, жоғары белсенді сары фосфорды шығарумен қатар, қызыл фосфор алу технологиясын жасау үлкен перспективасы бар.

      Қызыл фосфор – бұл қарапайым фосфордың тұрақты модификациясы. Қызыл фосфордың Рn формуласы бар және күрделі құрылымы бар полимер. Ауадағы қызыл фосфор 240-250 °C температураға дейін өздігінен тұтанбайды, Оның уыттылығы сарыдан мың есе аз, сондықтан қызыл фосфор өнеркәсіп тұтынатын негізгі модификация болып табылады. Ол сіріңкелер, тұтандырғыш құрамдар, әр түрлі отын түрлері өндірісінде, сондай-ақ майға қарсы жағар май материалдары, қыздыру шамдары өндірісінде газ жұтқыш ретінде қолданылады.

      Техникалық сипаттамасы

      Әдіс (5.1-сурет) 1200°С жоғары температураға дейін қыздырылған фосфор буларын шыңдауға (күрт салқындатуға) негізделген. Бұл ретте қызыл фосфор пайда болады. Бұл пилоттық қондырғыда фосфор буларының булануы мен қызып кетуі тот баспайтын болаттан және кварцтан жасалған құбыр қабырғасы арқылы спиральды қыздырғыштармен жүзеге асырылады. Буды салқындатудың жоғары жылдамдығына (қатайтуға) судың жұқа шашырауы және Вентура скрубберінде қатты қызған будың жылдам ағымы арқылы қол жеткізіледі. Бұдан әрі қарай, судағы қызыл фосфор суспензиясының бу, су және азот ағынынан бөлінуі жүреді.




      А – сары фосфор, Б – ыстық су, В – азот 0,2 МПа, Г – азот 3 КПа, Д – конденсат, Ж – ластанған кәріз суы, З – қызыл фосфор.

      1 – қысымды фосфор күбісі, 2 – капиллярлық өлшегіш, 3 – жылытқыш, 4 – қатайтқыш құрылғы, 5 – сепаратор, 6 – қысымды конденсат ыдысы, 7 – резервуар, 8 – тұндырғыш, 9 – су айналым сорғысы, 10 – суспензия жинау сыйымдылығы

      5.1-сурет. Сары фосфорды қызылға қайта бөлудің пилоттық қондырғысының схемасы

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жаңа өнімдер қауіпсіз және экологиялық таза сипаттамаларға ие.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жаңа өнімдер қауіпсіз және экологиялық таза сипаттамаларға ие. Қызыл фосфорды тасымалдау, сақтау, пайдалану және пайдалану сары фосфорға қарағанда қосымша қорғаныс және қауіпсіздік шараларын қажет етпейді. Сақтау және пайдалану кезінде өрт және жарылыс қаупін азайту мүмкіндіктері бар.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қызыл фосфорды алу процесі коррозия процестерінің қаупін азайту үшін тот баспайтын болат және кварц сияқты арнайы жабдықтар мен материалдарды қажет етеді.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Сары фосфор өндіретін кәсіпорындарда қолданылады.

      Экономика

      Ассортиментті кеңейту арқылы қосымша пайда.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      5.1.10. Технологиялық процестерде коттрель қоймалжыңын пайдалану арқылы шығарындылардың алдын алуға бағыттлған ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Коттрель қоймалжыңы сары фосфор өндірісінде шихтаны қалпына келтіріп балқытқанан кейін шаңның су суспензиясы болып табылады. Коттрель тозаңындағы фосфор қосылыстарының едәуір мөлшерін ескере отырып, оны құрамында фосфор бар өнімдерді алу үшін пайдалануға болады. Сонымен, коттрель қоймалжыңын фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялау және фосфор-калий тыңайтқыштарын алу үшін пайдалануға болады.

      Техникалық сипаттамасы

      Агломерациялық процесте қабылдау ыдыстарынан алынған коттрель қоймалжыңы аглошихта құрамына мөлшерлегіш құрылғылардың көмегімен ортадан тепкіш сорғылармен беріледі. Фосфат шикізатын термиялық өңдеу кезінде фосфат затының термиялық диссоциациясының күрделі процестері жүреді, соның ішінде дегидратация және декарбонизация. Жалпы түрде мынадай теңдеуді ұсынуға болады:

      3Ca3 [(РО4)1-n (СО 3 OH)n]2·Са[(F)1-m(OH)m]2→(1-n)3Ca3(РО4)2·CaF2

      +(9n+m)CaO+6nCO2+3(n+m)H2O+(n-m) CaF2                   (5.1)

      мұндағы n – көміртекпен алмастырылған фосфордың үлесі, m-гидроксилмен алмастырылған фтор атомдарының үлесі.

      Котрель қоймалжыңының суспензиясын беру тау-кен алдында жүреді және агломератордың қыздырғыштары тудыратын жоғары температураның салдарынан агломератордың мүйізі арқылы өту кезінде фосфор мен оның төменгі оксидтерінің бір мезгілде толық тотығуымен, суспензияда Р4 2.7%-ға дейін, Р2О5 1.3%- ға дейін құрайтын, коттрель қоймалжыңындағы ылғалдың булануы жүреді.

      Процесс мына схема бойынша ұсынылуы мүмкін

      2Р4+3Н2О+6О2→3Р2О5+2РН3↑             (5.2)

      4Р2О3+3Н2О→3Р2О5+2РН3↑                   (5.3)

      Фосфорлы ангидрид (Р2О5) агломераттың ыстық қабатынан өтіп, кальций силикаттарының қатты ерітінділерімен әрекеттеседі. СаО-ЅіО2-Р2О5 жүйесінде СаОхЅіО2 мен жаңадан түзілген кальций метафосфаты 3СаОхР2О5 арасында қатты ерітінділердің үздіксіз қатары, сондай-ақ 5СаОхР2О5хЅіО2 және 7CaOх Р2О5х2ЅіО2 қосылыстары түзіледі.

      Кальций метафосфатының болуы агломераттың балқуына және микрожарықшалардың бітелуіне байланысты күшеюіне ықпал етеді.

      Котрель қоймалжыңының қатты қалдықтарын фосфор-калий тыңайтқыштарына қайта өңдеу еркін фосфорды тотықтыру үшін котрель сүті мен азот қышқылымен сұйылтылған төмен сұрыпты фосфорит ұнының қоспаларын алу процесін пайдалануды және алынған өнімді ылғалды жою және диаметрі 2-4 мм түйіршіктерге түйіршіктеу үшін алынған массаны барабанды гранулятор кептіргіш (БГК) одан әрі кептіруді көздейді. Барабанды гранулятор кептіргіштерден (БГК) кюбельге беріледі және ыдысқа салуға шығарылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Құрамында фосфор бар қатты қалдықтарды толық кәдеге жарату

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Агломерациялық процесте коттрель қоймалжыңын пайдаланған кезде құрамында 16-18 % Р2О5 дейін бар коттрель қоймалжыңын пайдалану есебінен байытылған және офлюстелген фосфорит агломератын өндіру тиімділігін арттыруға қол жеткізіледі. Коттрель қоймалжыңын қосымша ретінде енгізу арқылы фосфорит агломератындағы пайдалы компоненттің құрамын арттыру. Құрамында фосфор бар шаң тәрізді қалдықты толық кәдеге жарату Қазақстан Республикасында – тыңайтқыш түріндегі жаңа тауарлық өнім өндіру арқылы қамтамасыз етіледі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Фосфор өнеркәсібінде қолданылады.

      Экономика

      Минералды ресурстарға шығындарды азайту. Осы анықтамалықтың қосымшасында осы ЕҚТ бойынша экономиканы есептеу мысалы көрсетілген ( А қосымшасын қараңыз), мұнда кварцитті тұтыну көлемі коттрель қоймалжыңын н пайдалану есебінен 20 %-ға төмендейді.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      5.2. Күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және термиялық фосфор қышқылы өндірісі

      5.2.1. Атмосфералық ауаға шығарындыларды болдырмау тәсілдері

      Осы анықтамалықтың 5.1.1.1-бөлімінде келтірілген техникалар күкірт қышқылын, экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ), минералды тыңайтқыштарды (аммофос) және термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) өндіруге де қолданылады.

      Кәсіпорында атмосфералық ауаға зиянды заттар шығарындыларының сапасын бақылау нәтижелерін талдауға негізделген газ тазарту құрылыстарын жетілдіру және жаңғырту, автоматтандырылған басқару, тазарту тиімділігін арттыру мүмкіндігімен басқару жүйесін енгізу тәжірибесі бар. Пайда болған шығатын газдар шығатын газдар құрамындағы заттарды шығаруды қамтамасыз ететін технологиялық тәсілдерді қолдана отырып өңделеді, содан кейін оларды бастапқы технологиялық процеске қайтарады немесе шикізат немесе энергия тасымалдаушы ретінде басқа процесте пайдаланады немесе оларды ластаушы заттар ретінде жояды. Заманауи жабдықты пайдалану арқылы қоршаған ортаға жағымсыз әсерлер бір уақытта азаяды. Атмосфералық ауаға зиянды (ластаушы) заттардың шығарындыларын тазартуға бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, шаралар мен іс-шараларды таңдау төменде қарастырылған Ең үздік қолжетімді техникаларды (ЕҚТ) қолданудың нақты бағыттарының құрамымен және ерекшеліктерімен анықталады.

      5.2.1.1. Инерциялық-құйынды шаң тұтқыштар (ИҚШТ)

      Пайдаланылған тасымалдау ауасын және кәдеге жарату қазандығында пайдаланылған газдарды, кептіру барабандары мен шар диірмендерінен шығатын газдарды шаңнан құрғақ тазарту инерциялық-құйынды шаң тұтқыштарда (ИҚШТ) жүргізіледі. Ұсталған шаң бункерде жиналады, жиналуына қарай ол теміржол цистерналарына тиеледі және экстракциялық фосфор қышқылы өндірісіне беріледі.

      Газ тәрізді фторлы қосылыстар газдардан әкті сүтпен құбылмалы қондырмасы бар АӨН – сіңіргіштерінің абсорбциялық аппараттарында және санитариялық мұнарада сіңіріледі. Абсорбция процесі бұрандалы режимде ұйымдастырылған, соның арқасында газ және сұйық фазалардың максималды жанасуы және шығатын газдардан фтордың толық ұсталуы қамтамасыз етіледі.

      Сипаттамасы

      Ортадан тепкіш күштерді пайдалануға негізделген технологиялық шығатын газдан немесе пайдаланылған газ ағынынан шаңды кетіруге арналған жабдық.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Атмосфераға шығарындыларды азайту. Шығатын газдарды түпкілікті өңдеуге бағытталған ластаушы заттардың жүктемесін азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Шаңның ұсталу дәрежесі көбінесе бөлшектердің мөлшеріне байланысты және ластаушы заттың жүктемесі өскен сайын артады: стандартты жеке циклондар үшін бұл мән шамамен 70 – 90 %, тоқтатылған бөлшектердің жалпы саны үшін – 30 – 90 % құрайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Егер қайта пайдалану/қайта өңдеу мүмкін болмаса, шаң қалдықтарын кәдеге жарату қажеттілігі. Өндірістің ерекшелігі мен бөлу көзінің түріне байланысты пайда болуы мүмкін улы шаң шығарындыларын одан әрі өңдеуді немесе кәдеге жаратуды қарастыру қажеттілігі. Желдеткіштерді қуаттандыру үшін қосымша энергия шығыны.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауаға шығарындыларды азайту.

      Экологиялық заңнама.

      5.2.2. Жердің/топырақтың ластануын бақылау және қалдықтарды басқару техникасы

      5.2.2.1. Топырақ қыртысының ластануын болғызбау

      Топырақтың, жерүсті және жерасты суларының ластану қаупі бар заттар (әдетте сұйықтықтар) төгіліп қалмайтындай етіп пайдаланылатын және қызмет көрсетілетін өндірістік объектілер. Пайдаланылатын технологиялық жабдық (кешендер, қондырғылар) герметикалық, сенімді және ықтимал механикалық, термиялық немесе химиялық жүктемелерге жеткілікті түрде төзімді. Ағып кету тез анықталады. Ықтимал ағып кетулер кейіннен өңдеу немесе жою үшін қауіпсіз сақтауға жатады. Топырақ жамылғысына әсер етуі мүмкін ағып кетулер мен төгілулердің төмен пайызына сенімді жабдықты (қос қабырғалы жабдық) және ағып кетуді анықтайтын сенімді жүйелерді пайдалану арқылы қол жеткізіледі, олардың негізгі артықшылығы оның қоршаған ортаға әсер етуінен бұрын төгілуі мүмкін заттың мөлшеріне байланысты ұстап тұру аймағының су өткізбейтіндігінде және тұрақтылығында болып табылады.

      Рама табақ сүзгісінің сүзгіш торларын күл қоспаларынан (күкірт шламынан) тазарту кезең-кезеңімен жүзеге асырылады. Күкіртті мұқият тазарту олардың катализатордың бірінші қабатында шөгуінің алдын алу мақсатында күл қоспалары 0,005 %-дан аспайтын мөлшерде болғанға дейін жүргізіледі, бұл катализатор белсенділігінің төмендеуіне және байланыс аппаратындағы гидравликалық кедергінің артуына әкеледі. Сүзгіден шлам бункер арқылы түсіріледі және уақытша жинау алаңына шығарылады. Құрамында 50-60 % "суланатын" күкірт бар түзілетін күкірті кек жол құрылысы үшін күкіртті асфальт және күкіртті бетон өндірісінде пайдаланылуы мүмкін.

      5.2.3.      Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      Күкірт қышқылы технологиясын жетілдіру энергетикалық будың және басқа да жылу тасымалдаушылардың (ыстық су, бу Р = 0,6 – 0,8 Мпа) барынша ықтимал мөлшерін ала отырып, күкірт қышқылын өндіруде өтетін реакциялардың жылуын барынша пайдалану бағытында жүргізілуі тиіс.

      Байланыс бөліміндегі технология негізінен жылу схемасы, қазандық-пеш қондырғысының дизайны және байланыс аппаратындағы қабаттар саны бойынша ерекшеленеді. Байланыс және пеш бөлімшесінің ("НИУИФ" ААҚ) қолданылатын технологиясы күкірт диоксидінің 11,0 – 12,0 % барынша жоғары концентрациясын алуды және өңдеуді қамтамасыз етеді.

      Кептіру және сіңіру бөлімінде екі айналым жинағы бар технологиялық схеманы және әр мұнараны суару үшін жеке айналым циклын, яғни сорғы, тоңазытқыш, мұнара, жинақты қолдану ең ұтымды болып табылады. Барлық мұнаралар 98 % күкірт қышқылымен суарылады, содан кейін өнім 93 % дейін сұйылтылады.

      Күкірт қышқылының барлық өндірушілері энергияны үнемдейтін технологиялық схемаларды қолданады. Күкірт қышқылын өндіру барысында алынатын 30 – 40 МВт электр энергиясы қатты қызған буды өндіру есебінен зауыттарды өз электр энергиясымен қамтамасыз етеді.

      Аммофос өндірісіндегі экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФК) аммонизациясының экзотермиялық реакциялары нәтижесінде бөлінетін жылу аммофос суспензиясын буландыру үшін пайдаланылады, бұл буландыру аппараттарын жылытуға арналған пеш газдарының шығынын азайтуға мүмкіндік береді. Контактілі буландырғыштар қондырғылары қыздыру элементтерінсіз буландыруға мүмкіндік береді, өйткені жылудың негізгі көзі газ тәрізді және сұйық отынмен жұмыс істейтін пештерде алынған жану газдары болып табылады. Осының арқасында фазалардың үлкен жанасу беті, жақсы араластыру және қыздыру пештері мен буланған қою ерітінді арасындағы тиімді жылу және масса алмасу қамтамасыз етіледі. Осы аппараттарда булану кезінде отынның (табиғи газдың) жану жылуын пайдалану коэффициенті 90-95 %-ға жетеді.

      Термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) өндірісінің бөлінетін газдарының жылуы жоғары қысымды қыздырылған бу өндіре отырып, энерготехнологиялық агрегаттың кәдеге жарату қазандығындағы қазандық сумен кәдеге жаратылады. Бу қазандығында дайын өнімнің 1 тоннасына 5 тоннадан астам бу өндіріледі, жылуды пайдаланудың жалпы коэффициенті 90 %-ға жетеді. Температурасы 450ºС аспайтын 3,0 МПа қатты қызған қысым буы зауыттың бу желілеріне беріледі.

      Трикальцийфосфат өндірісіндегі шикізат пен энергия ресурстарының шығысы бойынша үлестік көрсеткіштер (ең төменгі және ең жоғарғы деңгей) 3.2.8 бөлімінде ұсынылған.

      Энергетикалық ресурстарды тұтынуды талдау трикальций фосфатын өндірудің жекелеген процестері бойынша энергиялық тиімділігінің резерві бар екенін көрсетеді. Электр энергиясы мен сығылған ауаның нақты шығыны белгіленген нормадан асады. Буды тарату процесінде оны тұншықтырумен байланысты технологиялық шығындар болады. Трикальций фосфатын өндіру технологиясын жетілдіруді энергия буы мен басқа да жылу тасымалдаушылардың барынша көп мөлшерін ала отырып, жылуды барынша пайдалану бағытында жүргізу керек.

      Өнімділікті арттыру, жалпы энергия тұтынуды және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында қондырғыларды одан әрі жаңғырту мүмкіндігі бар. Сондықтан технологиялық схеманың бірқатар кіші процестері бойынша ұсынылған технологиялардың құрамында жеке ЕҚТ ретінде 5.6-кестеде ұсынылған іс-шараларды жүргізу ұсынылады.

      5.6-кесте. Фосфор қосылыстары өндірісінде энергиялық тиімділігін арттыруға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған техникалар

Р/с №

ЕҚТ атауы

Негіз

1

2

3

1

Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

2

Технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін енгізу

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

3

Отын жағудың толықтығын тұрақты температуралық бақылауды қамтамасыз ететін БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын пайдалану

Тиімділікті арттыру

      Сипаттамасы

      Электр энергиясының, жылудың өз мұқтаждарына жұмсалуын төмендетуге, будың өз өндірісін ұлғайтуға, өндірістің энергиялық тиімділігін арттыруға, атмосфераға зиянды заттардың шығарылуын төмендетуге мүмкіндік беретін жүйелер, жабдықтар.

      Техникалық сипаттамасы

      Өндірістің энергиялық тиімділігін арттыру арқылы экологиялық проблемаларды шешу мүмкіндігі.

      1. Сорғылардың электр қозғалтқыштарының жетектеріне жиілікті реттегіштерді орнату. Сорғының өнімділігін реттеу кезінде айналу жылдамдығын өзгерту дроссельдегідей сорғының емес, сорғының жұмыс нүктесінің құбырдың сипаттамалық қисығы бойымен қозғалуын қамтамасыз етеді. Бұл ретте шамадан тыс қысымдар болмайды және энергияның минималды шығыны қамтамасыз етіледі. Сорғы қондырғысындағы сорғылардың айналу жиілігін реттеу сорғылар арасындағы жүктемелерді оңтайлы бөлуге, олардың оңтайлы өнімділік коэффициентін (ОӨК) теңестіруге және олардың жұмыс нүктелерін оңтайлы өнімділік коэффициенті (ОӨК) аймағында ұстап тұруға, энергия шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. ең төменгі мәндерге дейін.

      2. Технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін енгізу. Жұмыстың әртүрлі кезеңдеріндегі көптеген өндірістік механизмдердің технологиялық режимдері механикалық немесе электр жетегінің жылдамдығын электрлік реттеу арқылы қамтамасыз етілетін жұмыс органының әртүрлі жылдамдықтағы қозғалысын талап етеді. Бұл жағдайда жылдамдықты реттеудің диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегін қолдану саласына байланысты ең кең ауқымда өзгеруі мүмкін. Реттелетін жиілікті электр жетегін пайдалану технологиялық процестерде реттеудің балама әдістері кезінде орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      3. Отынды жағудың толықтығын тұрақты температуралық бақылауды қамтамасыз ететін БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын пайдалану. Уытты шығарындылардың төмен деңгейі бар отынды тиімді жағу ауаның артық болуын бақылау мен реттеуді, сондай-ақ жану температурасы мен толықтығын бақылауды қамтамасыз ететін қазіргі заманғы жанарғы құрылғыларды қолдануды талап етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергиялық тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде электр энергиясы мен жылу шығыстарын азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Нақты өндірістер бойынша ақпарат жоқ. Сарапшылардың бағалауы бойынша, жабдықтың жұмыс режиміне байланысты ЖРЖ қолдану сорғы қондырғыларында, араластырғыштарда, диірмендерде электр энергиясын тұтынуды 20-дан 50 %-ға дейін азайтуға, электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді. БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын енгізу отынды 1-2 %-ға дейін үнемдеуге мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндіріс мәдениетінің деңгейін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Жоғарыда сипатталған компоненттер, әдетте, осы құжаттың қолданылу аясына кіретін барлық объектілерге қолданылуы мүмкін. Көлем (мысалы, егжей-тегжейлеу деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, ауқымы мен күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Энергиялық тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізу үшін қозғаушы күштер мыналар болып табылады:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергиялық тиімділігін арттыру және ресурстарды тұтынуды азайту;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

      5.2.4. Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындылар мониторингін жүргізу

      Күкірт қышқылын, экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ), минералды тыңайтқыштарды (аммофос) және Қазақстан Республикасында термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) өндіретін кәсіпорындардағы бақыланатын параметрлер мен заттардың тізбесі 5.7-кестеде келтірілген.

      5.7-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар

Р/с
№

Атауы

Параметр, ластаушы заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТФҚ өндірісі

Күкірт диоксиді (SO2)

Үздіксіз

Күкірт қышқылы (H2SO4)

Аммиак (NH3)

Жалпы шаң

Фторлы сутек (HF)

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      5.2.5. Су объектілеріне төгілген төгінділер мониторингін жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы күкірт қышқылы, экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ), минералды тыңайтқыштар (аммофос) және термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.8-кестеде келтірілген.

      5.8-кесте. Қазақстан Республикасындағы күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТФҚ бойынша кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с №

Көрсеткіштер

Параметр, ластаушы заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі

1

2

3

4

1

Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТФҚ өндірісі

Қалқымалы заттар

Тоқсан сайын

Күшән

Құрғақ қалдық

Хлоридтер

Сульфаттар

Фосфаттар (Р бойынша)

Фтор

Аммонийлі азот

Нитриттер

Нитраттар

Анионды және иондық емес беттік-белсенді заттар (СББЗ)

      5.2.6. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТФҚ өндіретін кәсіпорындарда топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.9-кестеде келтірілген.

      5.9-кесте. Қазақстан Республикасындағы күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТФҚ өндіретін кәсіпорындарда топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с №

Көрсеткіштер

Параметр, ластаушы заттардың атауы

1

2

3

1

Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТФҚ өндірісі

Фторлы сутегі

      5.2.7. Күкірт қышқылын өндіру кезіндегі ЕҚТ

      5.2.7.1. "Қосарлы байланыс – қосарлы абсорбция" схемасында эмиссияларды төмендетуге және күкірт диоксидінің айналу дәрежесін арттыруға бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      Техникалық сипаттамасы

      "Қазфосфат" ЖШС және "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК-да сатылатын күкірт қышқылының технологиясы атмосфераға зиянды заттар шығарындыларын ең төменгі мәнге дейін төмендетуді, энергетикалық будың ең жоғары ықтимал мөлшерін ала отырып, өндірісте өтетін барлық үш реакцияның жылуын барынша пайдалануды қамтамасыз етеді. 11-12 % күкірт диоксидінің ең жоғары концентрациясын алатын және өңдейтін пеш және байланыс бөлімшесінің технологиясын "НИУИФ" ААҚ (РФ) әзірледі.

      ДКДА схемасын қолдану күкірт диоксидінің конверсия дәрежесіне

      99,7 %-ға дейін және одан жоғары қол жеткізуді, атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын (SO2, бу H2SO4, NO2, NO) ең төменгі мәнге дейін төмендетуді қамтамасыз етеді. Мұндай технологиялық схеманың айырмашылығы - қалдық газдарды құйрықты тазарту қажеттілігінің болмауы.

      Жалпы жоғарыда сипатталған күкірт қышқылы технологиясы атмосфераға зиянды заттардың шығарылуын минималды мәнге дейін төмендетуді, өндірісте болатын барлық үш реакцияның жылуын максималды пайдалануды, энергетикалық будың максималды мөлшерін алуды қамтамасыз етеді деп айта аламыз.

      Пеш газы кәдеге жарату қазандығының булану бөлігінде 400 – 420 °C температураға дейін салқындатылады, бұл күкірт диоксидінің тотығу катализаторының тұтану температурасына сәйкес келеді, сондықтан байланыс аппаратының катализаторының бірінші қабатына дереу жіберіледі. Катализатордың үшінші қабатынан кейін 90 - 95 % конверсия дәрежесі бар реакциялық газ SO3 сіңіру үшін аралық сіңіргішке жіберіледі, нәтижесінде газдағы O2:S2 қатынасы едәуір артады және реакция тепе-теңдігі оңға ауысады. Абсорберде салқындатылған газ жылу алмастырғышта қыздырылады және катализатордың соңғы қабатына қайтарылады, онда конверсияның жалпы дәрежесі 99,7 – 99,9 % жетеді. Құрамында 1 %-ға дейін күкірт оксиді (VI) және 0,04 % айналымдағы күкірт диоксиді бірінші сатыдағы бу қыздырғышта 425-430-дан 135 – 145 °С-қа дейін салқындатылады және соңғы моногидратты абсорберге абсорбцияға жіберіледі. Қаныққан бу 250 – 260-тан 295 – 305 °C-қа дейін қызады және 2 сатылы супер қыздырғышқа беріледі.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Күкірт диоксидінің конверсия дәрежесіне 99,7 % дейін және одан жоғары қол жеткізу, атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын SO2 және H2SO4 дейін төмендету. Қалдық газдарды қалдықтан тазарту қажеттілігінің болмауы.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      SO2 тотығу реакциясының жылуын сіңіруден қайтарылатын технологиялық газды қыздыру үшін, сондай-ақ супер қыздырғыштар мен экономайзерлерде қыздырылған буды алу үшін пайдалану.

      Атмосфераға түсетін күкірт диоксиді (SO2) шығарындыларын күкірт қышқылына шаққанда тоннасына 1,0 – 3,3 киллограммға азайту. Атмосфераға түсетін күкірт қышқылының шығарындыларын қазіргі заманғы тазарту жүйелерін (шашыранды тамшылар – тұманды аулау) әдістерін қолдана отырып тоннасына 0,050 – 0,15 киллограмға азайту. Амин ерітінділері немесе органикалық негіздер сияқты қалдықтарды тазарту үшін қосымша реагенттерді сатып алу және пайдаланудың қажеті жоқ. Күкірт қышқылын кез келген концентрациядағы алу мүмкіндігі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Күкірт қышқылы өндірісінде қолданылады

      Экономика

      Күкірт диоксидінің ең жоғары концентрациясы 11-12 % болатын газды алу және өңдеу арқылы қосымша энергетикалық бу алуға мүмкіндік беретін күкірт диоксидінің тотығу және күкірт оксидінің абсорбция реакцияларының жылуын кәдеге жарату жүйесі (VI).

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық және экономикалық пайда

      Кросс-медиа әсерлері

      Бу құбырларынан алынған конденсатты, сондай-ақ қазандықтардың үздіксіз және мерзімді үрлеуінен алынған суды суды қайта өңдеу циклдарында, күкірт қышқылын сұйылту үшін немесе кәсіпорынның басқа қажеттіліктері үшін пайдалануға болады.

      Катализатор қалдықтарын жою

      Күкіртті сүзу процестерінің қалдықтарын кәдеге жарату (күкіртті кек)

      Техникалардың тиімділігі

      Тотығу және абсорбция реакцияларының жылуын толық кәдеге жаратуды қамтамасыз ететін моногидратты абсорберге бұрумен байланыс аппаратындағы катализатордың соңғы қабатында күкірт оксидінің (VI) көп бөлігін түйісу аппаратынан SO2-ге дейін тотығумен абсорбциялауға аралық бұру және бөлінетін газдарды артқы тазалау қажеттілігінің болмауы.

      5.10-кесте. Күкірт қышқылын өндіру кезінде ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с №

Ластаушы заттардың атауы

Қолданылатын технология

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг/т

Ескертпе

Макс.

Мин.

Шығарынды көздері/процесс сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі

1

2

3

4

5

6

7

1

SO2

Күкірттің триокисдінің соңғы сіңірілуі (жанасудың 2-сатылы процесі)

3,8726

0,9809

Моногидратты абсорбердің пайдаланылған газ құбыры

ҚР СТ 17.0.0.04-2002,п. 6.2
ҚР СТ - 01-01-2018

2

H2SO4

0,2375

0,1056

ҚР СТ - 01-01-2018

      5.2.7.2. Энергетикалық бу алу үшін пеш газын салқындату жылуын пайдалану

      Техникалық сипаттамасы

      Сұйық күкірт реакцияның жылуына байланысты буланып, пеште құрғақ ауа ағынында күкірт диоксидін түзеді. Күкіртті жағудың циклондық пеші энерготехнологиялық қазандықпен бір агрегатта біріктірілген. Пештен шығатын температурасы 1000 - 1200°C күкіртті газ қалдық жылу қазандығы орнатылған катушкалы тоңазытқыштар арқылы өтетін суық судың көмегімен салқындатылады. Пеш газын салқындату кезінде пайда болатын жылу энергия буын алу үшін қолданылады.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Күкіртті жағу реакциясының жылуын толық кәдеге жарату.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Қалдық жылу қазандығы құбырларында пайда болған 4 МПа қысыммен қыздырылған бу электр энергиясын өндіру үшін энергия цехындағы бу конденсациялық турбинасына шығарылады.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Күкірт қышқылы өндірісінде қолданылады

      Экономика

      4 МПа жоғары қысымды энергетикалық бу – ілеспе өнімді алу және 1 тонна күкірт қышқылына 237 кВт * сағ қосымша электр энергиясын өндіру.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық және экономикалық пайда

      Техникалардың тиімділігі

      Күкірт қышқылын өндіру процесінде алынатын электр энергиясы

      40 мегаваттан кем емес, қыздырылған буды өндіру есебінен зауыттарды өз электр энергиясымен қамтамасыз етеді.

      5.2.8. ЭФҚ өндірісіндегі ЕҚТ

      5.2.8.1. Төмен сұрыпты фосфат шикізатын ыдыратудың қарқынды дигидрат режимінде фторлы газдар шығарындыларын азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Техникалық сипаттамасы

      Фосфат шикізаты жоғары жылдамдықты араластырғышта сұйылту ерітіндісімен суланған, нәтижесінде пайда болған суспензия ыдырау реакторына түседі, онда күкірт қышқылының концентрациясы кемінде 92,5 % ыдырайды. Фосфат шикізатының ыдырауының оңтайлы жағдайларын қамтамасыз ету үшін кальций сульфаты бойынша жергілікті қанығуды азайту және гипстің жеңіл сүзгіш кристалдарын кристалдау үшін экстракторда күкірт қышқылын бөліп енгізе отырып, екі аймақтық сульфат режимін ұйымдастыру көзделеді. Ыдырау реакторында күкірт қышқылы шамамен тең ағындармен екі нүктеге, бір нүктеде пісетін реакторға беріледі. Ыдырау реакторындағы қарқынды гидродинамикалық режим жоғары өнімді қойыртпақ циркуляторын және пропеллер түріндегі алты екі қабатты араластыру құрылғыларын пайдалану есебінен қамтамасыз етіледі, бұл ыдырау реакторының бүкіл көлемінде қуатты айналым ағынын жасауға мүмкіндік береді, бұл оның гидродинамикалық режим бойынша жұмысын мінсіз араластыру реакторына жақындатады. Ыдырау процесінде алынған фосфор қышқылындағы кальций сульфатының суспензиясы экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ) өнімін ала отырып, кекафосфогипсті кері сарқынды сумен шаюмен таспалы вакуум-сүзгілерде бөлінеді.

      85-95°С температурада экстракцияның жаңа дигидрат режимі төмен сұрыпты және қатардағы фосфат шикізатынан 25-29 % Р2О5 аса жоғары концентрациядағы қышқыл алуға мүмкіндік береді (әдеттегі дигидрат режимінде 20-22 % салыстырғанда). Бөлінетін газдардан фторлы қосылыстарды алу әк ерітіндісімен жүзеге асырылады. Ыдырау және пісу реакторларынан фторлы газдарды абсорбциялық тазарту жүйесіне қуыс абсорбер және шығатын газдарды тазартудың неғұрлым жоғары дәрежесін қамтамасыз ететін үш сатылы жылдам көбікті абсорбер (АӨС) кіреді.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Вентури скрубберлерін абсорбциялық бөлімшеде аса тиімді көбікті жылдамдықты АПС сіңіргіштеріне ауыстыру есебінен фторлы газдар шығарындыларын азайту. Фторлы қосылыстардың шығарылуын азайту. Жоғары концентрациядағы қышқыл ала отырып, төмен сұрыпты фосфат шикізатын (нашар фосфориттерді) өндіруге тарту.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Күкіртқышқылды экстракцияның температуралық режимінің дигидратты ыдырау схемасында 85 - 95 °С дейін өзгеруі фтордың газ фазасына жоғары бөлінуіне әкеледі, бұл абсорбцияға жүктеменің артуына әкеледі. Екінші жағынан, бұл режим таза өнім алуға көмектеседі – төмен фторлы экстракциялы фосфор қышқылы, сонымен қатар төмен сұрыпты және қарапайым фосфат шикізатынан 25 - 29 % Р2О5 жоғары концентрациялы қышқыл алуға, сонымен қатар экстракциялық фосфор қышқылында (ЭФҚ) фосфор оксидінің (Р2О5) технологиялық өнімділігін арттыруға көмектеседі.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Төмен сұрыпты фосфат шикізаты негізінде экстракциялық фосфор қышқылы мен аммофос өндірісінде қолданылады

      Экономика

      Фторлы қосылыстар шығарындыларын жылына 3,5 тоннадан 2,17 тоннаға дейін төмендету. Экстракциялық фосфор қышқылын (ЭФҚ) өндіру жүйесінің өнімділігін арттыру. Жоғары концентрациядағы қышқыл алу үшін төмен сұрыпты фосфориттерді өңдеу мүмкіндігі.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Төмен сұрыпты фосфат шикізатын (нашар фосфориттерді) өндіріске тарту.

      Техникалардың тиімділігі

      Ірі, жақсы сүзгіш фосфогипс кристалдарын алу үшін реакция көлемінде кальций сульфатының аз мөлшерде қанықтылығы сақталады, бұл экстракцияның оңтайлы температуралық режимімен, реактор көлемінде қойыртпақтың қарқынды айналымымен және ыдырау мен пісу реакторларына күкірт қышқылының берілуін таратумен қамтамасыз етіледі.

      5.2.8.2. Карусельді сүзгілерді таспалы вакуум-сүзгілерге ауыстыру

      Техникалық сипаттамасы

      Ірі, жақсы сүзетін фосфогипс кристалдарын алу үшін реакциялық көлемде төмен қанықтылықты ұстап тұру керек, бұл да қойыртпақтың температурасын 90-95ºС аралықта ұстап тұрумен, қойыртпақтың реактор көлемінде қарқынды айналымымен және күкірт қышқылының берілуін таратумен қамтамасыз етіледі. Фосфат шикізатының ыдырау процесінде алынған фосфор қышқылындағы кальций сульфаты дигидратының суспензиясы өнімді экстракциялық фосфор қышқылында (ЭФҚ) ала отырып, кекафосфогипсті кері сарқынды сумен шаюмен таспалы вакуум-сүзгілерде бөлінеді.

      Таспа сүзгісі таспа созылған көлденең дәнекерленген металл төсекке бекітілген екі катушкадан тұрады. Таспа қозғалғанда оның жоғарғы тармағы сүзгі үстеліне сырғып кетеді. Таспадағы осьтік тесіктер сүзгі вакуум камерасына өтетін золотник торының тесіктеріне қосылады. Сүзгі матасы таспаға бекітіледі. Тұнбаны сүзу, жуу және кептіру аймақтары резеңке немесе мата бөлімдерімен шектеледі.

      Суспензия сүзгіге түседі және таспа қозғалғанда одан сұйық фаза бөлініп, таспада қалған тұнба жуылады. Жуылған және кептірілген тұнба жетекші барабанға ауысады, онда таспа бұрылған кезде тұнба жарылып, матадан бөлініп, тасымалдау құрылғысына тасталады. Тұнбадан босатылған сүзгі шүберегі сумен жуылады (қалпына келтіріледі). Құрамында біраз мөлшердегі тұнба бар жууға арналған суды жинайды, содан кейін төгеді. Фосфогипсті экстракциялық фосфор қышқылында (ЭФҚ) жуудың жоғары сапасына су жуудың үш еселік қарсы сұлбасын (екі қышқыл және бір су) ұйымдастыру есебінен қол жеткізіледі. Үшінші кезеңде сумен шаю ыстық жуу суымен жүзеге асырылады.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Карусель сүзгісін таспалы вакуумдық сүзгіге ауыстырған кезде, сүзгінің жоғары өнімділігіне байланысты тұнбаны жууға арналған су шығыны азаяды. Сүзгінің жоғары өнімділігіне байланысты тұнбаны жууға арналған су шығыны азаяды. Құрамында 0,5 % H2SiF6 бар санитариялық және технологиялық абсорбция жүйесінен алынған абсорбциялық ерітінді 0,4 %-ға дейін сұйылтылғаннан кейін сүзгілеу торабында толығымен кәдеге жаратылады (Белдік вакуумдық сүзгілер (БВС) лентасы мен матасын жуу үшін пайдаланылады).

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Аз қаныққан ерітінділерден жоғары температуралы экстракция режимінде бөлінетін фосфогипстің ірі кристалды тұнбасын алу суспензияны сүзудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз етеді. Бұл экстракциялық фосфор қышқылында (ЭФҚ) Р2О5 технологиялық шығымын арттыруды және Р2О5-тен фосфогипсті жуудың неғұрлым жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді, яғни қатты қалдықтағы фосфор қышқылының құрамын 1,6 %-дан 1,0 % Р2О5 жалпы, 0,6 %-дан 0,4 % Р2 5 су.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Экстракциялық фосфор қышқылы өндірісінде қолданылады

      Экономика

      Экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ) өндірісінің қуатын арттыруға ықпал ететін фосфор қышқылы суспензиясының сүзу өнімділігін арттыру.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық пайда.

      Техникалардың тиімділігі

      Карусельді сүзгілерді жартылай гидратты режимде қолданылатын таспалы вакуум-сүзгілерге ауыстырыла отырып, жоғары қарқынды реакторлық жабдықты орнату сүзудің жоғары өнімділігін және ЭФК бүкіл технологиялық желісінің өнімділігін арттыруды қамтамасыз етеді

      5.11-кесте. Экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ) өндірісіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с
№

Ластаушы заттардың атауы

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг/т

Ескертпе

Макс.

Мин.

Шығарынды көздері/процесс сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі

1

HF

0,0035

0,0025

Шығару құбыры

МВИ № 07.00.03316
ҚР СТ - 01-01

      5.2.9. Аммофос өндірісі кезіндегі ЕҚТ

      5.2.9.1. Құбырлы реакторды екінші сатыға орната отырып, фосфор қышқылын екі сатылы аммонизациялау кезінде аммиак шығынын азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Техникалық сипаттамасы

      Бірінші сатыдағы сатураторлардан қышқыл аммониттелген қойыртпақ (pH=2,6) өздігінен ағатын жолмен буландыру аппараттарына түседі. Булау аппараттарынан буланған аммониттелген қойыртпақ сорғымен 0,60 МПа кем емес қысыммен сұйық аммиак жеткізілетін құбырлы реакторларға беріледі. Құбырлы реактор - бұл реагенттердің араластыру камерасында тез араласып, минералды тыңайтқыштар алу үшін жартылай өнім түзетін өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін аппарат. Сұйық аммиак реактордың соңғы қақпағы арқылы коаксиалды түрде енгізіледі, "қышқыл" сұйық ерітінді араластыру камерасына қатысты тангенциалды түрде енгізіледі. Тангенциалдық енгізу тесілген аммиакты келте құбырдың айналасында аммониттелген қойыртпақтың бұралуын қамтамасыз етеді, бұл біркелкі көлемді реакцияны қамтамасыз етеді.

      Пайда болған аммоний фосфатының целлюлозасы дистрибьютордың ішкі бетіне жабыспайды, бірақ одан аммиак ағынымен ісінеді. Саптама арқылы пайда болған сұйық ерітінді реактордан шығарылады. Бұл конструцияда араластыру реактордың бүкіл көлемінде жүреді. Қойыртпақ құбырлы араластырғыштардан кейін бүріккіш форсункалар арқылы барабанды гранулятор кептіргіш (БГК) аппараттарына беріледі. Шығатын газдар аммиактан, фтордан және аммофос шаңынан екі сатылы көбікті жылдам абсорберде (АӨС) тазартылады.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Құбырлы реактордағы аммонизацияның жоғары қарқындылығы және аммонизацияның жоғары дәрежесі газ фазасына аммиак шығынын 1,22 мг/м3 дейін төмендетуді қамтамасыз етеді.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Шығатын газдар аммиактан, фтордан және аммофос шаңынан екі сатылы көбікті жылдам абсорберде (АӨС) тазартылады. Аммофос өндірісінде қатты қалдықтар жоқ. Циклондарда ұсталған аммофос шаңы сыртқы ретур ретінде барабанды гранулятор кептіргіште (БГК) аммонизацияланған қою ерітіндіні түйіршіктеу және кептіру процесінде қолданылады.

      Реактивтердің жылдам араласуы мен өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін құбырлы реакторды қайта қалпына келтіру сатысында орнатумен екі сатылы аммонизация схемасы. Аммониттелген қойыртпақты біркелкі енгізу үшін барабанды гранулятор кептіргішке (БГК) кіре берісте қойыртпақты бүркуге арналған классикалық бүріккіштер орнатылады.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Әлсіз экстракциялық фосфор қышқылында аммофос өндірісінде қолданылады.

      Экономика

      Бейтараптандыру бөлімшесін қайта жаңартқаннан кейін аммофос өндірісінің қуатын жылына 220 мың тонна Р2О5 дейін ұлғайту.

      Фторлы қосылыстар шығарындыларын жылына 19,2 тоннадан 12,8 тоннаға дейін төмендету.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Төмен концентрациядағы экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФҚ) негізінде аммофос өндірісін өткізу.

      Техникалардың тиімділігі

      Аммофос өндірісінде тиімділігі жоғары аппаратты – бүріккіш форсунканың дұрыс таңдалған орналасуымен байланыстырып құбырлы реакторды қолдану жүйенің өнімділігін едәуір арттыруға және өндірістің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін жақсартуға мүмкіндік береді.

      5.12-кесте. Аммофос өндірісі кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с №

ЛЗ атауы

Қолданылатын технология

Тазарту, қайта пайдалану әдісі

Бір тонна өнімге есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы , кг/т

Ескертпе

Макс

Мин

Шығарынды көздері/процесс сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі


1

2

3

4

5

6

7

8

1

HF

Аммофос өндірісі

Абсорберлерді қолдану арқылы газдарды екі сатылы тазарту.

0,0707

0,0399

Шығару құбыры

МВИ № 07.00.03316-2016
ҚР СТ - 01-01-2018

2

NH3

0,6885

0,2734

МВИ № 07.00.03317
ҚР СТ - 01-01

3

Аммофос шаңы

Шаңдалған газдан қатты бөлшектерді тиімді тұндыру ортадан тепкіш аппараттарда жүзеге асырылады.

0,5003

0,0655

МемСТ 17.2.4.06
МемСТ 17.2.4.07
МемСТ 17.2.4.08
МемСТ 33007

      5.2.10. ТКФ өндірісі кезіндегі ЕҚТ

      Трикальцийфосфат өндіру тораптарын жаңғырту өндіріс қуатын арттыруға, шығатын газдарды тазалауға және жабдықты пайдалануға арналған шығындарды азайтуға және өнімнің сапасын арттыруға мүмкіндік берді. Түтікті тазарту үшін пневматикалық импульсті аппаратты енгізу саңылауды төсемнен тазарту процесін едәуір күшейтті. Құрамында 16 % және одан да көп фосфор бар азықтық фосфаттарға арналған нарық талабына байланысты АФФ цехының жабдығы базасында құрамында (37±1)% тұз еритін Р2О5 болатын, құрамында трикальцийфосфат түйіршігі мен ортофосфорлық жылу қышқылын қолдана отырып, жоғары сұрыпты трикальцийфосфат алу технологиясы әзірленді.

      Бу қыздырғышта пайда болған қатты қызған бу бу құбыры арқылы зауыттың бу желілеріне беріледі. Жалпы, бу құбырына кіре берістегі қыздырылған будың қысымы 3,0 МПа-дан аспауы, температурасы 450ºС-тан аспауы, тұз мөлшері 0,45 мг/кг-нан аспауы, массалық шығысы 15-35 Т/с болуы тиіс. Шығарылған газдардың жылуын қазандық сумен жою нәтижесінде қатты қыздырылған бу алынады. Бу қазандығында дайын өнімнің бір тоннасына 6,8 тонна бу өндіріледі, жылуды пайдаланудың жалпы коэффициенті 90 %-ға жетеді.

      5.2.10.1. Жоғары қысымды қыздырылған бу шығару үшін ЭТА шығатын газдардың жылуын пайдалану

      Техникалық сипаттамасы

      ЭТА энергиялық-технологиялық агрегатында фосфорит ұнын балқыту жүзеге асырылады, 1450 – 1500 °С температурада қорытпаның фторлануы жүреді. Балқыманың сепараторында балқыманың бөлінуі және құрамында фтор бар газдар бөлінеді. Балқыма камерасынан құйма арқылы түйіршіктеуге және салқындатуға жіберіледі, олар салқындатқыш судың мол көлемінде жүзеге асырылады. Шығару газдары қазандыққа түседі, онда салқындату камерасы, бу қыздырғыш, ауа жылытқышы және су үнемдегіш дәйекті түрде өтеді. Газды салқындату бу салқындатқышқа және қазандықтың су үнемдегішіне жеткізілетін қазандық сумен жүзеге асырылады, содан кейін барлық су қазандықтың барабанына түседі. Бу қыздырғыштағы қызып кетуден кейін бу құбыры арқылы қыздырылған бу зауыттың бу желілеріне беріледі.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Бөлінетін газдардың жылуын кәдеге жарату. Фосфорит ұнын балқытудан шығатын газдардың жылуы электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылатын жоғары қысымды қыздырылған буды ала отырып, энерготехнологиялық агрегаттың кәдеге Жаратушы қазандығында кәдеге жаратылады. Фосфорит шығыны (24,5 % Р2О5) 1,278 тонна дайын өнімнің термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) бір тоннасына 6,803 тонна жоғары қысымды бу өндіріледі.

      5.13-кесте. Шығарылатын газдардың жылуын кәдеге жаратумен табиғи фосфаттарды гидротермиялық өңдеу кезінде ЕҚТ қолдануға байланысты шығарындылар деңгейі

Р/с №

Процесс

Өлшем бірлігі

ЕҚТ сәйкес деңгейлер

1

2

3

4

1

Бөлінетін газдардың жылуын кәдеге жарата отырып, табиғи фосфаттарды гидротермиялық өңдеу

дайын өнімнің 1 тоннасына тонна жоғары қысымды бу

6,803

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Энергмлфқ-технологиялық агрегатта ауаға жеткізілетін температура – 440 – 480 °C. Циклон пешінен шығатын газдардың жылуын қыздырылған бу шығару үшін кәдеге жарату қазандығында деаэрацияланған сумен шығарылады. Қазандық барабанына берілетін қоректік судың массалық шығыны – 35 т/сағ артық емес, қысым – 3,0 – 6,0 Мпа. Жалпы бу құбырына кіре берістегі қыздырылған будың қысымы – 3,0 МПа артық емес, температура 450 ºС артық емес, судағы тұз мөлшері – 0,45 мг/кг артық емес, НF газ фазасына өту дәрежесі – 92 – 98 %. Кәдеге жаратушы қазан арқылы қозғалыс жолы бойынша газдар мынадай температураға дейін салқындатылады:

      салқындату камерасынан шығу жолында (фестон алдында) кемінде 600 0С;

      бу қыздырғыштан кейін – 700 0С артық емес;

      осыдан кейін – 280 0С артық емес.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Фосфориттерден алынған азықтық фторланған фосфаттар өндірісінде қолданылады.

      Экономика

      Фосфорит шығыны (24,5 % Р2О5) 1,278 тонна дайын өнімнің термиялық фосфор қышқылы (ТФҚ) 1 тоннасына 6,803 тонна жоғары қысымды бу өндіріледі.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық пайда.

      Техникалардың тиімділігі

      Фосфорит ұнын балқытудан шығатын газдардың жылуы зауыттың энергоцехінде электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылатын жоғары қысымды қыздырылған буды ала отырып, энерготехнологиялық агрегаттың кәдеге жаратушы қазандығында кәдеге жаратылады.

      5.2.10.2. ТФҚ өндіру кезінде шығарылатын газдарды шаңнан және фторсутектен екі сатылы тазарту

      Техникалық сипаттамасы

      Пайдаланылған тасымалдау ауасы, қазан – кәдеге жаратушыда пайдаланылған газдар, кептіру барабандары мен шар диірмендерінен тозаңданған шығатын газдар инерциялық құйынды шаң жинағыштар (ИҚШЖ) инерциялық-құйынды тозаң тұтқыш - аппараттарында тозаңнан тазартылады. Ұсталған шаң бункерде жиналады, жиналуына қарай ол теміржол цистерналарына тиеледі және экстракциялық фосфор қышқылы өндірісіне беріледі. Инерциялық құйынды шаң жинағыштардан (ИҚШЖ) шығатын құрамында фтор бар тазартылған газ сіңіргіштер жүйесінде дымқыл әк және санитарлық тазартуға беріледі.

      Са (ОН)2 салмақтық үлесі кемінде 12 % және рН кемінде 10 әк сүтінің ерітіндісі аммофос цехының бейтараптандыру бөлімшесінен қойылтқышқа түседі, ол жерден батырылатын электр сорғы агрегатымен циркуляциялық бактарға беріледі. Бактардан әк сүтінің ерітіндісі қалқымалы саптамасы бар адсорберлер (ҚСА) – абсорберлердің екі цилиндрлі аппараттарын суаруға беріледі, олардың үстінде тамшылатқыш орналасқан өрескел шашыратқыш саптамаларына қалқымалы саптамасы бар. Құрамында фтор бар газдар инерциялық құйынды шаң жинағыштардан (ИҚШЖ) кейін желдеткішпен қалқымалы саптамасы бар адсорберлер (ҚСА) аппаратының төменгі бөлігіне беріледі; газдар баған бойынша көтеріліп, фторид иондарын сіңіретін абсорбциялық сұйықтықпен байланысады. Абсорбция процесі бұрандалы режимде ұйымдастырылған, соның арқасында газ және сұйық фазалардың максималды жанасуы және шығатын газдардан фтордың толық ұсталуы қамтамасыз етіледі. Санитариялық мұнараның саптамаларына әк сүті айналым ыдысынан да беріледі. Құрамында кальций фториді бар әк ерітіндісі санитариялық мұнарадан қайтадан резервуарға түседі. Санитариялық сіңіргіштің жоғарғы жағынан шығатын тазартылған газдар атмосфераға шығарылады.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Құрғақ электр сүзгілерін шығатын газдарды шаңнан тазарту үшін инерциялық-құйынды шаң жинағыштарға ауыстыру шығатын газдарды тазалауға арналған шығындарды төмендетуге және газдарды тазартудың басқа әдістерімен салыстыруға болатын дәрежесін қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. Қалқымалы саптамасы бар адсорберлер (ҚСА) тиімді аппаратын қолдана отырып, абсорбциялық карбонатты-аммиакты ерітіндіні әк сүтіне ауыстыру есебінен фторлы газдар шығарындыларын азайту.

      "Минералды тыңайтқыштар" зауытында экстракциялық фосфор қышқылын (ЭФҚ) өндіру үшін бастапқы шикізат ретінде инерциялық құйынды шаң жинағыштарда (ИҚШЖ) ұсталған шаңды кәдеге жарату.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Бөлінетін газдарды шаңнан тазарту дәрежесі-кемінде 92 %. Тазартылған ауа атмосфераға шығарылады, құрамында фтор бар шығатын газдар абсорбциялық бөлімшеге тазалауға жіберіледі.

      5.14-кесте. EҚТ қолдануға байланысты шығарындылар деңгейі

Р/с №

Техникалық шешім

Өлшем бірлігі

Ластаушы зат

ЕҚТ (сынамаларды іріктеу кезеңіндегі орташа тәуліктік шама немесе орташа мән, әр 30 минут сайын нүктелік өлшеулер)

1

Инерциялық-құйынды тозаң тұтқыш,
Қалқымалы саптамасы бар абсорбер

мг/м3

Шаң

< 10

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Фосфориттерден алынған азықтық фторланған фосфаттар өндірісінде қолданылады.

      Экономика

      ЭФК өндірісінде ұсталған шаңды кәдеге жарату есебінен өндірістің қатты қалдықтарының болмауы.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық және экономикалық пайда.

      Техниканың тиімділігі

      Шаңды тазарту үшін құрғақ электр сүзгілерін қалдық газдарды шаңнан тазарту үшін инерциялық-құйынды шаң жинағыштарға ауыстыру қалдық газдарды тазарту шығындарын және жабдықты ұстау мен пайдалануды азайтуға және Шаңды газды 92 % тазарту дәрежесін қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. Мұндай жаңғырту өнімнің өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді.

      5.15-кесте. Шығрылатын газдарды тазартқаннан кейін трикальцийфосфат өндірісіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с №

Ластаушы заттардың атауы

Қолданылатын технология

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартылғаннан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг/т

Ескертпе

Макс.

Мин.

Шығару көздері / процесс сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі

1

2

3

4

5

6

7

1

HF

Азықтық трикальцийфосфат өндіру

0,7040

0,2063

Шығару құбыры

МВИ № 07.00.03316
ҚР СТ - 01-01

2

SiO2<20 %

0,9745

0,3948

МемСТ 17.2.4.06
МемСТ 17.2.4.07
МемСТ 17.2.4.08
МемСТ 33007

      5.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      5.3.1. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болғызбауға арналған техникалар

      Абсорбцияға берер алдында Вентури скрубберінде реакторлық пештен шығатын құрамында фтор бар газдарды ылғалды тазарту. Пеште пайда болған шаң мен күкірт қышқылы тұманы гидроторлы қышқылдың сіңіру ерітінділерін ластайды, осылайша оның сапасын төмендетеді. Сонымен қатар, шаң сіңіргіш саптаманың элементтерін бітеп тастайды, бұл сіңіргіш ерітінділермен HF сіңіру деңгейінің төмендеуіне және жүйенің өнімділігінің төмендеуіне әкеледі.

      Технологиялық сипаттама

      Газ тәрізді немесе қатты ластаушы заттарды технологиялық қалдық газдан немесе зиянды және қажетсіз қоспаларды газдан сұйықтықпен сіңіруге негізделген қалдық газ ағынынан шығару.

      Қайтымды реакциялар кезінде абсорбенттерге арналған шығыстарды қысқарту үшін абсорбциялық-десорбциялық қондырғылар қолданылады. Десорберлерде сұйықтықты қалпына келтіру, яғни одан сіңірілген компоненттің бөлінуі жүреді. Егер сорбция жоғары қысымды және төмен температураны қажет етсе, онда процестің кері ағымы (десорбция) үшін жоғары температура мен төмен қысым қажет.

      Скруббер-абсорбер – бұл жұмысы газдан зиянды және қажетсіз қоспаларды сұйықтықпен сіңіруге негізделген құрылғы. Жұмыс қағидаты газдарды сұйық сіңіргішпен жүйелі түрде жууға және ластаушы компоненттерді сұйық фазаға ауыстыруға негізделген.

      Газ-ауа ағынында шаң болған жағдайда кешенді газ тазарту абсорбциялық қондырғысының жұмысы бірнеше сатыдан тұрады:

      Тозаң тұту. Негізгі мақсат — газ ағынынан механикалық қоспаларды толығымен алып тастау. Бұл кезеңде Вентури скрубберлері, жылжымалы саптамасы бар скруббер, мата сүзгілер, электрсүзгілер қолданылуы мүмкін.

      Газ қоспаларынан химиялық тазарту. Химиялық тазарту сатыларының саны мен реттілігі өндіріс талаптарына байланысты өзгеруі мүмкін.

      Сыртқы жағынан Вентури абсорбері – тарылмалы мойыны бар цилиндрлік баған болып табылады. Конструкциясы сүзу дәрежесін жоғарылату және жұмыс параметрлерінің спектрін кеңейту үшін берілетін газдың жылдамдығын өзгертуге мүмкіндік береді. Құрылғының көлденең қимасын өзгерту арқылы мыналар қамтамасыз етіледі:

      газ шығыны төмендеген кезде қатты қалқыма бөлшектер мен газ компоненттерін тиімді жою;

      суару тығыздығының артуы;

      абсорбентпен газ фазасының шартын ұлғайту.

      Вентури сіңіргіштерінің тиімділігі құрылғыдағы ауа мен сұйық жылдамдығығының айырмашылығына байланысты сұйықтық ағынын ұсақ тамшыларға бөлу арқылы қол жеткізіледі. Өндірістерде күрделі мәселелерді шешу үшін бірізді қосылған бірнеше Вентури абсорберлерінен тұратын батареяларды орнатуға болады. Қондырғылардың саны және олардың әрқайсысының параметрлері әрбір өндіріс үшін жеке әзірленеді.

      Таңдау процесті есептеу және модельдеу негізінде жүргізілуі керек. Ластанудың мақсатына және сапалық құрамына байланысты тазарту жүйесі ғана емес, сонымен қатар тазартқыш сұйықтық та өзгереді.

      Абсорбциялық әдістердің артықшылығы - газдардың көп мөлшерін тазартудың тиімділігі және үздіксіз технологиялық процестерді жүзеге асыру болып табылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортадағы шығарындыларды азайту. Абсорбциялық бөлімде газдың болу уақытына, қолданылатын саптаманың түріне, сұйықтық пен газдың қатынасына (L/G), жаңару жылдамдығына, судың температурасына және химиялық заттардың қосылуына байланысты.

      Кросс-медиа әсерлері

      Суды тұтыну көбінесе газ тәрізді қосылыстардың кіріс және шығыс концентрациясына байланысты. Булану шығыны негізінен кіретін газ ағынының температурасы мен ылғалдылығымен анықталады. Шығатын газ ағыны көп жағдайда су буымен толығымен қаныққан. Әдетте рециркуляциялық сұйықтықты оның ыдырауына және булану шығынына байланысты тазарту қажет.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Әдетте, бұл техниканы қолдануға техникалық шектеулер жоқ. Сіңіруді қолдану қолайлы абсорбенттің болуына байланысты.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Атмосфералық ауада шығарындыларды азайту.

      Экологиялық заңнама.

      5.3.2. Топырақтың ластануын бақылау және қалдықтарды басқару техникасы

      Жанама қатты өнім – фторангидрит. Бейтараптандырылған өнім цемент өндірісінде пайдаланылуы мүмкін, қоқысқа жіберіледі. Балқытқыш қышқыл шламы бейтараптандырылады және қалдық қоймасына жиналады.

      5.3.3. Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      Құрамында CaF2 (95 % және одан жоғары) жоғары флюорит концентратын ыдырату арқылы фторлы сутекті алудың күкірт қышқылды тәсілі технологиялық заманауи және тиімді процесс болып табылады және энергия тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызылуы мүмкін.

      Қолданыстағы процестің тиімділігін арттыру мынадай негізгі іс-шараларды енгізу кезінде мүмкін болады:

      тауар өнімдерін ала отырып, фторангидритті кәдеге жарату;

      технологиялық процесті бақылауды және жергілікті автоматтандыруды жетілдіру (күкірт қышқылының дозасын оңтайландыру, шығатын газдарды талдау, реакциялық пештегі температуралық режим, пештен шығатын фторангидриттің құрамын талдау);

      флюорит концентраты мен күкірт қышқылын тиімді араластыруды енгізу;

      шикізат түссізденуінің жиынтық дәрежесін 98,0 – 98,5 %-ға дейін арттыра отырып, күкірт қышқылының моногидратын немесе олеумді пайдалана отырып, ұнтақ тәрізді реакциялық масса ала отырып, араластырғыш-реакторда бастапқы реагенттерді араластыру сатысында флюориттің (20 – 50 %) жоғары дәрежеде ыдырауын қамтамасыз ете отырып, CaF2 ыдырау процесін екі сатыда жүргізу;

      пештің ұзындығы бойынша температуралық режимді оңтайландыру;

      күкірт қышқылын қыздырғыш аппаратты схемаға қосу, онда газдарды шаң мен сульфаттардан тазартудың бірінші кезеңін, сондай-ақ күкірт қышқылын 120 – 130 С дейін қыздырумен газдарды айтарлықтай салқындатуды қамтамасыз етеді, бұл CaF2 ыдырауы үшін электр энергиясын тұтынуды едәуір төмендетеді.

      ЕҚТ. Ыстық фторлы газдардың жылуын кәдеге жарату

      Техникалық сипаттама

      Сипаттама: Температурасы 210 – 230 °С барабан пешінен шығатын құрамында фтор бар газдар жылу алмастырғышқа құбыраралық кеңістік бойынша беріледі. Суық күкірт қышқылы жылу алмастырғышқа құбырлар арқылы беріледі, ол шығатын газдың жылуына байланысты құбыр қабырғалары арқылы қызады. Қыздырылған күкірт қышқылы жылу алмастырғыштан шығарылады және араластырғышқа беріледі, онда ол фторлы шпат концентратымен араласады, содан кейін реакциялық қоспасы айналмалы барабан пешіне ыдырауға жіберіледі. Жылу алмасу есебінен салқындатылған фторлы газ қоспалардан тазарту үшін Вентури скрубберіне беріледі.

      Қол жеткізілген экологиялық артықшылықтар

      Шығарылған газдардың жылуын жою, араластырғышқа қыздырылған күкірт қышқылын беру, бұл шикізаттың ыдырауына электр энергиясын тұтынуды азайтуға көмектеседі.

      Экологиялық сипаттамалары және пайдалану деректері

      Деректер жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Гидроторлы қышқыл өндірісінде қолданылады.

      Экономика

      Реакторлық пештен шығатын газдардың жылуын кәдеге жарату балқытқыш қышқылды өндіруге жұмсалатын энергия шығынын (пешті электрмен жылытуға жұмсалатын шығындарды) азайтуды және өнімнің өзіндік құнын төмендетуді қамтамасыз етеді. Экономикалық деректер жоқ.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық пайда.

      Техниканың тиімділігі

      Шығарылған газдардың жылуын кәдеге жарату, араластырғышқа қыздырылған күкірт қышқылын беру, бұл шикізатты ыдыратуда электр энергиясын тұтынуды азайтуға көмектеседі.

      5.3.4.      Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындыларға мониторинг жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы гидрофторлы қышқыл өндіретін кәсіпорындардағы бақыланатын параметрлер мен заттардың тізбесі 5.16-кестеде келтірілген.

      5.16-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар

Р/с №

Атауы

Параметр, ластаушы заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Балқытқыш қышқыл өндірісі

Күкірт қышқылы (H2SO4)

Үздіксіз

Фторлы сутек (HF)

Бейорганикалық шаң, кремний қос тотығының құрамы 20 %-дан төмен (SiO2<20%)

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      5.3.5. Су объектілеріне төгілген төгінділер мониторингін жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы гидрофторлы қышқыл өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.17-кестеде келтірілген.

      5.17-кесте. Қазақстан Республикасындағы балқыту қышқылын өндіретін кәсіпорындардағы өнеркәсіптік шығарындылар мен жұмыс аймағының ауасы үшін бақыланатын көрсеткіштер мен өлшеулерді орындау әдістемелері (мерзімді немесе тұрақты)

Р/с №

Көрсеткіштер

Параметр, лас заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі

1

2

3

4

1

Балқытқыш қышқыл өндірісі

Анионды және иондық емес беттік-белсенді заттар (СББЗ)

Тоқсан сайын

Оттегінің биологиялық көрсеткіші 5

Құрғақ қалдық

Хлоридтер

Сульфаттар

Фосфаттар (Р бойынша)

Кальций

Магний

Жалпы темір

Марганец

Аммонийлі азот

Фтор

ОАА

Анионды және иондық емес беттік-белсенді заттар (СББЗ)

Мұнай өнімдері

      5.3.6. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы гидрофторлы қышқыл өндіретін кәсіпорындарда топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі 5.18-кестеде келтірілген.

      5.18-кесте. Қазақстан Республикасындағы балқыту қышқылын өндіру кәсіпорындарында топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с
№

Көрсеткіштер

Параметр, лас заттардың атауы

1

Балқытқыш қышқыл өндірісі

Фторидтер (жылжымалы және суда еритін нысандар, жалпы құрамы)

Сульфаттар (суда еритін нысандар, жалпы құрамы)

ОАА (жалпы құрамы)

Бериллий (жалпы құрамы және суда еритін түрлері)

      5.4. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

      Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      Аммиак шығарындылары (NH3)

      Аммиактың жоғары температуралы тотығуы

      Атмосфераға аммиактың мерзімді шығарындыларын залалсыздандыру үшін (өндірісті іске қосу немесе тоқтату, технологиялық жабдықты үрлеу, авариялық шығарындылар кезінде) оны алау қондырғысында жағу жүзеге асырылады. Бұл ретте басқа жарылғыш және улы газдар (Н2, СО) залалсыздандырылады. Алау қондырғысының жұмысы үшін отын ретінде табиғи газ пайдаланылады.

      Танк газдарын және үрлеу газдарын тазарту

      Аммиакты өндіру кезінде танктік және үрлемелі газдар қоспасынан газ тәрізді аммиакты ұстау үшін танктік және үрлемелі газдардан аммиакты кәдеге жарату бойынша қондырғы (ТҮКҚ) пайдаланылады. ТҮКҚ аммиак селитрасының ерітіндісін ала отырып, аммиакты ұстауға арналған. Қондырғының жұмыс істеу принципі күрделі минералды тыңайтқыштар өндірісінде түйіршіктелген аммиак селитрасына қайта өңделетін аммиак селитрасының сұйылтылған ерітіндісін ала отырып, танк және үрлеу газдарының қоспасынан аммиакты азот қышқылымен сіңіруге негізделген.

      ТҮКҚ айтарлықтай экономикалық әсері бар кәсіпорынның тауарлық өнімін алу үшін аммиак ресурсын арттыруға және атмосфераның танктік және үрлеу газдарындағы сутегі және метанмен бірге аммиакты жағу газдарымен атмосфераның ластануын төмендетуге мүмкіндік береді.

      5.4.1.2. Азот және оның қосылыстарының шығарындылары

      Азот оксидтерінің селективті каталитикалық тотықсыздануы

      Сипаттамасы

      Азот оксидтерін катализатордың қатысуымен аммиакпен селективті азайту. Бұл әдіс азот оксидтерін (NOX) каталитикалық қабаттағы азотқа оңтайлы жұмыс температурасында аммиакпен реакция арқылы азайтуға негізделген, ол әдетте шамамен 200 - 450 °C құрайды. Әдетте аммиак су ерітіндісі ретінде енгізіледі; аммиактың көзі сусыз аммиак немесе несепнәр ерітіндісі болуы мүмкін. Катализатордың бірнеше қабатын қолдануға болады. Азот оксидтерінің (Nox) жоғары төмендеуіне бір немесе бірнеше қабат түрінде орнатылған катализатордың үлкен бетін қолдану арқылы қол жеткізіледі.

      Технологиялық сипаттама

      Азот оксидтерін (Nox) селективті төмендету азот оксидтерін азот пен суға азайту арқылы түтін газдарының ағынына NH3 қосылыстарын енгізуді қамтиды. Тотықсыздандырғыш ретінде негізінен 25 % сулы аммиак ерітіндісі немесе таза аммиак қолданылады.

      Селективті каталитикалық емес қалпына келтіру кезінде тотықсыздандырғыш пайдаланылған газдардың температурасы 930 - 980 ºC жететін аймаққа енгізіледі. Инжекция күйгеннен кейін және басқа өңдеуден бұрын пайда болады. Температура, NH3/NOX молярларының қатынасы және тұру уақыты оңтайлы төмендеу тиімділігі үшін негізгі параметрлер болып табылады. Көрсетілген деңгейден төмен температурада айырбасталмаған аммиак шығарылады (аммиак сырғанайды); көрсетілген деңгейден едәуір жоғары температурада аммиак NOX дейін тотығады.

      Селективті каталитикалық тотықсыздану кезінде пайдаланылған катализатор түріне байланысты пайдаланылған газ ағыны және айдалатын еріткіш 200-ден 500 °C-қа дейінгі жұмыс температурасында катализатор арқылы оңтайлы NH3/NOX молярлық қатынасын сақтай отырып өтеді. Молярлық қатынас деңгейі әдетте 1-ден төмен сақталады, өйткені 1 деңгей мәні аммиактың сырғып кету мүмкіндігін шектеу үшін қажет.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортаға азот оксидтерінің шығарындыларын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Азот оксидтерінің бейтараптандыру дәрежесі 85% - 99% немесе одан да көп болуы мүмкін.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия сыйымдылығы – пайдаланылған газды қайта қыздыру қажет болған кезде энергияны тұтыну. Қалпына келтіруші ретінде пайдаланылатын аммиак шығыны.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолдануға болады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Ластанудың алдын алу. Қоршаған ортаны қорғау экологиясы саласындағы заңнамалық талаптар.

      5.19-кесте. Аммиак өндірісі кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с №

Ластаушы заттардың атауы

Технологиялық процесс

Тазарту, қайта пайдалану әдісі

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг / т

Ескертпе

Макс

Мин.

Шығару көздері/ процестің сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі

1

2

3

4

5

6

7

8

1

NO2

Бастапқы риформинг

Тазалаусыз

10

1

құбырлы пеш ь

сызықтық-колористік әдіс
МИ 167-5025-09

2

CO

7

0,5

хроматографиялық әдісі

      5.20-кесте. Азот қышқылын өндіру кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с №

Ластаушы заттардың атауы

Технологиялық процесс

Тазарту, қайта пайдалану әдісі

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг/т

Ескертпе

Макс.

Мин.

Шығару көздері/ Процестің сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі


      жалғасы

1

2

3

4

5

6

7

8

1

NO2

Аммиактың тотығуы

Жоғары температуралы
каталитикалық
тазалау

10

0,5

Шығару құбыры

МемСТ 12.1.014

2

NH3

-

10

0,5

ҚР СТ 1958

      5.21-кесте. Шығарылатын газдарды тазалағаннан кейін аммиак селитрасын өндіру кезіндегі ластаушы заттар шығарындыларының сипаттамасы

Р/с №

Ластаушы заттардың атауы

Технологиялық процесс

Тазарту Тазарту, қайта пайдалану әдісі, қайта пайдалану әдісі

Өнімнің тоннасына есептегенде тазартудан кейінгі ластаушы заттар шығарындыларының көлемі және (немесе) массасы, кг/т

Ескертпе
 

Макс.

Мин.

Шығару көздері/ Процестің сатысы

Ластаушы заттарды анықтау әдісі
 

1

2

3

4

5

6

7

8

1

NH3

Ерітіндіні түйіршіктеу

Абсорберлерде бу-ауа қоспасын тазарту

2,5

<0,1

Желдету құбыры

Фотоколориметриялық әдіс

2

NH₄NO₃

3,3

<0,1

Салмақ

Толтыру торабы

Скруббер дымқыл тазалау

3,3

<0,1

Аспирациялық құрылғы құбыры

Гравиметриялық әдіс

Тиеу торабы

Шаң тұтқыш жабдық (циклондар, АПС)

0,7

<0,1

Шығару құрылғысының құбыры

1,3

<0,1

      Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      Газдың нақты тұтынылуы 1100 нм3/т аммиакты құрайды, бұл Ресейдегі аммиак өндіретін қондырғылардан жақсы, бірақ Еуропа мен Ресейде енгізілген заманауи қондырғылардан біршама нашар (10 – 15 %). Бұл ретте жүргізілген жаңғыртуларды ескере отырып, азот пен сутектен тікелей синтез әдісімен аммиак өндіру жөніндегі қондырғыны, сондай-ақ HTAS, Linde және KBR агрегаттарын ЕҚТ-ға жатқызу керек, өйткені осы агрегаттардың барлық көрсеткіштері осы ЕҚТ анықтамалығын жасау кезінде технологияны ең үздік технология ретінде айқындау жөніндегі әдістемелік ұсынымдардың талаптарына сәйкес келеді.

      Аммиак өндіру үшін энергия ресурстарының нақты жұмсалуын талдау қазіргі уақытта өнімділікті арттыру, жалпы энергия тұтынуды және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында зауыттарды одан әрі жаңғырту мүмкіндігі бар екенін көрсетті. Сондықтан, технологиялық схеманың бірқатар қосалқы процестері үшін ұсынылған технологиялардың бөлігі ретінде 5.22-кестеде көрсетілген іс-шараларды жеке ЕҚТ ретінде орындау ұсынылады.

      5.22-кесте. Аммиак өндіру кезінде энергия тиімділігін арттыруға және ресурс тұтынуды оңтайландыруға және азайтуға бағытталған техникалар

Р/с №

ЕҚТ атауы

Негіздеме

1

2

3

1

Жұмыс тиімділігін арттыру
ППР-600

Қолданыстағы қыздырғыштарды энергия үнемдейтін қыздырғыштарға ауыстыру

2

Өнімділікті арттыру кезінде ауа компрессорын қайта жаңарту (ағын бөлігін жаңғырту)

Тиімділікті арттыру

3

Шығатын газдардың жылуын кәдеге жарату
ППР-600

Пештің шығатын газдарының температурасы 200 - 250 С

4

МЭА(моноэтаноламин) – ерітіндіні МДЭА (метилдиэтаноламин) негізіндегі абсорбентпен алмастыру)

Конверсияланған газды тазарту сатысының қуатын арттыру, МЭА шығындарымен салыстырғанда МДЭА үлестік шығынын азайту, электр энергиясының шығынын азайту, тазарту бөлімшесі ішіндегі орташа үлестік жылу шығынын 400 ккал/(нм3 CO2) төмендету

5

Синтез-газ компрессорын қайта құру

Тиімділікті арттыру

6

Жылу алмасу аппараттарын қайта құру

Тиімділікті арттыру

7

Аммиак өндірісінің үрлеу және танк газдарынан сутегін бөлу қондырғысы

Технологияға табиғи газ, бу және ауа шығынын арттырмай агрегаттың өнімділігін арттыру

8

Сорғы агрегаттарын қайта құру

Тиімділікті арттыру

9

Қысымға қарсы турбинаны орнату
 

Артық будың жылуын кәдеге жарату Р=39 кгс/см2. 20 т/сағ мөлшерінде маусымдық артық бу бар, турбинадан кейін бу коллектор р=13 кгс/см2 жіберіледі

     
      Азот қышқылын өндіру кезіндегі электр энергиясының нақты шығыстары жобалық және негізделген нормалардан асып түседі және азот қышқылының тоннасына 0,33-0,35 мың кВтс құрайды (жалпы цехтық шығыстарды ескере отырып).

      Энергия ресурстарын нақты тұтынуды талдау өнімділікті арттыру, жалпы энергия тұтынуды және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында азот қышқылын өндіру жөніндегі қондырғыларды одан әрі жаңғырту мүмкіндігі бар екенін көрсетті. Сондықтан технологиялық схеманың бірқатар кіші процестері бойынша ұсынылған технологиялардың құрамында жеке ЕҚТ ретінде 5.23-кестеде ұсынылған іс-шараларды жүргізу ұсынылады.

      5.23-кесте. Энергия тиімділігін арттыруға, азот қышқылын өндіру кезінде ресурс тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған техникалар

Р/с №

ЕҚТ атауы

Негіздеме

1

Кәдеге жарату қазандығын жаңғырту

Тиімділігі мен бу өнімділігін арттыру, 13 кгс/см2 будың жалпы коллекторына жұмыс істеу

2

Турбодетандерден кейін "қалдық" газдардың жылуын кәдеге жарату

Шығатын газдардың температурасы 160 С

3

Жылу алмасу аппараттарын қайта құру

Тиімділікті арттыру

4

Сорғы агрегаттарын қайта құру

Тиімділікті арттыру

5

Конденсаторы бар ұсақталған бу турбинасын орнату

Электр энергиясын өндіру, коллектордан 13 кгс/см2 будың артық мөлшерінің жылуын кәдеге жарату, электр энергиясын сатып алуға жұмсалатын шығындарды азайту

      Аммиак селитрасын өндіру кезінде энергия ресурстарын нақты тұтынуды талдау өнімділікті арттыру, жалпы энергия тұтынуды және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту мақсатында аммиак селитрасын өндіру жөніндегі қондырғыларды одан әрі жаңғырту үшін мүмкіндік бар екенін көрсетті. Сондықтан технологиялық схеманың бірқатар кіші процестері бойынша ұсынылған технологиялардың құрамында жеке ЕҚТ ретінде 5.24-кестеде ұсынылған іс-шараларды жүргізу ұсынылады.

      5.24-кесте. Аммиак селитрасын өндіру кезінде энергия тиімділігін арттыруға, ресурс тұтынуды қысқартуға және оңтайландыруға бағытталған техникалар

Р/с №

ЕҚТ атауы

Негіздеме

1

Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

2

Жиілік реттегіштерін енгізу (ұсатқыштар, араластырғыштар, желдеткіштер, барабандар, конвейерлер)

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

3

Жылу алмасу аппараттарын қайта құру

Тиімділікті арттыру

      Электр энергиясының, жылудың өз мұқтаждарына жұмсалуын төмендетуге, электр энергиясының өз өндірісін жүзеге асыруға, өндірістің энергия тиімділігін арттыруға, атмосфераға зиянды заттардың шығарылуын төмендетуге мүмкіндік беретін жүйелер, жабдықтар.

      Техникалық сипаттамасы

      Өндірістің энергия тиімділігін арттыру арқылы экологиялық проблемаларды шешу мүмкіндігі.

      1. Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату. Сорғының жұмысын реттеу кезінде айналу жиілігін өзгерту сорғының жұмыс нүктесін дроссельдеу жағдайындағыдай сорғының емес, құбырдың сипаттамасының қисығы бойымен жылжытуды қамтамасыз етеді. Бұл ретте артық қысым болмайды және ең аз қуат тұтынылады. Сорғы қондырғысындағы сорғылардың жылдамдығын реттеу жүктемелерді сорғылар арасында оңтайлы бөлуге, олардың тиімділігін теңестіруге және энергия шығындарын минималды мәндерге дейін төмендетіп, жұмыс нүктелерін оңтайлы тиімділік аймағында ұстауға мүмкіндік береді.

      2. Технологиялық тетіктердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін енгізу (ұсатқыштар, араластырғыштар, желдеткіштер, барабандар, конвейерлер). Жұмыстың әртүрлі кезеңдеріндегі көптеген өндірістік тетіктердің технологиялық режимдері механикалық немесе электр жетегінің жылдамдығын электрлік реттеу арқылы қамтамасыз етілетін жұмыс органының әртүрлі жылдамдықтағы қозғалысын талап етеді. Бұл ретте жылдамдықты реттеудің диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегін қолдану саласына байланысты ең кең ауқымда өзгеруі мүмкін. Реттелетін жиілікті электр жетегін пайдалану технологиялық процестерде реттеудің балама әдістері кезінде орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      3. Жылу алмасу аппараттарын қайта құру. Жоғары температурада болатын технологиялық процестер энергия шығындарымен байланысты, бұл шығындар жылу алмасудың тиімділігіне әсер ететін температура деңгейімен және температура қысымымен анықталады. Жылу алмастырғыштарды қайта құру технологиялық процестің тиімділігін арттыруға және жылу шығынын азайтуға мүмкіндік береді.

      4. Кәдеге жарату қазандығын жаңғырту. Кәдеге жарату қазандықтарындағы жылуды тиімді іске асыру олардың бу өнімділігін арттыруға, олардың жалпы 13 кгс/см2 бу коллекторында жұмыс істеуін қамтамасыз етуге және будың артық мөлшерінің жылуы есебінен өз қажеттіліктеріне электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді.

      5. Конденсаторы бар ұсақталған бу турбинасын орнату. Артық жылу қуаттары бар өндірістерде бу турбинасын конденсатормен орнату арқылы электр энергиясын өндіруді қарастырған жөн, бұл артық будың жылуын жоюға, электр энергиясын сатып алу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

      6. Қысымға қарсы турбинаны орнату. Өндірістің энергия тиімділігін арттыру бағыттарының бірі жылу мен электр энергиясын аралас өндіруді енгізу болып табылады. Артық жылу қуаттары бар өндірістерде қысымға қарсы бу турбинасын орнату арқылы электр энергиясын өндіруді қарастырған жөн, бұл артық будың жылуын жоюға, электр энергиясын сатып алу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.

      7. Сорғы қондырғыларын қайта құру. Сорғыларды пайдалану кезінде олардың гидравликалық тиімділігі төмендейді. Композитті гидрофобты жабындарды қолданатын заманауи технологиялар сорғылардың корпустары мен жұмыс доңғалақтарын қалпына келтіруге, олардың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

      8. Жанарғыларды энергия тиімді жанарғыларға ауыстыру арқылы ППР-600 жұмысының тиімділігін арттыру.

      9. Ағынды бөлікті жаңғырту арқылы өнімділікті арттыру үшін ауа компрессорын қайта құру оның энергия тиімділігі мен өнімділігін арттырады.

      10. 200 – 250 С пештен шығатын газдардың температурасынан 160 С деңгейіне дейін ППР-600 шығатын газдардың жылуын неғұрлым терең кәдеге жарату қосымша жылуды кәдеге жаратуға мүмкіндік береді.

      11. МЭА (моноэтаноламин) – ерітіндіні МЭА (метилдиэтаноламин) негізіндегі абсорбентпен ауыстыру конверсияланған газды тазарту сатысының қуатын арттыруға, МЭА шығындарымен салыстырғанда МЭА меншікті шығынын азайтуға, электр энергиясының шығынын азайтуға мүмкіндік береді. Тазарту бөлімшесінің ішіндегі жылудың орташа үлестік шығынының төмендеуі 400 ккал/(нм3 CO2) құрайды.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде электр энергиясы мен жылу шығыстарын азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Нақты өндірістер бойынша ақпарат жоқ. Сарапшылардың бағалауы бойынша, жабдықтың жұмыс режиміне байланысты ЧРП қолдану сорғы қондырғыларында, араластырғыштарда, диірмендерде электр энергиясын тұтынуды 20-дан 50 %-ға дейін азайтуға, электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді. Процестің кезеңдерін дәл бақылау 15 – 20 % жылуды үнемдейді. Бу турбиналық жабдықты енгізу өз қажеттіліктеріне қосымша электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді. Сорғыларды қайта жаңарту олардың тиімділігін орта есеппен 3-5%-ға арттыруға мүмкіндік береді. Жылу алмасу аппараттарын қайта құру жылу алмасудың тиімділігін арттыруға және жылу шығынын азайтуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндіріс мәдениетінің деңгейін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Жоғарыда сипатталған компоненттер, әдетте, осы құжаттың қолданылу аясына кіретін барлық объектілерге қолданылуы мүмкін. Көлем (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және енгізу сипаты орнатудың сипатына, ауқымы мен күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізу үшін қозғаушы күштер мыналар:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру және қосымша меншікті электр энергиясын өндіру;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер болып табылады.

      5.4.3.      Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындыларға мониторинг жүргізу

      Күкірт қышқылы, ЭФК, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ҚР ТКФ өндіретін кәсіпорындардағы бақыланатын параметрлер мен заттардың тізбелері 5.25-кестеде келтірілген.

      5.25-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар

Р/с №

Атауы

Параметр, ластаушы заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

Азот диоксиді (NO2)

Үздіксіз

Көміртек оксиді (CO)

Аммиак (NH3)

Аммоний нитраты (NH₄NO₃)

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      5.4.5. Су объектілеріне төгілген төгінділердің мониторингін жүргізу

      ҚР-дағы аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.26-кестеде келтірілген.

      5.26-кесте. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с №

Атауы

Параметр, ЛЗ атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Аммиак селитрасын, аралас азот-фосфор тыңайтқыштарын, азот қышқылын, аммиакты өндіру

Мыс

Тоқсан сайын

Темір

Қалқымалы заттар

Тұзды аммоний

Нитраттар

Нитриттер

Мұнай өнімдері

      5.4.6. Өндірістік процестің қауіпсіздігін арттыру

      Сипаттамасы

      Аммиак өндірісін оңтайландыру көптеген факторларды ескеруді қажет ететін жұмыс жағдайларының шебер балансын қажет етеді. Оларға реакцияның кинетикасы мен термодинамикасы, сондай-ақ синтез катализаторының қасиеттері жатады. Осыған байланысты синтез бағанасын жобалау кезінде жеңуге болатын көптеген қиындықтардың бірі сөрелердегі температураны реттеу болып табылады. Көптеген бағаналардың дизайны жылуды қалпына келтіру арқылы энергия шығынын азайту кезінде температураны реттеуді жақсартуға бағытталған.

      Техникалық сипаттамасы

      S-200 аммиак синтезі бағанасы-катализатор сөрелері арасында жанама салқындауы бар радиалды газ ағымы бар екі қабатты баған. Бұл ретте, бұған дейін белгілі технологиялармен салыстырғанда, әрбір өтпе жолда жақсартылған конверсияға қол жеткізіледі. Бағанның екінші сөренің астындағы жылу алмастырғыш кіріс-шығыс бар, бұл бағанның шығысындағы қоректік қазандық суын жылыту үшін реакция жылуын пайдалануға мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қоршаған ортаға аммиактың шығарылуымен апаттық жағдайлардың қаупін азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жаңғыртылған S-200 себетін енгізу арқылы аммиак синтезі бағанасын қайта құру катализаторларды пайдаланудың ұзақ мерзімділігін ұлғайтуға, технологиялық параметрлердің икемділігіне ие болуға, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұлғайтуға, атмосфераға аммиактың шығарылуымен авариялық жағдайлардың қаупін азайтуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл себет аммиактың шығуын 50 %-ға арттыруға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Аммиак, метанол, синтез-газ, сутегі өндірісінде қолданылады.

      Экономика

      Шикізатты үнемдеу, электр энергиясының шығыны, соңғы өнімнің өнімділігін арттыру.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      5.4.7. Отын-энергетикалық ресурстарды ұтымды пайдалану

      Сипаттамасы

      Жабдықтар мен қондырғыларды жаңғырту мақсатында ескірген жабдықтарды қазіргі заманғы өндірістерге қойылатын жоғары талаптарға жауап беретін жаңасына ауыстыру қажет. Жаңғырту жолдарының бірі реакция құбырларының жаңа түрін енгізе отырып, бастапқы риформинг пешін қайта құру, сондай-ақ тозған жылу алмасу және тоңазытқыш жабдықтарын ауыстыру болып табылады.

      Техникалық сипаттамасы

      Күкірттен тазартылған табиғи газ М-101 араластырғышындағы су буымен бу:газ = (3,7 ÷ 4,1):1 нм3/нм3 арақатынасына дейін араластырылады, пештің конвекциялық және конвекция алдындағы аймақтарының катушкаларында 527° С температураға дейін қыздырылады және газ коллекторлары арқылы реакциялық құбырларға енгізіледі. Су буы араластырғышқа КЗРС реттеуші торабы арқылы аммиак синтезі агрегатының кәдеге жарату қазандығынан және жетіспейтін мөлшері бу сепараторынан беріледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Авариялық жағдайлар мен қоршаған ортаға зиянды заттардың шығарылу қауіптерін төмендету.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қайта құруға дейін аммиак өндірісінің бір тоннасына шамамен 1300 текше метр газ қажет болса, жаңғыртудан кейін 990 текше метр газ қажет болды. Энергетикалық шығындар 40%-ға қамтамасыз етіледі. Бастапқы риформинг пешіне жаңа типтегі реакциялық құбырларды енгізу азот қышқылының өндірісін ұлғайтуға мүмкіндік берді, бұл аммиак селитрасының шығарылуына әсер етті.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Химия саласында қолданылады.

      Экономика

      Шикізатты үнемдеу, электр энергиясының шығыны, соңғы өнімнің өнімділігін арттыру.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      Экологиялық менеджмент жүйесі

      5.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      5.5.1. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      Атмосфералық ауаға зиянды (ластаушы) заттардан шығарындыларды тазартуға бағытталған технологиялық тәсілдерді, әдістерді, шаралар мен іс-шараларды таңдау төменде қаралған ЕҚТ-ны қолданудың нақты салаларының құрамымен және ерекшеліктерімен айқындалады.

      Қарастырылатын сілтілік хлор өндірісінің химиялық технологиялық процестерін жүргізу кезінде атмосфераға ластаушы заттардың шығарындыларын азайту қамтамасыз етіледі:

      технологиялық өнімдердің ұйымдастырылмаған шығарындыларын болдырмайтын жабдықты, құбыржолдардың жалғастырушы фланецтерін сенімді герметизациялау арқылы;

      хлор, тұз қышқылы және натрий гидроксиді бөліністерін бейтараптандыру (сіңіру) және тазарту.

      Хлор алу және хлор негізіндегі жартылай өнімдер мен өнімдерді өндіру және олармен жұмыс істеу процесінде түзілетін құрамында хлор бар газ тәрізді бөліністер сіңіру және санитариялық бағаналарға жіберіледі, оларда хлор натрий гипохлоритін түзе отырып, каустикалық соданың сұйылтылған ерітіндісімен сіңіріледі.

      Хлор сіңіру қондырғысы

      Сипаттамасы

      Хлорды күйдіргіш натрий ерітіндісімен сіңіруге негізделген сіңіру әдісін қолдану арқылы ауаға хлор шығарындыларын азайту.

      Технологиялық сипаттама

      Хлорды авариялық сіңіру (газ шығарындыларын хлорсыздандыру). Құрамында хлор бар газ шығарындылары хлорды күйдіргіш натрий ерітіндісімен сіңіру арқылы хлордан тазартылады, бұл ретте натрий гипохлориті – NaClО түзіледі. Хлорды сіңіру хлорды авариялық сіңіру бағанасында жүзеге асырылады, оның төменгі бөлігіне құрамында хлор бар газ шығарындылары беріледі, ал куйдіргіш натрдің сұйылтылған ерітіндісі оның жоғарғы бөлігіне түседі және гипохлорит тоңазытқышындағы айналмалы сумен салқындатылып, айналым сорғысының көмегімен қайта өңделеді. Күйдіргіш натрдың сұйылтылған ерітіндісі резервтік ыдыстардың бірінде сақталады, ал басқа ыдыста айналымдағы ерітіндідегі гипохлорит мөлшері артады. Азот, оттегі және көміртегі диоксиді сияқты сіңірілмейтін газдары бар тазартылған газ шығарындылары атмосфераға шығарылады. Алынған гипохлорит ерітіндісін гипохлорит сорғысының көмегімен кондицияланбаған гипохлорит резервуарына айдауға болады және сол жерден ерітілген NaClО концентрациясын арттыру үшін гипохлорит сорғысымен натрий гипохлоритін өндіру жүйесіне жіберіледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Хлор мен басқа тотықтырғыштардың ауаға шығарылуын азайту

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жеткілікті мөлшерде және концентрацияда каустикалық сода, сондай-ақ сұйылтылған ерітіндіге арналған резервтік сорғылар болған кезде хлор концентрациясын ең төменгі мәндерге дейін төмендету

      Кросс-медиа әсерлері

      Абсорбциялық қондырғыны пайдалану кезіндегі энергия шығыны. Тұтынылатын негізгі көмекші материал-агрессивті тазартқыш сұйықтық (яғни каустикалық сода ерітіндісі).

      Қолдануға қатысты техникалық түсінік     

      Қолданылады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама, сондай-ақ еңбекті қорғау және қауіпсіздік техникасы саласындағы заңнамалық талаптар енгізудің қозғаушы күші болып табылады.

      5.5.2. Су тұтыну және сарқынды суларды басқару

      5.5.2.1. Таза шикізат пен қосалқы материалдарды пайдалану (тұз түрін таңдау)

      Сипаттамасы

      Құрамы пайда болатын сарқынды сулардың сапасына әсер етуі мүмкін пайдаланылатын шикізаттың сапасын бақылау.

      Технологиялық сипаттама

      Пайдаланылған шикізат және/немесе қосалқы материалдар кейіннен сарқынды суларда болуы мүмкін ластаушы заттардың көзі болуы мүмкін. Оған ластаушы заттар, атап айтқанда, сырттан алынған аралық өнімдер мен прекурсорлар кіруі мүмкін. Хлорлы зауыттарда қолданылатын тұздың әртүрлі түрлері қоршаған ортаға жалпы әсер ету тұрғысынан артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие. Тұздың барлық түрлері оларды өндіру, тазарту және тасымалдау үшін энергияны қажет етеді, бұл өндіріс әдістеріне, сондай-ақ тасымалдау құралдарына және тұз көзінен хлорлы-сілтілі зауытқа дейінгі қашықтыққа байланысты.

      Бастапқы материалдар сапасының қажетті деңгейіне жеткізушілердің сенімділігін және шикізаттың сапалық сипаттамаларын бақылау арқылы қол жеткізуге болады. Жойылған ластаушы заттарды азайту және дұрыс жою үшін техникалық құралдары бар мамандандырылған өндірушілер шикізатты тазартуды жүзеге асыруы мүмкін.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Қоршаған ортаға эмиссияларды қысқарту

      Кросс-медиа әсерлері

      Шикізатты тазарту үшін қажет энергия мен материалдардың шығындары (қажет болса).

      Шикізатты тазарту қажеттілігін анықтауда өндіруші немесе пайдаланушы үшін пайдалы ма, жоқ па, оңтайлы шешім табу керек.

      Қолдануға қатысты техникалық түсінік     

      Қолданылуы сатып алынатын шикізат аналогының құнымен, сондай-ақ шикізатты тазалау үшін қажетті тазалау жабдығының құнымен шектеледі.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қоршаған ортаға эмиссияларды қысқарту

      5.5.2.2. Қайта пайдалану және рециркуляция

      Сипаттамасы

      Шығарылатын сарқынды суларды оларды өндірістік циклде қайта пайдалану арқылы азайту.

      Технологиялық сипаттама

      Өндіріс технологиялық ағындардың бірнеше айналымын қолданумен, аралық өнімдерді тауарлық өнімдерге өңдеумен сипатталады. Технологиялық схемада айналымға жіберілетін мынадай ағындар бөлінеді:

      тұзды тазартуға арналған тұзды жууға арналған жабық цикл;

      жарықтандыру учаскесінен тазарту станциясына шламды сүзуден тұзды қайтару;

      католиттің негізгі бөлігін электролизге қайтару;

      өңдеуден кейін анолитті тұзды дайындау сатысына қайтару;

      хлорды кептіру кезінде қолданылатын күкірт қышқылының жабық циклі, оған қышқыл концентрациясын орнату кіреді;

      газ шығарындыларын хлордан тазарту сатысында натрий гидроксиді ерітіндісінің айналымы;

      каустикалық соданы концентрациясы және қабыршықтандыру сатысынан тұзды суды дайындау сатысына конденсатты қайтару;

      салқындатылған судың тұйық циклы.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Бастапқы су пайдалану көлемін қысқарту

      Тазартылған сарқынды сулардың көлемін қысқарту

      Материалдарды қайта пайдалану/қайта өңдеу

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сарқынды суларды тазарту белгілі бір тазарту әдістерін қолдана отырып, қайта өңдеу тиімділігін арттыруға көмектеседі

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық түсінік     

      Егер жанама өнімдер немесе тұздар сияқты компоненттер түпкілікті өнімнің сапасына теріс әсер етпесе, қолдануға болады.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Қолдану қажеттілігі мынадай факторларға байланысты:

      су тұтыну көлемінің төмендеуі;

      сарқынды суларды ағызуға арналған орындардың болмауы, мысалы, заңнамамен немесе жергілікті шарттармен шектелген;

      экономикалық аспектілер (мысалы, таза суды пайдалану ақысының төмендеуіне немесе өнімді қалпына келтіруге және өнімнің шығымдылығын арттыруға байланысты).

      5.5.2.3. Сарқынды сулардағы сульфаттар құрамының төмендеуі

      Сипаттамасы

      Бұл әдіс тұзды ерітіндіден барий сульфатын кристалданудан және қалпына келтіруден тұрады

      Технологиялық сипаттама

      Тұзды судағы сульфаттардың концентрациясы қолданылатын тұздың сапасына байланысты және анодтар мен мембраналардың зақымдалуын болдырмау үшін мұқият бақылау керек. Бұған барий сульфаты түрінде тұндыру арқылы қол жеткізіледі.

      Құрамында NaCl 300 – 315 г/л қаныққан тұздық тұзды ерітіндіден сульфатты шығару реакторына түседі, онда ол тұзды ерітіндіден алынған BaSO4 және CaCO3 қосылыстары түрінде сульфат пен кальций иондарын кетіру үшін BaCl2/Na2CO3 ерітінділерімен араласады. Технологиялық суда BaCl2 және Na2 CO3 ерітінділерін дайындау мерзімді режимде жүргізіледі. Су мен BaCl2 және Na2CO3 кристалдары барий хлоридінің сыйымдылығына және натрий карбонатының сыйымдылығына жүктеледі.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Сарқынды сулардағы сульфаттар концентрациясының төмендеуі

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Деректер жоқ

      Кросс-медиа әсерлері

      BaCl2/Na2 CO ерітінділер түріндегі шикізат шығыны

      Қолдануға қатысты техникалық түсінік     

      Қолданылады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Жабдықты қорғау үшін тұзды ерітіндіден сульфатты алу қажеттілігі. Тауарлық жанама өнімді алу.

      5.5.3. Қалдықтардың қалыптасуын төмендету техникасы

      5.5.3.1. Хлорды бейтараптандыру мен төгудің орнына кептіру кезінде пайдаланылған күкірт қышқылын пайдалану

      Сипаттама

      Бұл әдіс хлорды бейтараптандыру мен төгудің орнына кептіру кезінде пайдаланылған күкірт қышқылын қолданудан тұрады.

      Техникалық сипаттама

      Хлорды кептіру үшін концентрацияланған күкірт қышқылы қолданылады (92-98 мас.%). Пайдаланылған қышқыл технологиялық процесте және сарқынды суларда рН деңгейін бақылау үшін немесе егер объектіде тиісті сұраныс болса, артық гипохлоритті жою үшін пайдаланылуы мүмкін. Ол, сондай-ақ, осы сападағы қышқылды пайдалана алатын кез келген пайдаланушыға шоғырлануы немесе жанама өнім ретінде сатылуы мүмкін.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Бұл әдістердің қол жеткізілген экологиялық артықшылықтарына мыналар жатады:

      жаңа күкірт қышқылын ауыстыру арқылы шикізат пен энергияны тұтынуды азайту;

      егер қалдық қышқыл бейтараптандырылған және тасталған жағдайда сульфат шығарындылары мен каустикалық сарқынды азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жоқ

      Кросс-медиа әсерлері

      Кросс-медиа әсерлері жоқ

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Қолдану мүмкіндігі кептірілетін тұнба пайда болатын тазарту қондырғыларының өндірістік алаңынан бірнеше есе үлкен аумақтардың қажеттілігімен шектеледі. Құрғақ ыстық жыл мезгілінде кептірілген тұнба шымтезек сияқты жануы мүмкін.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық пайда (күкірт қышқылын сатудан кіріс алу, жаңа күкірт қышқылын ауыстыру арқылы үнемдеу)

      5.5.3.2. Пайдаланылған күкірт қышқылының қайта концентрациялау

      Сипаттамасы     

      Бұл технология пайдаланылған күкірт қышқылын жанама қыздыру немесе күкірт триоксидімен күшейту арқылы вакуум астындағы жабық циклді буландырғыштардағы жерде немесе одан тыс жерде қайта концентранциялаудан тұрады.

      Техникалық сипаттамасы      

      Жабық циклді буландырғыштарды қолданған кезде қайта концентрациялау әдетте екі кезеңде жүзеге асырылады. Бірінші буландырғыш әдетте шамамен 80 мбар қысымда жұмыс істейді және қышқылды 90 мас. % дейін концентрациялайды, ал екіншісі, әдетте, 15 – 20 мбар қысымда 96 мас.% қышқылдың соңғы концентрациясына жету үшін жұмыс істейді. 96,0 % H2 SO4 бар концентрацияны орнатқаннан кейін қышқыл концентрацияланған H2 SO4 сақтау сыйымдылығына қайтарылады, содан кейін хлор компрессорына жаңа қышқылды беру сорғысы және концентрацияланған күкірт қышқылының тоңазытқышына жаңа күкірт қышқылын беру сорғысы беріледі. Екі буландырғыштың буы тазарту бағанынан өтеді, содан кейін конденсаторда конденсацияланады. Скруббинг бағанасы сұйықтықтың концентрациясы >75 мас.% кезінде газ фазасындағы күкірт қышқылы құрамының күрт ұлғаюынан қажет. Конденсат буды шығару арқылы вакуум жасау үшін жұмыс сұйықтығы ретінде қолданылады, содан кейін қалпына келтіріледі. Пайдаланылған материалдар коррозия проблемаларын болдырмас үшін, әсіресе бастапқы қышқыл ластанған болса, коррозияға төзімділігі жоғары болуы керек.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Бұл әдістердің қол жеткізілген экологиялық артықшылықтары:

      күкірт қышқылының шығынын азайту;

      егер пайдаланылған қышқыл бейтараптандырылған және тасталған болса, сульфаттар шығарындылары мен каустик шығынын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері     

      Жоқ

      Кросс-медиа әсерлері

      Шикізат пен энергия қайта концентрациялау блогын орнатуға және пайдалануға жұмсалады. Бастапқы қышқылда ластаушы заттардың болуына байланысты атмосфераға шығарындылар пайда болуы мүмкін. Конденсаторларда/вакуумдық генераторларды сарқынды сулар пайда болады болады. Концентрацияланған қышқылда ластаушы заттардың жиналуын болдырмау үшін әдетте қышқылды аздап тазарту қажет.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Жабық циклді буландырғыштарда жергілікті жерде қайта концентрациялау жаңа және қолданыстағы кәсіпорындарда қолданылуы мүмкін. Қажетті орнату алаңы зауыттың қуатына байланысты.

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Күкірт қышқылын тұтынумен байланысты шығындарды азайту.

      5.5.4.      Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      Хлор мен каустикалық сода өндірісін мембраналық әдіспен пайдаланудың өнеркәсіптік тәжірибесі Қазақстан Республикасында жоқ. Хлор мен каустикалық соданы мембраналық әдіспен өндіруге арналған қондырғы Қазақстанда 2011 жылы алғаш рет құрылды.

      Қазақстанда орнатылған "TissenKruppUhdeChlorineEngineers" компаниясының мембраналық электролизерлері және хлор мен каустикалық сода алу технологиясы Еуропада, Қытайда, АҚШ-та, Аргентинада, Иранда, Түркияда табысты пайдаланылуда, ТМД аумағында осындай өндірістер Ресейде (Иркутск облысы), Украинада (Калуш қаласы), Өзбекстанда (Навои қаласы) бар.

      Қазіргі уақытта мембраналық электролиз технологиясын жетілдіру осы процесті өнеркәсіпке кеңінен енгізуге мүмкіндік беретін техникалық-экономикалық көрсеткіштерге қол жеткізуге мүмкіндік берді. Мембраналық электролиз әдісі электр тогының әсерінен иондарды ион алмасу мембраналары арқылы беру құбылысына негізделген. Мембраналық әдістің негізгі артықшылықтары - экологиялық қауіпсіздік, энергия ресурстарын үнемдеу, алынатын өнімдердің жоғары сапасы, өндірісті автоматтандырудың жоғары дәрежесі және шағын өндірістік алаңдар.

      Сынап әдісімен салыстырғанда мембраналық әдіс негізінен электролизердегі кернеуді азайту арқылы электр энергиясын үнемдеуді қамтамасыз етеді. Диафрагмалық әдіспен салыстырғанда булану үшін энергия шығыны айтарлықтай төмендейді, өйткені натрий хлориді іс жүзінде жоқ каустикалық натрийдің көп концентрацияланған ерітінділері булануға ұшырайды. Электролиздің мембраналық әдісіндегі жалпы энергия шығыны диафрагма мен сынап электролизінің дәстүрлі әдістеріне қарағанда шамамен 25-40% төмен.

      Нақты жағдайларға байланысты мембраналық өндірістер моно-және биполярлы электролизерлермен жабдықталуы мүмкін, сондықтан олар қолданыстағы өндірістік кешендерге оңай енеді. Мембраналық электролизерлер диафрагмалық немесе бірдей өнімділіктегі сынапқа қарағанда өндірістік үй-жайлардың ауданынан шамамен 50 % аз алады. Сондықтан қолданыстағы сынапты немесе диафрагмалық өндірісті мембраналық өндіріс әдісіне ауыстыру қуаттың шамамен 2 есе артуымен жүзеге асырылуы мүмкін.

      Электролиз мембраналық әдісімен сутегі, хлор және натрий гидроксиді өндірісінде қолданылатын энергия ресурстарының негізгі түрі электр энергиясы, оның ішінде тұрақты ток электр энергиясы, сонымен қатар католит (электр сілтісі) булану кезеңіндегі жылу энергиясы (бу) болып табылады. Электролиздің мембраналық әдісімен 1 т РМ маркалы күйдіргіш натр ерітіндісін (100 % NaOH) өндіруге арналған шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының негізгі түрлерін тұтыну көрсеткіштері 5.27-кестеде келтірілген [6].

      5.27-кесте. Электролиздің мембраналық әдісімен 1 т РМ маркалы ащы натр ерітіндісін (100 % NaOH) өндіруге арналған шикізатты, материалдар мен энергия ресурстарын тұтыну көрсеткіштері

Р/с №

Атауы

Өлшем бірліктері

1 тоннаның шығыны 100% NaOH

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

100% NaCl қайта есептелген тұз (галит) немесе натрий хлоридінің тұзды суы

кг

1485

1860

2

100% NaOH қайта есептелген каустикалық техникалық натр немесе электрщелок ээлектр щелок элетр электр сілтісізденген

кг

2,0

170

3

Кальцийленген немесе карбонизацияланған электр сілтісіздендірілген сода 100%

кг

15,0

89

4

100% HCL қайта есептегендегі техникалық тұз қышқылы

кг

14,2

54,3

5

Тұзды ерітуге арналған су

т

4,454

5,90

6

H2SO4 қайта есептелген концентрацияланған күкірт қышқылы немесе олеум 100%-ға есептегенде H2SO4

кг

-

29

7

Тұзсыздандырылған су

м3

0,8

1,5

8

Тұрақты токтың электр энергиясы

кВтсағ

2200

2500

9

Айнымалы токтың электр энергиясы

кВтсағ

13,3

15,0

10

Будағы жылу энергиясы

МДж

921

2250

11

Технологиялық құрғатылған ауа

м3

60

270

12

(9 ± 2) °C температурасы бар суық

МДж

15

25

13

Көміртегі диоксиді

кг

45

52

14

Минералсызданған су

м3

2,5

2,55

15

Ион алмасу мембранасы

м2

0,006

0,0085

      NaOH 100 %-ға қайта есептегенде 1 т қатты ащы натр (қабыршықталған немесе түйіршіктелген) өндіруге арналған шикізаттың, материалдар мен энергия ресурстарының негізгі түрлерін тұтыну көрсеткіштері 5.28-кестеде келтірілген [6].

      5.28-кесте. 100 % NaOH қайта есептегенде 1 т қатты ащы натр (қабыршықталған немесе түйіршіктелген) өндіруге шикізат, материалдар, энергия ресурстарын тұтыну көрсеткіштері

Р/с №

Атауы

Өлшем
бірліктер

1 тоннаның шығыны 100 % NaOH

Мин.

Макс.


1

2

3

4

5

1

100% №ОН қайта есептегенде тазартылған ащы натр немесе РР маркалы күйдіргіш натр
 

кг

1001,0

1041,8

2

Азотқышқылды натрий

кг

-

0,066

3

Техникалық калий селитрасы

кг

-

0,061

4

Техникалық сутегі

тм3

0,35278

0,38512

5

Техникалық газ тәрізді оттегі, 95%

тм3

0,14909

0,16132

6

Табиғи газ

тм3

0,1053

0,1242

7

Бу

Гкал

0,0084

0,30

8

Суық

Гкал

-

8,0

9

Химиялық тазартылған немесе тұзсыздандырылған (немесе өзен) су

м3

25,7 (90)

71 (91)

10

Айналымдағы су

м3

108,4

150,9

11

Электр энергиясы

мың квт/сағ

0,0408

0,0850

12

Сығылған ауа (құрғатылған)

нм3

0,0079

8,6

      Сутегі, хлор және натрий гидроксидін өндірудің мембраналық әдісі өнеркәсіптік масштабта жүзеге асырылған барлық электрохимиялық әдістердің ішіндегі ең тиімдісі болып табылады, алайда қазіргі уақытта бұл өндіріс әдісі ұйымдастыру мен пайдалануда ең қиын болып қала береді, сонымен қатар өндірісті құру мен пайдалануға күрделі шығындарды талап етеді.

      Хлор мен каустикалық соданы мембраналық әдіспен өндіру энергия ресурстарын тұтынудың негізгі көрсеткіштері бойынша Ресей Федерациясының анықтамалығынан алынған ұқсас өндіріске сәйкес келеді және әлемдегі ең жақсы аналогтарға сәйкес келеді. Осылайша, Қазақстанда хлор мен каустикалық сода өндірісін энергия тиімділігі көрсеткіштері бойынша ЕҚТ-ға жатқызу керек. Таңдалған технологияның артықшылықтары мен шығын коэффициенттері әлемдегі ең жақсы аналогтарға сәйкес келеді.

      5.5.5. Топырақ қыртысының ластануын болғызбау техникалары

      Сипаттамасы

      Топырақтың, жер үсті және жер асты суларының ластану қаупі бар заттар (әдетте сұйықтықтар) төгіліп қалмайтындай етіп пайдаланылатын және қызмет көрсетілетін өндірістік объектілер. Пайдаланылатын технологиялық жабдық (кешендер, қондырғылар) герметикалық, сенімді және ықтимал механикалық, термиялық немесе химиялық жүктемелерге жеткілікті түрде төзімді. Ақаулар тез анықталады. Ықтимал ақаулар кейіннен өңделеді немесе жою үшін қауіпсіз сақтауға жатады. Топырақ жамылғысына әсер етуі мүмкін ағып кетулер мен төгілулердің төмен пайызына сенімді жабдықты (қос қабырғалы жабдық) және ағып кетуді анықтайтын сенімді жүйелерді пайдалану арқылы қол жеткізіледі, олардың негізгі артықшылығы - бұрын төгілуі мүмкін заттың мөлшеріне байланысты ұстап тұру аймағының су өткізбейтіндігі мен тұрақтылығы, ол қоршаған ортаға әсер етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда     

      Жер топырағының, жер үсті және жер асты суларының ластануын болдырмау.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері     

      Жер топырағының, жер үсті және жер асты суларының ластануын болдырмау үшін мынадай пайдалану шаралары іске асырылуы мүмкін:

      судың немесе басқа заттардың кіруіне жабдықтың бүтіндігін, герметикалығын және төзімділігін тексеру мақсатында пайдаланылатын уақтылы техникалық қызмет көрсету;

      материалдарды тиеу және түсіру сарқындылардың ағып кетуінен қорғалған арнайы бөлінген орындарда ғана жүзеге асырылады. Кәдеге жаратуға жоспарланған материалдар мен заттар ағып кетуден қорғалған арнайы бөлінген орындарда жиналады және сақталады;

      ағып кетуді анықтаудың заманауи жүйелерін қолдану (сұйықтық деңгейі жоғарылаған кезде іске қосылатын ағып кету орын алуы мүмкін тазарту құрылыстарының тұндырғыштарына немесе басқа камераларына орнатылатын белгі);

      резервуарлар мен құбырларды сынау және тексеру бағдарламасын әзірлеу және орындау;

      тексеру бойынша есептілікті жүргізе отырып, материалдарды (судан басқа) тасымалдау үшін пайдаланылатын құбырлардың барлық фланецті қосылыстары мен клапандарында ағудың болуын тексеру;

      герметикалық жабдық пайдаланылған жағдайларды қоспағанда, судан басқа материалдарды тасымалдау үшін пайдаланылатын фланецтер мен клапандардан кез келген ағып кетуді жинауға арналған жүйе бар;

      су бетінде ластаушы заттардың таралуын оқшаулау үшін қолданылатын сіңіргіш материалдар мен қорғаныс жабдықтарының жеткілікті қоры;

      қаптамаларды уақтылы тексеру.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ

      Қолдануға қатысты техникалық пайым     

      Қолданылады

      Экономика     

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Топырақ жамылғысының, жер үсті және жер асты суларының ластануын болдырмау.

      5.5.6. Технологиялық процесті оңтайландыруға бағытталған ЕҚТ

      5.5.6.1. Табиғи тұзды суды тиімді пайдалануға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Натрий хлоридінің сарқылуы үшін газдың көтеру күшіне байланысты мембраналық жасуша ішіндегі тұзды айналым жүйесі.

      Техникалық сипаттамасы

      Сыртқы құбырдағы тұзды тарату жүйесінде ультра таза тұздық анод камерасына түседі және ішкі қоректік түтік арқылы камераның бүкіл еніне таратылады. Шығару табақшасының арқасында газды көтеру күші күшті ішкі тұзды айналымын жасау үшін және оның тығыздығы мен температурасы біркелкі болған кезде бүкіл камерада оңтайлы таралуын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Таусылған тұздық пен хлор камерадан шығару құбыры арқылы шығарылады. Катод камерасында сонымен қатар қоректік түтік бар, бұл жағдайда каустикті тарату үшін және өнімді шығару үшін шығатын түтік - сутегі мен каустик (32 %). Катод камерасында түсіру тақтасы жоқ, өйткені катод камерасының кірісі мен шығысындағы каустикалық концентрацияның айырмашылығы аз (2 %), ал сутегі мен каустикті тұздық пен хлорға қарағанда оңай бөлуге болады. Анодтық және катодтық камералардың жоғарғы бөлігінде сәл трапеция тәрізді анодтық және катодтық каналдар орналасқан, бұл мембраналық жасушаларда натрий хлоридінің жоғары сарқылуын қамтамасыз етеді.

      Берілген тұзды суды хлордың сапасын жақсарту үшін қышқылдандыруы мүмкін. Асқын тотығу салдарынан мембрананың бұзылу қаупі ұяшықтың ішкі кеңістігін ресімдеумен жоққа шығарылады-түсіру пластинасы мұқият араластыруды қамтамасыз етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Хлор мен сутектің бөлінуін жеделдету, оларды кәдеге жаратуды бақылау, мұқият араластыруды қамтамасыз ету.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Мембраналық ұяшықтардан натрий хлоридінің күштірек азайтуы төменірек қайта айналдыру дәрежесін ұйғарады, мысалы, бірдей қуатты сынап қондырғыларына қарағанда, жабдықтар мен шикізат айтарлықтай аз. 1 тоннаға шикізат шығыны 100% NaOH сынап әдісімен салыстырғанда 8,125% төмендейді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Жоқ.

      Экономика

      Түсіру пластинасын пайдалану кезінде газдың көтеру күші есебінен тұзды суды (рапаны) электролизге энергия шығынын төмендету.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Ұяшықтағы мембраналар санының азаюы

      5.5.6.2. Тұз шөгінділерін қалпына келтіруге және мембраналарды қорғауға бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      Сипаттамасы

      Жағадағы рапа бастапқыда түптік балшықтан жуылады және қажетті өндіріс параметрлеріне дейін ұсақталады. Содан кейін жуылған қара тұз екі сатылы тазартудан кейін жаңа тұз кен орындарын қалыптастыру үшін көлге қайтарылады.

      Техникалық сипаттамасы

      Мембраналық ұяшықтарға жоғары сапалы тұзды суды беруді қамтамасыз етеді. Алынған хлор азайған тұздықпен бірге ұяшықтан шығарылады.

      Тұзды тазарту мембраналық электролизді орнатудың маңызды кезеңі болып табылады. Тұзды тиімді тазарту электролиз ұяшықтарындағы мембраналарды қорғауды қамтамасыз етеді, бұл инвестициялар мен өндіріс шығындарын азайтады. Оның әдісімен UhdeBrineTechTMUhde тұзды суды тазарту кезеңін үнемі жетілдіріп отырады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Көлдің табиғи сапасы мен ресурстарын сақтау үшін қара тұзды қайтару арқылы Тайқоңыр көлінің тұзды кен орындарын қалпына келтіру.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Рапаны тазарту және ұсақтау желісінің өнімділігі сағатына 70 тоннаны немесе маусымдық кезеңі үшін 54 мың тоннаны құрайды. Табиғи тұзды суды қоспалардан тазарту сатысында қатты қалдықтардың толық болмауы. Тұзды тазарту процесінің сапасын жақсартудың арқасында мембраналардың қызмет ету мерзімі 4 жылға дейін артады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Басқа табиғи тұздықтарды тазарту үшін қолданылады

      Экономика

      Байыту және тазалау қалдықтарын кәдеге жарату және қайта өңдеуге, сондай-ақ мембраналарды пайдалануға арналған қаражатты үнемдеу.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық жүктемені азайту және қаражатты үнемдеу.

      5.5.6.3. Мембраналық электролизді қондырғылардың құрамында католитті қайта айналдыруға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Натрий гидроксидінің шоғырламасын сұйылту үшін католит ретінде қайта қайтарылатын деминерализацияланған суды қолдана отырып, мембраналық электролиз қондырғыларының құрамындағы католит айналымы жүйесі.

      Техникалық сипаттамасы

      Деминерализацияланған су көмегімен 32 % NaOH өнімінің ішінара ағымы 30% шоғырламасына дейін сұйылтылып, католит ретінде мембраналық ұяшыққа қайтарылады. Егер қажет болса, қалған каустикалық өнімнің шоғырламасы жоғарылауы мүмкін.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Католитті барынша пайдалану қамтамасыз етіледі, осылайша тұзды суды оңтайлы пайдалануға қол жеткізіледі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Каустикалық сода алу үшін бастапқы шикізат ретінде пайдаланылған тұзды суды толық қайтару.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Электролиз мембраналық әдісімен каустикалық сода өндіру үшін қолданылады.

      Экономика

      Тұзды суды дайындауға шығындарын азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық жүктемені азайту және қаражатты үнемдеу.

      5.5.6.4. Пайдалану кезінде электролиз ұяшықтарының герметикалығы мен беріктігін қамтамасыз етуге бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Анод пен катод камерасын жасау үшін коррозияға қарсы металдарды қолдану және мембраналық қондырғының үздіксіз жұмыс істеуі мен герметикалығын қамтамасыз ету үшін жақтауды тығыздау.

      Техникалық сипаттамасы

      Анодты камерасы бар жалғыз ұяшық элементі толығымен титаннан, ал катод никельден жасалған. Тығыздау жүйесіне жетілдендірілген ПТФЭ (Ф-4/TFM) тығыздалған жақтау және "Гортекс" тығыздағыш баулар кіреді. Электрлік оқшауланған болттар мен серіппелі тығыздағыштары бар болат сыртқы фланецтер бүкіл қызмет мерзімі барысында бітеулілікті қамтамасыз етеді.

      Хлор мен каустик өндірісі бойынша қондырғысының пайдалану шығындарына материалдардың сенімділігіне және ұяшықтар құрастырылымдары беріктігіне айтарлықтай байланысты, оның үздіксіз жұмыс істеу мерзіміне үлкен әсер етеді. Бұл әсіресе сезімтал мембрана орталық рөл атқаратын мембраналық электролиз жағдайында өте маңызды.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жабдықтың коррозиясы кезінде апаттық шығарындылар қаупін азайту және агрегаттардың қызмет ету мерзімін арттыру.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жабдықтың пайдалану сенімділігін арттыру. Электролиттік ұяшықтың герметикалығын 100% қамтамасыз ете отырып, жабдықтың тотығуы кезінде апаттық шығарындылар қаупін төмендету және металл құрастырылымы агрегаттарының қызмет ету мерзімін 20 жылға дейін арттыру.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Мембраналық электролизерлерде қолданылады.

      Экономика

      Авариялық жағдайларға арналған шығындарды, сондай-ақ үздіксіз өндірісті тоқтату кезіндегі шығындарды азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Жабдыққа экономикалық шығындарды азайту.

      5.5.6.5. Газ алмасуды болдырмау арқылы қауіпсіздік деңгейін арттыруға ықпал ететін ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Анодты және катодты кеңістікті максималды толтыру арқасында мембраналардың сенімді жұмысын қамтамасыз ету техникасы.

      Техникалық сипаттамасы

      Резервтік режимде де екі камера да сұйықтықпен толтырылғандықтың арқасында мембрананың сұйықтыққа толық сіңуіне кепілдік беріледі, бұл электролиз ұяшықтың жоғарғы жағындағы мембрана арқылы газдардың (сутегі мен хлордың) алмасуына жол бермейді. Анод кеңістігіндегі тұздық пен хлор, катод кеңістігіндегі каустик пен сутегі камералардың жоғарғы жағына тасымалданады, яғни сұйықтық мембрананы толығымен ылғалдандырады, оның сенімді жұмысын қамтамасыз етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Жабдықтың істен шығуы және агрегаттардың қызмет ету мерзімін арттыру кезіндегі апаттық шығарындылар қаупін төмендету.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жабдықтың істен шығуы және агрегаттардың қызмет ету мерзімін арттыру кезіндегі апаттық шығарындылар қаупін төмендету. Анодты және катодты жабындар үшін – 8 жылға дейін, мембраналар үшін – 4 жылға дейін, металл конструкциялары үшін – 20 жылға дейін.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Ион алмасу мембраналарын қолдану арқылы электролизде қолданылады

      Экономика

      Авариялық жағдайларға арналған шығындарды, сондай-ақ үздіксіз өндірісті тоқтату кезіндегі шығындарды азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Жабдыққа экономикалық шығындарды азайту.

      5.5.6.6 Ұяшық ішіндегі қысымның ауытқуын азайту және мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін қоспаны сұйық газбен бөлу

      Сипаттамасы

      Газ бен сұйықтықтың көбік қоспасы қысымның төмендеуіне байланысты ұяшық ішінде бөлінеді. Бұл қоспа толығымен сұйықтық пен газдың екі түрлі кезеңіне бөлінеді, бұл олардың толық бөлінуіне мүмкіндік береді және ұяшық ішіндегі қысым айырмашылығының ауытқуын азайтады. Ұяшық ішіндегі қысымның айырмашылығының ауытқуын азайту мембрананың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі.

      Техникалық сипаттамасы

      Арналарда көбіктенетін газ сұйықтығы қоспасы толығымен екі кезеңге бөлінеді, яғни екі біртекті кезеңнен тұратын ағын ұяшықтан шығарылады. Газ бен сұйықтықтың толық бөлінуі есебінен ұяшық ішіндегі қысымның ауытқуы ең төменгіге дейін азаяды және мембрананың қызмет ету мерзімі ұзарады. Герметикалық ұяшықтар 300 мбар-дан 4,7 барға дейін артық қысым кезінде жұмыс істейді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Газдардың толық бөлінуімен мембраналық электролиздің жоғары қауіпсіздік деңгейін қамтамасыз ету.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Мембрананың қызмет ету мерзімі ұзартылады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Ион алмасу мембраналарын қолдану арқылы электролизде қолданылады

      Экономика

      Энергия мен пайдалану шығындарын азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Жабдықтың экономикалық шығындарын азайту және мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту.

      5.5.6.7. Биполярлы мембраналық электролизердің модульдік жүйесі

      Сипаттамасы

      Биполярлы мембраналық электролизер – бірнеше артықшылықтары бар модульдік жүйе, мысалы, шағын инвестициялық шығындар, қуатты аз тұтыну және ұзақ қызмет ету мерзімі. Жалғыз элементтер жақтауларда ілулі және қысқыш құрылғы арқылы бір-біріне басылады, осылайша "биполярлық элементтердің батареясын" құрайды. Бұл батареяға серіппелі қысқыш болттар элементтер арасында оңтайлы электр байланысын жасау үшін аз қысым жасайды. Кәдімгі электролизерлерден айырмашылығы, Uhde электролизеріне электролизерді тығыздау үшін қысқыш құрылғылар немесе тұтастырғыш қажет емес. Әрбір элемент бөлек тығыздалады, бұл оның жұмысының сенімділігін арттырады.

      Техникалық сипаттамасы

      Барлық жеке элементтер ПТФЭ икемді құбыршектің көмегімен электролизер астында орналасқан кіріс және шығыс коллекторларына қосылған. Кіші көлденең қимасы бар кіріс құбыршектері камераларға электролиттің біркелкі берілуін қамтамасыз етеді, ал үлкен көлденең қимасы бар шығыс құбыршектері ұяшықтан анолиті бар хлор газын, сондай-ақ католиті бар сутегі газын шығарады. Бұл ақаусыз байланыс жүйесі мөлдір құбыршектер арқылы өнімнің түсі мен ағымының үздіксіздігін бақылау арқылы әрбір жеке ұяшықтың жұмысын бақылауға мүмкіндік береді. 210-ға дейін бірлік элементтер осындай батареяны, бірнеше ретті қосылған батареяларды-мембраналық электролизерді құра алады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Газдардың апаттық шығарылу қаупін азайта отырып, мембраналық электролиз қауіпсіздігінің жоғары деңгейін қамтамасыз ету.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жаңа толық өлшемді серпімді элементті тексерілген бір элементті құрастырылымға енгізудің арқасында өткеннің оң жетістіктері жаңа әзірлемелердің артықшылықтары арқылы кеңейтілген болатын. Бір элементті тұжырымдамамен нөлдік саңылаумен құрастырудың үйлесімі энергияны тұтынуды азайту сияқты үш артықшылықты ұсынатын ерекше технологияны жасайды,

      Энергияны айтарлықтай үнемдеу – мембрананың бүкіл белсенді аймағында нөлдік саңылау құрылымымен бірге қолданылатын мембрананың ауданын ұлғайту энергия шығынын айтарлықтай азайтады. Бұл оң әсер мембранаға токтың біркелкі таралуымен және газ көпіршіктері шығарындыларының жақсаруымен күшейтіледі, бұл бір ұяшықтағы газдың іркілуін азайтады.

      Бүкіл қызмет мерзімі ішінде 100 % герметикалығын – бірегей тығыздағышы және жүйелік құбыршек жүйесі бар бір элементті құрастырылым 4,7 бар изб қысымына дейін толық саңылаусыз электролиттік ұяшықты қамтамасыз етеді. Фланецті жүйенің сомын мен бұрандалар қолданылатын бұралу кезеңінің көмегімен саңылаусыздық бүкіл қызмет мерзімі ішінде кепілдік берілуі мүмкін.

      Олардың берік құрылымы мен жоғары саңылаусыздығы арқасында ұяшықтар 300 мбар дейін артық қысыммен жұмыс істей алады. Cl2 және H2 үшін үрлегіштерді орнатудың қажеті жоқ, өйткені ауа Cl2 және H2 құбырларына сорылмайды.

      Хлор газ тәріздес немесе сұйық түрінде пайдаланылатын кез келген қондырғы қоршаған ортаны қорғау жөніндегі қатаң заңнамалық нормаларға сәйкес жұмыс істеуі тиіс. Бұл үшін шығатын газдарды хлорсыздандыру маңызды рөл атқарады, ал жетілдірілген қондырғы атмосфераға хлор шығарындыларын толығымен алып тастайтындай етіп жасалған.

      Мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту – байланыс қысымының оңтайлы диапазонында мембраналарды пайдалану кезінде бүкіл белсенді бетте саңылаудың болмауына кепілдік беріледі және мембраналардың қызмет ету мерзімін ұзартуға болады. Бір пакет шегіндегі элементтер арасындағы байланыс қысымының қолданылатын күші минималды үйкеліспен біртіндеп беріледі, өйткені фланец жүйесінің жоғарғы жағындағы жаңа біліктер серпімді элементтер серіппесінің күшін анықтайтын фактор болып табылады.

      Осылайша, жаңа құрастырылым бір ұяшықтың герметикалығына жауап беретін күшке қарамастан, мембраналардағы байланыс қысымын тікелей реттеуге мүмкіндік береді.

      Бұл ЕҚТ 6 кА/м2 ток тығыздығы кезінде энергия тұтынуды 2035 вКт·сағ/Т дейін төмендетуі мүмкін.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Ион алмасу мембраналарын қолдану арқылы электролизде қолданылады

      Экономика

      Энергия мен пайдалану шығындарын азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Жабдықтың экономикалық шығындарын азайту және мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту.

      5.5.6.8. Тұзды суды сульфаттан тазартуға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы

      Тұзды судағы сульфаттың тұрақты деңгейін ұстап тұру үшін дәстүрлі тәсіл сульфатты химиялық тазарту және тұндыру немесе белгілі бір мөлшерде тұздықпен бірге сульфатты шығару болып табылады. Алайда, экономикалық және экологиялық тұрғыдан алғанда, құрамында сульфаты бар қалдықты көмуде де, тұзды шығаруда да қанағаттанарлық шешім болып табылады.

      Техникалық сипаттамасы

      UhdeSulfTechTM технологиясын қолданған кезде тұздық шығарылмайды немесе химиялық тазартылмайды, бірақ сульфат физикалық түрде жойылады. Содан кейін ол химиялық өңдеу кезінде гипске айналады, оны құрылыс индустриясында тауарлық өнім ретінде сатуға болады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Гипс қалдықтары құрылыс индустриясында қолданыла алады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Оны гипске айналдыру арқылы құрамында сульфат бар қалдықты көмуді және тұзды шығаруды ауыстыруға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Құрылыс индустриясында гипсті пайдалану қатты күйде көмілген жөн.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Сульфат бар қалдықтар пайда болатын жердегі өндірістерде қолдану.

      Экономика

      Құрамында сульфаты бар қоспалар соңғы өнімнің технологиялық көрсеткіштерін төмендетеді. Құрылыс индустриясында гипсті іске асыру экономикалық тұрғыдан тиімді.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Гипсті сату есебінен қосымша пайда.

      5.5.6.9. Салқындатылған және суытылған судың тұйық циклы

      Сипаттамасы

      Суытылған су суытылған су қондырғысының тоңазытқышында пайда болады. Хладагенттің булануы есебінен салқындатылады. Кері қайтымды су градирнялардың жоғарғы бөлігінде салқын ауамен салқындатылады. Олардың рН, гидрокарбонат тұздары мен кальций қосылыстары, биологиялық заттар, сондай-ақ судың тұрақты өткізгіштігі сияқты сапалық сипаттамаларын бақылау қажет.

      Техникалық сипаттамасы

      Хладагент булары тоңазытқыш компрессорымен сорылады, компрессордан кейін хладагент булары айналымдағы салқындатқыш суды пайдалана отырып конденсаторда сұйылтылады, одан әрі конденсацияланған хладагент орналасқан су қондырғысының тоңазытқышына қайта жіберіледі. Тоңазытқыштан суытылған су суытылған су ыдысына түседі, сол жерден суытылған су сорғысы өндірістегі суытылған су тұтынушыларына беріледі. Суытылған су жүйесін толтыру үшін сыйымдылыққа тарату коллекторынан минералсыздандырылған су беріледі.

      Айналмалы салқындатқыш су алу қондырғысы екі желдеткіш градирнядан тұрады. Градирня тәуелсіз секциялар сериясынан тұрады, градирняның құрылыс құрылымдары темірбетоннан жасалған.

      Өндірістен келетін кері айналымдағы су тарату жүйесі арқылы барлық салқындату бетіне біркелкі бөлінеді. Салқындататын ауа градирнялардың жоғарғы бөлігінде орнатылған желдеткішпен сорылады. Салқындатылған су градирня ыдысында жиналады. Одан салқындатылған су тұтынушыларға тікелей айналмалы салқындатқыш су сорғыларымен беріледі.

      Мыналарды қамтитын айналмалы салқындатылған суды химиялық өңдеу қарастырылған:

      коррозияға қарсы агенттер мен шөгінділердің түзілу ингибиторлары әсерінің ең жоғары тиімділігі саласында рН мәні мен өткізгіштігін ұстау;

      құрамында көміртегі жоқ гидрокарбонаттар мен кальций қосылыстарын сіңіретін химикаттарды қосу арқылы шөгінділердің пайда болуын болдырмау;

      бітелуді немесе ластануды тудыруы мүмкін биологиялық заттардың түзілу процесін болдырмайтын арнайы химикатты енгізу.

      Судың меншікті өткізгіштігін тұрақты ұстап тұру мақсатында айналымдағы су жүйесін автоматты үрлеу көзделген.

      Жоғарыда аталған әдістердің амалдарын қолдану сарқынды сулардың көлемін алынған хлордың 0,5-1 м 3/тоннаға дейін азайтуға мүмкіндік береді.

      Салқындатқыш және жабық судың тұйық кезеңі өндірілген хлор тоннасына су ресурстарын 50-ден 100 кг-ға дейін (салқындату қарқындылығына байланысты) үнемдеуге мүмкіндік береді. Сутектік көрсеткішті (рН) түзету ағындардағы бос (белсенді) хлордың құрамын барынша азайтады. Өнеркәсіптік сарқынды сулардағы зиянды заттардың шоғырламасы төмендейді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Салқындатылған және суытылған судың тұйық кезеңі су ресурстарын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Өнеркәсіптік сарқынды сулардағы зиянды заттардың шоғырламасы төмендейді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Суды салқындату үшін барлық салаларда қолданылады.

      Экономика

      Су тұтыну шығындарын азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық шығындарды азайту.

      5.5.6.10. Өңдеуден кейін анолитті тұзды суды дайындау сатысына қайтару

      Сипаттамасы

      Натрий хлориді бар анолит электролизден кейін хлорсыздандыру секциясына түседі, содан кейін қайта пайдалану үшін тұзды суды дайындау сатысына қайтарылады.

      Техникалық сипаттамасы

      Таза тұздық анод кеңістігіне енеді, онда анодта хлор пайда болады. Анод пен катод кеңістігі мембранамен бөлінеді, бұл катод кеңістігіне тек Na+ иондары мен судың белгілі бір мөлшерін диффузиялауға мүмкіндік береді. Ұяшықтан кететін тұзды судың (анолит) құрамында орташа есеппен 220 г/л NaCl бар. Хлор мен анолиттің екі фазалы қоспасы толып кететін құбыр арқылы анолит коллекторына түседі, онда хлор газының негізгі бөлігі анолиттен бөлінеді. Анолит анолит ыдысына түседі, содан кейін ол хлорсыздандыру секциясына жіберіледі. Содан кейін қайтадан пайдалану үшін тұздық дайындау сатысына қайтарылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Электролизерде жұтаңдатқаннан кейін анолит тұзды дайындау сатысына оралады және сарқынды суларға шығарындылардың алдын алады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ұяшықтан кететін тұзды судың (анолит) құрамында орташа есеппен 220 г/л NaCl бар, бұл бастапқы табиғи шикізатты байытуды қамтамасыз етеді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Электролитті қалпына келтірумен электрохимиялық өндірістерде қолданылады.

      Экономика

      Өнеркәсіптік сарқынды суларды тазарту шығындарын азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      5.5.6.11. Қышқыл шоғырламасын орнатуды қамтитын хлорды кептіру кезінде қолданылатын күкірт қышқылының тұйық кезеңі

      Сипаттамасы

      Күкірт қышқылы хлорды құрғату және тұз қышқылының концентрациясы үшін бірнеше рет қолданылады. Бұдан әрі қайта пайдалану үшін процестің басына оралады.

      Техникалық сипаттамасы

      Қышқыл H2SO4 сұйылтылған айналым сорғысының көмегімен саптама бөлімі арқылы айналады. Кептіру процесінде бөлінетін қышқылды сұйылту жылуы қышқыл температурасын 15 °C-қа тең ұстап тұратын H2SO4 сұйылтылған тоңазытқышта шығарылады. Судың сіңірілуі және жаңа қышқылдың қосылуы есебінен түзілетін артық қышқыл кептіру бағанының төменгі бөлігінен H2SO4 сұйылтылған ыдысқа құйылады. Содан кейін сұйылтылған қышқыл H2SO4 хлорсыздандыру бағанына беріледі, онда ерітілген хлор ауамен үрленеді. Құрамында хлор бар ауа газ шығарындыларын тазарту жүйесіне кіреді.

      Хлорсыздандырылған сұйылтылған қышқыл мезгіл-мезгіл H2SO4 сұйылтылған сорғымен H2SO4 сұйылтылған қойма ыдысына шығарылады, ол жерден H2SO4 концентрациясы қондырғысына мөлшерлеу сорғымен беріледі. 96,0 % H2SO4 бар концентрацияны орнатқаннан кейін қышқыл концентрацияланған H2SO4 сақтау ыдысына қайтарылады, содан кейін хлор компрессорына жаңа қышқылды беру сорғысы және концентрацияланған күкірт қышқылының тоңазытқышына жаңа күкірт қышқылын беру сорғысы беріледі.

      Егер күкірт қышқылын концентрациялау қондырғысы жұмыс істемесе, күкірт қышқылын құю құрылғысының көмегімен т/ж цистерналарына толтыруға сұйылтылған күкірт қышқылын беру мүмкіндігі көзделеді.

      Күкірт қышқылын концентрациялау күкірт қышқылының шығынын бір тонна хлорға 0,1 тоннаға дейін азайтуға мүмкіндік береді. Хлорды кептіру кезінде қолданылатын күкірт қышқылының тұйық циклі күкірт қышқылының сарқынды суға түсуін болдырмайды.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Күкірт қышқылын қайта пайдалану қышқылдың сарқынды суларға ағып кетуіне жол бермейді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Күкірт қышқылын бірнеше рет қолдану жаңа күкірт қышқылын қолдану қажеттілігін азайтады

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Күкірт қышқылы құрғатқыш ретінде қолданылатын өндірістерде қолданылады.

      Экономика

      Шикізат ресурстарына қаржылық шығындарды азайту

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экономикалық және экологиялық пайда.

      5.5.7.      Атмосфералық ауаға шығарылған шығарындылар мониторингін жүргізу

      Қазақстан Республикасындағы хлор және каустикалық сода өндіретін кәсіпорындардағы бақыланатын параметрлер мен заттардың тізбелері 5.29-кестеде келтірілген.

      5.29-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар

Р/с №

Атауы

Параметр, ластаушы заттардың атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Хлор және каустикалық сода өндірісі

Хлор (Cl)

Үздіксіз

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      5.5.8. Су объектілеріне төгілген төгінділердің мониторингін жүргізу

      ҚР-дағы хлор және каустикалық сода өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.30-кестеде келтірілген.

      5.30-кесте. ҚР-дағы хлор және каустикалық сода өндіретін кәсіпорындарда су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с
№

Көрсеткіштер

Параметр, ЛЗ атауы

Бақылау мерзімділігі


2

3

4

1

Хлор және каустикалық сода өндірісі

Тұзды аммоний

Тоқсан сайын

Нитраттар

Нитриттер

Сульфаттар

Хлоридтер

Сынап

Фтор

Хром

Мырыш

ОБТ5

Мыс

Мұнай өнімдері

Марганец

Құрғақ қалдық

Кальций

Магний

Гидрокарбонаттар

Натрий + Калий

Фосфаттар (РО 4 бойынша)

Беттік-белсенді анионды және иондық емес заттар (СББЗ)

Жалпы темір

Қалқымалы заттар

      5.5.9. Жер қыртысының жай-күйіне мониторинг жүргізу

      Қазақстан Республикасы хлор және каустикалық сода өндіру кәсіпорындарында топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.31-кестеде келтірілген.

      5.31-кесте. Қазақстан Республикасы хлор және каустикалық сода өндіретін кәсіпорындарда топырақ жамылғысының жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбесі

Р/с
№

Көрсеткіштер

Параметр, ЛЗ атауы

1

2

3

1

Хлор және каустикалық сода өндірісі

Сынап

Амонийлі азот

Нитраттар

Мұнай өнімдері

Хлоридтер

Мыс

Қорғасын

Никель

Магний

Темір

Ванадий

Кобальт

Хром

      5.6. Хром қосылыстары өндірісі

      5.6.1.      Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларды болдырмауға арналған техникалар

      Суландыру бактарынан тазартылған ерітінділерді пайдалану есебінен бөлінетін газдарды тазарту

      Сипаты

      Құрамында күйежентек шаңы бар пигментті хром оксиді-1 және пигментті хром оксиді-2 өндірісінде ЕҚТ суару резервуарларынан тазартылған ерітінділерді қолдану арқылы шығатын газдарды тазартудың "дымқыл" жүйесін қамтиды.

      Техникалық сипаттамасы

      Хром қосылыстары өндірісіндегі шығатын газдар скурбберге, Вентури құбырына жіберіледі. Ұсталған ластаушы заттар технологиялық процеске қайтарылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      SiO2 шаң мен газ шығарындыларын азайту арқылы экологиялық жүктемені пигментті хром оксидінің 1 тоннасына <20%-дан 1,4 кг-ға дейін, 2пигментті хром оксиді 2-нің 1 тоннасына 3,5 кг-ға дейін азайту

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ластаушы заттар шығарындыларының эмиссияларын азайту.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Шаң-газ қалдықтары пайда болатын өндірістерде қолданылады

      Экономика

      Экологиялық айыппұлдарға және құрамында күкірт бар газдарды кәдеге жаратуға төлемдерді төмендету

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық жүктемені азайту

      5.6.2.      Энергия тұтынуды төмендету (энергетикалық тиімділік)

      Хром қосылыстарын өндіру кезінде энергия ресурстарын тұтынудың нақты меншікті көрсеткіштері нормативтік регламенттік мәндерге сәйкес келеді. Алайда технологиялық схеманың бірқатар кіші процестері бойынша жеке ЕҚТ ретінде 5.32-кестеде ұсынылған іс-шараларды жүргізу ұсынылады.

      5.32-кесте. Хром қосылыстарын өндіру кезінде энергия тиімділігін арттыруға, ресурс тұтынуды оңтайландыруға және қысқартуға бағытталған ЕҚТ

Р/с
№

ЕҚТ атауы

Негіздеме

1

2

3

1

Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

2

Жиілік реттегіштерін енгізу (ұсатқыштар, араластырғыштар, желдеткіштер, барабандар, конвейерлер)

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

3

Жылу алмасу аппараттарын қайта құру

Тиімділікті арттыру

4

Барабандарды бірқалыпты іске қосуға арналған жабдық

Өз мұқтаждарына электр энергиясының шығынын азайту

5

Кептіру процесін, отынды жағудың толықтығын және азот оксидтерінің түзілуін барынша азайтуды тұрақты температуралық бақылауды қамтамасыз ететін БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғы құрылғыларын пайдалану

Отын тұтынуды төмендету, зиянды заттар шығарындыларын азайту

6

Қазіргі заманғы араластыру құрылғыларын орнату

Араластырғыштың конструкциясын оңтайландыру арқылы электр энергиясын тұтынуды азайту

7

Қыздыру пештерінің жылуын кәдеге жарату

Өз жылуын өндіру, өз электр энергиясын өндіруі мүмкін

      Сипаттама

      Когенерациялық қондырғы базасында электр энергиясының, жылудың өз мұқтаждарына жұмсалуын төмендетуге, электр энергиясын өз өндірісін жүзеге асыруға, өндірістің энергия тиімділігін арттыруға, атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын азайтуға мүмкіндік беретін жүйелер, жабдықтар.

      Техникалық сипаттамасы

      Өндірістің энергия тиімділігін арттыру арқылы экологиялық проблемаларды шешу мүмкіндігі.

      1. Сорғылардың электр қозғалтқыштары жетектерінің жиілік реттегіштерін орнату. Сорғының жұмысын реттеу кезінде айналу жиілігін өзгерту сорғының жұмыс нүктесін дроссельдеу жағдайындағыдай сорғының емес, құбырдың сипаттамасының қисығы бойымен жылжытуды қамтамасыз етеді. Бұл ретте артық қысым болмайды және ең аз қуат тұтынылады. Сорғы қондырғысындағы сорғылардың жылдамдығын реттеу жүктемелерді сорғылар арасында оңтайлы бөлуге, олардың тиімділігін теңестіруге және энергия шығындарын минималды мәндерге дейін төмендетіп, жұмыс нүктелерін оңтайлы тиімділік аймағында ұстауға мүмкіндік береді.

      2. Технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілік реттегіштерін енгізу. Жұмыстың әртүрлі кезеңдеріндегі көптеген өндірістік механизмдердің технологиялық режимдері механикалық немесе электр жетегінің жылдамдығын электрлік реттеу арқылы қамтамасыз етілетін жұмыс органының әртүрлі жылдамдықтағы қозғалысын талап етеді. Бұл ретте жылдамдықты реттеудің диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегін қолдану саласына байланысты ең кең ауқымда өзгеруі мүмкін. Реттелетін жиілікті электр жетегін пайдалану технологиялық процестерде реттеудің балама әдістері кезінде орын алатын негізсіз шығындарды жою арқылы электр энергиясын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      3. Отынды толық жағудың тұрақты температуралық бақылауын қамтамасыз ететін БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын пайдалану. Уытты шығарындылардың төмен деңгейі бар отынды тиімді жағу ауаның артық болуын бақылау мен реттеуді, сондай-ақ жану температурасы мен толықтығын бақылауды қамтамасыз ететін қазіргі заманғы жанарғы құрылғыларды қолдануды талап етеді.

      4. Қыздыру пештерінің жылуын кәдеге жарату. Өндірістің энергия тиімділігін арттыру бағыттарының бірі жылуды кәдеге жарату болып табылады. Кәдеге жаратушы қазандықтардағы жылуды тиімді кәдеге жарату олардың бу өнімділігін арттыруға, олардың 13 кгс/см 2 будың жалпы коллекторына жұмысын қамтамасыз етуге және будың артық мөлшерінің жылуы есебінен өз мұқтаждарына электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді.

      5. Жылу алмасу аппараттарын қайта құру. Жоғары температурада болатын технологиялық процестер энергия шығындарымен байланысты, бұл шығындар жылу алмасудың тиімділігіне әсер ететін температура деңгейімен және температура қысымымен анықталады. Жылу алмастырғыштарды қайта құру технологиялық процестің тиімділігін арттыруға және жылу шығынын азайтуға мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және өндіріс процесінде электр энергиясы мен жылу шығыстарын азайту есебінен экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Нақты өндірістер бойынша ақпарат жоқ. Сарапшылардың бағалауы бойынша жабдықтың жұмыс режиміне байланысты CHRP қолдану сорғы қондырғыларында, араластырғыштарда, диірмендерде электр энергиясын тұтынуды 20-дан 50 %-ға дейін азайтуға, электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді. Процестің сатыларын дәл температуралық бақылау және жылуды кәдеге жарату 15-20 %-ға дейін жылуды үнемдеуге мүмкіндік береді. БӨАжА заманауи жүйесі бар заманауи от жағу-жанарғылау құрылғыларын енгізу отынды 1-2 %-ға дейін үнемдеуге мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Өндіріс мәдениетінің деңгейін арттыру.

      Қолдануға қатысты техникалық пайымдар     

      Жоғарыда сипатталған компоненттер, әдетте, осы құжаттың қолданылу аясына кіретін барлық объектілерге қолданылуы мүмкін. Көлем (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және іске асыру сипаты орнатудың сипатына, ауқымы мен күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізу үшін қозғаушы күштер:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту, жеке электр энергиясын өндіру және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

      5.6.3. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу

      Қазақстан Республикасында хром қосылыстарын өндіру кәсіпорындарындағы бақыланатын параметрлер мен заттардың тізбесі 5.25-кестеде келтірілген.

      5.33-кесте. Атмосфералық ауаға шығарылатын шығарындыларға мониторинг жүргізу бойынша ұсынымдар

Р/с
№

Атауы

ЛЗ параметрі, атауы

Бақылау мерзімділігі*

1

2

3

4

1

Хром қосылыстарының өндірісі

Бейорганикалық тозаң, кремний қостотығының болуы 20 %-дан төмен (SiO2<20 %)

Үздіксіз

Хром (хром (IV) оксидіне қайта есептегенде)

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      5.6.4. Су объектілеріне төгілген төгінділерге мониторингін жүргізу

      Қазақстан Республикасында хром қосылыстарын өндіру кәсіпорындарында су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері 5.33-кестеде келтірілген.

      5.34-кесте. Қазақстан Республикасында хром қосылыстарын өндіру кәсіпорындарында су тұтыну және су бұру жүйелерінің жай-күйіне мониторинг жүргізу кезінде бақыланатын заттардың тізбелері

Р/с №

Атауы

Параметр, ЛЗ атауы

Бақылау мерзімділігі

1

2

3

4

1

Хром қосылыстары өндірісі

Хром (6+)

Тоқсан сайын

Магний

Жалпы темір

Кобальт

Марганец

Никель

Мырыш

      * өлшем жүргізу мерзімділігі (жыл сайын, ай сайын, күн сайын) қабылдаушы объектілердің сипаттамасына байланысты (табиғи экожүйелер, жасанды құрылыстар – жинақтағыш тоғандар, ағынды суларды қосымша тұндыруға арналған тоғандар) өзгеріп отыруы мүмкін.

      5.6.5. Қалдықтарды басқару

      Натрий монохроматы шламын толтырғыш ретінде өндіріс процесіне қайтару

      Сипаты

      Натрий дихроматы натрий хроматымен бірге тотықтырғыш атмосферада кальцийленген, әлсіз хромат сілтісімен немесе сумен сілтіленген ұсақталған хром кені мен кальцийленген сода (кейде әк) араластыру процесінде өндіріледі. Осы операциялар нәтижесінде пайда болған тазартылмаған натрий хроматы қосымша бейтараптандырылады, сүзіледі және натрий дихроматына айналады.

      Техникалық сипаттамасы

      Хром кенін қайта өңдеу және тауарлық өнім алу бойынша АХҚЗ технологиялық процесі "металлургиялық қайта бөлу" анықтамасына жатады. Шихтаны күйдіру жоғары температурада (12000-13000С) күйежентекте еритін хром бар өнім-натрий монохроматын алу мақсатында тотығу – қалпына келтіру реакцияларының жүруі үшін жүргізіледі. Гидрометаллургиялық процесс сулы ортада 300 0 С дейінгі температурада жүргізіледі қатты және сұйық фазаның шекарасында натрий монохроматы, қатты-натрий монохроматы шламында, 76% (158,3 мың тонна натрий монохроматы шламы) толтырғыш ретінде өндіріске қайтарылады, 24% шламжинағыштарда сақталады. Натрий монохроматы негізінде зауытта металлургиялық хром тотығы шығарылады. Натрий монохроматының конверсиясы хром ангидридін алу үшін натрий бихроматын және натрий сульфатын алады, ол осы процестердегі өндіріс қалдықтары болып табылады және тауарлық өнім болып табылмайды - хром триоксидін алу үшін қайталанады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қатты қалдықтардың жиналуын азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Дәстүрлі қолданылатын доломиттің орнына шламды пайдалану технологиясы АХҚЗ жасалған, бұл хром кенінен хром алу кезінде қалдықтарды 4 есе азайтуға мүмкіндік берді. Кеннен хромды алу кезінде пайда болған барлық шламның 76 %-ы пайдаланылады, оның 76 %-ы өндіріске толтырғыш ретінде қайтарылады, 24 %-ы сақталады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолдануға қатысты техникалық пайым

      Гидрометаллургия мен пирометаллургияда қолданылады.

      Экономика

      Шикізат және отын-энергетикалық шығындарға арналған шығындарды азайту.

      Енгізудің қозғаушы күші

      Экологиялық жүктемені азайту.

      Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдар қамтылған қорытынды

      6.1. Жалпы ережелер

      Осы бөлімде санамаланған және сипатталған техника толық болып табылмайды. ЕҚТ бойынша қорытындыда сипатталған бір немесе бірнеше ЕҚТ-ны қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында ЕҚТ-ны қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлері мен технологиялық көрсеткіштерге қол жеткізуді қамтамасыз ететін басқа да техникалар пайдаланылуы мүмкін.

      Осы ЕҚТ бойынша қорытындыда:

      атмосфераға шығарындылар бойынша технологиялық көрсеткіштер стандартты жағдайларда (273,15 K, 101,3 кПа) шығатын газ көлеміне шығарындылардың мг/нм3 көрсетілген су буының құрамын шегергендегі массасы ретінде көрсетіледі;

      су объектілеріне төгінділер бойынша технологиялық көрсеткіштер сарқынды су көлеміне ағызу массасы ретінде көрінеді, ол мг/л.

      6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      Бейорганикалық химия өнімдерін өндіру жөніндегі зауыттардың немесе қондырғылардың жалпы экологиялық көрсеткіштерін жақсарту үшін төменде санамаланған барлық сипаттамаларды қамтитын экологиялық менеджмент жүйесін (ЭМЖ) енгізу және пайдалану қажет:

      жоғары басшылықтың жауапкершілігі мен міндеттемелері;

      жоғары басшылықтың орнатуды тұрақты жақсарту (экологиялық нәтижелілік) талаптарын қамтитын экологиялық саясатты қабылдауы; қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және енгізу,сондай-ақ қаржылық жоспарлау және инвестициялар;

      рәсімдерді енгізу, ерекше назар аудара отырып, рәсімдерді енгізу:

      құрылымы мен жауапкершілігі

      жалдау, оқыту, хабардар болуы және құзыреттілік (персонал)

      коммуникациялар

      ЭМЖ дамыту процесіне барлық қызметкерлерді тарту

      құжаттама

      процестерді тиімді бақылау

      жоспарлы тұрақты техникалық қызмет көрсету бағдарламалары

      төтенше жағдайларға және аварияларға ден қоюға дайындық

      табиғат қорғау заңнамасының талаптарын міндетті сақтау кепілдіктері;

      мынадай позицияларға ерекше назар аудара отырып, тексеру және түзету әрекеттері:

      мониторинг және өлшеу (мониторингтің жалпы қағидаттары бойынша анықтамалық нұсқаулықты қараңыз)

      түзету және ескерту әрекеттері

      жазбаларды жүргізу

      тәуелсіз (жүзеге асырылатын жерде) Ішкі аудит ЭМЖ бастапқыда енгізілген қағидаттарға сәйкес келетіндігін, оның тиісті түрде енгізілгенін және жұмыс істейтінін анықтау үшін;

      жоғары басшылықтың ЭМЖ оның жарамдылығы, барабарлығы және пәрменділігі тұрғысынан тұрақты талдау және қайта қарауы;

      таза технологиялардың дамуын бақылау;

      жаңа қондырғыны жобалау кезеңінде және бүкіл пайдалану мерзімі ішінде құрылыстарды пайдаланудан кейіннен шығарудың қоршаған ортаға әсерін есепке алу, оның ішінде: (a) жер асты конструкцияларын болдырмау, (b) бөлшектеуді жеңілдететін құралдарды қосу, (c) дезинфекциялауға оңай әрлеу беттерін таңдау, (d) жабдықты мүмкіндігінше аз химиялық заттар кешіктіріліп, оны кептіру немесе тазалау оңай болатындай етіп конфигурациялау, (e) біртіндеп жабуға мүмкіндік беретін икемді, өзін-өзі қамтамасыз ететін жабдықты жобалау, (f) мүмкіндігінше биологиялық ыдырауға (IX) сектор деңгейінде жүйелі түрде салыстырмалы талдау жүргізу;

      сектор деңгейінде жүйелі түрде салыстырмалы талдау жүргізу.

      Сала (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және ЭМЖ сипаты (мысалы, сертификатталған немесе сертификатталмаған), әдетте, өндірістің сипатына, ауқымына және күрделілігіне, сондай-ақ экологиялық әсердің мүмкін болатын ауқымына байланысты.

      6.2. Атмосфералық ауаға эмиссияларды төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      6.2.1. Фосфор қосылыстары өндірісі

      ЕҚТ 1. Агломашинаның тұтандырғыш көрігінде пеш газын (СУПГ) кәдеге жарату

      Сипаттамасы: технологиялық процестердің әртүрлі кезеңдерінде фосфор қосылыстарын өндіруде CO, фосфор қосылыстары мен шаңмен байытылған пеш газынан тұратын газ қоспасы пайда болады.

      Газ құбырлары жүйесі бойынша пеш газы қоспалар мен ластаушы заттардан босатылатын тазарту жүйелеріне жіберіледі және одан әрі агломерашинаның тұтандырғыш таужыныстарында, шикізат материалдарын кептіру процестерінде және басқа да осыған ұқсас процестерде пайдаланылатын отын газы ретінде пайдаланылады.

      Қолданылуы: фосфор өнеркәсібінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: улы газды жылу шығаратын жанғыш компонент ретінде кәдеге жарату есебінен эмиссияларды қысқарту.

      Энергия тиімділігі: кәсіпорындағы технологиялық процестер нәтижесінде пайда болатын пеш газына оны ауыстыру арқылы отын ретінде табиғи газды тұтынуды қысқарту.

      ЕҚТ 2.      Өнімнің қауіпсіздігін арттыруға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: дайындық процестері бойынша жаңа инновациялық технологияларды енгізу, сондай-ақ нарықта сұранысқа ие шығарылатын өнім ассортиментін кеңейту перспективалы болып табылады. Осыған байланысты жоғары белсенді сары фосфорды шығарумен қатар, қызыл фосфор алу технологиясын жасау үлкен перспективаға ие.

      Қызыл фосфор – бұл қарапайым фосфордың тұрақты модификациясы. Қызыл фосфордың Pn формуласы бар және күрделі құрылымы бар полимер. Ауадағы қызыл фосфор 240-250°C температураға дейін өздігінен тұтанбайды, оның уыттылығы сарыдан мың есе аз, сондықтан қызыл фосфор өнеркәсіп тұтынатын негізгі модификация болып табылады. Ол сіріңкелер, тұтандырғыш құрамдар, әр түрлі отын түрлері өндірісінде, сондай-ақ майға қарсы жағар май материалдары, қыздыру шамдары өндірісінде газ жұтқыш ретінде қолданылады.

      Қолданылуы: сары фосфор өндіретін кәсіпорындарда қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: жаңа өнімдер қауіпсіз және экологиялық таза сипаттамалары бар. Қызыл фосфорды тасымалдау, сақтау және пайдаланған кезде, пайдалану сары фосфорға қарағанда қосымша қорғаныс және қауіпсіздік шараларын қажет етпейді. Сақтау және пайдалану кезінде өрт және жарылыс қаупін азайту мүмкіндіктері.

      6.2.2. Күкірт қышқылы өндірісі

      ЕҚТ 3.      "Қосарлы байланыс – қосарлы абсорбция" схемасында эмиссияларды төмендетуге және күкірт диоксидінің айналу дәрежесін арттыруға бағытталған ең үздік қолжетімді техникалар

      Сипаттамасы: пеш газы кәдеге жарату қазандығының булану бөлігінде 400 – 420 °C температураға дейін салқындатылады, бұл күкірт диоксидінің тотығу катализаторының тұтану температурасына сәйкес келеді, сондықтан байланыс аппаратының катализаторының 1 қабатына дереу жіберіледі. Катализатордың 3 қабатынан кейін 90 – 95 % конверсия дәрежесі бар реакциялық газ so 3 сіңіру үшін аралық сіңіргішке жіберіледі, нәтижесінде газдағы O 2:SO 2 қатынасы едәуір артады және реакция тепе-теңдігі оңға ауысады. Абсорберде салқындатылған газ жылу алмастырғышта қыздырылады және катализатордың соңғы қабатына қайтарылады, онда конверсияның жалпы дәрежесі 99,7 - 99,9 % жетеді. Құрамында 1 %-ға дейін күкірт оксиді (VI) және 0,04 % об. күкірт диоксиді бірінші сатыдағы бу қыздырғышта 425 - 430-дан 135 – 145 °С-ға дейін салқындатылады және соңғы моногидратты абсорберге абсорбцияға жіберіледі. Қаныққан бу 250 - 260-тан 295 – 305 °C-қа дейін қызады және 2 сатылы бу қыздырғышқа беріледі.

      Қолданылуы: күкірт қышқылы өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: күкірт диоксидінің конверсия дәрежесіне 99,7 % дейін және одан жоғары қол жеткізу, атмосфераға зиянды заттардың шығарындыларын SO2 және H2SO4 дейін төмендету. Қалдық газдардың қалдықтарын тазарту қажеттілігінің болмауы.

      6.2.3. ЭФҚ өндірісі

      ЕҚТ 4.      Төмен сұрыпты фосфат шикізатын ыдыратудың қарқынды дигидрат режимінде фторлы газдар шығарындыларын азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: фосфат шикізаты жоғары жылдамдықты араластырғышта сұйылту ерітіндісімен суланған, нәтижесінде суспензия ыдырау реакторына түседі, онда күкірт қышқылының концентрациясы кемінде 92,5 % ыдырайды. Фосфат шикізатының ыдырауының оңтайлы жағдайларын қамтамасыз ету үшін кальций сульфаты бойынша жергілікті қанығуды азайту және гипстің жеңіл сүзгіш кристалдарын кристалдау үшін экстракторда күкірт қышқылын бөліп енгізе отырып, екі аймақтық сульфат режимін ұйымдастыру көзделеді. Ыдырау реакторында күкірт қышқылы шамамен тең ағындармен екі нүктеге, бір нүктеде пісетін реакторға беріледі. Ыдырау реакторындағы қарқынды гидродинамикалық режим жоғары өнімді пульпа циркуляторын және пропеллер түріндегі алты екі қабатты араластыру құрылғыларын пайдалану есебінен қамтамасыз етіледі, бұл ыдырау реакторының бүкіл көлемінде қуатты айналым ағынын жасауға мүмкіндік береді, бұл оның гидродинамикалық режим бойынша жұмысын мінсіз араластыру реакторына жақындатады. Ыдырау процесінде алынған фосфор қышқылындағы кальций сульфатының суспензиясы ЭФК өнімін ала отырып, фосфогипс кегін кері ағынды сумен шаюмен таспалы вакуум-сүзгілерде бөлінеді.

      85 – 95 °С температурада экстракцияның жаңа дигидрат режимі төмен сұрыпты және қатардағы фосфат шикізатынан 25 – 29 % Р2О5 аса жоғары концентрациядағы қышқыл алуға мүмкіндік береді (әдеттегі дигидрат режимінде 20 – 22 % салыстырғанда). Бөлінетін газдардан фторлы қосылыстарды алу әк ерітіндісімен жүзеге асырылады. Ыдырау және пісу реакторларынан фторлы газдарды абсорбциялық тазарту жүйесіне қуыс абсорбер және шығатын газдарды тазартудың неғұрлым жоғары дәрежесін қамтамасыз ететін үш сатылы жылдам көбікті абсорбер (АПС) кіреді.

      Қолданылуы: төмен сұрыпты фосфат шикізаты негізінде экстракциялық фосфор қышқылы мен аммофос өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: Вентури скрубберлерінің абсорбциялық бөлімшесінде АПС тиімді көбікті жылдамдықты абсорберлеріне ауыстыру арқылы фторлы газдар шығарындыларын азайту. Фторлы қосылыстардың шығарылуын азайту. Жоғары концентрациядағы қышқыл ала отырып, төмен сұрыпты фосфат шикізатын (нашар фосфориттерді) өндіруге тарту.

      6.2.4. Аммофос өндірісі

      ЕҚТ 5.      Екінші сатыда құбырлы реакторды орната отырып, фосфор қышқылының екі сатылы аммонизациясы кезінде аммиак шығынын азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: бірінші сатыдағы сатураторлардан қышқыл аммониттелген пульпа (pH=2,6) өздігінен ағатын жолмен буландыру аппараттарына түседі. Булау аппараттарынан буланған аммониттелген қойыртпақ сорғымен 0,60 МПа кем емес қысыммен сұйық аммиак жеткізілетін құбырлы реакторларға беріледі. Құбырлы реактор реагенттердің араластыру камерасында тез араласып, минералды тыңайтқыштар алу үшін жартылай өнім түзетін өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін аппарат болып табылады. Сұйық аммиак реактордың соңғы қақпағы арқылы коаксиалды түрде енгізіледі, "қышқыл" целлюлоза араластыру камерасына қатысты тангенциалды түрде енгізіледі. Тангенциалдық енгізу тесілген аммиакты келте құбырдың айналасында аммониттелген пульпаның бұралуын қамтамасыз етеді, бұл біркелкі көлемді реакцияны қамтамасыз етеді.

      Пайда болған аммоний фосфатының пульпасы таратқыштың ішкі бетіне жабыспайды, бірақ одан аммиак ағынымен үрленеді. Шүмек арқылы пайда болған пульпа реактордан алынып тасталады. Осы конструкцияда араластыру реактордың бүкіл көлемінде жүреді. Пульпа құбырлы араластырғыштардан кейін таратқыш бүріккіштер арқылы БГС аппараттарына беріледі. Шығатын газдар аммиактан, фтордан және аммофос шаңынан екі сатылы көбікті жылдам абсорберде (АПС) тазартылады.

      Қолданылуы: аммофос өндірісінде әлсіз экстракциялық фосфор қышқылында қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: құбырлы реактордағы аммонизацияның жоғары қарқындылығы және аммонизацияның жоғары деңгейі газ фазасындағы аммиак шығынын 1,22 мг/м3 дейін төмендетеді.

      6.1-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с №

Шығарындылар көзі

Ластаушы зат

Сынамаларды іріктеу кезеңіндегі орташа тәуліктік мәні немесе орташа мәні, мг/нм 3

1

2

3

4

1

Түтік тәрізді реактор

NH3

1,22

      6.2.5. ТКФ өндірісі

      ЕҚТ 6. Бөлінетін газдарды шаң мен фторсутектен екі сатылы тазарту

      Сипаттамасы: пайдаланылған ауаны тасымалдау, қазандықта пайдаланылған газдар, кептіру барабандары мен шар диірмендерінен шаңды шығатын газдар ИҚШТ инерциялық-құйынды шаң тұтқыштарында шаңнан тазартылады. Ұсталған шаң бункерде жиналады, жиналуына қарай ол теміржол цистерналарына тиеледі және экстракциялық фосфор қышқылы өндірісіне беріледі. ИҚШТ-дан шығатын құрамында фтор бар тазартылған газ абсорберлер жүйесінде дымқыл әк және санитариялық тазалауға беріледі.

      Са(ОН)2 салмақтық үлесі кемінде 12 % және рН кемінде 10 әк сүтінің ерітіндісі аммофос цехының бейтараптандыру бөлімшесінен қойылтқышқа түседі, ол жерден батырылатын электр сорғы агрегатымен циркуляциялық бактарға беріледі. Бактардан әк сүтінің ерітіндісі АПН – абсорберлердің екі цилиндрлі аппараттарын суаруға беріледі, олардың үстінде тамшылатқыш орналасқан өрескел шашыратқыш саптамаларына қалқымалы саптамасы бар. Құрамында фтор бар газдар ИҚШТ-тан кейін желдеткішпен АПН аппаратының төменгі бөлігіне беріледі; газдар баған бойынша көтеріліп, фторид иондарын сіңіретін абсорбциялық сұйықтықпен байланысады. Абсорбция процесі бұрандалы режимде ұйымдастырылған, соның арқасында газ және сұйық фазалардың максималды жанасуы және шығатын газдардан фтордың толық ұсталуы қамтамасыз етіледі. Санитариялық мұнараның саптамаларына әк сүті айналым ыдысынан да беріледі. Құрамында кальций фториді бар әк ерітіндісі санитарлық мұнарадан қайтадан резервуарға түседі. Санитариялық сіңіргіштің жоғарғы жағынан шығатын тазартылған газдар атмосфераға шығарылады.

      Қолданылуы: Фосфориттерден алынған азықтық фторланған фосфаттар өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: құрғақ электр сүзгілерін шығатын газдарды шаң-тозаңнан тазарту үшін инерциялық-құйынды шаң ұстағыштарға ауыстыру шығатын газдарды тазалауға арналған шығындарды азайтуға және газдарды тазалаудың басқа да әдістерімен салыстырмалы дәрежесін қамтамасыз етуге мүмкіндік берді. АӨК тиімді аппаратын қолдана отырып, абсорбциялық карбонатты-аммиак ерітіндісін әк сүтіне ауыстыру есебінен фторлы газдар шығарындыларын азайту.

      6.2-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с №

Техникалық шешім

Өлшем бірлігі

Ластаушы зат

ЕҚТ (сынамаларды іріктеу кезеңіндегі орташа тәуліктік шама немесе орташа мән, әр 30 минут сайын нүктелік өлшеулер)

1

2

3

4

5

1

Инерциялық-құйынды шаң тұтқыш,
Қалқымалы саптамасы бар абсорбер

мг/м3

Шаң

< 10

      6.2.6. Аммиак өндірісі

      ЕҚТ 7.      Өндірістік процестің қауіпсіздігін арттыруға бағытталған ЕҚТ

      Өндірістік процестің қауіпсіздігін арттыру мақсатында аммиак синтезі бағанына S-200 жаңартылған себетін енгізу

      Сипаттамасы: радиалды газ бар көп жолақты баған құрылысы аммиак синтезі бағанына S-200 жаңартылған себет енгізу әрбір өту конверсиясын жақсартуға мүмкіндік береді. S-200 себеті катализаторы бар сөрелер арасында жанама салқындататын қос жолақты баған болып табылады. Бағанда екінші сөренің астындағы жылу алмастырғыш кіріс-шығыс бар, бұл бағанның шығысындағы қоректік қазандық суын жылыту үшін реакция жылуын пайдалануға мүмкіндік береді. Жаңғыртылған S-200 себетін енгізу арқылы аммиак синтезі бағанасын қайта жаңарту катализаторларды пайдалану мерзімін ұлғайтуға мүмкіндік береді, технологиялық параметрлердің икемділігіне ие болады, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұлғайтуға, атмосфераға аммиактың шығарылуымен авариялық жағдайлардың қаупін азайтуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар бұл себет аммиактың шығуын 50 %-ға арттыруға мүмкіндік береді.

      Қолданылуы: метанол, синтез-газ, сутегі өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: атмосфераға аммиактың шығарылуымен апаттық жағдайлардың қаупін азайту.

      6.2.7. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      ЕҚТ 8.      Пайдалану барысында электролиз ұяшығының герметикалығы мен беріктігін қамтамасыз етуге бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: анод камерасы бар жалғыз ұяшық элементі толығымен титаннан, ал катод никельден жасалған. Тығыздау жүйесіне модификацияланған ПТФЭ (Ф-4/TFM) рамалық тығыздағыш және "Гортекс" тығыздағыш сымдары кіреді. Электрлік оқшауланған болаттар мен серіппелі тығыздағыштары бар болат сыртқы ернемектер бүкіл қызмет мерзімі ішінде герметикалықты қамтамасыз етеді.

      Хлор мен каустик өндірісі қондырғысының пайдалану шығындарына оның үздіксіз жұмыс істеу мерзімі үлкен әсер етеді, бұл көбінесе материалдардың сенімділігі мен жасуша құрылымының беріктігіне байланысты. Бұл әсіресе сезімтал мембрана орталық рөл атқаратын мембраналық электролиз жағдайында өте маңызды.

      Қолданылуы: агрессивті ортада қолданылады.

      Технологиялық тиімділігі: жабдықтың пайдалану сенімділігін арттыру. Электролиттік ұяшықтың герметикалығын 100% қамтамасыз ете отырып, жабдықтың жемірілуі кезінде авариялық шығарындылар қаупін азайту және металл конструкциялары агрегаттарының қызмет ету мерзімін 20 жылға дейін арттыру.

      6.2.8. Хром қосылыстары өндірісі

      ЕҚТ 9.      Шығатын газдардағы шаңды азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Электрстатикалық сүзгілер

      Сипаттамасы: электрстатикалық сүзгінің жұмыс принципі коллектордың тілімшелеріне электр күші арқылы кіретін қалдық газдың ағынында бөлшектерді ұстау болып табылады. Ұсталған бөлшектер тәжден өтіп, газ тәрізді иондар ағып жатқан кезде электр зарядын алады. Ағын жолағының ортасындағы электродтар жоғары кернеуде сақталады және бөлшектердің коллектор қабырғаларына қарай жылжуына себеп болатын электр өрісін жасайды. Бұл жағдайда тұрақты ток кернеуін 20-100 кВт ауқымында ұстау қажет. Иондық абразивтік электрсүзгілер жоғары бөлу тиімділігін қамтамасыз ету үшін әдетте 100-150 кВт аралығында жұмыс істейді. Шаң бөлшектерін алып тастау тиімділігі әдетте 97%-дан 99%-ға дейін.

      6.3-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с №

Техникалық шешім

Өлшем бірлігі

Ластаушы зат

ЕҚТ (сынамаларды іріктеу кезеңіндегі орташа тәуліктік шама немесе орташа мән, әр 30 минут сайын нүктелік өлшеулер)

1

Электрсүзгілер

мг/м3

Бейорганикалық шаң SiO2 %

50

Хром (хром (VI) оксидіне қайта есептегенде)

0,32

      Қолданылуы: хром қосылыстарын өндіруде қолданылады.

      Технологиялық тиімділігі: 0,01-ден >100 мкм-ге дейінгі ауқымда 99 %-дан 99,99 %-дан астамға дейін қатты бөлшектерді (ең аз мөлшері <1 мкм) ұстау өнімділігі.

      6.3. Су объектілеріне эмиссияларды төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      6.3.1. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      ЕҚТ 10. Салқындатылған және жабық судың тұйық циклі

      Сипаттамасы: салқындатқыштың буы тоңазытқыш компрессормен сорылады, компрессордан кейін салқындатқыш бу конденсаторда салқындатқыштың айналмалы суын пайдаланып сұйылтылады, содан кейін конденсацияланған салқындатқыш су қондырғысының тоңазытқышына жіберіледі. Тоңазытқыштан жабық су жабық су ыдысына түседі, сол жерден жабық су сорғысы өндірістегі жабық су тұтынушыларына беріледі. Резервуардағы су жүйесін толтыру үшін тарату коллекторынан минералсызданған су беріледі.

      Айналмалы салқындатқыш су алу қондырғысы екі желдеткіш градирнядан тұрады. Градирня тәуелсіз секциялар сериясынан тұрады, градирняның құрылыс құрылымдары темірбетоннан жасалған.

      Өндірістен келетін кері айналымдағы су тарату жүйесі арқылы салқындату бетіне біркелкі бөлінеді. Салқындататын ауа градирнялардың жоғарғы бөлігінде орнатылған желдеткіштермен сорылады. Градирня табақшасында салқындатылған су жиналады. Одан салқындатылған су тұтынушыларға тікелей айналмалы салқындатқыш су сорғыларымен беріледі.

      Мыналарды қамтитын айналмалы салқындатқыш суды химиялық өңдеу қарастырылған:

      жемірілуге қарсы агенттер мен шөгінділердің түзілу ингибиторлары әсерінің ең жоғары тиімділігі саласында рН мәні мен өткізгіштігін ұстап тұру;

      құрамында көміртегі жоқ гидрокарбонаттар мен кальций қосылыстарын сіңіретін химикаттарды қосу арқылы шөгінділердің пайда болуын болдырмау;

      бітелуді немесе ластануды тудыруы мүмкін биологиялық заттардың түзілу процесін болдырмайтын арнайы химикатты енгізу.

      Судың меншікті өткізгіштігін тұрақты ұстап тұру мақсатында айналымдағы су жүйесін автоматты үрлеу көзделген.

      Жоғарыда аталған әдістердің комбинациясын қолдану сарқынды сулардың көлемін азайтуға мүмкіндік береді. Сутектік көрсеткішті (рН) түзету ағындардағы бос (белсенді) хлордың құрамын барынша азайтады. Өнеркәсіптік сарқынды сулардағы зиянды заттардың концентрациясы төмендейді.

      Қолданылуы: суды салқындату үшін барлық өндірістерде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: салқындатылған және жабық судың тұйық циклі су ресурстарын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      6.4-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с
№

Процесс

Өлшем бірлігі

ЕҚТ сәйкес суды тұтыну деңгейлері

1

Салқындатылған және жабық судың тұйық циклі

алынған хлордың м3/тоннасына

0,5-1

      ЕҚТ 11. Өңдеуден кейін анолитті тұзды суды дайындау сатысына қайтару

      Сипаттамасы: таза тұзды су анод кеңістігіне енеді, онда анодта хлор пайда болады. Анод пен катод кеңістігі мембранамен бөлінеді, бұл катод кеңістігіне тек Na+ иондары мен судың белгілі бір мөлшерін таратуға мүмкіндік береді. Жасушадан кететін тұзды судың (анолит) құрамында орташа есеппен 220 г/л NaCl бар. Хлор мен анолиттің екі фазалы қоспасы толып кететін құбыр арқылы анолит коллекторына түседі, онда хлор газының негізгі бөлігі анолиттен бөлінеді. Анолит анолит ыдысына түседі, содан кейін ол хлорсыздандыру секциясына жіберіледі. Содан кейін қайта пайдалану үшін тұзды дайындау сатысына оралады

      Қолданылуы: электролитті қалпына келтірумен электрохимиялық өндірістерде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: электролизерде сарқылғаннан кейін анолит тұзды дайындау сатысына оралады, осылайша сарқынды суларға ағызу жүзеге асырылады.

      ЕҚТ 12. Хлорды кептіру кезінде қолданылатын күкірт қышқылының жабық циклі, оған қышқыл концентрациясын орнату кіреді

      Сипаттамасы: қышқыл H2SO4 сұйылтылған айналым сорғысының көмегімен саптама бөлімі арқылы өтеді. Кептіру процесінде бөлінетін қышқыл сұйылту жылуы қышқыл температурасын 15 °C-қа тең ұстап тұратын H2SO4 сұйылтылған тоңазытқышта шығарылады. Судың сіңірілуі және жаңа қышқылдың қосылуы есебінен түзілетін артық қышқыл кептіру бағанының төменгі бөлігінен H2SO4 сұйылтылған ыдысқа құйылады. Содан кейін сұйылтылған қышқыл H2SO4 хлорсыздандыру бағанына беріледі, онда ерітілген хлор ауамен үрленеді. Құрамында хлор бар ауа газ шығарындыларын тазарту жүйесіне кіреді.

      Хлорсыздандырылған сұйылтылған қышқыл мезгіл-мезгіл H2SO4 сұйылтылған сорғымен H2SO4 сұйылтылған қойма сыйымдылығына шығарылады, ол жерден H2SO4 концентрациясын орнату үшін мөлшерлеу сорғымен беріледі. 96,0% H2SO4 бар концентрацияны орнатқаннан кейін қышқыл концентрацияланған H2SO4 сақтау сыйымдылығына қайтарылады, содан кейін хлор компрессорына жаңа қышқылды беру сорғысы және концентрацияланған күкірт қышқылының тоңазытқышына жаңа күкірт қышқылын беру сорғысы беріледі.

      Егер күкірт қышқылын концентрациялау қондырғысы жұмыс істемесе, күкірт қышқылын құю құрылғысының көмегімен т/ж цистерналарына толтыруға сұйылтылған күкірт қышқылын беру мүмкіндігі көзделеді.

      Күкірт қышқылын концентрациялау күкірт қышқылының шығынын бір тонна хлорға 0,1 тоннаға дейін азайтуға мүмкіндік береді. Хлорды кептіру кезінде қолданылатын күкірт қышқылының жабық циклі күкірт қышқылының ағынды суларға енуіне жол бермейді.

      Қолданылуы: күкірт қышқылы құрғатқыш ретінде қолданылатын өндірістерде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: күкірт қышқылын қайта пайдалану қышқылдың сарқынды суларға ағып кетуіне жол бермейді.

      6.3.2. Хром қосылыстары өндірісі

      ЕҚТ 13. Суару бактарынан тазартылған ерітінділер есебінен бөлінетін газдарды тазарту жүйелерін айналымдық сумен жабдықтау

      Сипаттамасы: хром қосылыстары өндірісіндегі шығатын газдар скурберге, Вентури құбырына жіберіледі. Ұсталған ластаушы заттар технологиялық процеске қайтарылады.

      Қолданылуы: шаң-газ қалдықтары пайда болатын өндірістерде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: су тұтынуды азайту арқылы экологиялық жүктемені азайту.

      6.4. Өндіріс қалдықтарымен қоршаған ортаға жүктемені төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      Жану және/немесе газдандыру процестерінен кейін және шығарындыларды азайту технологияларын қолданғаннан кейін кәдеге жаратуға жіберілетін қалдықтар санын азайту үшін ЕҚТ мәні операцияларды басымдық тәртібімен және қызмет ету мерзімін ескере отырып, барынша көбейтетін етіп ұйымдастыру болып табылады:

      (a) қалдықтардың пайда болуын болдырмау, мысалы, жанама өнімдер ретінде пайда болатын қалдықтардың үлесін барынша арттыру;

      (b) қалдықтарды қайта пайдалануға дайындау, мысалы, нақты көрсетілген сапа өлшемшарттарына сәйкес;

      (c) суды регенарциялау;

      (d) басқа қалдықтарды рекуперациялау (мысалы, энергияны рекуперациялау).

      6.4.1. Фосфор қосылыстары өндірісі

      ЕҚТ 14. Технологиялық процестерде коттрель қоймалжыңын қолдану арқылы шығарындылардың алдын алуға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: Қабылдау ыдыстарындағы коттрель қоймалжыңы аглошихта құрамына мөлшерлегіш құрылғылардың көмегімен ортадан тепкіш сорғылармен беріледі. Фосфат шикізатын термиялық өңдеу кезінде дегидратацияны және декарбонизацияны қамтитын фосфат затының термиялық диссоциациясының күрделі процестері жүреді. Жалпы түрде келесі теңдеуді ұсынуға болады:

      3Ca3[(РО4)1-n(СО3OH)n]2 ·Са[(F)1-m(OH)m] 2→

      →(1-n)³Ca3(РО4)2·CaF2+(9n+m)CaO+6nCO2+3(n+m)H2O+(n-m)CaF2 (6.1)

      мұнда n – көміртекпен алмастырылған фосфордың үлесі, m – гидроксилмен алмастырылған фтор атомдарының үлесі.

      Коттрель қоймалжыңының суспензиясын беру тау-кен алдында жүреді және агломератордың қыздырғыштарынан пайда болатын жоғары температураның салдарынан агломерат сүтінің құрамындағы ылғалдың булануы, фосфор мен оның төменгі оксидтерінің бір мезгілде толық тотығуы жүреді, суспензияда Р 4-тен 2.7 %-ға дейін, Р 2 О 5-тен 1.3 %-ға дейін.

      Процесс мына схема бойынша ұсынылуы мүмкін

      2Р4+3Н2О+6О2→3Р2О5+2РН3↑ (6.2)

      4Р2О3+3Н2О→3Р2О5+2РН3↑ (6.3)

      Фосфорлы ангидрид (Р2О5) агломераттың ыстық қабатынан өтіп, кальций силикаттарының қатты ерітінділерімен әрекеттеседі. СаО-ЅіО 2-Р2О5 жүйесінде СаО хЅіО2 мен жаңадан түзілген кальций метафосфаты 3СаОхР2О5 арасында қатты ерітінділердің үздіксіз қатары, сондай-ақ 5СаОхР2О5хЅіО2 және 7СаОх Р2О5х2ЅіО2 қосылыстары түзіледі.

      Кальций метафосфатының болуы агломераттың еруіне және микрокректердің бітелуіне байланысты қатаюына ықпал етеді.

      Коттрель қоймалжыңының қатты қалдықтарын фосфор-калий тыңайтқыштарына қайта өңдеу бос фосфорды тотықтыру үшін коттрель қоймалжыңы мен азот қышқылымен сұйылтылған төмен сұрыпты фосфорит ұнының қоспаларын алу процесін және алынған массаны барабанды кептіру түйіршіктегішінде (БГС) ылғалды жою және алынған өнімді диаметрі 2-4 мм түйіршіктерге түйіршіктеу үшін одан әрі кептіруді көздейді. БГС-дан кюбельге беріледі және ыдысқа салуға шығарылады.

      Қолданылуы: фосфор өнеркәсібінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділік: агломерациялық процесте коттрель қоймалжыңын пайдалану кезінде құрамында 16 - 18 % Р2О5 дейін болатын коттрель қоймалжыңын пайдалану арқылы байытылған және офлюстелген фосфорит агломератын өндірудің тиімділігін арттыруға қол жеткізіледі. Коттрель қоймалжыңын қосымша ретінде енгізу арқылы фосфорит агломератындағы пайдалы компоненттің құрамын арттыру. Құрамында фосфор бар шаң тәрізді қалдықты толық кәдеге жарату Қазақстан Республикасында тыңайтқыш түріндегі жаңа тауарлық өнім өндіру арқылы қамтамасыз етіледі.

      6.4.2. ЭФҚ өндірісі

      ЕҚТ 15. Карусельді сүзгілерді таспалы вакуум-сүзгілерге ауыстыру

      Сипаттамасы: ірі, жақсы сүзгіш фосфогипс кристалдарын алу үшін реакциялық көлемде төмен қанықтылықты сақтау керек, бұл целлюлозаның температурасын 90 – 95 ºС аралығында ұстап тұру, целлюлозаның реактор көлеміндегі қарқынды айналымы және күкірт қышқылының берілуін бөлу арқылы қамтамасыз етіледі. Фосфат шикізатының ыдырау процесінде алынған фосфор қышқылындағы кальций сульфаты дигидратының суспензиясы ЭФК өнімін ала отырып, фосфогипс кегін кері ағынды сумен шаюмен таспалы вакуум-сүзгілерде бөлінеді.

      Таспа сүзгісі таспа созылған көлденең дәнекерленген металл статинаға бекітілген екі шарғыдан тұрады. Таспа қозғалғанда оның жоғарғы тармағы сүзгі үстеліне сырғып кетеді. Таспадағы осьтік өтпелі тесіктер сүзгі вакуум-камераға өтетін алтын тор тесіктерімен қосылған. Сүзгі шүберегі таспаға бекітіледі. Тұнбаны сүзу, жуу және кептіру аймақтары резеңке немесе мата бөлімдерімен шектеледі.

      Суспензия сүзгіге түседі және таспа қозғалғанда одан сұйық фаза бөлініп, таспада қалған тұнба жуылады. Жуылған және кептірілген тұнба жетекші барабанға ауысады, онда таспа бұрылған кезде тұнба жарылып, матадан бөлініп, тасымалдау құрылғысына тасталады. Тұнбадан босатылған сүзгі шүберегі сумен жуылады (регенерациялайды). Құрамында тұнбаның кейбір мөлшері бар шайғыш суды жинайды және алып тастайды Фосфогипсті ЭФК-дан жуудың жоғары сапасына су жуудың үш еселік қарсы схемасын (екі қышқыл және бір су) ұйымдастыру есебінен қол жеткізіледі. Үшінші кезеңде сумен шаю ыстық шайынды сумен жүзеге асырылады.

      Қолданылуы: экстракциялық фосфор қышқылы өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: таспалы вакуум сүзгісіндегі карусель сүзгісінің призмасы сүзгінің жоғары өнімділігіне байланысты тұнбаны жууға арналған су шығынын азайтады. Аз қаныққан ерітінділерден жоғары температуралы экстракция режимінде бөлінетін фосфогипстің ірі кристалды тұнбасын алу суспензияны сүзудің жоғары жылдамдығын қамтамасыз етеді. Бұл ЭФК Р2О5 технологиялық шығымын арттыруды және Р2О5-тен фосфогипсті жуудың неғұрлым жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді, яғни қатты қалдықтардағы фосфор қышқылының құрамын 1,6 %-дан 1,0% Р2О5 жалпы, 0,6 %-дан 0,4% Р2О5 су дейін төмендетеді.

      6.4.3. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      ЕҚТ 16. Тұз шөгінділерін қалпына келтіруге және мембраналарды қорғауға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: мембраналық ұяшыққа жоғары сапалы тұзды қамтамасыз етеді. Алынған хлор таусылған тұзды сумен бірге жасушадан шығарылады.

      Тұзды суды тазарту мембраналық электролизді орнатудың маңызды кезеңі болып табылады. Тұзды суды тиімді тазарту электролиз жасушаларындағы мембраналарды қорғауды қамтамасыз етеді, бұл инвестициялар мен өндіріс шығындарын азайтады. Оның әдісімен UhdeBrineTechTMUhde тұзды суды тазарту кезеңін үнемі жетілдіріп отырады, ол керемет өнімділікті мүмкіндігінше аз инвестициялармен біріктіреді. Uhde белгілі бір тұз сапасына сүйене отырып, тапсырыс берушінің қажеттіліктеріне дәл бейімделген жүйелерді жобалай алады. Ол үшін зертхана мен пилоттық қондырғы деңгейінде сынақ жүргізу мүмкіндігі бар. Тұндыру, сүзу әдістері және тұзды суды тазартудың басқа әдістері бойынша кең тәжірибемізбен Uhde тұзды суды тазарту шешімдерінің бірегей жеткізушісі болып табылады.

      Қолданылуы: басқа табиғи тұзды суларды тазарту үшін қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: рапаны тазарту және ұсақтау желісінің өнімділігі сағатына 70 тоннаны немесе маусымдық цикл үшін 54 мың тоннаны құрайды. Табиғи тұзды суды қоспалардан тазарту сатысында қатты қалдықтардың толық болмауы. Тұзды суды тазарту процесінің сапасын жақсартудың арқасында мембраналардың қызмет ету мерзімі 4 жылға дейін артады.

      ЕҚТ 17. Мембраналық электролизді қондырғылар құрамындағы католит айналымының жүйесі

      Сипаттамасы: 32 % NaOH ішінара өнім ағыны деминерализацияланған сумен 30% концентрациясына дейін сұйылтылып, католит сияқты мембраналық жасушаларға қайтарылады. Қажет болса, қалған каустикалық өнімнің концентрациясы жоғарылауы мүмкін.

      Қолданылуы: каустикалық сода өндірісі үшін электролиздің мембраналық әдісімен қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: каустикалық сода алу үшін шикізат ретінде пайдаланылған тұзды толық қайтару, осылайша пайдаланылған ерітінділерді жою қажеттілігі алынып тасталады.

      ЕҚТ 18. Тұзды суды сульфаттан тазартуға бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: UhdeSulfTechTM технологиясын қолданған кезде тұзды су шығарылмайды немесе химиялық тазартылмайды, бірақ сульфат физикалық түрде жойылады. Содан кейін ол химиялық өңдеу кезінде гипске айналады, оны құрылыс индустриясында тауарлық өнім ретінде сатуға болады.

      Қолданылуы: сульфат бар шламдар пайда болатын өндірістерде қолдану.

      Экологиялық тиімділігі: құрамында сульфаты бар шламды көмуді және тұзды шығаруды оны гипске айналдырумен алмастыруға мүмкіндік береді, оны одан әрі құрылыс индустриясында қолдануға болады.

      6.4.4. Хром қосылыстары өндірісі

      ЕҚТ 19. Натрий монохроматы шламын толтырғыш ретінде өндіріс процесіне қайтару

      Сипаттамасы: хром кенін қайта өңдеу және тауарлық өнім алу бойынша АХҚЗ технологиялық процесі "металлургиялық қайта бөлу" анықтамасына жатады. Шихтаны күйдіру жоғары температурада (12000 – 1300 °С) күйежентекте еритін хром бар өнім-натрий монохроматын алу мақсатында тотығу – тотықсыздану реакцияларының жүруі үшін жүргізіледі. Гидрометаллургиялық процесс сулы ортада 300 °С-қа дейінгі температурада жүргізіледі қатты және сұйық фазаның шекарасында натрий монохроматы, қатты фазада натрий монохроматы бар, оның 76 %-ы өндіріске толтырғыш ретінде қайтарылады, 24 % шлам жинағыштарда сақталады. Натрий монохроматы негізінде зауытта металлургиялық хром тотығы шығарылады. Натрий монохроматының конверсиясы хром ангидридін алу үшін натрий бихроматын және натрий сульфатын алады, ол осы процестердегі өндіріс қалдықтары болып табылады және тауарлық өнім емес – хром триоксидін алу үшін қайталанады

      Қолданылуы: гидрометаллургия мен пирометаллургияда қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: монохроматанатрия шламының жинақталуының төмендеуі 76 %.

      6.5-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с
№

Процесс

Өлшем бірлігі

ЕҚТ сәйкес деңгейлер

1

2

3

4

1

Натрий монохроматы шламын толтырғыш ретінде өндіріс процесіне қайтару

%

70%
 

      6.5. Қоршаған ортаға физикалық әсерді азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Шуды азайту үшін ұсынылған технологиялардың біреуін немесе олардың комбинациясын пайдалану қажет.

      ЕҚТ 20. Ұйымдастырушылық сипаттағы ЕҚТ

      Сипаттамасы:

      жабдықты мұқият тексеру және техникалық қызмет көрсету;

      мүмкіндігінше жабық кеңістіктердің есіктері мен терезелерін жабу;

      тәжірибелі қызметкерлер басқаратын жабдық;

      мүмкіндігінше түнгі уақытта шулы әрекеттің болмауы;

      техникалық қызмет көрсету жұмыстары кезіндегі шуды бақылау бойынша ережелер.

      Қолданылуы: жалпы негізде қолданылады.

      ЕҚТ 21. Аз шуылдайтын жабдықты пайдалану

      Сипаттамасы: компрессорлар, сорғылар мен дискілер қамтуы мүмкін.

      Қолданылуы: жабдық жаңа болған кезде немесе оны ауыстыру кезінде жалпы негізде қолданылады.

      ЕҚТ 22. Шу деңгейін төмендетуге бағытталған ЕҚТ

      Сипаттамасы: шуды тарату көзі мен қабылдаушы нысан арасында орнатылған кедергілер арқылы азайтуға болады.

      Қолайлы кедергілер, мысалы, қорғаныс қабырғалары, біліктер мен ғимараттар.

      Қолданылуы: жалпы негізде жаңа қондырғыларда қолданылады. Қолданыстағы қондырғыларда кедергілерді орнату орын жетіспеушілігімен шектелуі мүмкін.

      ЕҚТ 23. Шу деңгейін бақылау үшін құрылғыларды пайдалану

      Сипаттамасы:

      шу басқыштар;

      жабдықты оқшаулау;

      шулы жабдықты қоршау;

      ғимараттарды дыбыстан оқшаулау.

      Қолданылуы: орын жетіспеушілігіне байланысты қолдану шектеулі болуы мүмкін

      ЕҚТ 24. Жабдықтар мен ғимараттардың орынды орналасуы

      Сипаттамасы: шу деңгейі көзі мен қабылдаушы нысанның арасындағы қашықтықты арттыру және ғимараттарды шу экрандары ретінде пайдалану арқылы азайтылуы мүмкін.

      Қолданылуы: жалпы негізде жаңа қондырғыларда қолданылады. Қолданыстағы қондырғыларда жабдықтар мен өндірістік нысандардың қозғалысы орын жетіспеушілігіне немесе шамадан тыс шығындарға байланысты шектелуі мүмкін.

      6.6. Энергия тиімділігін арттыруға бағытталған ЕҚТ

      6.6.1. Күкірт қышқылы өндірісі

      ЕҚТ 25. Энергетикалық бу алу үшін пеш газын салқындатудың жылуын пайдалану

      Сипаттамасы: сұйық күкірт реакция жылуына байланысты буланып, пеште құрғақ ауа ағынында күкірт диоксидін түзеді. Күкіртті жағудың циклондық пеші энерготехнологиялық қазандықпен бір агрегатта біріктірілген. Пештен шығатын температурасы 1000 – 1200 °С күкіртті газ утилизатор-қазандықта орнатылған шарғы тоңазытқыштар арқылы өтетін суық судың көмегімен салқындатылады. Пеш газын салқындату кезінде пайда болатын жылу энергия буын алу үшін қолданылады.

      Қолданылуы: күкірт қышқылы өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: күкіртті жағу реакциясының жылуын толық кәдеге жарату. 4 МПа жоғары қысымды энергетикалық бу – ілеспе өнімді алу және 1 тонна күкірт қышқылына 237 кВт*сағ қосымша электр энергиясын өндіру.

      6.6.2. ТКФ өндірісі

      ЕҚТ 26. Жоғары қысымды қыздырылған буды шығару үшін шығатын газдардың жылуын пайдалану

      Сипаттамасы: энерготехнологиялық агрегатта фосфорит ұнын балқыту жүзеге асырылады, 1450 – 1500 °С температурада балқыманың фторлануы жүреді. Балқыманың сепараторында балқыманың бөлінуі және құрамында фтор бар газдар бөлінеді. Балқыма камерасынан құйма арқылы түйіршіктеуге және салқындатуға жіберіледі, олар салқындатқыш судың мол көлемінде жүзеге асырылады. Шығару газдары қазандыққа түседі, онда салқындату камерасы, бу қыздырғыш, ауа жылытқышы және су үнемдегіш дәйекті түрде өтеді. Газды салқындату бу салқындатқышқа және қазандықтың су үнемдегішіне жеткізілетін қазандық сумен жүзеге асырылады, содан кейін барлық су қазандықтың барабанына түседі. Бу қыздырғышта қызғаннан кейін бу құбыры бойынша қызған бу зауыттың бу желілеріне беріледі.

      Қолданылуы: фосфориттерден алынған азықтық фторланған фосфаттар өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: шығатын газдардың жылуын жою. Фосфорит ұнын балқытудан шығатын газдардың жылуы электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылатын жоғары қысымды қыздырылған буды ала отырып, энерготехнологиялық агрегаттың кәдеге жаратушы қазандығында кәдеге жаратылады. Фосфорит шығыны (24,5 % Р2О5) 1,278 тонна дайын өнімнің (ТКФ) 1 тоннасына 6,803 тонна жоғары қысымды бу өндіріледі.

      6.6-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с
№

Процесс

Өлшем бірлігі

ЕҚТ сәйкес деңгейлер

1

2

3

4

1

Бөлінетін газдардың жылуын кәдеге жарата отырып, табиғи фосфаттарды гидротермиялық өңдеу

дайын өнімнің 1 тоннасына тонна жоғары қысымды бу

6,803

      6.6.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      ЕҚТ 27. Ыстық фторлы газдардың жылуын кәдеге жарату

      Сипаттамасы: температурасы 210 - 230 °С барабан пешінен шығатын фтор бар газдар құбыраралық кеңістік бойынша жылу алмастырғышқа беріледі. Суық күкірт қышқылы құбырлар арқылы жылу алмастырғышқа беріледі, ол шығатын газдың жылуына байланысты құбыр қабырғалары арқылы қызады. Қыздырылған күкірт қышқылы жылу алмастырғыштан шығарылады және араластырғышқа беріледі, онда ол плавикошпат концентратымен араласады, содан кейін реакция қоспасы ыдырау үшін айналмалы барабан пешіне жіберіледі. Жылу алмасу есебінен салқындатылған фторлы газ қоспалардан тазарту үшін Вентури скрубберіне беріледі.

      Қолданылуы: балқытқыш қышқыл өндірісінде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: қалдық газдардың жылуын жою, араластырғышқа қыздырылған күкірт қышқылын беру, бұл шикізаттың ыдырауына электр энергиясын тұтынуды азайтуға көмектеседі.

      6.6.4. Аммиак өндірісі

      ЕҚТ 28. Бастапқы риформинг пешіне реакциялық құбырларды енгізу

      Сипаттамасы: күкірттен тазартылған табиғи газ м-101 араластырғышындағы су буымен бу қатынасына дейін араласады: газ = (3,7 ÷ 4,1): 1 нм3/нм3, пештің конвекциялық және конвекция алдындағы аймақтарының катушкаларында 527 °С температураға дейін дәйекті түрде қызады және газ коллекторлары арқылы реакциялық құбырларға енгізіледі. Араластырғышқа су буы аммиак синтезі агрегатының кәдеге жарату қазандығынан КЗРС реттеуші торабы арқылы және жетіспейтін мөлшері-бу сепараторынан беріледі.

      Қолданылуы: химия саласында қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: аммиак өндірісінің бір тоннасына қайта құруға дейін шамамен 1300 м3 табиғи газ қажет болса, жаңғыртудан кейін 990 м3 табиғи газ құрады. Энергетикалық шығындарды 40 %-ға төмендету қамтамасыз етіледі. Бастапқы риформинг пешіне жаңа типтегі реакциялық құбырларды енгізу азот қышқылының өндірісін ұлғайтуға мүмкіндік берді, бұл аммоний нитратының шығарылуына әсер етті.

      6.7-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с
№

Процесс

Өлшем бірлігі

ЕҚТ сәйкес деңгейлер

1

Бастапқы риформинг пешіндегі реакциялық құбырлардың жұмысы

табиғи газдың м3

1200-990

      6.6.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      ЕҚТ 29. Мембраналық ұяшықтарды пайдалана отырып, тұзды су айналымының жүйесі

      Сипаттамасы: сыртқы құбырдағы тұзды тарату жүйесінде ультра таза тұзды анод камерасына түседі және ішкі қоректік түтік арқылы камераның бүкіл ені бойынша таратылады. Шығару табақшасының арқасында газды көтеру күші күшті ішкі тұзды айналымын жасау үшін және оның тығыздығы мен температурасы біркелкі болған кезде бүкіл камерада оңтайлы таралуын қамтамасыз ету үшін қолданылады. Таусылған тұзды су пен хлор камерадан шығару құбыры арқылы шығарылады. Катод камерасында сонымен қатар қоректік түтік бар, бұл жағдайда каустикті тарату үшін және өнімді шығару үшін шығатын түтік - сутегі мен каустик (32 %). Катод камерасында триггер тақтасы жоқ, өйткені катод камерасының кірісі мен шығысындағы каустикалық концентрацияның айырмашылығы аз (2 %), ал сутегі мен каустикті тұзды су мен хлорға қарағанда оңай бөлуге болады. Анодтық және катодтық камералардың жоғарғы бөлігінде сәл трапеция тәрізді анодтық және катодтық каналдар орналасқан, бұл мембраналық жасушаларда натрий хлоридінің жоғары сарқылуын қамтамасыз етеді.

      Берілген тұзды хлордың сапасын жақсарту үшін қышқылдандыруға болады. Пероксидтеу нәтижесінде мембрананың бұзылу қаупі жасушаның ішкі кеңістігін жобалау арқылы жойылады-түсіру тақтасы мұқият араластыруды қамтамасыз етеді.

      Экологиялық тиімділігі: мембраналық жасушаларда натрий хлоридінің күшті сарқылуы, мысалы, бірдей қуатты сынап қондырғыларына қарағанда, төмен рециркуляция дәрежесін және жабдықтар мен шикізатты едәуір азайтады. 1 тоннаға шикізат шығыны 100 % NaOH сынап әдісімен салыстырғанда 8,125 % төмендейді. Тұзды суды (рапаны) электролизге энергия шығынын төмендету, түсіру тілімшесін пайдалану кезінде газдың көтеру күші.

      ЕҚТ 30. Жасуша ішіндегі қысымның ауытқуын азайту және мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін қоспаны газ-сұйық бөлу

      Сипаттамасы: каналдарда көбіктенетін газ сұйықтығы қоспасы толығымен екі фазаға бөлінеді, яғни екі біртекті фазадан тұратын ағын ұяшықтан шығарылады. Газ бен сұйықтықтың толық бөлінуіне байланысты жасуша ішіндегі қысымның ауытқуы минимумға дейін азаяды және мембрананың қызмет ету мерзімі ұзарады. Ауа өткізбейтін жасушалар 300 мбар-дан 4,7 барға дейін артық қысым кезінде жұмыс істейді.

      Қолданылуы: ион алмасу мембраналарын қолдану арқылы электролизде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: газдардың толық бөлінуімен мембраналық электролиздің жоғары қауіпсіздігін қамтамасыз ету.

      ЕҚТ 31. Биполярлы мембраналық электролизердің модульдік жүйесі

      Сипаттамасы: барлық бірлік элементтері икемді ПТФЭ шлангілері арқылы электролизер астында орналасқан кіріс және шығыс коллекторына қосылады. Кіші көлденең қимасы бар кіріс шлангілері камераларға электролиттің біркелкі берілуін қамтамасыз етеді, ал үлкен көлденең қимасы бар шығыс шлангілері жасушадан анолиті бар хлор газын, сондай-ақ католиті бар сутегі газын шығарады. Бұл ақаусыз байланыс жүйесі мөлдір шлангілер арқылы өнімнің түсі мен ағымының үздіксіздігін бақылау арқылы әрбір жеке ұяшықтың жұмысын бақылауға мүмкіндік береді. 210-ға дейін бірлік элементтер осындай батареяны, бірнеше сериялы қосылған батареяларды-мембраналық электролизерді құра алады.

      Қолданылуы: ион алмасу мембраналарын қолдану арқылы электролизде қолданылады.

      Экологиялық тиімділігі: жаңа толық өлшемді серпімді элементті тексерілген бір элементті конструкцияға енгізу арқылы өткеннің оң жетістіктері жаңа әзірлемелердің артықшылықтары арқылы кеңейтілді. Нөлдік алшақтықты бір элементті тұжырымдамамен үйлестіру энергияны тұтынуды азайту сияқты үш артықшылықты ұсынатын ерекше технологияны жасайды.

      Энергияны едәуір үнемдеу-мембрананың бүкіл белсенді аймағында нөлдік саңылау конструкциясымен бірге қолданылатын мембрананың ауданын ұлғайту энергия шығынын едәуір азайтады. Бұл оң әсер мембранаға токтың біркелкі таралуымен және газ көпіршіктерінің жақсаруымен күшейтіледі, бұл бір жасуша ішіндегі газдың тоқтап қалуын азайтады.

      Бүкіл қызмет мерзімі ішінде 100% герметикалығы – бірегей тығыздағышы және шланг жүйесі бар бір элементті құрылым 4,7 бар артық қысымына дейін толық герметикалық электролиттік жасушаны қамтамасыз етеді. Ернемекті жүйенің сомындары мен бұрандалары қолданылатын айналу сәтінің көмегімен бүкіл қызмет мерзімі ішінде тығыздыққа кепілдік берілуі мүмкін.

      Олардың берік құрылымы мен жоғары тығыздығының арқасында жасушалар 300 мбар артық қысыммен жұмыс істей алады. Cl2 және H2 үшін үрлегіштерді орнатудың қажеті жоқ, өйткені ауа Cl2 және H2 құбырларына сорылмайды.

      Хлор газ тәріздес немесе сұйық түрінде пайдаланылатын кез келген қондырғы қоршаған ортаны қорғау жөніндегі қатаң заңнамалық нормаларға сәйкес жұмыс істеуі тиіс. Бұл үшін шығатын газдарды хлорсыздандыру маңызды рөл атқарады, ал жетілдірілген қондырғы атмосфераға хлор шығарындыларын толығымен алып тастайтындай етіп жасалған.

      Мембрананың қызмет ету мерзімін ұзарту. Оңтайлы байланыс қысымының диапазонында мембраналарды қолданған кезде, бүкіл белсенді бетінде саңылаудың болмауы қамтамасыз етіледі және мембраналардың қызмет ету мерзімі ұзартылуы мүмкін. Бір пакеттегі элементтер арасындағы байланыс қысымының қолданылатын күші минималды үйкеліспен біртіндеп беріледі, өйткені фланец жүйесінің жоғарғы жағындағы жаңа роликтер серпімді элементтер серіппесінің күшін анықтайтын фактор болып табылады.

      Осылайша, жаңа конструкция бір ұяшықтың тығыздығына жауап беретін күшке қарамастан, мембраналардағы байланыс қысымын тікелей реттеуге мүмкіндік береді.

      Осы ЕҚТ 6 кА/м2 ток тығыздығы кезінде энергия тұтынуды 2035 Квт*сағ/т дейін төмендетуге мүмкіндік береді.

      6.8-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

Р/с
№

Процесс

Өлшем бірлігі

ЕҚТ сәйкес энергия тұтыну деңгейлері

1

2

3

4

1

Биполярлық мембраналық электролизер жүйесі

Квт*сағ/т

>2035

      6.7. Мониторинг

      Мониторинг құжатталған және келісілген процедураларға сәйкес қайталанатын өлшеулерге немесе белгілі бір жиіліктегі бақылауларға негізделген әртүрлі ортадағы химиялық немесе физикалық параметрлердің өзгеруін жүйелі бақылауды білдіреді. Мониторинг қоршаған ортаға ықтимал әсерлерді бақылау және болжау үшін шығарылатын ағындардағы (шығарындылар, төгінділер) ластаушы заттардың құрамы туралы сенімді (дәл) ақпарат алу үшін жүргізіледі.

      Мониторинг, алайда, аналитикалық өлшеулермен шектелмейді. Ол сондай-ақ тұрақты техникалық қызмет көрсетуді, көзбен шолып бақылауды және қауіпсіздікті тексеруді қамтиды.

      6.9-кесте. Ластаушы заттарды өлшеу жиілігі

Р/с №

Өндіріс

ЛЗ атауы

Мерзімділігі

1

2

5

6

1

Аммиак

NO2

Үздіксіз

CO

Үздіксіз

2

Азот қышқылы

NO2

Үздіксіз

NH3

Үздіксіз

3

Аммиак селитрасы

NH3

Үздіксіз

NH4NO3

Үздіксіз

4

Күкірт қышқылы

SO2

Үздіксіз

H2SO4

Үздіксіз

5

Аммофос

HF

Үздіксіз

NH3

Үздіксіз

Аммофос шаңы

Үздіксіз

6

Азықтық трикальций фосфат

HF

Үздіксіз

SiO2<20 %

Үздіксіз

7

ЭФҚ

HF

Үздіксіз

8

Фосфорлы агломерат

Жалпы шаң

Үздіксіз

P2O5

Үздіксіз

PH3

Үздіксіз

SO2

Үздіксіз

9

Сары фосфор
 

P2O5

Үздіксіз

PH3

Үздіксіз

SO2

Үздіксіз

SiO2<20%

Үздіксіз

10

Сары фосфор

P2O5

Үздіксіз

PH3

Үздіксіз

11

Термиялық ортофосфорлы қышқыл

P2O5

Үздіксіз

12

Тағамдық ортофосфорлы қышқыл

H2S

Үздіксіз

13

Натрий триполифосфаты

ТПФН шаңы

Үздіксіз

14

Фосфорлы-калийлі тыңайтқыштар өндірісі

P2O5

Үздіксіз

SiO2<20 %

Үздіксіз

РН3

Үздіксіз

15

Сұйық хлор каустикалық сұйық сода Каустикалық қабыршақтанған сода 100% Тұз қышқылы (техн.+ингибир) Техникалық натрий гипохлориті

Cl

Үздіксіз

16

Балқытқыш қышқыл

H2SO4

Үздіксіз

HF

Үздіксіз

SiO2<20 %

Үздіксіз

17

Натрий монохроматы

Бейорганикалық шаң SiO2<20 %

Үздіксіз

Хром ((VI) оксидіне қайта есептегенде)

Үздіксіз

      * үздіксіз мониторинг жүргізу тұрақты өлшем жүргізуді білдіреді және қолданыстағы заңнамаға сәйкес ұйымдастырылған көздерде автоматтандырылған мониторинг жүйесі арқылы жүргізіледі. Заңнамада көзделген жағдайларда ПЭК бағдарламасына сәйкес - мерзімді мониторинг жүргізуге рұқсат етіледі, бірақ жиілігі айына 1 реттен көп болмауы тиіс.

      6.8. ЕҚТ-ның технологиялық көрсеткіштері

      6.8.1. Шығарындылардың технологиялық көрсеткіштері

      6.10-кесте. ЕҚТ-ны қолдануға байланысты шығарындылардың технологиялық көрсеткіштері

Р/с
№

Өнім

Технология

ЛЗ шығарынды көзі

ЛЗ атауы

Шығарындылардың технологиялық көрсеткіштері, мг/м 3

1

2

3

4

5

6

1

Аммиак

Тура ағынды құбырлы пештегі бу каталитикалық риформингі және циркуляциялық схема бойынша 34,24 Мпа дейінгі қысыммен аммиак синтезі бар синтез-газды тазарту және дайындау бөлімшесі бар қайталама бу-ауа риформингі негізінде қуаты бір желілік агрегаттағы табиғи газдан аммиак өндіру

Құбырлы пеш

NO2

<230

CO

<10

2

Азот қышқылы

Азот қышқылын өндіру аммиакты конверсиялаудың аралас схемасы бойынша атмосфералық қысыммен, ал 0.34 МПа (3.2 ат) қысыммен азот тотықтарының абсорбциясы жүзеге асырылады.

Абсорбциялы колонна

NO2

<180

NH3

<20

3

Аммиак селитрасы

СГК БГС типті барабанды гранулятор-кептіргіште аммиак селитрасының балқымасын түйіршіктеудің технологиялық процесі.

Бөлінетін газдарды түйіршіктеу, кептіру және тазарту торабы (шикізатты қайта өңдеу бөлімшесінің газ тазарту жүйесінің желдеткіш құбыры)

NH3

<50

NH4NO3

<50

4

Күкірт қышқылы

Күкіртті жағу, күкіртті газды тотықтыру және күкірт триоксидінің абсорбциясы жылуын кәдеге жарату жүйесін қоса алғанда, ДКДА күкірт қышқылды қондырғылары

Соңғы моногидратты абсорбер (шығару құбыры)

SO2

<800

H2SO4

<70

5

Аммофос

БГС аппаратында суспензияны түйіршіктеу және кептіру арқылы ЭФК екі сатылы аммонизациялау.

Циклондар мен АПС абсорберлер. Жалпы цехтық биіктік құбыры

HF

<5

NH3

<75

Аммофос шаңы

<70

6

Азықтық трикальций фосфаты

Технологиялық циклоннан шығатын газдарды салқындату, шаң мен фтордан тазарту

Кәдеге жаратушы қазан, ИҚШТ инерциялық-құйынды шаң тұтқыш, абсорбер АПН, санитариялық мұнара (пайдаланылған газ құбыры)

HF

<40

Түйіршікті жағу газдарымен кептіру

Кептіру барабаны, ИҚШТ (газ шығаратын түтік)

SiO2<20 %

<950

Түйіршікті нормаланатын ірілікке дейін ұсақтау

Шар диірмені, ИҚШТ (газ шығаратын түтік)

SiO2<20 %

<850

Фосфорит ұнын сығылған ауамен қабылдау бункеріне жіберу

Балқыту бөлімшесінің сүрлемдік бункерлері, ИҚШТ (газ шығаратын түтік)

SiO2<20 %

<520

7

Экстракциялық фосфор қышқылы

Фосфат шикізатын күкірт қышқылымен және кейіннен фосфогипсті таспалы вакуум-сүзгілерде (ТВС) бөле отырып, сұйылту ерітіндісімен ыдырату.

Ыдырау және пісу реакторлары, ЖВФ, АПС абсорберлері (артқы желдеткіші)

HF

<5

8

Фосфор агломераты

Шихта дайындау үшін фосфорит агломератын алу (фосфорит 94% және кокс 6%)

Кептіру барабаны (түтін сорғыш)

SiO2<20 %

<500

Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялық күйдіру

Агломерациялық машина (түтін құбыры)

P2O5

<50

PH3

<30

SO2

<100

SiO2 70-20 %

<60

Агломерациялық күйдіру газын тазарту жүйесі

Аспирациялық ауа агломерация цехы (түтін сорғыш)

P2O5

<30

PH3

<30

SO2

<50

SiO2 70-20 %

<170

SiO2<20 %

<110

9

Сары фосфор
 

Фосфорды алу
әдісі фосфорды фосфоритті
шихтадан кен-термиялық электр пештерінде тотықсыздандырғыш болған кезде фосфорды электротермиялық айдауға негізделген
 

Ркз-80ф - И1 кен-термиялық пеші (4 бірлік) (пеш газын шаңнан тазарту және фосфордың конденсациясы екі қатарлас жұмыс істейтін жүйеде жүргізіледі)

P2O5

<450

PH3

<220

SO2

<50

Қож пульпасын қабылдағыштардан,
қож науаларынан, түйіршіктеу науаларынан және түйіршіктеу шұңқырларынан сорылатын желдеткіш ауа (шыраққа ағызу) (2 бірлік)

SO2

<20

P2O5

<20

SiO2<20%

<50

PH3

<5



Феррофосфор ағызу торабы

P2O5

<50

PH3

<5

SO2

<20

SiO2<20 %

<6

10

Сары фосфор

Сары фосфорды пысықтау (құрамында фосфор бар суларды қалқыма бөлшектерден және фосфордан тұндыру, қышқылдықты әк сүтімен немесе сода ерітіндісімен бейтараптандыру және фосфордың бастапқы тұнбасы кезінде тұнбаған шламнан тұндыру)

Тұндырғыштардан, қоюлатқыштардан және сыйымдылықтардан аспирациялық газдар

P2O5

<50

PH3

<5

11

Термиялық ортофосфор қышқылы

Күйдіру мұнарасында фосфорды жағу жолымен фосфордан термиялық фосфор қышқылын алу (циклондық қондырғы)

Циклондық қондырғының шығатын газдары (желдеткіш құбыр)

P2O5

<235

12

Тағамдық ортофосфор қышқылы

Термиялық фосфор қышқылын күшән пен қорғасыннан сульфидтер түрінде күкіртсутегімен тұндыру арқылы тазарту.


H2S

<20

13

Натрий триполифосфаты

Натрий триполифосфатын алу әдісі фосфор қышқылын 1:2 қатынасында моно тұздары мен динатрий фосфаттарының ерітіндісі пайда болғанға дейін сода күлімен бейтараптандыруға және ортофосфат ерітіндісін бүріккіш кептіргіште одан әрі кептіруге, содан кейін турбокальцинаторда дегидратациялауға негізделген.

Шикізатты кептіру және қыздыру кезіндегі шығатын газдар (кептіру мұнарасы)

ТПФН шаңы

<212

14

Фосфор-калий тыңайтқыштарын өндіру

Коттрель қоймалжыңын пайдалану коттрель қоймалжыңымен араластыру негізінде фосфор-калий тыңайтқыштарын алу (коттрель қоймалжыңын кептірілген, содан кейін алынған ерітіндіні барабанды түйіршіктегіште кептіру)

БГС, елек, ұсатқыш, таспалы конвейер (ПГУУ пайдаланылған газ құбыры)

P2O5

<80

SiO2<20 %

<50

РН3

<50

15

Сұйық хлор Каустикалық сұйық сода Каустикалық қабыршықтанған сода 100% Тұз қышқылы (техн.+ ингибир) Техникалық натрий гипохлориті

Мембраналық әдіс

Хлорды бейтараптандыру (натрий гипохлоритін қалыптастыра отырып, хлорды күйдіргіш натрий ерітіндісімен сіңіру жолымен газ тәрізді шығарындыларды хлордан тазарту)

Cl

<1

16

Балқытқыш қышқылы

Балқытқыш қышқыл өндірісі күкірт қышқылының (құрамында 93%-ға дейін күкірт қышқылы бар купорос майы түрінде) плавикошпатты (флюоритті) концентрат түріндегі кальций фторидіне өзара әрекеттесу реакциясына негізделген.

Балқыту пеші

H2SO4

<50

HF

<5

Шикізатты сақтау, себу, түсіру кезінде ұйымдастырылған шаң шығарындылары

SiO2<20 %

<50

17

Натрий монохроматы

Тотығу-тотықсыздану реакцияларының жүруі үшін шихтаны жоғары температурада (1200-1300°С) күйдіру.

Күйдіру пеші

Бейорганикалық шаң SiO2 %

<50

Хром (хром (VI) оксидіне қайта есептегенде)

<0,32

      6.8.2. Төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

      6.11-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

Р/с
№
 

Ластаушы заттың атауы

Өлшем
бірлігі*

Концентрациясы**

1

2

3

4

1

аммонийлі азот

мг/дм3

2

2

ББЗ

мг/дм3

0.5

3

БПК

мг/дм3

35,754

4

кремний қостотығы

мг/дм3

10

5

темір

мг/дм3

0.3

6

марганец

мг/дм3

0.1

7

мыс

мг/дм3

1

8

молибден

мг/дм3

0.25

9

күшән

мг/дм3

0.05

10

мұнай өнімдері

мг/дм3

1,566

11

никель

мг/дм3

0.1

12

нитраттар

мг/дм3

45

13

нитриттер

мг/дм3

3

14

полифосфаттар

мг/дм3

20,267

15

қорғасын

мг/дм3

0.03

16

селен

мг/дм3

0.01

17

сульфаттар

мг/дм3

500

18

фенолдар

мг/дм3

0.001

19

фторидтер

мг/дм3

1.5

20

хлоридтер

мг/дм3

350

21

ХПК

мг/дм3

71,507

22

хром

мг/дм3

0.05

23

цианидтер

мг/дм3

0.035

      * - Егер су объектісіндегі ЛЗ фондық шоғырлануы келтірілген концентрациядан жоғары болса, төгінділер деңгейін су қоймасындағы заттың фондық құрамы деңгейінде белгілеу қажет.

      ** - Егер сарқынды сулардың соңғы су қабылдағышы тұйық типті жинақтағыш болып табылса, яғни суаруға арналған ашық су жинағыштар болмаса немесе су объектілері мен жер бетіне және басқа да өндірістік және техникалық қажеттіліктерге жинақтағыш ағындарының бір бөлігін ағызу жүзеге асырылмаса, рұқсат етілген концентрация ағызылатын судағы нақты концентрацияға тең болып қабылданады.

      6.8.3. Өзге де технологиялық көрсеткіштер

      6.12-кесте. ЕҚТ қолдануға байланысты қалдықтардың түзілуінің технологиялық көрсеткіштері

Р/с №
 

Қалдықтың атауы

Тазалау, қайта пайдалану әдісі

Өндірілген өнім бірлігіне қалдықтардың пайда болуының меншікті көрсеткіштері, т/т

Макс.

1

2

3

4

Фосфор және фосфор қосылыстары өндірісі

1

Түйіршіктелген қож

Өз алаңдарында орналастыру

9,5

2

Коттрель тозаңы

Өз алаңдарында қайта өңдеу

0,221

3

Күшән және қорғасын сульфидтерінің суда еритін кешендері

Өз алаңдарында қайта өңдеу

0,00047

4

Құрамында фосфор бар суларды әкпен тазарту шламы

Өз алаңдарында қайта өңдеу

-

Натрий монохроматын өндіру

5

Монохромат шламы

Өз алаңдарында орналастыру/қайта өңдеу

3,1

Металлургиялық хром оксиді өндірісі

6

Күкіртті натрий шламы

Өз алаңдарында орналастыру/қайта өңдеу

1,8

Пигментті хром оксиді-2 өндірісі

7

Күкіртті натрий шламы

Өз алаңдарында орналастыру/қайта өңдеу

1,8

Натрий бихроматын өндіру

8

Натрий сульфатының шламы

Өз алаңдарында орналастыру/қайта өңдеу

0,8

      7. Перспективалы техникалар

      Бұл бөлімде ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жүргізілетін немесе оларды тәжірибелік-өнеркәсіптік енгізу жүзеге асырылатын жаңа техникалар туралы ақпарат қамтылады.

      ЕҚТ анықтамалығын дайындау барысында ТЖТ құрастырушылары мен мүшелері бірқатар жаңа технологиялық, техникалық және басқару шешімдерін талдады. Бұл өндіріс тиімділігін арттыруға, қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға бағытталған шешімдер. Олар әлі кең таралмаған және оларды екі кәсіпорында енгізу туралы сенімді ақпарат жоқ.

      7.1. Фосфор және құрамында фосфор бар өнімдер өндірісі

      Қазіргі уақытта "Қазфосфат" ЖШС "ЖЖФЗ" Жамбыл филиалы кәсіпорнында фосфор және құрамында фосфор бар қосылыстар өндірісінде экологиялық және энергетикалық мәселелерді шешуге, сондай-ақ фосфор хлоридтерінің жаңа қосылыстарын алу арқылы өнім ассортиментін кеңейтуге бағытталған.

      Жоғарыда келтірілген перспективалық техникалар отынды ауыстыру үшін компоненттер ретінде әртүрлі қалдықтарды, сондай-ақ фосфорит агломератының физика-химиялық және механикалық көрсеткіштерін қамтамасыз ететін және агломерация режимін оңтайландыратын байланыстырушы материалдарды пайдалану арқылы агломерациялық процесті жетілдіруді көздейді.

      7.1.1. Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялау кезінде мұнай шламын пайдалану

      Агломерация кезеңінде сары фосфор өндірісінде фосфоритті кенді ұсақтау үшін агломерациялық отын ретінде кокс қолданылады. Агломерация процесін жетілдіру үшін агломерациялық отынды ішінара ауыстыру үшін құрамында көміртегі мен көмірсутегі бар қалдықтарды, атап айтқанда мұнай өндіру және қайта өңдеу қалдықтары - мұнай битуминозды жыныстар мен мұнай шламдарын пайдалануға болады. Бұл қалдықтардың құрамында Кокс пен табиғи газ шығынын 50%-дан астам төмендетуге ықпал ететін 60-65%-ға дейін көмірсутекті жанғыш құрамдастар бар. Ал кремний, алюминий, кальций және темір оксидтерінің қосылыстары түріндегі құрамында мұнайы бар қалдықтардың минералды құрамдастары механикалық берік офлюстелген фосфоритті агломерат алуға ықпал етеді [24-29].

      7.1.2. Фосфоритті ұсақ кенді агломерациялау кезінде коттрель қоймалжыңын пайдалану

      Агломерация кезеңінде сары фосфор өндірісінде байланыстырушы және қосымша құрамында фосфор бар материал ретінде фосфор пешінен тозаң ұстау сатысында түзілетін коттрель қоймалжыңы пайдаланылуы мүмкін.

      Осы ҒЗЖ енгізу өндірістің зиянды қалдықтарын – коттрель қоймалжыңын басқа зиянды қалдықтар түзілмей кәдеге жаратуға; сары фосфор (агломерат) өндірісі үшін шикізатты негізгі затпен (Р2О5) байытуға; сары фосфор өндірісінде электр энергиясын үнемдеуге; зауыт ауданындағы экологиялық жағдайды жақсартуға, зауытты пайдалану кезінде жинақталған зиянды қалдықтарды кәдеге жаратуға мүмкіндік береді [30].

      7.1.3. Фосфоритті ұсақ заттарды агломерациялау кезінде құрамында бор бар қосылыстарды пайдалану

      Агломерация – агломерациялық машинаның тор торында фосфорит бөлшектерінің ұсақтарын агломерациялау арқылы ірілендіру. Бұл жағдайда қатты отын ретінде қымбат кокс қолданылады. Тапшы отынды неғұрлым арзан түрлерге ауыстыру жолдарын іздестіру фосфоритті ұсақ-түйек агломерациясының өзекті проблемаларының бірі болып табылады.

      Тағы бір маңызды мәселе фосфат шикізатын синтездеу үшін электр энергиясын үнемдеу болып табылады. Пісіру температурасын төмендету үшін фосфат-кремнийлі тақтатас және бор бар материалдар сияқты жеңіл балқитын материалдарды қосу ұсынылады. Агломерация кезінде осы материалдарды фосфорит ұнтағына қосу агломерация температурасын едәуір төмендетеді [31].

      7.2. Күкірт қышқылы, ЭФҚ, минералды тыңайтқыштар (аммофос) және ТКФ өндірісі

      7.2.1. Процестер мониторингінің автоматтандырылған жүйесін енгізу есебінен ЭФК және БГС схемаларының өнімділігін арттыру

      Аммиактың жоғалуын азайтуға және газ фазасына фторлы қосылыстардың шығарылуын азайтуға мүмкіндік беретін жоғары қарқынды құбырлы араластырғыш реакторды енгізу арқылы аммофос өндірісін модернизациялау перспективалық әдістердің қатарына жатады. Бұл ретте, ЭФК цехының екінші желісін іске қосу, сондай-ақ аммофос цехының БГС-2 жаңа бөлімшесінің автоматтандырылған мониторинг жүйесін енгізу жоспарлануда, бұл ЭФК те, аммофос та өндіру жүйесінің өнімділігін арттыруға, сондай-ақ төмен сұрыпты фосфат шикізатынан 25 - 29 % Р2О5 концентрация қышқылын алуға және ЭФК-ге Р2О5 технологиялық шығымын арттыруға мүмкіндік береді.

      7.2.2. ТКФ сапасын жақсарту

      АФФ цехында тәжірибелік сынақтар жүргізілді және жоғары сұрыпты азықтық трикальцийфосфат алу мақсатында жүзбеқанатты термиялық фосфор қышқылымен араластыру торабы құрастырылды. Құрамында фосфоры 16 % және одан жоғары жемдік фосфаттарға нарық сұранысына байланысты үшкальций фосфатының түйіршіктері мен ортофосфорлы ПА көмегімен құрамында тұзда еритін P2O5 нысанының (37 ± 1) % жоғары үшкальций фосфатын алу технологиясы әзірленді. Ол үшін түйіршіктелген балқыманы араластырғыш бұрандада 73 % концентрациялы термиялық фосфор қышқылымен алдын ала араластырады, бұл кезде олар өзара әрекеттеседі, жеңіл ыдырайтын карбонаттардың бір бөлігі ыдырайды және жануарлар ассимиляциялайтын P2O5 мөлшері артады деп болжанады. Алынған қоспасы кептіруге жіберіледі.

      Жасалған технология өнімнің сапасын жақсартып, құрамында 27 % Р2О5 бар бірінші сұрыпты үшкальций фосфаты өндірісімен қатар, құрамында 37 % Р2О5 бар, 0,4 % тұз қышқылы ерітіндісінде еритін бәсекеге қабілетті жоғары сапалы мал азықтық үшкальций фосфатын шығаруға мүмкіндік береді.

      7.2.3. Минералды тыңайтқыштардың ассортиментін кеңейту

      Дамудың перспективалық бағыты технологияны дамыту және жаңа өнім – сульфоаммофос өндірісін іске қосу болып табылады. Мұндай тыңайтқышты алу фосфор және күкірт қышқылдарының қоспасын аммиакпен бейтараптандыруға негізделген, бұл пайдаланылған газдардың шаңдылығын төмендетеді, сонымен қатар өнімнің сапасын жақсартады, атап айтқанда, гигроскопиялық емес күшті және біркелкі түйіршіктері бар өнім. Бұл кешенді NPS тыңайтқышы, суда еритін түйіршікті күкірті бар азот-фосфорлы өнім болып табылатын, барлық дақылдар үшін топырақтың барлық түрлерінде қолдануға болады.

      7.3. Балқытқыш қышқыл өндірісі

      "ҮМЗ" АҚ "Қазатомөнеркәсіп" ҰАК құрамында жұмыс істейтіндіктен және құзыретті органдар арқылы рұқсатқа қол жеткізу шектелген режимдік кәсіпорын болып табылатындықтан, ақпарат ұсыну мүмкін болмай отыр.

      7.4. Аммиак селитрасы, аралас азот-фосфор тыңайтқыштары, азот қышқылы, аммиак өндірісі

      2019 жылы авторлар [64] аммиак селитрасын өндірудің дәстүрлі технологиясын түбегейлі жаңартуды қажет етпейтін технологияны ұсынды. Әзірлеуде буланудың екінші кезеңі және азот қышқылының аммонизацияланған ерітіндісінің нейтрализация сатысы алынып тасталады, бұл қолданыстағы технологияны жеңілдетеді және фосфорит ұнтағы мен калий тұздарын қосқанда жоғары агрохимиялық құндылығы бар термостабельді өнімді алуға мүмкіндік береді.

      Ылғалдың қарқынды сіңуі нәтижесінде гигроскопиялық болғандықтан, аммоний нитраты оның механикалық беріктігін төмендетеді, ыдырайды және қысылады. Осыған байланысты өндірістік аммоний нитраты арнайы сақтау шарттарын сақтауды қажет етеді, оны тыңайтқыш мақсатында практикалық қолдануда бірқатар қиындықтар туғызады. Сондықтан бүгінгі күні барлық жерде аммиак селитрасын өндірушілер де, оның тұтынушылары да гигроскопиялықты әртүрлі тәсілдермен және әдістермен төмендетуге мүдделі [65-67].

      7.5. Хлор және каустикалық сода өндірісі

      Каустикалық сода өндірісі кезінде бу жылуын үш рет толық қолдана отырып, бір сатылы схема қолданылады. Каустикалық сода ерітіндісін сусыздандыру үшін қабыршақ типті булау аппараттарымен (сырғитын қабыршақ) үздіксіз жұмыс істейтін вакуум-булау қондырғылары қолданылады. Каустикалық сода ерітіндісін буландыру кезінде 1,0-1,2 МПа дейінгі қысыммен бу, қалдық қысым қолданылады. Мұндай схема жылу шығыны үшін жоғары қысымды буды қолдануға арналған және ең үнемді болып табылады. Жылу беру коэффициентін арттыру және қыздыру түтіктерінің инкрустациясын болдырмау үшін қарқынды айналымы бар аппараттар қолданылады.

      Каустикалық сода өндірісінің ұсынылған технологиялық схемасында ерітіндінің табиғи айналымы бар буландыру құрылғылары ұсынылады.

      Мұндай құрылғылар жабық тізбекте бірнеше рет ұйымдастырылған айналым кезінде жылу берудің жоғары коэффициентіне ие, бұл құбырлардың бетіндегі масштабтың шөгу жылдамдығын төмендетеді. Балқытылған каустикалық сода өндіру үшін жылу тасмалдағыш ретінде жоғары қайнаған органикалық жылу тасмалдаушы-даутерм қолданылады. Төменгі бөлігі балқытылған ваннаға батырылған айналмалы салқындатылған барабандарда кристалдану процесін жүргізу ұсынылады [80-81].

      7.6. Хром қосылыстары өндірісі

      Хром бар шлам қалдықтарынан алынған хром оксиді негізінде хром бар пигменттерді алу технологиясы жасалды. Күйдіргеннен кейін өнім 1,54 - 2,2 % күйіктегі қалдық хромның ең аз құрамымен, ал хром оксидінің сублимация дәрежесі 89,35 % [94] сипатталады.

      Натрий монохроматын өндіру процесінде "АХҚЗ" АҚ-да шлам жинақтағыш тоғандарда 7 млн. тоннадан астам монохромат шлам жинақталған. Жинақталған қалдықтарды кәдеге жарату, олардың уыттылығын азайту және пайдалы қосылыстар алу мақсатында шламды қайта өңдеу тәсілі, алты валентті уытты хромды одан әрі кәдеге жарату және отқа төзімді материалдарды дайындау кезінде негізгі шикізат ретінде қолдану үшін оны қауіпсіз үш валентті нысанға ауыстыру үшін хромат өндірісінің шламын қайта өңдеу тәсілін әзірлеу әзірленді.

      Техникалық нәтиже әдіс тиімділігі мен аймақтағы экологиялық жағдайды арттыру болып табылады. Хромат өндірісінің шламын өңдеудің бұл әдісі хромат шламы мен базальт жынысының қоспасын 40 - 50 % аспайтын арақатынаста термиялық өңдеуді қамтиды, оны көлденең магнит өрісінің көмегімен балқыманы электромагниттік араластыру кезінде 1550 °C-тан жоғары температурада үздіксіз режимде жүргізеді. Бұл араластыру қыздыру жылдамдығы мен біркелкілігін арттырады және балқыманың біртектілігін қамтамасыз етеді. Алынған өнім үздіксіз балқытылған ағын түрінде шығарылады және сумен салқындатылады. Соңғы өнімнің сумен салқындауы соңғы өнімнің қаттылығын күрт төмендетеді, бұл оның кейінгі ұсақталуын жеңілдетеді.

      Бастапқы хромат шламы мен соңғы өнім үлгілерінің жоғары сапалы рентгендік фазалық талдауы соңғы өнімде тек үш валентті хром Сr2 O3 бар екенін көрсетті.

      Осылайша, бұл тәсіл 6 - 9 % концентрациясы бар Сr2 O3 үш валентті хромның қауіпсіз қосылысына СгО3 қосылысындағы уытты алты валентті хромды толығымен аударуға, экологиялық жағдайды жақсартуға және отқа төзімді материалдарды дайындау кезінде негізгі шикізат ретінде қолдануға мүмкіндік береді [95].

      8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

      Анықтамалық Экология кодексінің 113-бабына сәйкес 044 "Технологиялар мен ең үздік практикаларды ілгерілету, бизнес пен инвестицияларды дамыту арқылы Қазақстанның жасыл экономикаға жылдам көшуіне жәрдемдесу" бюджеттік бағдарламасы бойынша мемлекеттік тапсырма шеңберінде дайындалған.

      Құқықтық негіз Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысымен бекітілген Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларының жобасында қаланған.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеуді технологтардан, экологтардан, энергия тиімділігі жөніндегі мамандардан және қаржылық модельдеу жөніндегі сарапшыдан тұратын тәуелсіз сарапшылар тобы жүргізді. Тәуелсіз сарапшылар тобының құрамын Орталықтың Басқармасы төрағасының бұйрығымен құрылған ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтар жобаларының бөлімдерін әзірлеу үшін сарапшыларды және (немесе) ғылыми-зерттеу институттарын және (немесе) жоғары оқу орындарын іріктеу жөніндегі жұмыс тобы қалыптастырды.

      Осы анықтамалықты дайындау Орталықтың басқарма төрағасының 2021 жылғы 25 ақпандағы № 21-21Б, 2021 жылғы 10 маусымдағы № 67-21Б, 2021 жылғы 26 тамыздағы № 104-21Б бұйрықтарымен құрылған ТЖТ-ның қатысуымен жүзеге асырылды. ТЖТ құрамына химия өнеркәсібі субъектілерінің, өнеркәсіптік қауіпсіздік және халықтың санитариялық-эпидемиологиялық саламаттылығы саласындағы мемлекеттік органдардың өкілдері, ғылыми және жобалау ұйымдары, экологиялық және салалық қауымдастықтар кірді.

      Анықтамалықты әзірлеудің бірінші кезеңінде кешенді технологиялық аудит жүргізілді – бейорганикалық химиялық заттарды өндіретін кәсіпорындардың ағымдағы жағдайын сараптамалық бағалау, бұл өндірісті басқарудың тиімділігін, қолданылатын автоматтандыру құралдарын, технологиялық мүмкіндіктерді талдауды және кәсіпорындардың қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтауға мүмкіндік берді.

      Бейорганикалық химиялық заттарды өндіру жөніндегі кәсіпорындарда іске асырылған технологиялардың ең үздік қолжетімді техникалар қағидаттарына сәйкестігін бағалау ұйымдардың технологиялық процестерінің ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестігіне сараптамалық бағалау жүргізу әдістемесіне сәйкес орындалды.

      Сараптамалық бағалаудың мақсаты бейорганикалық химиялық заттарды өндіру бойынша кәсіпорындардың осы технологиялық жағдайын анықтау және оларды ЕҚТ параметрлеріне сәйкес бағалау болып табылады.

      Жалпы бейорганикалық химиялық заттардың өндірісі, салада қолданылатын технологиялар, жабдықтар, ластаушы заттардың шығарындылары мен төгінділері, өндіріс қалдықтарының пайда болуы, қоршаған ортаға әсер етудің басқа да факторлары, әдеби деректерді пайдалана отырып энергия және ресурстарды тұтыну, нормативтік құжаттама мен экологиялық есептерді зерделеу туралы ақпаратқа талдау және жүйелеу жүргізілді.

      КТА сауалнамалары шаблондарының негізінде бейорганикалық химиялық заттарды өндіретін кәсіпорындарға сауалнама жүргізілді. Талдаудың, кәсіпорындардан келіп түскен сауалнамалардың қорытындылары технологияларды қолданудың әртүрлі аспектілері, оның ішінде технологиялық көрсеткіштер бойынша ақпараттың анық жеткіліксіздігін айқындады. Бейорганикалық химиялық заттарды өндіру бойынша салалық есептерде ұсынылған ластаушы заттар шығарындыларының (ЗВ) көрсеткіштері стандартты шарттарға келтірілмеген (273 к температура және 101,3 кПа қысым кезіндегі құрғақ газ ағыны). Шығарылатын газдағы оттегінің құрамына түзетулерді ескере отырып, ЛЗ бойынша нақты (өлшеу) нормаланған көрсеткіштер ұсынылмады. Осы себепті, осы кезеңде бейорганикалық химиялық заттарды өндіретін кәсіпорындар ұсынған қолда бар нәтижелер қолданылды.

      "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" анықтамалығын дайындау кезінде ЕҚТ енгізудің еуропалық тәсілі зерттелді. Еуропалық анықтамалықтар негізге алынды:

      "Бейорганикалық химиялық заттардың: аммиактың, қышқылдардың және тыңайтқыштардың ірі тоннажды өндірісі" ЕК ЕҚТ бойынша анықтамалық құжат (Reference Document on Best Available Techniquesforthe Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acidsand Fertilisers), 2007 ж.;

      "Бейорганикалық химиялық заттардың ірі тоннажды өндірісі: қатты және басқа да бейорганикалық химикаттар" ЕК ЕҚТ бойынша анықтамалық құжат (Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Solidsand Othersindustry), 2007 ж.;

      "Хлор-сілтілі өндіріс" ЕК ЕҚТ бойынша анықтамалық құжат (Reference Document on Best Available Techniques Reference for the Production of Chlor-alkali), 2013 ж.;

      "Арнайы бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" ЕК ЕҚТ бойынша анықтамалық құжат (Reference Document on Best Available Techniques for the Production of Speciality Inorganic Chemicals) бойынша анықтамалық құжат, 2007 ж.

      "Бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" ЕҚТ бойынша анықтамалықтың құрылымы жүргізілген КТА және Қазақстан Республикасының химиялық салалары құрылымының ерекшеліктерін талдау нәтижелері бойынша, сондай-ақ үздік әлемдік тәжірибеге бағдарлана отырып әзірленген.

      Перспективалы технологияларға тек отандық әзірлемелер ғана емес, сондай-ақ шетелде практикада қолданылатын, бірақ осы уақытқа дейін Қазақстан Республикасында енгізілмеген алдыңғы қатарлы технологиялар да жатқызылған.

      "Бейорганикалық химиялық заттардың өндірісі" анықтамалығын дайындау қорытындысы бойынша осы анықтамалықпен әрі қарай жұмыс істеуге және ЕҚТ енгізуге қатысты мынадай ұсынымдар жасалды:

      кәсіпорындарға қоршаған ортаға ластаушы заттар эмиссияларының, әсіресе маркерлік эмиссиялардың деңгейлері, шикізат пен энергия ресурстарын тұтыну, сондай-ақ негізгі және табиғат қорғау жабдықтарын жаңғыртуды жүргізу, ЕҚТ енгізудің экономикалық аспектілері туралы мәліметтерді жинауды, жүйелеуді және сақтауды жүзеге асыру ұсынылады;

      қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесін енгізу маркерлік ластаушы заттардың эмиссиялары бойынша нақты деректерді алудың және маркерлік ластаушы заттардың технологиялық көрсеткіштерін қайта қараудың қажетті құралы болып табылады;

      технологиялық және табиғатты қорғау жабдықтарын жаңғырту кезінде жаңа технологияларды, жабдықтарды, материалдарды таңдаудың басым өлшемшарттары ретінде энергия тиімділігін арттыруды, ресурс үнемдеуді, химия өнеркәсібі объектілерінің қоршаған ортаға теріс әсерін азайтуды пайдалану керек.

      Библиография

      Қазақстан Республикасының Экология кодексі. – Қазақстан Республикасының Парламенті. – Нұр-Сұлтан. – 2021 ж. – 549 б.

      Reference Document on Best Available Techniques for the Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers (Бейорганикалық химиялық заттарды-аммиак, қышқылдар мен тыңайтқыштарды ірі тоннажды өндірудің ең үздік қолжетімді технологиялары (ЕҚТ) бойынша анықтамалық құжат). – Еуропалық комиссия. – 2007 ж. – 446 б.

      Reference Document on Best Available Techniques for the Production of Speciality Inorganic Chemicals – Solids and others industry, August 2007 (Арнайы бейорганикалық заттар өндірісінің ең үздік қолжетімді технологиялары (ЕҚТ) бойынша анықтамалық құжат – қатты және басқа да өндірістер). – Еуропалық комиссия. – 2007 ж. – 711 б.

      T. Brinkmann, G. G. Santonja, F. Schorcht, S. Roudier, L.D. Sancho. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Chlor-alkali ("Хлор-сілтілік өндіріс" ЕК ЕҚТ бойынша анықтамалық құжаттар ). – Еуропалық комиссия. – 2014 ж. – 340 б.

      Reference Document on Best Available Techniques for the Production ofSpeciality Inorganic Chemicals ("Арнайы бейорганикалық химиялық заттар өндірісі" ЕК ЕҚТ бойынша анықтамалық құжат). – Еуропалық комиссия. – 2007.

      АТЖ 19-2020. Қатты және басқа бейорганикалық химиялық заттарды өндіру. - ЕҚТ бюросы. – Мәскеу қ. – 2020 ж. – 482 б.

      АТЖ 2-2019. Аммиак, минералды тыңайтқыштар және бейорганикалық қышқылдар өндірісі. - ЕҚТ бюросы. - Мәскеу. – 2019 ж. – 825 б.

      Ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестікке "Химия саласының таңдалған бейорганикалық өнімдерін өндіру" сараптамалық бағалау туралы ЕСЕП. – Нұр-Сұлтан қ. – 2021 ж. – 70б.

      Жаңа Жамбыл фосфор зауыты. http://www.kpp.kz/stru_podr/ndfz/ . Қолжетімді күні 21.07.2021 ж.

      Фосфор жолы. Н.Н.Перфильеваның редакциялауымен. – Қазфосфат. – 2019 ж. – 181 б.

      МемСТ 8986 Техникалық сары фосфор. Техникалық шарттар

      МемСТ 10678. Термиялық ортофосфор қышқылы. Техникалық шарттар.

      МемСТ 13493. Натрий триполифосфаты. Техникалық шарттар

      МемСТ 10678. Техникалық натрий полифосфаты. Техникалық шарттар

      Ұйымның технологиялық процестерінің ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестігіне сараптамалық бағалау бойынша есеп. "Қазфосфат" ЖШС . – Нұр-Сұлтан. – 2020. – 45 б.

      В.А. Ершов, А.Д. Пименов Фосфордың электротермиясы. СбП: Химия, 1996 ж. – 248 б.

      А. Тілеуов Фосфор өнеркәсібі кәсіпорындарының қалдықтарын кәдеге жарату. Оқу құралы. – Шымкент. – 2015 ж. – 176 б.

      Сары фосфор алу үшін фосфорит агломератын өндіру бойынша №3 тұрақты технологиялық регламент. – Тараз қаласы. – 2010 ж. - 115 б.

      №5 цехта сары фосфор өндірісінің № 4 тұрақты технологиялық регламенті. – Тараз қаласы. – 2010 ж. - 172 б.

      М.Е. Позин Минералды тұздар технологиясы (тыңайтқыштар, пестицидтер, өнеркәсіптік тұздар, оксидтер және қышқылдар). 1 бөлім. - Л. Химия, 1974 ж. – 792 б.

      Натрий триполифосфатын өндірудің N тұрақты технологиялық регламенті. – Тараз қаласы. – 2008 ж. – 117 б.

      Техникалық натрий полифосфатын өндірудің N уақытша технологиялық регламенті. – Тараз қаласы. – 2012 ж. – 73 б.

      "А" ("тағамдық") маркалы термиялық фосфор қышқылын өндірудің № уақытша технологиялық регламенті. – Тараз қаласы. – 2011 ж. – 50 б.

      С. Тілеуова, В.М. Шевко, А.Х. Тілеуова Фосфорит агломераттарын өндіру кезінде "ШМОС" АҚ мұнай шламын пайдалануды өнеркәсіптік сынау //Журн. Оңтүстік Қазақстанның ғылымы мен білімі. – Шымкент, 2002 ж.– 122-124 б.

      В.К. Бишімбаев, А.С. Тілеуов, В.М. Шевко, А.Х. Тілеуова Фосфоритті ұсақ заттарды түлету кезінде коксты мұнай шламдарына алмастырудың тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтары // Жинақ: Қазақстан ғылымының жаңалықтары.– Алматы қ, 2003 ж.– 44-48 б.

      Тілеуов А. С., Шевко В. М., Тілеуова С. Т. Мұнай шламдарын өңдеу және кәдеге жарату мәселелерін шешу жолдары //Журн. Оңтүстік Қазақстанның ғылымы мен білімі.– Шымкент, 2003, № 32.– 167-169 б.

      Фосфат шикізатын агломерациялау тәсілі / С. Тілеуова, В.К. Бишімбаев, В.М. Шевко, С.Т. Тілеуова, А.Х. Тілеуова, Н.К. Ысқақов ҚР патенті №13542, бюлл. №5 2007 ж.

      А.С. Тілеуов, В.М. Шевко, С.Т. Тілеуова Фосфоритті ұсақ-түйек агломерациясының технологиялық көрсеткіштеріне көмірсутек шикізатының әсері // Журн. Оңтүстік Қазақстанның ғылымы мен білімі. – Шымкент қ, 2004 ж.

      А.С. Тілеуов, В.М. Шевко фосфориттерді агломерациялау кезінде мұнай шламдарын пайдалану //Мат. үшінші аралық. ғылыми. Надиров оқулары "Мұнай-газ кешенінің ғылыми-технологиялық дамуы".– Шымкент қ, 2005 ж.

      А.С. Тілеуов, Р.Р. Якубова, А.Ж. Сүйгенбаева Коттрель тозаңын күрделі тыңайтқыштарға өңдеудің экологиялық мәселелері // "Әуезов оқулары – 13" ХҒПК еңбектері, Т.1. Шымкент қ, 2015 ж.

      А.С. Тілеуов, В.М. Шевко, Б.М. Смайлов, Г.Б. Ахат, К.К. Атырханова Фосфат шикізатын агломерациялау тәсілі. ҚР пайдалы моделіне Патент № 4611 07.10.2019 ж, М.Әуезов атындағы ОҚМУ ШЖҚ РМК.

      2019 – 2026 жылдарға арналған Тараз қаласында орналасқан "Қазфосфат" ЖШС "Минералды тыңайтқыштар" ТФ үшін атмосфераға ластаушы заттардың шекті жол берілетін шығарындылары нормативтерінің жобасы (ШЖБШ). 1-бөлім. – Тараз қ., 2019 ж.

      КОФ цехында азықтық трикальций фосфатын өндірудің тұрақты технологиялық регламенті. "Қазфосфат" ЖШС, – Тараз қ, 2013 ж.

      МемСТ 127.1. Мемлекетаралық стандарт. Техникалық күкірт. Техникалық шарттар.

      ҚР ФС ОКПО 390838120142 1.0. Экстракциялық фосфор қышқылы.

      ҚР СТ 2211. Қаратаудың ұсақ тартылған фосфатты шикізаты. 

      МемСТ 2184. Техникалық күкірт қышқылы. Техникалық шарттар.

      МемСТ 18918. Аммофос. Техникалық шарттар.

      ҚР СТ 2212 Азықтық трикальцийфосфат. Техникалық шарттар.

      А.Г. Амелин Күкірт қышқылы технологиясы. – М.: Химия, 1983 ж. – 360 б.

      G.M. Seitmagzimova, Zh.K. Dzhanmuldaeva Energy-efficient technologies of mineral acids. – Study guide, Shymkent қ, 2019 ж. – 80p.

      Т.Г. Ахметов Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы. – М., Жоғары мектеп, 2002 ж. – 688 б.

      РФ патенті № 2201393. Күкірт диоксидін тотықтыруға арналған қондырғы. Ю.В. Филатов, В.Д. Сыромятников, В.С. Сущев, В.В. Игин. – 2013 ж.

      И.Т. Шамшидинов Ағынды технология бойынша Қаратау фосфориттерін концентрацияланған фосфорлы тыңайтқыштарға қайта өңдеу процесін зерттеу // - Universum: техникалық ғылымдар, 2017 ж. № 3. 36-б.

      И.А. Петропавловский, Б.А. Дмитревский, Б.В. Левин, И.А. Почиталкина. Минералды тыңайтқыштар технологиясы. – СПб.: Ғылым даңғылы, 2018 ж. – 312-б.

      Аммофос цехында ЭФК-1 өндірісінің тұрақты технологиялық регламенті. – Тараз қ, 2012 ж.

      Г.М. Сейтмагзимова, Д.А. Раимбаева. Азот-фосфор минералды тыңайтқышын өндірудің технологиялық жабдықтарын модернизациялаудың кейбір әдістері 10: 46. - Materials of the International Student Scientific Conference "Quality Management: Search and Solutions" November 27-29, 2018, Casablanca, Morocco, Р. 84-87.

      МемСТ 29219. "Қышқыл және қыш плавикошпатты концентраттар".

      ҚР СТ 2503. "Фторсутекті (балқымалы) қышқыл".

      Позин М.Е. Минералды тұздар технологиясы (тыңайтқыштар, пестицидтер, өнеркәсіптік тұздар, оксидтер және қышқылдар). 2-бөлім. - Л. Химия, 1974. – 768-б.

      Ұйымның технологиялық процестерінің ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестігіне сараптамалық бағалау бойынша есеп. "Үлбі металлургия зауыты" АҚ. – Нұр-Сұлтан қ, 2021 ж.

      АТЖ 22-2016 "Өнім (тауар) өндіру кезінде, сондай-ақ ірі кәсіпорындарда жұмыстар жүргізу және қызметтер көрсету кезінде атмосфералық ауаға зиянды (ластаушы) заттардың шығарындыларын тазарту". – Мәскеу қ.

      Патент RU 2482902, B01D47 / 06 - бүріккіш сумен тазалау. Авторлар: М.О. Стареева, М.М. Стареева, О.С. Кочетов https://findpatent.ru/patent/248/2482902.html.

      "ҚазАзот" АҚ-ның 2019 жылғы жылдық есебі. – 2020 ж. – 133-б.

      Фосфорит ұны Chilisai https://chilisai.kz/index.php?lang=ru Қолжеткізу күні 29.07.2021 ж.

      МемСТ 6221. Техникалық сұйық аммиак. Техникалық шарттар.

      МемСТ Р 53789. Концентрацияланбаған азот қышқылы.

      МемСТ 2. Аммиакты селитра. Техникалық шарттар.

      Ұйымның технологиялық процестерінің ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестігіне сараптамалық бағалау бойынша есеп. "Қазазот" ЖШС. – Нұр-Сұлтан қ. – 2021 ж. – 29-б.

      Аммиак және аммиак селитрасын өндіру. https://www.kazazot.kz/production Қолжетімді күні: 21.07.2021 ж.

      Ш.М. Молдабеков, В.К. Бишімбаев, Г.Б. Гильманова, Г.М. Сейтмагзимова, Б.А. Альмаханов Азот қышқылы технологиясы. Оқу құралы. – Шымкент қ. – 2004 ж. – 48 б.

      Аммиак селитрасын өндірудің технологиялық регламенті ТР КазАзот 10.53.1011.004-12. – Ақтау қаласы. – 2012 ж. – 204-б.

      М.А. Миниович. Аммиак селитрасын өндіру. М. "Химия". – 1974 ж. – 240-б.

      Аммоний нитраты негізінде күрделі NPK тыңайтқышын алу әдісі. Ө. Бестереков, А.Д. Қыдырәлиева, А. Болысбек, А. Мәулешев, Д.С. Жұмабеков, С.В. Абрамов 17.02.2020 ж. өтінім №2020/0105. 1, 17.03.2020 ж. мақұлданды.

      А.Д. Қыдыралиева Физикалық-химиялық және агрохимиялық сипаттамаларын жақсарту мақсатында аммиак селитрасы технологиясын жетілдіру. Дис. Соиск. философия докторы (PhD) дәрежесі. – М.Әуезов атындағы ОҚУ. – 2020 ж. – 191-б.

      А.Д. Кыдырәлиева, У. Бестереков, И.А. Петропавловский, А.А. Болысбек, К.Н. Ураков Аммиак селитрасының, фосфорит ұны мен калий хлоридінің нақты шығындарының NPK тыңайтқыштарындағы қоректік элементтердің қатынасына әсерін модельдеу // ҚазҰТЗУ жаршысы. – 2020 ж. - № 2(138). – 776-772 б.

      У. Бестереков, А.Д. Кыдырәлиева, К.Н. Ураков, А.А. Болысбек, И.А. Петропавловский Қоректік заттардың реттелетін қатынасы бар NPK тыңайтқыштарын алу бойынша есептік-эксперименттік зерттеулердің нәтижелері // ҚазҰТЗУ Жаршысы-2019 ж. - №6(136). - 816-819 б.

      "Каустик" АҚ https://caustic.kz/ru/home.html Қолжетімді күні 29.07.2021 ж.

      https://kazpravda.kz/news/ekonomika/nestandartnii-vzglyad-na-taikonir.

      ҚР ИДМ Геология және жер қойнауын пайдалану комитеті. Тайқоңыр көлі. https://info.geology.gov.kz/ru/informatsiya/spravochnik-mestorozhdenij-kazakhstana/tverdye-poleznye-iskopaemye/item/көл-тайқоңыр Қолжетімді күні 29.07.2021ж.

      Кен орындары қорларының және қатты пайдалы қазбалардың болжамды ресурстарының сыныптамасын қолдану жөніндегі әдістемелік ұсынымдар. Көл тұздары//Мәскеу қ. – 2007 ж.

      Ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкестікке "Химия саласының таңдалған бейорганикалық өнімдерін өндіру" сараптамалық бағалау туралы есеп. – Нұр-Сұлтан қ, – 2021 ж. – 70-б.

      Жалпы химиялық технология. И.П. Мухленовтың ред. Жоғары оқу орындарының химия-технологиялық мамандықтарына арналған оқулық. – М.: Жоғары мектеп.

      МемСТ 6718. Сұйық хлор. Техникалық шарттар.

      МемСТ 857. Синтетикалық тұз қышқылы.

      АҚ СТ Ингибирленген тұз қышқылы.

      МемСТ 11086. Натрий гипохлориті Техникалық шарттар.

      АҚ СТ 39769573-001. "Белизна" сериялы сұйық ағартқыш.

      Хлор мен каустиктің электролиз технологиясы. Жетілдірілген мембраналық технология. ThyssenKruppUhde. – Дортмунд қ, Германия. – 2012 ж. – 24 б.

      А.Б. Жорабек, Р.Р. Якубова, Ж.К. Джанмулдаева Каустикалық сода өндірісі кезіндегі балқу және түйіршіктеу процестері туралы // Оңтүстік Қазақстан ғылымының жаршысы. 2019 ж. № 1 (5). 107-110 б.

      Н.А. Саттаров, Р.Р. Якубова, Ж.К. Джанмулдаева Каустикалық сода алу кезінде булану әдістерін талдау // Оңтүстік Қазақстан ғылымының жаршысы. 2019 ж. № 1 (5). 191-194 б.

      U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, 2019 ж. Agency Publisher: Department of the Interior (DOI), U.S. Geological Survey (USGS), с.46-47.

      Анықтамалық. Қазақстанның хром, никель, кобальт, ванадий кен орындары. 2-ші басылым / Б.К. Нурабаев, А.А. Надырбаев, М.К. Төлегенов, Ж.Б. Таңсықбаева. – Алматы қ: "ҚР геология және минералды ресурстардың ақпараттық-талдау орталығы" ШЖҚ РМК, 2015-258 б.

      Қазақстан Республикасында пестицидтер мен өзге де агрохимиялық өнімдер өндірісін маркетингтік зерттеу нәтижелері бойынша есеп. "Атамекен" Ұлттық кәсіпкерлер палатасы. – Нұр-Сұлтан қ. – 2020 ж.- 69-70 б.

      Ең үздік қолжетімді технологиялар қағидаттарына сәйкес ұйымның технологиялық процестерін сараптамалық бағалау бойынша есеп / "Ақтөбе хром қосылыстары зауыты" АҚ. – Нұр-Сұлтан қ., 60 б.

      Справочник химика / Редкол.: Б.П. Никольский және басқалар. — 3-ші басылым., түзетілген. — Л.: Химия, 1971 ж. — Т. 2.

      Р. Рипан, И. Четяну Бейорганикалық химия. Металдар химия. — М.: Әлем, 1972 ж. — Т. 2.

      Бейорганикалық химия / Ю.Д. Третьякованың ред. — М.: Академия, 2007 ж.

      Химиктің анықтамалығы / Редкол.: Б.П. Никольский және басқалар. — 2-ші басылым., түзетілген. — М.—Л.: Химия, 1966 ж. — Т. 1.

      МемСТ 2912. Техникалық хром тотығы.

      ҚР СТ 2646. Техникалық металлургиялық хром оксиді.

      ҚР СТ 2647. Техникалық пигментті хром оксиді.

      МемСТ 307 Техникалық хром ангидриді.

      В.А. Клепиков, С.Т. Тілеуова, А.С. Тілеуов, Ж.К. Джанмулдаева, Т.А. Кадынцева Құрамында хром бар шламдарды өңдеудің термодинамикалық ерекшеліктерін зерттеу // ҚБТУ жаршысы. – Т. 16. – 48-54 б.

      С.Х. Акназаров, В.Г. Лукьященко, В.Е. Мессерле, К.А. Умбеткалиев, А.Б. Устименко, В.Н. Шевченко, О.Ю. Головченко Хроматогөндірісінің шламын қайта өңдеу тәсілі. Өнертабысқа патент № 27146, 15.07.2013 ж, бюл. № 7.

      А қосымшасы

      "Технологиялық процестерде коттрель қоймалжыңын пайдалану жолымен шығарындыларды болғызбауға

      бағытталған ЕҚТ" атты ЕҚТ-ға экономикалық талдау жүргізу

      Технологиялық процестерде коттрель қоймалжыңын пайдалану жолымен шығарындыларды

      болғызбауға бағытталған ЕҚТ

      Қаратау кен орнындағы фосфориттердің фосфоритті ұсақтарын агломерациялау үшін химиялық құрамда келтірілген коттрель қоймалжыңын пайдалану агломерат қМ (қышқылдық модулін) орташа 0,7-ден 0,9-ға дейін көбейтуге әкеледі, бұл тиісінше сары фосфатты өндіру кезінде қалпына келтіру балқымасы үшін шихта құрамындағы кварцит шығысын біршама азайтуға (15 – 20 %-ға) мүмкіндік береді. Бұдан басқа, кәсіпорында коттрель тозаңын кәдеге жаратады және осылайша қоршаған ауаға ластаушы заттардың төмендеуін қамтамасыз етеді.

      Талап етілетін инвестициялар: қажет емес

      Экономикалық пайда: сары фосфор өндірісінің өзіндік құнын төмендету есебінен күтіледі

      А кәсіпорнында ЕҚТ енгізуден экономикалық әсер:

Р/с №
№

Кіріс параметрлері

Өлшем бірлігі

Мәні

Түсіндірмелер

1

2

3

4

5

1

Коттрель қоймалжыңының өзіндік құны

тоннасына теңгемен

0

Фосфор өндірісі бойынша кәсіпорын дереккөзі, 2021 жылға деректер

2

Кварцит құны (өндіруге және тасымалдауға жұмсалатын шығыстар)

тоннасына теңгемен

5,021

Дереккөз ашық дереккөздер, 2021 жылға деректер

3

ЕҚТ енгізгенге дейін кварциттің талап етілетін көлемі

жылына тонна

100,000

Фосфор өндірісі бойынша орташа кәсіпорын үшін мысалға алынған көлем

4

ЕҚТ енгізгеннен кейін кварциттің көлемін төмендету

%

20 %

ЕҚТ сипаттау көзі

      Ұсынылған ЕҚТ "қолжетімді" болып саналады – инвестициялық салымдарды қажет етпейді, бұл ретте өнімді (сары фосфорды) өндіруге жұмсалатын шығындар 2021 жылға арналған баға деңгейі бойынша жылына 100,4 млн теңгеге азаяды.


Об утверждении справочника по наилучшим доступным техникам "Производство неорганических химических веществ"

Постановление Правительства Республики Казахстан от 21 сентября 2023 года № 821

      В соответствии с пунктом 6 статьи 113 Экологического кодекса Республики Казахстан Правительство Республики Казахстан ПОСТАНОВЛЯЕТ:

      Утвердить прилагаемый справочник по наилучшим доступным техникам "Производство неорганических химических веществ".

      2. Настоящее постановление вводится в действие со дня его подписания.

      Премьер-Министр
Республики Казахстан 		А. Смаилов

  Приложение
к постановлению Правительства
Республики Казахстан
от 21 сентября 2023 года № 821

Справочник по наилучшим доступным техникам
"Производство неорганических химических веществ"

Оглавление

      Список схем/рисунков

      Список таблиц

      Глоссарий

      Предисловие

      Область применения

      Принципы применения

      1. Общая информация

      1.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

      1.1.1. Сырьевая база

      1.1.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      1.1.3. Технико-экономические характеристики

      1.1.4. Основные экологические проблемы

      1.1.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      1.1.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      1.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

      1.2.1. Сырьевая база

      1.2.2. Структура и технологический уровень

      1.2.3. Технико-экономические характеристики

      1.2.4. Основные экологические проблемы

      1.2.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      1.2.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      1.3. Производство плавиковой кислоты

      1.3.1. Сырьевая база

      1.3.2. Структура и технологический уровень

      1.3.3. Технико-экономические характеристики

      1.3.4. Основные экологические проблемы

      1.3.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      1.3.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      1.4. Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

      1.4.1. Сырьевая база

      1.4.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      1.4.3. Технико-экономические характеристики

      1.4.4. Основные экологические проблемы

      1.4.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      1.4.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      1.5. Производство хлора и каустической соды

      1.5.1. Сырьевая база

      1.5.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      1.5.3. Технико-экономические характеристики

      1.5.4. Основные экологические проблемы

      1.5.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      1.5.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      1.6. Производство хромовых соединений

      1.6.1. Сырьевая база Казахстана

      1.6.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      1.6.3. Технико-экономические характеристики

      1.6.4. Основные экологические проблемы

      1.6.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      1.6.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      2. Методология определения наилучших доступных техник

      2.1. Детерминация, принципы подбора

      2.2. Критерии отнесения техник к наилучшей доступной технике

      3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

      3.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

      3.1.1. Производство желтого фосфора

      3.1.2. Производство термической фосфорной кислоты

      3.1.3. Производство кислота ортофосфорной термической марки "А" (пищевая)

      3.1.4. Производство триполифосфата натрия

      3.1.5. Производство гексаметафосфата натрия

      3.1.6. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      3.1.7. Сбросы загрязняющих веществ в воду и окружающую среду

      3.1.8. Отходы производства

      3.1.9. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      3.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

      3.2.1. Производство серной кислоты

      3.2.2. Производство ЭФК

      3.2.3. Производство аммофоса

      3.2.4. Производство ТКФ

      3.2.5. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      3.2.6. Сбросы загрязняющих веществ в воду и ОС

      3.2.7. Отходы производства

      3.2.8. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      3.3. Производство плавиковой кислоты

      3.3.1. Описание технологического процесса

      3.3.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      3.3.3. Сбросы загрязняющих веществ в воду и ОС

      3.3.4. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      3.3.5. Отходы производства

      3.4. Производство аммиака, слабой азотной кислоты, аммиачной селитры

      3.4.1. Производство аммиака

      3.4.1.1. Описание технологического процесса

      3.4.1.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве аммиака

      3.4.1.3. Сбросы загрязняющих веществ при производстве аммиака

      3.4.1.4. Отходы, образующиеся при производстве аммиака

      3.4.2. Производство слабой азотной кислоты

      3.4.2.1. Описание технологического процесса производства слабой азотной кислоты

      3.4.2.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве азотной кислоты

      3.4.2.3. Сбросы загрязняющих веществ при производстве азотной кислоты

      3.4.2.4. Отходы, образующиеся при производстве азотной кислоты

      3.4.3. Производство аммиачной селитры

      3.4.3.1. Описание технологического процесса производства аммиачной селитры

      3.4.3.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве аммиачной селитры

      3.4.3.3. Сбросы загрязняющих веществ при производстве аммиачной селитры

      3.4.3.4. Отходы, образующиеся при производстве аммиачной селитры

      3.4.5. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      3.5. Производство каустической соды и хлора

      3.5.1. Производство каустической соды и хлора

      3.5.2. Производство гипохлорита натрия

      3.5.3. Установка получения азота

      3.5.4. Участок ингибирования соляной кислоты

      3.5.5. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      3.5.6. Сбросы загрязняющих веществ в воду и ОС

      3.5.7. Отходы производства

      3.5.8. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      3.6. Производство хромовых соединений

      3.6.1. Производство монохромата натрия - полупродукт

      3.6.1.1. Описание технологического процесса производства монохромата натрия - полупродукт

      3.6.1.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве монохромата натрия

      3.6.2. Производство бихромата натрия – продукт, полупродукт

      3.6.2.1. Описание технологического процесса производства бихромата натрия - полупродукт

      3.6.2.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве бихромата натрия

      3.6.3. Производство оксида хрома металлургического

      349

      3.6.3.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве хрома металлургического

      3.6.4. Производство бихромата калия

      3.6.4.1. Описание технологического процесса производства бихромата калия

      3.6.4.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве бихромата калия

      3.6.5. Производство сульфата хрома

      3.6.5.1. Описание технологического процесса производства сульфата хрома

      3.6.5.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве сульфата хрома

      3.6.6. Производство ангидрида хромового

      3.6.6.1. Описание технологического процесса производства ангидрида хромового

      3.6.6.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве хромового ангидрида

      3.6.7. Производство оксида хрома пигментного - 1 (ОХП)

      3.6.7.1. Описание технологического процесса производства оксида хрома пигментного - 1 (ОХП)

      3.6.7.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве оксида хрома пигментного- 1

      3.6.8. Производство оксида хрома пигментного - 2 (ОХП)

      3.6.8.1. Описание технологического процесса производства оксида хрома пигментного - 2 (ОХП)

      3.6.8.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве оксида хрома пигментного- 2

      3.6.9. Отходы производства

      3.6.10. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      3.6.11. Водопотребление

      368

      4.1. Внедрение систем экологического менеджмента

      4.2. Внедрение систем энергетического менеджмента

      4.3. Контроль качества сырья и топлива, параметры контроля

      4.4. Мониторинг выбросов

      4.4.1. Общие принципы мониторинга и контроля эмиссий

      4.4.2. Компоненты мониторинга

      4.4.3. Исходные условия и параметры

      4.4.4. Периодический мониторинг

      4.4.5. Непрерывный мониторинг. Места установки датчиков

      4.5. Техники контроля загрязнения земли/почвы

      4.6. Техники управления отходами

      4.7. Водопользование и управление сточными водами

      4.7.1. Системы сбора сточных вод (раздельная канализация)

      4.7.2. Повторное использование и рециркуляция

      4.8. Техники снижения уровня шумового воздействия

      5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

      5.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

      5.1.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      5.1.1.1. Снижение выбросов твердых частиц

      5.1.1.1.1. Циклоны

      5.1.1.1.2. Тканевые фильтры

      5.1.1.1.3.Электрофильтры

      5.1.1.1.4. "Мокрые" пылеуловители

      5.1.1.1.5. Комбинации методов очистки

      5.1.1.1.5.1. Коагуляционные мокрые пылеуловители

      5.1.1.1.5.2. Инерционно-турбулентный аппарат с регулируемой подвижной насадкой (ИТПН с РПН)

      5.1.1.2. Конденсация желтого фосфора из печного газа

      5.1.1.3. Абсорбция

      5.1.2. Техники очистки сточных вод

      5.1.2.1. Биологический метод очистки сточных вод

      5.1.2.2. Сбор и очистка ливневых и дренажных вод

      5.1.2.2.1. Пруд-накопитель

      5.1.2.3. Комбинации методов очистки

      5.1.2.4. Обезвоживание осадков сточных вод

      5.1.2.4.1. Механическое обезвоживание осадков

      5.1.2.4.2. Обезвоживание осадков на иловых площадках

      5.1.3. Техники контроля загрязнения земли/почвы и управления отходами

      5.1.3.1. Утилизация "котрельного молока"

      5.1.4. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      5.1.5. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      5.1.6. Мониторинг сбросов в водные объекты

      5.1.7. Мониторинг состояния почвенного покрова

      5.1.8. НДТ, направленная на утилизацию (повторное использование) печного газа фосфорного производства в качестве теплотворного горючего компонента

      5.1.9. НДТ, направленная на повышение безопасности продукции

      5.1.10. НДТ, направленная на предотвращение выбросов путем использования котрельного молока в технологических процессах

      5.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТФК

      5.2.1. Техники сокращения эмиссий в атмосферный воздух

      5.2.1.1. Инерционно-вихревые пылеуловители (ИВПУ)

      5.2.2. Техники контроля загрязнения земли/почвы и управления отходами

      5.2.2.1. Предотвращение загрязнения почвенного покрова

      5.2.3. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      5.2.4. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      5.2.5. Мониторинг сбросов в водные объекты

      5.2.6. Мониторинг состояния почвенного покрова

      5.2.7. НДТ при производстве серной кислоты

      5.2.7.1. НДТ, направленная на снижение эмиссий и повышение степени превращения диоксида серы в системе "Двойное контактирование - двойная абсорбция"

      5.2.7.2. Использование тепла охлаждения печного газа для получения энергетического пара

      5.2.8. НДТ при производстве ЭФК

      5.2.8.1. НДТ, направленная на снижение выбросов фтористых газов при интенсивном дигидратном режиме разложения низкосортного фосфатного сырья

      5.2.8.2. Замена карусельных фильтров на ленточные вакуум-фильтры

      5.2.9. НДТ при производстве аммофоса

      5.2.9.1. НДТ, направленная на сокращение потерь аммиака при двухступенчатой аммонизации фосфорной кислоты с установкой на второй ступени трубчатого реактора

      5.2.10. НДТ при производстве ТКФ

      5.2.10.1. Использование тепла отходящих газов из ЭТА для выработки перегретого пара высокого давления

      5.2.10.2. Двухступенчатая очистка отходящих газов от пыли и фтороводорода в производстве ТФК

      5.3. Производство плавиковой кислоты

      5.3.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      5.3.2. Техники контроля загрязнения почвы и управления отходами

      5.3.3. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      5.3.4. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      5.3.5. Мониторинг сбросов в водные объекты

      5.3.6. Мониторинг состояния почвенного покрова

      5.4. Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

      5.4.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      5.4.1.1. Выбросы аммиака (NH3)

      5.4.1.2. Выбросы азота и его соединений

      5.4.2. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      5.4.3. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      5.4.5. Мониторинг сбросов в водные объекты

      5.4.6. Повышение безопасности производственного процесса

      5.4.7. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов

      5.5. Производство хлора и каустической соды

      5.5.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      5.5.2. Водопотребление и управление сточными водами

      5.5.2.1. Использование более чистого сырья и вспомогательных материалов (выбор типа соли)

      5.5.2.2. Повторное использование и рециркуляция

      5.5.2.3. Снижение содержания сульфатов в сточных водах

      5.5.3. Техники снижения образования отходов

      5.5.3.1. Использование отработанной серной кислоты при сушке хлора вместо ее нейтрализации и сброса

      5.5.3.2. Реконцентрация отработанной серной кислоты

      5.5.4. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      5.5.5. Техники предотвращения загрязнения почвенного покрова

      5.5.6. НДТ, направленные на оптимизацию технологического процесса

      5.5.6.1. НДТ, направленная на эффективное использование природного рассола

      5.5.6.2. НДТ, направленная на возобновление соляных залежей и защиту мембран

      5.5.6.3. НДТ, направленная на рециркуляцию католита в составе мембранных электролизных установок

      5.5.6.4. НДТ, направленная на обеспечение герметичности и прочности электролизной ячейки в ходе эксплуатации

      5.5.6.5. НДТ, способствующая повышению степени безопасности предотвращением газообмена

      5.5.6.6. Газожидкостное разделение смеси для минимизации колебания перепада давления внутри ячейки и продления срока службы мембраны

      5.5.6.7. Модульная система биполярного мембранного электролизера

      5.5.6.8. НДТ, направленная на очистку рассола от сульфата

      5.5.6.9. Замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды

      5.5.6.10. Возврат анолита после обработки на стадию приготовления рассола

      5.5.6.11. Замкнутый цикл серной кислоты, используемой при осушке хлора, который включает в себя установку концентрирования кислоты

      5.5.7. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      5.5.8. Мониторинг сбросов в водные объекты

      5.5.9. Мониторинг состояния почвенного покрова

      5.6. Производство хромовых соединений

      5.6.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      5.6.2. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      5.6.3. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      5.6.4. Мониторинг сбросов в водные объекты

      5.6.5. Управление отходами

      6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

      6.1. Общие положения

      6.1.1. Система экологического менеджмента

      6.2. НДТ, направленные на снижение эмиссий в атмосферный воздух

      6.2.1. Производство фосфорных соединений

      6.2.2. Производство серной кислоты

      6.2.3. Производство ЭФК

      6.2.4. Производство аммофоса

      6.2.5. Производство ТКФ

      6.2.6. Производство аммиака

      6.2.7. Производство хлора и каустической соды

      6.2.8. Производство хромовых соединений

      6.3. НДТ, направленные на снижение эмиссий в водные объекты

      6.3.1. Производство хлора и каустической соды

      6.3.2. Производство хромовых соединений

      6.4. НДТ, направленные на снижение нагрузки окружающей среды отходами производства

      6.4.1. Производство фосфорных соединений

      6.4.2. Производство ЭФК

      6.4.3. Производство хлора и каустической соды

      6.4.4. Производство хромовых соединений

      6.5. НДТ, направленные на снижение физического воздействия на окружающую среду

      6.6. НДТ, направленные на повышение энергоэффективности

      6.6.1. Производство серной кислоты

      6.6.2. Производство ТКФ

      6.6.3. Производство плавиковой кислоты

      6.6.4. Производство аммиака

      6.6.5. Производство хлора и каустической соды

      6.7. Мониторинг

      6.8. Технологические показатели НДТ

      6.8.1. Технологические показатели выбросов

      6.8.2. Технологические показатели сбросов

      6.8.3. Иные технологические показатели

      7. Перспективные техники

      7.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

      7.1.1. Использование нефтяного шлама при агломерации фосфоритной мелочи

      505

      7.1.3. Использование борсодержащих соединений при агломерации фосфоритной мелочи

      7.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

      7.2.1. Повышение производительности схем ЭФК и БГС за счет внедрения автоматизированной системы мониторинга процессов

      7.2.2. Улучшение качества ТКФ

      7.2.3. Расширение ассортимента минеральных удобрений

      7.3. Производство плавиковой кислоты

      7.4. Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

      7.5. Производство хлора и каустической соды

      7.6. Производство хромовых соединений

      8. Дополнительные комментарии и рекомендации

      Библиография

      Приложение А

Список схем/рисунков

      Рисунок 1.1. Структура производства неорганических химических веществ в Республике Казахстан

      Рисунок 1.2. Объем выпуска продукции на предприятии "ТОО "НДФЗ"

      Рисунок 1.3. Схема взаимосвязи цехов на заводе "МУ"

      Рисунок 1.4. Грануляция и складирование природной серы

      Рисунок 1.5. Области применения серной кислоты

      Рисунок 1.6. Производство плавиковой кислоты в РК в период 2014 - 2019 гг., тонн

      Рисунок 1.7. Многоступенчатая структура производства продукции на АО "КазАзот"

      Рисунок 1.8. Структура АО "КазАзот" по видам выпускаемой продукции

      Рисунок 1.9. Объем выпуска аммиака, тонн в год

      Рисунок 1.10. Объем производства слабой азотной кислоты на АО "КазАзот" по годам, тонн в год

      Рисунок 1.11. Объем выпуска аммиачной селитры, тонн в год

      Рисунок 1.12. Доля добычи хромитов по странам, 2018

      Рисунок 1.13. Динамика продаж на мировом рынке хрома в 2020 гг

      Рисунок 1.14. Доли стран мира в продажах (%) на мировом рынке хрома, 2020

      Рисунок 1.15. Объем выпуска продукта / полупродукта на АО " АЗХС", тонн в год

      Рисунок 1.16. Объем выпуска продукта / полупродукта, тонн в год

      Рисунок 1.17. Концентрация маркерных загрязняющих веществ, мг/Нм3

      Рисунок 2.1. Этапы оценки экономической эффективности внедрения и эксплуатации техники

      Рисунок 3.1. Принципиальная технологическая схема получения желтого фосфора

      Рисунок 3.2. Процесс спекания агломерата из фосфоритной мелочи

      Рисунок 3.3. Технологическая схема агломерации фосфоритной мелочи

      Рисунок 3.4. Фосфорная печь

      Рисунок 3.5. Принцип действия электрофильтра

      Рисунок 3.6. Технологические схемы производства фосфорной кислоты термическим методом

      Рисунок 3.7. Технологическая схема производства термической фосфорной кислоты двухстадийным методом

      Рисунок 3.8. Принципиальная технологическая схема процесса получения триполифосфата натрия

      Рисунок 3.9. Технологическая схема получения гексаметафосфата натрия с использованием едкого натра и печных газов производства желтого фосфора

      Рисунок 3.10. Концентрация фосфина (PH3) по технологическим процессам

      Рисунок 3.11. Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ, тонн в год по предприятию ТОО"НДФЗ"

      Рисунок 3.12. Принципиальная схема одинарного контактирования производства серной кислоты из серы

      Рисунок 3.13. Технологическая схема плавления и очистки серы

      Рисунок 3.14. Агрегат плавления твердой серы

      Рисунок 3.15. Циклонная печь для сжигания серы

      Рисунок 3.16. Схема контактного окисления диоксида серы по схеме с одинарным контактированием

      Рисунок 3.17. Схема работы контактного отделения по методу ДКДА

      Рисунок 3.18. Принципиальная схема производства серной кислоты из серы методом ДКДА

      Рисунок 3.19. Принципиальная схема получения ЭФК

      Рисунок 3.20. Схема производства ЭФК в дигидратном режиме

      Рисунок 3.21. Усовершенствованная принципиальная схема производства ЭФК дигидратным способом

      Рисунок 3.22. Схема ленточного вакуум-фильтра

      Рисунок 3.23. Технологическая схема производства аммофоса с РКСГ

      Рисунок 3.24. Схема производства гранулированного аммофоса с аммонизатором-гранулятором

      Рисунок 3.25. Технологическая схема производства аммофоса с аппаратом БГС и упаркой пульпы

      Рисунок 3.26. Принципиальная схема получения аммофоса с промежуточной упаркой суспензии

      Рисунок 3.27. Технологическая схема производства аммиака с двухступенчатой аммонизацией

      Рисунок 3.28. Схема трубчатого реактора

      Рисунок 3.29. Принципиальная схема получения КОФ методом циклонной плавки

      Рисунок 3.30. Принципиальная схема циклонного энерготехнологического агрегата

      Рисунок 3.31. Технологическая схема производства обесфторенного фосфата в циклонном энерготехнологическом агрегате

      Рисунок 3.32. Усовершенствованная технологическая схема производства обесфторенного фосфата методом плавления

      Рисунок 3.33. Схема работы аппарата АПН

      Рисунок 3.34. Принципиальная схема производства плавиковой кислоты

      Рисунок 3.35. Модернизированная принципиальная схема производства плавиковой кислоты

      Рисунок 3.36. Схема установки скруббера Вентури

      Рисунок 3.37. Технологическая схема производства аммиака

      Рисунок 3.38. Технологическая схема агрегата АК- 72

      Рисунок 3.39. Принципиальная схема производства аммиачной селитры

      Рисунок 3.40. Фактическое потребление природного газа на производство одной тонны аммиака

      Рисунок 3.41. Производство каустической соды и хлора электрохимическим методам по мембранной технологии [4]

      Рисунок 3.42. Схема разложения хлорида натрия на катион натрия и анион хлора в электролизере

      Рисунок 3.43. Схема разложения хлорида натрия на катион натрия и анион хлора в электролизере

      Рисунок 3.44. Единичный элемент мембранного электролизера Uhde [79]

      Рисунок 3.45. Выбросы маркерных загрязняющих веществ, мг/Нм3

      Рисунок 3.46. Схема технологических потоков АО "АЗХС"

      Рисунок 5.1. Схема пилотной установки передела желтого фосфора в красный

Список таблиц

      Таблица 1.1. Минеральный состав руд основных промышленных месторождений Каратау, вес. %

      Таблица 1.2. Сравнительный химический состав характерных проб кускового фосфорита и фосфоритной мелочи

      Таблица 1.3. Химический состав фосфоритной пробы различного гранулометрического состава

      Таблица 1.4. Химический состав кокса различного гранулометрического состава

      Таблица 1.5. Требования к производимой продукции – желтого фосфора

      Таблица 1.6. Требования к производимой ТФК марки Б [12]

      Таблица 1.7. Требования к производимой продукции – кислота ортофосфорная термическая марки "А" (пищевая)

      Таблица 1.8. Условия стабильности обеих форм

      Таблица 1.9. Требования к производимой продукции – триполифосфата натрия [13]

      Таблица 1.10. Физико-химические свойства ГМФН

      Таблица 1.11. Требования к выпускаемой продукции – ГМФН – соответствуют ГОСТ 10678 или спецификации потребителя [14]

      Таблица 1.12. Выпуск продукции за период 2015 - 2019 гг.

      Таблица 1.13. Характеристика исходного сырья для производства серной кислоты [34]

      Таблица 1.14. Характеристика сернокислотных катализаторов

      Таблица 1.15. Характеристика исходного сырья для производства ЭФК

      Таблица 1.16. Характеристика исходного сырья для производства аммофоса

      Таблица 1.17. Характеристика исходного сырья для производства КОФ

      Таблица 1.18. Перечень предприятий, производящих серную кислоту из технической серы в Республике Казахстан

      Таблица 1.19. Физико-химические показатели технической серной кислоты

      Таблица 1.20. Требования к составу ЭФК

      Таблица 1.21. Требования к составу аммофоса

      Таблица 1.22. Требования к составу ТКФ

      Таблица 1.23. Состав флотационного плавикового шпата

      Таблица 1.24. Химический состав плавиковой кислоты

      Таблица 1.25. ПДК плавиковой кислоты

      Таблица 1.26. Физические свойства аммиака

      Таблица 1.27. Зависимость давления, плотности жидкости и паров над жидкостью в зависимости от температуры

      Таблица 1.28. Зависимость давления насыщенных паров аммиака и плотность жидкости и пара от температуры

      Таблица 1.29. Растворимость азотоводородной смеси стехиометрического состава в жидком аммиаке, дм3/кг

      Таблица 1.30. Качественные нормативы жидкого аммиака

      Таблица 1.31. Требования к качеству слабой азотной кислоты

      Таблица 1.32. Физико-химические свойства аммиачной селитры

      Таблица 1.33. Кристаллические формы аммиачной селитры

      Таблица 1.34. Качественные нормативы аммиачной селитры

      Таблица 1.35. Выпуск продукции за период 2015 - 2019 гг.

      Таблица 1.36. Основные потребители соляной кислоты, получаемой на предприятии АО "Каустик".

      Таблица 1.37. Каустическая сода, Нормы массовых долей примесей в пересчете на 100 % - ный продукт.

      Таблица 1.38. Хлор жидкий

      Таблица 1.39. Кислота соляная синтетическая (ГОСТ 857) [75]

      Таблица 1.40. Кислота соляная ингибированная [76]

      Таблица 1.41. Гипохлорит натри

      Таблица 1.42. Отбеливатель жидкий серии "Белизна"

      Таблица 1.43. Производственные показатели АО "Каустик" за 2014 – 2018 гг

      Таблица 1.44. План производства АО "Каустик" на 2020 - 2024 гг

      Таблица 1.45. Физико-химические свойства и ПДК продуктов выпускаемых на АО "АЗХС"

      Таблица 1.46. Выпуск продукции АО "АЗХС" в период 2015 - 2019 гг

      Таблица 1.47. Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ

      Таблица 1.48. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ

      Таблица 3.1. Приблизительный состав печного газа на выходе из печи

      Таблица 3.2. Нормы технологического режима конденсации фосфора

      Таблица 3.3. Методы отвода теплоты из системы

      Таблица 3.4. Содержание триполифосфата натрия в продукте (%) при различных температурах нагревания в течение150 мин с добавками 1 % NH4NO3 и без него

      Таблица 3.5. Материальные потоки на 1 тонну полифосфата натрия

      Таблица 3.6. Материальные потоки на 1 тонну гексаметафосфата натрия

      Таблица 3.7. Выбросы маркерных загрязняющих веществ

      Таблица 3.8. Нормы образования газообразных отходов производства на 1 тонну товарного желтого фосфора

      Таблица 3.9. Выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве желтого фосфора

      Таблица 3.10. Выбросы в атмосферу производства ТФК

      Таблица 3.11. Нормы образования отходов производства на 1 тонну ортофосфорной кислоты пищевой, 100 % H3РО4

      Таблица 3.12. Ежегодные нормы образования отходов производства на 1 тонну готового продукта – триполифосфата натрия

      Таблица 3.13. Выбросы в атмосферу производства ТПФН

      Таблица 3.14. Выбросы в атмосферу производства ГМФН

      Таблица 3.15. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве желтого фосфора после очистки

      Таблица 3.16. Характеристика выбросов загрязняющих веществ после очистки

      Таблица 3.17. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ по предприятию ТОО "НДФЗ"

      Таблица 3.18. Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ по предприятию ТОО "НДФЗ"

      Таблица 3.19. Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах

      Таблица 3.20. Удельные показатели загрязняющих веществ в сбросах сточных вод

      Таблица 3.21. Нормы образования жидких отходов производства на 1 тонну товарного желтого фосфора

      Таблица 3.22. Сточные воды производства ПФК

      Таблица 3.23. Сточные воды производства ТПФН

      Таблица 3.24. Сточные воды производства ГМФН

      Таблица 3.25. Перечень отходов производства желтого фосфора

      Таблица 3.26. Нормы образования твердых отходов производства на 1 тонну товарного желтого фосфора

      Таблица 3.27. Твердые отходы производства ПФК

      Таблица 3.28. Твердые отходы производства ТПФН

      Таблица 3.29. Объем образования отходов по предприятию ТОО "НДФЗ"

      Таблица 3.30. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов в производстве желтого фосфора

      Таблица 3.31. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов в производстве фосфоритного агломерата

      Таблица 3.32. Производство термической ортофосфорной кислоты

      Таблица 3.33. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия, Высший сорт

      Таблица 3.34. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия, медленно-гидратированный SK

      Таблица 3.35. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия, пищевой

      Таблица 3.36. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве фосфорно-калийных удобрений ФКУ

      Таблица 3.37. Удельные показатели энергоэффективности при производстве желтого фосфора, термической фосфорной кислоты, пищевой фосфорной кислоты, триполифосфата натрия

      Таблица 3.38. Расход топливно-энергетических ресурсов и воды в целом по производству фосфорных соединений за 2015 - 2019 гг.

      Таблица 3.39. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве серной кислоты

      Таблица 3.40. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве ЭФК

      Таблица 3.41. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве аммофоса

      Таблица 3.42. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ

      Таблица 3.43. Нормы образования отходов производства ТКФ

      Таблица 3.44. Объемы образования отходов производства серной кислоты

      Таблица 3.45. Нормы образования твердых отходов производства ЭФК

      Таблица 3.46. Объем годового потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) при производстве серной кислоты.

      Таблица 3.47. Нормы расхода сырья, материалов и топливо - энергетических ресурсов при производстве серной кислоты в соответствии с регламентом

      Таблица 3.48. Удельные показатели потребления сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну серной кислоты

      Таблица 3.49. Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов на производство ЭФК

      Таблица 3.50. Объем годового потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве аммофоса

      Таблица 3.51. Удельный расход сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну аммофоса

      Таблица 3.52. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну ТКФ

      Таблица 3.53. Фактическое потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве ТКФ

      Таблица 3.54. Удельный расход сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну ТКФ

      Таблица 3.55. Нормы расхода основных видов сырья и энергоресурсов на одну тонну фтористого водорода

      Таблица 3.56. Объемы образования отходов производства

      Таблица 3.57. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве аммиака

      Таблица 3.58. Прочие выбросы загрязняющих веществ при производстве аммиака

      Таблица 3.59. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве азотной кислоты

      Таблица 3.60. Зависимость выхода сокового пара на 1 тонну аммиачной селитры от концентрации АК и АС

      Таблица 3.61. Материальный баланс производства аммиачной селитры

      Таблица 3.62. Материальный баланс узла донейтрализации раствора аммиачной селитры

      Таблица 3.63. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на выпуск 1 тонну аммиачной селитры (Nобщ.- 34,4 %).

      Таблица 3.64. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве аммиачной селитры

      Таблица 3.65. Проектные показатели энергопотребления Российских аммиачных агрегатов на тонну аммиака

      Таблица 3.66. Сравнительные показатели энергопотребления новых Российских аммиачных агрегатов на тонну аммиака

      Таблица 3.67. Спецификация основного энергопотребляющего технологического оборудования производства аммиака.

      Таблица 3.68. Характеристика насосов и электродвигателей к ним производства аммиака

      Таблица 3.69. Нормы расхода сырья и энергоресурсов при производстве аммиака

      Таблица 3.70. Спецификация основного энергопотребляющего технологического оборудования производства САК.

      Таблица 3.71. Расход сырья, материалов и энергоресурсов агрегатов АК- 72; АК- 72М; УКЛ- 7; 1/3,5 на 1 тонну HNO3 (100 %)

      Таблица 3.72. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на одну тонну 100 % азотной кислоты

      Таблица 3.73. Спецификация основного энергопотребляющего технологического оборудования производства аммиачной селитры.

      Таблица 3.74. Расход сырья, материалов и энергоресурсов агрегатов АС- 72; АС- 72М; АС- 67; АС- 60 на 1 тонну аммиачной селитры

      Таблица 3.75. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на выпуск одной тонны аммиачной селитры (Nобщ- 34,4 %).

      Таблица 3.76. Показатели производства аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры и потребление энергоресурсов в 2015 - 2019 годах

      Таблица 3.77. Рабочие характеристики электролизера, срок службы и качество продукта [79]

      Таблица 3.78. Выбросы маркерных загрязняющих веществ АО "КазАзот"

      Таблица 3.79. Выбросы загрязняющих веществ

      Таблица 3.80. Нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для АО "Каустик" на 2015 - 2019 годы

      Таблица 3.81. Нормативы предельно-допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ поступающих со сточными водами АО "Каустик" в накопитель "Былкылдак" на 2015 - 2017 годы

      Таблица 3.82. Показатели качества подземных вод (данные мониторинговых данных 2012 – 2014 гг.)

      Таблица 3.83. Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах

      Таблица 3.84. Нормы образования жидких отходов производства на 1 тонну аммиачной селитры

      Таблица 3.85. Количество стоков по видам сбросов

      Таблица 3.86. Объемы образования отходов производства

      Таблица 3.87. Места размещения отходов производства и потребления на АО "Каустик"

      Таблица 3.88. Нормативы образования отходов АО "Каустик" на 2011 год "янтарного" списка

      Таблица 3.89. Перечень, уровень безопасности и объем предельного образования отходов производства и потребления АО "Каустик" на 2011 – 2015 гг.

      Таблица 3.90. Источники и объемы образования отходов, тонн/год

      Таблица 3.91. Общие сравнительные характеристики электролизеров

      Таблица 3.92. Основные энергетические показатели различных способов получения каустической соды

      Таблица 3.93. Объемы производства продукции и потребление энергоресурсов

      Таблица 3.94. Общее потребление энергоносителей в 2019 году

      Таблица 3.95. Установленная мощность потребителей электроэнергии по направлениям использования

      Таблица 3.96. Основные характеристики компрессоров

      Таблица 3.97. Потребление электроэнергии по направлениям использования

      Таблица 3.98. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве монохромата натрия

      Таблица 3.99. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве бихромата натрия

      Таблица 3.100. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве оксида хрома металлургического

      Таблица 3.101. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве бихромата калия

      Таблица 3.102. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве сульфата хрома

      Таблица 3.103. Образование сернистого газа для производства сульфата хрома

      Таблица 3.104. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве ангидрида хромового

      Таблица 3.105. Выбросы диоксида серы при производстве ангидрида хромового

      Таблица 3.106. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного- 1

      Таблица 3.107. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного- 2

      Таблица 3.108. Удельные показатели образования и размещения отходов на единицу выпуска конечной продукции

      Таблица 3.109. Характеристика объемов образования отходов

      Таблица 3.110. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов при производстве монохромата натрия (период анализа 2015 - 2019 гг.)

      Таблица 3.111. Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве монохромата натрия

      Таблица 3.112. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) производства бихромата натрия

      Таблица 3.113. Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве бихромата натрия

      Таблица 3.114. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве ОХМ

      Таблица 3.115. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве бихромата калия

      Таблица 3.116. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве хромового ангидрида

      Таблица 3.117. Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве хромового ангидрида

      Таблица 3.118. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) при производстве ОХП- 1

      Таблица 3.119. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) при производстве ОХП- 2

      Таблица 4.1. Способы оптимизации систем водопользования, которые нашли широкое распространение в химической промышленности

      Таблица 4.2. Сточные воды при производстве неорганических химических веществ

      Таблица 5.1. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве фосфорных соединений

      Таблица 5.2. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

      Таблица 5.3. Рекомендуемая частота мониторинга сбросов сточных вод в водные объекты

      Таблица 5.4. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в Республике Казахстан

      Таблица 5.5. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в Республике Казахстан

      Таблица 5.6. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления в производстве фосфорных соединений

      Таблица 5.7. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

      Таблица 5.8. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ в Республике Казахстан

      Таблица 5.9. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ в Республике Казахстан

      Таблица 5.10. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве серной кислоты после очистки отходящих газов

      Таблица 5.11. Характеристика выбросов загрязняющих веществ в производстве ЭФК после очистки отходящих газов

      Таблица 5.12. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве аммофоса после очистки отходящих газов

      Таблица 5.13. Уровни выбросов, связанные с применением НДТ при гидротермической переработке природных фосфатов с утилизацией тепла отходящих газов

      Таблица 5.14. Уровни выбросов, связанные с применением НДТ

      Таблица 5.15. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве ТКФ после очистки отходящих газов

      Таблица 5.16. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

      Таблица 5.17. Контролируемые показатели и методики выполнения измерений (периодические или постоянные) для промышленных выбросов и воздуха рабочей зоны на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан

      Таблица 5.18. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан

      Таблица 5.19. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве аммиака после очистки отходящих газов

      Таблица 5.20. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве азотной кислоты после очистки отходящих газов

      Таблица 5.21. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве амиачной селитры после очистки отходящих газов

      Таблица 5.22. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве аммиака

      Таблица 5.23. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве азотной кислоты

      Таблица 5.24. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве аммиачной селитры

      Таблица 5.25. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

      Таблица 5.26. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

      Таблица 5.27. Показатели потребления сырья, материалов и энергоресурсов на производство 1 тонны раствора едкого натра марки РМ (на 100 % NaOH) мембранным методом электролиза

      Таблица 5.28. Показатели потребления сырья, материалов, энергоресурсов на производство 1 тонны твердого едкого натра (чешуированного или гранулированного) в пересчете на 100 % NaOH

      Таблица 5.29. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

      Таблица 5.30. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан

      Таблица 5.31. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан

      Таблица 5.32. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве соединений хрома

      Таблица 5.33. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

      Таблица 5.34. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству хромовых соединений в Республике Казахстан

      Таблица 6.1. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.2. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.3. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.4. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.5. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.6. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.7. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.8. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.9. Периодичность измерений загрязняющих веществ

      Таблица 6.10. Технологические показатели выбросов, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.11. Технологические показатели сбросов, связанные с применением НДТ

      Таблица 6.12. Технологические показатели образования отходов, связанные с применением НДТ

Глоссарий

      В настоящем справочнике по НДТ приняты термины и соответствующие определения:

Агломерация

-

Образование спеканием относительно крупных пористых кусков из мелких частиц руды или пылевидных материалов, при котором легкоплавкая часть материала, затвердевая, скрепляет между собой твердые частицы

Адсорбция

-

Массообменный процесс избирательного поглощения компонента из газовой смеси или жидкости твердым материалом

Пищевая фосфорная кислота


Очищенная от примесей термическая фосфорная кислота

Аммиак

-

Продукт прямого синтеза из азота и водорода с эмпирической формулойNH3

Аммиачная селитра

-

Азотное минеральное удобрение с эмпирической формулой NH4NO3, получается нейтрализацией азотной кислоты газообразным аммиаком с последующей упаркой раствора и грануляцией плава

Аммофос

-

Водорастворимое концентрированное азотно-фосфорное минеральное удобрение, состоящее в основном из моноаммонийфосфатаNH4H2PO4и частично диаммонийфосфата(NH4)2HPO4

Ангидрид

-

Химическое соединение какого-либо неметалла с кислородом, которое можно получить, отнимая воду от соответствующей кислоты

Примесь в атмосфере


Рассеянное в атмосфере вещество, не содержащееся в ее постоянном составе

Источник загрязнения атмосферы

-

Объект, распространяющий загрязняющие атмосферу вещества

Загрязняющее атмосферу вещество

-

Примеси в атмосфере, которые могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье людей и (или) на окружающую среду

Загрязнение атмосферы

-

Изменение состава атмосферы в результате наличия в ней примесей

Нейтрализация

-

Реакция взаимодействия кислоты и основания с образованием соли и слабо диссоциирующего вещества

Скруббер Вентури

-

Скоростной газопромыватель, применяемый для очистки фторсодержащих газов от твердых частиц размером < 1 мкм

Область применения наилучших доступных техник

-

Отдельные отрасли экономики, виды деятельности, технологические процессы, технические, организационные или управленческие аспекты ведения деятельности, для которых в соответствии с Экологическим кодексом Республики Казахстан определяются наилучшие доступные техники

Уровни эмиссий, связанные с применением наилучших доступных техник

-

Диапазон уровней эмиссий (концентраций загрязняющих веществ), которые могут быть достигнуты при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких наилучших доступных техник, описанных в заключении по наилучшим доступным техникам, с учетом усреднения за определенный период времени и при определенных условиях

Наилучшие доступные техники

-

Наиболее эффективная и передовая стадия развития видов деятельности и методов их осуществления, которая свидетельствует об их практической пригодности для того, чтобы служить основой установления технологических нормативов и иных экологических условий, направленных на предотвращение или, если это практически неосуществимо, минимизацию негативного антропогенного воздействия на окружающую среду

Справочник по наилучшим доступным техникам

-

Документ, являющийся результатом соответствующего обмена информацией между заинтересованными сторонами, разработанный для определенных видов деятельности и включающий уровни эмиссий, объемов образования, накопления и захоронения основных производственных отходов, уровни потребления ресурсов и технологические показатели, связанные с применением наилучших доступных техник, а также заключения, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам и любые перспективные техники


-

Техники, которые наиболее действенны в достижении высокого общего уровня охраны окружающей среды как единого целого

Cлабая азотная кислота

-

Минеральная кислота с эмпирической формулой HNO3, получаемая окислением аммиака, окислением NO и абсорбцией оксида азота (IV) водой под давлением

Опасная скорость ветра

-

Скорость ветра на установленной высоте, при которой приземная концентрация от источника достигает максимального значения

Абсорбер пенный скоростной

-

Высокоэффективный аппарат колонного типа, применяемый для очистки отходящих газов от пыли, фтористых соединений и аммиака

Теплоизоляция

-

Элементы конструкции, уменьшающие процесс теплопередачи и выполняющие роль основного термического сопротивления в конструкции

Выброс вещества

-

Вещество, поступающее в атмосферу из источника примеси

Инерционно-вихревой пылеуловитель

-

Очищающий аппарат, применяемый для сухой очистки газа от взвешенной в нем пыли, действие которого основано на центробежной силе

Бихромат калия

-

Неорганическое соединение, калиевая соль дихромовой кислоты с химической формулой K2Cr2O7; получается нейтрализации растворов углекислого калия кристаллическим ангидридом с последующей политермической кристаллизацией растворов бихромата калия

Каустическая сода (едкий натр)

-

Гидроксид натрия с эмпирической формулой NaOH, получаемый электролизом природных рассолов хлорида натрия или каустификацией содового раствора

Сушильная башня

-

Насадочная колонна, в которой происходит осушка воздуха путем противоточного контакта с орошаемой концентрированной серной кислотой

Комплексный подход

-

Подход, учитывающий более, чем одну природную среду. Преимущество данного подхода состоит в комплексной оценке воздействия предприятия на окружающую среду в целом. Это уменьшает возможность простого переноса воздействия с одной среды на другую без учета последствий для такой среды. Комплексный (межкомпоненный) подход требует серьезного взаимодействия и координации деятельности различных органов (ответственных за состояние воздуха, воды, утилизацию отходов и т.д.)

Конденсатор

-

Полая цилиндрическая башня скрубберного типа, орошаемая циркулирующей водой противотоком печному газу, применяемая для сжижения фосфора

Котрельное молоко

-

Водная суспензия пыли, уносимой из фосфорной печи с печным газом

Котрельная пыль

-

Основной фосфорсодержащий отход электротермического производства желтого фосфора, уловленный в электрофильтрах

Кремнефтористо-водородная кислота

-

Минеральная кислота с эмпирической формулой H2SiF6, образующаяся при взаимодействии плавиковой кислоты с кварцитом

Восстановительный процесс

-

Физико-химический процесс получения металлов из их оксидов отщеплением и связыванием кислорода восстановителем веществом, способным соединяться с кислородом

Доступные техники

-

Техники, достигшие уровня, позволяющего обеспечить их внедрение в соответствующем секторе промышленности с экономической и технической обоснованности, принимая во внимание затраты и преимущества и к которым есть доступ

Окружающая среда

-

Совокупность окружающих человека условий, веществ и объектов материального мира, включающая в себя природную среду и антропогенную среду

Воздействие на окружающую среду

-

Любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся результатом экологических аспектов организации

Двойное контактирование - двойная абсорбция

-

Двухстадийный способ окисления диоксида серы и абсорбции сернистого газа, при котором диоксид серы после 3 слоя катализатора отводится в промежуточный абсорбер для поглощения оксида серы (VI) и затем возвращается на 4 слой катализатора для доокисления и последующей абсорбции в моногидратном абсорбере

Загрязнение

-

Прямое или опосредованное внесение в результате деятельности человека веществ, вибрации, высоких температур или шума в атмосферу, водную среду или на земную поверхность, следствием чего является нанесение вреда здоровью человека или ухудшение окружающей среды; порча имущества; снижение качества или невозможность законного использования природных (и иных) благ окружающей среды

Маркерные загрязняющие вещества

-

Наиболее значимые для эмиссий конкретного вида производства или технологического процесса загрязняющие вещества, которые выбираются из группы характерных для такого производства или технологического процесса загрязняющих веществ и с помощью которых возможно оценить значения эмиссий всех загрязняющих веществ, входящих в группу

Оксид хрома металлургический

-

Соединение трехвалентного хрома с формулой Сr2О3; получается восстановлением монохромата натрия серой с дальнейшей прокалкой гидрокида хрома

Моногидратный абсорбер

-

Конечный абсорбер в производстве серной кислоты, в котором образуется безводная серная кислота

Бихромат натрия

-

Неорганическое соединение шестивалентного хрома, натриевая соль дихромовой кислоты с формулой Na2Сr2O7; получают реакцией перевода монохромата натрия в бихромат натрия серной кислотой, выделением примесей при концентрировании выпариванием бихроматного раствора из насыщенных растворов в безводной форме

Гексаметафосфат натрия

-

Полифосфат натрия с эмпирической формулой (NaPO3)6, получение которого основано на нейтрализации едкого натра или раствора динатрийфосфата фосфорной кислотой с последующей сушкой нейтрализованного раствора и плавкой сухих солей

Гипохлорит натрия

-

Хлорсодержащая соль натрия с эмпирической формулой NaClО, получаемая абсорбцией влажного хлора разбавленным раствором едкого натра

Монохромат натрия

-

Неорганическое соединение, соль натрия и хромовой кислоты с формулой Na2CrО4; получается при высокотемпературном окислительном обжиге хромовой руды в присутствии кислорода воздуха и кальцинированной соды (окислители)

Триполифосфат натрия

-

Конденсированный фосфат линейной структуры с эмпирической формулой Na5P3O10, получаемый на основе нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой с последующей сушкой раствора и прокалкой сухих солей

Анализ жизненного цикла

-

Термин "анализ жизненного цикла" употребляется для обозначения анализа воздействия продукта или изделия на окружающую среду на протяжении его жизненного цикла. Анализ жизненного цикла предназначен для оценки суммарного воздействия продукта на окружающую среду в течение всего жизненного цикла этого продукта, то есть, включая сырье, производство, использование, возможную рециркуляцию или повторное использование, а также последующую утилизацию продукта

Классификация продукта

-

Разделение сыпучего продукта, неоднородного по размеру частиц, на две или более фракции частиц определенного размера с помощью просеивающего устройства

Печной газ

-

Фосфорсодержащий газ, отходящий из электрической печи в производстве желтого фосфора

Печной газ (после очистки от пыли и конденсации фосфора)

-

Пылегазовая смесь, образующаяся в электропечи при восстановлении фосфора, содержащая после конденсации фосфора 80-85 % угарного газа (СО).

Оксид хрома пигментный - 1

-

Пигментный оксид хрома, по химическому составу представляет собой оксид хрома (Сr2О3), получаемый термическим восстановлением шестивалентного хрома (хромового ангидрида) до трехвалентного хрома оксида хрома

Оксид хрома пигментный - 2

-

Пигментный оксид хрома с формулой (Сr2О3), его получение основано на реакции образования гидратированного оксида хрома из монохромата натрия и серы

Плавиковая кислота

-

Водный раствор фтороводорода

Ретроградация

-

Переход Р2О5 в формы, не пригодные для усвоения растениями

Разрежение

-

Снижение давления воздуха или продуктов сгорания в каналах сооружений и технических систем, способствующее притоку среды в область пониженного давления

Фильтрование

-

Процесс разделения суспензии на жидкую и твердую фазы с помощью фильтров различной конструкции

Хлор жидкий

-

Вещество с эмпирической формулой Cl2, получаемое при электролизе природного рассола в производстве гидроксида натрия

Термическая фосфорная кислота

-

Кислота, образующаяся сжиганием элементного фосфора с образованием фосфорного ангидрида и последующей абсорбцией его раствором фосфорной кислоты

Шлак термофосфорный

-

Твердый отход производства желтого фосфора, состоящий из силикатов кальция

Техники

-

Под техниками понимаются как используемые технологии, так и способы, методы, процессы, практики, подходы и решения, применяемые к проектированию, строительству, обслуживанию, эксплуатации, управлению и выводу из эксплуатации объекта

Технологические нормативы

-

Экологические нормативы, устанавливаемые в комплексном экологическом разрешении в виде:
1) предельного количества (массы) маркерных загрязняющих веществ на единицу объема эмиссий;
2) количества потребления сырья, вспомогательных материалов, электрической и (или) тепловой энергии, иных ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги.

Окислительный процесс

-

Химический процесс, сопровождающийся увеличением степени окисления атома окисляемого вещества посредством передачи электронов от атома восстановителя (донора электронов) к атому окислителя (акцептору электронов)

Гранулирование

-

Процесс искусственного превращения порошкообразного или твердого материала в гранулят, в однородные по размеру и единообразной формы зерна – гранулы

Соляная кислота

-

Минеральная кислота с эмпирической формулой HCl, получаемая взаимодействием водорода и хлора в горелке при экзотермической реакции с получением газообразного HCl, который охлаждается и абсорбируется в пленочном абсорбере водой в виде слабой кислоты

Промывка осадка

-

В химической технологии извлечение вещества, растворенного в жидкости, находящейся в порах осадка, освобождение осадка от жидких примесей

Организованный промышленный выброс

-

Промышленный выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды и трубы

Неорганизованный промышленный выброс

-

Промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта

Плавиковый шпат флотационный

-

Концентрат флюоритной руды, получаемый путем ее обогащения флотационным методом

Фосфогипс

-

Двуводный кристаллогидрат сульфата кальция, твердый отход производства ЭФК

Фосфорный шлам

-

Коллоидно-механическая суспензия, состоящая из пыли, уносимой из фосфорной печи, содержащей оксиды щелочноземельных металлов, алюминия и железа, кремнезем, тонкодисперсный углерод, прочно связанные в агрегаты с элементным фосфором

Фосфорит

-

Осадочная горная порода, состоящая преимущественно из фосфатных минералов группы апатита, находящихся в скрыто- или микрокристаллической форме

Фосфорно-калийное удобрение

-

Комплексное минеральное удобрение, содержащее фосфор и калий, получаемое из отхода фосфорного производства (котрельной пыли)

Фторангидрит

-

Побочный твердый продукт, образующийся в виде сформировавшихся окатышей в производстве плавиковой кислоты

Кормовой обесфторенный фосфат

-

Трикальцийфосфат, получаемый гидротермической переработкой фосфатного сырья, который по составу соответствует требованиям к кормовым фосфатам

Футеровка

-

Облицовка огнеупорными, химически стойкими, а также теплоизоляционными материалами, которыми покрывается внутренняя поверхность печей, топок котлов и прочего оборудования

Хромовая руда

-

Минерал, относящийся к группе шпинелей, где металлы представлены главным образом магнием, железом, хромом, алюминием

Сульфат хрома

-

CrSO4 (сухой хромовый дубитель); получается восстановлением шестивалентного хрома бихромата натрия до трехвалентного с помощью сернистого газа, образующегося при сжигании серы

Хромовый ангидрид

-

Неорганическое соединение кислорода и хрома, формульный (VI) оксид хрома СгО3; получается путем разложения бихромата натрия серной кислотой;

Шихта

-

Сырьевая смесь для электровозгонки фосфора, состоящая из фосфорита, кокса и кварцита

Шлам

-

Суспензия "твердое в жидком", извлекаемая из сточных вод и очистных сооружений

ПДК (предельно-допустимая концентрация)

-

Максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом

Мощность выброса

-

Количество выбрасываемого в атмосферу вещества в единицу времени

Инвентаризация выбросов

-

Систематизация сведений о распределении источников на территории, количестве и составе выбросов

Экологическое разрешение

-

Документ, удостоверяющий право индивидуальных предпринимателей и юридических лиц на осуществление негативного воздействия на окружающую среду и определяющий экологические условия осуществления деятельности

Экстракция

-

Массообменный процесс извлечения компонентов из смесей экстрагентами

ЭФК

-

Кислота, образующаяся при разложении природного фосфата минеральной кислотой (чаще серной) с последующим отделением осадка фильтрованием

Электрофильтр

-

Устройство, в котором очистка газов от аэрозольных, твердых или жидких частиц происходит под действием электрических сил

Электролиз

-

Физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворенных веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита

Феррофосфор электротермический

-

Твердый отход производства желтого фосфора, состоящий из фосфидов и силицидов железа

Эмиссия

-

Прямой или опосредованный выпуск в воздушную, водную среду или на земную поверхность веществ, вибрации, высоких температур или шума, возникающих из точечных или рассеянных источников, имеющихся в установке

Энерго-технологический агрегат

-

Теплоизолированный агрегат, в котором осуществляются процессы плавления фосфатного сырья и получения пара в производстве ТКФ

Предисловие

Краткое описание содержания справочника по наилучшим доступным техникам: взаимосвязь с международными аналогами

      Справочник по наилучшим доступным техникам "Производство неорганических химических веществ" (далее – справочник по НДТ) разработан в целях реализации Экологического кодекса Республики Казахстан (далее – Экологический кодекс) в рамках реализации бюджетной программы Министерства экологии и природных ресурсов Республики Казахстан 044 "Содействие ускоренному переходу Казахстана к зеленой экономике путем продвижения технологий и лучших практик, развития бизнеса и инвестиций" [1].

      При разработке справочника по НДТ учтен наилучший мировой опыт с учетом необходимости обоснованной адаптации к климатическим, экономическим, экологическим условиям и сырьевой базе Республики Казахстан, обуславливающим техническую и экономическую доступность наилучших доступных техник в области применения. При разработке справочника по НДТ использовались аналогичные и сопоставимые справочные документы Европейского союза по наилучшим доступным техникам "Крупнотоннажное производство неорганических химических веществ: аммиак, кислоты и удобрения" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Ammonia, Acids and Fertilisers"), "Крупнотоннажное производство неорганических химических веществ: твердые и другие неорганические химикаты" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Solids and Others industry), "Производство специальных неорганических химических веществ" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Speciality Inorganic Chemicals), "Хлор-щелочное производство" (Reference Document on Best Available Techniques for the Production of Chlor-alkali).

      Технологические показатели, связанные с применением одной или нескольких в совокупности наилучших доступных техник для технологического процесса определены технической рабочей группой по разработке справочника по наилучшим доступным техникам "Производство неорганических химических веществ".

      Текущее состояние эмиссий в атмосферу от промышленных предприятий химической отрасли составляет порядка 7000 тонн в год. Готовность химической отрасли к переходу на принципы НДТ составляет порядка 40 % при несоответствии уровням эмиссий, установленных в сопоставимых справочных документах Европейского союза.

      При переходе на принципы НДТ прогнозное сокращение эмиссий в окружающую среду составит 60 %, или снижения порядка 4 200 тонн в год.

      Предполагаемый объем инвестиций 10,556 млрд. тенге согласно Отчета об экспертной оценке химической отрасли на соответствие принципам НДТ. Внедрение НДТ предусматривает индивидуальный подход к выбору НДТ с учетом экономики конкретного предприятия и готовности предприятия к переходу на принципы НДТ, выбора страны производителя НДТ, мощностных показателей, габаритов НДТ и степени локализации НДТ.

      Модернизация производственных мощностей с применением современных и эффективных техник будет способстовать ресурсосбережению и оздоровлению окружающей среды до соотвествующих уровней отвечающих эмиссиям стран Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР).

Информация о сборе данных

      Для разработки справочника информация об уровнях выбросов, сбросах, образовании отходов, технологических процессах, оборудовании, технических способах, методах, применяемых при производстве неорганических химических веществ в Республике Казахстан, была собрана в процессе проведение комплексного технологического аудита, правила проведения которого включаются в правила разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам. Перечень объектов для комплексного технологического аудита утвержден уполномоченным органом в области охраны окружающей среды и рассмотрен технической рабочей группой по разработке Справочника по НДТ.

Взаимосвязь с другими справочниками по НДТ

      Справочник по НДТ является одним из серии разрабатываемых в соответствии с требованием Экологического кодекса справочников по НДТ:

      1) Сжигание топлива на крупных установках в целях производства энергии;

      2) Переработка нефти и газа;

      3) Производство неорганических химических веществ;

      4) Производство цемента и извести;

      5) Энергетическая эффективность при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности;

      6) Производство меди;

      7) Производство цинка и кадмия;

      8) Производство свинца;

      9) Производство чугуна и стали;

      10) Производство изделий дальнейшего передела черных металлов;

      11) Добыча нефти и природного газа;

      12) Добыча и обогащение железных руд;

      13) Добыча и обогащенеи руд цветных металлов (вкл. драгоценные);

      14) Утилизация и обезвреживание отходов;

      15) Добыча и обогащение угля

      16) Очистка сточных вод при производстве продукции

      17) Мониторинг эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты;

      18) Утилизация и удаление отходов путем сжигания;

      19) Производство титана и магния;

      20) Производство алюминия;

      21) Производство редких и редкоземельных металлов;

      22) Промышленные системы охлаждения;

      24) Производство ферросплавов;

      24) Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов;

      25) Обращение с вскрышными и вмещающими горными породами;

      26) Производство продукции тонкого органического синтеза и полимеров.

      Справочник по НДТ "Производство неорганических химических веществ" имеет связь со следующими процессами при осуществлении различных видов деятельности в соответствии с Приложением 3 Экологического кодекса [1]:

Наименование справочника по НДТ

Связанные процессы

Утилизация и обезвреживание отходов

Обращение с отходами

Очистка сточных вод при производстве продукции

Процессы очистки сточных вод

Энергетическая эффективность при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности

Энергетическая эффективность

Промышленные системы охлаждения

Процессы охлаждения

Мониторинг эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух и водные объекты

Мониторинг эмиссий

Утилизация и удаление отходов путем сжигания

Вовлечение отходящих газов в технологический процесс в качестве топливного компонента

Область применения

      В соответствии с Приложением 3 Экологического кодекса настоящий справочник по НДТ распространяется на:

      производство основных неорганических химических веществ (аммиака);

      производство неорганических кислот, минеральных удобрений;

      производство твердых и других неорганических химических веществ (оксидов, гидроксидов, солей);

      производство специальных неорганических химикатов.

      Область применения настоящего справочника по НДТ, а также технологические процессы, оборудование, технические способы и методы в качестве наилучших доступных техник для области применения настоящего справочника по НДТ определены технической рабочей группой по разработке справочника по наилучшим доступным техникам "Производство неорганических химических веществ".

      Справочник по НДТ также распространяется на следующие процессы, связанные с основными видами деятельности, которые могут оказать влияние на объемы эмиссий или масштабы загрязнения окружающей среды:

      хранение и подготовка сырья;

      хранение и подготовка топлива;

      производственные процессы;

      методы предотвращения и сокращения эмиссий, образования и размещения отходов;

      хранение и подготовка продукции.

      Процессы производства, не связанные напрямую с первичным производством, не рассматриваются в настоящем справочнике по НДТ.

      Справочник не распространяется на:

      добыча сырья в карьере;

      обеспечение промышленной безопасности или охраны труда.

      Вопросы охраны труда рассматриваются частично и только в тех случаях, когда оказывают влияние на виды деятельности, включенные в область применения настоящего справочника по НДТ.

      Рассматриваются вопросы обеспечения промышленности производства неорганических химических веществ экологически безопасными технологиями, а также решениями проблем утилизации различных видов отходов с получением новых видов продукции или комплексным использованием техногенных отходов.

      Аспекты управления отходами на производстве в настоящем справочнике по НДТ рассматриваются только в отношении отходов, образующихся в ходе основного технологического процесса. Система управления отходами вспомогательных технологических процессов рассматривается в соответствующих справочниках по НДТ, список которых приведен в Предисловии. В настоящем справочнике по НДТ рассматриваются общие принципы управления отходами вспомогательных технологических процессов.

Принципы применения

Статус документа

      Справочник по наилучшим доступным техникам предназначен для информирования операторов объекта/объектов, уполномоченных государственных органов, и общественности о наилучших доступных техниках и любых перспективных техниках, относящихся к области применения справочника по наилучшим доступным техникам с целью стимулирования перехода операторов объекта/объектов на принципы "зеленой" экономики и наилучших доступных техник.

      При проведении ПЭК на объектах, получивших комплексное экологическое разрешение на основании внедрения наилучших доступных техник, используются условия и рекомендации, установленные в настоящем справочнике по НДТ.

Положения, обязательные к применению

      Положения раздела "6. Заключение, содержащие выводы по наилучшим доступным техникам" справочника по НДТ являются обязательными к применению при разработке заключений по наилучшим доступным техникам.

      Необходимость применения одного или совокупности нескольких положений заключения по наилучшим доступным техникам определяется операторами объектов самостоятельно, исходя из целей управления экологическими аспектами на предприятии при условии соблюдения технологических показателей. Количество и перечень наилучших доступных техник, приведенных в настоящем справочнике по НДТ, не является обязательным к внедрению.

      На основании заключения по наилучшим доступным техникам, операторами объектов разрабатывается программа повышения экологической эффективности и план мероприятий по охране окружающей среды, направленные на достижение уровня технологических показателей, утвержденных в заключениях по наилучшим доступным техникам.

Рекомендательные положения

      Рекомендательные положения имеют описательный характер и рекомендованы к анализу процесса установления технологических показателей, связанных с применением НДТ и к анализу при пересмотре справочника по НДТ:

      Раздел 1: представлена общая информация об области применения настоящего Справочника по НДТ, о структуре отрасли, используемых промышленных процессах и технологиях следующих производств:

      производство фосфора и фосфорсодержащей продукции;

      производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ;

      производство плавиковой кислоты;

      производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака;

      производство хлора и каустической соды;

      производство хромовых соединений.

      Раздел 2: описана методология отнесения к НДТ, подходы идентификации НДТ.

      Раздел 3: описаны основные этапы производственного процесса или производства конечного продукта, представлены данные и информация об экологических характеристиках установок по вышеуказанным производствам с точки зрения текущих выбросов, потребления и характера сырья, потребления воды, использования энергии и образования отходов.

      Раздел 4: описаны методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

      Раздел 5: представлено описание существующих техник, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

      Раздел 7: представлена информация о новых и перспективных техниках.

      Раздел 8: приведены заключительные положения и рекомендации для будущей работы в рамках пересмотра справочника по НДТ.

1. Общая информация

      В настоящем разделе приводится информация о структуре производств неорганических химических веществ в Республике Казахстан, рассматриваемых в рамках области применения настоящего Справочника по НДТ, а также описание основных экологических проблем, характерных для области применения настоящего Справочника по НДТ, включая текущие уровни эмиссий, а также потребления энергетических, водных и сырьевых ресурсов.

      В Казахстане производятся продукции неорганических химических веществ на основе элементов азота, фосфора, серы, хлора, хрома, натрия, калия, кальция. По технологии неорганических химических веществ можно выделить следующие основные производства:

      в Жамбылской области расположены заводы по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции, термической ортофосфорной кислоты, триполифосфата натрия, гексаметафосфата натрия, феррофосфора, шлака гранулированного – Товарищество с ограниченной ответственностью "Новоджамбульский фосфорный завод" (далее - ТОО "НДФЗ");

      серной кислоты, ЭФК, аммофоса, кормовых фосфатов – Товарищество с ограниченной ответственностью "Завод минеральных удобрений" (далее - ТОО "ЗМУ");

      производства серной кислоты имеются так же на предприятиях - Товарищество с ограниченной ответственностью "СКЗ-U" (далее - ТОО "СКЗ- U") в Кызылординской области и Товарищество с ограниченной ответственностью "SSAP" (далее - ТОО "SSAP") в Акмолинской области, которые работают по идентичной технологии на основе природной серы;

      плавиковая кислота производится в Казахстане на единственном предприятии – Акционерное общество "Ульбинский металлургический завод" (далее - АО "УМЗ"), расположенном в северо-западной части города Усть-Каменогорска;

      в Мангыстауской области расположен основной производитель аммиака, слабой азотной кислоты, аммиачной селитры и азотных удобрений в Казахстане (Акционерное общество "КазАзот" (далее - АО "КазАзот");

      акционерное общество "Каустик" (далее - АО "Каустик"), расположенный в Павлодарской области, производит каустическую соду, хлор, соляную кислоту и гипохлорит натрия;

      в Актюбинской области расположен завод хромовых соединений Акционерного общества "Актюбинский завод хромовых соединений" (далее - АО "АЗХС"), выпускающий монохромат и бихромат натрия, хромовый ангидрид, хромовые дубители, пигменты и другие вещества.

      Следует отметить, что производство чистого желтого фосфора, термической и пищевой ортофосфорной кислоты представлено единственным предприятием в мире ТОО "НДФЗ".

      Производство трикальцийфосфата (далее – ТКФ), называемого кормовым обесфторенным фосфатом (КОФ), так же осуществляется на единственном в Казахстане профильном предприятии по переработке природных фосфатов ТОО "ЗМУ". Применяемый метод производства не имеет аналогов в мировой практике.

      Структура химической промышленности неорганических веществ Казахстана исторически предопределена наличием и разработкой природных ископаемых таких как: фосфориты, хромосодержащие руды, рассолы, природный газ и др. (Рисунок 1.1).



      Рисунок 1.1. Структура производства неорганических химических веществ в Республике Казахстан


1.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

      Товарищество с ограниченной ответственностью "Казфосфат" (далее – ТОО "Казфосфат") представлен следующими предприятиями: Горно-перерабатывающий комплекс "Каратау", Горно-перерабатывающий комплекс "Чулактау", ТОО "НДФЗ", ТОО "ЗМУ", Железнодорожно-транспортный комплекс, Степногорский химический завод, Шымкентский завод моющих средств [9].

      ТОО "НДФЗ" представляет собой химический завод по выпуску желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции, расположен в 15 км северо-западнее перспективной границы г. Тараз вдоль северных склонов горы Улкен-Бурул хребта "Малый Каратау". Общая площадь завода составляет 644,75 га.

      В состав предприятия входят следующие основные производства:

      производство агломерата в составе трех агломашин АКМ- 312;

      производство желтого фосфора в составе 1 блока с четырьмя рудотермическими электропечами типа РКЗ- 80Ф-И1, мощностью 80 МВт каждая;

      производство технической термической ортофосфорной кислоты в составе двух технологических ниток;

      производство технического триполифосфата натрия в составе четырех технологических ниток;

      производство технического гексаметафосфата натрия в составе одной технологической нитки;

      выпуск гранулированного термофосфорного шлака;

      выпуск феррофосфора;

      выпуск технического гранулированного триполифосфата натрия;

      выпуск пищевой ортофосфорной кислоты;

      выпуск пищевого триполифосфата натрия.

      На предприятии впервые в мировой практике внедрена технология получения желтого фосфора из агломерированной мелочи фосфорного сырья.

      На сегодняшний день ТОО "НДФЗ" является единственным поставщиком в СНГ и ЕС фосфора в Чехию, Польшу, Швейцарию, Англию, Америку, Италию, - практически во все компании Европы, потребляющие фосфор. Триполифосфат в основном реализуется в российские компании, термическую фосфорную кислоту - страны СНГ, гексаметафосфат покупают Россия и США.

      Фосфор и его соединения широко применяются в различных отраслях народного хозяйства: в спичечной отрасли, в металлургии – для легирования чугуна и стали, в химической промышленности – для пропитки тканей, пластмасс, древесины, что придает им огнестойкость, для получения буровых жидкостей, зубной пасты, многих пищевых и фармацевтических препаратов. Широкое применение соединений фосфора получили в производстве фосфорорганических соединений (тиофоса, карбофоса и т. п.).

      Филиалом освоен выпуск медленногидратируемого ТПФН. При производстве желтого фосфора в печи образуются расплавленные продукты – из которых производят гранулированный шлак и феррофосфор.

      Гранулированный шлак используется при дорожном строительстве и в производстве цемента. Четыре марки выпускаемого заводом феррофосфора широко используются в отечественной металлургии и экспортируются в другие страны.

1.1.1. Сырьевая база

      Основным сырьевым ресурсом для производства желтого фосфора, фосфорных кислот и его солей, а также минеральных удобрений является один из самых богатейших месторождений фосфоритов в мире – Каратауский бассейн, объединяющий более 45 партий, запасы которых были оценены более одного миллиарда тонн [10]. Вещественный состав фосфоритов Каратау приведен в таблице 1.1.

      Таблица 1.1. Минеральный состав руд основных промышленных месторождений Каратау, вес. %

№
п/п

Минерал

Аксай

Чулактау

Джанатас

глубокие
зоны

поверхностная
зона

кремнисто-карбонатные
руды

метамор-
физованные руды

верхний + нижний пласты

средний пласт

глубокие зоны

поверхностные зоны

глубокие зоны

поверхностные зоны

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Апатит

0,2

0,5

2,1

20,0

0,2

0,5

0,4

1,0

2

Фтор карбонат апатит

59,0

62,0

60,0

43,3

64,4

67,5

42,0

46,3

3

Доломит

16,5

7,5

14,0

11,0

11,0

3,2

8,3

1,3

4

Кальций

–

5,8

0,1

5,0

–

4,9

–

1,0

5

Халцедон

2,5

2,5

4,4

4,0

6,2

5,2

23,0

22,1

6

Кварц

6,5

6,3

6,0

5,6

7,0

7,0

9,0

8,0

7

Полевой шпат

4,4

4,4

3,7

3,7

3,5

3,5

5,0

5,0

8

Гидрослюды

7,9

7,5

5,6

1,8

4,9

4,2

9,3

11,8

9

Силикаты магния

0,5

0,5

2,0

3,0

0,3

0,3

0,3

0,3

10

Пирит и марказит

0,7

0,1

0,8

0,8

0,8

0,2

0,8

0,2

11

Гидроксиды железа

–

0,5

–

–

–

0,5

–

0,5

12

Гипс

–

1,6

–

–

–

1,2

–

1,2

13

Органическое вещество

0,2

0,2

0,1

0,1

0,2

0,2

0,2

0,2

14

Прочие (по разности от 100 %)

1,6

1,0

1,2

1,7

1,5

1,6

1,7

1,1

      Минералы нерастворимого остатка представлены главным образом халцедоном и в меньшей степени кварцем, полевым шпатом, слюдой и вторичным кварцем. Из карбонатов в рудах больше всего доломита. В тектонически разрушенных и поверхностных выветренных зонах пластов встречается кальцит. Из минеральных примесей в фосфатно-кремнистых рудах и породах встречаются пирит, гидроксиды железа, гипс, флюорит (таблицы 1.2 - 1.4).

      Таблица 1.2. Сравнительный химический состав характерных проб кускового фосфорита и фосфоритной мелочи

№

Пробы

Химический состав, %

п/п

Р2О5

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

F

п.п.п.

R2O

SO3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Фосфорит кусковой

24

18

40

3

2

1

3

8

1

0,6

2

Мелочь фосфоритная

21

19

37

3

3

2

2

11

1

0,6

      Таблица 1.3. Химический состав фосфоритной пробы различного гранулометрического состава

№ п/п

Грануло-метрический состав, мм

Химический состав, %

P2O5

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

п.п.п.

SO3

K2O+Na2O

F


P2O5/CaO

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

+5,0

24,9

16,7

39,1

2,0

1,9

1,7

9,5

0,9

0,5

2,8

99,9

0,6

2

5 - 3,0

23,5

17,0

39,2

1,4

1,9

2,4

10,0

1,3

0,6

2,7

100

0,6

3

3 - 1,0

23

17,9

38,6

1,7

1,6

2,6

10,1

1,2

0,8

2,4

99,8

0,6

4

1 - 0,5

22

21,1

34,6

1,7

1,9

2,4

11,2

1,6

1,3

2

100

0,6

5

0,5 - 0,1

20,8

21,5

33,4

2,8

2

2,7

12,4

1,3

1,5

1,8

100

0,6

6

–0,1

20,6

22,0

32,7

2,7

1,6

2,3

13,0

1,8

1,5

1,7

100

0,6

      Таблица 1.4. Химический состав кокса различного гранулометрического состава

№ п/п

Фракция, мм

Химический состав, %

п.п.п.

SiO2

CaO

MgO

Al2O3

Fe2O3

Р2О5

SO3

K2O+Na2O


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

+5,0

86,6

9,03

0,82

0,69

0,40

1,31

–

–

–

98

2

+3,0

90,3

–

–

–

–

–

–

–

–

–

3

+1,0

89,4

–

–

–

–

–

–

–

–

–

4

+0,5

84,9

8,94

0,75

0,59

–

–

–

–

–

–

5

+0,1

90,2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

6

–0,1

87,1

–

–

–

–

–

–

–

–

–

1.1.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

Характеристика продукции ТОО "НДФЗ"

Желтый фосфор

      Химическая формула – Р4. Применение – производство красного фосфора, ортофосфорной и полифосфорной кислот, сульфидов и других фосфорных соединений. Упаковка – специальные железнодорожные цистерны с предохранительным кожухом, танк-контейнеры или стальные бочки стандарта ООН. Маркировка – с нанесением манипуляционных знаков и знаков опасности.

      Транспортировка – в специализированных железнодорожных цистернах, танк- контейнерах, универсальных 20-футовых контейнерах. Хранение – в бочках или закрытых обогреваемых емкостях под слоем воды, срок хранения не ограничен. Техническое наименование – фосфор желтый товарный согласно ГОСТ - 8986 [11] должен удовлетворять следующим требованиям (таблица 1.5).

      Таблица 1.5. Требования к производимой продукции – желтого фосфора

№ п/п

Наименование показателей

Нормы для марки

А

В

ОКП 21 12410100

ОКП 21 12411200

1

2

3

4

1

Внешний вид

Парафинообразная масса от светло-желтого до зелено-желтого цвета

Парафинообразная масса от зелено-желтого до буро-зеленого цвета

2

Массовая доля фосфора, %, не менее

99,9

99,5

3

Массовая доля нерастворимого остатка, %, не более
-в бензоле
-в сероуглероде

 
 
 
0,1
0,1

 
 
 
0,5
-

4

Массовая доля шлама, %, не более

отсутствие

отсутствие

Термическая фосфорная кислота (ТФК) техническая

      Термическая фосфорная кислота предназначается для химической пищевой и других отраслей промышленности. В зависимости от области применения термическая ортофосфорная кислота должна выпускаться следующих марок: А - пищевая; Б – техническая (таблица 1.6), предназначенная для производства реактивной и пищевой фосфорных кислот, технических фосфорных солей, кормовых фосфатов, удобрений и других целей.

      Таблица 1.6. Требования к производимой ТФК марки Б [12]

№ п/п

Наименование сырья,
материалов и полупродуктов

ГОСТ, ОСТ, ТУ, регламент или методика на подготовку сырья

Показатели, обязательные для проверки

Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями

1

2

3

4

5

1

Кислота ортофосфорная
термическая

ГОСТ 10678
1÷6
I-й сорт
ОКП 21.21
41.0130II-й сорт
ОКП 21.21
41.0140

Внешний вид

Внешний вид - бесцветная или темно-серого цвета жидкость в слое 15 - 20 мм при рассмотрении на белом фоне

Массовая доля ортофосфорной кислоты

Массовая доля ортофосфорной кислоты (Н3РО4), %, не менее: 1 сорт - 73;
2 сорт – 73


Массовая доля хлоридов, %, не более: 1 сорт - 0,01, 2 сорт- 0,02


Массовая доля сульфатов, %, не более: 1 сорт - 0,015, 2 сорт - 0,02


Массовая доля нитратов, %, не более: 1 сорт - 0,0005, 2 сорт - 0,001

Массовая доля железа

Массовая доля железа, %, не более:1 сорт - 0,01, 2 сорт - 0,015


Массовая доля тяжелых металлов сероводородной группы (Pb), %, не более:
1 сорт - 0,002, 2 сорт - 0,005


Массовая доля мышьяка, %, не более: 1 сорт - 0,006, 2 сорт - 0,008

Массовая доля восстанавливающих веществ в пересчете на Н3РО3

Массовая доля восстанавливающих веществ в пересчете на Н3РО3,%, не более: 1 сорт – 0,2, 2 сорт – не нормируется

Массовая доля взвешенных частиц

Массовая доля взвешенных частиц, %, не более:1 сорт - выдерживает испытание, 2 сорт – 0,3


Наличие желтого фосфора (Р4): не нормируется


Наличие метафосфорной кислоты НРО3: выдерживает испытание

      По требованию потребителя ортофосфорная кислота марки Б может поставляться с массовой долей ортофосфорной кислоты 78 - 80 %.

Ортофосфорная термическая кислота марки "А" (пищевая)

      Фосфорная кислота марки "А" (пищевая) - бесцветная прозрачная жидкость. Плотность 73 %-ной кислоты 1,551 г/см3, с водой фосфорная кислота смешивается в любых соотношениях.

      Пищевая ортофосфорная кислота применяется в производстве синтетических лекарственных средств, пищевых фосфатов, на заводах синтетического каучука, в производстве катализатора для получения изопрена.

      Физико-химические показатели ортофосфорной термической кислоты марки "А" должны соответствовать требованиям ГОСТ 10678, указанным в таблице 1.7. [12]

      Таблица 1.7. Требования к производимой продукции – кислота ортофосфорная термическая марки "А" (пищевая)

№ п/п

Наименование показателя

Норма

1

2

3

1

Внешний вид

бесцветная жидкость прозрачная в слое 15 - 20 мм при рассмотрении на белом фоне.

2

Массовая доля ортофосфорной кислоты (Н3РО4),%, не менее

73

3

Массовая доля хлоридов, %, не более

0,005

4

Массовая доля сульфатов, %, не более

0,01

5

Массовая доля нитратов, %, не более

0,0003

6

Массовая доля железа, %, не более

0,005

7

Массовая доля тяжелых металлов сероводородной группы (Pb), %, не более

0,0005

8

Массовая доля мышьяка (As), %, не более

0,0001

9

Массовая доля восстанавливающих веществ в пересчете Н3РО3, %, не более

0,1

10

Наличие метафосфорной кислоты (НРО3)

выдерживает исп.по п.3.13
ГОСТ 10678 с изм.1 - 6

11

Массовая доля взвешенных частиц, %, не более

выдерживает исп.по п.3.14
ГОСТ 10678 с изм.1 - 6

12

Наличие желтого фосфора (Р4)

выдерживает исп.по п.3.15
ГОСТ 10678 с изм.1 - 6

Триполифосфат натрия

      Эмпирическая формула Na5P3O10. Относится к конденсированным фосфатам линейной структуры. Триполифосфат натрия – порошок белого цвета, не горюч, не ядовит. Удельный вес 2500 кг/м3. Температура плавления 622 °С, в чистом виде достаточно устойчив до температуры плавления, при дальнейшем повышении температуры разлагается на мета- и пирофосфат.

      Триполифосфат натрия хорошо растворим в воде. Растворимость при 20 °С (форма II) до 50 г в 100 мл воды. Триполифосфат натрия мало гигроскопичен, при поглощении воды образует 6-ти и 10-водные гидраты. Триполифосфат натрия оказывает корродирующее действие на алюминий, бронзу, медные сплавы, цинк и железо, образует с кальцием и магнием комплексные соединения, растворимые в воде.

      Существует две изомерных кристаллических формы триполифосфата натрия. Na5P3O10 -I - высокотемпературная форма, Na5P3O10 -II - низкотемпературная форма (таблица 1.8).

      Таблица 1.8. Условия стабильности обеих форм

№ п/п

Т °С

Na5P3O10 -I

Na5P3O10 -II

1

2

3

4

1

До 250

нестабильный

стабильный

2

300 - 450

нестабильный

стабильный

3

450 - 600

стабильный

нестабильный

4

Свыше 625

нестабильный

нестабильный

      Обе формы дают идентичные водные растворы и кристаллогидраты Na5P3O10·6H2O, обладают одинаковыми показателями рН, химическими свойствами и скоростью гидролиза. Безводные формы I и II растворяются необратимо с выделением тепла.

      Основная часть триполифосфата натрия расходуется на производство синтетических моющих средств. Триполифосфат натрия используется также в текстильной и кожевенной промышленности (отбелка тканей, мойка шерсти и т.п.), для флотации руд, в качестве активного диспергатора для красок, а также суспензий углекислого кальция, магния и т.д., в электролитических процессах, в производстве синтетического каучука, для умягчения воды в силовых и промышленных установках с целью предупреждения выпадения осадка, как стабилизирующее средство в растворах пергидроля, при бурении нефтяных скважин, в производстве бумаги для отбеливания пульпы, в производстве цемента и в ряде других производств. Пищевой триполифосфат натрия применяют при производстве плавленых сыров в качестве солеплавителя, при производстве колбасных изделий, копченостей.

      Таблица 1.9. Требования к производимой продукции – триполифосфата натрия [13]

№ п/п

Наименование показателей

Норма для марки

Пищевой

Технический

Высший сорт

1-й сорт

1

2

3

4

5

1

Внешний вид

Рассыпающийся порошок белого цвета

2

Массовая доля общей пятиокиси фосфора (Р2О5), %, не менее

57

57

56,5

3

Массовая доля триполифосфата натрия (Na5P3O10), %, не менее

94

94

92

4

Массовая доля первой формы триполифосфата натрия, %, не более

10

10

10

5

Массовая доля не растворимых в воде веществ, %, не более

0,1

0,1

0,13

6

Массовая доля железа (Fe), %, не более

0,01

0,01

0,02

7

Массовая доля тяжелых металлов, осаждаемых сероводородом, (Pb), %, не более

0,002

не нормируется

8

Массовая доля мышьяка,(As), %, не более

0,004

не нормируется

9

рН 1 %-го водного раствора

9,7 ± 0,3

10

Гранулометрический состав, %, не менее, проходит через сито с размерами стороны ячейки в свету 0,25 мм

97

97

97

11

Сыпучесть, %, не менее

30

30

30

12

Степень белизны, %, не менее

80

80

80

      Технический триполифосфат 1-го сорта, предназначенный для горнорудной промышленности, допускается изготовлять с массовой долей общей пятиокиси фосфора (Р2О5) не менее 53,5 % и мышьяка не более 0,01 % (таблица 1.9).

Гексаметафосфат натрия (ГМФН)

      Химическое название – полифосфат натрия. Тривиальные названия – гексаметафосфат натрия, соль Грэма, стекловидный фосфат натрия. Эмпирическая формула (NaPO3)6. Суммарная формула (NaPO3) n, т.е.NanPnO3n, где n = 6 – 25.

      Растворимые полифосфаты натрия получают посредством плавления с последующим охлаждением ортофосфатов натрия. Эти соединения составляют класс, состоящий из нескольких аморфных, растворимых в воде полифосфатов, имеющих структуру линейной цепи метафосфатных единиц (NaPO3)x, где x > 2, законченных группами Na2PO4. Свойства этих веществ определяются отношением в них Na2O/P2O5 или содержанием P2O5.

      Для соли Грэма, обычно называемой гексаметафосфатом натрия (ГМФН), отношение Na2O/P2O5 ≈ 1,1.

      Таблица 1.10. Физико-химические свойства ГМФН

№ п/п

Свойство

Показатель

Свойство

Показатель

1

2

3

4

5

1

Молекулярный вес

(101,96)n H2O

Растворимость в воде (20 °C)

63 - 65 кг/м3

2

Плотность при 20 °C

2484 кг/м3

pH 1 % водного раствора

4,5 - 7,8

3

Насыпной вес

1100 - 1500 кг/м3

Температура плавления

628 °C

      Полифосфат натрия мелкий, сыпучий, свободно текущий порошок без запаха, белого цвета или со слегка зеленоватым оттенком. Гигроскопичен, медленно растворяется в воде. В водных растворах подвергается гидролизу, образуя триметафосфат натрия и ортофосфат натрия. С повышением температуры выше 80 °С процесс гидролиза ускоряется (таблица 1.10).

      Технический полифосфат натрия не токсичен, пожаро- и взрывобезопасен. Требования к выпускаемой продукции ГМФН приведены в таблице 1.11.

      Полифосфат натрия используется для химической обработки воды, в пищевой промышленности, при подготовке комбикормов, а также в текстильной промышленности для предупреждения образования на тканях кальциевых солей, красильной промышленности (пигменты), керамической промышленности (размягчитель), в железнодорожных и промышленных силовых установках для умягчения воды, в нефтяной промышленности при бурении скважин и при производстве чистящих средств.

      Таблица 1.11. Требования к выпускаемой продукции – ГМФН – соответствуют ГОСТ 10678 или спецификации потребителя [14]

№ п/п

Наименование показателей

ГОСТ

Нормы по спецификации потребителя

Гекса 68 – технический*

SGMPNSFS **

SGMPNSFSF***


1

2

3

4

5

6

1

Внешний вид

стекловидное прозрачное вещество в виде кусков бесцветных или желтовато-зеленоватого оттенка

мелкий, свободно текущий порошок белого цвета

свободно текущий крупнозернистый порошок с кристаллами бесцветными или желтовато-зеленоватого оттенка

2

Массовая доля полифосфата натрия в пересчете на Р2О5, %

не менее 61,5

не менее 68

не менее 67

не менее 68

3

Массовая доля неактивных фосфатов в пересчете на Р2О5, %

не более 7




4

Массовая доля не растворимых в воде веществ, %

не более 0,07

не более 0,08

не более 0,15

не более 0,15

5

рН 1 %-го водного раствора


5 – 7

6 – 7

6 – 7

6

Массовая доля железа, ppm


не более 100

не более 100

не более 100

7

Массовая доля As, ppm



не более 40

не более 5

8

Массовая доля Pb, ppm



в сумме не более 3

в сумме не более 3
 

9

Массовая доля Cd, ppm



10

Массовая доля Hg, ppm



11

Потеря при прокалке (550°C),%



не более 1

не более 1

12

Длина цепи полимера



12 - 17

18 - 21

13

Гранулометрический состав, масс. доля частиц размером:     





более 5 мм,%



отсутствие

отсутствие

более 2 мм,%


не более 0,2



более 1 мм,%


не более 0,6



более 1 мм,%



не более 50

не более 50

более 0,25 мм,%



не менее 75

не менее 75

      Примечание:

      *Полифосфат натрия технический К 68 %, порошок.

      ** Полифосфат натрия технический К 68 %, TG, MCh, крупнозернистый, тип S.

      *** Полифосфат натрия технический К 68 %, TG, LCh, крупнозернистый, тип SF.

      Условные обозначения: К – Казахстан, страна производитель, 68 % - минимальное содержание Р2О5, TG – технический, гранулированный, M(L)Ch- средняя (большая) длина цепи полимера, S-короткие цепи, F –пищевой.

1.1.3. Технико-экономические характеристики

      На рисунке 1.2 предоставлены данные по производству предприятия ТОО "НДФЗ".



- Желтый фосфор, - ТФК, - пищевая ортофосфорная кислота, - триполифосфат натрия, - фосфорно-калийное удобрение

      Рисунок 1.2. Объем выпуска продукции на предприятии "ТОО "НДФЗ"

      В таблице 1.12 представлены данные по фактическому выпуску продукции за пять лет за 2015 – 2019 гг.

      Таблица 1.12. Выпуск продукции за период 2015 - 2019 гг.

№ п/п

2015 г.

2016 г.

2017 г.

2018 г.

2019 г.

1

2

3

4

5

6

1

Желтый фосфор, тонн/год

83 184

52 010

72 631

96 473

101 627

2

Гранулированный термофосфорный шлак, тонн/год

790 248

494 095

689 994,5

916 493,5

965 456,5

3

Феррофосфор, тонн/год

10 678,6

6 492,9

9 046,7

12 144,7

12 698,5

4

Термическая ортофосфорная кислота, тонн/год

25 989

17 978

20 822

35 270

32 991

5

Пищевая ортофосфорная кислота, тонн/год

8 365

6 678

8 831

-

12 205

6

Триполифосфат натрия, тонн/год

16 388

8 897

9 756

26 540

19 231

7

Пищевая триполифосфат натрия, тонн/год

3 929

1 123

1 123

1 249

3 013

8

Фосфорно-калийное удобрение, тонн/год

-

-

77

187

1 061

      Один из важных факторов, влияющих на выпуск конкурентоспособной продукции, - модернизация производства. На ТОО "НДФЗ" с целью расширения сферы применения ортофосфорной кислоты в самом филиале, а также рынков ее сбыта, проведена реконструкция отделения ТФК для выпуска пищевой фосфорной кислоты марки "А" мощностью 50 тысяч тонн в год. Специалистами на ее основе разработана новая технология выпуска соли фосфорной кислоты – триполифосфата натрия пищевого.

1.1.4. Основные экологические проблемы

      При рассмотрении производств химической промышленности с точки зрения экологии следует отметить ряд экологических проблем, связанных с воздействиями на окружающую среду, среди которых основными являются:

      Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      В зависимости от агрегатного состояния выбросы можно разделить на:

      газообразные выбросы, такие как фосфин, пентаоксид фосфора, диоксид азота, оксид углерода, фтор и его соединения, серу и ее соединения;

      твердые (пыль), которые, в зависимости от конкретного источника, выбрасываются при больших объемных расходах.

      Сбросы загрязняющих веществ со сточными водами

      В фосфорном производстве образуется значительное количество сточных вод. Компоненты, входящие в их состав (фосфорная кислота, фтор), очень токсичны, обладают высокой реакционной способностью, отрицательно воздействую на биосферу, почву, гидросферу и др.

      Качественный состав сбрасываемых сточных вод обусловлен составом потребляемых предприятием вод (содержание загрязняющих вещество в потребляемой предприятием воде), составом сырья, осуществлением технологических процессов, составом промежуточных продуктов, либо составом готовых продуктов.

      Жидкие и твердые отходы производства

      Одной из главных причин образования вредных отходов является низкое качество исходного сырья. Известно, что нестабильные по химическому и минералогическому составу, склонные к обеднению по фосфору, содержащие значительное количество балластных пород фосфориты относятся к труднообогатимому сырью.

      Присутствие слюдистых минералов, заметное количество низкотемпературного кварца резко снижает термическую и динамическую прочность кусковых фосфоритов. Это приводит к тому, что уже при добыче и транспортировке руды образуется значительное количество отходов в виде фосфатной мелочи (~ 48 %), которая не находит полной утилизации, складируется на территориях заводов и является источником запыленности, загрязнения промплощадок и природных стоков.

      Существующие способы не обеспечивают качественную подготовку кусковых фосфоритов, так как имеют значительные недостатки: низкие технологические показатели (шахтно-щелевые и барабанные печи для термообработки сырья фосфорного производства работают в режиме сушки), значительное пыление, недопустимые производственные шумы, громоздкость и др.

      Использование неподготовленного сырья в электротермии приводит к образованию твердых, жидких и газообразных отходов, существенно снижая технологические показатели и ухудшая экологическую обстановку не только на территории предприятия, но и в значительном радиусе вокруг него, отрицательно и необратимо воздействуя на состояние почв, сельскохозяйственных угодий, атмосферы, гидросферы, биосферы. Полученный из неподготовленного сырья элементный фосфор (~ 40 %) переходит в шлам, который отличается токсичностью, склонностью к самовозгоранию с образованием тумана фосфорной кислоты и сильно отравляет окружающую среду.

      Побочные продукты производственного процесса

      Некоторые побочные продукты, например, феррофосфор, образуются в больших объемах. Эти побочные продукты демонстрируют потенциал валоризации, однако транспортные расходы, загрязнение примесями и конкуренция, например, с природными ресурсами, ограничивают успешный маркетинг. Следовательно, избыточные объемы требуют утилизации.

      Шум и вибрация

      Основными источниками шума и вибрации на производстве являются вентиляционные установки, электродвигатели, компрессоры.

      Максимальный допустимый уровень звука на рабочих местах производственных и вспомогательных зданиях в соответствии с действующими нормативно-правовыми актами должен составлять 95 дБА. Фактический уровень шума находится в пределах от 51 до 80 дБА.

      Выбросы радиоактивных веществ

      Одной из проблем является радиоактивность в различных фосфатных породах и аспекты здравоохранения и безопасности, связанные с такой радиоактивностью. Фосфатная порода является сырьем для производства фосфора и фосфорных соединений, присутствующих в многокомпонентных удобрениях. Она обладает естественной радиоактивностью. Однако измеренные уровни радиоактивности считаются ниже фоновых.

1.1.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      Снижение воздействия на окружающую среду является оной из приоритетных задач при планировании, эксплуатации производственной деятельности. Основными целями обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования являются:

      снижение техногенной нагрузки и поддержание благоприятного состояния природной среды и среды обитания человека;

      недопущение экологического ущерба от хозяйственной деятельности;

      сохранение биологического разнообразия в условиях нарастающей антропогенной нагрузки;

      рациональное использование, восстановление и охрана природных ресурсов.

      На основании этих целей выделяются следующие приоритетные направления деятельности:

      управление рисками в области обеспечения экологической безопасности;

      экологический мониторинг и производственный экологический контроль;

      управление системой предупреждения, локализации аварийных ситуаций и ликвидации их последствий;

      ввод в эксплуатацию природоохранных объектов;

      развитие программ энергосбережения и повышения энергоэффективности;

      развитие программ по утилизации/обезвреживанию отходов производства;

      реализация программ модернизации технологических активов;

      разработка и внедрение экотехнологий;

      обучение и развитие персонала в области экологической безопасности.

      Для улучшения показателей в области экологической безопасности рассматриваются:

      возможность последовательного перехода от реализации мероприятий по устранению ущерба к оценке потенциальных экологических рисков и внедрению мер по предупреждению негативного воздействия производственной деятельности на окружающую среду;

      совершенствование процессов в рамках системы экологического менеджмента.

      Охрана атмосферного воздуха

      Одна из основных природоохранных задач предприятия является снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С этой целью реализуется ряд мер, направленных на повышение уровня промышленной безопасности, минимизацию воздействия заводов на окружающую среду, повышение качества выпускаемой продукции и улучшение экологических характеристик выпускаемой продукции (см. пункт 1.1.2).

      Использование водных ресурсов

      Рациональное использование водных ресурсов реализуется внедрением мероприятий, направленные на минимизацию объемов водопотребления, снижение экологических рисков в области охраны водных ресурсов, улучшение экологического состояния водных объектов и их прибрежных территорий.

      Обращение с отходами

      Система управления производственными отходами позволяет оптимизировать потоки движения отходов, снизить экологические последствия и экономические издержки их образования. Предприятие стремится к максимально возможному сокращению отходов для снижения негативного воздействия на окружающую среду.

      Охрана земельных ресурсов

      Охрана земельных ресурсов направлена на рекультивацию нарушенных и загрязненных земельных участков и шламовых амбаров. Программы по рекультивации включают в себя инвентаризацию территорий, оценку уровня загрязнения почв, выбор наиболее эффективных технологий реабилитации, оценку качества выполнения природовосстановительных работ.

1.1.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий (выбросы в атмосферу, сбросы в водную среду и образование/размещение отходов) на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения наилучших доступных технологий с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер.

      Для осуществления комплексного подхода предприятия должны уделять особое внимание вопросам охраны окружающей среды, что выражается в:

      обязательном учете сырья и вспомогательных материалов, энергии, потребляемых или производимых объектом;

      документировании всех источников выбросов, сбросов, образования отходов, имеющихся на объекте, их характера и объема, а также выявление случаев их негативного воздействия на окружающую среду;

      используемых технологических решений и иных методов по очистке от вредных веществ сточных вод и отходящих газов, и внедрению наилучших доступных технологий по сокращения норм использования природных ресурсов и снижению объемов выбросов, сбросов и образования отходов на объекте;

      разработке эффективных мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды;

      декларировании экологической политики предприятия;

      подготовке и проведению сертификации производства в системе экологического менеджмента;

      выполнении ПЭК и мониторинга компонентов окружающей среды;

      получении разрешений на комплексное природопользование от специально уполномоченных государственных органов в области охраны окружающей среды;

      осуществлении контроля за выполнением и соблюдением требований законодательства об охране окружающей среды и пр.

      Для достижения высоких эколого-экономических результатов необходимо совместить процесс очистки выбросов, сбросов от вредных веществ с процессом утилизации уловленных веществ. "В чистом виде" очистка вредных выбросов малоэффективна, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление вредных веществ в окружающую среду, т.к. сокращение уровня загрязнения одного компонента окружающей среды может привести к усилению загрязнения другого. К примеру, установка влажных фильтров при газоочистке позволяет сократить загрязнение воздуха, но ведет к еще большему загрязнению воды. Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, резко сокращает уровень загрязнения окружающей среды, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией вредных веществ. Наконец, работа большей части очистных установок требует значительных энергетических затрат, что, в свою очередь, тоже небезопасно для окружающей среды.

      Устранение самих причин загрязнения требует внедрения малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для окружающей среды веществ.

      Далеко не для всех производств найдены приемлемые технико-экономические решения по сокращению количества образующихся отходов и их утилизации, поэтому в настоящее время приходится работать в этом направлении.

      Заботясь о совершенствовании технологических аспектов охраны окружающей природной среды, необходимо помнить, что никакие очистные сооружения и безотходные технологии не смогут восстановить устойчивость экосистемы, если будут превышены допустимые (пороговые) значения сокращения естественных, не преобразованных человеком природных систем.

1.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

Производство серной кислоты

      Серная кислота является одним из основных крупнотоннажных продуктов химической промышленности и занимает первое место по объемам производства и потребления. Производство серной кислоты в Казахстане осуществляется как из природной комовой или гранулированной серы, так и на основе отходящих газов производств цветных металлов. Производства из отходящих газов, содержащих диоксид серы, расположены на предприятиях Товарищество с ограниченной ответственностью "Казцинк" (далее – ТОО "Казцинк") в составе Усть-Каменогорского металлургического комплекса в Восточно-Казахстанской области и на Товарищество с ограниченной ответственностью "Казахмыс" (далее – ТОО "Казахмыс") в составе Балхашского медеплавильного завода в Карагандинской области. Данные производства связаны с необходимостью сухой и мокрой многоступенчатой очистки металлургических газов от примесей, дальнейшей осушкой сернистого газа от сернокислотного тумана и возможного донасыщения газа диоксидом серы до требуемой концентрации. Наличие отделения многостадийной подготовки сернистого газа к окислению приводит к снижению производительности системы и повышению себестоимости серной кислоты, а также к дополнительной нагрузке на очистные сооружения. Однако данные производства относятся к металлургической промышленности и поэтому в настоящий Справочник по НДТ не включаются.

      Производства серной кислоты на основе элементной серы реализуются на трех промышленных предприятиях Казахстана. Крупнейшая установка, введенная в эксплуатацию в 2013 году, функционирует на Таразский филиал ТОО "Казфосфат" (далее - ТФ ТОО "Казфосфат") заводе "Минеральные удобрения" (далее – МУ). Практически вся производимая серная кислота применяется как сырье в собственном производстве ЭФК на ТОО "ЗМУ", которая также используется на данном заводе для получения азотно-фосфорного минерального удобрения – аммофоса. По заказу потребителей в соответствии с их требованиями возможно получение серной кислоты аккумуляторной.

      Вторым крупнейшим производителем и одновременно потребителем серной кислоты является Акционерное общество "НАК "Казатомпром" (далее - АО "НАК "Казатомпром"), который осуществляет производство серной кислоты на двух предприятиях – ТОО "СКЗ-U" в Кызылординской области с 2014 года и Степногорский сернокислотный завод - ТОО "SSAP" в Акмолинской области, введенный в эксплуатацию в 2015 году. Единственным потребителем продукции этих установок является уранодобывающее производство АО "НАК "Казатомпром", использующее серную кислоту для скважинного подземного выщелачивания урановой руды. Основным сырьем для производства продукции является природная сера, поставляемая ТОО "Тенгизшевройл". Реализация данных производств также позволит решить проблемы переработки серы, оказывающей негативное влияние на экологическую ситуацию в районах нефтегазовой добычи.

      В целом по Казахстану объемы производства серной кислоты в моногидрате за 2015 - 2019 годы составили в среднем 2 352 тысяч тонн в год.

Производство ЭФК

      Ортофосфорная кислота может производиться двумя способами, принципиально отличающимися по применяемому сырью, физико-химическим основам и технологической схеме. Термическую фосфорную кислоту (ТФК) получают путем сжигания сжиженного фосфора и абсорбции оксида фосфора водным раствором фосфорной кислоты. ЭФК производится сернокислотным разложением природного фосфатного сырья и разделением раствора фосфорной кислоты и нерастворимого остатка фильтрованием. Единственным производителем в Казахстане обоих видов фосфорной кислоты является ТОО "Казфосфат", производящий также на основе этих кислот фосфорные соли, минеральные удобрения и кормовые фосфаты. Производство ТФК входит в состав Жамбылского филиала ТОО "Казфосфат".

      В целом по Казахстану объемы производства ортофосфорной кислоты и полифосфорной кислоты за 2015 - 2019 годы составили в среднем 28 тысяч тонн в год.

Производство аммофоса

      Аммофос является высокоэффективным концентрированным азотно-фосфорным удобрением, которое производится путем нейтрализации ЭФК жидким аммиаком с последующей сушкой и грануляцией пульпы, классификацией и охлаждением готового продукта. В зависимости от состава кислоты для получения аммофоса применяют различные схемы аммонизации и сушки.

      Единственным производителем в Казахстане фосфорных удобрений, в т.ч. аммофоса, является ТОО "Казфосфат". Производство аммофоса реализуется на ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ" на основе ЭФК, производимой в том же цехе в отделении ЭФК. В настоящее время проектная мощность производства – 478 тысяч тонн аммофоса [32].

Производство трикальцийфосфата кормового

      Производство ТКФ, также называемого кормовым обесфторенным фосфатом (КОФ), осуществляется на единственном в Казахстане профильном предприятии по переработке природных фосфатов – ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ".

      Технологический процесс получения ТКФ в цехе КОФ основан на гидротермической переработке фосфатного сырья с выделением фтора в газовую фазу. Применяемый метод производства не имеет аналогов в мировой практике. Технологический процесс получения разработан в 60-х годах на основании экспериментальных исследований, проведенных институтами НИУИФ и МЭИ (г. Москва), а также результатов испытания опытно-промышленной установки - циклонной печи на Джамбулском суперфосфатном заводе. В процессе эксплуатации неоднократно выполнялась реконструкция технологической схемы, были внедрены энерготехнологические агрегаты, система оборотного водоснабжения и абсорберы очистки отходящих газов [33].

      В данном разделе будут более подробно описаны производства ТФ ТОО "Казфосфат" - завода "МУ".

      ТФ ТОО "Казфосфат" завод "МУ" был основан в 1950 году на базе Джамбульского суперфосфатного завода, и в течение 70 лет прошел несколько этапов модернизации основных производств с вводом в эксплуатацию новых цехов и закрытием физически и морально устаревших производств. ТФ ТОО "Казфосфат" завода "МУ" расположен в северо-западной промышленной зоне города Тараз Жамбылской области в 11 км от жилых районов. По степени воздействия на окружающую среду предприятие относится к 1 категории 1 класса опасности.

      Основные производства ТФ ТОО "Казфосфат" завода "МУ" - цеха по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ и цех "Энергоснабжения". Все действующие на ТФ ТОО "Казфосфат" завода "МУ" производства тесно взаимодействуют и непосредственно связаны между собой технологическими потоками. Такая рациональная организация процессов обеспечивает снижение затрат цехов и высокую производительность технологических линий (Рисунок 1.3).



      Рисунок 1.3. Схема взаимосвязи цехов на заводе "МУ"

1.2.1. Сырьевая база

      Сырьем для производства серной кислоты является комовая или гранулированная природная сера. Поставщиком является ТОО "Объединенная химическая компания", закупающая серу у ТОО "Тенгизшевройл". В настоящее время в Казахстане серу получают в процессе добычи и переработки природного газа (ТОО "Тенгизшевройл", АО "Жанажолский газоперерабатывающий завод") а также при переработке нефти (ТОО "Павлодарский НПЗ", ТОО "Атырауский НПЗ").

      Извлечение серы из сероводорода и сераорганических соединений, содержащихся в месторождениях нефти и природного газа, и ее переработка продиктовано экологическими требованиями, поскольку складирование комовой серы приводит к отчуждению огромных территорий и значительному загрязнению воздушного бассейна. Поэтому утилизация серы или нейтрализация ее соединений обязательны при получении основной углеводородной продукции.



      Рисунок 1.4. Грануляция и складирование природной серы

      Таким образом, в процессе переработки нефти, природного газа, а также коксохимического производства сера является побочным продуктом. Природная техническая сера по составу должна соответствовать требованиям межгосударственного стандарта – ГОСТ 127.1, указанным в таблице 1.13. Массовая доля мышьяка и селена в природной сере не определяется.

      Таблица 1.13. Характеристика исходного сырья для производства серной кислоты [34]

№ п/п

Наименование сырья

Показатели, обязательные для проверки

Регламентируемые показатели для сортов серы

9990

9995

9998

1

2

3

4

5

6

1

Сера техническая

Массовая доля серы, %, не менее

99,90

99,95

99,98

Массовая доля золы, %, не более

0,05

0,03

0,02

Массовая доля органических веществ, %, не более

0,06

0,03

0,01

Массовая доля кислот в пересчете на серную кислоту, %, не более

0,004

0,003

0,0015

Массовая доля воды, %, не более

0,2

0,2

0,2

Механические загрязнения

Не допускаются

      Для окисления диоксида серы необходимо использование селективного катализатора ввиду высокой энергии активации обратимой химической реакции. Известны платиновые катализаторы и катализаторы на основе оксида ванадия (V) и оксида железа (III). Выбор наиболее активного катализатора определяется в первую очередь температурой зажигания, термостойкостью и ядоустойчивостью. В таблице 1.14 представлена сравнительная характеристика указанных катализаторов, откуда следует, что наиболее эффективным катализатором, обеспечивающим максимальную степень превращения, является катализатор на основе оксида ванадия (V) с температурой зажигания 420 °С.

      Таблица 1.14. Характеристика сернокислотных катализаторов

№ п/п

Катализатор

Температура зажигания, °С

Равновесная степень превращения, %

1

2

3

4

1

Платина (Pt)

400

92,2

2

Ванадиевый V2O5 +K2O+SiO2

420

99,5

3

ЖелезооксидныйFe2O3

625

69,5

      Преимуществом данного катализатора по сравнению с платиновым является также его значительно более высокая устойчивость к каталитическим ядам, термостойкость, механическая прочность и более низкая стоимость. В настоящее время во всех сернокислотных производствах используют ванадиевые контактные массы с промотором – сульфатом калия на силикатном носителе, наиболее эффективный из которых – катализатор СВД (сульфо-ванадато-диатомитовая контактная масса). В производстве также применяются вспомогательные реагенты и материалы, вода и сжатый воздух.

      Основным сырьем для производства ЭФК являются фосфориты бассейна Каратау. Требования к составу сырья приведены в таблице 1.15.

      Таблица 1.15. Характеристика исходного сырья для производства ЭФК

№п/п

Наименование сырья

Государственный или отраслевой стандарт, ТУ

Показатели, обязательные для проверки

Регламентируемые показатели

1

2

3

4

5

1

Кислота серная техническая
1 сорт

ГОСТ 2184

Массовая доля моногидрата (H2SO4)

Не менее 92,5 %

2

Сырье фосфатное Каратау тонкого помола ФКЭ- 2

СТ РК 2211

Массовая доля фосфорного ангидрида (Р2О5)

Не менее 24,5 %

Массовая доля оксида магния (MgO)

Не более 1,6 %

Массовая доля полуторных оксидов R2О3 (Fe2O3, Al2O3)

Не более 3,0 %

Массовая доля оксида углерода (СО2)

Не более 6,0 %

Массовая доля поверхностной влаги

Не более 1,0 %

Остаток на сите с сеткой 016 К

Не более 30 %

      Фосфатное сырье Каратау относится к группе пластовых микрозернистых фосфоритов и представляет собой плотные, крепкие плитчатые породы от темно-серого до черного цвета. Природные фосфаты представлены кальцийфторапатитом Са5(РО4)3F и карбонатапатитом Са10Р5СО23(ОН)3. Для руд месторождения Коксу характерно взаимное прорастание минералов, что затрудняет предварительное обогащение сырья. Фосфат в основном присутствует в виде кремнисто-фосфатных зерен и оолитов, имеющих размеры от 0,05 до 0,2мм. Цемент руды в основном состоит из доломита СаМg(СО3)2 и кальцита СаСО3. Указанные минералы образуют также микровключения в зернах фоссырья и заполняют прожилки в породе. Кроме карбонатной соли магний в незначительном количестве содержится в сырье в виде силиката магния. Кислоторастворимыми примесями, содержащими калий, натрий, алюминий и железо, являются алюмосиликатные минералы, в которых преобладают гидрослюды полевые шпаты. Основные кислотонерастворимые примеси представлены халцедоном и кварцем (содержание 22 – 25 % масс.).

      Основным сырьем для производства аммофоса являются ЭФК и жидкий аммиак. Требования к составу сырья приведены в таблице 1.16.

      Таблица 1.16. Характеристика исходного сырья для производства аммофоса

№ п/п

Наименование сырья

Государственный или отраслевой стандарт, технические условия, регламент

Показатели,
обязательные для проверки

Регламентированные показатели

1

2

3

4

5

1

ЭФК [35]

Постоянный технологический регламент производства ЭФК- 1 в цехе аммофоса, соответствует
ФС РК ОКПО 390838120142 1.0 – 2012

Содержание Н3РО4в пересчете на Р2О5

Не менее 20 %
 

Массовая доля сульфатной серы в пересчете на SО3

Не более 3,0 %

Массовая доля твердых веществ

Не более 2,0 %

2

Аммиак жидкий технический

ГОСТ 6221

Содержание аммиака (NH3)

Не менее 99,6 %

      Основным сырьем для производства КОФ являются фосфориты бассейна Каратау. Требования к составу сырья приведены в таблице 1.17. В бассейне Каратау разведано около 50 месторождений природных фосфатов, которые представлены кальцийфторапатитом Са5(РО4)3F и карбонатапатитом Са10Р5СО23(ОН)3. Для фосфатных руд месторождения Коксу, которые преимущественно используются в настоящее время в производствах ТОО "ЗМУ", характерно взаимное прорастание минералов, что затрудняет предварительное обогащение сырья.

      Таблица 1.17. Характеристика исходного сырья для производства КОФ

№3 п/п

Наименование сырья

Государственный или отраслевой стандарт, ТУ

Показатели, обязательные для проверки

Регламентируемые показатели

1

2

3

4

5

1

Сырье фосфатное тонкого помола Каратау [36]

СТ РК 2211

Массовая доля фосфорного ангидрида (Р2О5) 

Не менее 24,5 %

Массовая доля оксида магния (MgO) 

Не более 3,0 %

Массовая доля полуторных оксидов R2О3 (Fe2O3, Al2O3)

Не нормируется

Массовая доля оксида углерода (СО2) 

Не более 8,0 %

Массовая доля поверхностной влаги

Не более 1,0 %

Остаток на сите с сеткой 016 К

Не более 30 %

2

Известковое молоко

Технологический регламент отделения подготовки сырья
цеха аммофоса

Массовая доля Са(ОН)2

Не менее 5,0 %

3

Раствор щелочи (NaOH) для корректировки рН


Массовая доля раствора гидроокиси натрия (NaOH) 

20 %

1.2.2. Структура и технологический уровень

      ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ" является единственным Казахстанским производителем ЭФК, весь объем которой применяют для получения таких минеральных удобрений, как двойной суперфосфат, аммофос, а также кормовые обесфторенные фосфаты. Так, на ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ" функционирует производство аммофоса, в составе которого работают цех производства ЭФК и цех производства аммофоса, что облегчает организацию взаимосвязи технологических потоков. Все технологические процессы на предприятии начинаются с приема и складирования сырья. Эти функции выполняет Отделение подготовки сырья (ОПС), которое представляет собой комплекс складского хранения необходимых запасов сырья, погрузочно-разгрузочных работ и транспортировки сырья в цеха на переработку. Взаимосвязь цехов приведена на рисунке 1.2. Фосфатное сырье поступает на предприятие из бассейна Каратау в железнодорожных пневмоцистернах, из которых пневмотранспортом с помощью сжатого воздуха подается в силосы.

      Описание и мощность существующих в Казахстане предприятий, производящих серную кислоту, показаны в таблице 1.18. Все производители получают серную кислоту контактным способом из природной комовой серы по экологически чистой технологии.

      Таблица 1.18. Перечень предприятий, производящих серную кислоту из технической серы в Республике Казахстан

№ п/п

Предприятие

Номинальная мощность, тысяч тонн/год моногидрата

Потребитель

1

2

3

4

1

Завод "Минеральные удобрения", – ТФ ТОО "Казфосфат"

600

Производство ЭФК, ТФ ТОО "Казфосфат" завод "МУ"

2

ТОО "СКЗ-U", Кызылординская область

500

АО "НАК "Казатомпром", Кызылординская область

3

Степногорский сернокислотный завод – ТОО "SSAP", Акмолинская область

180

АО "НАК "Казатомпром", Кызылординская область

      Производство ЭФК реализуется на ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ" на основе производимой там же серной кислоты. Проектная мощность производства ЭФК – 220 000 тонн Р2О5 в год (в пересчете на100 % Р2О5) или 846154 тонн ЭФК в год в натуральном выражении (26 % Р2О5) при фонде рабочего времени 320 суток в год.

      В настоящее время проектная мощность производства аммофоса – 478 тысяч тонн при эффективном фонде рабочего времени 6800 часов. В результате технического перевооружения производства удобрений с 2016 по 2019 гг. производственная мощность по аммофосу увеличена с 320 до 478 тысяч тонн/год. В перспективе до 2026 г. планируется дальнейшая модернизация схемы и доведение мощности до 1 млн. тонн/год аммофоса с одновременным изменением качественного и количественного состава загрязняющих веществ.

      В настоящее время проектная мощность производства трикальцийфосфата составляет 20,9 тысяч тонн/г Р2О5, что в натуральном выражении составляет 70,0 тысяч тонн/г трикальцийфосфата первого сорта и 5,5 тысяч тонн/г трикальцийфосфата высшего сорта.

1.2.3. Технико-экономические характеристики

      Вся производимая серная кислота применяется как сырье для собственных нужд предприятий для получения ЭФК (на ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ") или для подземного выщелачивания урановых руд (на НАК "Казатомпром").

      Проектная мощность производства ЭФК – 220 000 тонн Р2О5/год(в пересчете на100 % Р2О5) или 846154 тонн ЭФК в год в натуральном выражении (26 % Р2О5). Мощность производств: аммофоса - 478 тысяч тонн/год, в пересчете 220 тысяч тонн Р2О5/год, трикальцийфосфата - 70,0 тысяч тонн/год ТКФ первого сорта и 5,5 тысяч тонн/год ТКФ высшего сорта.

Характеристика серной кислоты

      Качество серной кислоты определяется требованиями межгосударственного стандарта – [37] (таблица 1.19). Сопутствующим продуктом является перегретый пар высокого давления 4 МПа с температурой 440 °С, направляемый на паровую конденсационную турбину для производства электроэнергии.

      Таблица 1.19. Физико-химические показатели технической серной кислоты

№ п/п

Наименование показателя

Норма

Контактная кислота

Улучшенная

Техническая

1 сорт

2 сорт

1

2

3

4

5

1

Массовая доля моногидрата (H2SO4), %

92,5 - 94,0

Не менее 92,5

2

Массовая свободного серного ангидрида (SO3), %, не менее

-

-

-

3

Массовая доля железа (Fe), %, не более

0,006

0,02

0,1

4

Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более

0,02

0,05

Не нормируется

5

Массовая доля оксидов азота (N2O3), %, не более

0,00005

Не нормируется

6

Массовая доля мышьяка (As), %, не более

0,00008

Не нормируется

7

Массовая доля свинца (Pb), %, не более

0,001

Не нормируется

      Наибольшее количество серной кислоты используется для получения фосфорных и азотных удобрений, минеральных солей и кислот - соляной, плавиковой, экстракционной фосфорной, борной и т.д. Большое количество применяется для подземного выщелачивания урановых руд, как электролит в свинцовых аккумуляторах, в металлургии и машиностроении, нефтяной, лакокрасочной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности. Значительное количество серной кислоты, особенно олеума, используют в промышленном органическом синтезе (Рисунок 1.5).



      Рисунок 1.5. Области применения серной кислоты

Характеристика ЭФК

      Состав ЭФК зависит от состава применяемого для экстракции фосфатного сырья и условий его переработки. Кислота, получаемая на основе фосфоритов Каратау, содержит кроме основного компонента – ортофосфорной кислоты, примеси серной кислоты, соли полуторных оксидов, соединения фтора и магния, сульфата кальция в пределах растворимости в фосфорной кислоте.

      ЭФК должна удовлетворять техническим требованиям ФС РК ОКПО 390838120142 1.0 - 2012. Экстракционная фосфорная кислота (таблица 1.20).

      Таблица 1.20. Требования к составу ЭФК

№ п/п

Наименование показателя

Норма

1

2

3

1

Массовая доля H3PO4в пересчете на Р2О5, %, не менее

25

2

Массовая доля твердых веществ, %, не более

1,5

3

Массовая доля SО3, %

2,1±0,2

Характеристика минерального удобрения - аммофоса

      Аммофос является двухсторонним концентрированным водорастворимым NP-удобрением, состоящим из моноаммоний фосфата (МАФ) NН4Н2РО4 и диаммоний фосфата (ДАФ) (NН4)2НРО4, взятых в соотношении 4:1. Продукт также может содержать в небольшом количестве примеси сульфата аммония(NН4)2SО4, кремнефторида аммония (NН4)2SiF6, фосфатов железа FеРО4·2Н2О и алюминия АlРО4·2Н2О, мономагний фосфата Мg2(НРО4)2, димагний фосфата МgНРО4·3Н2О, дикальций фосфата СаНРО4·2Н2О. Содержание примесей в аммофосе зависит от качества фосфатного сырья, условий его переработки и степени загрязнения исходной ЭФК фтором, железом, алюминием, кальцием, магнием.

      Аммофос, вырабатываемый на основе рядовых фосфоритов Каратау, по своим физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям ГОСТ 18918 [38], указанным в таблице 1.21, для марки Б высшего сорта.

      Таблица 1.21. Требования к составу аммофоса

№
п/п

Наименование показателей

Норма для марки

А

Б

Высший сорт

I сорт

Высший сорт

I сорт

1

2

3

4

5

6

1

Массовая доля общего азота (N),%

12 ± 1

12 ± 1

10 ± 1

10 ± 1

2

Массовая доля усвояемых фосфатов, %

Не менее 52

50 ± 1

Не менее 46

44 ± 1

3

Массовая доля воды, %, не более

1,0

1,0

1,0

1,0

4

Гранулометрический состав:
массовая доля гранул размером
менее 1 мм, %, не более
от 1 до 4 мм, %, не менее
менее 6 мм, %

 
 
3
95
100

 
 
3
95
100

 
 
3
95
100

 
 
3
95
100

5

Для розничной торговли массовая доля гранул на сите с сеткой №6 

Отсутствие

Отсутствие

Отсутствие

Отсутствие

6

Статическая прочность гранул, МПа (кгс/см2), не менее

3,0 (30)

3,0 (30)

3,0 (30)

3,0 (30)

7

Рассыпчатость, %

100

100

100

100

8

Удельная активность естественных радионуклидов, кБк/кг, не более

4

4

4

4

      По внешнему виду гранулированный аммофос представляет собой гранулы светло-серого цвета, размер гранул 2 - 5мм, насыпной вес гранулированного аммофоса без утряски 0,85 - 0,92 тонн/м3, с утряской 0,92 - 0,96 тонн/м3, гигроскопическая точка 73 - 75 %. Гранулы аммофоса обладают достаточной механической прочностью, что предохраняет их от разрушения во время транспортировки и хранения. При температуре выше 90 ºС диаммонийфосфат, содержащийся в аммофосе разлагается с выделением аммиака из-за низкой его температурной устойчивости.

      Аммофос подходит для всех культур на различных почвах, может применяться в условиях защищенного грунта. В структуре мирового рынка фосфорных удобрений аммофос занимает центральное место – его доля составляет 29 %. Объем мирового производства достигает 12 млн. тонн P2O5 в год.

Характеристика кормового ТКФ

      Трикальций фосфат кормовой выпускается в соответствии с требованиями СТ РК 2212 [39] (таблица 1.22). Основным требованием к кормовым солям является соответствие по содержанию Р2О5, растворимого 0,4 % растворе соляной кислоты, вредных для животных примесей фтора - не более 0,2 %, мышьяка – не более 0,001 %, свинца – не более 0, 002 %. 

      Таблица 1.22. Требования к составу ТКФ

№
п/п

Наименование показателя

Норма

I сорт

высший сорт

1

2

3

4

1

Массовая доля фосфора, растворимого в 0,4 % растворе соляной кислоты, %:
в пересчете на Р2О5
в пересчете на Р, не менее

 
 
27 ± 1
11,3

 
 
37 ± 1
15,7

2

Массовая доля кальция, %, не менее

30

20

3

Массовая доля воды, %, не более

1

1

4

Массовая доля фтора, %, не более

0,2

0,2

5

Массовая доля мышьяка, %, не более

0,001

0,001

6

Массовая доля свинца, %, не более

0,002

0,002

7

Содержание частиц металломагнитной примеси
размером:
до 2 мм, включительно мг/кг, не более
больше 2 мм

 
100
отсутствие

 
100
отсутствие

8

Массовая доля золы, не растворимой в соляной кислоте, %, не более

 
30

 
20

9

Крупность: остаток на сите с отверстиями диаметром 1 мм, %, не более

 
1

 
1

10

Суммарная бета-активность, Бк/кг, не более

600

600

      ТКФ Са3(РО4)2, получаемый из фосфатного сырья бассейна Каратау, представляет собой тонкодисперсный порошок серого цвета. Оксид фосфора (V) находится в лимоннорастворимой и солянорастворимой формах трикальцийфосфата a и b модификаций. Температура плавления – 1670 °С, температура разложения – 2000 °С.

      Трикальцийфосфат плохо растворим в воде, имеет слабо щелочную реакцию, не гигроскопичен, хорошо рассеивается, не слеживается. Используется в сельском хозяйстве в качестве кормовой добавки в рацион животных и птиц, в производстве комбикормов. Соотношение кальция и фосфора в трикальцийфосфате идеально сбалансировано для животных, т.к. в организме соотношение этих элементов составляет 2:1, в костной ткани они находятся именно в виде трикальцийфосфата, что делает его использование наиболее эффективным. Применение кормовых фосфатов повышает полноценность кормления животных и увеличивает их продуктивность.

      Трикальцийфосфат может применяться и как фосфорсодержащее удобрение на любых почвах под все овощные, плодово-ягодные и декоративные культуры; возможно применение совместно с калийными и азотными удобрениями. Трикальцийфосфат используется, кроме того, для очистки сахарных сиропов в производстве сахара-рафинада, в производстве керамики и стекла, для изготовления зубных паст и порошков, он входит в состав абразивов для полировки и шлифовки металлов, служит для удаления фтора из воды, для кондиционирования поваренной соли, применяется в медицине [33].

1.2.4. Основные экологические проблемы

      При рассмотрении производства минеральных удобрений с точки зрения экологии следует отметить ряд экологических проблем, связанных с воздействиями на окружающую среду, среди которых основными являются:

      Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      Специфичными загрязняющими веществами в производстве минеральных удобрений являются направленные выбросы диоксида серы, серной кислоты (брызги, туманы), диоксид азота, оксид азота, оксид углерода, фтористые соединения в пересчете на HF, аммиак, аэрозоли/пыль аммофоса, источником которых являются отходящие и дымовые газы.

      ЭФК получают разложением фосфорита серной кислотой с образованием фосфорной кислоты и фосфогипса. Выделяющийся в результате реакции HF далее взаимодействует с соединениями кремния и водой с образованием SiF4 в газовой фазе и H2SiF6 в жидкой.

      Производство аммофоса в большинстве случаев не приводит к загрязнению окружающей среды, так как аммофос не образует токсичных соединений в воздушной среде и в сточных водах, не содержит примесей токсичных элементов (в том числе свинца, мышьяка, кадмия) в концентрациях, превышающих предельно допустимую концентрацию (ПДК) в почве при существующих нормах внесения удобрения. Газовоздушные смеси, образуемые в процессе производства, перед попаданием их в окружающую среду, проходят предварительную очистку.

      Сбросы загрязняющих веществ со сточными водами

      К веществам, выбрасываемым посредством сточных вод, относятся ионы железа, фторид-ионы, аммиак, сульфаты, нитраты, часть из которых является неотъемлемой частью процесса, другие же являются производными от примесей в сырьевых материалах.

      Отходы производства и крупнотоннажные побочные продукты

      С производством ЭФК связано образование одного из самых крупнотоннажных отходов химической промышленности - фосфогипса. Он представляет собой дигидрат сульфата кальция и содержит ряд примесей, в том числе фосфаты и фториды.

      Промышленной практикой доказаны техническая возможность и экономическая целесообразность использования фосфогипса в следующих направлениях:

      в сельском хозяйстве для химической мелиорации солонцовых почв вместо природного гипса;

      в цементной промышленности в качестве минерализатора при обжиге и как добавка к цементному клинкеру при помоле;

      для производства гипсовых вяжущих и изделий из них;

      для получения цемента и т. д.

      В промышленном масштабе фосфогипс также перерабатывается на сульфат аммония и мел.

      Шум и вибрация

      Участок размещения основных технологических линий находится на значительном удалении от селитебных территорий. Помещения и здания с производственными процессами различных уровней шума между собой изолированы ограждающими конструкциями с высокой звукоизолирующей способностью. Внутренние поверхности стен и потолки вентиляционных камер устроены со звукоизолирующей облицовки из минеральной ваты группы НГ. На линиях нагнетания систем пылеочистки, на линиях компрессоров установлены глушители. Вентустановки изолированы в отдельные помещения.

      Максимальный допустимый уровень звука на рабочих местах производственных и вспомогательных зданиях в соответствии с действующими нормативно-правовыми актами должен составлять 95дБА. Фактический уровень шума находится в пределах от 65 до 110 дБА.

1.2.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      Снижение воздействия на окружающую среду является одной из приоритетных задач при планировании, эксплуатации производственной деятельности.

      Одной из основных природоохранных задач предприятия является снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С этой целью реализуется ряд мер, направленных на повышение уровня промышленной безопасности, минимизацию воздействия заводов на окружающую среду, повышение качества выпускаемой продукции и улучшение экологических характеристик выпускаемой продукции.

      Рациональное использование водных ресурсов реализуется внедрением мероприятий, направленные на минимизацию объемов водопотребления, снижение экологических рисков в области охраны водных ресурсов, улучшение экологического состояния водных объектов и их прибрежных территорий.

      Система управления производственными отходами позволяет оптимизировать потоки движения отходов, снизить экологические последствия и экономические издержки их образования. Предприятие стремится к максимально возможному сокращению отходов для снижения негативного воздействия на окружающую среду.

1.2.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения наилучших доступных технологий с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер. Подробно комплексный подход к защите окружающей среды описан в подразделе 1.1.6.

1.3. Производство плавиковой кислоты

      Плавиковая кислота производится в Казахстане на единственном предприятии - АО "УМЗ", расположенном в северо-западной части города Усть-Каменогорска на берегу реки Ульба. Производство основано на сернокислотной переработке обогащенного плавикового шпата. Вся получаемая кислота вырабатывается с целью применения на АО "УМЗ" в собственных производствах бериллия, тантала, ниобия и их соединений. Предприятие входит в состав НАК "КазАтомпром" и является одним из признанных в мире производителей урановой, танталовой, бериллиевой и ниобиевой продукции. АО "УМЗ" – один из трех предприятий в мире, имеющих полный производственный цикл от переработки рудного концентрата до выпуска готовой продукции. Предприятие является одним из крупнейших современных предприятий металлургической промышленности, основные производства к относятся к металлургической промышленности и поэтому в настоящий справочник НДТ по неорганическим химическим производствам не включаются.

      Помимо основных производств, на АО "УМЗ" функционируют Горно-обогатительный комплекс рудник "Караджал" по добыче плавикового шпата, Горно-обогатительный комплекс "Обогатительная фабрика", осуществляющий обогащение сырья с получением плавикошпатового концентрата (далее - ПШК). На основе ПШК работает производство фтористоводородной (плавиковой) кислоты, которая является одним из основных реагентов для основных производств АО "УМЗ".

1.3.1. Сырьевая база

      Исходным сырьем является флюоритная руда (плавиковый шпат) месторождения Караджал. Руда с рудника "Караджал" завозится через автовесы на рудный склад вместимостью 8000 тонн руды. Максимальный размер куска исходной руды не должен превышать 250 мм. Куски руды более 250 мм (негабариты) дробятся на руднике "Караджал" или на рудном складе фабрики с помощью пневматических молотков, кувалд, гидромолотом.

      Получение флюорита концентрата флотационного на Обогатительной фабрике в г. Курчатов из плавикового шпата основано на обогащении руды флотационным методом путем разделения частиц руды по смачиваемости на флотоконцентрат и шламовые хвосты. Сырье проходит дробление в щековой дробилке и последующее измельчение в шаровой мельнице. Пульпа смешивается в чане с раствором олеата натрия, жидким стеклом и острым паром при температуре 35 – 40 °С и загружается во флотомашину. Флюоритный концентрат выносится вместе с пеной на поверхность, а хвосты обогащения – шлам отводится в шламонакопитель. Пенный продукт сгущается и отжимается на фильтр-прессе до влажности 12 % и затем передается на сушку до влажности не более 1 %.

      В соответствии с ГОСТ "Концентраты плавикошпатовые кислотные и керамические" [48] флюорит концентрат флотационный ФФ- 95А должен соответствовать следующим требованиям, изложенным в таблице 1.23.

      Таблица 1.23. Состав флотационного плавикового шпата

№
п/п

Марка

СодержаниеCaF2, не менее, %

Содержание примесей, %, не более

SiO2

CaCO3

Влага

Сера

Частиц размером более 0,14 мм

1

2

3

4

5

6

7

8

1

ФФ- 95А

95

2,0

1,5

1,0

0,2

10

      Кварцит является нежелательной примесью, так как при переработке руды он связывается в кремнефториды, вызывая потери фтора. Кроме природного плавикового шпата, важным сырьевым источником для производства плавиковой кислоты могут служить отходящие газы производств фосфорных удобрений. Содержание фтора в фосфатных рудах не превышает 3 %, но, так как запасы этого сырья велики, ресурсы фтора в них оказываются весьма значительными.

1.3.2. Структура и технологический уровень

      Проектная мощность производства плавиковой кислоты составляет 2852 - 4137 тонн/год. Производство организовано по известной технологии середины XX века путем разложения ПШК концентрированной серной кислотой с последующей абсорбцией газообразного фтороводорода [50, с.1113 - 1120].

1.3.3. Технико-экономические характеристики

      Вся производимая плавиковая кислота предназначена для применения в качестве сырья в собственных производствах бериллия, тантала, ниобия и их соединений на АО "УМЗ".

      В целом по Казахстану наблюдается значительное снижение объемов производства плавиковой кислоты с 2014 года.



Источник: данные Комитета по статистике МНЭ РК

      Рисунок 1.6. Производство плавиковой кислоты в РК в период 2014 - 2019 гг., тонн

Характеристика плавиковой кислоты

      Качество плавиковой кислоты соответствует требованиям СТ РК 2503 [49], указанным в таблице 1.24.

      Таблица 1.24. Химический состав плавиковой кислоты

№
п/п

Наименование показателя

Норма для марки

А

В

Г

1

2

3

4

5

1

Внешний вид

Прозрачная бесцветная жидкость

2

Массовая доля фтористого водорода, НF, %, не менее

35,5

40,0

40,0

3

Массовая доля примесей,%, не более:
- кремнефтористоводородной кислоты, H2SiF6
-серной кислоты, H2SO4
-железа, Fe
-нелетучих веществ


0.025
0.01
0.007
0,3


4.5
1.8
-
-


7.5
4.5
-
-

      Плавиковая кислота представляет собой водный раствор фтороводорода, относится к сильным кислотам и является токсичным высокоопасным веществом по воздействию на организм (2 класс опасности); она разрушает стекло и силикаты, каучук и растворяет целлюлозу и, следовательно, разрушает кожу с образованием ожога, сильно действует на слизистые оболочки и дыхательные пути. Поэтому использовать кислоту нужно очень осторожно. В производстве плавиковой кислоты уделяется особое внимание технике безопасности. Хранится в эбонитовых или полиэтиленовых емкостях. ПДК плавиковой кислоты представлены в таблице 1.25.

      Таблица 1.25. ПДК плавиковой кислоты

№
п/п

Вид

ПДК максимально разовая (ПДКм.р.)

ПДК среднесуточная (ПДКс. с.)

1

2

3

4

1

ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м³ (в пересчете на ионы фтора)

0,5

0,1

2

ПДК в атмосферном воздухе, мг/м³ (в пересчете на ионы фтора)

0,02

0,005

      Плавиковая кислота, содержащая не менее 40 % HF, используется для селективного извлечения металлов из полиметаллических руд и получения фторидов урана при обогащении и регенерации ядерного топлива. Кислота применяется также для получения фторидов, кремнефторидов и борфторидов и соответствующих кислот. Кроме того, плавиковая кислота является сырьем для очистки отливок чугуна от формовочной смеси, в качестве травильно-полировальных смесей для обработки нержавеющей стали и сплавов и для глазирования стекла, для получения фторуглеродов, в процессах алкилирования и в качестве катализатора в реакции изобутана и олефина. Еще одно направление использования плавиковой кислоты – в полупроводниковой технике и для кислотной обработки стволов нефтяных скважин с целью повышения извлечения нефти.

1.3.4. Основные экологические проблемы

      При рассмотрении производства плавиковой кислоты с точки зрения экологии следует отметить ряд экологических проблем, связанных с воздействиями на окружающую среду, среди которых основными являются:

      Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      Специфичными загрязняющими веществами являются выбросы фтористых соединений, серной кислоты и тетрафторид кремния (SiF4) с прокаливания фосфатной руды в виде направленных выбросов от абсорбционных установок, а также пыль, возникающая при работе с фосфатной рудой в процессе производства HF. Твердые частицы выделяются в процессе транспортировки и сушки плавикового шпата. На установках производства плавиковой кислоты возникающие на стадии конечной вентиляции выбросы в атмосферу после необходимой обработки оказываются очень низкими.

      Сбросы загрязняющих веществ со сточными водами

      К веществам, выбрасываемым со сточными водами, нефть и нефтепродукты в растворенном и эмульгированном состоянии, бериллий, сульфаты(анион), аммоний солевой (NH4+), фтор-ион, хлориды (анион), кальций (катион), магний (катион), хром+6, железо общее, марганец двухвалентный (ион), взвешенные вещества и др., часть из которых является неотъемлемой частью процесса, другие же являются производными от примесей в сырьевых материалах.

      Побочные продукты производства

      Сульфат кальция (ангидрит) образуется в качестве побочного продукта при производстве плавиковой кислоты (HF) и содержит от 0,2 до 2,0 % непрореагировавшего CaF2 и менее 1,0 % H2SO4. Он также содержит большую часть примесей, встречающихся в следовых количествах в плавиковом шпате.

1.3.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      Снижение воздействия на окружающую среду является оной из приоритетных задач при планировании, эксплуатации производственной деятельности. Основными целями обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования являются:

      снижение техногенной нагрузки и поддержание благоприятного состояния природной среды и среды обитания человека;

      недопущение экологического ущерба от хозяйственной деятельности;

      сохранение биологического разнообразия в условиях нарастающей антропогенной нагрузки;

      рациональное использование, восстановление и охрана природных ресурсов.

1.3.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения наилучших доступных технологий с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер. Подробно комплексный подход к защите окружающей среды описан в подразделе 1.1.6.

1.4. Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

      Во всем мире идет тенденция к производству комплексных удобрений, так называемых NPK (nitrogen, phosphorus, potassium – азот, фосфор, калий), на основе классических формул и в разных пропорциях в зависимости от растения и сезонности. Производство минеральных удобрений в Казахстане имеет важное значение с точки зрения обеспечения потребностей сельскохозяйственного производства и продовольственной безопасности в стране. Поэтому в АО "КазАзот" также сейчас налажена работа в этом направлении и проводятся исследования возможностей Компании в производстве такой продукции. Традиционно в Казахстане в качестве удобрений используют аммиачную селитру, аммофос и суперфосфат. В меньшем количестве – сульфат аммония, карбамид и калийные удобрения. Две трети продукции АО "КазАзот" потребляется отечественными клиентами. Одну треть в виде азотных удобрений получает сельское хозяйство, вторую – в качестве взрывчатки –горнорудная промышленность. Логистическая экспортная сеть предприятия покрыла почти всю территорию стран СНГ и Балтии, а также государств Восточной Европы. Значительную роль в формировании спроса на минеральные удобрения в Казахстане играет государство с программой субсидирования отечественных сельхозтоваропроизводителей, которые закупают удобрения по удешевленной стоимости.

1.4.1. Сырьевая база

      В АО "КазАзот" существуют действующие производства аммиака, слабой азотной кислоты и сложных минеральных удобрений, которые размещены на площадке АО "КазАзот". Природный газ, являющийся основным сырьем в производстве аммиака и топливом для получения собственной электроэнергии в ГПЭС (газопоршневая электростанция установленной мощностью 38,9 МВт с выработкой пара), Компания получает с собственного месторождения Шагырлы - Шомышты, расположенного в Бейнеуском районе. Основная часть энергоресурсов – электроэнергия (частично), морская, техническая и питьевая вода, дистилляты глубокой очистки и общего потока поставляются ТОО "МАЭК–Казатомпром", расположенным в 1 километре от АО "КазАзот".

      Газовое месторождение Шагырлы - Шомышты расположено в пределах северного борта Северо-Устюртского прогиба и административно относится к Бейнеускому району Мангистауской области Республики Казахстан [54].

      На сегодняшний день в производственный процесс внедряется технология получения комплексных сложносмешанных удобрений, содержащие основные полезные элементы азот, фосфор, калий и различные микроэлементы. Так, в АО "КазАзот" в мероприятиях по расширению ассортимента производимой продукции, кроме аммиака, слабой азотной кислоты и аммиачной селитры, внедряется технология получения NPK удобрения с использованием фосфоритных руд Чилисайского месторождения.

      Новые месторождения фосфоритных руд Чилисайского месторождения имеют отличительные физико-химические особенности по минералогической структур и содержанию основного компонента, которое намного ниже задействованных месторождений фосфоритных руд Каратауского бассейна. Но учитывая, что богатые месторождения фосфоритных руд Каратауского бассейна заметно истощаются, возникает необходимость вовлечения в сферу производства фосфорсодержащих удобрений других месторождений.

      Актобинский (Актюбинский) фосфоритоносный бассейн расположен в Казахстане, к югу от Актюбинска. Включает крупные месторождения: Чилисайское, Богдановское, Кандагачское, Новоукраинское, Рокровское, Алгинское, Коктобинское. Под толщей осадочных пород (мощность — 2 - 2,5 м) находится 1 либо 2 фосфоритоносные толщи, мощностью не более 1 м, разделенные глауконитовыми и кварцевыми песками (до 3,2 м). Залежи образовались в юрский и меловой период. Руда добывается открытым способом.

      Чилисайский фосфоритный рудник расположен за городом Кандыагаш, недалеко от поселка Басшили (бывшая Знаменка). Месторождение представляет собой осадочный фосфорит. Месторождение занимает площадь порядка 800 квадратных километров и простирается приблизительно от поселка Аккемир Мугалжарского района вплоть до города Темир Темирского района. По подсчетам специалистов, запасов фосфорита хватит на 56 лет при выходе на мощность 10 миллионов тонн в год. По современным оценкам британской компании Sunkar Resources Plc (2008) Чилисайский участок содержит до 500 - 800 миллионов тонн руды с 9 - 10 % P2O5.

      Чилисайское фосфоритное месторождение было открыто геологами в 1930-х годах прошлого века. Осваивать его начали в 1976 году и строили рудник до 1979 года. Тогда же была построена опытная фабрика, на которой обкатывали технологию. Продукция рассчитывалась на обогащение тяжелой почвы Дальнего Востока и Западной Сибири. Предприятие планировалось запустить в 1980 году, однако строительство заморозили. На руднике перерабатывали 750 тысяч тонн фосфора в год. Сейчас все это делается в передвижном дробильно-сортировочном комплексе (ДСК) под открытым небом, и нынешний способ гораздо дешевле. В январе 1987 года была отправлена первая партия фосфоритной муки. До этого один вагон опытной партии отправили в Украину на выращивание сахарной свеклы, где урожайность сразу увеличилась в пять раз.

      На сегодняшний день месторождение осваивает ТОО "Темир Сервис". Предварительно обогащенные природные фосфориты Чилисайского месторождения направляются на производство фосмуки путем тонкого помола на ТОО "Темир-Сервис". Помол фосфоритов осуществляется в воздушно-динамических мельницах, где происходит их механо-химическая активация. Мощность двух установок позволяет вырабатывать 40 тонн муки в час. Планируемый объем продукции – 280 тысяч тонн муки ежегодно. Фосмука реализуется в Казахстане и России [55].

      Химический состав фосмуки: Р2О5(фосфорный ангидрид), не менее 17.0 %, САО – 33,0 %, МgО – 0,6 %, Fе2О3 – 2,1 %, Аl2О3 – 2,3 %, СО2– 3,9 %, K2О+ Na2О – 1,6 %, SiO2 – 35,0 %, SO3 – 1,5 %.

1.4.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      АО "КазАзот" осуществляет деятельность по производству химической продукции. Основной деятельностью АО "КазАзот" является производство удобрений, добыча природного газа. Компания реализует следующие виды продукции: аммиачную селитру, смешанное азотно–фосфорное удобрение, азотную кислоту, аммиак и газ товарный. Аммиачная селитра применяется как для удобрения почвы, так и в производстве взрывчатых веществ и добыче урана. Минеральные удобрения являются одним из важнейших для народного хозяйства видов продукции химической промышленности. Важнейшим видом минеральных удобрений являются азотные: аммиачная селитра, сульфат аммония, карбамид, водные растворы аммиака и другие. В производственных цехах АО "КазАзот" происходит цепочка превращений исходного сырья в готовую продукцию. На территории завода имеются цеха по производству аммиака, слабой азотной кислоты и сложных минеральных удобрений, а также вспомогательные цеха. В АО "КазАзот" применяется уникальная технология грануляции аммиачной селитры в барабанах грануляции. Данная технология используется только в АО "КазАзот" и не имеет аналогов. Технология разработана специалистами предприятия с использованием ранее эксплуатируемого оборудования в производстве фосфорных минеральных удобрений. АО "КазАзот" поставляет свою продукцию на территории Республики Казахстан, а также является экспортоориентированным предприятием, и благодаря проведенной модернизации конкурентоспособно на мировом рынке минеральных удобрений. Продукция АО "КазАзот" экспортируется в Украину, Россию, Кыргызстан, Узбекистан, Азербайджан, Грузию, Туркменистан [54].

      По итогам 2019 года аграриями Республики Казахстан применено 470 тысяч тонн минеральных удобрений (в т.ч. 402 тысяч тонн, или 85 % субсидированных удобрений).

      В целом за 2019 год в Казахстане произвели 193,2 тысяч тонн фосфорных и 378 тысяч тонн азотных удобрений. Для сравнения, в 2018 году производство фосфорных удобрений составляло 140,7 тысяч тонн, азотных –363,2 тысяч тонн.

      В настоящее время продукция экспортируется в Украину, Россию, Кыргызстан, Узбекистан, Азербайджан, Грузию, Туркменистан.

      АО "КазАзот" является единственным производителем аммиачной селитры и аммиака в Республике Казахстан. ТОО "КазАзот" основано в 2005 году на базе имущественного комплекса Азотно-тукового завода. В 2015 году Филиал ТОО "КазАзот" начало осуществлять добычу природного газа на месторождении "Шагырлы-Шомышты".



      Рисунок 1.7. Многоступенчатая структура производства продукции на АО "КазАзот"

      Аммиак является продуктом производства предприятия АО "КазАзот" и транспортируется на производство сложных минеральных удобрений (СМУ) по газопроводам со склада жидкого аммиака из коллектора. Азотная кислота является продуктом производства предприятия АО "КазАзот" и транспортируется на производство СМУ по трубопроводам из цеха слабой азотной кислоты (САК). Брусит поставляется из России. Магнезиальная добавка является продуктом производства СМУ. Транспортируется в пределах производства по трубопроводам.

      Конечной товарной продукцией АО "КазАзот" на данный момент являются гранулированная аммиачная селитра, аммиак жидкий и газ товарный. Аммиак газообразный и слабая азотная кислота являются полуфабрикатами и используются в технологических процессах в качестве реагентов в производстве аммиачной селитры (Рисунок 1.7 - 1.8) [54].



      Рисунок 1.8. Структура АО "КазАзот" по видам выпускаемой продукции

      Характеристика продукции АО "КазАзот" представлена ниже.

      Аммиак

      Производство аммиака введено в эксплуатацию в 1978 году. Схема производства выстроена в одну технологическую линию:

      подготовка синтез-газа конверсией природного газа с дальнейшей очисткой конвертированного газа от примесей с получением азотоводородной смеси;

      компримирование азотоводородной смеси;

      прямой синтез аммиака из элементарных водорода и азота.

      Проектная производительность цеха по аммиаку – 600 тонн/сутки, 200 000 тонн/год.

      Производство аммиака выпускает жидкий аммиак, технический, под давлением 1,765 МПа (18 кгс/см2) представляющий собой бесцветную жидкость. При нормальных условиях аммиак - бесцветный газ с удушливым резким запахом, растворим в органических растворителях (ацетон, бензин, спирт и др.) и хорошо растворим в воде (при 0 °C в одном объеме воды растворяется 1200, а при 20 °С около 700 объемов аммиака). Аммиак очень токсичное и пожароопасное вещество, при вдыхании его происходит острое раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, слезотеченье, удушье, а при его содержании в воздухе от 15,0 до 28,0 % объемных и наличии открытого пламени возможен взрыв.

      Физические свойства аммиака представлены в таблице 1.26.

      Таблица 1.26. Физические свойства аммиака

№ п/п

Свойства аммиака

Значения

1

2

3

1

Плотность жидкого аммиака при 0 °С и при 0,101 МПа (760 ммрт. ст.) кг/м3

639

2

Плотность газообразного, кг/м3

0,771

3

Критическая температура, °С

132,4

4

Критическое давление, МПа(кг·с/см2)

11,32 (111,5)

5

Температура кипения при 0,101 МПа, °С

- 33,14

6

Температура плавления при 0,101 МПа, °С

- 77,73

7

Критический объем, м3/кг

0,00426

8

Критическая плотность, кг/м3

235

9

Температура самовоспламенения, °С

650

10

Газовая постоянная, кДж/(кг·К)

0,48816

11

Теплота испарения при 0,101 МПа, кДж/кг

1372

      Жидкий аммиак легколетучее вещество. Давление, плотность жидкости и паров над жидкостью в зависимости от температуры приведены в таблице 1.27.

      Таблица 1.27. Зависимость давления, плотности жидкости и паров над жидкостью в зависимости от температуры

№ п/п

Температура, °С

Давление МПа(абс)

Плотность кг/м3

Жидкость

Пар

1

2

3

4

5

1

50

2,022(20,6)

563.8

15.68

2

45

1,772(18,1)

572.3

13.71

3

40

1,546(15,8)

580.5

11.95

4

35

1,343(13,7)

588.5

10.39

      Таблица 1.28. Зависимость давления насыщенных паров аммиака и плотность жидкости и пара от температуры

№ п/п

Температура, °С

Давление МПа(абс)

Плотность кг/м3

Жидкость

Пар


1

2

3

4

5

1

30

1,160(11,8)

596.2

8.992

2

25

0,997(10,2)

603.8

7.754

3

20

0,853(8,7)

611.2

6.658

4

15

0,724(7,4)

618.4

5.689

5

10

0,612(6,2)

625.5

4.836

6

5

0.513(5,2)

632.5

4.088

7

0

(4,4)

639.1

3.453

8

- 5

0,358(3,6)

646.0

2.866

9

- 10

0,281(2,9)

652.6

2.375

10

- 15

0,235(2,4)

659.1

1.953

11

- 20

0,189(1,9)

665.5

1.593

12

- 25

0,151(1,5)

671.8

1.287

13

- 30

0,119(1,2)

678.1

1.030

14

- 35

0,0925(0,94)

684.2

0.8156

15

- 40

0,0712(0,7)

690.3

0.6386

16

- 45

0,0540(0,6)

696.3

0.4938

17

- 50

0,0405(0,41)

702.3

0.3769

      В жидком аммиаке при повышенном давлении растворяются водород, азот, метан, аргон.

      Таблица 1.29. Растворимость азотоводородной смеси стехиометрического состава в жидком аммиаке, дм3/кг

№
п/п

Давление,

Температура, °С

МПа(кг·с/см2)

- 10

0

25

50

1

2

3

4

5

6

1

5,066(51,7)

3.5

-

-

5.0

2

10,13(103,4)

7.0

7.2

6.0

13.1

3

20,26(206,7)

11.9

14.3

16.7

28.3

4

30,40(310,2)

16.7

19.0

26.5

42.5

5

40,53(413,6)

20.6

23.2

35.0

56.5

Химические свойства аммиака

      При обычной температуре аммиак устойчив. При температуре 1200 – 1300 °С в газовой среде разлагается на азот и водород, а в присутствии катализатора диссоциирует при 300 – 400 °С.

      Аммиак вступает в реакции присоединения, замещения и окисления. При растворении аммиака в воде происходит частичное образование гидроокиси аммиака:

      NH3+ H2O = NН4OH                              (1.1)

      которую можно рассматривать, как слабое основание, вступающее в реакцию с кислотами с образованием солей аммония:

      NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O                              (1.2)

      Менее характерны для аммиака реакции замещения, однако при высоких температурах он способен замещать атомы водорода на металл с образованием нитридов - твердых веществ, например:

      2Al + 2NH3 = 2AlN + 3H2 + Q                              (1.3)

      Реакция окисления для аммиака также малохарактерная. В воздухе горит плохо, но в кислороде сгорает желтым пламенем с образованием азота и водяного пара:

      4NH3 + 3O2 = 6H2O + 2N2 + Q                              (1.4)

      В присутствии катализатора образуются окислы азота:

      4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + Q                        (1.5)

      Хлор и бром энергично реагируют с аммиаком:

      2NH3 + 3Г2 = 6HГ + N2                              (1.6)

      где: Г2– Cl2, Br2

      По отношению к большинству других окислителей аммиак при обычных условиях устойчив.

Область применения аммиака

      Аммиак жидкий технический– сырье для производства минеральных удобрений и многочисленных азотосодержащих промышленных веществ. Аммиак жидкий технический применяется:

      для производства азотной кислоты;

      для производства удобрений (аммиачной селитры, мочевины, аммофоса и многих других);

      в органическом синтезе;

      для производства водных растворов, применяющихся в медицине и химической промышленности;

      в качестве жидких удобрений;

      в качестве растворителя для значительного класса соединений, содержащих азот.

      Качество аммиака соответствует требованиям высшего сорта ГОСТа 6221.

Качество выпускаемой продукции

      Выпускаемый аммиак жидкий, технический должен соответствовать требованиям ГОСТ 6221 марки "А" [56].

      Таблица 1.30. Качественные нормативы жидкого аммиака

№ п/п

Наименование показателей

Норма


1

2

3

1

Массовая доля аммиака, %, не менее

99,9

2

Массовая доля воды,%, не более
остаток после испарения
то же, методом Фишера

 
-
0,1

3

Массовая доля азота,%, не более

-

4

Массовая концентрация масла, мг/дм3, не более

2

5

Массовая концентрация железа, мг/дм3, не более

1

6

Массовая концентрация общего хлора, мг/кг, не более

-

7

Массовая концентрация оксида углерода, мг/кг, не более

-

      Слабая азотная кислота

      Азотная кислота - бесцветная или слегка желтоватая жидкость с едким удушливым запахом. Молекулярная масса 63,02. Химическая формула - НNO3. Плотность 46 (вес) % раствора азотной кислоты при 20 °С- 1285 кг/м3. Температура кипения водных растворов повышается с увеличением концентрации, достигая максимальной 121,9 °С при содержании 68,4(вес) % HNO3 и снижается до 86 °С при дальнейшем повышении концентрации. С водой азотная кислота смешивается в любых соотношениях. Температура замерзания азотной кислоты 46 (вес) % - минус 21 °С.

      Азотная кислота - сильный окислитель. Все металлы, кроме платины, родия, иридия, титана, тантала и золота, растворяются в ней. С повышением температуры ее действие на металлы и их сплавы усиливается. Специальные сплавы (например, хромоникелевые) устойчивы в среде азотной кислоты концентрацией до 70 %. Азотная кислота разрушает многие органические вещества. При соприкосновении с ней древесной стружки, опилок, кусков древесины или тряпок может произойти их самовозгорание.

      Является промежуточным продуктом и используется на том же предприятии для получения аммиачной селитры, а также для других нужд народного хозяйства.

      Азотная кислота реализуется в наименьшем количестве, так как необходима для нужд собственного производства Компании.

      Вырабатываемая неконцентрированная азотная кислота должна соответствовать требованиям действующего технического документа в области стандартизации, II сорт, физико-химические показатели которого следующие [57]:

      1) внешний вид - бесцветная или слегка желтоватая прозрачная жидкость без механических примесей;

      2) содержание азотной кислоты не менее 46,0 % вес;

      3) содержание окислов азота в пересчете на N2O4 не более 0,2 %;

      4) содержание прокаленного остатка не более 0,05 %.

      Таблица 1.31. Требования к качеству слабой азотной кислоты

№ п/п

Наименование сырья, материалов, полупродуктов

Обозначение НТД или другой документ на подготовку сырья

Показатели, обязательные для проверки

Норма

1

2

3

4

5

1

Азотная кислота

ГОСТ Р 53789

Массовая доля азотной кислоты, %, не менее

46

Массовая доля окислов азота, %, не более

0,2

Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более

0,05

Содержание хлор-иона, мг/дм3, не более

10

      Аммиачная селитра

      Аммиачная селитра – это аммиачно-нитратное удобрение. Техническое название продукта – аммиачная селитра (нитрат аммония). Аммиачная селитра имеет молекулярную массу 80,043. Чистый продукт – бесцветное кристаллическое вещество, содержащее: 60 % кислорода; 5 % водорода и 35 % азота (по 17,5 % в аммиачной и нитратной формах). Технический продукт содержит не менее 34,0 % азота.

      Таблица 1.32. Физико-химические свойства аммиачной селитры

№ п/п

Показатели

Значения


1

2

3

1

Плотность, тонн/м3


Истинная

1,690 – 1,725

Насыпная при влажности гранулированного продукта 1 % и 20С:


При плотной упаковке

1, 164

При неплотной упаковке

0,826

2

Температура плавления, С

169,6

3

Теплота плавления, кДж/кг

73,21

4

Угол естественного откоса гранулированной аммиачной селитры (размер гранул 1 - 3 мм) при влажности 1 % без добавок, град.

39

5

То же при влажности 0,5 % с магнезиальной и сульфатно-фосфорной добавками, град.

23 ÷ 28

6

Мольная теплоемкостьпри 20 ÷ 28 С, кал/ (моль С)

33,8

7

Удельная теплоемкость, ккал/ (кг·град)


при 0 С

0,397

при 10 С

0,398

при 20 - 28С

0,422

при 100 С

0,428

8

Теплопроводность (при насыпной плотности68 – 0,76 г/см3 и температуре 0 - 100 С), ккал/ (м·ч·град)

0,205

9

Теплопроводность, ккал/ (м.ч.°С) :


9.1

расплава (100 % NH4NO3, t = 175 С)

0,229

9.2

твердых солей:


при 0 С

0,363

при 50 С

0,357

при 100 С

0,348

при 165 С

0,330

10

вязкость расплава (100 % NH4NO3, t =170 С), мПа·С

5,71

11

поверхностное натяжение расплава (99,3 % NH4NO3, t = 160 С), мН/м

89,27

12

Плотность плава аммиачной селитры при 170С, тонн/м3

1,436

      Аммиачная селитра может кристаллизироваться в разных формах (модификациях) при одном и том же химическом составе. Это явление носит название полиформизма.

      Таблица 1.33. Кристаллические формы аммиачной селитры

№ п/п

Условные обозначения кристаллических форм

Системы

Температурные интервалы стабильного существования, С

Плотность, г/см3

Теплота превращения, кал/г

1

2

3

4

5

6

1

I

кубическая

169,6 – 125,2

-

16,75

2

II

тетрагональная

125,2 – 84,2

1,69

12,24

3

III

ромбическая или моноклинная

84,2 – 32,3

1,66

4,17

4

IV

ромбическая бипирамидальная

от +32,2 до - 16,9

1,725

4,90

5

V

тетрагональная

Ниже- 16,9

1,725

1,6

      Обнаружено существование точки перехода также в интервале 44 ÷ 57 С. Превращения одной кристаллической формы аммиачной селитры в другую часто сопровождаются явлениями переохлаждения или перегрева. Например, при быстром охлаждении – от 125,2 С до температуры ниже 32 С модификация II может превращаться непосредственно в форму IV без образования кристаллической формы III. В присутствии примесей (сульфаты аммония, кальция, магния) температура превращения может понижаться. Примеси разных ионов изменяют также форму кристаллов NH4NO3. Повышение давления изменяет температуры превращения: так при 800 ат. температура превращения NH4NO3 (III) ↔ NH4NO3 (IV) повышается до 60,8 С.

      Давление пара над нитратом аммония (в мм рт. ст.) при различных температурах: 76 С – 0,0024, 100 С – 0,0154, 123 С – 0,0738, 160 С – 0,958, 170 С – 1,40, 200 С – 6,31, 240 С – 33,4.

      При растворении аммиачной селитры в воде поглощается большое количество тепла, например при растворении 1 моля кристаллической аммиачной селитры в 220 – 400 моль воды и температуре 10 – 15 С происходит поглощение 6,4 ккал. тепла. Растворение 1 объема селитры в 1 объеме воды вызывает снижение температуры раствора на 5 С.

      Нитрат аммония хорошо растворим в воде, этиловом и метиловых спиртах, пиридине, ацетоне и в жидком аммиаке. Селитра аммиачная поддерживает горение и окисление.

      Показатель растворимости в воде: 122 % вес. при 0 С.

      Аммиачная селитра марки Б применяется в сельском хозяйстве.

      Допускается применение аммиачной селитры марки Б и в промышленности. Гранулированная аммиачная селитра менее гигроскопична, меньше слеживается при хранении, сохраняет хорошую рассыпчатость.

      Аммиачная селитра выпускается только с применением кондиционирующих добавок, содержащих магний, кальций, сульфат либо сульфат с фосфатом. Добавки с сульфатом и фосфатом требуют присутствия в удобрении поверхностно-активных веществ. Код ТНВЭД 310230 (нитрат аммония, в т.ч. в водном растворе). Качество аммиачной селитры соответствует требованиям высшего сорта ГОСТа 2 [58].

      Таблица 1.34. Качественные нормативы аммиачной селитры

№ п/п

Наименование показателей

Норма для марки

А

Б

Высший сорт

1-й сорт

2-й сорт


1

2

3

4 

5

6

1

Суммарная массовая доля нитратного и аммонийного азота в пересчете:
на NH4NO3 в сухом веществе, %,
не менее
на азот в сухом веществе,%, не менее

 
 
 
98
не норм.

 
 
 
Не нормируется

34,4

34,4

34,4

2

Массовая доля воды, % не более:
с сульфатной и сульфатно-фосфатной добавками
с добавками нитратов кальция и магния

 
 
0,2
 
0,3

 
 
0,2
 
0,3

 
 
0,2
 
0,3

 
 
0,3
 
0,3

3

рН 10 %-го водного раствора не менее-
с сульфатно-фосфатной добавкой-

5,0
4,0

5,0
4,0

5,0
4,0

5,0
4,0

4

Массовая доля веществ, нерастворимых в 10 %-ном растворе азотной кислоты, %, не более

 
0,2

 
Не нормируется
 

5

Гранулометрический состав:
Массовая доля гранул размером:
от 1 до 3 мм, %, не менее –
от 1 до 4 мм, %, не менее –
в том числе размером от 2 до 4 мм, %, не менее –
Массовая доля гранул размером менее 1мм, %, не более –
Массовая доля гранул размером более 6 мм, %, не более –

 
 
93,0
не норм.
 
не норм.
 
4,0
 
0,00

 
 
не норм
95,0
 
80,0
 
3,0
 
0,00

 
 
не норм.
95,0
 
50,0
 
3,0
 
0,00

 
 
не норм.
95,0
 
не норм.
 
4,0
 
0,00

6

Статическая прочность гранул Н/гранулу (кг/гранулу), не менее-
с сульфатной и сульфатно-фосфатными добавками –
с добавками нитратов кальция и магния -

 
5,0 (5,0)
 
-
 
-

 
-
 
10 (1,0)
 
8 (0,8)

 
7,0 (0,7)
 
-
 
-

 
5,0 (0,5)
 
-
 
-

7

Рассыпчатость, %, не менее

100,0

100,0

100,0

100,0

      Примечание: требования к качеству аммиачной селитры, предназначенной для экспорта, должны соответствовать требованиям договора (контракта).

1.4.3. Технико-экономические характеристики

      Готовая продукция Компании (аммиачная селитра и аммиак) реализуется на территории Республики Казахстан и за ее пределы. Отправка гранулированной аммиачной селитры и жидкого аммиака в адрес покупателя производится железнодорожным и морским транспортом. Газ товарный реализуется Акционерным обществом "КазТрансГаз" (далее - АО "КазТрансГаз").

      У АО "КазАзот" отличается технология производства, она уникальна –гранулирование селитры идет в цельных гранулах.



      Рисунок 1.9. Объем выпуска аммиака, тонн в год

      На рисунке 1.9 предоставлены данные по производству аммиака на АО "КазАзот". Природный газ, являющийся основным сырьем в производстве аммиака и топливом для получения собственной электроэнергии в ГПЭС (газопоршневая электростанция установленной мощностью 38,9 МВт с выработкой пара), компания получает с собственного месторождения Шагырлы-Шомышты, расположенного в Бейнеуском районе. Что обеспечивает полную сырьевую независимость предприятия. Производимый аммиак соответствует высшему сорту по стандарту ГОСТ 6221. ГОСТ 6221 Аммиак безводный сжиженный. Аммиак отгружается в цистерны для перевозки ж/д транспортом и контейнеры. Аммиак жидкий технический - сырье для производства минеральных удобрений и многочисленных азотсодержащих промышленных веществ.

      Производственные мощности АО "КазАзот" рассчитаны на производство: более 200 000 тонн аммиака в год (600 тонн/сутки). Мировой объем производства аммиака - более 180 млн. тонн ежегодно [59].

      Реализация аммиака в 2019 году составила 10,19 тысяч тонн, что на 3,9 тысяч тонн меньше, чем в 2018 году. Наибольшую реализацию из ассортимента продукции Компании показал газ товарный и составил 642, 171 млн. м3. Азотная кислота реализуется в наименьшем количестве, так как необходима для нужд собственного производства АО "КазАзот".

      На рисунке 1.10 предоставлены данные по производству слабой азотной кислоты на предприятии АО "КазАзот", кислота используется на предприятии в качестве сырья для производства других продуктов.

      По данным за 2019 год слабая азотная кислота использовалась для производства сложных минеральных удобрений АО "КазАзот" в объеме 284 303 тонн.



      Рисунок 1.10. Объем производства слабой азотной кислоты на АО "КазАзот" по годам, тонн в год



      Рисунок 1.11. Объем выпуска аммиачной селитры, тонн в год

      На рисунке 1.11 предоставлены данные по производству – аммиачной селитры. Сырьем для производства аммиачной селитры является газообразный аммиак и слабая азотная кислота. Аммиачная селитра является макроудобрением необходимым для всех сельскохозяйственных культур. Широко используется во всех ресурсосберегающих технологиях, активно осваиваемых в Казахстане. Аммиачная селитра относится к тому виду минеральных удобрений, без которого практически немыслимо современное сельское хозяйство. В 2019 году АО "КазАзот" реализовало 267,66 тысяч тонн аммиачной селитры, что на 82,78 тысяч меньше, чем в 2018 году.

      Реализация продукции АО "КазАзот" в 2019 году в целом снизилась по сравнению с результатами 2018 года.

      В таблице 1.35 представлены данные по фактическому выпуску продукции АО "КазАзот" за пять лет за 2015 - 2019 гг.

      Таблица 1.35. Выпуск продукции за период 2015 - 2019 гг.

№
п/п

2015 г.

2016 г.

2017 г.

2018 г.

2019 г.

1

2

3

4

5

6

1

Аммиак жидкий, тонн/год

171 845

187 383

196 923

190 583

175 008

2

Аммиачная селитра, тонн/год

285 882

321 805

337 442

330 874

323 077

1.4.4. Основные экологические проблемы

      При рассмотрении производства азотосодержащих соединений с точки зрения экологии следует отметить ряд экологических проблем, связанных с воздействиями на окружающую среду, среди которых основными являются:

      Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      К основным (маркерным) загрязняющим веществам, выбрасываемым в атмосферу, относятся диоксид азота, аммиак, пыль аммиачной селитры. Выбросы в атмосферу при производстве аммиака состоят главным образом из водорода (H2), диоксида углерода (CO2), монооксида углерода (CO) аммиака (NH3), которые главным образом связаны со сжиганием природного газа или дизельного топлива в турбинах, котлах, компрессорах и других системах для выработки энергии и тепла. При удалении CO2 возникают выбросы концентрированного диоксида углерода. Могут также возникать неорганизованные выбросы NH3 (например, из резервуаров-хранилищ, клапанов, фланцев и трубок), особенно при подаче или транспортировке.

      Технологические выбросы из установок по производству азотной кислоты состоят в основном из оксида азота (NO), диоксида азота (NO2) и оксидов азота (NOx), содержащихся в остаточных газах колонны для абсорбции кислоты, закиси азота (N2O), следовых количеств паров азотной кислоты (HNO3), возникающих при заполнении емкостей для хранения кислоты, а также аммиака (NH3).

      Технологические выбросы состоят в основном из аммиака и пыли из нейтрализаторов, испарителей, грануляторов, осушителей и охладителей Неконтролируемые выбросы аммиака происходят из резервуаров для хранения и технологического оборудования.

      Следует уделить особое внимание методам обращения и хранение NH3 (летучий и ядовитый в высоких концентрациях), а также горючих газов, таких как природный газ, CO, H2 и др. так как их влияние может быть связано с существенным острым воздействием на персонал и, возможно, на местное население, в зависимости от количества и типа выброшенных химических веществ.

      Сбросы загрязняющих веществ

      Стоки от установок при работе в обычном режиме образуются за счет сброса технологического конденсата или при очистке отработанных газов, содержащих аммиак, метанол и амины.

      Шум и вибрация

      Основными источниками шума и вибрации на производстве являются вентиляционные установки, электродвигатели, компрессоры.

      В соответствии с Приказом Министра здравоохранения Республики Казахстан от 16 февраля 2022 года № ҚР ДСМ- 15 "Об утверждении Гигиенических нормативов к физическим факторам, оказывающим воздействие на человека" максимально допустимый уровень звука на рабочих местах производственных и вспомогательных зданиях составляет 95дБА. Фактический уровень шума находится в пределах от 75 до 80 дБА.

1.4.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      Снижение воздействия на окружающую среду является оной из приоритетных задач при планировании, эксплуатации производственной деятельности. Основными целями обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования являются:

      снижение техногенной нагрузки и поддержание благоприятного состояния природной среды и среды обитания человека;

      недопущение экологического ущерба от хозяйственной деятельности;

      сохранение биологического разнообразия в условиях нарастающей антропогенной нагрузки;

      рациональное использование, восстановление и охрана природных ресурсов.

      На основании этих целей выделяются следующие приоритетные направления деятельности:

      управление рисками в области обеспечения экологической безопасности;

      экологический мониторинг и производственный экологический контроль;

      управление системой предупреждения, локализации аварийных ситуаций и ликвидации их последствий;

      ввод в эксплуатацию природоохранных объектов;

      развитие программ энергосбережения и повышения энергоэффективности;

      развитие программ по утилизации/обезвреживанию отходов производства;

      реализация программ модернизации технологических активов;

      разработка и внедрение экологичных технологий;

      обучение и развитие персонала в области экологической безопасности.

      Для улучшения показателей в области экологической безопасности рассматриваются:

      возможность последовательного перехода от реализации мероприятий по устранению ущерба к оценке потенциальных экологических рисков и внедрению мер по предупреждению негативного воздействия производственной деятельности на окружающую среду;

      совершенствование процессов в рамках системы экологического менеджмента.

      Одна из основных природоохранных задач предприятия является снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С этой целью реализуется ряд мер, направленных на повышение уровня промышленной безопасности, минимизацию воздействия заводов на окружающую среду, повышение качества выпускаемой продукции и улучшение экологических характеристик выпускаемой продукции. Одним из способов уменьшения выбросов и повышения эффективности производства аммиака является применение энерготехнологической схемы с парогазовым циклом, в котором в качестве рабочей теплоты используется не только теплота водяного пара, но и продуктов сгорания топлива

      Рациональное использование водных ресурсов реализуется внедрением мероприятий, направленные на минимизацию объемов водопотребления, снижение экологических рисков в области охраны водных ресурсов.

      Система управления производственными отходами позволяет оптимизировать потоки движения отходов, снизить экологические последствия и экономические издержки их образования. Предприятие стремится к максимально возможному сокращению отходов для снижения негативного воздействия на окружающую среду.

1.4.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения наилучших доступных технологий с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер. Подробно комплексный подход к защите окружающей среды описан в подразделе 1.1.6..

1.5. Производство хлора и каустической соды

      АО "Каустик" – предприятие химической отрасли Республики Казахстан, связанное с получением хлора, каустической соды и производством полупродуктов и продуктов на основе хлора.

      Основными видами производственной деятельности АО "Каустик" в настоящее время являются: производство хлора и каустической соды мембранным методом; розлив жидкого хлора в мелкую тару; производство гипохлорита натрия технического; производство ингибированной соляной кислоты; производство сжатого воздуха; гуммирование, промывка и пропарка железнодорожных цистерн; управление полигоном твердых промышленных отходов; локально-очистные сооружения (ЛОС).

      АО "Каустик" расположена в Республике Казахстан, г. Павлодар, Северная промзона. Основной вид деятельности производство хлора и каустической соды мембранным методом. Действующие объекты расположены на территории Промплощадки №1. Промплощадка №2 законсервирована [68].

      Промплощадка №1 АО "Каустик" граничит с ТОО "САЭМ-Павлодар", ТОО "Промикс", и ТОО "Ремонтно-литейный завод", которые имеют собственные земельные участки за пределами промплощадки №1 и полигоном захоронения ртутьсодержащих отходов от проведенных работ по демеркуризации закрытого производства хлора и каустической соды мембранным методом на ПО "ХИМПРОМ".

      От промплощадки № 2 АО "Каустик" на северо-восток располагается принадлежащий АО "Каустик" полигон захоронения твердых промышленных отходов.

      От промплощадки № 1 АО "Каустик" на север и в 6,0 км от р. Иртыш на правом ее берегу располагается водоем-накопитель сточных вод "Былкылдак".

      Лесов и сельскохозяйственных угодий, граничащих с промплощадками нет. Ближайшая к АО "Каустик" жилая зона (с. Павлодарское) находится в западном направлении на расстоянии 4,0 км. Расстояние до селитебной части г. Павлодар составляет 9.0 км. Режим работы – 365 дней в году круглосуточно.

      Населенные пункты, которые находятся вблизи промышленной площадки, располагаются западнее и южнее Северной промышленной зоны города Павлодар, включая дачные массивы, которые также расположены южнее, на сравнительно отдаленном расстоянии от завода.

      АО "Каустик" включает в себя производственные и непроизводственные здания, учебный центр, офисные помещения, а также пруд-накопитель сточных вод "Былкылдак", полигон для захоронения отходов производства, для транспортировки продуктов и сырья предусмотрены железнодорожные пути.

      В Павлодарской области размещение данного электрохимического производства объясняется наличием:

      соленых озер - источники сырья для производства каустической соды;

      крупных источников дешевой электроэнергии;

      большого количества пресной воды.

      При проектировании данного производства также учитывалось наличие потенциальных потребителей. Продукция, производимая АО Каустик, востребована в металлургической, теплоэнергетической отраслях, на предприятиях коммунального хозяйства, развитых в Казахстане.

1.5.1. Сырьевая база

      Для производства каустической соды используется соль, которая добывается на озере Тайконыр примерно в 150 км от завода. Запасы соли в озере составляют по расчетам порядка 2 млн. тонн.

      С 2011 года, когда АО "Каустик" реализовало проект первой очереди хлор-щелочного производства по государственной программе форсированного индустриально-инновационного развития (ФИИР), соляные отложения озера вошли в технологическую цепочку предприятия, и водоем стал сырьевой базой второго, реализуемого, этапа развития хлор-щелочного производства.

      Озеро является возобновляемым источником соли. Рапа, которой промывают черную соль, проходит двухстадийную очистку, а позже вновь отправляется в озеро для дальнейшего процесса образования новых соляных залежей [69].

      Озеро Тайконыр находится в степной низине Актогайского района в 120 км к северо-западу от Павлодара и около 55 км от Иртыша, в 10 - 15 км юго-восточнее с. Разумовка. В морфологическом строении его котловины выделяются три террасы, средняя из которых очень слабо выражена.

      Коренными породами района являются серо-зеленоватые, бурые, серые глины с мергелистыми включениями и прослоями водоносных песков. На них залегают более молодые отложения террас – песчано-гравелито-галечниковые осадки, а также супеси и суглинки. Наиболее крупнообломочный материал (гравий, галька) слагает разрез верхней террасы, тогда как отложения средней и особенно нижней террас представляют значительно более мелкозернистый материал. Верхние террасы образованы проточной речной водой, а нижняя – озерной. По склонам котловины развиты пухлые солончаки, состоящие главным образом из сернокислого натрия. Обнажающиеся в обрывах глины и суглинки обычно известковистые, с кристаллами гипса и значительно засолены.

      Рапа большей части озера имеет мощность 10 - 20 см и лишь у западных берегов – 80 см. Химический состав рапы озера, (в г/кг), место взятия пробы – 100 м от северного берега: сухой остаток - 264, Na - 56,65, Mg - 25,68, Ca - 4,530, Cl - 154,8, SO4 - 20,57, HCO3 - 0,053, сумма ионов 262,3, температура рапы 18,5 °С. Проба взята в 800 м от восточного берега, близ буровой скважины 17/25: сухой остаток - 260, Na - 64,52, Mg - 23,52, Ca - 0,013, Cl - 156,8, SO4 - 15,16, HCO3 - 0,121, сумма ионов – 260,1.

      Строение соляной залежи представляется в следующем виде [70]:

      1) верхняя пачка слоев поваренной соли состоит из новосадки и садки прошлых лет, местами с тонкими прослойками ила (до 5 см);

      2) следующий горизонт представляет собой комовую соль. Слои – крупные кристаллы поваренной соли. В промежутках между кристаллами находится черный ил, который иногда образует самостоятельные прослои незначительной мощности. Общая мощность 1-го и 2-го горизонтов в середине озера – около 1,5 м, а к берегам уменьшается;

      3) ниже идет горизонт, представленный перемежающимися слоями соли и ила, причем последний играет уже заметную роль. Мощность этого горизонта около 1,5 м;

      4) следующий горизонт состоит из поваренной соли, ила и сернокислых солей магния и натрия. Последние представляют самостоятельные кристаллические образования, главную роль в которых играет сернокислый магний. В некоторых участках центральной части озера в составе данного горизонта доминирующее значение принадлежит сульфатам магния и натрия, поваренная же соль имеет второстепенное значение. Мощность этого горизонта в середине озера оценивается в 1 - 2 м;

      5) ниже следуют илистые отложения черного и серого цвета. Питание озера осуществляется за счет поверхностных временных потоков и грунтовых вод, выходящих в некоторых местах склонов котловины и береговой полосы обычно в виде небольших источников. Они также вскрыты буровыми скважинами в пределах озерной котловины.

      Озеро Тайконыр относится к месторождениям, содержащие соли в донных отложениях, относительно выдержанных по мощности и составу, а также в межкристальной и поверхностной рапе, глубина, состав и концентрация которой в многолетнем периоде резко изменчивы. В таких озерах соотношение запасов солей в донных отложениях и поверхностной рапе в многолетнем периоде существенно меняется [71].

      На площадках пересыпки сырья и сухой продукции при их переработке и складировании количество сырья (поваренной соли) составляет 50 тысяч тонн в год.

1.5.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      АО "Каустик" основано в 2010 году на базе Павлодарского химического комбината. Новое производство каустической соды и хлорсодержащей продукции проводится современным мембранным методом. По аналогичной технологии каустическую соду производят на ПО "Навоиазот" (Узбекистан), и на иркутском ОАО "Саянскхимпласт" (с 2006 г.).

      Проект строительства завода АО "Каустик" подготовлен ТОО "КазГипроЦветМет" (Казахстан, г. Усть-Каменогорск). В октябре 2011 года начат выпуск товарной продукции: каустической соды, жидкого хлора, соляной кислоты и гипохлорита натрия.

      За это время завод вышел на мощность в год 30 тысяч тонн каустической соды (90 % потребностей внутреннего рынка), 26 тысяч тонн хлора (100 %), 45 тысяч тонн соляной кислоты (100 %), смог одолеть конкуренцию в лице перекупщиков.

      На сегодняшний день АО "Каустик" является единственным отечественным производителем каустической соды, хлора, соляной кислоты и гипохлорита натрия. Производимая продукция применяется в основных отраслях промышленности и сфере обеспечения жизнедеятельности страны. В частности, каустическая сода - на предприятиях горнодобывающей, металлургической, нефтегазовой, энергетической и химической отраслей, проектная мощность 30 000 тонн в год. Соляная кислота - на предприятиях нефтегазовой, энергетической и химической отраслей, проектная мощность 45 000 тонн в год. Жидкий хлор - на предприятиях тепловодоснабжения и металлургической отрасли, целлюлозно-бумажной промышленности, проектная мощность 26 000 тонн в год. Гипохлорит натрия - на предприятиях тепловодоснабжения, металлургической и химической отраслей, проектная мощность 6 600 тонн в год.

      До 2011 года основным источником поставок данной продукции на казахстанский рынок являлся импорт из России, Узбекистана и Китая. С выходом на рынок АО "Каустик" ситуация изменилась: выпускаемая заводом продукция поставляется как на казахстанский рынок (полностью замещая импорт), так и экспортируется в страны СНГ и дальнее зарубежье.

      Высокий уровень качества выпускаемой продукции отмечен основными потребителями продукции, в число которых входят компании АО "НАК Казатомпром", АО "Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат", АО "Алюминий Казахстана", АО "Павлодарский нефтехимический завод", АО "АрселорМиттал Темиртау", ТОО "Тенгизшевройл", Hulliburton, Schlumberge, организации водоснабжения и пр.

      В таблице 1.36 представлены основные потребители соляной кислоты, получаемой на предприятии АО "Каустик".

      Таблица 1.36. Основные потребители соляной кислоты, получаемой на предприятии АО "Каустик".

№ п/п

Местонахождение

Компании

1

2

3

1

На территории Республики Казахстан

АО "УМЗ" г. Усть-Каменогорск, АО "ArcelorMittal" г. Темиртау, "Тенгизшевройл" г. Атырау, "Schlumberger" г. Атырау

2

За рубежом

ЗАО "Сибресурс" г.Новосибирск

       Технология промышленного производства каустической соды заключается в электролизе раствора хлорида натрия. Основными продуктами электролиза являются NaOH, а также газообразный хлор и водород (Cl2и H2). Производство хлора и каустической соды по современной и эффективной мембранной технологии исключает применение высокотоксичной ртути и связанное с этим нанесение ущерба окружающей среде, присущей старой технологии. При выборе технологии учитывалась мировая практика развития и совершенствования различных электрохимических процессов получения хлора и каустической соды методом электролиза раствора поваренной соли. Основными достоинствами мембранного метода являются - экологическая чистота, экономия энергоресурсов, высокое качество получаемых продуктов и удобство эксплуатации [72].

      Мембранные электролизеры и технология получения хлора и каустической соды, поставляемые компанией "TissenKruppUhdeChlorineEngineers" (указать страну-производитель) с успехом эксплуатируются в Европе, Китае, США, Аргентине, Иране, Турции, на территории СНГ аналогичные производства имеются в России (Иркутская область), в Украине (г. Калуш), в Узбекистане (г. Навои).

Характеристика продукции АО "Каустик"

      Сода каустическая (едкий натр, NaOH) - продукт марки РХ в водном растворе с содержанием основного вещества 50 %, твердая чешуированная с содержанием основного вещества 98,8 %.

      Применяется практически во всех отраслях промышленности: в черной и цветной металлургии, легкой, пищевой, на предприятиях энергетики, где является незаменимым реагентом в системах водоподготовки.

      Гидроксид натрия NaOH получил свое название по причине сильного разъедающего действия на животные и растительные ткани. Представляет собой белые кристаллы плотностью 2,13 г/см3. Температура плавления соединения составляет 322 °C, температура кипения – 1390 °C. Каустическая сода характеризуется высокой степенью гигроскопичности и при ее соединении с водой выделяется большое количество тепла. На воздухе гидроксид натрия, поглощая диоксид углерода (CO2), превращается в карбонат натрия. По своим химическим свойствам каустическая сода является сильным основанием. Водные растворы едкого натра имеют сильнощелочную реакцию– pH 1 %-ного раствора NaOH достигает 13. Каустическая сода легко разрушает поверхность алюминия и цинка, с трудом – поверхность свинца и олова, тогда как на большинство других металлов соединение не действует. Кроме того, едкий натр разъедает стекло, поэтому раствор NaOH хранится в полимерной посуде.

      Гидроксид натрия является крайне опасным для живых организмов – соединение вызывает ожог и кожи, и слизистой оболочки. Каустическая сода является важнейшим сырьем многих отраслей народного хозяйства. Так, в химической промышленности она используется для получения различных натриевых солей, фосфатов, органических соединений и другой продукции. Кроме того, NaOH применяется в процессе выработки целлюлозы из древесины при сульфатной варке; при выпуске искусственных волокон, мыла, моющих средств, красителей, оксида алюминия из бокситов и фенолов из минеральных масел. Едкий натр входит в состав электролитов, предназначенных для чернения, обезжиривания и проведения некоторых электролитических процессов (в технологии олова и цинка).

      Таблица 1.37. Каустическая сода, Нормы массовых долей примесей в пересчете на 100 % - ный продукт.

№ п/п

Наименование показателей

Норма для марки

ТМ (чешуированный)

РМ (раствор)

Высший сорт

Первый сорт

Высший сорт

Первый сорт

1

2

3

4

5

6


Внешний вид

Чешуированная масса белого цвета. Допускается слабая окраска

Бесцветная или окрашенная жидкость. Допускается выкристаллизованный осадок


Массовая доля гидроксида натрия (NaOH), %, не менее

98

96

48

46


Массовая доля углекислого натрия, %, не более

0,8

1

0,4

0,6


Массовая доля хлористого натрия, %, не более

0,2

0,3

0,1

0,2


Массовая доля железа в пересчете на Fe2O3, %, не более

0,01

0,02

0,004

0,008


Массовая доля кремневой кислоты в пересчете на SiO2, %, не более

0,1

0,2

0,08

0,1


Массовая доля хлорноватокислого натрия (NaClO3), %, не более

0,015

0,02

0,008

0,01

      Хлор жидкий (Cl2). Объем производства 26 000 тонн в год. Объемная доля хлора не менее 99,8 % [74].

      Дезинфицирующий реагент, применяющийся при подготовке воды и при обеззараживании сточных вод, также хлорирующий агент в химической промышленности и цветной металлургии.

      Таблица 1.38. Хлор жидкий

№
п/п

Наименование показателей

Норма

Первый сорт

1

2

3

1

Объемная доля хлора, % не менее

99,6

2

Массовая доля воды, %, не более

0,04

3

Массовая доля треххлористого азота, %, не более

0,004

4

Массовая доля нелетучего остатка, %, не более

0,10

      Кислота соляная. На АО "Каустик" производят техническую соляную кислоту по ГОСТ 857. Водный раствор с содержанием основного вещества 35 % вес.

      Применяется в нефтяной, химической, медицинской, пищевой промышленностях, цветной и черной металлургии.

      По внешнему виду – прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость с резким запахом. Плотность – 1,175 г/см3.

      Соляная кислота используется во многих отраслях промышленности. Основными отраслями, где используется соляная кислота, являются металлургия, гальванопластика, пищевая промышленность, медицина.

      Также HCl применяется в производстве пластмасс, ядохимикатов, полупродуктов и красителей для очистки поверхности металлов от окислов, карбонатов, в электротехнической, текстильной промышленности.

      Таблица 1.39. Кислота соляная синтетическая (ГОСТ 857) [75]

№
п/п

Наименование показателей

Норма

Марка А

1

2

3

1

Внешний вид

Прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость

2

Массовая доля хлористого водорода, %, не менее

35

3

Массовая доля железа (Fe), %, не более

0,001

4

Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более

0,010

5

Массовая доля свободного хлора, %, не более

0,002

6

Массовая доля мышьяка (As), %, не более

0,0001

7

Массовая доля ртути (Hg), %, не более

0,0003

      Таблица 1.40. Кислота соляная ингибированная [76]

№
п/п

Наименование показателей

Норма

1

2

3

1

Внешний вид

Жидкость от светло-желтого до коричневого цвета. Допускается присутствие незначительной мути и небольшого осадка.

2

Массовая доля хлористого водорода, % в пределах

20 - 25

3

Массовая доля железа, %, не более

0,03

4

Скорость коррозии стали Ст3, при (20+2) °С за 24 часа, г/м² час, не более

0,2

      Для получения кислоты соляной ингибированной применяют ингибиторы – ИКУ- 1; ВНПП- 2В; ИНВОЛ- 2; НАПОР-КБ. При применении ингибитора ВНПП- 2В допускается масляная пленка на поверхности кислоты. По согласованию с потребителем допускается изготовление кислоты соляной ингибированной с массовой долей хлористого водорода более 25 %. По согласованию с потребителем допускается использование других ингибиторов.

      Гипохлорит натрия технический. Особое значение получил производимый предприятием гипохлорит натрия, который в настоящее время в условиях пандемии коронавируса применяется в качестве эффективного дезинфицирующего средства для обработки улиц, жилых и нежилых помещений, больниц, детских садов и т.п.

      Гипохлорит натрия технический NaClO соответствует ГОСТ 11086. Объем производства 6600 тонн в год. Массовая концентрация активного хлора не менее 180 г/дм3.

      Применяется для обеззараживания бытовых и промышленных сточных вод, питьевой воды и воды плавательных бассейнов, санитарно-бытовых помещений, плавательных бассейнов, санитарно-бытовых помещений, для дезинфекции в быту, больницах и лечебно-оздоровительных учреждениях, оборудования, белья, хозяйственно и другого инвентаря, для отбеливания бумаги, ваты, хлопка, ткани, целлюлозы и т.д.

      Таблица 1.41. Гипохлорит натри

№
п/п

Наименование показателя

Значение показателя для марки

А

Б

1

2

3

4

1

Внешний вид

Жидкость от зеленовато-желтого до коричневого цвета. Допускается наличие мути и выпадение осадка

2

Массовая концентрация активного хлора, г/дм3, не менее

120

70

3

Массовая концентрация щелочи в пересчете на NаОН, г/дм3, не более

40

20

      Примечание: допускается потеря активного хлора по истечении 10 суток со дня отгрузки не более 30 % первоначального содержания и изменение окраски до красновато-коричневого цвета.

      Таблица 1.42. Отбеливатель жидкий серии "Белизна"

№
п/п

Наименование показателей

Норма

Белизна "Классик"

Белизна "Арома"

1

2

3

4

1

Внешний вид

Жидкость желто-зеленого цвета. Допускается выпадение незначительного осадка.

Жидкость желто– зеленого цвета с запахом применяемой отдушки. Допускается выпадение незначительного осадка.

2

Массовая концентрация активного хлора, г/дм3, не менее

70

70

3

Массовая концентрация щелочи в пересчете на NаОН, г/дм3, не более

15

15

4

Коэффициент светопропускания, %, не менее

70

70

5

Отбеливающая способность

Должна соответствовать образцу-эталону, утвержденному в установленном порядке

1.5.3. Технико-экономические характеристики

      АО "Каустик" реализует свою продукцию в Казахстане и Российской Федерации. В год АО "Каустик" производит около 24,5 тысяч тонн соды, 9,1 тысяч тонн гипохлорита натрия, 45 тысяч тонн соляной кислоты и 30 тысяч тонн каустической соды при потребности в 90 тысяч тонн по Казахстану. За предшествующий 5-ти летний период на предприятии наблюдаются стабильные показатели объемов производства (таблица 1.43).

      Таблица 1.43. Производственные показатели АО "Каустик" за 2014 – 2018 гг

№ п/п

Показатели

Ед. изм.

2014 г.

2015 г.

2016 г.

2017 г.

2018 г.


1

2

3

4

5

6

7

8

1

Хлор жидкий

тонн

19546

22268

22700

22890

20946

2

Сода каустическая жидкая в пересчете на 100 % основного вещества

тонн

22025

25097

26087

29200

25063

3

Сода каустическая чешуированная 100 %

тонн

7138

7249

9132

8569

7407

4

Кислота соляная (техн.+ингибир)

тонн

39152

38507

43805

54962

49245

5

Гипохлорит натрия технический

тонн

2888

3858

2597

3266

4664

6

Отбеливатель жидкий

тонн

59

60

193

10

0

      Производство характеризуется использованием многократного оборота технологических потоков, переработкой промежуточных продуктов в товарную продукцию. Динамика развития АО "Каустик" с указанием перспективы развития до 2024 года представлена в таблице 1.44.

      Таблица 1.44. План производства АО "Каустик" на 2020 - 2024 гг

№
п/п

Показатели

Ед. Изм.

2021 г.

2022 г.

2023 г.

2024 г.

1

2

3

4

5

6

7

1

Хлор жидкий

тонн

24964

24964

24964

24964

2

Сода каустическая жидкая в пересчете на 100 % основного вещества

тонн

28547

28547

28547

28547

3

Сода каустическая чешуированная 100 %

тонн

8500

8500

8500

8500

4

Кислота соляная (техн.+ингибир)

тонн

44425

44425

44425

44425

5

Гипохлорит натрия технический

тонн

3550

4500

5400

6250

1.5.4. Основные экологические проблемы

      При рассмотрении производств хлор-щелочной промышленности с точки зрения экологии следует отметить ряд экологических проблем, связанных с воздействиями на окружающую среду, среди которых основными являются:

      Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      Специфичными загрязняющими веществами, которые являются общими для всех видов электролитических процессов, являются выбросы хлора и хладагентов в воздух, источником которых могут быть утечки в процессе производства, обработки и хранения, а также направленные выбросы от абсорбционных установок.

      Сбросы загрязняющих веществ со сточными водами

      К веществам, выбрасываемым через сточные воды, относятся свободный хлор, хлорат, бромат, хлорид, сульфат, тяжелые металлы, сульфит, органические соединения др., часть из которых является неотъемлемой частью процесса, другие же являются производными от примесей в сырьевых материалах.

      Факторы физического воздействия

      К факторам физического воздействия можно отнести шум и вибрацию основными источниками физических воздействий от деятельности предприятий является технологическое оборудование. Соблюдении действующих норм и правил позволяет избежать негативного воздействия, обусловленного факторами физического воздействия.

      Следует отметить, что уровни эмиссий и потребления ресурсов хлорщелочной промышленности достаточно специфичны для каждого вида используемого технологического процесса, а также зависимы от технических характеристик продукции, качественных характеристик используемого сырья (чистоты поступающей соли). В качестве исходного сырья используются в основном соль и вода, кислоты и химические осадители, используемые для удаления примесей в исходном рассоле или выходном хлоре/каустической соде, а также хладагенты (аммиак и т. д.) для сжижения и очистки образующегося газа хлора.

      Помимо вышеперечисленных факторов воздействия на окружающую среду, к специфике рассматриваемого производства также можно отнести:

      образование отработанных кислот при сушке хлора и шламов при очистке рассола;

      образование отработанных материалов, таких как асбестовые отходы, в случае асбестовых мембран (метод мембранных ячеек).

1.5.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      Снижение воздействия на окружающую среду является оной из приоритетных задач при планировании, эксплуатации производственной деятельности. Основными целями обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования являются:

      снижение техногенной нагрузки и поддержание благоприятного состояния природной среды и среды обитания человека;

      недопущение экологического ущерба от хозяйственной деятельности;

      сохранение биологического разнообразия в условиях нарастающей антропогенной нагрузки;

      рациональное использование, восстановление и охрана природных ресурсов.

      На основании этих целей выделяются следующие приоритетные направления деятельности:

      управление рисками в области обеспечения экологической безопасности;

      экологический мониторинг и производственный экологический контроль;

      управление системой предупреждения, локализации аварийных ситуаций и ликвидации их последствий;

      ввод в эксплуатацию природоохранных объектов;

      развитие программ энергосбережения и повышения энергоэффективности;

      развитие программ по утилизации/обезвреживанию отходов производства;

      реализация программ модернизации технологических активов;

      разработка и внедрение экотехнологий;

      обучение и развитие персонала в области экологической безопасности.

      Для улучшения показателей в области экологической безопасности рассматриваются:

      возможность последовательного перехода от реализации мероприятий по устранению ущерба к оценке потенциальных экологических рисков и внедрению мер по предупреждению негативного воздействия производственной деятельности на окружающую среду;

      совершенствование процессов в рамках системы экологического менеджмента.

      Одна из основных природоохранных задач предприятия является снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С этой целью реализуется ряд мер, направленных на повышение уровня их промышленной безопасности, минимизацию воздействия заводов на окружающую среду, повышение качества выпускаемой продукции и улучшение экологических характеристик выпускаемой продукции.

      Рациональное использование водных ресурсов реализуется внедрением мероприятий, направленные на минимизацию объемов водопотребления, снижение экологических рисков в области охраны водных ресурсов, улучшение экологического состояния водных объектов и их прибрежных территорий.

      Система управления производственными отходами позволяет оптимизировать потоки движения отходов, снизить экологические последствия и экономические издержки их образования. Предприятие стремится к максимально возможному сокращению отходов для снижения негативного воздействия на окружающую среду (см. пункт 1.4.3).

      Охрана земельных ресурсов направлена на рекультивацию нарушенных и загрязненных земельных участков и шламовых амбаров. Программы по рекультивации включают в себя инвентаризацию территорий, оценку уровня загрязнения почв, выбор наиболее эффективных технологий реабилитации, оценку качества выполнения природовосстановительных работ.

1.5.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения наилучших доступных технологий с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер. Подробно комплексный подход к защите окружающей среды описан в подразделе 1.1.6.

1.6. Производство хромовых соединений

      В Казахстане производство хромовых соединений базируется на гидрометаллургической переработке хромовых руд Актюбинской области. Предприятие АО "АЗХС" является одним из трех в СНГ производителей хромовых соединений, действует с 1957 года. Предприятие ориентировано на выпуск бихромата натрия, окиси хрома, хромового ангидрида, сульфата хрома (хромовый дубитель из хромитовых руд (порядка 10 %)), добываемых в Актюбинской области. Вся товарная продукция производится из монохромата натрия и продукта его переработки – бихромата натрия. Монохромат натрия является полупродуктом и производится из хромовой руды и соды кальцинированной.

      Хром не встречается в природе в свободном виде и единственным полезным ископаемым является руда, хромит или хромистый железняк, представляющий собой хромит железа (FeOCr2O3), и широко распространен на земной поверхности. Кроме хромовой кислоты, эта руда содержит также другие вещества в различных соотношениях. Промышленной ценностью обладают руды или концентраты, содержащие более 40 % оксида хрома (Cr2O3). Хромит добывается в шахтах подземного и открытого типа. Руда дробится и при необходимости обогащается.



      Рисунок 1.12. Доля добычи хромитов по странам, 2018

      По данным отчета U.S. Geological Survey, мировые ресурсы товарного хромита составляют более 12 миллиардов тонн. Географически данные ресурсы сильно сконцентрированы. Так, 95 % всех ресурсов приходится на Казахстан и ЮАР. По объемам запасов хромитовой руды наша страна занимает первое место: 230 млн. тонн. Также в тройке лидеров по запасам ЮАР (200 тонн) и Индия (100 тонн) [82].

      В 2018 году Казахстан занял третье место по добыче хромита: 4,6 млн. тонн. На первом и втором месте расположились ЮАР и Турция: 16 млн и 6,5 млн. тонн соответственно (Рисунок 1.12).

      Мировой рынок хрома в 2020 году показал очень заметное снижение объема продаж и динамика его продаж показан в рисунке 1.13.

      Рисунок 1.13. Динамика продаж на мировом рынке хрома в 2020 гг



      Доли стран поставщиков на рынке хрома свидетельствуют о снижении продаж (Рисунок 1.14).



      Рисунок 1.14. Доли стран мира в продажах (%) на мировом рынке хрома, 2020

      Главными странами-потребителями хромитов являются Соединенные Штаты, Российская Федерация, Германия, Япония, Франция и Великобритания. Более 90 % хромовых солей АО "АЗХС" экспортируется в страны ближнего и дальнего зарубежья.

      Строительство завода в г. Актобе было начато 30 ноября 1949 года на северо-западной окраине г. Актобе Актюбинской области Республики Казахстан. Пуск 1-й очереди завода был произведен в июле месяце 1957 года монохроматное и бихроматное производство). В 1963 введено в эксплуатацию отделение по производству хромового ангидрида и цеха сернистого натрия. В последующие годы технология совершенствовалась и осваивалось производство новых видов продукции. Особое внимание уделялось экологическим аспектам производства и обращения с отходами.

1.6.1. Сырьевая база Казахстана

      Основной сырьевой базой для производства соединений хрома в АО "АЗХС" являются хромитовая руда Кемпирсайского массива. Близость к месту добычи хромовой руды является важным преимуществом перед другими аналогичными предприятиями.

      Хромовая руда – минерал, относящийся к группе шпинелей, где металлы представлены главным образом магнием, железом, хромом, алюминием. Хромовая руда поставляется из Донского ГОКа, кальцинированная сода поставляется из Российской Федерации.

      Хромовые руды известны в пределах офиолитовых поясов и зон Казахстана, промышленные месторождения гистеромагматического типа разведаны и разрабатываются в Актюбинской области (Донская группа месторождений). Они связаны с Кемпирсайским ультраосновным массивом, вытянутым в меридиональном направлении на 80 км (ширина 0,6 - 30 км). Здесь выявлено свыше 20 месторождений, объединяющих около 120 хромитовых залежей. Рудные залежи столбообразны, линзовидные, жилоподобны; их мощность от 0,5 - 10 до 150 - 200 м, протяженность до 1 и более километров, залегают на глубине от нескольких десятков до 1400 м.

      Хромитовая руда Кемпирсайского массива Республики Казахстан представляет собой мелкозернистую породу с массивной текстурой. На мелкозернистом фоне основной массы руды выделяются порфировидные кристаллы амфибола и лейсты плагиоклаза. Наряду с массивной текстурой в руде часто наблюдаются такситовые текстуры, обусловленные наличием сетчатых и линзовидных обособлений лейкократовых и меланократовых минералов.

      Минеральный состав руды сравнительно простой. На 94 % она состоит из трех главных минералов: хромита (среднее содержание 49,5 % мас.), амфибола (20,5 % мас.) и плагиоклаза (24 % мас.). На долю второстепенных минералов - пироксена, хлорита, биотита, микроклина, эпидота, кальцита - приходится всего 6 % мас. На акцессорном уровне (<0,1 %) в руде установлены: ильменит, рутил, апатит, турмалин, халькопирит, пирит.

      Хромитовые руды в петрографическом отношении представляют собой дуниты, насыщенные хромшпинелидом. В расслоенной толще дунитов присутствуют слои и линзовидные тела габбро, габбро-норитов, пироксенитов, перидотитов.

      Дуниты - массивные мезократовые и меланократовые породы. Чаще всего мелко- и среднезернистые, иногда крупнозернистые, незначительно измененные. Главные минералы - оливин и хромшпинелид. На их долю приходится до 90 - 95 % массы свежих, неизмененных руд. Второстепенные минералы - серпентин, хлорит, тальк, пироксены, амфиболы, плагиоклаз. Их суммарное содержание обычно не превышает 5 %. Среди акцессорных минералов необходимо отметить магнетит, пирротин, халькопирит, пентландит, миллерит, апатит. Их валовое содержание не превышает 0,1 - 0,3 %. По содержанию хромшпинелида установлены все известные типы руд, соответствующие общепринятой классификации. Имеются убоговкрапленные, содержащие менее 30 % хромита, редковкрапленные - 30 - 40 %, средневкрапленные - 50 - 70 %, густовкрапленные - 70 - 90 % и сплошные, содержащие более 90 % хромита.

      Хромитовая руда Кемпирсайского массива имеет достаточно высокие значения плотности (r =3,6·103 кг/м3) и модуля упругости (Е = 8,3 ·104 МПа). Значение предела прочности на сжатие (sсж. = 92 МПа) позволяет отнести данную руду к легко разрушаемым. Хромит резко выделяется в руде по степени идиоморфизма и практически весь представлен идиоморфными кристаллами, ксеноморфные зерна наблюдаются редко. Распределение зерен хромита в руде в целом равномерное и контактирует со всеми минералами, но при этом более 90 % его поверхности соприкасается с силикатами - амфиболом и плагиоклазом.

      Размеры зерен хромита варьируют от 0,01 мм до 2,5мм и с увеличением содержания Сr2O3 в руде четко отмечается повышение среднего размера зерен минерала. В целом наблюдается четкая связь морфологии хромита и валового содержания хрома в руде. При низких содержаниях хрома (5 - 20 % Сr2O3) практически весь хромит представлен мелкими (0,01 - 0,20 мм) кристаллами октаэдрического габитуса, а с увеличением его содержания хромит укрупняется, теряет кристаллический облик и выделяется в виде ксеноморфных и изометричных зерен.

      На балансе Кемпирсайского массива числится 427 млн. тонн разведанных запасов хрома. При этом более половины всех балансовых запасов и около 70 % добычи приходится на крупнейшие месторождения "Алмаз-Жемчужина" и "Миллионное" [83].

1.6.2. Структура и технологический уровень, виды выпускаемой продукции

      Технологический процесс АО "АЗХС" по переработке хромовой руды и получению товарной продукции по общепринятым определениям подпадают под определение "металлургические переделы", представленные в общем виде ниже.

      Гидрометаллургия представляет собой процесс извлечения металлов из сырья с использованием химических реакций в водных растворах. Сырьем могут быть руды, рудные или химические концентраты (продукты механического обогащения или химической переработки руд), отходы другого производства или самих гидрометаллургических процессов. Гидрометаллургическим процессам обычно предшествует механический передел, включающий операции дробления, измельчения, классификации, механического обогащения. Гидрометаллургия включает также три следующих основных передела: переведение ценных металлов в раствор, переработку растворов и выделение из очищенных растворов металлов или нерастворимых соединений.

      Пирометаллургия – совокупность высокотемпературных процессов получения и рафинирования металлов и их сплавов.

      По целевому признаку пирометаллургические процессы можно разделить на подготовительные, концентрирование и очистку от основной массы примесей, получение металлов из их соединений, глубокую очистку металлов. Наиболее распространенная подготовительная операция-обжиг, который проводят при температуре ниже температуры плавления сырья и продукта с целью изменения состава, удаления вредных примесей или(и) укрупнения пылевидных материалов.

      Концентрирование металлов достигается переводом их и основной массы пустой породы в разные легкоотделяющиеся одна от другой фазы. Пирометаллургические процессы осуществляют в печах различного типа с использованием разнообразных видов нагрева. Важное направление совершенствования пирометаллургических процессов – снижение их вредного воздействия на окружающую среду, связанное с внедрением безотходных технологий, с сокращением и обезвреживанием отходов и выбросов.

      Все производства АО "АЗХС" базируются на переработке необогащенной хромовой руды (казахстанских хромитов), с выпуском различных хромсодержащих соединений, используемых до 60 % в производстве металлического хрома для авиационной промышленности, для создания различных сплавов в тяжелой промышленности, гальванике, производстве огнеупоров, абразивных материалов, катализаторов, в литейной промышленности.

      В основе переработки хромовой руды лежат металлургические процессы, включающие в себя следующие стадии:

      подготовка хромовой руды для превращения ее в состояние, обеспечивающее извлечение из руды хрома;

      подготовка шихты, состоящей из хромовой руды, кальцинированной соды и шлама, состоящего из остаточных пород после извлечения хрома. Используется 76 % всего шлама, образующегося при извлечении хрома из руды. Шлам возвращается в производство в качестве наполнителя, сокращая количество отхода, складируемого на шламонакопителях. Технология использования шлама вместо традиционно используемого доломита разработана на АО "АЗХС", что позволил в 4 раза сократить отходы при извлечении хрома из хромовой руды;

      пирометаллургический процесс. Обжиг шихты проводится при высокой температуре (1200°- 1300 °С) для протекания окислительно-восстановительных реакций с целью получения в спеке растворимого хромсодержащего продукта– монохромата натрия;

      гидрометаллургический процесс. Выщелачивание. Технологический процесс АО "АЗХС" проводится в водной среде при температуре до 300 °С на границе раздела твердой и жидкой фазы находится монохромат натрия, в твердой–шлам монохромата натрия, 76 % которого возвращается в производство в качестве наполнителя, 24 % складируется на шламонакопителях.

      На основе монохромата натрия на заводе выпускается окись хрома металлургическая.

      4Na2CrO4+6S+(2n+1)H2O→ (2Cr2O3·nH2O)+3Na2S2O3+2NaOH(2Cr2O3·nH2O)→Cr2O3+ nH2O            (1.7)

      Конверсией монохромата натрия получают бихромат натрия для получения хромового ангидрида и сульфат натрия, который является отходом производства в этих процессах и не является товарным продуктом – повторяется в получение триоксида хрома.

      В настоящее время АО "АЗХС" выпускает следующую продукцию: монохромат натрия (Na2CrO4) – полупродукт; натрия бихромат технический (Na2Сr2O7); оксид хрома технический металлургический (Сr2О3); калия бихромат технический (К2Cr2О7); сульфат хрома основный (сухой хромовый дубитель); ангидрид хромовый технический (СrО3); Оксид хрома пигментный (Сr2О3).

      Хромовые соединения применяются в текстильной, кожвенной, целлюлозно-бумажной, стеклянной, лакокрасочной химической промышленности, а также в машиностроении, судостроении, авиации и металлургии.

      Соединения, содержащие Cr (VI), применяют во многих отраслях экономики:

      в производстве важнейших неорганических красителей;

      при консервировании древесины, для защиты от коррозии;

      при окрашивании стекла;

      при производстве глазури;

      основные сульфаты хрома в дубильном производстве;

      при крашении тканей;

      при получении многих важнейших катализаторов, содержащих оксид хрома;

      в производстве светочувствительных бихроматсодержащих коллоидов.

      Так, например, хромовую кислоту применяют не только при "декоративном" хромировании, но и в "жестком" хромировании, при котором ею пропитываются более глубокие слои материала для придания поверхности максимальной твердости с низким коэффициентом трения.

      Благодаря сильному окислительному действию хроматов в кислом растворе их широко применяют в производственных процессах, связанных с органическими веществами.

      Оксид хрома применяют при производстве чистого металла хрома, служащего в качестве получения твердых высокотемпературных сплавов и огнеупорного оксида. Он входит в состав многочисленных огнеупорных соединений - например, в магнетит или в магнетит-хроматные смеси.

      Характеристики выпускаемой продукции приведены в таблице 1.45.

      Таблица 1.45. Физико-химические свойства и ПДК продуктов выпускаемых на АО "АЗХС"

№
п/п

Наименование продукта

Физико-химические свойства

ПДК в рабочем помещении


1

2

3

4

1

Монохромат натрия

неорганическое соединение, соль металла натрия и хромовой кислоты с формулой Na2CrO4, желтые кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты.


2

Бихромат натрия

неорганическое соединение формулы Na2Cr2O7. Это одно из многих соединений шестивалентного хрома (Cr VI). Полупродукт в производстве хрома, практически вся хромовая руда перерабатывается в дихромат натрия. Бихромат натрия очень токсичен.

В воздухе рабочей зоны - 0,01 мг/м; в атмосферном воздухе населенных мест - 0,0015 мг/м; в воде водоемов санитарно-бытового пользования в пересчете на Cr (VI) - 0,1 мг/дм.

3

Бихромат калия

неорганическое соединение, калиевая соль дихромовой кислоты с химической формулой K2Cr2O7, Хорошо растворим в воде. В кислой среде проявляет сильные окислительные свойства, восстанавливаясь до солей хрома (III). Например, он окисляет галогенид-ионы галогенводородных кислот до свободных галогенов: Кристаллический дихромат калия также обладает окислительными свойствами.

в воздухе рабочей зоны. — 0.01 мг/мг; в атмосферном воздухе населенных мест — 0,0015 мг/м3;

4

Сульфат хрома

Сульфат хрома(II) образует бесцветные кристаллы, растворимые в воде, водные растворы устойчивы в отсутствии кислорода. Образует кристаллогидраты состава CrSO4·n H2O, где n = 1, 2, 4, 5 и 7.
При нормальных условиях образуется кристаллогидрат CrSO4·5H2O – синие кристаллы триклинной сингонии, параметры ячейки a = 0,724 нм, b = 1,094 нм, c = 0,601 нм, a = 125,32°, b = 97,63°, g = 94,32°.
Водные растворы поглощают кислород:
{\displaystyle {\mathsf {12CrSO_{4}+3O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 4Cr_{2}(SO_{4})_{3}+2Cr_{2}O_{3}}}}В отсутствие окислителя медленно восстанавливает воду, в которой растворен, проявляя свои сильные восстановительные свойства.

в воздухе рабочей зоны максимальная разовая: 0,03/0,01 мг/м³ Класс опасности : 1 

5

Оксид хрома (окись хрома)

Амфотерный оксид. При этом оксид химически довольно инертен. В высокодисперсном состоянии с трудом взаимодействует с кислотами и щелочами. При сплавлении оксида хрома (III) с основными оксидами активных металлов образуются соли-хромиты.
Cr2O3 (сесквиоксид хрома, хромовая зелень, эсколаит) — очень твердый тугоплавкий порошок зеленого цвета. Температура плавления 2435 °C, кипения ок. 4000 °C. Плотность 5,21 г/см³ (из иностранных источников 5,23 г/см³). Нерастворим в воде. По твердости близок к корунду, поэтому его вводят в состав полирующих средств.

класс опасности 3, максимальная разовая ПДК в воздухе рабочей зоны 1 мг/м3, аллерген

6

Ангидрид хромовой

неорганическое соединение кислорода и хрома, оксид хрома (VI) с формулой CrO3. Свойства. Кристаллическое вещество в виде пластинок, чешуек или игольчатых кристаллов темно-красного или малиново-красного цвета, возможны отливы фиолетового или черного. Реактив очень гигроскопичен, активно впитывает влагу из воздуха и расплывается, что следует учитывать при его хранении. Водорастворим, не горит. При нагревании свыше +250 °С превращается в оксид хрома (III)
Ангидрид хрома очень токсичен, опасны его пары и пыль в воздухе. Вещество относится к 1-му классу опасности по уровню воздействия на человека.

в воздухе рабочей зоны в пересчете на С г03— 0,01 мг/м3

7

Хрома, окись пигментное

Пигментная окись хрома по химическому составу представляет собою почти чистую окись хрома (99,0—99.5 % Сr2О3). Цвет оливково-зеленый с разными оттенками от желтоватого до синеватого. Удельная поверхность – 6 – 7 м /г, показатель преломления – 2,5.    Пигментная окись хрома. По химическому составу этот пигмент представляет собой оксид хрома Сr2О3. Цвет – оливково-зеленый с оттенками от желтоватого до синеватого. Цвет и пигментные свойства зависят от условий получения. Получают пигментную окись хрома термическим (прокалочным) и комбинированным (осадочно-прокалочным) способами. Применяется пигментная окись хрома для изготовления всех видов лакокрасочных материалов, для художественных красок, для окраски пластмасс, изготовления денежных знаков и др.

в воздухе рабочей зоны максимальная разовая): 0,03/0,01 мг/м³
Класс опасности : 1

1.6.3.      Технико-экономические характеристики


      Рисунок 1.15. Объем выпуска продукта / полупродукта на АО " АЗХС", тонн в год

      На рисунке 1.15 предоставлены данные по производству неорганических веществ на предприятии АО "АЗХС".

      В таблице 1.46 представлены данные по фактическому выпуску продукции за пять лет за 2015 - 2019 гг.

      Таблица 1.46. Выпуск продукции АО "АЗХС" в период 2015 - 2019 гг

№
п/п

2015 г.

2016 г.

2017 г.

2018 г.

2019 г.

1

2

3

4

5

6

1

Монохромат натрия-полупродукт, тонн/год

95 032

111 941

111 403

112 257

89 155

2

Бихромат натрия, тонн/год

53 290

65 678

60 777

59 658

39 117

3

Оксид хрома металлургический, тонн/год

25 215

27 694

30 305

30 799

26 260

4

Бихромат калия, тонн/год

956

911

917

1 036

670,5

5

Сульфат хрома, тонн/год

12 610

12 716

13 545

14 101

13 135,5

6

Хромовый ангидрид, тонн/год

22 278

23 278

23 282

22 723

14 434

7

Оксид хрома пигментный- 1, тонн/год

4 938

5 094

5 932

5 304

1 157

8

Оксид хрома пигментного - 2*

-

-

-

-

2 531

      *Производство оксида хрома пигментного - 2 было запущено в 2019 году.



      Рисунок 1.16. Объем выпуска продукта / полупродукта, тонн в год

      На рисунке 1.16 предоставлены данные по производству неорганических веществ на АО "АЗХС", которое занимается комплексной переработкой необогащенной хромовой руды (казахстанских хромитов). Выпускает монохромат и бихромат натрия, хромовый ангидрид, хромовые дубители и другие вещества. Вся товарная продукция производится из монохромата натрия и продукта его переработки – бихромата натрия. Монохромат натрия является полупродуктом и производится из хромовой руды и соды кальцинированной. Хромовая руда – минерал, относящийся к группе шпинелей, где металлы представлены главным образом магнием, железом, хромом, алюминием.

      Несмотря на устаревшее здание завода, построенного в 50 - 60-х годах прошлого века, в последнее десятилетия содержание завода очень изменилось. Выросло качество продукции, что безусловно повлияло на показатели производства предприятия. Однако, наблюдается снижение загрузки мощностей предприятия по производству хромовых солей на 50 %, по причине низкого спроса на мировом рынке [84].

1.6.4. Основные экологические проблемы

      При рассмотрении производств хромовых соединений с точки зрения экологии следует отметить ряд экологических проблем, связанных с воздействиями на окружающую среду, среди которых основными являются поступление соединений хрома в окружающую природную среду (загрязнение атмосферного воздуха, подземных вод, почвенного покрова).

      Соединения хрома, седиментирующие из воздуха, загрязняют в первую очередь почву и водоемы. Поступления хрома в составе промышленных сточных вод, смывов почв, содержащих хром является важным источником загрязнения водоемов. Открытые водоемы и подземные воды загрязняются и атмосферными осадками, с которыми выпадают растворимые соли хрома. Хром обладает высокой мигрирующей способностью из почвы в растения, подземные и поверхностные воды. Он может поступать в почву вследствие разрушения хромсодержащих руд, отмирания и распада растений и микроорганизмов. В результате естественных природных процессов, таких как эрозия и выщелачивание минералов, хром активируется и физически присутствует в почве, воде и воздухе. Трехвалентный хром, обладающий низкой растворимостью, а также антропогенный металлический хром, хромсодержащие сплавы и нерастворимые продукты, содержащие трехвалентный хром полуторная окись хрома) являются в значительной степени инертными и биологически недоступными. При нормальных условиях окружающей среды в водной и земной среде трехвалентный хром может образовывать относительно стабильные комплексные соединения со многими встречающимися в природе органическими частицами, ограничивая, таким образом, его биологическую доступность.

      Воздействие шестивалентного хрома на окружающую среду связано с его характеристикой как относительно подвижного иона и сильного окислителя. Анион хрома будет оставаться подвижным только в том случае, если его концентрация будет превышать как абсорбционные, так и восстановительные свойства почвы. В результате окислительно-восстановительных реакций Cr (VI) может быть химически превращен в Cr (III) и наоборот.

      Взаимопревращения хрома одновременно контролируется некоторыми факторами, включая присутствие и концентрации видов хрома и окислителей или восстанавливающих агентов, температуру окружающей среды, свет, сорбенты, кислотно-основные реакции, pH, комплексообразующие агенты и реакции осаждения. В присутствии соединений железа, сульфидов и органических веществ Cr (VI) легко превращается в Cr (III). В биологических системах Cr (VI) легко восстанавливается до Cr (III), а обратной реакции редокс-потенциал не благоприятствует. Соединения Cr (VI), растворимые в воде, обычно присутствуют в виде комплексных анионов – хромата и бихромата.

      При слабощелочной реакции воды, а также при pH<4,0 стабильность хрома резко снижается, причем в кислой среде хроматы переходят в более токсичные соединения – бихроматы. В сточных водах, а также водоемах, где могут содержаться органические вещества, концентрация шестивалентного хрома понижается за счет расхода его на окисление органических веществ.

      Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

      Таблица 1.47. Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ

№
п/п

Наименование загрязняющего вещества

Годовая масса загрязняющего вещества, тонн / год

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20 %

353,744

286,17

2

Серы диоксид

26,08

11,413

3

Хром шестивалентный

4,262

3,544

4

Хром трехвалентный

62,575

41,689

      Разница между минимальными и максимальными значениями валовых выбросов связана с цикличностью производства монохромата натрия.

      Как видно из указанной таблицы выбросов загрязняющих веществ основной % выбросов составляет пыль. Содержание диоксида серы в выбросах возникает ввиду использования серы в качестве технологического сырья.

      Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ приведены в таблице 1.48.

      Таблица 1.48. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ

№
п/п

Наименование загрязняющего вещества

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Пр-во монохромата натрия

Пр-во бихромата натрия

Пр-во оксида хрома металлургического

Пр-во бихромата калия

Пр-во сульфата хрома

Пр-во ангидрида хромового

Пр-во оксида хрома пигментного 1

Пр-во оксида хрома пигментного 2*

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в %: менее 20

2,1838

-

2,7945

1,4348

1,2861

-

4,9846

3,48

2

Серы диоксид

-

-

-

-

1,8304

-

-

-

3

Хром
(Cr6+)

0,0211

0,0109

0,0192

0,1125


0,079

0,0139

0,0034

4

Хром трехвалентный

0,1316

-

0,9869

-

-

-

4,3573

1,4865

      *Производство оксида хрома пигментного 2 было запущено в 2019 году.

      Концентрация маркерных загрязняющих веществ, мг/Нм3 представлена на рисунке 1.17.



      Рисунок 1.17. Концентрация маркерных загрязняющих веществ, мг/Нм3

      Сброс сточных вод в водные объекты не происходит. Используется оборотная система водоснабжения. Технологические схемы производства соединений хрома в регламентном режиме работы не образует жидких отходов, требующих специальных решений по обезвреживанию или нейтрализации. Жидкие сбросы, образующиеся от основного и очищенные сточные воды от вспомогательных производств используются повторно в производственном процессе.

      Основными источниками шума и вибрации на производстве являются вентиляционные установки, электродвигатели, компрессоры.

      В соответствии с Приказом Министра здравоохранения Республики Казахстан от 16 февраля 2022 года № ҚР ДСМ- 15 "Об утверждении Гигиенических нормативов к физическим факторам, оказывающим воздействие на человека" максимально допустимый уровень звука на рабочих местах производственных и вспомогательных зданиях составляет 95дБА. Фактический уровень шума находится в пределах от 75 до 80 дБА.

1.6.5. Снижение воздействия на окружающую среду

      Снижение воздействия на окружающую среду является одной из приоритетных задач при планировании, эксплуатации производственной деятельности. Основными целями обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования являются:

      снижение техногенной нагрузки и поддержание благоприятного состояния природной среды и среды обитания человека;

      недопущение экологического ущерба от хозяйственной деятельности;

      сохранение биологического разнообразия в условиях нарастающей антропогенной нагрузки;

      рациональное использование, восстановление и охрана природных ресурсов.

      На основании этих целей выделяются следующие приоритетные направления деятельности:

      управление рисками в области обеспечения экологической безопасности;

      экологический мониторинг и производственный экологический контроль;

      управление системой предупреждения, локализации аварийных ситуаций и ликвидации их последствий;

      ввод в эксплуатацию природоохранных объектов;

      развитие программ энергосбережения и повышения энергоэффективности;

      развитие программ по утилизации/обезвреживанию отходов производства;

      реализация программ модернизации технологических активов;

      разработка и внедрение экотехнологий;

      обучение и развитие персонала в области экологической безопасности.

      Для улучшения показателей в области экологической безопасности рассматриваются:

      возможность последовательного перехода от реализации мероприятий по устранению ущерба к оценке потенциальных экологических рисков и внедрению мер по предупреждению негативного воздействия производственной деятельности на окружающую среду;

      совершенствование процессов в рамках системы экологического менеджмента.

      Охрана атмосферного воздуха

      Одна из основных природоохранных задач предприятия является снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С этой целью реализуется ряд мер, направленных на повышение уровня промышленной безопасности, минимизацию воздействия заводов на окружающую среду, повышение качества выпускаемой продукции и улучшение экологических характеристик выпускаемой продукции. Необходимо отметить, что значительную долю в формирование выбросов всех производств вносят выбросы от сопутствующих процессов, таких как сжигание природного газа (оксиды азота, серы, углерода) и обращение с сыпучими веществами (пыль), в этой связи усовершенствование процессов производства соединений хрома с точки зрения снижения воздействия на окружающую среду должно вестись в направлении внедрения новых и эффективных процессов сжигания топлив, а также герметизации оборудования и модернизации систем пылеочистки.

      Использование водных ресурсов

      Рациональное использование водных ресурсов реализуется внедрением мероприятий, направленные на минимизацию объемов водопотребления, снижение экологических рисков в области охраны водных ресурсов, улучшение экологического состояния водных объектов и их прибрежных территорий.

      Обращение с отходами

      Система управления производственными отходами позволяет оптимизировать потоки движения отходов, снизить экологические последствия и экономические издержки их образования. Предприятие стремится к максимально возможному сокращению отходов для снижения негативного воздействия на окружающую среду.

1.6.6. Ведение комплексного подхода к защите окружающей среды

      Комплексный подход к защите окружающей среды подразумевает под собой систему мер, направленных на выявление источников негативного воздействия производственной деятельности предприятий на компоненты окружающей среды, на снижение/предотвращение оказываемого ими техногенного воздействия путем их контроля, а также внедрения и применения наилучших доступных технологий с сопоставлением экологической и экономической эффективности предпринимаемых мер. Подробно комплексный подход к защите окружающей среды описан в подразделе 1.1.6.

2. Методология определения наилучших доступных техник

      Процедура определения наилучших доступных техник для области применения настоящего Справочника по НДТ организована НАО "Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов" в лице Бюро НДТ (далее – Центр) и технической рабочей группой по вопросам разработки справочника по НДТ "Производство неорганических химических веществ" в соответствии с положениями Постановления Правительства Республики Казахстан от 28 октября 2021 года № 775 "Об утверждении Правил разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам".

      В рамках данной процедуры, учтена международная практика и подходы к определению НДТ, в том числе основанные на руководстве по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ.

2.1. Детерминация, принципы подбора

      Детерминация техник в качестве наилучших доступных техник основывается на принципах и критериях в соответствии с требованиями Экологического кодекса.

      Методология определения техники в качестве наилучшей доступной основывается на подборе и сравнении альтернативных техник, принятых в качестве техник-кандидатов в наилучшие доступные, обеспечивающих исполнения целей предприятия и государственных уполномоченных органов в области охраны окружающей среды. Определение техник-кандидатов основывается на результатах комплексного технологического аудита и анализе международного опыта, с учетом необходимости обоснованной адаптации к климатическим, экономическим, экологическим условиям и топливной базе Республики Казахстан, обуславливающим техническую и экономическую доступность наилучших доступных техник в области применения.

      Принципы подбора наилучших доступных техник основываются на соблюдении последовательности действий технических рабочих групп и заинтересованных сторон по учету и анализу критериев определения техник в качестве наилучших доступных:

      определение ключевых экологических проблем для отрасли с учетом маркерных загрязняющих веществ эмиссий;

      определение и инвентаризация техник-кандидатов, направленных на решение экологических проблем отрасли;

      оценка, анализ и сравнение техник-кандидатов в соответствии с критериями, приведенными в п.2.2 настоящего справочника по НДТ и на основании установления условий, при которых были достигнуты уровни экологической эффективности с выявлением перечня техник, удовлетворяющим критериям наилучших доступных техник;

      определение уровней наилучшей экологической результативности, обеспечиваемой наилучшей доступной техникой (включая уровни эмиссий, связанные с НДТ).

      При определении и инвентаризация техник-кандидатов, направленных на решение экологических проблем отрасли оставляется перечень техник-кандидатов из имеющихся в Республики Казахстан и в мировом сообществе. Далее список ранжируется по возможности применения на существующей и/ или на новой установке в условиях Республики Казахстан и указываются аргументированные доводы о возможности или невозможности их применения.

      При оценке, анализе и сравнении техник-кандидатов в наилучшие доступные соблюдается следующая последовательность действий:

      для установленных техник проводится оценка уровня воздействия на различные компоненты окружающей среды и уровней потребления различных ресурсов и материалов;

      оценка, при наличии необходимой информации, затрат на внедрение техник и содержание оборудования, возможные льготы и преимущества после внедрения техник, период внедрения;

      по результатам оценки из установленных техник основного технологического процесса выбираются техники:

      обеспечивающие предотвращение или снижение воздействия на компоненты окружающей среды;

      внедрение которых не приведет к существенному увеличению объемов выбросов других загрязняющих веществ, сбросов загрязненных сточных вод, образования отходов обезвреживания, потребления ресурсов, иных видов негативного воздействия на окружающую среду и увеличению риска для здоровья населения выше приемлемого или допустимого уровня;

      внедрение которых не приведет к чрезмерным материально-финансовым затратам (с учетом возможных льгот и преимуществ при внедрении);

      имеющие приемлемые сроки внедрения.

2.2. Критерии отнесения техник к наилучшей доступной технике

      В соответствии с п. 3 ст. 113 Экологического кодекса критериями определения наилучших доступных техник являются:

      1) использование малоотходной технологии;

      2) использование менее опасных веществ;

      3) способствование восстановлению и рециклингу веществ, образующихся и используемых в технологическом процессе, а также отходов, насколько это применимо;

      4) сопоставимость процессов, устройств и операционных методов, успешно испытанных на промышленном уровне;

      5) технологические прорывы и изменения в научных знаниях;

      6) природа, влияние и объемы соответствующих эмиссий в окружающую среду;

      7) даты ввода в эксплуатацию для новых и действующих объектов;

      8) продолжительность сроков, необходимых для внедрения наилучшей доступной техники;

      9) уровень потребления и свойства сырья и ресурсов (включая воду), используемых в процессах, и энергоэффективность;

      10) необходимость предотвращения или сокращения до минимума общего уровня негативного воздействия эмиссий на окружающую среду и рисков для окружающей среды;

      11) необходимость предотвращения аварий и сведения до минимума негативных последствий для окружающей среды;

      12) информация, опубликованная международными организациями;

      13) промышленное внедрение на двух и более объектах в Республике Казахстан или за ее пределами.

      Обеспечением соблюдения принципов Экологического кодекса при определении техники в качестве НДТ является условие сочетания указанных критериев, выражаемое в соблюдении следующих условий для каждой техники, которая является кандидатом наилучшей доступной:

      1) наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду;

      2) экономическая эффективность ее внедрения и эксплуатации;

      3) применение ресурсо- и энергосберегающих методов;

      4) период внедрения техники;

      5) промышленное внедрение техники на двух и более объектах, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду

      При установлении условия обеспечения техникой-кандидатом наименьшего уровня негативного воздействия на окружающую среду рассматривается два показателя:

      опасность используемых и (или) образующихся в технологических процессах веществ для атмосферы, почвы, водных систем, человека, других живых организмов и экосистем в целом;

      характер негативного воздействия и значения эмиссий вредных веществ в составе выбросов и сбросов.

      При определении опасности используемых и (или) образующихся в технологических процессах веществ проводится инвентаризация эмиссий вредных веществ в составе выбросов и сбросов, их объемы (масса), а также объемов и уровней опасности отходов. При оценке опасности используемых и (или) образующихся в ходе технологических процессов вредных веществ устанавливаются маркерные загрязняющие вещества, выделяющиеся в атмосферу, поступающие в водные объекты, в промежуточные продукты и твердые отходы.

      Выбор маркерных веществ основывается на установлении следующих характеристик:

      вещество характерно для рассматриваемого технологического процесса;

      вещество присутствует в эмиссиях постоянно и в значимых концентрациях;

      вещество оказывает значительное воздействие на окружающую среду;

      метод определения вещества является доступным, воспроизводимым и соответствует требованиям обеспечения единства измерений;

      количественным критерием для определения маркерных веществ является их наибольший совокупный вклад в общем объеме выбросов загрязняющих веществ.

Экономическая эффективность внедрения и эксплуатации техники

      При установлении условия обеспеченияэкономической эффективности проводится оценка затрат на внедрение и эксплуатацию техники и оценка выгоды от ее внедрения путем применения метода анализа затрат и выгод. Если внедрение различных техник дает положительные результаты, то техникой с самой высокой результативностью считается та, которая дает наилучшее соотношение "цена/качество"и соответственно демонстрирует наилучшие экономические показатели среди рассматриваемых техник. Данный метод анализа требует более широкий охват данных, где данные по выгодам/затратам сложно представить в денежной форме.

      Проведение анализа инкрементального денежного потока, возникающего в результате разницы денежных потоков "до" и "после" внедрения техники позволяет провести экономический анализ, который наиболее знаком для большинства предприятий.

      Альтернативой методу анализа затрат и выгод служит анализ эффективности затрат, используемый для определения наиболее предпочтительных для достижения определенной экологической цели при самой низкой стоимости мероприятий. Ранжирование техник-кандидатов НДТ по мере возрастания их экономической эффективности позволяет исключить варианты, которые необоснованно и неоправданно дороги по сравнению с полученной экологической выгодой.

      Экономическая эффективность техники определяется согласно формуле:

      Экономическая эффективность = Годовые затраты, тенге/Сокращение эмиссий, тонн/год.

      Методология расчета затрат устанавливает алгоритм, позволяющий собрать и проанализировать данные о капитальных затратах и эксплуатационных издержках для сооружения, установки, технологии или процесса с учетом экономической эффективности внедрения и эксплуатации.

      Основные этапы оценки приведены на рисунке 2.1.



      Рисунок 2.1. Этапы оценки экономической эффективности внедрения и эксплуатации техники

      В ходе проведения экономического анализа внедрения НДТ рассматривается:

      а) опыт предыдущего успешного использования в промышленном масштабе сопоставимых техник;

      б) информацию об известных авариях, связанных с внедрением и эксплуатацией данной техники на производстве;

      в) географические факторы климата внедрения техник (расположение относительно источников энергии, ее доступность, логистические цепочки), а также технологические ограничения, связанные с региональными физико-географическими и геологическими условиями и наличием особо охраняемых природных территорий, памятников культуры и объектов рекреации.

      Для проведения оценки техники-кандидатаопределяется структура затрат с выделением капитальных затрат (на строительство сооружений, приобретение и монтаж оборудования) и эксплуатационных. В эксплуатационных затратах выделяются затраты на техническое обслуживание и ремонт, энергоносители, материалы и услуги, затраты на оплату труда.

      По итогам сбора информации о затратах проводится ее обработка для обеспечения дальнейшего объективного сравнения рассматриваемых альтернативных вариантов.

Период внедрения техники

      Для оценки времени внедрения техники используется период окупаемости определенной техники в сравнении с затратами, относящимися к обеспечению охраны окружающей среды. Проводится оценка скорости внедрения техники. При этом рекомендуется раздельно рассматривать скорости внедрения техник следующих временных масштабов:

      краткосрочный (от нескольких недель до месяцев);

      среднесрочный (от нескольких месяцев до года);

      долгосрочный (обычно составляет несколько лет).

      Выбор времени модернизации основывается на плановой замене существующего оборудования. Оценивая скорость (период) внедрения НДТ, рекомендуется также проанализировать предельные затраты на модернизацию. Для НДТ, которые требуют существенных инвестиционных капитальных затрат или значительных модификаций производственных процессов и инфраструктуры, представляется необходимым предусматривать более длительные периоды их внедрения.

Применение ресурсо- и энергосберегающих методов

      При анализе применения ресурсо- и энергосберегающих методов учитываются требования и положения существующих нормативно-правовых документов в области энерго- и ресурсосбережения. Целью анализа является установление техник, которые характеризуются (среди рассматриваемых) лучшими показателями энерго- и ресурсосбережения.

      Проводится сравнительный анализ техник по потреблению основных ресурсов, принимая во внимание:

      а) потребление энергии:

      общий уровень энергопотребления и для различных (основных, вспомогательных и обслуживающих) технологических процессах (с оценкой основных возможностей его снижения);

      вид и уровень использования топлива;

      б) потребление воды:

      технологические процессы, в которых используется вода;

      общий объем потребления и для технологических процессов (с оценкой возможностей его снижения или повторного использования);

      назначение воды (промывная жидкость, хладагент и т. д.);

      наличие систем повторного использования воды;

      в) объем потребления сырья и вспомогательных материалов (реагентов и т. п.) с оценкой возможностей их повторного использования.

      После сравнительного анализа определяется возможность регенерации и рециклинга веществ и рекуперации энергии, использующихся в технологическом процессе.

      В качестве основных показателей энергоэффективности и ресурсосбережения, применяемых для сравнительной оценки рассматриваемых техник, используются (при регламентированных условиях эксплуатации оборудования) показатели - удельные расходы электроэнергии, тепла, топлива, воды, различных материалов, т. е. фактические затраты того или иного ресурса (электроэнергии, тепла, воды, реагента и т. д.) на единицу продукции или оказываемой услуги, выражаемые, например, для электроэнергии в кВт-ч на 1объема продукции или оказываемой услуги, для тепловой энергии - в Гкал/объем продукции или оказываемой услуги, для воды - в м3/объем продукции или оказываемой услуги и т. д.

      Ресурсосбережение (т. е. сбережение энергии и материалов) оценивается также с точки зрения возможности реализации соответствующих правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование и экономное расходование топливноэнергетических и других материальных ресурсов. Потенциал ресурсосбережения реализуется через конкретные энерго- и ресурсосберегающие мероприятия, которые можно разделить на организационно-технические, предполагающие повышение культуры производства, соблюдение номинальных режимов эксплуатации оборудования, обеспечение оптимального уровня загрузки агрегатов, ликвидацию прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, своевременное выполнение наладочных и ремонтно-восстановительных работ, использование вторичных энергоресурсов (включая утилизацию низкопотенциального тепла вентиляционных выбросов, процессы регенерации и рекуперации энергии), оснащение приборами учета используемых энергетических и других ресурсов, и инвестиционные, связанные с своевременным замещением морально устаревших производственных мощностей (производственных узлов), внедрением современного энергоэффективного и энергосберегающего оборудования, модернизацией и автоматизацией существующих технологических процессов.

      Любое возможное преобразование технологического процесса и(или) используемого оборудования, влекущее за собой уменьшение удельного расхода энерго- и других ресурсов на единицу объема продукции или оказываемой услуги, особенно при снижении (или при существующем уровне выбросов и сбросов вредных веществ) оценивается как повышение его энергоэффективности и ресурсосбережения (с учетом экономической эффективности и технологической надежности данного преобразования).

3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

      Настоящий раздел Справочника по НДТ содержит описание основных технологических процессов. В последующих разделах более подробно описываются технические особенности производств, рассматриваемых в рамках Справочника по НДТ.

3.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

3.1.1. Производство желтого фосфора

      На современных заводах исходное сырье – фосфорит (фракция 10 - 50 мм), кокс (25 - 40 мм), кварцит (10 - 50 мм), поступает на склад, где оно хранится в штабелях. Затем кварцит и кокс подсушивают, дробят и рассеивают с целью удаления мелочи и выделения фракции требуемого гранулометрического состава. Фосфорит подвергается грохочению и фракция более 10 мм направляется на термическую подготовку, где прокаливается при 1470 К в шахтно-щелевых печах для удаления воды и карбонатов, а мелочь подвергается окускованию. Подготовленные фосфорит, кокс в определенном соотношении в виде шихты направляется в печные бункера (7) (Рисунок 3.1).



      1 - печь; 2 - электроды; 3 - трансформатор; 4 - летка феррофосфорная; 5 - летка шлаковая; 6 - печные бункеры; 7 - загрузочный бункер; 8 - электрофильтр;

      9 - горячая конденсация; 10 - холодная конденсация; 11 - складская емкость; 12 - газ на "свечу"; 13 - холодильник.

      Рисунок 3.1. Принципиальная технологическая схема получения желтого фосфора

      В печь (1) шихта поступает по мере ее расходования. Из печи выводится: печной газ, содержащий газообразный фосфор, шлаки, состоящие из алюмосиликатов кальция и магния и феррофосфор. Печные газы очищают от пыли в электрофильтрах (8), конденсируют – две ступени конденсации, горячая (9) и холодная (10), и получают практически в чистом виде (99,7 %). Печной газ после извлечения фосфора сжигается "на свече".

      Таким образом, метод электротермии позволяет из бедного фосфатного сырья, содержащего 7 - 10 % фосфора, получать высококонцентрированный полупродукт, который можно перерабатывать на месте или поставлять другим предприятиям, специализирующимся на производстве разных видов фосфорной продукции.

Агломерационный обжиг фосфоритной мелочи

      На ТОО "НДФЗ" впервые в мировой практике внедрена технология получения желтого фосфора из агломерированной мелочи фосфорита, на руднотермических печах РКЗ- 80Ф. Использование мелочи фосфатного сырья, ранее вывозимой в отвал, связано с разработкой эффективной технологии окускования фосфатной мелочи методом агломерации на агломерационных машинах типа АКМ- 312М с площадью спекания 312 квадратных метров.

      Процесс получения фосфоритного агломерата состоит из следующих стадий:

      Составление агломерационной шихты:

      1) составление агломерационной шихты;

      2) первичное смешивание шихты;

      3) корректировка и окомкование шихты;

      4) подача котрельного молока на окомкование шихты;

      5) спекание шихты с получением агломерата-пирога;

      6) дробление горячего агломерата;

      7) охлаждение дробленного агломерата;

      8) додрабливание охлажденного агломерата;

      9) сортировка готового агломерата с выделением холодного возврата, "постели", годного агломерата.

      Вспомогательными операциями является возвращение в процесс пыли, уловленной в батарейных циклонах и электрофильтрах.

      В соответствии с технологическими стадиями процесса в состав комплекса агломерации входят следующие объекты:

      1) шихтовальное отделение;

      2) отделение первичного смешивания;

      3) отделение агломерации, включающее в себя участки: корректировки и окомкования шихты, спекания, дробления горячего агломерата, охлаждения агломерата, додрабливания охлажденного агломерата;

      4) отделение грохочения агломерата;

      5) отделение пылегазоулавливающих установок;

      6) отделение гидрообеспыливания.

      В цехе производства агломерата составляется шихта из сырьевых материалов и производится спекание сырья на агломерационных машинах АКМ- 7 - 312 с последующим дроблением, охлаждением и сортировкой полученного агломерата. Готовый агломерат подается в цех производства желтого фосфора (Рисунок 3.2).



      Рисунок 3.2. Процесс спекания агломерата из фосфоритной мелочи

      На фосфорных предприятиях, спроектированных для переработки кусковых фосфоритов, предусмотрена утилизация лишь небольшого количества фосфоритовой мелочи. При этом мелкие фракции, образующиеся при добыче фосфатного сырья из недр, транспортировке и отсеянные при производстве кусковой руды, непригодны для получения фосфора и складируются в отвалы.

      По данным [17], выход фракции фосфоритной мелочи на рудниках составляет 35 - 44 %. В связи с этим вовлечение в электротермию фосфора мелких фракций фосфатного сырья, добываемого на рудниках Каратау, с целью более полного и рационального использования его ресурсов, представляет важную народнохозяйственную задачу. Решение этой задачи связано с усовершенствованием существующих способов термоподготовки сырья и разработкой новых способов получения фосфора.

      Производство фосфора в ТОО "НДФЗ" отличается от других заводов работает на агломерате, полученном при спекании фосфоритной мелочи с использованием в качестве агломерационного топлива дорогостоящего кокса.

      Мелкие фракции фосфатного сырья, отсеянные на рудниках в процессе производства товарной кусковой руды и выделенные при контрольном грохочении ее на заводах, а также мелкие и пылевидные фосфорсодержащие отходы непригодны для непосредственного использования в фосфорных печах из-за малых размеров частиц. Для обеспечения необходимой газопроницаемости столба шихты и снижения вероятности спекания ее в фосфорной печи они должны быть предварительно превращены в кусковой материал с размером зерен не менее 5 - 10 мм. Окускованный продукт должен иметь достаточную механическую прочность, не образовывать мелочи при транспортировке к фосфорным цехам, при загрузке в печи в ходе самой плавки, а также обладать хорошей восстановимостью. В нем не должно содержаться вредных примесей: влаги, карбонатов, смолистых веществ и др.

      Для агломерации в целях повышения механической прочности необходим кокс или коксовая мелочь. В качестве заменителя кокса, можно добавить отходы, такие как нефтешлам, котрельная пыль, сланцы фосфатокремнистые, нефтекокс из нефтяных отходов, нефтебитуминозные породы.

      В качестве связующего используется котрельная пыль, фосфатокремнистые сланцы. Фосфатокремнистые сланцы, благодаря низкой температуре плавления по сравнению с фосфатным сырьем, снижают температуру спекания.

      Разработаны технологические решения по получению высококачественного пеллетизированного фосфатного сырья, содержащего коксовую мелочь и фосфатно-кремнистые сланцы, за счет переноса источника тепловой энергии непосредственно внутрь гранул.

      Использование процесса окомкования с последующим обжигом окатышей наиболее целесообразно для тонкодисперсных рудных материалов, для которых другие способы окомкования менее эффективны. Применение этого метода для окускования фосфоритовой мелочи Каратау, имеющей крупность частиц 10 - 0 мм, потребовало бы включение в технологическую схему дополнительной дорогостоящей подготовительной операции – тонкого измельчения, что связано со значительным удорожанием окускованного продукта. Исходя из этого, для окускования фосфоритовой мелочи с целью вовлечения ее в производство фосфора на ТОО "НДФЗ" принят вариант агломерации.

      Из всех известных способов окускования наиболее целесообразным для фосфоритовой мелочи Каратау признан вариант агломерации ее путем спекания на колосниковой решетке.

      Требованиям к агломерационному топливу наилучшим образом отвечает коксовая мелочь. Однако в связи с ее дефицитностью, как в нашей стране, так и за рубежом ведутся широкие исследования по изысканию других видов топлива, пригодных для процесса агломерации руд и концентратов. Не менее остро этот вопрос встает и при производстве фосфоритового агломерата.

      Агломерационное топливо должно обладать определенной реакционной способностью, соответствующей условиям теплопередачи. При слишком низкой реакционной способности горение протекает медленно, и топливо сгорает не полностью. При чрезмерно большой реакционной способности скорость горения оказывается выше скорости теплопередачи. В качестве заменителей кокса испытываются антрацит, каменные угли, нефтяной кокс, полукокс из бурых углей, торфяной кокс и другие виды топлива. Наиболее изучен вопрос замены части коксовой мелочи антрацитом. Пониженная в сравнении с коксом реакционная способность антрацита приводит к снижению вертикальной скорости спекания и производительности агломерационных машин, особенно при агломерации тонкоизмельченных концентратов. По данным максимальная доля антрацита в смеси с коксиком при агломерации концентрата не должна превышать 25 - 30 %, а содержание золы в нем должно быть не выше 15 %.

      Таким образом, существуют две группы требований к сырью:

      1. требования к сырью, поступающему на стадию подготовки, которые должны быть обеспечены в процессе добычи и подготовки исходных материалов на руднике;

      2. требования к сырью, поступающему в печь, которые должны быть обеспечены надежной работой цехов подготовки сырья.

      Требования к сырью, поступающему на стадию подготовки:

      обеспечивать содержание целевого продукта;

      обеспечивать заданный гранулометрический состав;

      обеспечивать заданную степень химической и минералогической однородности;

      обеспечивать заданное содержание вредных и полезных примесей.

      Требования к сырью, поступающему в печь, кроме указанных выше:

      ограничение содержания Н2О и карбонатов технологически допустимыми нормами;

      ограничение содержания мелких и крупных классов;

      необходимая прочность кусков, обеспечивающая сохранность грануляционного состава в процессе транспортировки, бункеровки и плавления.

      Спекание приготовленной шихты является основной стадией производства агломерата.



      Рисунок 3.3. Технологическая схема агломерации фосфоритной мелочи

      Спекание шихты осуществляется на движущейся колосниковой решетке агломашины с просасыванием воздуха через слой шихты. Высокая температура процесса (до 1623 К) достигается за счет сгорания твердого топлива (мелочи кокса, антрацита, графита и другие углесодержащие сырье), входящего в состав аглошихты (Рисунок 3.3).

      Зажигание мелочи кокса (кокса, антрацита, графита и другие углесодержащие сырье) на поверхности слоя происходит в горне, снабженном трехходовыми горелками, работающими на природном (СН4) и печном газе (СО). По мере движения спекаемой шихты к разгрузочной части агломашины, начавшееся с поверхности слоя шихты горение последовательно проходит через всю толщу материала и заканчивается у колосниковой решетки. Воспламенение твердого топлива в слое происходит при температуре Т = 973 К. Твердое топливо шихты практически целиком сгорает, а рудная мелочь оплавляется и спекается, образуя пористый "пирог", который после дробления дает окускованный продукт – агломерат.

      Просасывание воздуха, необходимого для окисления углерода твердого топлива, осуществляется эксгаустерами, установленными на тракте агломерационных газов.

      Спекаемый слой шихты можно условно разделить по высоте на следующие зоны: зона готового агломерата, зона плавления, зона интенсивного нагрева, зона сушки, зона переувлажнения, зона исходной шихты и "постель".

      Скорость перемещения зоны плавления по толщине слоя называется вертикальной скоростью спекания и составляет (12 ‒ 14)·10 - 3 м/мин. Она определяется в основном скоростью фильтрации дымовых газов, теплофизическими свойствами шихтовых материалов и условиями горения топлива.

      Основные физико-химические превращения происходят в зоне плавления и интенсивного нагрева. Химические соединения, образующиеся при этих процессах, определяют как конечный состав агломерата.

      Двуокись углерода (СО2) образуется как за счет сгорания мелочи кокса (кокса, антрацита, графита и другие углесодержащие сырье), так и вследствие декарбонизации фосфорита, которая достигает 95 %. Полнота декарбонизации является одним из показателей качества агломерата, так как применение декарбонизированного сырья в фосфорных печах снижает расход электроэнергии, уменьшает количество печных газов, способствует улучшению качества фосфора.

      Загрязнение агломерационных газов окисью углерода происходит вследствие неполноты сгорания твердого топлива. Влага, содержащаяся в шихте, обуславливает протекание процесса пирогидролиза фторапатита, содержащегося в руде с образованием НF и SiF4, переходящими в аглогазы. Газовая фаза загрязнена также содержанием соединений фосфора Р2О5 и РН3, образующимися в ходе спекания.

      В результате процессов десульфуризации фосфорита в состав аглогазов входят SО2 и SО3.

      Аглогазы, содержащие химические вредности и пыль, перед выбросом в атмосферу подвергаются очистке на установке сухой и мокрой очистки аглогазов.

      Агломерационная машина представляет собой подвижную ленту, состоящую из каркаса, спекательных тележек, приводов, питателей шихты и "постели", зажигательного горна, вакуум-камер и системы смазки.

      Спекательная тележка (паллета) представляет собой стальную раму, смонтированную на четырех ролико-опорах, с боковыми бортами, внутри которой уложены колосники.

      Увлажненная шихта из окомкователя загружается в один из бункера-воронки шихты агломашины челноковым распределителем, который равномерно распределяет шихту по ширине бункера-воронки.

      Перед загрузкой аглошихты на полеты агломашины сначала укладывается слой "постели" - агломерат фракции (8 - 13)·10-3 м, которая препятствует просыпанию шихты через зазоры колосниковой решетки, предохраняет колосники от воздействия высоких температур и исключает образование "пригара" шихты к колосникам. "Постель" выдается из бункера ленточным конвейером, которая поступает в приемную воронку агломашины, из которой "постель" загружается на колосниковую решетку.

      Шихта из бункера-воронки переносится барабанным питателем на наклонный лоток, с которого и укладывается на спекательные тележки. Высота слоя шихты регулируется положением шибера.

      Шихта на спекательных тележках для улучшения зажигания подвергается уплотнению, выравниванию и профилированию специальным приспособлением, и далее поступает в горн, предназначенный для зажигания мелочи кокса (кокса, антрацита, графита и другие углесодержащие сырье) в поверхностном слое шихты.

      Горн расположен на агломашине после питателей шихты над лентой спекательных тележек и представляет собой сварную металлоконструкцию, изнутри футерованную огнеупорным кирпичом.

      Горн разделен на три секции. На боковых стенках горна в I и III секциях установлено по 4 горелки, во II секции – 6 горелок.

      Первая секция предназначена для зажигания шихты, остальные секции – для дополнительной подачи тепла, необходимого для зажигания последующих слоев и стабилизации процесса спекания.

      В секциях установлены турбулентные трехходовые горелки, работающие на природном и печном газе. Воздух на горение подается вентилятором. Подача природного газа на секции горна осуществляется от межцехового газопровода через газорегуляторные установки (ГРУ), предназначенные для снижения давления газа до необходимого перед горелками и автоматического поддержания давления постоянным.

      Подача печного газа на секции горна осуществляется от межцехового газопровода печного цеха до горелки горна агломашины.

      Технологический процесс утилизации печного газа предусматривает использование печного газа в качестве топлива в смеси с природным газом и отдельно на зажигательных горнах агломашины и, кроме того, способствует снижению вредных выбросов (РН3, Р2О5, SO2, и др.) в атмосферу.

      Печной газ, образующийся в производстве желтого фосфора при восстановлении фосфоритов углеродом в руднотермических печах, после обеспыливания и конденсации фосфора содержит до 80 % окиси углерода (СО). Температура печного газа, отправляемого в цех агломерации, не должна быть более 35 °С, содержание в нем элементарного фосфора не должно быть более 0,2 г/Нм3. Содержание фосфора в печном газе зависит от температуры газа, поэтому проектом предусматривается блокировка работы газодувки при температуре печного газа более 35 °С, газодувка автоматически отключается и печной газ сбрасывается на свечу. Для предотвращения аварий после остановки системы СУПГ предусмотрена подача азота на продувку всей системы. Пуски безопасная эксплуатация "Системы утилизации печного газа" возможны только при условии одновременной эксплуатации "Системы захолаживания" конденсационной воды, обеспечивающей регламентное содержание фосфора в печном газе не более 0,2 г/м3.

Восстановительный процесс

      Желтый фосфор производится в цехе ТОО "НДФЗ" методом электровозгонки в руднотермических печах типа РКЗ- 80. Для этого составляется шихта, которая направляется на восстановительную плавку при темепературе1623 – 1773 К. В результате плавки фосфор вместе с газом направляется на очистку от пыли и конденсацию, а феррофосфор и шлак сливаются из соответствующих леток. Феррофосфор направляется на склад, а шлак после грануляции направляется в думпкары [16, 19].

      Восстановление фосфора – эндотермический процесс, описывающийся следующим уравнением:

      Са3(РО 4)2 + 5С + SiО2→ Р2 +5СО + 3СаО·SiО 2–88,191 Дж/моль (3.1)

      В процессе электровозгонки протекают побочные реакции, обусловленные наличием примесей в фосфатном сырье.

      Окислы железа, содержащиеся в агломерате, кремнистом сырье, коксе восстанавливаются до элементарного железа, которое, соединяясь с парами фосфора, образует феррофосфор:

      Fe2O3+3С →2Fе + 3СО                              (3.2)

      4Fе + Р2 → 2Fе2Р                                    (3.3)

      Феррофосфор, обладая большим удельным весом, чем шлак, скапливается на подине печи.

      Карбонаты разлагаются с образованием двуокиси углерода, который частично восстанавливается до окиси углерода:

      СаСО3 → САО + СО2                              (3.4)

      СО2+С → 2СО                                    (3.5)

      СО2 и СО переходят в печной газ.

      Часть двуокиси кремния восстанавливается до элементарного кремния и переходит в феррофосфор:

      SiО2+ 2 С → Si + 2СО                              (3.6)

      Фтористые соединения, содержащиеся в фосфорите, в основном переходят в шлак, оставшаяся часть, реагируя с двуокисью кремния, образует четырехфтористый кремний, который уходит с печными газами:

      2СаF 2+ SiО2 → 2СаО+ SiF4                        (3.7)

      Часть воды, содержащаяся в шихте, восстанавливается до водорода, который, частично реагируя с фосфором, образует фосфин РН3, уходящий с печными газами:

      Н2О+С → СО+ Н2Р4+6Н2→ 4 РН3                  (3.8)

      Часть водорода, реагируя с серой, образует сероводород, который также переходит в печной газ.

      Повышенная влажность компонентов шихты, подаваемых в фосфорную печь, приводит к увеличению содержания водорода в печном газе, потерям фосфора, увеличению объема печных газов и дополнительному расходу электроэнергии. В печной газ также переходят часть окислов щелочных металлов, возгоняющихся при температуре процесса. Необходимо стремиться к тому, чтобы фосфорсодержащие печные газы были минимально загрязнены возогнанной кремнекислотой и ее соединениями, так как последние затрудняют пыле очистку газа и способствуют образованию фосфорного шлама. Это обеспечивается работой на основных шлаках с модулем кислотности 0,85 - 0,95, обладающих сравнительно невысокой температурой плавления. Фосфор получается в виде паров и удаляется из печи в составе печного газа. Печной газ, выходящий из печи, содержит около 85 % окиси углерода, 5 - 7 % фосфора, газообразные примеси СО2, SiF4, РН3, Н2S, N2 и пыль исходного сырья. Во избежание подсосов воздуха в печи поддерживается избыточное давление до 500 Па (50 мм вод. ст.). Для выхода печного газа в крышке печи имеется два отверстия, соответствующие двум ниткам пыле очистки и конденсации фосфора

Устройство печи для производства желтого фосфора

      В России и Казахстане для производства фосфора применяются руднотермические печи типа РКЗ- 48, РКЗ- 72, РКЗ- 80 (индекс печи означает руднотермическая, круглая, закрытая, а далее указывается электрическая мощность в мегавольт амперах). Эти трехфазные круглые печи (Рисунок 3.7) состоят из следующих основных элементов: кожух печи, футеровка, система подвески и перемещения электродов и тракт шихтоподачи.



      1 - электрод,2 - бункеры с сырьем, 3 - газоход, 4 - шлаковая летка, 5 - корпус печи

      Рисунок 3.4. Фосфорная печь

      Свод печи футерован огнеупорным бетоном и имеет отверстия для электродов с сальниковыми уплотнениями, а также для шихтовых течек и для газохода, который может быть отключен от печи газоотсекателем специальной конструкции.

      Ванна печи РКЗ- 80Ф, используемая на ТОО "НДФЗ", выполнена из углеродистых блоков, цилиндрическая, с внутренним диаметром 8500 мм. Кожух сварной, цилиндрический, из стали толщиной 25 мм, усилен ребрами и поясами жесткости. Глубина ванны печи 4100 мм. Ванна над сводом накрывается крышкой из немагнитного материала. Крышка собирается из трех секций с электроизоляцией между ними и между ними и кожухом. Фосфорная печь имеет две водоохлаждаемые шлаковые летки и одну летку с двумя отверстиями для выпуска феррофосфора. Отверстия для выпуска шлака расположены на 450 мм выше уровня подины, отверстия для выпуска феррофосфора – на 50 мм. На электроды печи подается напряжение от трех однофазных трансформаторов. Электрический ток используется для нагрева, расплавления шихты в печи и для поддержания процесса восстановления фосфора. Электроды служат для подвода электрического тока в реакционную (проводящую) зону. Электроды в процессе работы срабатываются, а потому нуждаются в наращивании. Самоспекающийся электрод состоит из металлической оболочки – кожуха, заполняемого сверху электродной массой. Для набивки самоспекающихся электродов используется товарная электродная масса или масса собственного производства.

      Фосфорная печь является химическим реактором со сложным температурным полем. Исходные компоненты поступают в печь с температурой 0 - 20 °С, продукты реакции - расплавы и газы – покидают печь с температурой 1400 - 1500 и 500 °С соответственно. В зоне контакта торца электрода с расплавом возможны температуры более 2000 °С. Такой широкий интервал температур определяет неоднородность пространства печи. В верхних уровнях, куда поступает холодная исходная шихта – фосфорит, кварцит и кокс, химические реагенты твердые; далее, по мере опускания шихты вниз, температура повышается, легкоплавкие компоненты шихты плавятся, появляется жидкая фаза. Область максимальных температур находится у торца электрода. Здесь в твердом состоянии остается только кокс, остальные элементы шихты расплавлены. Выделение тепловой энергии осуществляется не только через твердый материал – шихту и жидкий расплав, но и через электрическую дугу, которая всегда присутствует на той или иной стадии процесса. Особенности преобразования электрической энергии в тепловую сказываются, прежде всего, на характере реакций, протекающих в печи. Все это делает задачу количественного определения распределения энергии в зависимости от параметров работы печи исключительно сложной, требующей учета большого количества физических, химических и физико-химических факторов, жестко взаимосвязанных в реакционном объеме.

      Между тем, в неоднородном реакционном пространстве печи можно выделить области, в которых действуют общие закономерности. Эти области можно рассматривать как самостоятельные зоны, в которых хотя и существуют температурная, концентрационная и другие неоднородности, но характер процессов одинаков. В объеме каждой такой зоны действуют свои функциональные связи, что существенно облегчает задачи их математического описания и моделирования протекающих в них процессов.

Очистка печного газа

      В процессе возгонки желтого фосфора образуется печной фосфорсодержащий газ. В идеале, если бы в печи не происходило бы никаких побочных реакций, то химический состав печного газа состоял бы из 83,4 % окиси углерода (СО) и 16,6 % паров фосфора. В действительности из-за большого количества примесей в фосфоритах месторождений Каратау и Жанатаса и многообразия протекающих в печи реакций состав печного газа очень сложный. Кроме образования газообразных продуктов в процессе реакций имеет место прямой пылеунос мелких частиц компонентов шихты. Процесс пылеуноса усиливается при повышении температуры под сводом печи, так как возрастает скорость газа. В результате побочных реакций с участием воды в печи образуются водород, сероводород, синильная кислота, фосфин. По реакции двуокиси кремния с фторидами образуется четырехфтористый кремний. В зоне высоких температур щелочные металлы (К и Na) восстанавливаются до окислов и уносятся в виде газов. В зонах пониженных (в электрофильтрах) температур они конденсируются в виде мелкодисперсной пыли.

      Содержание пыли в печном газе (таблица 3.1) колеблется в очень широких пределах и зависит в основном от следующих причин:

      восстановление, испарение и последующая конденсация кремния, щелочных металлов и других летучих составляющих шихты,

      наличие в шихте примесей, окисляющих фосфор: кислород, двуокись углерода, вода и т.д.

      плохая газопроницаемость шихты, в результате чего печной газ проходит через нее по каналам, не происходят в полном объеме процессы охлаждения газа и его очистки от пыли.

      Первая причина зависит в основном от заданного состава шихты – "шихтовки", которую задает технолог цеха.

      Вторая причина в основном зависит от подготовки сырья к процессу возгонки фосфора – степени прокалки и декарбонизации.

      Третья причина зависит от количества мелочи в сырье, поступающем в печь.

      Таблица 3.1. Приблизительный состав печного газа на выходе из печи

№ п/п

Компонент

Содержание, объемных %

1

2

3

1

CO

65 - 80

2

P4

6 – 10

3

N2

7 – 10

4

H2

1 – 6

5

CO2

0,1 – 1,0

6

H2S

0,5

7

O2

0,5

8

PH3

0,2

9

SiF4

0,05

      Для очистки печного газа от пыли используются электрофильтры типа ЭВТ – 2 – 5,5 – 20ф – 01 (электрофильтр вертикальный, фосфорный, двухпольный). Площадь активного сечения фильтра – 20 м2, количество осадительных электродов (так называемых S-образных) – 476 шт. в двух полях, активная длина поля – 5740 мм, количество коронирующих электродов (пилообразных) – 916 шт. в двух полях.

      На каждую печь для обеспечения непрерывной работы установлено две системы электрофильтров и конденсации, которые могут работать параллельно.

      Принцип действия электрофильтра основан на ионизации газа внутри активной зоны коронным разрядом. Коронный разряд возникает при возникновении электрического поля между коронирующими и осадительными электродами. Частицы пыли захватывают ионы, приобретают электрический заряд и движутся по направлению к электроду с противоположным зарядом. Подавляющая часть пылинок приобретает отрицательный заряд, поэтому они двигаются к осадительным электродам, имеющим положительный заряд. Достигнув электродов, пылинки оседают на них, теряют заряд и затем стряхиваются на дно фильтра.

      Со дна фильтра пыль скребковыми механизмами сгребается в шахты.

      Через шахты пыль попадает в баки котрельного молока, где при помощи перемешивания с водой мешалками и циркуляции между баками котрельного молока и шахтами образуется однородная суспензия - котрельное молоко.

      Частично очистившийся от пыли печной газ (большая часть пыли оседает в первом поле), пройдя первое поле, попадает через наклонный газоход во второе поле, где происходит его доочистка от пыли. Проектная степень очистки печного газа с запыленностью на выходе из печи не более 80 г/м3 от 98 до 99 %.

      Пилообразные коронирующие электроды подвешены в каждом поле к специальной конструкции, расположенной на крышке электрофильтра и опирающейся на четыре опорных изолятора. Высокое напряжение подается через проходные изоляторы, под которые подается нагретый до 250 – 300 °С азот. Напряжение подается постоянное. Для лучшего удаления пыли с коронирующих электродов предусмотрен механизм встряхивания их.

      S-образные осадительные электроды при помощи специальной конструкции опираются на корпус электрофильтра, они заземлены через него. Для удаления с них пыли предусмотрен механизм обстукивания.

      Фосфорсодержащий газ из печи поступает в систему пыле очистки, состоящую из двух установленных параллельно электрофильтров.

      В составе технологических линий печей установлены электрофильтры типа ЭВТ- 2 - 5,5 - 20Ф- 01. Каждый электрофильтр состоит из двух последовательно расположенных полей, соединенных газоходом и заключенных в общий корпус, снабженный обогревающей рубашкой. Первое поле соединено газоходом с фосфорной печью, второе - с газоходом установки конденсации. Газоход, соединяющий электрофильтр с печью, снабжен шнеком для предотвращения забивания его пылью. Отключение электрофильтра от печи и установки конденсации производится с помощью газоотсекателей и заглушек. Фосфорсодержащий газ, выходящий из фосфорной печи, первоначально поступает в активную зону 1-го поля, где происходит улавливание большей части пыли.

      Затем по наклонному газоходу поступает во 2-е поле, где улавливаются более мелкие частицы пыли, после чего выходит из электрофильтра и поступает на конденсацию. Степень газоочистки в электрофильтрах 98 - 99 % при начальной запыленности не более 0,08 кг/м 3 (80 г/м3). Площадь активного сечения электрофильтра ЭВТ- 2 - 5,5 - 20Ф- 01 20 м2. Этот фильтр имеет S - образные осадительные электроды и пилообразные коронирующие.

      Система коронирующих электродов подвешена к опорной конструкции, расположенной на крышке электрофильтра и опирающейся на четыре высоковольтных изолятора. Для герметичности прохода трубы подвеса через корпус электрофильтра и изоляции ее от корпуса служат сухие вводы, под которые подается нагретый до 553 - 623 К (280 - 350 °С) азот для предотвращения конденсации фосфорсодержащих веществ. Управление режимом нагрева азота в электрокалориферах осуществляется автоматической системой регулирования режимом нагрева азота РНА- 1.

      Активной частью электрофильтров является система осадительных и коронирующих электродов. К коронирующим электродам (изолированным от корпуса) подводится выпрямленный ток высокого напряжения от повысительно-выпрямительных агрегатов. Осадительные электроды замкнуты через корпус на землю.

      Для удаления пыли с электродов имеются механизмы встряхивания для коронирующих электродов. При встряхивании пыль осыпается на дно соответствующего поля электрофильтра.

      Пыль, уловленная в электрофильтре (котрельная пыль) с помощью скребкового механизма, которым оборудовано днище электрофильтра, непрерывно выгружается через вертикальные шахты в баки котрельного молока.

      Процесс приготовления котрельного молока периодический. После откачки готовой порции котрельного молока бак заполняется водой, подаваемой из бака насосом. Котрельная пыль, поступающая в бак, перемешивается с водой смонтированной на баке мешалкой. Дополнительное перемешивание суспензии достигается благодаря ее непрерывной циркуляции с помощью насосов. На каждые два бака одного электрофильтра установлены 3 насоса, из которых два рабочих (по насосу на каждый бак) и один резервный.

      В ходе приготовления котрельного молока периодически отбирается проба для измерения плотности. При достижении плотности 1,20 - 1,26 тонн/м3 (1,20 - 1,26 кг/л) циркуляцию прекращают и готовое котрельное молоко насосом в сборники. Для каждых двухфосфорных печей имеется два сборника котрельного молока. Из сборника котрельное молоко насосами перекачивается межцеховым трубопроводом в цех аглоцех или в шламоотстойники.

      На каждом поле электрофильтров установлены предохранительные гидравлические затворы, срабатывающие при повышении давления свыше 980 Па (100 мм вод. ст.).

      Уровень воды в гидрозатворах поддерживается постоянным по переливу. Подача воды производится из сборника насосами. Газ, сбрасываемый через гидрозатворы при повышении давления, отводится за пределы цеха с помощью свечи. Для исключения попадания печного газа в атмосферу цеха, а также для защиты узла токопровода в определенные точки электрофильтра подается азот. Периодически, по установленному графику, один из двух электрофильтров фосфорной печи останавливается на чистку. Для предотвращения конденсации фосфора в электрофильтре в его рубашку подается горячий азот.

      Постоянное высокое напряжение подается от повысительно-выпрямительных агрегатов АТПОМ.

      Осыпавшаяся на дно фильтра пыль (котрельная пыль) скребковым механизмом, который работает постоянно, через шахту выгружается в баки котрельного молока, которых имеется по одному на каждое поле. Остановка скребкового механизма ведет к тому, что на дне поля набирается большое количество пыли и после включения скребка либо он не может сгрести пыль в шахту и "не идет", либо большим количеством пыли шахта забивается. Одной из причин остановки скребков является падение на дно фильтра грузов коронирующих электродов. В таком случает скребок клинит и раскрутить его невозможно, фильтр приходится останавливать на чистку и ремонт. Если скребок после простоя удается запустить, то необходимо не сразу полностью закрутить его, а небольшими рывками (пуск – отключение) согнать за несколько полных оборотов скребка всю пыль с дна фильтра в бак котрельного молока. После каждой операции пуск – отключение скребка нужно выдерживать паузу не менее 30 – 40 секунд, чтобы пыль, попавшая в шахту, размешалась мешалкой и циркуляционным насосом с водой и не забила бы шахту.

      Котрельная пыль при нормальной работе всех механизмов постоянно поступает через шахты в баки котрельного молока, где специальной мешалкой размешивается с водой. Мешалка установлена под углом, так, чтобы удалять из шахты образующуюся в ней густую суспензию, перемешивая ее. На каждый фильтр имеется 3 циркуляционных насоса, в работе постоянно два – по одному на каждое поле, и один насос в резерве. Прекращение работы мешалок или циркуляционных насосов может привести к забиванию шахты пылью. В результате постоянного поступления пыли плотность суспензии котрельного молока постоянно растет. При заполнении накопительного бака котрельное молоко из него откачивается насосами по специальным трубопроводам в карты-накопители котрельного молока.

      Котрельное молоко имеет щелочную реакцию (рН котрельного молока от 10 до 14), и если вместе с котрельной пылью в него попадает фосфор, то идет процесс образования фосфина (РН3). Фосфин – ядовитый, взрывоопасный в смеси с воздухом газ, имеющий специфический чесночный запах. Выделение фосфина можно определить по образованию на поверхности котрельного молока обильной пены – так называемой "шапки". Как правило, попадание фосфора в баки котрельного молока связано с низкой температурой обогревающего электрофильтр азота. При бурном пенообразовании необходимо бак котрельного молока слить, заполнить его свежей порцией горячей воды. При необходимости эту операцию повторяют несколько раз (Рисунок 3.5). Стрелками показано направление движения частиц пыли

      .


      Рисунок 3.5. Принцип действия электрофильтра

Конденсация фосфора

      Очищенный печной газ после электрофильтров поступает на конденсацию. Он имеет следующий состав: СО – 70 – 85 %, Р4 – 5 – 7 %, N2 – 10 – 15 %, а также примеси PH3, H2S, H2, Р2О5, не уловленная в электрофильтрах пыль и другие.

      На ТОО "НДФЗ" используются конденсаторы скрубберного типа, в которых переход фосфора из газообразного состояния в жидкое происходит из-за орошения фосфорсодержащего печного газа циркулирующей водой. Каждому электрофильтру соответствует система из двух последовательно соединенных газоходами конденсаторов: 1-ой ступени ("горячий" конденсатор) и 2-ой ступени ("холодный" конденсатор).

      Очищенный от пыли печной газ с температурой 250 – 350 °С после электрофильтров попадает в "горячий" газоход, в котором установлены форсунки, распыляющие воду. Температура газа резко понижается, фосфор конденсируется и в жидком виде стекает в фосфоросборник. "Горячий" газоход и "горячий" конденсатор внутри орошаются через 8 форсунок циркуляционной водой с температурой 55 – 60 °С (по 4 форсунки на газоход и на конденсатор), благодаря чему температура печного газа снижается до 55 – 65 °С, что обеспечивает конденсацию в них 98 – 99 % всего конденсирующегося на конденсации фосфора. "Горячий" газоход орошается по принципу прямотока, "горячий" конденсатор – по принципу противотока воды и печного газа. Наружная поверхность "горячих" конденсаторов для большей эффективности охлаждения печного газа орошается оборотной водой "грязного" цикла. Сконденсировавшийся в "горячей" конденсации фосфор в жидком виде стекает в фосфоросборник. Фосфор тяжелее воды (плотность 1,7 кг/дм3), поэтому скапливается в нижней части фосфоросборника, под слоем воды.

      После "горячей" конденсации печной газ поступает по газоходу в "холодный" конденсатор, орошающийся внутри 7-ю форсунками. Циркуляционная вода в "холодной" конденсации при работе системы захолаживания должна иметь температуру не более 35 °С, без захолаживания – 45 – 50 °С. Система захолаживания конденсационной воды состоит из системы подачи охлаждающей оборотной воды, теплообменников, в которых конденсационная вода охлаждается оборотной водой, и трубопроводов циркуляции конденсационной воды. Чем ниже температура конденсационной воды в "холодной" конденсации, тем меньше потери фосфора с отходящим печным газом, тем экономически эффективнее процесс производства фосфора и тем меньше загрязняется окружающая среда. В "холодной" конденсации фосфор может выпадать в твердом виде, если температура отходящего газа менее 44,1 °С, что может привести к ошибкам при определении количества фосфора в фосфоросборниках, так как твердый фосфор не распределяется по всей площади фосфоросборника, а собирается в основном под конденсатором. Накопившийся в фосфоросборниках фосфор периодически откачивается на склад фосфора при температуре 70 – 80 0С. Перегрев воды и фосфора в фосфоросборниках до температуры кипения воды приводит к выбросу фосфора из фосфоросборников и пожару. Перекачка фосфора производится по двум специальным трубопроводам, один из которых резервный, установленными на крышках фосфоросборников погружными насосами. Перед перекачкой фосфоропровод обязательно промывается горячей водой, по окончании перекачки – снова промывается с целью исключит возможность забивания фосфоропроводом фосфором и шламом. Для предотвращения возможности образования взрывоопасной смеси фосфина с воздухом и горения фосфора в фосфоросборники подается азот по системе "азотного дыхания".

      При температуре 17 °С давление паров фосфора над ним составляет 0,014 мм водного столба, а при 67 °С давление составляет 0,69 мм водного столба, то есть возрастает в 50 раз. Пропорционально возрастают и потери фосфора.

      Эффективность процесса улавливания фосфора в системе конденсации зависит от:

      температуры отходящего печного газа;

      плотности внутреннего орошения (распыления циркуляционной воды форсунками и количества подаваемой на орошение воды);

      времени пребывания печного газа в системах конденсации;

      аппаратурного оформления систем конденсации.

      Одновременно с фосфором в системе конденсации конденсируются и примеси, среди которых мышьяк, который снижает качество конечного продукта. Кроме этого, происходит гидратация кислотных и щелочных окислов и гидролиз, в результате которых образуются кислоты и щелочи. От наличия кислотных и щелочных окислов зависит рН циркулирующей воды. На ТОО "НДФЗ", благодаря высокотемпературной подготовке фосфоритного сырья, значительная часть кислотных окислов улетучивается на стадии агломерации, поэтому рН конденсационной воды нейтральная или слабощелочная. В кислой среде гидролиз четырехфтористого кремния идет по реакции:

      2 SiF4 + 2H2O → 2 H2SiF6 + SiO2                        (3.10)

      Образовавшаяся кремнефтористоводородная кислота вызывает ускоренную коррозию оборудования, а гидратированная двуокись кремния, которая в виде студнеобразных полимерных сгустков, приводит к образованию с фосфором устойчивый и трудноразделимый шлам. Так как на фосфорных заводах, работающих без высокотемпературной подготовки фосфоритного сырья, рН конденсационной воды всегда низкий (кислая среда), то выход шлама там значительно больший, чем на ТОО "НДФЗ", и шлам очень устойчивый.

      При рН конденсационной воды выше 8 приводит к нежелательному процессу образования очень вредного газообразного соединения фосфина и потере фосфора:

      Р2+ 3Н2О→ РН3+Н3РО3                              (3.11)

      Регулирование давления печного газа при работе газового тракта без работы системы утилизации печного газа в системе электропечь – электрофильтр – конденсация производится заслонкой с пневмоприводом, установленной на газоходе, идущем на свечу. Кроме этой заслонки на этом же газоходе имеется дополнительная ручная заслонка, которой регулируют давление в аварийных случаях отказа основной заслонки.

      При работе газового тракта с работой системы утилизации печного газа в системе электропечь – электрофильтр – конденсация производится по обводной линии, установленной на газоходе, подающем транспортируемый печной газ на свечу (таблица 3.2).

      Таблица 3.2. Нормы технологического режима конденсации фосфора

№
п/п

Наименование

Показатель


1

2

3

1

Температура воды на внутреннее орошение "горячего" конденсатора

50 – 60 °С

2

Расход воды на орошение "горячего конденсатора, не менее

90 м3/час

3

Расход воды на наружное орошение "горячего конденсатора

регулируется по температуре отходящего газа

4

Температура печной газ на выходе из "горячего" конденсатора

50 – 60 °С

5

Давление печного газа в системе конденсации

3 – 50 мм. вод. ст.

6

Температура воды на внутреннее орошение "холодной" конденсации:


- без захолаживания воды

45 – 50 °С

- с захолаживанием воды, не более

35 °С

7

Расход воды на внутреннее орошение "холодного" конденсатора, не менее

100 м3/час

8

Температура печного газа на выходе из "холодной" конденсации:


- без захолаживания воды

45 – 50 °С

- с захолаживанием воды, не более

40 °С

9

Содержание фосфора в отходящем печном газе:


- без захолаживания воды

не более 2000 мг/м3

- с захолаживанием воды

не более 200 мг/м3

10

Температура фосфора перед перекачкой в приемниках фосфора, не более

80 °С

11

Максимально допустимый уровень фосфора от днища:


- в "горячем" фосфоросборнике

1500 мм

- в "холодном" фосфоросборнике

1000 мм

12

рН воды, циркулирующей в системах конденсации

5 – 8

13

Содержание фосфора в фосфорсодержащей воде перед откачкой в отделение нейтрализации, не более

2100 мг/л

14

Содержание взвесей в фосфоросодержащей воде перед откачкой в отделение нейтрализации, не более

3800 мг/л

15

Температура воды, подающейся на гидрозатворы "горячих" конденсаторов

60 – 80 °С

16

Уровень фосфора в баке от днища, не более

300 мм

      Далее отходящий печной газ сбрасывается на свечу, где сжигается в виде факела.

3.1.2. Производство термической фосфорной кислоты

      Электротермический метод производства фосфорной кислоты основан на восстановлении фосфатов до элементарного фосфора, его последующем окислении до оксида фосфора (V) и гидратации оксида до фосфорной кислоты [20]:

      Ca5(PO4)3F→ Рn → Р2О5 → Н3РО4                        (3.12)

Прием фосфора

      Описано в разделе 3.1.1.

Сжигание фосфора

      Сжигание фосфорагетерогенный экзотермический процесс, протекает по уравнению:

      Р4ж + 5О2г = Р4О10тв – Q                        (3.13)

      где Q = 753 кДж

      Степень окисления фосфора зависит от температуры в зоне горения и от скорости диффузии кислорода к поверхности жидкого фосфора. Чтобы обеспечить полноту сгорания и исключить возможность образования низших оксидов фосфора, процесс ведут при температуре 1000 – 1400 °С и двукратном избытке воздуха.

Гидратация оксида фосфора (V)

      Гидратация оксида фосфора (V) протекает через ряд стадии. На первой стадии процесса, вследствие высокой температуры в системе, взаимодействие паров оксида фосфора с водой дает метафосфорную кислоту.

      Р4Н10 + 2H2О = 4HPО3 – ∆Q                        (3.14)

      При понижении температуры метафосфорная кислота через полифосфорные кислоты превращается в фосфорную (ортофосфорную) кислоту:

      НРО3 + Н2О = Н3РО4 – ∆Q                        (3.15)

      Процесс гидратации димера оксида фосфора (V) является экзотермическим и сопровождается выделением значительного количества тепла, что учитывается при организации этой стадии технологического процесса.

      Технологическая схема производства. Технологический процесс производства фосфорной кислоты электротермическим методом может строиться по двум вариантам:

      по одноступенчатой схеме, без предварительной конденсации паров фосфора, с непосредственным сжиганием выходящего из стадии восстановления фосфорсодержащего газа;

      по двухступенчатой схеме, с предварительной конденсацией паров фосфора и последующей переработкой его в фосфорную кислоту (Рисунок 3.6).



      Рисунок 3.6. Технологические схемы производства фосфорной кислоты термическим методом


      При окислении фосфора и гидратации оксида фосфора (V) выделяется большое количество тепла, которое для поддержания оптимального теплового режима процесса должно отводиться из системы. По методу отвода теплоты установки по производству термической фосфорной кислоты делятся на испарительные, циркуляционные и теплообменные.

      Их особенности и характеристики представлены в таблице 3.3.

      Таблица 3.3. Методы отвода теплоты из системы

№
п/п

Вариант установки производства

Способ передачи тепла от системы

Количество отнимаемого тепла, кДж

1

2

3

4

1

Испарительный

Нагревание и испарение 1 кг распыляемой воды и прогрев пара до 200 °С

3015

2

Циркуляционный

Нагревание 1 кг орошающей циркулирующей фосфорной кислоты от 30 до 80 °С

109

3

Теплообменный

Охлаждение водой в выносных теплообменниках 1 кг фосфорной кислоты

84

      Наиболее распространены циркуляционно-испарительные схемы, в которых охлаждение газов происходит за счет теплообмена с циркулирующей фосфорной кислотой и в результате испарения из нее воды. Подобная технологическая схема приведена на рисунке 3.7.



      1 – электропечь, 2 – бункер шихты, 3 – газоотсекатель, 4,14 – электрофильтры, 5 – горячий конденсатор, 6 – холодный конденсатор, 7,8 – сборники жидкого фосфора, 9 – отстойник жидкого фосфора, 10 – башня сгорания, 11, 13 – холодильники, 12 – башня гидратации, 15 – сборник фосфорной кислоты

      Рисунок 3.7. Технологическая схема производства термической фосфорной кислоты двухстадийным методом

      В трехфазную электропечь РКЗ- 80Ф 1 поступает из бункера 2 шихта, состоящая из фосфата, оксида кремния (кварцита) и кокса. Выходящий из печи газ, содержащий 6 – 10 % фосфора, проходит через газоотсекатель 3 в электрофильтр 4, где из него извлекается пыль. Очищенный газ направляется в конденсаторы-промыватели – горячий 5 и холодный 6, охлаждаемые разбрызгиваемой в них водой, которая циркулирует по замкнутому контуру. Сконденсировавшийся жидкий фосфор собирается в сборниках 7 и 8, откуда поступает в отстойник 9. Степень конденсации фосфора из газа достигает 0,995. Выходящий из конденсаторов газ, содержащий до 85 % об. оксида углерода используется в качестве топлива или сжигается. Шлаки, скапливающиеся в нижней части печи 1, непрерывно скачиваются и используются в производстве цемента и других строительных материалов. Из отстойника 9 расплавленный фосфор подается в башню сгорания 10, где распыляется форсунками в токе воздуха. В башню для охлаждения подается циркуляционная фосфорная кислота, охлаждаемая предварительно в холодильнике 11, часть ее в виде 75 % - ной фосфорной кислоты отводится в качестве продукционной и поступает на склад. Для пополнения в систему вводится необходимое количество воды. Из башни сгорания газ при температуре 100 °С поступает в башню гидратации-охлаждения 12, орошаемую фосфорной кислотой, где заканчивается процесс гидратации. За счет орошения температура фосфорной кислоты на выходе снижается до 40–45 °С. Циркулирующая в башне гидратации кислота охлаждается в холодильнике 13. Из башни гидратации 12 газ направляется в электрофильтр 14. Сконденсировавшаяся в нем из тумана фосфорная кислота поступает в сборник 15, а отходящие газы выбрасываются в атмосферу.

      Расход циркулирующей фосфорной кислоты на охлаждение процессов сгорания и гидратации составляет: в башне сгорания 500–750 м3/час, в башне гидратации 150 м3/час.

      Основными аппаратами в производстве термической фосфорной кислоты являются башня сгорания (сжигания) и башня гидратации.

      Башня сгорания полая, имеет коническую форму, диаметр около 4 м и высота около 14 м. Крышка башни охлаждается водой и имеет форсунку для распыления фосфора. Башня гидратации выполнена в виде цилиндра высотой 15 м и диаметром 3 м и содержит насадку из колец Рашига и три яруса форсунок для распыления кислоты.

      По сравнению с электротермический методом производства фосфорной кислоты, экстракционным метод имеет следующие преимущества:

      возможность получения кислоты высокой концентрации, включая полифосфорные кислоты концентрацией до 115 % Р2О5;

      высокая чистота продукта;

      возможность использования фосфатного сырья с низкой концентрацией фосфора без предварительного обогащения.

      Представляет интерес, пока еще теоретический, проблема получения оксида фосфора (V) непосредственно из фосфатов термической диссоциацией трикалийфосфата:

      Са3(РО4)2 → 3САО + Р2О5 + Q                  (3.16)

      По аналогии с промышленным процессом диссоциации карбоната кальция:

      СаСО3 → САО + СО2+Q                        (3.17)

      где Q = 178 кДж.

      Однако практическая реализация этого метода ограничена чрезвычайно высоким для практического использования значением теплового эффекта и связано с необходимостью обеспечения высоких температур и большой затратой энергии.

3.1.3. Производство кислота ортофосфорной термической марки "А" (пищевая)

      Производство пищевой термической ортофосфорной кислоты марки "А" (пищевая), было введено в действие в ТОО "НДФЗ" в 2011 году. Проектная мощность производства 50000 тонн/год. Производство состоит из 2 технологических ниток. Процесс производства - непрерывный. Категория производства по его технико-экономическому уровню – 1 [20].

      Для получения пищевой ортофосфорной кислоты используется метод, основанный на очистке термической фосфорной кислоты от мышьяка и свинца путем осаждения их в виде сульфидов сероводородом. Осажденные сульфиды отделяют от кислоты фильтрованием, а избыток сероводорода удаляют из кислоты под разрежением.

      Процесс получения фосфорной кислоты пищевой основан на очистке термической фосфорной кислоты от мышьяка и свинца путем осаждения их в виде сульфидов сероводородом.

      Осаждение протекает по следующим химическим реакциям:

      2Н3РО4+Na2S→2NaH2PO4+H2S↑                        (3.19)

      2H3AsO3+3H2S→As2S3↓ +6H2O                        (3.20)

      2H3AsO4 + 5H2S→As2S3↓ + 8H2O + 2S↓                   (3.21)

      Pb(H2PO4)2+H2S→PbS↓ +2Н3РО4                        (3.22)

      Образовавшиеся сульфиды, представляющие собой хлопья желто – зеленого цвета, отделяются от кислоты фильтрованием, а избыток сероводорода удаляется из кислоты под действием разрежения.

      Процесс производства пищевой фосфорной кислоты марки "А" состоит из следующих стадий:

      1. прием технической фосфорной кислоты;

      2. приготовление раствора сернистого натрия;

      3. осаждение примесей мышьяка и свинца сероводородом;

      4. фильтрация ортофосфорной кислоты от сульфидов мышьяка и тяжелых металлов;

      5. десорбция(обдувка) сероводорода из кислоты;

      6. очистка воздуха от сероводорода;

      7. фасовка и складирование готового продукта;

      8. утилизация отходов производства - осадка фильтрации.

      Для проведения процесса используется фосфорная кислота концентрации 74 - 78 %. Снижение концентрации кислоты ведет к снижению скорости реакции осаждения и затрудняет коагуляцию осадка, а повышение концентрации увеличивает вязкость кислоты и возможность ее кристаллизации при транспортировке. Для уменьшения вязкости кислоту подогревают до температуры 40 - 50 °С.

      Осадителем в процессе очистки кислоты является 4 - 5 %-ный раствор сернистого натрия, который периодически готовится путем растворения определенной порции сернистого натрия в умягченной воде. Для обеспечения нормального процесса осаждения в виду очень малых концентраций осаждаемых компонентов и газообразной формой осадителя (Н2S), берется 3-х кратный избыток Na2S. Увеличение концентрации раствора сернистого натрия приводит к перерасходу его и ухудшению качества кислоты (опалесценция, остаточный запах сероводорода), уменьшение - к недостаточному осаждению примесей.

      Приготовление раствора сернистого натрия производится в количестве 2,5 - 3,0 м3, достаточного для суточной работы производства. Приготовление больших количеств нецелесообразно ввиду неустойчивости раствора сернистого натрия из-за гидролиза Na2S с образованием сероводорода, улетучивающегося из раствора.

      Осаждение примесей в кислоте производится в реакционной колонне. Реакционная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, внутри которого валом засыпана насадка (обрезки полиэтиленовых труб). Сверху самотеком из напорного бака подается кислота, а раствор сернистого натрия подается в нижнюю часть реакционной колонны через отверстие Ø10 мм под давлением.

      В полости аппарата происходит реакция осаждения сульфидов. Полнота осаждения 90 – 95 %. Кислота и раствор сернистого натрия смешиваются, и в нижней части аппарата образуется сероводород, который поднимается вверх и, проходя через насадку, взаимодействует с мышьяком и тяжелыми металлами.

      Соотношение расхода потоков задается дистанционно аппаратчиком согласно анализу качества осаждения и составляет 1: (45 - 50) раствора Na2S к кислоте. Расходы потоков автоматически стабилизируются дозаторами и дозировочными насосами.

      Реакционная смесь через патрубок в нижней части аппарата под действием гидростатического давления поступает в сборник с мешалкой, в который порционно подается активированный уголь для ускорения коагуляции осадка.

      Фильтрация кислоты от осажденных сульфидов производится на фильтр-прессе.

      Удаление избытка сероводорода из кислоты производится в десорбере, представляющим собой вертикальный цилиндрический аппарат, внутри которого находятся тарелки с колпачками. Кислота поступает сверху, а снизу подается подогретый воздух. В результате этого сероводород покидает жидкую фазу и удаляется с отходящими газами на очистку в абсорбер, а очищенная кислота поступает в бак готового продукта.

      Очистка отходящих газов от сероводорода производится в абсорбере, представляющий собой цилиндрический аппарат, снабженный тремя форсунками, через которые происходит орошение отходящих газов 10 % раствором щелочи. Аппарат работает под разрежением 1,3 - 3,0 кПа. Сероводород, проходя сквозь поглощающий раствор, вступает в реакцию с едким натром, образуя сульфид натрия. При достижении концентрации NaOH 1,0 - 2,0 %, что соответствует концентрации в этом же растворе Na2S 8 - 10 %, раствор возвращают в производственный цикл, заменяя его свежей порцией.

3.1.4. Производство триполифосфата натрия

      Производство триполифосфата натрия введено в эксплуатацию в 1983 году на ТОО "НДФЗ". Проектная мощность 120 000 тонн в год. Производство состоит из трех технологических ниток нейтрализации и четырех технологических ниток сушки и прокалки. Метод получения триполифосфата натрия основан на нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой с последующей сушкой раствора и прокалкой сухих солей [21].

      Сначала фосфор поступает в отделение производства фосфорной кислоты. В этом отделении фосфор в специальных установках сжигается в воздухе, в результате чего получается фосфорный ангидрид. При орошении фосфорного ангидрида водой образуется фосфорная кислота:

      Р4 + 5О2 → 2 Р2О5                              (3.23)

      Р2О5 + 3Н2О → 2Н3РО4                        (3.24)

      Горячая фосфорная кислота охлаждается в теплообменниках и передается на производство фосфорных солей, триполифосфата натрия, пищевой фосфорной кислоты.

      В отделении производства триполифосфата натрия фосфорная кислота нейтрализуется содой кальцинированной или едким натром, полученный раствор фильтруется от примесей, сушится и затем прокаливается в кальцинаторах до получения триполифосфата натрия. В зависимости от температуры прокалки в триполифосфате натрия изменяется соотношение содержания первой и второй форм. Их содержание в производстве меняется по требованию заказчиков продукции. Полученный триполифосфат натрия фасуется в бумажные мешки, "Биг-Беги" или отправляется насыпью в ж/д вагоны по требованию заказчика.

      В отделении фосфорных солей можно получать триполифосфат калия, триполифосфат калия-натрия и другие фосфорные соли. Там же смонтирована установка для получения пищевой фосфорной кислоты из технической фосфорной кислоты. Получают ее обработкой технической фосфорной кислоты сернистым натрием, при этом мышьяк и соли сульфиды тяжелых металлов выпадают в осадок и отфильтровываются, кислота очищается и приобретает качество пищевой.

      Триполифосфат натрия образуется при прокаливании высушенной смеси моно- и динатрийфосфатов, полученной нейтрализацией фосфорной кислоты кальцинированной содой.

      Процесс нейтрализации осуществляется по следующим реакциям до получения раствора с соотношением 5Na2O:3Р2О5, т.е. с металлическим титром 1,667:

      Na2CO3+ 2H3PO4→ 2NaH2PO4+ СО2 + Н2О            (3.25)

      4Na2CO3 + 4H3PO4→ 4Na2HPO4+ 4CO2+ 4H2O            (3.26)

      Суммарная реакция:

      5Na2CO3 + 6H3PO4→ 4NaH2PO4 + 2Na2HPO4 + 5CO2 + 5H2O (3.27)

      Практически для получения готового триполифосфата натрия металлический титр раствора поддерживается в пределах 1,695 – 1,705.

      При переходе в более щелочную область в конечном продукте увеличивается содержание нежелательного Na4P2O7 (пирофосфата натрия), а при меньшей степени нейтрализации образуется нерастворимый метафосфат натрия (соль Мадрелла), существующий в двух модификациях: высокотемпературной - NaPO3 II (300 - 400 °C) и низкотемпературной - NaPO3III (230 - 300 °C).

      Присутствие соли Мадрелла затрудняет растворимость продукта, в то время как пирофосфат и триметафосфат понижают связывающую способность по отношению к ионам кальция и уменьшают, таким образом, возможности использования продукта.

      Процесс нейтрализации осуществляется непрерывно при температуре 80 - 90 °С в две ступени в двух последовательно расположенных реакторах.

      Необходимость проведения процесса в двух реакторах определяется скоростью растворения соды в образующемся растворе ортофосфатов - чем больше концентрация фосфатов и, соответственно, выше рН среды, тем меньше скорость растворения соды. Время полного протекания реакции до мольного соотношения мононатрий фосфатов к динатрийфосфатам 1:2 - 2 - 2,5 часа.

      Реакции нейтрализации экзотермичны, однако, тепла реакции недостаточно, поэтому для поддержания температуры раствора в реакторах в заданных пределах в змеевики реакторов подается пар. Для лучшего ведения процесса нейтрализации раствор в реакторах перемешивается мешалками. Плотность нейтрализованного раствора должна быть в пределах 1,52 - 1,54 г/см3, рН раствора 6,56 - 6,65.

      Готовый раствор поступает в парообогреваемый сборник, откуда подается на фильтрацию для очистки от нерастворимых примесей. Отфильтрованный раствор с плотностью 1,52 - 1,54 г/см3 и температурой 80 - 90 °С насосами высокого давления под давлением 9 - 15 МПа подается в распылительный коллектор сушильной башни.

      Сушка раствора ортофосфатов происходит в сушильной башне при температуре300 - 480 °С. Раствор ортофосфатов под давлением разбрызгивается форсунками в потоке горячих газов, поступающих в верхнюю часть башни с температурой 450 - 580 °С. Высушенная смесь ортофосфатов натрия содержит до 1 % кристаллизационной воды и поступает на кальцинацию (прокалку). Дегидратация ортофосфатов натрия происходит с образованием триполифосфата натрия. Время пребывания смеси фосфатов в кальцинаторе составляет 70 - 90 минут.

      Триполифосфат натрия получается нагреванием смеси ортофосфатов натрия, имеющей состав с соотношением 5Na2O:3P2O5, по реакции:

NaH2PO4 + 2Na2HPO4 = Na5P3O10 + 2H2O

(3.28)

      Образование триполифосфата натрия протекает в твердом состоянии, поэтому для достижения полноты реакции очень важно проведение быстрой сушки, не допускающей расслоения смеси исходных солей на Na2HPO4 и NaH2PO4.

      Предложено несколько механизмов дегидратации смеси при получении триполифосфата натрия:

4Na2HPO4 + 2NaH2PO4 → 2Na4P2O7 + Na2H2P2O7 + 3H2O

(3.29)

      На следующей стадии процесса тетра- и динатрий пирофосфаты реагируют в твердом состоянии с образованием триполифосфата:

2Na4P2O7 + Na2H2P2O7 → 2Na5P3O10 + H2O     

(3.30)



      Рисунок 3.8. Принципиальная технологическая схема процесса получения триполифосфата натрия

      Начальная реакция дегидратации заканчивается на более ранней стадии, она идет только до образования смеси Na2HPO4 и Na2H2P2O7, которая реагирует затем непосредственно по уравнению:

      2Na2HPO4 + 0,5Na2H2P2O7 → Na5P3O10 + 1,5H2O            (3.31)

      В присутствии аммиачной селитры при нагревании ортофосфатов натрия сначала протекает разложение обеих исходных солей с образованием пиро- и метафосфата натрия, которые затем взаимодействуют по уравнению:

      Na4P2O7 + NaPO3 → Na5P3O10                  (3.32)

      Принципиальная технологическая схема получения триполифосфата натрия из смеси ЭФК и ТФК приведена на рисунке 3.8.

      Таблица 3.4. Содержание триполифосфата натрия в продукте (%) при различных температурах нагревания в течение150 мин с добавками 1 % NH4NO3 и без него

№ п/п

Температура, °С

300 

350 

400 

450 

500 

550 

580

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Содержание Na5P3O10, %: без добавки

60,8

66,1

74,2

76,5

78,2

85,8

93,1

2

Содержание Na5P3O10, %: с добавкой

85,3

98,1

82,7

83,2

82,7

98,3 

-

      Температура образования триполифосфата натрия находится в очень широких пределах - 250 - 600 °С (таблица 3.4).

      При проведении испытания процесса кальцинации на режимах температур до 615 °С было установлено:

      ниже 170 °С весь Р2О5 находится в форме ортофосфатов при длительности выдержки в несколько дней;

      от 175 до 250 °С при последующем охлаждении половина ортофосфатов находится в кристаллической форме, при продолжительной выдержке наблюдается полное превращение;

      при температуре близкой к 200 °С начинается образование тетрапирофосфата, что обеспечивает переход в течение нескольких минут;

      в интервале температур 350 - 400 °С большая часть триполифосфата находится в форме II;

      при подогреве смеси в среде, имеющей температуру в интервале от 450 до 615 °С, с последующим охлаждением установлено, что в интервале 450 - 500 °С происходит быстрое превращение формы II в форму I. Обычно это превращение до конца не доходит, содержание формы II составляет 5 - 30 %.

      Основным фактором, обеспечивающим получение триполифосфата натрия с минимальным содержанием формы I, является температура кальцинации исходной смеси фосфатов натрия, которую держат практически в пределах 350 - 400 °С.

      Кроме того, имеет место тот факт, что образование I формы при низких температурах зависит от размера частиц, и что форма I образуется тем быстрее, чем крупнее частицы исходного ортофосфатного материала. Когда продукт находится в тонко измельченном состоянии, переход формы I в форму II протекает очень медленно, поэтому вся форма I в случае образования при дегидратации смеси ортофосфатов остается в охлажденном продукте почти без изменения.

      Кальцинация происходит за счет тепла газов, образующихся при сгорании природного газа. Газы в кальцинатор поступают с температурой 500 - 580 °С и выходят с температурой 240 - 300 °С. Для равномерной прокалки фосфатам в кальцинаторе с помощью скребков и вращающейся карусели придается направленное движение между тарелями. Для выравнивания температурного поля внутри кальцинатора производится перемешивание потоков теплоносителя с помощью вращающейся турбины. Триполифосфат натрия выходит из кальцинатора с температурой 260 - 320 °С и, пройдя систему шнеков и узел дробления, транспортируется на склад готового продукта по трубопроводу посредством сжатого воздуха.

      Качество готового триполифосфата натрия зависит от многих факторов:

      снижение металлического титра раствора ниже 1,68 ведет к снижению pH и повышению не растворимых в воде веществ в триполифосфате натрия за счет образования солей Мадрелла (NaPO3)n;

      повышение металлического титра выше 1,70 ведет к снижению P2O5в готовом продукте;

      недостаточная температура кальцинации (недокал) ведет к снижению содержания триполифосфата натрия, снижению pH;

      слишком высокая температура кальцинации (перекал) ведет к повышению содержания I формы и повышению pH готового триполифосфата натрия;

      недостаток добавки нитрата аммония ведет к уменьшению содержания триполифосфата натрия, увеличению рН, увеличению содержания I формы, появлению серого оттенка готового продукта;

      недостаточно чистый раствор фосфатов после фильтрации ведет к повышению содержания нерастворимых веществ в готовом продукте;

      завышенное содержание марганца в исходной кислоте (более 0,003 %) приводит к появлению кремового или розоватого оттенка готового продукта;

      чем меньше гранулы высушенных фосфатов, тем лучше идет процесс кальцинации;

      заниженное содержание кислорода в газовоздушной смеси может привести к неполному сгоранию газа и появлению серого оттенка в готовом продукте.

3.1.5. Производство гексаметафосфата натрия

      В 2012 году на заводе ТОО "НДФЗ" введено в эксплуатацию новое производство гексаметафосфата натрия мощностью 5 тысяч тонн/год.

      Проектная мощность 4000 тонн в год. Производство состоит из одной технологической нитки.

      Метод получения полифосфата (гексаметафосфата) натрия основан на нейтрализации едкого натра или раствора динатрийфосфата фосфорной кислотой с последующей сушкой нейтрализованного раствора и плавкой сухих солей. Категория производства – первая [22].

      Полифосфат натрия производят посредством термической дегидратации раствора мононатрий фосфата в плавильной печи.

      Раствор фосфатов натрия готовят посредством нейтрализации ортофосфорной кислоты кальцинированной содой. Раствор корректируется посредством добавки кислоты или раствора с высоким титром в реактор для получения окончательного отношения Na / P или металлического титра МТ (мольное отношение Na2О / P2О5) 1,002 - 1,007.

      Процесс нейтрализации осуществляется периодически при температуре 85 - 95 °С в двух реакторах.

      Реакции нейтрализации экзотермичны, но тепла реакции недостаточно, поэтому для поддержания температуры раствора в заданных пределах во избежание его кристаллизации в змеевики реакторов подается пар. Для лучшего ведения процесса нейтрализации раствор в реакторах перемешивается мешалками. Плотность нейтрализованного раствора должна быть в пределах 1580 - 1640 кг/м3.

      Нейтрализованный раствор дозируют насосами в торцевую часть плавильной печи. Термическая дегидратация и конденсация фосфатов натрия в полифосфат происходит в ванне печи непрерывно. Раствор в печь подается противотоком продуктам сгорания природного газа. В передней части печи установлена автоматическая газовая горелка APH 45.

      Расплав, который образовался при температуре 650 – 700 °C направляется на поверхности охлаждающих цилиндров, где быстро остывает. Образовавшийся стекловидный чешуйчатый материал передается по винтовому конвейеру на дробилку. Дробленый продукт шнеком подается на вибросито, где отсеивается крупная фракция. Мелкий годный продукт поступает в бункер. Молотый продукт фасуют в полипропиленовые мешки по 25 кг, которые устанавливают на поддон и хранят на складе готовой продукции. Принципиальная схема процесса получения гексаметафосфата натрия представлена на рисунке 3.12.



      Рисунок 3.9. Технологическая схема получения гексаметафосфата натрия с использованием едкого натра и печных газов производства желтого фосфора

      Качество готового полифосфата натрия зависит от следующих факторов:

      а) снижение металлического титра раствора ниже 1,002 ведет к снижению pH раствора полифосфата натрия, увеличению длины цепи полимера;

      б) повышение металлического титра ведет к снижению P2O5 в готовом продукте, повышению pH раствора полифосфата натрия, снижению длины цепи полимера;

      в) недостаточная температура расплава ведет к удлинению длины цепи полифосфата натрия, повышению содержания не растворимых примесей в продукте;

      г) слишком высокая температура расплава ведет к повышению pH готового полифосфата натрия, снижению длины цепи полимера. Материальные потоки приведены в таблице 3.5 и 3.6.

      Таблица 3.5. Материальные потоки на 1 тонну полифосфата натрия

№
п/п

Наименование потока

Качественная характеристика

1

2

3

1

Сода каустическая на выгрузку

массовая доля NaOН - 46 %

2

Сода каустическая в реактор

массовая доля NaOН - 46 %, t = 50 °С

3

Фосфорная кислота в реактор

массовая доля Н3РО4 - 75 %, t = 50 °С

4

Промвода в реактор

p = 1000 кг/м3, t = 50 °С

5

Нейтрализованный раствор в печь

масс. доля фосфатов 50 %, t = 80 - 90 °С, МТ = 0,995 - 1,005; 1,200 - 1,220, р = 1580 - 1640 кг/м3

6

Расплав фосфатов из печи

t = 600 - 700 °С

7

Охлажденный полифосфат натрия

Чешуистый продукт, t = 40 - 50 °C

8

Полифосфат натрия дробленый на сортировку

масс. доля частиц размером >2 мм макс. 0,15 %, масс. доля частиц размером 1÷2 мм макс. 0,4 %

9

Возврат продукта на дробление

масс. доля частиц размером <1 мм макс. 1 %

10

Полифосфат натрия на фасовку

t < 40 °С, качество продукта по требованию

11

Готовый продукт на отгрузку

качество продукта по требованию

12

Природный газ

р = 730 кг/м3, уд. теплота сгор. q = 8500 ккал/м3

13

Оборотная вода на входе в цех

t <28 °С

14

Оборотная вода на выходе из цеха

t <45 °С, 7 >рН> 5

15

Водяной пар на входе в цех

t = 140 - 150 °С, Р = 300 - 400 кПа

16

Аспирационный воздух на очистку

пыль полифосфата

17

Потери в атмосферу

пыль полифосфата, 0,03 г/с

18

Механические потери

просыпи полифосфата натрия

      Таблица 3.6. Материальные потоки на 1 тонну гексаметафосфата натрия

№
п/п

Наименование потока

Качественная характеристика

К-во, кг/ч

1

2

3

4

1

Раствор фосфатов в реактор

МТ=1,200±0,050, р=1550±10 кг/м3, t = 80 °С


2

Фосфорная кислота в реактор

массовая доля Н3РО4 - 73 %, t = 50 °С


3

Промвода в реактор

p = 1000 кг/м3, t = 50 °С


4

Нейтрализованный раствор в печь

масс. доля фосфатов 50 %, t = 80 - 90 °С, МТ = 0,995 - 1,005; 1,200 - 1,220, р = 1580 - 1640 кг/м3

1177,6

5

Расплав фосфатов из печи

t = 600 - 700 °С

500,5

6

Охлажденный полифосфат натрия

Чешуистый продукт, t = 40 - 50 °C

500,5

7

Дробленый продукт на сортировку

масс. доля частиц размером >2 мм макс. 0,15 %, масс. доля частиц размером 1÷2 мм макс. 0,4 %

500,5

8

Возврат продукта на дробление

масс. доля частиц размером <1 мм макс. 1 %

2,5

9

Полифосфат натрия на фасовку

t < 40 °С, качество продукта по требованию


10

Готовый продукт на отгрузку

качество продукта по требованию


11

Природный газ

р = 730 кг/м3, уд. теплота сгор. q = 8500 ккал/м3


12

Оборотная вода на входе в цех

t <28 °С


13

Оборотная вода на выходе из цеха

t < 45 °С, 7 > рН > 5


14

Водяной пар на входе в цех

t = 140 - 150 °С, Р = 300 - 400 кПа


15

Аспирационный воздух на очистку

пыль полифосфата


16

Потери в атмосферу

пыль полифосфата, 0,03 г/с

0,1

17

Механические потери

просыпи полифосфата натрия

0,4

3.1.6. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      Источником выбросов загрязняющих веществ являются следующие технологические процессы:

      подготовка, обработка и хранение сырьевых материалов;

      термические реакции получения готового продукта;

      упаковка, расфасовка и подготовка к отгрузке готовой продукции.

      Для защиты воздушной среды от технологических и аспирационных выбросов применяются следующие меры:

      герметизация и уплотнение стыков и соединений на технологическом оборудовании и трубопроводах для предотвращения утечек вредностей;

      очистка технологических газов и аспирационного воздуха в современных высокоэффективных пылегазоулавливающих аппаратах;

      аспирация мест пылеобразования;

      непрерывность процесса производства;

      сигнализация и блокировка процессов производства, предотвращающих аварийные ситуации.

      Образующиеся выбросы пыли, на всех стадиях технологического процесса (дымовые газы сушильных барабанов, дымовые газы от агломерационных машин, аспирационный воздух цеха агломерации, аспирационный воздух отделения грохочения, аспирационный воздух от перегрузочных узлов, конвейеров, смесителей и дозаторов), уловленные с использованием "сухих" (циклоны, рукавные фильтры, электрофильтры) и "мокрых" (скрубберы, абсорберы, ротоклон, мокрые пылеуловители КЦМП) методов, направляются обратно в технологический цикл.

      В таблице 3.7 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ, которыми определены фторсодержащие газы, сернистый ангидрида выбросы пыли. Для очистки отходящих газов от фтора перед выбросом в атмосферу предусмотрены абсорбционные системы.

      Таблица 3.7. Выбросы маркерных загрязняющих веществ

№
п/п

Наименование производства

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/Нм3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

1

Производство желтого фосфора

СО*

85

68

Направляется на агломерацию фосфоритной мелочи, производство ТПФН

2

Производство термической ортофосфорной кислоты

P2O5

235,235

205,193

Используется очистка отходящих газов с использованием электрофильтров

3

Производство пищевой ортофосфорной кислоты

H2S

14,876

10,315

Очистка отходящих газов с использованием абсорбера

4

Производство триполифосфата натрия

SiO2<20 %

1342,549

1294,56

Применение "сухих" и "мокрых" методов очистки

5

Производство фосфорной-калийных удобрений

P2O5

75,57

64,82

РН3

50

45

      *- Содержание оксид углерода в печном газе определяется в объемной доле (%).

      Концентрация фосфина (PH3) по технологическим процессам приведена на рисунке 3.10.



      Рисунок 3.10. Концентрация фосфина (PH3) по технологическим процессам

      Максимальная концентрация фосфина наблюдается при реализации проекта "Утилизация котрельного молока в виде фосфорно-калийных удобрений" в производстве фосфорно-калийного удобрения. На сегодняшний день при производстве фосфорно-калийного удобрения для очитки промышленных выбросов используется пыле очистное оборудование, которое не обеспечивает очистку от газов. Для снижения концентрации фосфина в отходящих газа необходима модернизация газоочистного оборудования.

      Таблица 3.8. Нормы образования газообразных отходов производства на 1 тонну товарного желтого фосфора

№
п/п

Наименование отходов, характеристика, состав, аппарат или стадия образования

Направление использования, очистки или утилизации

Нормы по проекту

1

2

3

4

1

Печной газ образуется в электропечи при восстановлении фосфора

Сжигается на свечах

2800 м3

      Таблица 3.9. Выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве желтого фосфора

№
п/п

Наименование загрязняющего вещества

Годовая масса загрязняющего вещества, тонн

Минимальная концентрация, мг/Нм3

Максимальная концентрация, мг/Нм3

Тип измерений

Периодичность измерений, раз в год

Метод
измерений


1

2

3

4

5

6

7

8

1

Фтористые газообразные соединения (в пересчете на фтор)

35,44

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Периодические

Один раз в месяц

Потенциометрический

2

Сера диоксид (Ангидрид сернистый, Сернистый газ, Сера (IV) оксид)

54,23

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Периодические

Один раз в месяц

Титриметрический

3

Фосфин (Водород фосфористый)

9,27

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Периодические

Один раз в месяц

Фотоколориметрический

4

ДиФосфорпентаоксид (Фосфор(V) оксид, Фосфорный ангидрид)

179,7

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Периодические

Один раз в месяц

Фотоколориметрический

5

Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в %: менее 20

668,1

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Периодические

Один раз в месяц

Весовой

6

Углерод оксид (Окись углерода, Угарный газ)

154,4

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Устанавливается индивидуально по каждому источнику

Периодические

Один раз в месяц

Электрохимический, оптический



      Таблица 3.10. Выбросы в атмосферу производства ТФК

№
п/п

Наименование выброса

Количество выброса, г/с

Допустимое кол-во нормируемых компонентов ВВ, сбрасываемых в атмосферу, тонн/год

1

2

3

4

1

Сероводород, H2S

0,05

1,035

      Таблица 3.11. Нормы образования отходов производства на 1 тонну ортофосфорной кислоты пищевой, 100 % H3РО4

№
п/п

Наименование отхода, характеристика, состав, аппарат или стадия образования

Направление использования, метод очистки или уничтожения

Нормы образования, кг

1

2

3

4

1

Сероводород, образуется при обработке кислоты раствором сернистого натрия.

После очистки в абсорбере отходящие газы выбрасываются в атмосферу

0,02

      Таблица 3.12. Ежегодные нормы образования отходов производства на 1 тонну готового продукта – триполифосфата натрия

№
п/п

Наименование отхода, характеристика, состав, стадия образования.

Направление использования, метод очистки или уничтожения

Норма образования отходов

1

2

3

4

1

Углекислый газ (СО2), образуется при нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой

После очистки в абсорбере выбрасываются в атмосферу

312

2

Твердые отходы.
Осадок с фильтров, содержит фосфаты железа, кальция, магния, кизельгур, до 35 % воды, образуется при фильтрации нейтрализованного раствора

не используется, откачивается в гранбассейн

21,7

3

Отходы жидкие


отсут.

      Таблица 3.13. Выбросы в атмосферу производства ТПФН

№
п/п

Наименование

Количество, г/с

Допустимое кол-во нормируемых компонентов ВВ, сбрасываемых в атмосферу от одного источника, тонн/год

1

2

3

4

1

Отделение нейтрализации

1.1

отработанный воздух из циклофильтра (пыль соды)

0,2

0,54

1.2

аспирационный воздух от нейтрализаторов (пыль соды)

1,232

15,84

2

Отделение сушки и прокалки

2.1

отх. газы от суш. башни из абсорбера (пыль фосфатов)

11,8

303,2

2.2

отх. газы от суш. башни из абсорбера (окислы азота)

19,4

498,8672

2.3

отх. газы от суш. башни из абсорбера (окись углерода)

2,1

51,6867

      Таблица 3.14. Выбросы в атмосферу производства ГМФН

№
п/п

Наименование выброса, отделение, аппарат, диаметр и высота выброса

Периодичность

Наименование ВВ

Допустимое кол-во нормируемых компонентов ВВ, сбрасываемых в атмосферу от одного источника, тонн/год, по годам

1

2

3

4

5

1

Водяной пар от реакторов

непрерывно

пары фосфорной кислоты

 
-

2

Отходящие газы от плавильной печи

при работе технолог. нитки

пыль фосфатов

-

3

Окислы азота

при работе технолог. нитки

Окислы азота

5,97605*

4

Окись углерода

при работе технолог. нитки

Окись углерода

27,7747

5

Аспирационный воздух из фильтра

при работе технолог. нитки

пыль фосфатов

122,6647

*Примечание:

Оксид азота – 0,835613 тонн/год. Диоксид азота – 5,140454 тонн/год

      Таблица 3.15. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве желтого фосфора после очистки

№
п/п

Наименование загрязняющих веществ

Применяемая технология

Метод очистки, повторного использования

Объем и (или) масса выбросов ЗВ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/тонну

Примечание

Источники выброса/ стадия процесса

Метод
определения загрязняющих веществ

1

2

3

4

5

6

7

1

P2O5

Возгонка фосфора, выпуск шлака

Электро-фильтры,
2 -ступенчатая конденсация, пенные аппараты стабилизированного слоя

1,4978

Печные трубы, дефлекторы аспирационных систем

Фотоколориметрический

2

CO

1,287

Фотоколориметрический

3

SO2

0,4519

Фотоколориметрический

4

PH3

0,0772

Фотоколориметрический

5

SiO2 <20 %

Подготовка шихты, загрузка сырья,

Пылеулавливающее оборудование (циклоны, рукавные фильтры)

5,5678

Весовой

      Таблица 3.16. Характеристика выбросов загрязняющих веществ после очистки

№
п/п

Наименование загрязняющих веществ

Применяемая технология

Метод очистки, повторного использования

Объем и (или) масса выбросов ЗВ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Источники выброса/ стадия процесса

Метод
определения загрязняющих веществ

1

2

3

4

5

6

7

1

P2O5

Производство фосфорной-калийных удобрений

Применение "сухих" и "мокрых" методов очистки

3,7726

Труба

Фотоколориметрический

2

РН3

1,8351

3

Na5P3O10

Производство триполифосфата натрия

5,4006

Весовой

      Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ приведены в таблице 3.17.

      Таблица 3.17. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ по предприятию ТОО "НДФЗ"

№
п/п

Наименование загрязняющего вещества

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Производство желтого фосфора

Производство триполифосфата натрия

Производство фосфорно-калийного удобрения


1

2

3

4

5

1

Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в %: менее 20 (доломит, пыль цементного производства - известняк, мел, огарки, сырьевая смесь, пыль вращающихся печей, боксит)

5,5678283

-

-

2

Серы диоксид

0,4518833

-

-

3

Дифосфорпентаоксид (Фосфор(V) оксид, Фосфорный ангидрид)

1,497757

-

3,77257

4

Фосфин (Водород фосфористый)

0,07721

-

1,83507

5

Оксид углерода

1,287



6

пентаНатрийтрифосфат (пыль натрия триполифосфата)

-

5,4006138

-

      Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ представлены в таблице 3.18.

      Таблица 3.18. Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ по предприятию ТОО "НДФЗ"

№
п/п

Наименование загрязняющего вещества

Годовая масса загрязняющего вещества, тонн/год

Производство желтого фосфора

Производство триполифосфата натрия

Производство фосфорно-калийного удобрения

1

2

3

4

5

1

Пыль неорганическая, содержащая двуокись кремния в %: менее 20 

668,1394

-

-

2

ДиФосфорпентаоксид (Фосфор(V) оксид, Фосфорный ангидрид)

179,7308

-

21,73

3

Фосфин (Водород фосфористый)

9,2652

-

10,57

4

пентаНатрийтрифосфат (пфль натрия триполифосфата)

-

648,0736582

-

5

диоксид серы

54,226 



6

оксид углерода

154,44





      Рисунок 3.11. Валовые выбросы маркерных загрязняющих веществ, тонн в год по предприятию ТОО"НДФЗ"

      Как видно из указанной структуры выбросов загрязняющих веществ (Рисунок 3.11) основной процент выбросов составляет пыль.

      Газоочистное оборудование, используемое на предприятии - циклоны ЦН- 15, рукавный фильтр РФГ-VMC, рукавные фильтры типа СМЦ, пылеуловитель ВЗП, мокрый пылеуловитель КЦМП, электрофильтры типа УГ- 115 и УГ- 230, скрубберы, ротоклон, рукавные фильтры ФРКДИ- 1100, рукавные фильтры типа ФРКИ- 360, аппараты ПАСС, циклонная установка, электрофильтры ГПФ- 22 - 9, циклофильтр, аппарат ИТПН с РПН, абсорбер, плоскорукавные фильтры "Neederman" и "Rivaritex". Внедрено вторичное использование отходящих газов - система утилизации печного газа. Газовая фаза, образующаяся в фосфорной печи, содержит значительное количество пыли (так называемая пыль Коттрелла), которая удаляется через электрофильтр.

      Планом природоохранных мероприятий по охране окружающей среды на 2015 – 2024 годы предусматриваются реконструкция пылегазоочистной установки, предназначенной для улавливания пыли после сушильных барабанов; приобретение очистного оборудования после сушильных барабанов и печей ФС.

Выбросы в атмосферу

      а) дымовые газы агломерационных машин:

      дымовые газы агломашин перед выбросом в атмосферу подвергаются очистке от пыли и химических загрязнений последовательно в групповых циклонах и полых скрубберах, орошаемых содовым раствором;

      уловленная в циклонах пыль пневмотранспортом (эжектированием) возвращается в процесс агломерации через конвейер, а при неработающем пневмотранспорте вывозится на склад сырья автотранспортами;

      б) аспирационный воздух цеха агломерации:

      аспирационный воздух подвергается очистке от пыли в электрофильтрах. Уловленная пыль пневмотранспортом транспортируется в отделение первичного смешивания или в шихтовальное отделение в силос и возвращается в процесс агломерации. При неработающем пневмотранспорте уловленная пыль вывозится на склад сырья автотранспортами;

      в) аспирационный воздух отделения грохочения:

      аспирационный воздух подвергается очистке в электрофильтрах типа УГЭ- 3 - 115 от пыли. Уловленная пыль пневмотранспортом подается в отделение первичного смешивания и возвращается в процесс, а при неработающем пневмотранспорте вывозится на склад сырья автотранспортами;

      г) аспирационный воздух от перегрузочных узлов, конвейеров, смесителей и дозаторов подвергается очистке в мокрых фильтрах типа КЦМП.

      Шламовые стоки от КЦМП шламопроводом перекачиваются в отделение гидро-обеспыливания.

      Шлам возвращается через отделение первичного смешивания в производство.

      Для уменьшения выбросов сырья и продукта триполифосфата натрия и защиты атмосферы воздуха от вредностей предусматриваются соответствующие системы газоочистки. Использование циклофильтров и аппарата встречно-закрученного потока (ВЗП) для очистки отработанного воздуха при перекачке соды и продукта. Абсорбционная очистка аспирационных газов, выходящих от нейтрализаторов.

      Использование трехступенчатой очистки отходящих газов сушильной башни, состоящей из циклонов, инерционного аппарата с подвижной насадкой и абсорбера. Осадок от фильтров и отстой стоков от лаборатории в виде пульпы направляются в гранбассейн. Стоки сброса конденсата парообогревающей системы, отработанной воды направляются в ливневую канализацию.

      Для уменьшения выбросов при производстве гексаметафосфата натрия и защиты атмосферы воздуха от вредностей предусматривается двухступенчатая система очистки аспирационного воздуха от узлов пересыпки и фасовки продукта – циклон и рукавный фильтр. Стоки от смыва полов и от лаборатории направляются в гранбассейн. Стоки сброса конденсата парообогревающей системы направляются в ливневую канализацию.

      Анализ представленных данных по существующим выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух на предприятии, относящегося к приоритетным областям применения НДТ, позволяет сделать следующие выводы. На предприятии существует практика внедрения системы управления газоочистными сооружениями с возможностью их совершенствования и модернизации, автоматизированного управления, повышения эффективности очистки, основанная на анализе результатов контроля качества выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Образующиеся отходящие газы обрабатывают с применением технологических подходов, обеспечивающих извлечение веществ, содержащихся в отходящих газах, с последующим их возвращением в исходный технологический процесс или использованием в другом процессе в качестве сырья или энергоносителя, или их удаление в качестве загрязняющих веществ. За счет использования более современного оборудования одновременно снижаются и негативные воздействия на окружающую среду. Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку выбросов от вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, определяется составом и особенностями конкретных областей применения НДТ, рассмотренных ниже.

3.1.7. Сбросы загрязняющих веществ в воду и окружающую среду

      Сброс сточных вод непосредственно в водные объекты не происходит, предусмотрена оборотная система водопотребления. Предусмотрена полная раздельная система канализаций. Промышленно-ливневая канализация разделена на 2 системы - чистую и с возможным загрязнением. Ливневые воды, с возможным загрязнением после проверки на загрязненность отводятся в накопитель сточных вод, где аккумулируются и в вегетационный период сбрасываются на земледельческие поля орошения. Условно-чистые стоки возвращаются на завод и используются для подпитки системы водоснабжения отделения нейтрализации цеха, а также для полива зеленых насаждений. Стоки от технологического оборудования (растворы, содержащие фтор, Р2О5 и другие компоненты): производственные фосфоросодержащие стоки; вода повторного использования (стабилизированная); абсорбционные стоки, стоки от мытья полов, загрязненные производственные стоки от лабораторий проходят стадию нейтрализации. Очищенные сточные воды после нейтрализации и отделения осадка повторно используются в водооборотных циклах цехов и вспомогательных производств.

      Таблица 3.19. Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах

№
п/п

Наименование параметра

Пруд-накопитель

Земледельческие поля орошения

Примечание

Концентрация ЗВ, мг/дм3

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Хлориды (по Cl)

149,774

99,225

296,916

293,671

Метод очистки: Станция биологической очистки, эффективность работы очистной установки
60–70 %

2

Сульфаты

143,357

120,442

375,286

340,184

3

Нитраты (по NO3)

9,724

9,184

9,69

9,165

4

Фториды

0,878

0,783

1,495

1,434

5

Нитриты (по NO2)

0,467

0,374

0,679

0,182

6

Полифосфаты (по PO4)

0,798

0,749

21,182

16,425

7

Аммиак (по азоту)

1,202

0,923

1,235

0,976

8

Нефтепродукты

-

-

0,347

0,041

9

БПК

12,509

12,18

37,776

34,418

10

ХПК

25,018

24,359

75,553

68,835

11

СПАВ

1,395

1,254

0,001

0,001

12

Взвешенные вещества

13,199

11,505

27,641

24,375

      Таблица 3.20. Удельные показатели загрязняющих веществ в сбросах сточных вод

№
п/п

Наименование параметра

Удельные показатели сбросов на тонну произведенной продукции, кг/т

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

Аммиак (по азоту)

0,0025

0,0010

2

БПК5

0,0471

0,0247

3

Взвешенные вещества

0,0373

0,0171

4

Нефтепродукты

0,0019

0,0002

5

Нитраты (по NO3)

0,0137

0,0072

6

Нитриты (по NO2)

0,0012

0,0004

7

Полифосфаты (PO4)

0,0025

0,0007

8

СПАВ

0,0000

0,0000

9

Сульфаты (по SO4)

0,5080

0,2676

10

Фториды

0,0025

0,0011

11

Хлориды (по Cl)

0,4162

0,2121

      Таблица 3.21. Нормы образования жидких отходов производства на 1 тонну товарного желтого фосфора

№ п/п

Наименование отходов, характеристика, состав, аппарат или стадия образования

Направление использования, очистки или утилизации

Нормы по проекту

1

2

3

4

1

Жидкие
Котрельное молоко - водная суспензия котрельной пыли, уловленной в электрофильтре. Плотность котрельного молока (1200–1260) кг/м3 ((1,2–1,26) г/см3).

 
Котрельное молоко направляется на утилизацию в производстве агломерации.

 
0,6 м3

2

Производственные фосфоросодержащие стоки

Направляются в цех очистки сточных вод.
После очистки используются в производстве

1,98 м3

3

Вода повторного использования (стабилизированная)
 
 

Направляются в цех очистки сточных вод.
После очистки используются в производстве

1,51 м3

4

Стоки ПАСС

Направляются в гранбассейн

0,2 м3

5

Шлам фосфоросодержащий

Направляется на утилизацию в рудотермических печах в цех производства желтого фосфора

0,7 м3

      Таблица 3.22. Сточные воды производства ПФК

№ п/п

Наименование стока, отделение, аппарат

Куда сбрасывается

Количество стоков, м3/сут

Периодичность

Характеристика сброса

Состав сброса

Допустимое количество сбрасываемых вредных веществ, кг/сут

1

2

3

4

5

6

7

1

Сборные стоки из емкости

Используются в производстве ТФК

1,0 - 1,4

По мере накопления

Водные кислые стоки, массовая доля фосфорной кислоты 5 - 10 %

160

      Таблица 3.23. Сточные воды производства ТПФН

№ п/п

Наименование стока, отделение, аппарат

Куда сбрасывается

Кол-во стоков м3/сутки

Периодичность сброса

Характеристика сброса

Состав сброса мг/л

допускаемое количество (по компонентам) сбрасываемых вредных веществкг/сутки

1

2

3

4

5

6

7

1

Шламовые стоки

Гранбассейн

13 - 14

1 раз в два дня

Осадок с фильтровальных установок, ортофосфаты, вода

7115

2

Содовый раствор с ловушки

В ливневуюканализацию

0,5

1 раз вдва дня

массовая доля соды, %, неболее 10

0,5

      Таблица 3.24. Сточные воды производства ГМФН

№ п/п

Наименование стока, отделение, аппарат

Куда сбрасывается

Кол-во стоков м3/сутки

Периодичность сброса

Характеристика сброса

Допускаемое количество (по компонентам) сбрасываемых вредных веществ кг/сутки

1

2

3

4

5

6

7

1

Шламовые стоки из приямка

Гранбассейн

1,3 – 1,4

2 раза в неделю

ортофосфаты, вода

37,5

      Сточные воды предприятия характеризуются наличием фосфорных солей, солей сульфатов, сульфитов и фторидов. Так, шламовые стоки установок очистки дымовых газов от агломашин представляют собой отработанный содовый раствор, содержащий нормальные и кислые натриевые соли: фосфаты, сульфаты, сульфиты, фториды, а также остаточную соду и уловленную пыль. Стоки перекачиваются в грануляционные бассейны отделения грануляции шлака в количестве 144 м3 в сутки от каждой технологической линии.

      Шламовые стоки от установки мокрой очистки вентиляционного воздуха цеха агломерации, шихтовального отделения и отделения первичного смешивания собираются в зумпфы соответствующих отделений, перекачиваются песковыми насосами в сборные пульпобаки, откуда самотечным шламопроводом направляются на центральную шламовую станцию.

      Общее количество шламовых стоков около 208 м3/ч.

      Содержание взвесей в стоках не более (3 - 6) кг/м3 (3000 - 6000 мг/л).

      Твердая часть шлама возвращается в процесс, осветленная часть стоков возвращается на аспирацию.

      ТОО "НДФЗ" имеет два источника водоснабжения:

      забор поверхностных вод;

      забор подземных вод.

      На предприятии предусмотрена оборотная система водоснабжения. При этом на ТОО "НДФЗ" предусмотрена полная раздельная система канализации. Промышленно-ливневая канализация разделена на 2 системы - чистую и с возможным загрязнением.

      Проектная эффективность работы очистных сооружений – 90 %.

Отделения очистки сточных вод доработки желтого фосфора

      Сущность метода заключается в отстаивании фосфорсодержащих сточных вод от взвешенных частиц и фосфора, нейтрализации кислотности известковым молоком или раствором соды, и осаждении со шламом не осевшего при первичном отстое фосфора. Обработанная этим способом вода, содержащая фосфор и другие примеси в незначительных количествах направляется на повторное использование в технологическом процессе. Фосфорсодержащие шламы, образующиеся при первичном отстое, направляются в отделение отстоя и доработки желтого фосфора.

      Известковые и содовые шламы, образующиеся при повторном отстое, направляются в шлаконакопитель пастообразных шламов, в дальнейшем утилизируются в руднотермических печах.

      В состав отделения очистки сточных вод также входят:

      склад извести с узлом приготовления известкового молока, емкость склада извести 75 т;

      силосный склад соды емкостью 6000 м3;

      узел приготовления содового раствора.

3.1.8. Отходы производства

      Отходы, образующиеся при производстве фосфора и фосфорсодержащих соединений:

      гранулированный шлак, образуется при производстве фосфора из фосфоритной шихты методом возгонки в рудотермических печах, с последующим размещение на шлакоотвале с возможностью использования в качестве сырья для цементного производства;

      котрельная пыль, образующийся в процессе производства желтого фосфора, используется для обогащения фосфоритного сырья, в качестве сырья для производства фосфорно-калийных удобрений;

      водорастворимый комплекс сульфидов мышьяка и свинца, который образуется при производстве пищевой ортофосфорной кислоты, в дальнейшем утилизируется на рудотермических печах;

      шлам известковой очистки фосфорсодержащих вод, образующийся на стадии доработки фосфора и нейтрализации, утилизируется на установке.

      Таблица 3.25. Перечень отходов производства желтого фосфора

№ п/п

Наименование отхода

Метод очистки, повторного использования

Удельные показатели образования отходов на единицу произведенной продукции

Уровень опасности

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

1

Котрельная пыль

Переработка на собственных площадках

0,432

0,113

Янтарный

2

Водорастворимые комплексы сульфидов мышьяка и свинца

Переработка на собственных площадках

0,0009

0,0006

Янтарный

3

Шлам известковой очистки фосфорсодержащих вод

Переработка на собственных площадках

-

-

Зеленый

4

Гранулированный шлак

Реализация сторонним организаиям согласно договору. Повторно используется в качестве компонентов шихты при производстве цемента.

10,0

9,0

Неклассифи-
цированный

5

Феррофосфор

Реализация сторонним организаиям согласно договору. Повторно используется в металлургической отрасли в качестве легирующих добавок.

0,127

0,118

Неопасный

6

Непрореагировавшие зерна извести

Размещение на собственном отвале ТБО
 

-

-

Зеленый

7

Солевые отходы

Размещение на собственном отвале ТБО

0,01

0,01

Зеленый

8

Промышленный мусор

Размещение на шламонакопителях №1 и 2 филиала ТОО "НДФЗ"

0,008

0,002

Янтарный

      Таблица 3.26. Нормы образования твердых отходов производства на 1 тонну товарного желтого фосфора

№
п/п

Наименование отходов, характеристика, состав, аппарат или стадия образования

Направление использования, очистки или утилизации

Нормы по проекту

1

2

3

4

1

Шлак гранулированный, образуемый грануляцией огненно-жидкого шлака

Используется в производстве строительных материалов

9,5 тонн

2

Феррофосфор (образуется в печи при возгонке фосфора). Представляет собой соединение железа с Р4

Используется в металлургической промышленности в качестве легирующих добавок

0,118 –0,126 тонн

3

Котрельная пыль, осаждается в эл. фильтрах из печного газа

Используется для приготовления котрельного молока

0,221 тонн

4

Отсев агломерата

Направляется в цех агломерации

-

5

Отсев кварцита

Направляется в цех агломерации

-

6

Отсев кокса

Направляется в цех агломерации

-

      Таблица 3.27. Твердые отходы производства ПФК

№
п/п

Наименование отхода, отделение, аппарат

Куда складируется, транспортируется

Количество отходов, кг/сут

Периодичность образования

Характеристика сброса

Химический состав
%, (масс.)

Плотность
кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

1

Осадок с фильтра

Утилизируются в рудотермических печах

71,064

По мере накопления

Сернистые соединения общ. – 30 %, в т. ч.As2S3 – 25,1 %, PbS – 4,4 %, S – 0,25 %

1800–1850

      Таблица 3.28. Твердые отходы производства ТПФН

№
п/п

Наименование отходов, характеристика, состав, аппарат или стадия образования

Направление использования, очистки или утилизации

Нормы по проекту

Периодичность образования

Характеристика сброса

Химический состав, % (масс.)

плотность
кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

1

Осадок с фильтров

Транспортируется по трубопроводу в виде пульпы в гранбассейн

7115

По мере накопления

ортофосфаты не более 15,
вода - 50 - 55

1500 - 1550

      Твердые отходы в производстве ГМФН отсутствуют.

      Таблица 3.29. Объем образования отходов по предприятию ТОО "НДФЗ"

№
п/п

Наименование отхода

Объем образования, тонн

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

Огарки сварочных электродов

4,969

0,332

2

Строительные отходы

392,5

264,19

3

Осадок от канализационных сооружений

3,58

2,87

4

Солевые отходы

8,96

6,863

5

Отработанные люминесцентные лампы

0,0002

0,0001

6

Батареи свинцовых аккумуляторов, целые или разломанные

2,913

0,0001

7

Отработанные масла

15,0

0,0001

8

Отработанные пневматические автошины

14,374

1,585

9

Твердые бытовые отходы

1257,625

455,367

10

Котрельная пыль

22459,567

11494,21

11

Промышленный мусор

130,58

94,9

12

Феррофосфор

12698,5

6492,9

13

Водонерастворимые комплексы сульфидов мышьяка и свинца

5,736

3,139

14

Гранулированный шлак

965456,5

494095

3.1.9. Потребление топливно-энергетических ресурсов

Производство желтого фосфора

      Фактическое удельное потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве желтого фосфора представлено в таблице 3.30. Для сравнения представлены нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов (научно обоснованные и плановые) при производстве желтого фосфора.

      Таблица 3.30. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов в производстве желтого фосфора

№ п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.

1

2

3

4

5

6

1

Агломерат

тонн/тонн

11,76

11,550

11,55

2

Кварцит

тонн/тонн

0,86

0,8865

0,850

3

Кокс всего


1,330

1,5146

1,1288

4

Электродная масса

тонн/тонн

0,07

0,036

0,037

5

Ремонтная масса

тонн/тонн

0,005

0,009

0,009

6

Сода кальцинированная

тонн/тонн

0,002

0,002

0,002

7

Содовый раствор

тонн/тонн

0,0131

0,0131

0,0131

8

Производственные фосфоросодержащие стоки (печной цех)

м3/тонн

7,8

1,98

1,98

9

Выход гранулированного шлака

тонн/тонн

9,5

9,5

9,5

10

Выход феррофосфора

тонн/тонн

0,09

0,126

0,122

11

Стабилизированные стоки

м3/тонн

2,16

1,51

1,51


Топливно-энергетические ресурсы





12

Электроэнергия: всего

кВтч/тонн

16000

15405,25

15405,25

13

Кислород, при работе 1 печи

м3/мес.


6569,00

7000,0

14

Азот, при работе 1 печи

м3/мес.


1728000,0

1728000,0

15

Воздух сжатый

Нм3/тонн

200,0

288,0

288,0

16

Воздух КИПиА

м3/мес.


134000,0

134000,0

17

Оборотная вода на 1 печь зима/лето

м3/мес.


1307760,5

1307760,5

18

Тепловая энергия итого

Гкал/тонн


1,3330

1,333

      Фактическое удельное потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве фосфоритного агломерата представлено в таблице 3.31. Для сравнения представлены нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов (научно обоснованные и плановые) при производстве фосфоритного агломерата.

      Таблица 3.31. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов в производстве фосфоритного агломерата

№ п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.


1

2

3

4

5

6

1

Сырье фосфатное дробленое Каратау, 21,0 %Р2О5

тонн/тонн

1,05

1,10000

1,10000

2

Итого мелочь кокса

тонн/тонн


0,13069

0,10835

3

Сода кальцинированная

тонн/тонн

0,003

0,003

0,003

4

Содовый раствор

тонн/тонн

0,0197

0,0197

0,0197


Топливно-энергетические ресурсы:





5

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн

100,0

120,5

109,0

6

Электроэнергия на СУПГ

кВтч/мес.


40000,0

40000,0

7

Расход природного газа в смеси с печным, итого

кгу.т.


15,515

16,350

7.1

в т. ч. расход природного газа

кгу.т.


6,536

3,100

7.2

в т. ч. расход печного газа

кгу.т.


8,979

13,250

8

Азот на 1 продувку СУПГ

Нм3


70,0

70,0

9

Воздух сжатый

Нм3/тонн

8,0

22,000

22,000

10

Воздух КИПиА

м3/мес.


152300

152300

11

Итого оборотая вода

м3/тонн

10,0

6,3457

6,3450

12

Итого тепловая энергия

Гкал/тонн

0,013

0,0101

0,0062

12.1

Тепло зимний период

Гкал/тонн

0,008

0,0120

0,012

12.2

Тепло летний период

Гкал/тонн

0,008

0,0004

0,0004

12.3

Тепло СУПГ

Гкал/тонн


0,0050

0,005

Производство термической фосфорной кислоты (Н3РО4)

      Фактическое удельное потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве ортофосфорной кислоты представлено в таблице 3.32. Для сравнения представлены нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов (научно обоснованные и плановые) при производстве ортофосфорной кислоты.

      Таблица 3.32. Производство термической ортофосфорной кислоты

№ п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 10 месяцев 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.


1

2

3

4

5

6

Кислота ортофосфорная термическая техническая

1

Фосфор желтый, не менее 99 % Р4

тонн/тонн

0,327

0,33

0,33

2

Фосфоросодержащие стоки (ТФК)

м3/тонн

0,9

0,9

0,9

3

Сода каустическая

тонн/тонн

0,0008

0,0008

0,0008


Топливно-энергетические ресурсы





4

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн


98,0

98,0

5

Воздух сжатый

м3/тонн

183,0

337,00

337,0

6

Воздух КИПиА

м3/мес.


40920,0

40920,0

7

Азот

м3/мес.


33350,0

33350,0

8

Тепло зимний период

Гкал/мес.


534,00

534,0

9

Тепло летний период

Гкал/мес.


344,0

344,0

10

Вода оборотая

м3/тонн

215,0

230,0

230,0

Кислота ортофосфорная термическая (пищевая)

11

Кислота ортофосфорная, 100 % Н3РО4

кг/тонн

1000,0

1000,0

1000,0

12

Натрий сернистый, Na2S 67 %

кг/тонн

3,080

0,499

1,000

13

Сода кальцинированная, 100 % Na2C03

кг/тонн


0,0491

0,0490

14

Ткань фильтровальная GS 30915

компл./ год

2

2

2

Топливно-энергетические ресурсы

15

Сжатый воздух

Нм3/тонн


30,0

30,0

16

Тепловая энергия

Гкал/тонн

0,07

0,0697

0,0696

17

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн

52,0

52,0

52,0

Производство триполифосфата натрия (ТПФН)

      Фактическое удельное потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия представлено в таблице 3.33. Для сравнения представлены нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов (научно обоснованные и плановые) при производстве триполифосфата натрия.

      Таблица 3.33. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия, Высший сорт

№ п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.

1

2

3

4

5

6

1

Термическая фосфорная кислота, 100 % Н3РО4

тонн/тонн

0,850

0,828

0,828

2

Сода кальцинированная, 100 % Na2C03

тонн/тонн

0,740

0,745

0,745

3

Аммиачная селитра, 100 % NH4NO3

тонн/тонн

0,010

0,009

0,009

5

Едкий натр, 100 % NaOH

тонн/тонн

0,543

0,0

0,580

Топливно-энергетические ресурсы

6

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн

227,0

205,47

203,40

7

Электроэнергия на гранулирование ТПФН

кВтч/тонн

61,3

62,000

62,0

8

Газ природный

кгу.т.


261,00

257,10

9

Воздух сжатый

Нм3/тонн

633,0

1549,73

1550,0

10

Воздух КИПиА

м3/мес.


124248,0

124248,0

11

Вода промышленная

м3/тонн

1,22

2,50

2,50


Итого тепловая энергия

Гкал/тонн


0,320

0,320

12

Тепло зимний период

Гкал/тонн

0,354

0,346

0,346

13

Тепло летний период

Гкал/тонн

0,354

0,294

0,294

      Кроме производства триполифосфата натрия высшего сорта по ГОСТ 13493 в Казахстане производится триполифосфат натрия медленно-гидратированный SK и триполифосфат натрия пищевой.

      Фактическое удельное потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфат натрия медленно-гидратированного SK представлено в таблице 3.34, а триполифосфата натрия пищевого в таблице 3.35. Для сравнения в таблицах представлены нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов (научно обоснованные и плановые) при производстве триполифосфата натрия медленно-гидратированного SK и триполифосфата натрия пищевого.

      Таблица 3.34. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия, медленно-гидратированный SK

№ п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 10 месяцев 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.

1

2

3

4

5

6

1

Термическая фосфорная кислота, 100 % Н3РО4

тонн/тонн

0,850

0,828

0,828

2

Сода кальцинированная 100 % Na2C03

тонн/тонн

0,740

0,745

0,745

3

Едкий натр, 100 % NaOH

тонн/тонн

0,543

0,0

0,580

4

Аммиачная селитра, 100 % NH4NO3

тонн/тонн

0,01

0,009

0,009


Топливно-энергетические ресурсы





5

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн

227,0

218,17

216,00

6

Газ природный

кгу.т.


270,17

273,90

7

Воздух сжатый

Нм3/тонн

633,0

1550,00

1550,00

8

Воздух КИПиА

м3/мес


124248,00

124248,00

9

Вода промышленная

м3/тонн

1,22

2,50

2,50


Итого тепловая энергия



0,320

0,320

10

Тепло-зимний период

Гкал/тонн

0,354

0,346

0,346

11

Тепло-летний период

Гкал/тонн

0,354

0,294

0,294

      Таблица 3.35. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве триполифосфата натрия, пищевой

№ п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 10 месяцев 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.


1

2

3

4

5

6

1

Термическая фосфорная кислота, 100 % Н3РО4

тонн/тонн

0,850

0,828

0,828

2

Сода кальцинированная 100 % Na2CО3

тонн/тонн

0,740

0,745

0,745

3

Едкий натр, 100 % NaOH

тонн/тонн

0,543

0,000

0,580

4

Аммиачная селитра, 100 % NH4NO3

тонн/тонн

0,01

0,009

0,009


Топливно-энергетические ресурсы





5

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн

227,0

204,722

203,400

6

Газ природный

кгу.т.


257,23

257,10

7

Воздух сжатый

Нм3/тонн

633,0

1550,0

1550,0

8

Воздух КИПиА

м3/мес


124248,0

124248,0

9

Вода промышленная

м3/тонн

1,22

2,5

2,5


Итого тепловая энергия

Гкал/тонн


0,320

0,320

10

Тепло-зимний период

Гкал/тонн

0,354

0,346

0,346

11

Тепло-летний период

Гкал/тонн

0,354

0,294

0,294

      Из триполифосфата натрия высшего сорта по действующему технологическому документу в области стандартизации также изготавливают гранулированный, затрачивая на это 62 кВт*ч/тонн электроэнергии.

Производство фосфорно-калийных удобрений

      В процессе производства фосфорно-калийных удобрений используется значительное количество сырья, материалов и энергоресурсов (электроэнергия, газ). Фактическое удельное потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов представлено в таблице 3.36. Для сравнения представлены нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов (научно обоснованные и плановые) при производстве триполифосфата натрия.

      Таблица 3.36. Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов при производстве фосфорно-калийных удобрений ФКУ

№
п/п

Наименование сырья и материалов

Ед. изм.

Научно обоснованные нормы расхода

Фактические удельные расходы за 10 месяцев 2019г.

Плановые нормы расхода на 2019г.

1

2

3

4

5

6

1

Котрельная пыль

тонн


1,000

1,000


Топливно-энергетические ресурсы





2

Электроэнергия на технологию

кВтч/тонн

907,000

907,000

907,000

3

Газ природный

м3/тонн

307,444

307,444

300,560

4

Промышленная вода

м3/тонн


3,901

3,900

5

Газ природный годовой

кгу.т./тонн

259,343

259,343

259,343


Газ природный зимний период

кгу.т./тонн


307,444

300,560


Газ природный летний период

кгу.т./тонн


239,331

239,403

      Фактическое потребление энергоресурсов при производстве фосфорных соединений в основном не превышает установленных норм, за исключением сжатого воздуха. Также можно отметить повышенный расход воды, относительно установленных норм. Фактическое удельное потребление основных ресурсов (электроэнергия, природный газ, тепло) на производство основной продукции (желтого фосфора, термической фосфорной кислоты, пищевой фосфорной кислоты, триполифосфата натрия) в последние годы представлено в таблице 3.37.

      Таблица 3.37. Удельные показатели энергоэффективности при производстве желтого фосфора, термической фосфорной кислоты, пищевой фосфорной кислоты, триполифосфата натрия

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

2015

2016

2017

2018

2019


1

2

3

4

5

6

7

8

1

Удельный расход электроэнергии на производство 1 тонны желтого фосфора

Норматив кВтч/тонн

20100

20100

20100

20100

20100

Факт кВтч/тонн

20075,6

20041,7

20079,6

20075,8

20070,7

2

Удельный расход электроэнергии на производство 1 тонны термической фосфорной кислоты

Норматив
кВтч/тонн

350

350

350

350

350

Факт кВтч/тонн

347,848

347,688

347,688

347,943

348,899

3

Удельный расход электроэнергии на производство 1 тонны пищевой фосфорной кислоты

Норматив
кВтч/тонн

200

200

200

200

200

Факт кВтч/тонн

186,211

199,619

199,471

182,263

187,5

4

Удельный расход электроэнергии на производство 1 тонны триполифосфата натрия

Норматив
кВтч/тонн

850

850

850

850

850

Факт кВтч/тонн

577,446

847,310

848,1

846,588

848,5

5

Удельный расход природного газа на производство 1 тонны желтого фосфора

Норматив
кгу.т./тонн

221,888

221,888

221,888

221,888

221,888

Факт
кгу.т./тонн

158,105

159,560

159,594

159,594

212,4

6

Удельный расход природного газа на производство 1 тонны триполифосфата натрия

Норматив
кгу.т./тонн

262,312

262,312

262,312

262,312

262,312

Факт кг у.т./тонн

210,167

248,307

248,4

253,503

253,5

7

Удельный расход природного газа на производство 1 Гкал теплоэнергии

Норматив
кгу.т./тонн

205,306

205,306

205,306

205,306

205,306

Факт кг у.т./тонн

147,504

152,779

153,245

153,392

153,539

8

Удельный расход тепла на производство 1 тонны желтого фосфора

Норматив
Гкал/тонн

3,262

3,262

3,262

3,262

3,262

Факт Гкал/тонн

3,262

3,248

3,248

3,261

3,261

9

Удельный расход тепла на производство 1 тонны термической фосфорной кислоты

Норматив
Гкал/тонн

0,230

0,230

0,230

0,230

0,230

Факт Гкал/тонн

0,230

0,230

0,230

0,238

0,238

10

Удельный расход тепла на производство 1 тонны пищевой фосфорной кислоты

Норматив
Гкал/тонн

0,624

0,624

0,624

0,624

0,624

Факт Гкал/тонн

0,624

0,624

0,625

0,627

0,627

11

Удельный расход тепла на производство 1 тонны триполифосфата натрия

Норматив
Гкал/тонн

0,475

0,475

0,475

0,475

0,475

Факт Гкал/тонн

0,475

0,47

0,475

0,476

0,471

      Как видно из таблицы 3.37 фактические удельные показатели потребления основных энергоресурсов достаточно стабильны. Удельный расход тепла на производство 1 тонны желтого фосфора 3,262 Гкал/тонн представлен предприятием в отчете ГЭР и включает общезаводской расход тепла. В таблице 3.38 представлены данные по потреблению основных энергоресурсов в целом по производству фосфорных соединений.

      Таблица 3.38. Расход топливно-энергетических ресурсов и воды в целом по производству фосфорных соединений за 2015 - 2019 гг.

№ п/п

Наименование энергоносителя

Единица измерения

Предшествующий период

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Электрическая энергия

тыс.кВт*ч

1832297

1015572

1407432

1807700

1926791

ту.т.

225373

124915

173114

222347

236995

тыс. тг.

15679944

9706070

13894273

17632183

18650764

тг./кВт*ч

8,557

9,557

9,872

9,754

9,680

2.

Газ природный

куб. м

2084292

42270500

45377000

57539261

54199251

ту.т.

112,45

49456,49

53 091,09

67 320,94

63 413,12

тыс.тг

2084292

1 026 128

1272204

1578586

1519852

тг/куб.м

21, 687

24,275

28,036

27,435

28,042

3.

Вода, на производственные нужды

тыс. м3

12 717,26

9 670,0

8 867,635

10 486,18

10 719,66

тг/куб.м

8,556

0,783

1,104

1,577

1,526

тыс.тг

18 268, 5

6 166,188

7 808,487

13 724,68

13 573,17

4

Итого расходы ТЭР и вода

ту.т.

225 485

174 372

226 205

289 668

300 408

тыс. тг.

17782505

10738365

15174285

19224494

20184189

      Тепло на промплощадке производится на собственной котельной. Котельная оборудована стационарными паровыми котлами типа ГМ- 50 - 14 "Белгородский котлостроительный завод" и двумя водогрейными котлами типа КВГМ- 50 - 150 "Дорогобужский котельный завод". В качестве основного топлива используется природный газ.

      3.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

3.2.1. Производство серной кислоты

Сернокислотные системы одинарного контактирования с системой очистки отходящих газов

      В основе работы всех функционирующих сернокислотных установок лежит контактный метод производства. Производство серной кислоты контактным способом включает следующие основные стадии:

      прием и хранение твердой гранулированной серы;

      подготовка к переработке (плавление твердой серы и отделение жидкой серы от осадка фильтрованием);

      сжигание серы с получением газа, содержащего SO2, и утилизацией тепла реакции с получением энергетического пара;

      каталитическое окисление диоксида серы;

      получение серной кислоты или олеума абсорбцией SO3 концентрированной кислотой;

      очистка отходящих газов от SO2.

      Химические превращения описываются следующими уравнениями реакций, которые все являются экзотермическими, т.е. протекают с выделением большого количества тепла:

      S + O2  SO2 + 362,4 кДж/моль                  (3.33)

      SO2 + 0,5O2  SO3 + 96,8 кДж/моль                        (3.34)

      SO3 + H2O H2SO4 + 174,6 кДж/моль                   (3.35)

      Реакция сжигания серы (3.33) является наиболее экзотермичной, выделяющаяся теплота которой утилизируется с получением пара высокого давления, направляемого на производство электроэнергии в энергоблоке. Контактное окисление газа, содержащего диоксид серы, осуществляется по схеме с утилизацией тепла химической реакции (3.34) внутри агрегата. Для смещения равновесия обратимой экзотермической реакции в сторону образования оксида серы (VI) требуется промежуточное охлаждение продукционного газа после каждого слоя катализатора за счет теплообмена с холодным сернистым газом, поступающим в контактный аппарат [40]. Продукционный газ со стадии окисления также охлаждается в теплообменнике для обеспечения эффективности абсорбции в процессе получения серной кислоты [41]. Обобщенная схема производства серной кислоты по методу одинарного контактирования представлена на рисунке 3.12.

Отделение плавления и фильтрации жидкой серы

      Со склада сера транспортируется ленточным конвейером в отделение плавления. Загрузка бункеров серой производится грейферным краном. Плавильный агрегат представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем и плоской крышкой со встроенными через крышку погружными нагревательными элементами в виде спиралей змеевикового типа (Рисунок 3.12). В нагревательные элементы подается пар давлением 0,5 - 0,6 МПа с температурой 150 - 160 °С. Коническое днище плавилки имеет наружные нагревательные элементы.



      1 – плавилка серы, 2 – фильтр для отделения примесей, 3 – печь для сжигания серы, 4 - котел-утилизатор, 5 – контактный аппарат, 6 – абсорбер

      Рисунок 3.12. Принципиальная схема одинарного контактирования производства серной кислоты из серы

      Процесс плавления гранулированной серы происходит за счет теплопередачи через стенку нагревательных паровых элементов внутри плавилок. Температура жидкой серы 130 – 140 °С поддерживается автоматически расходом пара высокого давления. Для интенсификации процесса плавления каждая плавилка оснащена пропеллерной мешалкой из нержавеющей стали. Перемещение среды происходит внутри стакана мешалки снизу вверх с подъемом нижних слоев жидкой серы на уровень границы раздела фаз. Перед запуском в работу плавилка должна быть заполнена жидкой серой из сборника до уровня полного покрытия змеевиков слоем жидкой серы. Для нейтрализации кислотности серы предусматривается подача в плавилку извести.

      В процессе эксплуатации в конусном днище аппарата образуется шлам, представляющий собой загрязненную жидкую серу с содержанием битумных и зольных примесей до 20 %, органических примесей до 10 %. Битумный шлам по сравнению с жидкой серой имеет большую плотность и температуру плавления, обладает повышенной вязкостью, и поэтому может быть отделен путем отстаивания в сборнике-отстойнике. Очистка от битума и других тяжелых примесей производится ежемесячно путем остановки плавилки, слива грязной жидкой серы через штуцер в нижней части отстойника в сборник грязной серы (Рисунок 3.13).



      1 – плавилка серы, 2 – плавильные элементы, 3 - сборник-отстойник расплавленной серы, 4,6,10 – погружные насосы, 5 – смеситель, 7 – мешалка, 8 – рамный листовой фильтр, 9 – сборник чистой серы, 11 - сборник грязной серы

      Рисунок 3.13. Технологическая схема плавления и очистки серы

      Вывод жидкой серы из плавилки осуществляется погружным насосом через фильтр серы в сборник жидкой серы. Рамный листовой фильтр жидкой серы 8 предназначен для удаления твердых включений и комков серы размером более 10 мм путем удержания сеткой из нержавеющей стали, расположенной внутри корпуса. Фильтр оборудован змеевиком для обогрева паром.



      Рисунок 3.14. Агрегат плавления твердой серы

      Фильтрация жидкой серы от зольных примесей производится через смонтированные внутри фильтра нержавеющие сетки, на которые предварительно наносится слой порошка диатомита, который создает фильтрующий слой. Суспензию диатомита в жидкой сере получают при перемешивании в смесителе 5, откуда подается на сетки фильтра. Выход очищенной жидкой серы из фильтра осуществляется самотеком в сборник чистой серы 9, оснащенный двумя обогреваемыми паром насосами (Рисунок 3.13). Из сборника чистая сера перекачивается погружным насосом 10 в печь сжигания в печное отделение.

      Тщательная очистка серы производится до содержания не более 0,005 % зольных примесей с целью предотвращения их осаждения на первом слое катализатора, что приведет к снижению активности катализатора и увеличению гидравлического сопротивления в контактном аппарате. Периодически осуществляется очистка от шлама фильтрующих сеток. Шлам из фильтра выгружается через бункер и вывозится на площадку временного складирования. Образующийся серный кек, содержащий в своем составе 50 - 60 % "смачивающей" серы, может быть использован в производстве сероасфальтов и серобетонов для дорожного строительства.

Отделение сжигания серы

      Взаимодействие серы и кислорода происходит в газовой фазе с выделением большого количества тепла. Расплавленная очищенная сера подается на сжигание в серную печь. Для сжигания используется воздух, осушенный в сушильной башне или моногидратном абсорбере, для предотвращения образования водяного пара, который вызовет образование сернокислотного тумана в контактном аппарате и абсорбционной аппаратуре. Сжигание серы осуществляется в циклонной или форсуночной печи, имеющей форму горизонтального цилиндра (Рисунок 3.15). Жидкая сера, распыленная в топку печи через форсунки, расположенные в торцевой части печи, испаряется за счет теплоты реакции и сгорает в потоке воздуха с образованием диоксида серы.

      Горение паров серы происходит во всем объеме печи, за счет протекания гомогенной газофазной реакции обеспечивается высокая скорость процесса. Экзотермическая реакция приводит к существенному повышению температуры. Для предотвращения разрушения футеровки печи используют избыток воздуха сверх стехиометрического количества, при этом температура в печи поддерживается не более 1300 °С [42].

      На действующих в Казахстане сернокислотных производствах циклонные печи совмещены в одном агрегате с энерготехнологическим котлом. Выходящий из печи сернистый газ с температурой 1000 – 1200 °С содержит 13 - 14 % SO2, что обеспечивает минимальные размеры оборудования. Однако для обеспечения высокой скорости окисления SO2 печной газ перед подачей в контактный аппарат разбавляется осушенным воздухом до содержания 11 - 12 % диоксида серы.



      1 – форкамера, 2,3 – камеры дожигания, 4 – воздушный короб, 5,6 – пережимные кольца, 7,9 – сопла для подачи воздуха, 8,10 – форсунки для подачи серы

      Рисунок 3.15. Циклонная печь для сжигания серы

      Печной газ подвергается охлаждению в котле-утилизаторе с помощью холодной воды, пропускаемой через встроенные змеевиковые холодильники. Тепло, выделяющееся при охлаждении газа, используется для получения энергетического пара. Образующийся в трубах котла перегретый пар давлением 4 МПа отводится на паровую конденсационную турбину в энергоцех для выработки электроэнергии.

      Печной газ, выходящий из котла-утилизатора, отправляется на стадию окисления диоксида серы в SO3 на 4 - 5 слоях катализатора. В традиционных сернокислотных производствах по методу одинарного контактирования (ОК) охлажденный сернистый газ проходит систему теплообменников перед входом в контактный аппарат, в которых нагревается до температуры 420 – 440 °С, что соответствует температуре зажигания ванадиевого катализатора. Схема подачи печного газа в смеси с осушенным воздухом показана на рисунке 3.12.

Контактное отделение

      Окисление SO2 осуществляется в адиабатическом режиме с промежуточным охлаждением после каждого слоя катализатора. Ввиду экзотермичности процесса температура газа существенно возрастает при контактном окислении, что приводит к смещению равновесия в сторону образования исходных реагентов. Для смещения равновесия вправо и для достижения высокой степени превращения необходимо промежуточное охлаждение газа. Для этого могут быть использованы как встроенные, так и выносные теплообменники. Встроенные теплообменники в настоящее время не применяются на действующих установках из-за сложностей в техническом обслуживании контактного аппарата. Схема контактного отделения представлена на рисунке 3.16. В выносных теплообменниках 2 охлаждение газа осуществляется за счет печного газа, поступающего из котла, и воздуха, поступающего дополнительно на окисление в контактный аппарат 3 [41].



      Рисунок 3.16. Схема контактного окисления диоксида серы по схеме с одинарным контактированием

      В таких системах достигается достаточно низкая степень конверсии, 97 - 98 %, что обусловливает необходимость дополнительной доочистки отходящих газов в санитарном абсорбере перед выбросом в атмосферу.

Сернокислотные системы "Двойное контактирование – двойная абсорбция" (ДКДА) с утилизацией тепла сжигания серы и тепла абсорбции

      В современных энерготехнологических сернокислотных схемах используется эффективный метод "Двойное контактирование-двойная абсорбция" (ДКДА), обеспечивающий достижение практически полной конверсии диоксида серы (99,7 % и выше). Отличием такой технологической схемы является промежуточный отвод большей части оксида серы (VI) из контактного аппарата и отсутствие необходимости хвостовой очистки отходящих газов (Рисунок 3.17) [32].



      Рисунок 3.17. Схема работы контактного отделения по методу ДКДА

      При этом реакционный газ со степенью превращения 90 - 95 % после 3 слоя катализатора направляют в промежуточный абсорбер для поглощения SO3, в результате чего соотношение О2:SO2 в газе существенно повышается и равновесие реакции смещается вправо. Охлажденный в абсорбере газ нагревают в теплообменнике и возвращают на последний слой катализатора, где достигается суммарная степень превращения 99,7 - 99,9 %. Технологическая схема производства серной кислоты по методу ДКДА (Рисунок 3.18) предполагает использование тепла реакции окисления для нагрева технологического газа, возвращаемого с абсорбции, а также на получение перегретого пара в пароперегревателях и экономайзерах.

      В такой схеме печной газ охлаждается в испарительной части котла-утилизатора до температуры 400 - 420 °С, что соответствует температуре зажигания катализатора окисления диоксида серы, и поэтому сразу отправляется на 1 слой катализатора. В элементах котла-утилизатора генерируется перегретый пар с энергетическими параметрами: давление4 МПа, температура 440 °С.



      1 – плавилка серы, 2 – фильтр для отделения примесей, 3 – печь для сжигания серы, 4 - котел-утилизатор, 5 – контактный аппарат, 6 - конечный моногидратный абсорбер, 7 - сушильная башня, 8 - промежуточный абсорбер

      Рисунок 3.18. Принципиальная схема производства серной кислоты из серы методом ДКДА

      После прохождения газа через первый слой контактной массы происходит окисление 60 - 80 % SO2, за счет выделения тепла температура газа повышается до 580 – 600 °С. Горячий газ охлаждается в пароперегревателе второй ступени до 440 – 460 °С и поступает на 2 слой контактного аппарата. Перегретый пар из пароперегревателя первой ступени нагревается от 300 до 440 °С и направляется по паропроводу в энергоблок. На 2 слое катализатора конверсия протекает на 80 - 85 % с увеличением температуры до 510 – 530 °С. После 2 слоя газ охлаждается в газовом кожухотрубчатом теплообменнике до 435 – 445 °С и подается на 3 слой, где окисление проходит на 92 - 95 %. При этом содержание SO3 в газе возрастает до 11,0 - 11,8 %, а содержание SO2 снижается до 0,8 - 1,0 % об.; газ разогревается до 460 – 480 °С и выводится через теплообменник в промежуточный абсорбер для извлечения оксида серы (VI) с температурой 165 – 185 °С. После абсорбции газ с температурой 70 – 80 °С проходит систему теплообменников в межтрубном пространстве и нагревается соответственно до 320 и 425 °С.

      На 4 слое температура газа увеличивается до 440 – 450 °С и снижается при входе на 5 слой за счет смешения с сухим воздухом с температурой 45 – 55 °С. На пятом слое контактной катализаторной массы окисление протекает на 94 - 96 %, и общая степень конверсии на выходе газа из конвертора достигает 99,7 - 99,9 %. Газ с содержанием до 1 % оксида серы (VI) и 0,04 % об. диоксида серы охлаждается в пароперегревателе первой ступени от 425 - 430 до 135 – 145 °С и отправляется на абсорбцию в конечный моногидратный абсорбер. Насыщенный пар при этом нагревается с 250 - 260 до 295 – 305 °С и передается в пароперегреватель 2 ступени.

Сушильно-абсорбционное отделение

      В конечном моногидратном абсорбере осуществляется абсорбция из газа SO3 охлажденной концентрированной серной кислотой концентрации 98,3 - 98,5 %, а отходящие газы с температурой 65 – 75 °С через газоход и выхлопную трубу выбрасываются в атмосферу. При этом достигается степень превращения диоксида серы не менее 99,72 %, степень абсорбции – не менее 99,99 %. Газ на выходе из абсорбера должен содержать:

      брызги серной кислоты – не более 0,02 г/Нм3;

      туман серной кислоты - не более 0,02 г/Нм3;

      диоксид серы – не более 0,04 % об.;

      оксид серы (VI) – не более 0,0006 % об.

      Осушка воздуха от влаги осуществляется в сушильной башне серной кислотой концентрации 98,5 - 99,2 % Н2SO4. Абсорберы и сушильная башня загружены седловидной насадкой, кислота разбрызгивается в башнях распределительными устройствами. Кислота из аппаратов самотеком стекает в сборники, связанные между собой трубами-перетоками. Подача серной кислоты на орошение башен сушильно-абсорбционного отделения производится погружными насосами, охлаждение кислоты производится в кожухотрубчатых теплообменниках оборотной водой, находящейся в системе оборотного водоснабжения цеха. Разбавление кислоты, вытекающей из сушильной башни с температурой 50 – 60 °С, до продукционной концентрации 92,5 - 94,0 % масс. осуществляется путем подачи воды в сборник-смеситель. Охлажденная серная кислота перекачивается погружным насосом на склад.

      Описанная технология серной кислоты, реализуемая на ТОО "Казфосфат" и НАК "Казатомпром", обеспечивает снижение выбросов в атмосферу вредных веществ до минимального значения, максимальное использование тепла всех трех реакций, протекающих в производстве, с получением максимального возможного количества энергетического пара. Технология печного и контактного отделения с получением и переработкой максимально высокой концентрации диоксида серы 11 - 12 % разработана ОАО "НИУИФ" (РФ). Технология запатентована [43]и соответствует лучшим мировым аналогам.

      Применение схемы ДКДА обеспечивает достижение степени конверсии диоксида серы до 99,7 % и выше, снижение выбросов в атмосферу вредных веществ (SO2, паров H2SO4, NO2, NO) до минимального значения. Отличием такой технологической схемы является отсутствие необходимости хвостовой очистки отходящих газов.

3.2.2. Производство ЭФК

      Получение ЭФК основано на разложении природных фосфатов серной кислотой в соответствии с уравнением реакции:

      Ca5(PO4)3F+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4·nH2O+HF            (3.36)

      Образующаяся фосфорнокислотная суспензия разделяется фильтрованием с получением продукционной кислоты и осадка сульфата кальция. Лимитирующей стадией данного процесса является необходимость выделения крупных, хорошо фильтрующих кристаллов сульфата кальция. Для этого требуется соблюдение температурно-концентрационных условий экстракции и поддержание определенного массового соотношения жидкой и твердой фаз (Ж:Т). Для обеспечения подвижности образующейся суспензии следует поддерживать Ж:Т в интервале от 2:1 до 3.5:1. Это достигается путем рециркуляции оборотного раствора фосфорной кислоты на стадию разложения в первый экстрактор. Оборотный раствор представляет собой смесь части продукционной ЭФК и фильтрата, образующегося после первой промывки фосфогипса. В этом случае процесс разложения осуществляется в две стадии – разложение фосфатной части фосфорной кислотой с переводом в раствор практически всего фосфора в виде монокальцийфосфата и кристаллизация сульфата кальция из данного раствора при взаимодействии с серной кислотой, что обеспечивает практически полное вскрытие сырья и максимальный технологический выход продукта. В этом случае процессы описываются уравнениями реакций:

      Ca5(PO4)3F+7Н3РO4=5Са(Н2РО4)2+НF                         (3.37)

      Са(Н2РО4)2+H2SO4+nH2O=2H3PO4+CaSO4·nH2O                   (3.38)

      Суммарная реакция может быть представлена следующим уравнением:

      Ca5(PO4)3 F+5H2SO4+mH3PO4+5nH2O=

      =(m +3)H3PO4+5CaSO4·nH2O +HF                  (3.39)

      где n – число молей кристаллизационной воды в кристаллогидрате сульфата кальция;

      m – число молей оборотной фосфорной кислоты.

      Выбор температурно-концентрационных условий сернокислотной экстракции природных фосфатов определяется границами областей кристаллизации модификаций сульфата кальция и их фазовыми превращениями. В соответствии с этим в практических условиях применяются дигидратный и полугидратный режимы экстракции. Наиболее распространен дигидратный режим экстракции при температуре 65 – 80 °С с получением кислоты концентрации 28 - 32 % Р2О5 из апатитового концентрата, содержащего не менее 39,4 % Р2О5. Полугидратный режим, осуществляемый при 90 – 105 °С, позволяет получать кислоту с концентрацией 45 - 48 % Р2О5. В зависимости от режима для фильтрования суспензии применяют карусельные (КВФ) или ленточные вакуум-фильтры (ЛВФ).

      Производство ЭФК из бедных или рядовых фосфоритов, содержащих не более 25 % Р2О5, может быть организовано в дигидратном режиме с получением только слабой фосфорной кислоты, содержащей менее 20 % Р2О5. Такая кислота в дальнейшем подлежит концентрированию путем упаривания с целью использования в производстве минеральных удобрений. Такая схема с установкой двух карусельных фильтров КВФ- 50 работала на ТОО "Казфосфат" до 2016 года. Поскольку фосфориты Каратау содержат ряд примесей, указанных выше, то одновременно с основной реакцией протекает взаимодействие примесей с серной и фосфорной кислотами [44].

      Карбонаты в виде доломита и кальцита разлагаются с выделением СО2 в газовую фазу, что приводит к пенообразованию:

      СаМg(СО3)2+2H2SO4=СаSO4 ·2H2O+МgSO4+2СО2             (3.40)

      При этом магний полностью переходит в ЭФК, в котором содержится в основном в виде сульфата и фосфата магния. При растворении силиката магний также переходит в ЭФК:

      Мg2SіО4+2H2SO4=2МgSO4+SіО2+2H2O                   (3.41)

      При растворении алюмосиликатов в ЭФК переходятSіО2, ионы натрия, калия, алюминия, железа. Содержащиеся в фосфатном сырье примеси алюминия и железа переходят в ЭФК и взаимодействуют с фосфат-ионами с образованием нерастворимых фосфатов, вызывая потери фосфора с нерастворимым остатком:

      R2О3+2H3PO4= 2RPO4+3Н2О                        (3.42)

      Часть фтороводорода реагирует с кремниевой кислотой с образованием газообразного SіF4, который вместе с НF выводится из реакторов на абсорбционную очистку:

      SіО2+4НF=SіF4+2Н2О                               (3.43)

      Выделение кремнегеля может явиться проблемой для эксплуатации абсорбционного оборудования (забивки), в связи, с чем схема абсорбционной очистки организуется таким образом, чтобы на начальной ступени абсорбции при высокой степени орошения в газоходах и полом абсорбере поглотить основное количество фтористых газов.

      В ЭФК НF и SіF4 образуют кремнефтористоводородную кислоту, которая взаимодействует с ионами натрия и калия с образованием малорастворимых кремнефторидов натрия и калия:

      2НF+SіF4=Н2SіF6                               (3.44)

      (Nа,К)2SО4+Н2SіF6=(Nа,К)2SіF6+Н2SО4                  (3.45)

      Все указанные труднорастворимые примеси, а также нерастворимый остаток фосфорита выводятся из процесса в составе осадка фосфогипса.

      Присутствие в фоссырье карбонатов кальция и магния повышает расход серной кислоты. Образующиеся сульфат и фосфат магния загрязняют ЭФК и в значительной степени снижают ее активность. Кроме этого, соединения магния существенно повышают вязкость ЭФК, что ухудшает условия кристаллизации сульфата кальция и приводит к уменьшению размеров кристаллов, за счет чего существенно снижается фильтруемость осадка. Это в свою очередь снижает производительность всей системы. Аналогичный негативный эффект оказывают фосфаты алюминия и железа, поэтому по содержанию в сырье этих примесей должны соблюдаться требования. Для получения крупнокристаллического однородного осадка необходимо поддерживать сульфатный режим, т.е. небольшой избыток в растворе сульфат-ионов при молярном отношении SO3:CaO=1.5 - 4.0.

Описание технологической схемы производства ЭФК дигидратным способом

      Принципиальная схема получения ЭФК в дигидратном режиме приведена на Рисунке 3.19. Как видно, разложение в первом экстракторе осуществляется оборотным раствором фосфорной кислоты, а во второй реактор подается серная кислота для разделения процессов разложения и кристаллизации. В схеме предусмотрена противоточная промывка фосфогипса водой на последней стадии и промежуточными фильтратами на 1 и 2 ступенях, что обеспечивает минимальный ввод в процесс воды с одной стороны и максимальную отмывку твердого отхода от фосфорной кислоты с другой стороны.



      Рисунок 3.19. Принципиальная схема получения ЭФК

      На рисунке 3.20 представлена наиболее распространенная технологическая схема получения ЭФК дигидратным способом [41]. Схема включает двухбаковый экстрактор с футерованным железобетонным корпусом, карусельный лотковый вакуум-фильтр с общей площадью фильтрования 100 м2 и рабочей 80 м2) и комплект вспомогательного оборудования. В экстракторах установлены центральный пропеллерный и восемь периферийных турбинных мешалок. Температуру в экстракторе поддерживают с помощью вакуум-испарителей, куда с помощью погружных насосов непрерывно подают пульпу.



      1 - бункер фосфатного сырья, 2 - ленточный весовой дозатор, 3 - двухбаковый экстрактор, 4 – хранилище серной кислоты, 5 - погружные насосы, 6 - расходомер серной кислоты, 7 - циркуляционный погружной насос, 8 - испаритель, 9 - брызгоуловитель, 10 - конденсатор, 11 - барюотажный нейтрализатор, 12 - лотки карусельного вакуум фильтра, 13 - сепараторы (ресиверы), 14 - промежуточный сборник суспензии, образующейся при регенерации фильтровальной ткани, 15,16,17 - барометрические сборники основного фильтрата, оборотной фосфорной кислоты, промывного фильтрата

      Рисунок 3.20. Схема производства ЭФК в дигидратном режиме

      Пульпа под вакуумом вскипает и испаряется определенное количество воды, за счет чего температура пульпы понижается на 2 - 5 оС. Газы из вакуум-испарителя отводят через брызгоуловитель в конденсатор, где конденсируются пары воды и частично улавливаются соединения фтора. Окончательная очистка газа от фтора осуществляется в системе абсорбции. Разделение суспензии, образующейся при сернокислотном разложении фосфатного сырья, проводят на карусельных вакуум-фильтрах [45].

Модернизированная технологическая схема производства ЭФК дигидратным способом

Отделение экстракции фосфоритов

      Для повышения концентрации продукционной кислоты ОАО "НИУИФ" (Российская Федерация) разработал по заказу ТОО "Казфосфат" исходные данные для проектирования производства ЭФК, и в 2016 г. была проведена модернизация цеха ЭФК по новому проекту с установкой высокоинтенсивного реакторного оборудования и заменой карусельных фильтров на ленточные вакуум-фильтры, применяемые в полугидратном режиме. Внедренный новый дигидратный режим экстракции при температуре 85 – 95 °С позволяет получать кислоту концентрации 25 - 29 % Р2О5, а также повысить технологический выход Р2О5 в ЭФК и увеличить удельный съем фосфогипса на 20 - 30 %.

      В действующем производстве ЭФК поддерживается массовое отношение Ж:Т=(2,0 - 2,6):1 за счет подачи на разложение раствора разбавления – смеси части продукционного фильтрата Ф1 и всего фильтрата Ф2. Для получения крупных, хорошо фильтрующих кристаллов фосфогипса следует поддерживать в реакционном объеме низкое пересыщение, что обеспечивается также поддержанием температуры пульпы в интервале 90 - 95ºС, интенсивной циркуляцией пульпы в объеме реактора и распределением подачи серной кислоты.

      Подача фосфатного сырья в отделение ЭФК осуществляется пневмотранспортом из силосного склада в расходный бункер, откуда фосфоритная мука подается на весовые дозаторы. Посредством дозаторов сырье направляется на ленточный конвейер. Для исключения пылевыделения при транспортировке сырья на ленточном конвейере и весовых дозаторах предусматриваются аспирационные отсосы в рукавный фильтр. Далее фоссырье поступает в скоростной смеситель, где производится его смачивание раствором разбавления, подаваемым по трубопроводам насосами из узла фильтрации. Образующаяся в смесителе суспензия стекает в реактор разложения (Рисунок 3.21) [7].


      Рисунок .. Усовершенствованная принципиальная схема производства ЭФК дигидратным способом

      Запыленный воздух, отходящий от бункеров, перед выбросом в атмосферу очищается в рукавных фильтрах, что позволит исключить неорганизованное пылевыделение.

      Серная кислота концентрации не менее 92,5 % подается по трубопроводу в реактор разложения. Для обеспечения оптимальных условий разложения фосфатного сырья, снижения локальных пересыщений по сульфату кальция и кристаллизации легко фильтрующих кристаллов дигидрата сульфата кальция предусматривается организация в экстракторе двухзонного сульфатного режима с распределенным вводом серной кислоты. В реактор разложения серная кислота подается в две точки примерно равными потоками, в реактор дозревания в одну точку. Расход серной кислоты в каждую точку измеряется с помощью расходомера и автоматически стабилизируется при помощи регулирующих клапанов на соответствующих линиях подачи.

      Разложение фосфатного сырья осуществляется в экстракторе, состоящем из двух цилиндрических реакторов, расположенных каскадно: реактора разложения Vраб.=650 м3 и реактора дозревания Vраб.=450 м3, соединенных между собой перетоком пульпы и газоходом для сообщения по газовой фазе. За счет каскадного расположения реактора дозревания к реактору разложения в последнем обеспечивается постоянный рабочий уровень пульпы, благоприятный для поддержания стабильных условий ведения процесса (в том числе при возможном образовании на поверхности пульпы слоя пены). Интенсивный гидродинамический режим в реакторе разложения обеспечивается за счет использования высокопроизводительного циркулятора, оборудованного частотным преобразователем скорости вращения электродвигателя, и шести двухъярусных перемешивающих устройств пропеллерного типа [ 32, 46].

      Использование циркулятора пульпы позволяет создать мощный циркуляционный поток во всем объеме реактора разложения, что в совокупности с использованием высокопроизводительных мешалок приближает его работу по гидродинамическому режиму к реактору идеального смешения. Последнее обеспечивает в сочетании с оптимальным сульфатным режимом в зоне разложения условия эффективного разложения фосфатного сырья и кристаллизации крупных однородных кристаллов дигидрата сульфата кальция преимущественно в виде сростков.

      Поддержание заданной температуры пульпы в реакторе разложения 92 0С обеспечивается за счет ее охлаждения в высокоэффективном аппарате воздушного охлаждения (АВО) пенного типа, вмонтированном непосредственно в центральный щит крышки реактора разложения. Аппарат оборудован горизонтальной провальной решеткой, на которую по лотку из центральной шахты реактора циркулятором подается пульпа. Под решетку вентилятором направляется охлаждающий воздух. Нагретый и насыщенный парами воды воздух выходит вместе с брызгами пульпы из верхней части корпуса и сбрасывается в газовый объем реактора. В этом случае отпадает необходимость в применении мощных циркуляционных насосов, громоздкой вакуумной системы и обеспечения охлаждающей водой, но усиливается нагрузка на систему абсорбции фторсодержащих газов.

      Вывод пульпы из реактора разложения осуществляется через боковой переток в верхней части корпуса. Ввод пульпы в реактор дозревания выполняется через крышку. В зоне дозревания происходит частичное доразложение сырья и снятие пересыщения по сульфату кальция и кремнефторидам, перекристаллизация полугидрата в гипс, дальнейший рост кристаллов дигидрата сульфата кальция.

      Реактор дозревания представляет собой емкость с центральной секцией диаметром 6 м, соединенной с корпусом реактора радиальной перегородкой. Центральная секция, выполненная из углеграфитовых блоков, имеет нижнее заборное окно, которое максимально удалено от ввода пульпы в реактор, что увеличивает время пребывания пульпы в реакторе и минимизирует потери P2O5 за счет проскока неразложенного фосфатного сырья на узел фильтрации. Реактор дозревания оборудуется семью перемешивающими устройствами, аналогичными установленным в реакторе разложения – шестью периферийными и одной центральной мешалкой. Подача пульпы на ЛВФ из реактора дозревания производится погружными насосами, установленными в центральной секции реактора.

Отделение фильтрования и отмывки осадка

      Полученная в процессе разложения фосфатного сырья смесью серной и фосфорной кислот суспензия дигидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте разделяется на ленточных вакуум-фильтрах с противоточной водной промывкой кекафосфогипса с получением продукционной ЭФК.

      Разделение реакционной пульпы осуществляется на двух ленточных вакуумных фильтрах площадью 85 м2 (Рисунок 3.22). Налив пульпы на фильтроткань ЛВФ производится через распределительные коробы-желоба, которые обеспечивают равномерное распределение пульпы по всей ширине фильтрующей поверхности ленточного фильтра.



      1,6 – приводной и натяжной барабан; 2,5 – подача промывной жидкости и суспензии; 3 – вакуум-камера; 4 – резиновая лента; 7,8 – зона фильтрования, промывки и осушки осадка; 9 – фильтровальная ткань; 10 – нож; 11,12,13,14 – разгрузочный, винтовой, натяжной и регулировочный ролики

      Рисунок .. Схема ленточного вакуум-фильтра

      Ленточный фильтр состоит из двух барабанов, укрепленных на горизонтальной сварной металлической станине, на которых натянута лента. Один из барабанов ведущий – соединен с приводным механизмом, другой – ведомый, натяжной. Ленту с рифленой поверхностью выполняют из специальных сортов резины, которая движется со скоростью 3 - 8 м/с. Плоские борта ленты на верхнем горизонтальном участке ее движения специальными направляющими отгибаются вверх; в результате лента принимает форму желоба, наполняемого суспензией и промывными водами. При движении ленты верхняя ее ветвь скользит по столу фильтра. Осевые сквозные отверстия в ленте соединены с отверстиями золотниковой решетки, по которым фильтрат проходит в вакуум-камеру. Фильтровальную ткань крепят на ленте. Зоны фильтрования, промывки и подсушки осадка разграничивают резиновыми или матерчатыми перегородками, свободно подвешенными над лентой на рейках.

      Суспензия поступает на фильтр из лотка и по мере движения ленты происходит отделение из нее жидкой фазы и промывание остающегося на ленте осадка. Промытый и подсушенный осадок перемещается к ведущему барабану, где осадок при повороте ленты растрескивается, отделяется от ткани и сбрасывается в транспортирующее устройство. Освобожденную от осадка фильтровальную ткань промывают водой (регенерируют). Промывную воду, содержащую некоторое количество осадка (10 - 30 г/л), собирают и удаляют.

      В процессе разделения пульпы и промывки осадка дренажная лента с фильтруемым продуктом последовательно проходит через 5 зон. Отвод фильтратов из вакуум-коробки осуществляется с использованием гибких шлангов и разделенного на отдельные секции вакуум-коллектора. Высокое качество отмывки фосфогипса от ЭФК достигается за счет организации трехкратной противоточной схемы водной промывки (две кислотные и одна водная). Водная промывка на третьей стадии осуществляется с раздельной подачей горячей промывной воды, подогретой острым паром до 60 – 80 °С, в два потока. При этом в качестве второго потока (25 % от общего) используется чистая промышленная вода.

      Из отделения фильтрации из вакуум-сборников продукционная ЭФК насосами подается по трубопроводу на склад в сборник. Удаление фосфогипса осуществляется сухим способом с использованием автономного узла погрузки фосфогипса в автотранспорт. Фосфогипс с ЛВФ поступает на ленточный конвейер и далее в приемный бункер. Подача фосфогипса из бункера в автосамосвалы производится ленточным питателем.

Очистка отходящих газов

      Улавливание фтористых соединений из отходящих газов производится известковым раствором. Система абсорбционной очистки фтористых газов из реактора разложения включает полый абсорбер, трехступенчатый абсорбер пенный скоростной (АПС), хвостовой вентилятор и три абсорбционных сборника, а от реактора дозревания - полый абсорбер, двухступенчатый АПС, хвостовой вентилятор и циркуляционный сборник. Орошение абсорберов осуществляется осветленной водой. Избыток абсорбционного раствора из сборников самотеком поступает в сборники, соединенные между собой переливным трубопроводом.

      Система санитарно-технической абсорбционной очистки фтористых газов от баковой аппаратуры включает двухступенчатый АПС, хвостовой вентилятор и абсорбционный сборник. Подпитка системы санитарно-технической абсорбции производится промышленной водой и слабым раствором кремнефтористоводородной кислоты. Очищенные газы от систем технологической абсорбции направляются вентиляторами в общий газоход и далее выбрасываются в атмосферу через высотную трубу.

3.2.3. Производство аммофоса

      В основе получения аммофоса лежат реакции нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком с образованием фосфатом аммония по основным реакциям:

      Н3РО4+NH3=NH4H2PO4 +Q                         (3.46)

      H3PO4+2NH3=(NH4)2HPO4+Q                        (3.47)

      Моноаммонийфосфат образуется при нейтрализации до рН=4,0 - 4,5. Серная кислота, присутствующая как примесь в ЭФК, при аммонизации до рН более 3,0 образует сульфат аммония. При наличии в составе кислоты ионов кальция, магния, железа и алюминия при рН более 4 в твердую фазу выделяются фосфаты железа и алюминия, двухзамещенные фосфаты кальция и магния, магнийаммонийфосфат. Фтористые соединения нейтрализуются по реакции с образованием кремнефторида аммония:

      H2SiF6+2NH3=(NH4)2SiF6                        (3.47)

      Для получения аммофоса с соотношением МАФ:ДАФ=4:1 нейтрализацию ЭФК проводят до молярного отношения NH3:Н3РО4 не более 1,1, что соответствует рН не более 5,0.

      Степень нейтрализации ЭФК влияет на вязкость получаемой аммофосной пульпы: вязкость с увеличением рН свыше 1,5 увеличивается, что связано с постепенным изменением состава пульпы и количества выпадающей твердой фазы. При соблюдении оптимальных параметров (рН=2,7 - 4,5) аммофосная пульпа подвижна, не теряет текучести.

      Процесс нейтрализации ЭФК сопровождается выделением тепла, в результате чего аммофосная пульпа разогревается до температуры 70 – 95 оС, что приводит к испарению из нее части воды. Аммофосная пульпа, полученная при нейтрализации ЭФК аммиаком, содержит 50 - 60 % воды.

      В зависимости от состава применяемой ЭФК для производства аммофоса применяют следующие виды технологических схем:

      Схемы, основанные на нейтрализации не упаренной (20 - 30 % Р2О5) ЭФК с последующим обезвоживанием суспензии в распылительных сушилках или сушилках кипящего слоя (Рисунок 3.23).



      1 – аппарат САИ; 2 – сборник пульпы; 3 – аппарат РКСГ; 4,5 – топки; 6 – холодильник кипящего слоя; 7 – установка для охлаждения воздуха; 8 – грохот; 9 – дробилка; 10 – циклон; 11 – абсорбер

      Рисунок .. Технологическая схема производства аммофоса с РКСГ

      Технологическая схема производства аммофоса с использованием аппарата Распылительная сушилка-гранулятор с кипящим слоем (РКСГ) (Рисунок 3.23) позволяет соединить в одном аппарате операции упаривания пульпы, грануляции и сушки продукта, что обеспечивает высокую интенсивность всех стадий процесса при малых затратах тепла и электроэнергии.
ЭФК концентрацией 25 - 28 % и газообразный аммиак поступают в аппарат САИ (скоростной аммонизатор-испаритель) 1 при мольном отношении NH3:H3PO4 =1:1. За счет теплоты нейтрализации температура пульпы поднимается до 110 ºС, и часть воды испаряется. Затем атмосферная пульпа через сборник 2, обогреваемый паром, подается в верхнюю часть аппарата РКСГ 3, где распыляется топочными газами из топки 4, нагретыми до 700ºС. Пульпа упаривается, и ее частицы опускаются в нижнюю часть аппарата, в которой топочными газами, поступающими из топки 5, создается кипящий слой. Здесь порошкообразный продукт гранулируется и высушивается. Высушенные гранулы поступают в холодильник кипящего слоя 6, в который подается воздух из холодильной установки 7, охлаждаемой жидким аммиаком. Охлажденные гранулы аммофоса сортируются на грохоте 8. Товарная продукция нужной дисперсности поступает на склад, а крупная фракция измельчается на дробилке 9 и возвращается в холодильник 6. Газы из аппарата РКСГ проходят через циклон 10, где отделяется пыль аммофоса, возвращаемая в аппарат, и поступают на абсорбцию аммиака и фтороводорода в абсорбер 11, орошаемый водой.

      Недостатком данного способа являются высокие энергозатраты на сушку в кипящем слое топочных газов, громоздкость технологической схемы и недостаточно высокий выход (85 - 95 %) аммофоса из РКСГ.

      Схемы, основанные на нейтрализации концентрированной упаренной ЭФК (48 - 54 % Р2О5). В таких схемах (Рисунок 3.24) нейтрализацию ведут в две ступени сначала в нейтрализаторах 1, а затем в барабанном аммонизаторе-грануляторе (АГ) 2 с последующей сушкой суспензии в барабанном грануляторе-сушилке 3 (БГС).


      1 – нейтрализаторы; 2 – аммонизатор-гранулятор; 3 – сушильный барабан; 4 – циклоны; 5 – грохоты; 6– охладитель гранул; 7,8 – абсорберы

      Рисунок .. Схема производства гранулированного аммофоса с аммонизатором-гранулятором

      Упаренную фосфорную кислоту (52 % Р2О5) подают из хранилища в каскадно расположенные емкостные нейтрализаторы с мешалками. Одновременно в нейтрализаторы поступают стоки от систем абсорбции, в результате чего концентрация фосфорной кислоты снижается до 47 - 48 % Р2О5, разбавление необходимо для обеспечения текучести пульпы. Полученная в нейтрализаторах пульпа самотеком поступает в аммонизатор-гранулятор 2, где доаммонизируется жидким аммиаком до NН3:Н3РО4=1,15. Здесь же происходит смешение пульпы с ретуром и укрупнение гранул аммофоса за счет кристаллизации на их поверхности солей, растворимость которых меняется в зависимости от рН пульпы. Влажность материала в грануляторе поддерживают в пределах 1 - 2 % при помощи ретура.
Гранулированный продукт сушат в прямоточной барабанной сушилке 3 дымовыми газами, получаемыми при сжигании топлива в топке. Высушенные гранулы рассеивают на вибрационных грохотах 5. Мелкую фракцию в качестве ретура возвращают в аммонизатор-гранулятор.

      Крупную фракцию направляют в валковую дробилку; измельченный продукт возвращают в процесс вместе с мелочью. Товарную фракцию охлаждают атмосферным воздухом в холодильнике 6 до температуры не более 60 °C. Охлажденный продукт направляют на склад.
Схемы, основанные на нейтрализации неоперенной (20 - 30 % Р2О5) ЭФК с последующей упаркой аммофосной суспензии, гранулированием и сушкой продукта в аппарате БГС.

      Для производств, работающих на слабой экстракционной фосфорной кислоте, полученной разложением фосфоритов Каратау (с содержанием 24 - 25 % Р2О5), наиболее рациональной и приемлемой является схема с упаркой аммофосной суспензии и совмещенной сушкой и гранулированием в аппарате БГС.

      В этом случае процесс получения аммофоса протекает через следующие стадии:

      нейтрализация ЭФК аммиаком;

      выпаривание аммонизированной пульпы;

      грануляция и сушка;

      классификация высушенного продукта;

      охлаждение готового продукта;

      кондиционирование готового продукта;

      очистка отходящих газов;

      транспортировка на склад готового продукта.

      Технологическая схема получения аммофоса по методу с упаркой и сушкой аммофосной суспензии приведена на Рисунке 3.25.

      В этой схеме удаление воды происходит на стадиях аммонизации фосфорной кислоты за счет экзотермичности реакций, упаривания аммонизированной суспензии и сушки продукта.

      Фосфорную кислоту концентрации 22 - 29 % Р2О5 нейтрализуют газообразным аммиаком в аппарате САИ с временем пребывания 2 - 3 минуты или жидким аммиаком в каскаде сатураторов-нейтрализаторов с мешалками. В САИ реакционная масса вскипает за счет экзотермичности процесса и концентрируется. Пар из сепаратора отводится в теплообменник, в котором он нагревает исходную кислоту и конденсируется. В случае использования сатураторов жидкий аммиак под давлением не более 1,6 М подается через барботеры. В первом сатураторе нейтрализация ЭФК ведется до мольного отношения NH3:Н3PO4 (далее - МО) 0,4 - 0,5, что соответствует рН=1,9 - 2,2. Далее частично аммонизированная пульпа перетекает во второй сатуратор для последующей нейтрализации до МО=1,06 ÷ 1,1(рН=2,7 - 4,0).



      1 - аппарат САИ, 2 - выпарные аппараты, 3 - циркуляционные насосы, 4 - сборник упаренной суспензии, 5 - аппарат БГС, 6 - элеватор, 7 - грохот, 8 - валковая дробилка, 9 - охладитель КС, 10 - абсорбер с плавающей насадкой, 11 - полая башня,12 - испаритель жидкого аммиака, 13 - промежуточная емкость, 14 - теплообменник

      Рисунок .. Технологическая схема производства аммофоса с аппаратом БГС и упаркой пульпы

      Аммофосная суспензия концентрируется в трехкорпусной выпарной установке до снижения содержания воды от 55 - 56 до 18 - 25 %. Упаривание пульпы производится топочными газами, поступающими в выпарной аппарат через барботажную трубу, заглубленную под слой пульпы, находящейся в выпарном аппарате. Топочные газы получают в газовоздушных калориферах путем сжигания природного газа. Давление природного газа, поступающего в калорифер, равно 30 – 40 кПа, объемный расход не более 1500 м3/ч. Отходящие от выпарных аппаратов газы с температурой не более 90 °С по газоходу направляются на очистку в абсорбционный аппарат АПС. Упаренная аммонизированная пульпа из выпарных аппаратов поступает в сборники.

      Далее суспензию с температурой 112 - 115 °С гранулируют в смеси с ретуром и высушивают в аппарате БГС. Аппарат БГС представляет собой барабан диаметром 4,5 м, длиной 16 м, установленный наклонно в сторону движения материала. Скорость вращения барабана – 4,5 - 6,0 об/мин. В барабане установлен обратный шнек и имеются две зоны предварительной классификации. В загрузочной части аппарата БГС имеется приемно-винтовая насадка для предотвращения скопления продукта, в зоне грануляции и сушки – лопастная насадка для создания завесы в области распыливания пульпы форсунками, обеспечения требуемой длительности пребывания продукта в аппарате и улучшения процесса окатывания гранул. Выгрузка готового продукта происходит непрерывно через выгрузочную камеру с классификатором и газоход для отвода топочных газов. Кратность циркуляции ретура изменяется в пределах (1 - 5):1.

      Сушка в БГС распыляемой на ретур пульпы производится топочными газами, получаемыми при сжигании природного газа в горелке "Генератор горячего газа". Температура топочных газов на входе в БГС - не более 850 оС, температура отходящих из БГС газов - (80 - 120) оС. Температура отходящих газов регулируется дистанционно путем изменения расхода пульпы, подаваемой на сушку в БГС или путем изменения расходов природного газа и воздуха на горение и разбавление в горелке. В процессе сушки в газовую фазу выделяется 5 - 8 % аммиака от исходного расхода и 2 - 3 % фтора от вводимого с ЭФК ввиду частичного разложения образующихся солей. Отходящие из БГС топочные газы, содержащие пары воды, аммиак, соединения фтора и пыль готового продукта подвергаются очистке в системе абсорбции.

      Высушенный продукт разделяется по фракциям на вибрационных двухситовых грохотах. После охлаждения и рассеивания продукта на грохоте мелкую фракцию возвращают в качестве внешнего ретура в БГС. Крупную фракцию отправляют на дробление и повторный рассев.

      Товарную фракцию продукта охлаждают до 45 - 55 °С в аппарате КС для охлаждения воздуха, подаваемым вентилятором под решетку аппарата. Охлажденный продукт подвергается кондиционированию в барабане-кондиционере кондиционирующей смесью для снижения слеживаемости удобрения; готовый продукт отправляют на склад готовой продукции.

      Такая схема с одностадийной аммонизацией и упаркой оправдана и применяется в производстве аммофоса на ТОО "ЗМУ", она обладает рядом преимуществ, такими как простота технологической схемы и управления процессом. Вместе с тем этот вариант имеет и недостатки, связанные с высоким проскоком аммиака, что, следовательно, вызывает более высокие затраты на абсорбционное оборудование. Для облегчения работы узла абсорбции отходящих газов на ТОО "ЗМУ" предложена модернизированная схема двухступенчатой аммонизации, которую можно отнести к наилучшим доступным технологиям [44 - 45].

Модернизация узла аммонизации в производстве аммофоса

      В действующей технологической схеме производства аммофоса выполнена модернизация узла аммонизации, позволившая сократить потери аммиака в газовую фазу и существенно снизить нагрузку на отделение абсорбции отходящих газов, а также снизить поступление водяных паров в БГС. Основным внедренным в схему новым элементом является трубчатый реактор-смеситель, предназначенный для второй ступени нейтрализации – до нейтрализации упаренной пульпы. Принципиальная схема основных стадий производства изображена на Рисунке 3.26.



      Рисунок .. Принципиальная схема получения аммофоса с промежуточной упаркой суспензии

      Технологическая схема производства аммофоса представлена на Рисунке 3.27. ЭФК из хранилища фосфорной кислоты с помощью насоса подается по желобу в сатураторы с мешалками. Жидкий аммиак из отделения жидкого аммиака под давлением не более 1,6 МПа подается через барботеры в сатураторы. В сатураторах нейтрализация ведется до мольного отношения NH3:H3PO4 (далее МО) МО=0,7 моль/моль (pH=2,6). Из сатураторов кислая аммонизированная пульпа через щелевые расходомеры самотеком поступает по желобу в выпарные аппараты.

      Упаривание пульпы производится, как и в предыдущей схеме топочными газами, поступающими в выпарной аппарат через барботажную трубу, из газовоздушных калориферов, где получают их путем сжигания природного газа. Отходящие от выпарных аппаратов газы с температурой не более 150 °С по газоходу направляются на очистку в абсорбционный аппарат АПС. Упаренная аммонизированная пульпа из выпарных аппаратов насосами подается в трубчатые реакторы 1,2, в которые подводится жидкий аммиак с давлением не менее 0,60 МПа (6 кгс/см2) для доаммонизации. Схема трубчатого реактора приведена на Рисунке 3.28 [47].



      Рисунок .. Технологическая схема производства аммиака с двухступенчатой аммонизацией

      Процесс до аммонизации контролируется по значению концентрации азота (N) в готовом продукте. Аммиак на вторую стадию аммонизации подают с небольшим избытком ввиду "проскока" непрореагировавшего аммиака в трубчатом реакторе и термического разложения фосфатов аммония в процессе сушки.



      А – вход частично нейтрализованной, упаренной фосфатной пульпы; Б – вход жидкого аммиака; В – вход пара; Г – выход полностью нейтрализованной фосфатной пульпы

      Рисунок .. Схема трубчатого реактора

      Трубчатый реактор является аппаратом, обеспечивающим скоростное смешивание и взаимодействие реагентов с образованием полупродукта для получения минеральных удобрений. Принцип работы трубчатого реактора основан на интенсивном смешении потоков в смесительной камере. Предлагаемый трубчатый реактор имеет два ввода реагентов: "кислая" пульпа и жидкий аммиак. Жидкий аммиак вводится коаксиально через торцевую крышку реактора, "кислая" пульпа вводится тангенциально по отношению к камере смешения. Тангенциальный ввод обеспечивает закручивание аммонизированной пульпы вокруг перфорированного аммиачного патрубка, что обеспечивает равномерную объемную реакцию.

      Образующаяся пульпа фосфатов аммония не налипает на внутренней поверхности распределителя, а отдувается от него струями аммиака. Образовавшаяся пульпа через сопло удаляется из реактора. В данной конструкции перемешивание происходит по всему объему реактора. После трубчатых смесителей пульпа посредством распылительных форсунок подается в аппараты БГС. Для равномерного ввода аммонизированной пульпы на входе в БГС устанавливается классическая форсунка для распыливания пульпы. Последующие стадии соответствуют аналогичной схеме с одноступенчатой аммонизацией в сатураторах.

      Реализация двухступенчатой нейтрализации (первая ступень на стадии сатурации, вторая ступень в компактном трубчатом смесителе) позволяет получать после стадии выпаривания пульпу с более низкой влажностью до 35 % за счет перевода первой ступени нейтрализации в "кислый" режим. При этом увеличение влагосъема на стадии выпаривания за счет улучшения свойства текучести "кислой" пульпы разгружает аппараты БГС на стадии гранулирования и сушки по испаряемой воде до приемлемого показателя, позволяющего получать продукт с требуемыми физико-химическими показателями. Преимуществом такой схемы является высокая интенсивность аммонизации в трубчатом реакторе и высокая степень аммонизации, обеспечивающая снижение нагрузки на абсорбционное оборудование.

      Применение в производстве аммофоса высокоэффективного аппарата – трубчатого реактора в связке с правильно подобранным расположением распылительной форсунки позволит существенно увеличить производительность системы и улучшить технико-экономические показатели производства. Повышение производительности технологической системы предусматривает увеличение объема пульпы фосфата аммония, подаваемой в БГС через форсунку. Данный факт главным образом связан с тем, что вязкость пульпы после донейтрализации в трубчатом реакторе достаточно невысокая по сравнению с классической схемой двухступенчатой нейтрализации.

      Усовершенствованная технология аммофоса с двухступенчатой аммонизацией фосфорной кислоты позволяет сократить потери аммиака в газовую фазу и существенно снизить нагрузку на отделение абсорбции отходящих газов, а также снизить поступление водяных паров в БГС. Применение для донейтрализации упаренной пульпы высокоинтенсивного трубчатого реактора-смесителя обеспечивает высокую степень аммонизации и повышение производительности системы.

Очистка отходящих газов

      Отходящие из БГС газы проходят сухую очистку от пыли аммофоса в циклоне. Уловленная в циклоне пыль ленточным конвейером передается в БГС в качестве внешнего ретура. После циклона газ проходит мокрую очистку от аммиака, соединений фтора и остаточных количеств пыли в абсорбере Вентури, который орошается слабой ЭФК плотности 1,28 - 1,30 г/см3 (рН=1). Очищенный газ с капельками кислоты поступает в нижнюю часть абсорбера пенного скоростного (АПС), где отделяется жидкость, а отходящие газы поднимаются в верхнюю часть абсорбера АПС, который орошается промышленной водой.

      Отходящие газы после выпарных аппаратов и брызгоуловителей очищаются в двухступенчатом абсорбере АПС от аммиака, фтора и пыли аммофоса. Аналогичную очистку проходят газы, отсасываемые от хранилища ЭФК, сатураторов, напорных баков и сборников. Орошение абсорберов проводится промышленной водой. Аспирационные отсосы от грохотов, элеваторов и ленточных конвейеров также проходят двухстадийную очистку в циклонах и абсорберах АПС. Очищенный газ, выходящий из абсорберов, вентилятором выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу.

3.2.4. Производство ТКФ

      Обесфторенные фосфаты производятся двумя способами. Для переработки тугоплавкого апатитового концентрата, содержащего не более 5 % SiO2, применяется метод спекания сырья со смачиванием его разбавленной фосфорной кислотой без добавки кварцита. Более легкоплавкие фосфориты Каратау перерабатываются методом плавления ввиду того, что высокое содержание пустой породы, в частности, 20 - 30 % кремнезема, позволяет снизить температуру плавления и проводить процесс в расплаве. Снижению температуры также способствует повышенное (по сравнению с апатитом) содержание соединений железа и алюминия.

      Сущность процесса гидротермической переработки фосфоритов Каратау состоит в разрушении кристаллической решетки фторапатита под воздействием высокой температуры (1450 - 1500 °С) и водяных паров, образующихся при сжигании природного газа, с выделением фтора из кристаллической решетки в газовую фазу. При этом протекает основная реакция с образованием гидроксилапатита:

      Са5F(РО4)3+Н2О=Са5ОН(РО4)3+НF                  (3.48)

      В присутствии кремнезема образуются твердые растворы фосфата и силикатов кальция – силикофосфаты разного состава (в зависимости от содержания кварцита в сырье), растворимые в 0,4 % растворе соляной кислоты:

      2Са5ОН(РО4)3+SiО2=3Са3(РО4)2+СаSiО3+Н2О                  (3.49)

      Суммарная реакция гидротермической обработки фосфатного сырья выражается уравнением:

      2Са5F(PO4)3+SiO2+H2O=3Ca3(PO4)2+CaSiO3+2HF            (3.50)

      Так как фосфатное сырье Каратау содержит соединения магния, то вместе с силикатом кальция образуются и силикаты магния. Оптимальной температурой, при которой достигается практически полное выделение фтора в газовую фазу по реакции (3.48), является 1450 - 1500ºС. Плавление фосфатного сырья осуществляется в циклонной печи. Основные стадии производства представлены на принципиальной схеме (Рисунок 3.29) [32].


      Рисунок .. Принципиальная схема получения КОФ методом циклонной плавки

Гидротермическая переработка фосфоритов

      В процессе гидротермической переработки фосфоритов Каратау 92 - 98 % фтора выделяется в виде газообразного фтороводорода (НF), который характеризуется высокой температурой и запыленностью. Тепло отходящих газов утилизируется в котле-утилизаторе энерготехнологического агрегата. Сухая очистка отработанных в котле газов от пыли производится в пылеуловителе и сухом электрофильтре, а газообразные фтористые соединения поглощаются из газов путем карбонатно-аммиачной известковой абсорбции по реакции:

      НF+NH4HCO3=NH4F+H2О+CO2                  (3.51)

      Процессы плавления фосфатного сырья и получения пара производятся в энерготехнологическом агрегате ЭТА-ЦФ- 7Н (далее ЭТА), который состоит из следующих основных узлов (Рисунок 3.30):

      технологического циклона с камерой расплава (радиационная часть ЭТА);

      котла-утилизатора, образующего камеру охлаждения фторсодержащих газов;

      экранных поверхностей камеры охлаждения на входе и выходе фторсодержащих газов;

      барабана котла-утилизатора;

      выносных циклонов;

      пароперегревателей;

      пароохладителя;

      воздухоподогревателяи водяного экономайзера;

      холодной воронки.

      Снаружи энерготехнологический агрегат теплоизолирован.



      1 - циклонная печь; 2 - сепаратор расплава; 3 - радиационный котел (камера охлаждения); 4 - охлаждающий элемент; 5 - пароперегреватель; 6 - экономайзер (водяной); 7 - воздухоподогреватель

      Рисунок .. Принципиальная схема циклонного энерготехнологического агрегата

      Технологическая схема получения КОФ циклонной плавкой приведена на Рисунке 3.31. Фосфоритная мука из бункера 1 сжатым воздухом с помощью форсажных камер подается в бункер плавильного отделения 3, откуда поступает в технологический циклон 4 ЭТА. Отработанный транспортирующий воздух, пройдя очистку от пыли, через выхлопную трубу выбрасывается в атмосферу. Уловленная пыль возвращается в промежуточный бункер.

      Для плавления фосфоритной муки применяется высокотемпературная газовоздушная смесь, полученная при сжигании природного газа. Природный газ и подогретый до 440 - 480 °С воздух для его горения вводятся в циклонную печь 4 через четыре горелки 5, расположенные в его верхней камере. Вследствие тангенциального расположения горелок создается турбулентный поток газовоздушной смеси, под действием которого подаваемое в циклон фосфатное сырье отбрасывается на внутреннюю поверхность циклона, плавится, обесфториваясь. Плав по стенке стекает вниз, образуя гарнисаж, и попадает в камеру (сепаратор) расплава 6. В сепараторе расплава происходит разделение плава и отходящих фторсодержащих газов. Плав из камеры расплава через летку вытекает на грануляцию и охлаждение, которые осуществляются в обильном объеме охлаждающей воды. Вытекающий из летки технологического циклона плав фосфатного сырья вследствие охлаждения образует настыли на отверстии летки. Очистка летки от настылейпроизводится путем ручной механической очистки.



      1, 22 - бункеры; 2 - элеваторы; 3 - промежуточный бункер; 4 - циклонная камера; 5 - горелки; 6 - сепаратор расплава; 7 - радиационный котел; 8 - пароперегреватель; 9 - экономайзер; 10,11 - пылеуловитель; 12 –сухой электрофильтр; 13 - 16 - абсорбционное устройство; 17 - выхлопная труба; 18 - хранилище карбонатно-аммиачных растворов; 19 - сгуститель; 20 - емкости для содового растворителя; 21 - грануляционный бассейн; 23 - сушилка; 24 - шаровая мельница, 25 - бункер готового продукта

      Рисунок .. Технологическая схема производства обесфторенного фосфата в циклонном энерготехнологическом агрегате

Подготовка питательной воды

      В процессе получения пара в котле-утилизаторе ЭТА в качестве теплоносителя используется химочищенная, деаэрированная вода. В исходной воде, поступающей на химочистку, содержатся взвешенные (механические) и растворенные примеси, к которым относятся соединения кальция и магния, железа, алюминия и коллоидно-растворенные соединения. Соли жесткости и другие нерастворимые в воде соединения откладываются в виде накипи на внутренних поверхностях нагрева, резко ухудшая условия теплопередачи. При низком значении рН питательной воды усиливаются коррозионные процессы, т.е. разъедание и появление язвин на внутренних сторонах поверхностей нагрева котла. Наличие в воде взвешенных примесей вызывает вспенивание и выброс воды из котлов в паропроводы, ухудшение качества вырабатываемого пара, увеличение шламосодержания.

      Качество используемой в котле-утилизаторе воды должно обеспечивать его работу без коррозионных повреждений, отложений накипи, шлама и получение пара с содержанием в нем вредных примесей, не превышающих допустимых значений. Химическая очистка воды производится в две ступени:

      предварительное осветление в механических фильтрах;

      умягчение воды по противоточной схеме натрий-катионирования.

      Предварительное осветление в механических фильтрах заключается в фильтровании исходной воды через слои фильтрующих материалов и осветления ее от взвесей. Взрыхляющая промывка механических фильтров выполняется осветленной водой и сжатым воздухом в направлении снизу вверх. Сброс взрыхляющей воды от фильтров выполняется по трубопроводу дренажей в баки сбора сточных вод. Опорожнение фильтра производится в дренажный канал.

      Умягчение осветленной воды осуществляется по противоточной схеме методом катионного обмена в Na+-катионитовых фильтрах, которые загружены катионитом и сульфоуглем. Умягчение основано на способности катионитов поглощать из воды катионы кальция и магния, отдавая воде ионы натрия, которыми предварительно насыщают материал. При фильтрации воды через слой катионирующего материала катионы обмениваются, вследствие чего общая жесткость воды снижается, щелочность не меняется, а сухой остаток несколько возрастает.

      Фильтрование воды через слой катионита ведется до достижения предельно-допустимой жесткости в фильтрате не более 5 мкмоль/дм3. После насыщения катионита катионами Са2+ и Mg2+ регенерацию катионита осуществляют, пропуская через загрузочные слои фильтра раствор хлорида натрия (поваренной соли). После регенерации фильтры отмывают исходной водой до жесткости не более 5 мкмоль/дм3. Стоки после регенерации и отмывки фильтров стекают в промливневую канализацию и направляются в шламонакопитель.

      Исходная вода, поступающая на химическую обработку, может содержать растворенные в ней газы-кислород, диоксид углерода, азот и др. Для удаления газов из питательной воды применяется термическая деаэрация путем подачи в воду пара, представляющая собой сочетание процессов теплообмена и массообмена (удаление выделившихся газов из воды в паровую среду). Химочищенная вода подается на деаэрацию до содержания кислорода не более 20 мкг/кг; нитритов в пересчете на кислород (О2) – не более 20 мкг/кг, углекислый газ должен отсутствовать.

Усовершенствованная схема производства ТКФ

      Действующее на ТФ ТОО "Казфосфат" заводе "МУ" производство ТКФ неоднократно подвергалось модернизации, в результате чего технологическая схема была существенно усовершенствована, а именно:

      сухие электрофильтры для очистки газов от пыли заменены инерционно-вихревые пылеуловители;

      карбонатно-аммиачная абсорбция отходящих газов заменена на известковую;

      смонтирован узел смешения плава гранулята с термической фосфорной кислотой с целью получения трикальцийфосфата кормового высшего сорта;

      на узле грануляции плава трикальцийфосфата установлен пневмо импульсный аппарат для очистки летки от настылей плава.

      Модернизация позволила увеличить мощность производства, снизить затраты на очистку отходящих газов и эксплуатацию оборудования и повысить качество продукта. Внедрение пневмоимпульсного аппарата для очистки летки существенно интенсифицировал процесс очистки летки от настылей плава. В связи с требованием рынка на кормовые фосфаты с содержанием фосфора 16 % и более на базе оборудования цеха КОФ разработана технология получения трикальцийфосфата высшего сорта, содержащего (37±1) % соляно растворимой формы Р2О5 с применением гранулята трикальцийфосфата и ортофосфорной термической кислоты.

      Усовершенствованная схема производства КОФ приведена на рисунке 3.32. Процессы плавления фосфатного сырья в энерготехнологическом агрегате и подготовки питательной воды производятся аналогично, как описано в разделе 3 при описании отделения плавления и фильтрации жидкой серы. Функционирование модернизированных узлов приведено в следующих подразделах.


      1, 22 - бункеры; 2 - элеваторы; 3 - промежуточный бункер; 4 - циклонная печь;

      5 - горелки; 6 - сепаратор расплава; 7 - радиационный паровой котел; 8 - пароперегреватель; 9 - водяной экономайзер; 10 - циклон; 11 - инерционно-вихревой пылеуловитель; 12 - подогреватель воздуха; 13 - приемная камера, 14 - градирня; 15 - гранжелоб; 16 - аппарат АПН; 17 - сгуститель; 18 - приемный бак; 19 - санитарная башня, 20 - выхлопная труба; 21 - грануляционный бассейн; 23 - сушильный барабан; 24 - шаровая мельница, 25 - бункер готового продукта; 26 - приемный бункер пыли.

      Рисунок .. Усовершенствованная технологическая схема производства обесфторенного фосфата методом плавления

Получение энергетического пара

      Отходящие из технологического циклона газы после отделения плава проходят через сепаратор расплава 6, где из них дополнительно улавливаются содержащиеся частицы расплава фосфатного сырья, которые вносятся в котел-утилизатор ЭТА. В камере охлаждения частицы плава конденсируются и извлекаются из камеры через холодные воронки. Далее отходящие газы поступают в котел-утилизатор (7), где последовательно проходят камеру охлаждения, пароперегреватель (8), воздухоподогреватель (10) и водяной экономайзер (9). Из деаэратора часть воды поступает в пароохладитель, а другая часть – в водяной экономайзер котла-утилизатора, после чего вся вода поступает в барабан котла через питательную перфорированную трубу, равномерно распределяясь по всей длине.

      Из барабана по опускным трубам вода поступает в нижние камеры технологического циклона экранных панелей чистого отсека. По экранным трубам пароводяная смесь входит в барабан котла, где она разделяется на пар и воду. Пар через верхнюю щель пароприемного короба входит в паровое пространство барабана, а вода через нижние щели короба попадает в водяное пространство барабана, смешивается с питательной водой и идет по опускным трубам на повторную циркуляцию.

      Упаренная котловая вода чистого отсека с солесодержанием не более 1100 мг/кг по трубам идет в выносные циклоны 10, образующие вторую ступень испарения. По пароотводящим трубам из верхних камер солевых отсеков пароводяная смесь входит в выносные циклоны тангенциально и сепарируется. Вода по опускным трубам идет на повторную циркуляцию, а пар по пароопускным трубам входит в паровой объем барабана и смешивается с паром чистого отсека. Весь пар из барабана котла направляется по трубам в приемную камеру пароперегревателя. Отсепарированная в циклонах вода выводится из барабана и идет в сепаратор на непрерывную продувку котла. Стоки продувочные сбрасываются в гранбассейн.

      После перегрева в пароперегревателе, перегретый пар по паропроводу подается в паровые сети завода. Давление перегретого пара на входе в общий паропровод должно быть не более 3,0 МПа, температура не более 450 ºС, солесодержание не более 0,45 мг/кг, массовый расход 15 - 35 тонн/ч.

      По тракту движения через котел-утилизатор ЭТА газы охлаждаются до температуры: на выходе из камеры охлаждения не менее 600 0С; после пароперегревателя – не более 700 0С; после ЭТА - не более 280 0С.

      В результате утилизации тепла отходящих газов котловой водой получают перегретый пар. В паровом котле генерируется 6,8 тонн пара на 1 тонну готового продукта, общий коэффициент использования теплоты достигает90 %.

Очистка отходящих газов

      Отходящие газы очищаются от пыли в двух последовательных аппаратах ИВПУ 11. Уловленная пыль собирается в бункере, по мере накопления она отгружается в железнодорожные цистерны и передается в производство ЭФК.

      Фторсодержащие газы после ИВПУ вентилятором подаются на двухступенчатую известковую абсорбцию в два цилиндрических аппарата АПН – абсорберы с плавающей насадкой 16 (Рисунок 3.33), а затем – в санитарную башню. Фтористые соединения поглощаются из газов путем известковой абсорбции по реакции:

      2НF+Са(ОН)2=СаF2+2H2О                              (3.52)



      Рисунок .. Схема работы аппарата АПН

      Раствор известкового молока с массовой долей Са(ОН)2 не менее 12 % и рН не менее 10 поступает из отделения нейтрализации цеха аммофоса в сгуститель, откуда погружным электронасосным агрегатом подается в циркуляционные баки первой и второй ступени абсорбции. Из циркуляционных баков раствор известкового молока подается на орошение аппаратов АПН на форсунки грубого распыла, над которыми расположен каплеуловитель.

      На форсунки санитарной башни известковое молоко также подается из циркуляционного бака. Отработанный известковый раствор из санитарной башни поступает обратно бак. Из баков отработанный известковый раствор отводится в лоток гидроудаления и транспортируется в шламонакопитель. Процесс абсорбции организован в противоточном режиме, за счет которого обеспечивается максимальное контактирование газовой и жидкой фаз и более полное улавливание фтора из отходящих газов.

Грануляция плава трикальцийфосфата

      Из камеры расплава технологического циклона ЭТА плав вытекает в приемную камеру (13), где попадает в струю охлаждающей воды, подаваемой в побудительные сопла насосом под давлением. Плав в струе воды разбивается на гранулы, образующаяся смесь воды и гранул транспортируется по гранжелобу 15 в грануляционный бассейн 21.

      Массовая доля фтора в гранулированном плаве из гранжелоба должна быть не более 0,2 %, а массовая доля Р2О5, растворимого в 0,4 %-ном растворе соляной кислоты -(27+1) %. Транспортирующая гранулированный плав вода после гранбассейна по соединительному каналу поступает в градирню 14, где охлаждается и при помощи электронасосного агрегата подается в приемную камеру ЭТА на охлаждение и грануляцию расплава.

Сушка и измельчение гранулята

      По мере накопления гранулята в бассейне трикальцийфосфат периодически выгружается грейферным краном на площадку для предварительного обезвоживания. Площадка расположена рядом с бассейном и имеет в сторону последнего уклон для стока воды. После предварительного обезвоживания до массового содержания влаги не более 10 % гранулят с массовым расходом не менее 10 тонн/ч загружается в бункер 22 сушильного барабана 23, откуда дозируется в сушильный барабан при получении трикальцийфосфата первого сорта или в шнек-смеситель при получении продукта высшего сорта, куда также подается термическая ортофосфорная кислота с массовым расходом не более 2,8 тонн/ч. После смешения и взаимодействия компонентов смесь подается на сушку в сушильный барабан.

      Сушка гранулята или смеси гранулята с кислотой осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании природного газа в топке, куда также подается воздух. Топочные газы из топки поступают в сушильный барабан при температуре не более 850 ºС. Массовая доля воды в высушенном грануляте на выходе из сушильного барабана должна быть не более 1 %. Топочные газы после сушильного барабана поступают в аппарат ИВПУ, где очищаются от пыли и через выхлопную трубу выбрасываются в атмосферу.

      Высушенный гранулят подается в шаровую мельницу 24 на измельчение. В первой камере шаровой мельницы, заполненной стальными шарами, производится дробление и предварительное измельчение гранулята. Во второй камере, заполненной стальными цилиндрами, производится измельчение и помол. Из шаровой мельницы трикальцийфосфат поступает в бункер измельченного продукта 25. Размол плава в мельнице производится до нормируемой крупности, при которой остаток на сите с отверстиями диаметром 1 мм должен составлять не более 1 %. Запыленный продукт из шаровой мельницы проходит очистку в ИВПУ, а затем вентилятором через выхлопную трубу выбрасывается в атмосферу. Пыль, уловленная в ИВПУ, возвращается в промежуточный бункер.

Переработка уносов из-под холодных воронок

      Уносы из-под холодных воронок представляют собой застывшие куски плава трикальцийфосфата с повышенным содержанием фтористых соединений, поэтому они не могут использоваться как готовый продукт, а утилизируются в производстве ЭФК.

      Уносы из-под холодных воронок подаются в сушильный барабан, сушка осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании природного газа. Топочные газы поступают в сушильный барабан при температуре не более 850 ºС и после сушильного барабана поступают в аппарат ИВПУ, где очищаются от пыли и через выхлопную трубу выбрасываются в атмосферу.

      Уносы после сушильного барабана подаются в шаровую мельницу на измельчение. Измельченные уносы выгружаются из мельницы в бункер для вывоза в цех ЭФК на переработку. Запыленный воздух очищается от пыли в ИВПУ, затем выбрасывается в атмосферу. Пыль, образующаяся в ИВПУ, возвращается в бункер.

3.2.5. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

Выбросы загрязняющих веществ в производстве серной кислоты

      Технологические процессы как источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух:

      узел разогрева печного отделения (сброс дымовых газов после котлопечного агрегата на свечу);

      узел разогрева контактного отделения (сброс дымовых газов после теплообменника на свечу);

      конечная абсорбция триоксида серы (содержание загрязняющих веществ в отходящих газах на выходе из выхлопной трубы).

      Количество выбросов в общем случае зависят от температурного режима ведения процесса, эффективности катализатора и абсорбционного оборудования, начальной концентрации SO2.

      В таблице 3.39 представлены выбросы основных загрязняющих веществ, определенных как маркерные вещества.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве серной кислоты

№ п/п

Наименование технологического процесса

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/м3

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Конечная абсорбция триокисида серы (2-стадийный процесс контактирования)

SO2

2394

506

0,5

0,05

Выброс отходящих газов через выхлопную трубу моногидратного абсорбера

2

H2SO4

195

49

0,3

0,1

Выбросы загрязняющих веществ в производстве ЭФК

      Выбросы загрязняющих веществ (кислых фтористых газов) образуются в технологическом процессе разложения фосфоритной муки, дозревания фосфорнокислотной суспензии при заданном температурно-концентрационном режиме, а также при фильтрации ЭФК.

      Для очистки отходящих газов от фтора перед выбросом в атмосферу используются абсорбционные системы. Подпитка технологических систем абсорбции производится промышленной водой с контролем и регулированием расхода и слабым раствором кремнефтористоводородной кислоты от санитарной системы абсорбции. Технологическая абсорбция фтористых газов предусматривает создание трех циклов орошения: "грязный" цикл абсорбции от реактора разложения; "чистый" цикл абсорбции от реактора разложения; цикл абсорбции от реактора дозревания.

      Источником выделения другого вредного вещества – сырьевой пыли – является бункер и ленточный конвейер. Для предотвращения пылеобразования на рабочем месте бункер герметично закрыт, а отходящий из бункера запыленный воздух перед выбросом в атмосферу проходит очистку в рукавных фильтрах, что способствует поддержанию уровня запыленности воздуха рабочей зоны не выше ПДК. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве ЭФК приведены в таблице 3.40.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве ЭФК

№ п/п

Наименование технологического процесса

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/м3

ПДК м.раз
Мг/м3

ПДК с.с.
Мг/м3

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Разложение фосфатного сырья

HF

2,5

1,02

0,02

0,005

2

Подача фосфатного сырья в разложение

пыль

100

10

0,5

0,15

Выбросы загрязняющих веществ в производстве аммофоса

      Выбросы загрязняющих веществ образуются в технологическом процессе выпаривания аммонизированной ЭФК, доаммонизации аммофосной пульпы, гранулирования и сушки аммофосной пульпы в БГС, при классификации, фасовке и отгрузке готовой продукции. Отходящие газы содержат аммиак, фтороводород, а также аммофосную пыль. Аммиак переходит в газовую фазу в основном при сушке влажных гранул и при упаривании аммофосной пульпы. Перед выбросом газов в атмосферу их очищают сначала от пыли - в циклонах, а затем от аммиака и фтора - в абсорберах. В таблице 3.41 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве аммофоса.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ в производстве аммофоса

№п/п

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/Нм3

ПДК м.р.,
мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

HF

7.2

3.9



-

2

NH3

92

32.3

0,2

0,04

3

Пыль аммофоса

109

51.2

2

0,2

Эффективное осаждение твердых частиц из запыленного газа осуществляется в центробежных аппаратах.

      Выбросы загрязняющих веществ в производстве трикальцийфосфата кормового

      Технологический выброс образуется в процессе гидротермической обработки фосфоритной муки. Основными загрязняющими веществами, попадающими в атмосферу, являются выбросы пыли и фторсодержащих отходящих газов. Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух: энерготехнологический агрегат; сушильный барабан; шаровая мельница; места пересыпки фосфатного сырья и готового продукта, а также возможные выбросы пыли при переполнении бункеров склада готовой продукции, бункеров оборотной пыли и силосов фосфатного сырья.

      Используемое в отделении абсорбции пылегазоочистное оборудование позволяет осуществлять очистку отходящих газов от энергетических агрегатов известковым молоком. По этому методу фторсодержащие газы проходят две стадии очистки: сухую - от пыли в инерционно-вихревом пылеуловителе и мокрую от фтористых соединений и остаточной пыли в абсорберах. Очистка фторсодержащих газов, отходящих от гранжелобов, котло-агрегатов осуществляется с использованием скруббера, путем орошения его промышленной водой. Прошедшая через скруббер вода возвращается через сборник и обеспечивает постоянную циркуляцию. Операции, связанные с сушкой, измельчением и отгрузкой гранулята, сопровождаются выбросами пыли, которые перед попаданием в атмосферу проходит очистку в инерционно-вихревом пылеуловителе.

      В таблице 3.42 представлены выбросы основных загрязняющих веществ, определенных как маркерные вещества.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ

№
п/п

Наименование технологического процесса

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/м3

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Производство трикальцийфосфата кормового

HF

39,8

24,4

0,02

0,005

Использование "сухих" и "мокрых" методов очистки отходящих газов

SiO2<20 %

11659,3

4428,7

0,5

0,15

3.2.6. Сбросы загрязняющих веществ в воду и ОС

Сбросы загрязняющих веществ в производстве серной кислоты

      Использование оборотной системы водоснабжения в технологии производства серной кислоты исключает образование сточных вод. Исключением является продувочная вода продувки из солевых отсеков котлов для поддержания заданного солесодержания котловой воды. Большая часть объема продувочных стоков повторно используется на производственной площадке для разбавления серной кислоты или подпитки системы оборотного водоснабжения. Остаточное количество сбрасывается в промливневую канализацию.

Сбросы загрязняющих веществ в производстве ЭФК

      Использование оборотной системы водоснабжения в технологии производства ЭФК исключает образование сточных вод. Образующиеся в процессе производства растворы, содержащие фтор, P2O5 и другие компоненты:

      промышленная вода, отработанная при создании вакуума в ВВН;

      проливы от оборудования, стоки от смыва полов и промывки оборудования;

      перерабатываются в цикле производства или направляются на станцию нейтрализации, где нейтрализуются известковым молоком. Очищенные сточные воды после нейтрализации и отделения осадка повторно используются в водооборотных циклах цехов ЭФК и других производств.

      Абсорбционный раствор от систем санитарной и технологической абсорбции с содержанием 0,5 % Н2SiF6 после разбавления до 0,4 % полностью утилизируется на узле фильтрации (используется для промывки ленты и ткани ЛВФ). Сточные воды, образующиеся периодически при промывке оборудования и содержащие в незначительных количествах фтор и Р2О5, перерабатываются на узле фильтрации.

Сбросы загрязняющих веществ в производстве аммофоса

      Используется схема бессточного водоснабжения. Условными источниками образования сточных вод могут быть:

      абсорбционная очистка отходящих газов;

      конденсация сокового пара, образующегося при упарке пульпы;

      конденсация пара, используемого в качестве теплоносителя для упарки пульпы и испарения жидкого аммиака;

      конденсация паров воды в газоходах и выхлопных трубах отходящих газов.

      Сточные воды могут периодически появляться при проливах кислот или реакционных смесей, в этом случае всегда предусматривается их отдельный сбор и переработка в технологии. Однако фактически в процессе производства аммофоса технологические сточные воды не образуются, так как отсутствует сброс во внешнюю среду. Все сточные воды цеха по производству аммофоса собираются и перерабатываются в производственном цикле или на смежных производствах (производстве ЭФК, производстве серной кислоты и т. д.).

Сбросы загрязняющих веществ в производстве ТКФ

      Использование в производстве оборотной системы водоснабжения исключает образование сточных вод непосредственно в водные объекты. Подпитка оборотного цикла производится стоками после продувки котлов и охлаждения сальников питательных и кессонных насосов, подшипников шаровых мельниц и воздуходувных машин. В процессе подготовки химочищенной воды, которая используется в качестве теплоносителя в процессе получения пара в котле-утилизаторе, сброс минерализованных сточных вод осуществляется в баки сточных вод, после усреднения с регенерационными водами фильтров и концентратом, и направляется насосной станцией перекачки сточных вод на утилизацию в отделение нейтрализации цеха аммофоса.

      Таблица .. Нормы образования отходов производства ТКФ

№
п/п

Наименование отходов, состав, аппарат или стадия образования

Направление использования, метода очистки или уничтожения

Нормы образования отходов, кг/т

первого сорта

высшего сорта

1

2

3

4

5

1

Стадия получения энергетического пара в ЭТА поз. 56.
Уносы из-под холодных воронок

Передача в производство аммофоса для получения ЭФК

125

118,8

2

Стадия очистки отходящих газов:
- ИВПУ поз. 200
Оборотная пыль

Передача в производство аммофоса для получения ЭФК

70

66,5

3

Стадия получения химочищенной воды:
- грязная ячейка мокрого хранения соли, поз. 37
Солевой шлам

Хранение в отвалах фосфогипса

0,06

0,06

3.2.7. Отходы производства

Отходы в производстве серной кислоты

      Отходы, образующиеся в процессе производства серной кислоты:

      отработанный катализатор – образуется при замене контактной массы (единовременно). Предусмотрено временное хранение в специальном складском помещении с последующей отправкой потребителю (завод-изготовитель или сторонняя компания) для переработки и извлечения ванадия.

      шлам серный (кек) – образуется после чистки фильтров, плавилок и сборников. Используется в качестве добавок к материалам при строительстве автодорог. Размещается на отдельной площадке складирования.

      Нормативные объемы образования отходов производства представлены в таблице 3.44

      Таблица .. Объемы образования отходов производства серной кислоты

№
п/п

Наименование отхода

Метод очистки, повторного использования

Объем образования, тонн

Уровень опасности

1

2

3

4

5

1

Катализатор ванадиевый отработанный

Передача сторонним организациям на переработку

54

Зеленый

2

Шлам серный (кек)

Использование в строительной отрасли

3600

Зеленый

Отходы в производстве ЭФК

      Основным отходом, образующимся в производстве ЭФК, является фосфогипс, который образуется в процессе отделения жидкой фазы от твердой. Фосфогипс удаляется с помощью системы ленточных конвейеров и автотранспорта. Содержание в фосфогипсе примесных соединений, представленных в малорастворимой форме, зависит от технологии ЭФК и состава фосфатного сырья. Фосфогипс в дальнейшем подлежит использованию в качестве мелиоранта для солонцовых и кислых почв и как компонент серосодержащего удобрения, что является одним из наиболее перспективных направлений с точки зрения использования и переработки крупнотоннажных объемов фосфогипса. Нормативные объемы образования отходов производства представлены в таблице 3.45.

      Таблица .. Нормы образования твердых отходов производства ЭФК

№
п/п

Наименование отходов

Направление использования,
метода очистки или уничтожения

Нормы образования отходов,
т

по проекту

примечание

1

2

3

4

5

1

Фосфогипс(CaSO4 · 2H2O)
Содержание при выгрузке с ЛВФ:
P2O5общ.- не более 1,0 %
P2O5водораств. - не более 0,4 %
F-(0,4 ÷ 0,5) %
Н2Ообщ. – не более 40 %

Вывозится в отвал автотранспортом.
Используется в сельском хозяйстве в качестве мелиоранта

1 325 320 тонн/год
 
2,79 тонн/тонн продукта

В пересчете на сухой фосфогипс

Отходы в производстве аммофоса

      Процесс производства аммофоса исключает образование отходов.

Отходы в производстве ТКФ

      Жидкими отходами производства являются абсорбционные растворы после очистки отходящих газов от фторсоединений, которые по желобу откачиваются в экранированный шламонакопитель фосфогипса. Твердые отходы: уносы из-под холодных воронок энерготехнологического агрегата и оборотная пыль, уловленная на инерционно-вихревом пылеуловителе, используются в производстве ЭФК в цехе аммофоса. К твердым отходам также относится солевой шлам из ячейки мокрого хранения соли, который периодически образуется при очистке ячейки, вывозится на отвал фосфогипса. Образующееся в производстве известковое молоко для абсорбционных растворов и промывки ж/д цистерн, непрореагировавшие зерна извести могут использоваться на собственные нужды, в случае необходимости, оставшаяся часть по мере накопления вывозится на специализированные площадки. Количество непрореагировавших зерен извести, получаемой по ГОСТ 9179, должно быть не более 14 % от количества используемого молока на 1 тонну продукции.

3.2.8. Потребление топливно-энергетических ресурсов

Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии при производстве серной кислоты

      Все производители серной кислоты используют энергосберегающие технологические схемы. В процессе производства серной кислоты выделяется значительное количество тепла. Избыточное тепло экзотермических реакций сжигания серы и окисления SO2 до SO3 утилизируется котлом-утилизатором с выносными элементами в побочный продукт – перегретый пар давлением 4,0 МПа и температурой 440 С. Перегретый пар используется для производства электроэнергии и собственных нужд производства. Перегретый пар направляется по паропроводу в паровую турбину
П- 25 - 3,4/0,6 с турбогенератором Т- 25 - 2У3. Пар производственного отбора турбины давлением 0,6 - 0,8 МПа используется для собственных нужд производства. Наличие у турбогенератора конденсатора позволяет работать агрегату в конденсационном режиме с возвратом конденсата в сборник питательной воды энергоустановки котла-утилизатора, что снижает потребление питательной воды из отделения химводоподготовки.

      Плавление серы осуществляется с помощью встроенных нагревательных элементов в виде спиралей змеевикового типа, теплоносителем является перегретый пар. Для обогрева оборудования и серопроводов используется пар давлением 0,5 - 0,6 МПа и температурой 150 - 165 С. Сжигание жидкой серы производится в трех циклонных топках котла-утилизатора РКС- 95/4,0 - 440. При сжигании серы в топках образуется технологический газ с температурой 900 – 1200 С и содержанием диоксида серы 11,0 - 12,0 % об. Котло-печной агрегат позволяет регулировать нагрузку в пределах от 60 до 110 % от номинальной величины, что соответствует 357 - 655 тонн/сут сжигаемой серы и 54,5 - 100,4 тонн/ч энергетического пара.

      Потребление сырья, материалов и энергоресурсов в производстве серной кислоты в 2015 - 2019 годах представлено в таблице 3.46. В таблице 3.47 представлены нормы расхода сырья, материалов и топливо - энергетических ресурсов в соответствие с технологическим регламентом производства серной кислоты, а в таблице 3.48 представлены фактические уровни потребления сырья и энергоресурсов в производстве серной кислоты в 2015 - 2019 годах.

      Таблица .. Объем годового потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) при производстве серной кислоты.

№
п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Ед.изм.

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Производство серной кислоты

тонн

46603

105973

114625

35475

108695

2

Сера

тонн

15914,81

35394,78

33843,75

11712,53

32296,13

3

Известь

тонн

0,559

1,378

1,49

0,461

1,413

4

Электроэнергия, всего

тыс.кВтч.

3783,9

9062,28

7572,1

2536,1

6960,1

в т.ч. электроэнергия покупная

тыс.кВтч.

1216,5

639,49

352,1

402,6

2203,2

в т.ч. электроэнергия собств.

тыс.кВтч.

2567,4

8422,79

7220

2133,5

4756,9

5

Природный газ

т.у.т

568,438

789,777

743,784

238,628

873,449

6

Вода химочищенная из ХВО цеха КОФ

тыс.м3

72,122

119,758

108,249

40,574

137,648

7

Вода грунтовая

тыс.м3

441,114

384,46

310,353

150,128

248,89

8

Пар

Гкал.

28165

63491

29994

18881,1

29301

9

Воздух

тыс.м3

300,601

768,06

508,44

144,36

192,65

10

Инфузорная земля

кг

400

746

120

30

300

      Таблица .. Нормы расхода сырья, материалов и топливо - энергетических ресурсов при производстве серной кислоты в соответствии с регламентом

№
п/п

Наименование сырья, материалов, энергоресурсов

Ед.изм.

Норма расхода

В том числе по проекту

В том числе достигнутая


1

2

3

4

5

Сырье

1

Сера техническая природная и газовая

тонн/тонн

0,334

0,334

Энергоресурсы

2

Электроэнергия на технологические нужды

кВтч/тонн

88,964

88,964

3

Вода грунтовая

м3/тонн

3,252

3,252

4

Вода питательная

м3/тонн

1,241

1,241

5

Вода речная

м3/тонн

0,396

0,396

6

Вода химочищенная из ХВО цеха КОФ

м3/тонн

1,672

1,672

7

Природный газ

т.у.т/тонн

0,003

0,003

8

Сжатый воздух

м3/тонн

4,0

4,0

9

Пар энергетический на собственные нужды (Р=0,6 МПа; Т=158 С)

Гкал/тонн

0,27

0,27

10

Попутная продукция – перегретый пар (Р=4,0 МПа; Т=440 С)

Гкал/тонн

0,95

0,95

Вспомогательные материалы

11

Сетка проволочная тканая, С- 120 

м2/тонн

0,001

0,001

12

Инфузорная земля (диатомит)

кг/тонн

0,05

0,05

13

Известь на нейтрализацию серы

кг/тонн

0,013

0,013

14

Тринатрийфосфат

кг/тонн

0,01

0,01

15

Сода кальцинированная

кг/тонн

0,05

0,05

16

Катализатор ванадиевый

кг/тонн

0,09

0,09

17

Натр едкий технический

кг/тонн

0,08

0,08

18

Кислота лимонная

кг/тонн

0,00032

0,00032

19

Лампы для блока УФ-стерилизации воды

шт/тонн

0,000008

0,000008

      Таблица .. Удельные показатели потребления сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну серной кислоты

№
п/п

Наименование энергетических ресурсов, сырья, материалов

Единица измерения

Расход на 1 тонну продукта

Мак.

Мин.

1

2

3

4

5

1

Сера

тонн/тонн

0,341498

0,295256

2

Известь

кг/тонн

0,013

0,012

3

Электроэнергия, всего

тыс.кВтч/тонн

0,085515

0,064033

4

Природный газ

т.у.т/тонн

0,012197

0,006489

5

Вода химочищенная из ХВО цеха КОФ

тыс.м3/тонн

0,001266

0,000944

6

Вода грунтовая

тыс.м3/тонн

0,009465

0,00229

7

Пар

Гкал/тонн

0,60436

0,261671

8

Воздух

тыс.м3/тонн

0,007248

0,001772

9

Инфузорная земля

кг/тонн

0,008583

0,000846

      Получаемые в процессе производства серной кислоты не менее 40 мегаватт электроэнергии за счет выработки перегретого пара обеспечивают завод собственной электроэнергией.

Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии при производстве ЭФК

      Разложение фосфатного сырья серной кислотой в производстве ЭФК проводится при температуре 90 – 95 ºС и содержании Р2О5 в жидкой фазе пульпы не менее 22 % с использованием для поддержания температуры воздушного охлаждения в пенном режиме.

      Основное технологическое оборудование: пневмокамерные насосы - 10 шт., реактор разложения (Vраб = 650 м3) и реактор дозревания (Vраб = 450 м3), ленточный вакуум-фильтр (ЛВФ) - 3 шт.

      Нормы расхода сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну 100 % Р2О5 фосфорной кислоты приведены в таблице 3.49.

      Таблица .. Нормы расхода сырья, материалов и энергетических ресурсов на производство ЭФК

№
п/п

Наименование

Единица измерения

Расход на 1 тонну 100 % Р2О5 фосфорной кислоты


1

2

3

4

Сырье

1

Фосфатное сырье

т 100 % Р2О5

1,086

2

Серная кислота

т 100 % Н2SО4

2,962

Энергоресурсы

3

Электроэнергия

кВтч

120

4

Пар

Гкал

0,15

5

Вода промышленная

м3

5,8

Вспомогательные материалы

6

Фильтрующая ткань

м2

0,012

Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии при производстве минеральных удобрений (аммофос)

      Теплота, выделяющаяся в результате экзотермических реакций аммонизации ЭФК в производстве аммофоса, используется для упаривания аммофосной суспензии. Это позволяет снизить расход топочных газов на обогрев контактных выпарных аппаратов, а также выпаривать пульпу без нагревательных элементов, за счет чего обеспечивается большая поверхность соприкосновения фаз.

      Для сжигания природного газа в газовоздушный калорифер вентилятором нагнетается воздух под давлением не менее 1 кПа (100 кгс/м2). Температура топочных газов на выходе из газовоздушного калорифера не более 950 С регулируется дистанционно путем изменения подачи природного газа на горелки газовоздушного калорифера.

      Сушка в аппарате БГС распыляемой на ретур пульпы производится топочными газами, получаемыми при сжигании природного газа в горелке ГГГ ТЕСКА. Температура топочных газов на входе в аппарат БГС не более 950 С, а температура отходящих из БГС газов должна быть выше точки росы 80 – 125 С. Температура отходящих газов регулируется дистанционно путем изменения расхода пульпы, подаваемой на сушку в БГС. Годовое потребление сырья, материалов и энергетических ресурсов в производстве аммофоса в 2015 - 2019 годах представлено в таблице 3.50.

      Таблица .. Объем годового потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве аммофоса

№
п/п

Наименование

Ед. изм.

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Производство аммофоса

тонн

144295

148145

297690

256355

393420

2

Фоссырье

тонн

347542,3

372319

675814,6

602383,7

803754,4

3

Серная кислота

тонн

245544,9

262088,5

472279

408390,2

561675

4

Аммиак

тонн

18319,07

18943,02

39383,53

33191,54

48919,94

5

Известь

тонн

3318,785

3407,335

0

0

0

6

Электроэнергия

тыс. кВтч

30410,68

31036,96

47943,45

40384,12

55724,09

7

Вода грунтовая

тыс.м3

890,975

921,279

1103,915

839,552

812,956

8

Топливо

т.у.т

22259,38

23382,65

46611,6

39566,41

51131

9

Пар

Гкал

64811

64148

85471

63961

73427

10

Сжатый воздух

тыс. м3

89731,02

96727,86

171204,4

151353,3

185469,5

      В таблице 3.51 представлены фактические удельные уровни потребления сырья и энергоресурсов в производстве аммофоса в 2015 - 2019 годах.

      Таблица .. Удельный расход сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну аммофоса

№
п/п

Наименование энергетических ресурсов, сырья, материалов

Ед. изм.

Расход на 1 тонну продукта

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

1

Фоссырье

тонн/тонн

2,513206

2,042993

2

Серная кислота

тонн/тонн

1,769135

1,427673

3

Аммиак

тонн/тонн

0,132297

0,124345

4

Известь

тонн/тонн

0,023

0

5

Электроэнергия

тыс. кВтч/тонн

0,210754

0,14164

6

Вода грунтовая

тыс.м3/тонн

0,006219

0,002066

7

Топливо

т.у.т/тонн

0,157836

0,129965

8

Пар

Гкал/тонн

0,449156

0,186638

9

Сжатый воздух

тыс. м3/тонн

0,652927

0,471429

Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии при производстве ТКФ

      Технологический процесс получения кормовых обесфторенных фосфатов заключается в гидротермической переработке фосфатного сырья при температуре 1450 - 1500 °С в присутствии водяных паров, образующихся при сжигании газообразного топлива. В основное оборудование цеха КОФ входят: два энерготехнологических агрегата типа ЭТА-ЦФ- 7Н- 2, инерционно-вихревые пылеуловители (далее ИВПУ), два сушильных барабана, три шаровые мельницы.

      Технологический циклон выполнен в виде единого блока и состоит из трубной системы, составляющей экраны циклона вместе с нижними и верхними камерами. Для плавления фосфатного сырья применяется высокотемпературная газовоздушная смесь, полученная при сжигании природного газа. Отходящие газы поступают в котел-утилизатор энерготехнологического агрегата, где последовательно проходят камеру охлаждения, фестон, пароперегреватель, воздухоподогреватель и водяной экономайзер Тепло отходящих газов производства ТКФ утилизируется котловой водой с выработкой перегретого пара высокого давления.

      По тракту движения через котел-утилизатор ЭТА газы охлаждаются до температуры: на выходе из камеры охлаждения не менее 600 оС; после пароперегревателя – не более 700 С; после ЭТА - не более 280 С. Перегретый пар по паропроводу поступает на РОУ, откуда подается в паровые сети завода. Давление перегретого пара на входе в общий паропровод должно быть не более 3 МПа, температура не более 450 ºС. В паровом котле генерируется более 5 тонн пара на 1 тонну готового продукта, общий коэффициент использования теплоты достигает 90 %.

      Сушка гранулята осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании природного газа в топке. Топочные газы из топки поступают в сушильный барабан при температуре не более 850 С. Температура отходящих газов после сушильного барабана должна быть не более 120 ºС.

      Производство ТКФ – энергозатратное производство, позволяющее производить до 35 тонн/ч пара средних параметров. Нормы расхода сырья материалов и энергоресурсов представлены в таблице 3.52. Фактическое потребление ресурсов в производстве трикальцийфосфата в последние годы представлено в таблице 3.53. Удельные показатели по расходу сырья и энергоресурсов (минимальный и максимальный уровень) представлены в таблице 3.54.

      Таблица .. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну ТКФ

№
п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Наименование единицы измерения

Нормы расхода

по проекту

достигнутые на момент составления регламента


1

2

3

4

5

Первого сорта (27 % Р2О5)

1

Сырье фосфатное (24,5 % Р2О5)

тонн/тонн

1,278

1,278

2

Соль дробленная каменная

кг/м3 воды

1,2

1,2

3

Известь строительная (70 % СаО)

тонн/тонн

0,057

0,057

4

Топливо (природный газ)

м3/тонн

533,66

667,2

5

Электроэнергия

кВт.ч/т

264,6

338,0

6

Грунтовая вода

м3/тонн

8,37

4,0

7

Артезианская вода нахимводоочистку (ХВО)

м3/тонн

5,45

8,0

8

Сжатый воздух (зимний период)

м3/тонн

1139,4

936,2

9

Сжатый воздух (летний период)

м3/тонн


815,0

10

Теплоэнергия (зимний период)

Гкал/тонн

0,52

0,469

11

Теплоэнергия (зимний период)

Гкал/тонн


0,311

Высшего сорта (37 % Р2О5)

12

Плав трикальцийфосфата (27 % Р2О5)

тонн/тонн

0,950

0,950

13

Кислота ортофосфорная термическая(73 % Н3РО4)

тонн/тонн

0,263

0,263

14

Топливо (природный газ)

Нм3/тонн

90,0

70,0

15

Электроэнергия

кВт.ч/тонн

289,0

140,0

16

Грунтовая вода

м3/тонн

0,12

0,6

17

Сжатый воздух

м3/тонн

595,2

250,0

18

Теплоэнергия

Гкал/тонн

0,29

0,29

      Таблица .. Фактическое потребление основных видов сырья, материалов и энергоресурсов при производстве ТКФ

№
п/п

Расход

Ед.изм.

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Трикальцийфосфат

тонн

10500

16855

17270

14040

5265

2

Фоссырье

тонн

13643

21859,69

22635,06

18373,12

6774,67

3

Известь

тонн

525

842,75

863,5

702

263,25

4

Соль

тонн

102,68

134,84

138,16

112,32

42,12

5

Топливо

т.у.т

7035,318

11339,16

11796,6

9511,061

3777,683

6

Электроэнергия

тыс. кВтч

3599,2

5815,18

5360,83

4035,61

1911,44

7

Пар

Гкал.

4020,2

6493

6927

6094

3688

8

Вода грунтовая

тыс. м3

17,12

20,083

31,437

22,859

5,78

9

Исходная вода

тыс. м3

101,138

141,067

128,159

105,565

52,852

10

Сжатый воздух

тыс. м3

8871,149

14646,81

16202,84

16079,38

8213,683

      Таблица .. Удельный расход сырья, материалов и энергоресурсов на 1 тонну ТКФ

№
п/п

Наименование энергетических ресурсов, сырья, материалов

Единицы измерения

Расход на 1 тонну продукта

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

1

Фоссырье

тонн/тонн

1,310658

1,286737

2

Известь

тонн/тонн

0,05

0,05

3

Соль

тонн/тонн

0,009779

0,008

4

Топливо

т.у.т/тонн

0,717509

0,67003

5

Электроэнергия

тыс.кВтч/тонн

0,363047

0,287437

6

Пар

Гкал/тонн

0,700475

0,382876

7

Вода грунтовая

тыс. м3/тонн

0,00182

0,001098

8

Исходная вода

тыс. м3/тонн

0,010038

0,007421

9

Сжатый воздух

тыс. м3/тонн

1,560054

0,844871

      Анализ потребления энергетических ресурсов показывает, что по отдельным процессам производства трикальцийфосфата имеется резерв энергоэффективности. Фактический расход электроэнергии и сжатого воздуха превышает установленные нормы. В процессе распределения пара имеются технологические потери, связанные с его дросселированием.

3.3. Производство плавиковой кислоты

3.3.1. Описание технологического процесса

      Плавикошпатовый концентрат марки ФФ- 95А поступает на территорию промышленной площадки АО "УМЗ" с обогатительной фабрики, расположенной в г. Курчатов, железнодорожным транспортом в хопперцементовозах. Выгрузка концентрата производится пневмотранспортом в башни-хранилища, откуда также пневмотранспортом передается на операцию вскрытия концентрированной серной кислотой. Принципиальная схема переработки ПШК, составленная в соответствии с кратким описанием технологии, представленным в отчете КТА, приведена на рисунке 3.34.

      Процесс сернокислотного вскрытия ПШК проводят в реторте вращающейся барабанной печи с электрообогревом. ПШК и 90 - 92 %-ная серная кислота смешиваются в смесителе-питателе в течение 5 - 6 минут, образующаяся реакционная масса непрерывно подается в печь, где происходит разложение обогащенного флюорита с выделением газообразного фтористого водорода (печного газа).



      Рисунок .. Принципиальная схема производства плавиковой кислоты

      Процесс разложения ПШК осуществляется в течение 55 - 60 минут при температуре 220 - 280 °С (по данным [50]) в соответствии с уравнением реакции:

      CaF2+H2SO4=2HF+CaSO4                               (3.53)

      Во избежание проникновения газов в атмосферу цеха и чтобы свести к минимуму потери HF, вся установка работает под небольшим разрежением (2 - 3 мм вод. ст.), создаваемым вентилятором, просасывающим отходящие из печи газа через абсорбционную установку. Реакторы должны быть герметично соединены, чтобы предотвратить попадание воздуха, чтобы свести к минимуму объем отходящих газов. Манометрический режим работы печи способствует удалению образовавшегося газа и направлению его в систему четырехстадийной абсорбции. Твердым продуктом реакции является фторгипс (фторангидрит) в виде сформировавшихся окатышей, содержащий в своем составе более 80 % CaSO4, 2 - 6 % CaF2 и 10 - 12 % свободной серной кислоты (по [50]. Отход производства - фторангидрит периодически выгружается из барабана печи в грейферный бункер и автомобильным транспортом доставляется на участок нейтрализации. Нейтрализованный фторангидрит может быть использован в производстве цемента.

      Газообразный фтористый водород, поступив в систему четырехстадийной абсорбционной цепочки, орошается оборотным раствором и поглощается при противоточном контакте фаз. По достижении заданной концентрации оборотный раствор первой стадии, классифицируемый как кислота-полуфабрикат (продукционная), перекачивается в бак-хранилище. Перемещение оборотных растворов в абсорбционной цепочке производится автоматически с помощью перегонных аппаратов. На последнюю четвертую стадию абсорбции подается промышленная вода.

      Образующаяся плавиковая кислота загрязнена кремнефтористоводородной кислотой, образующейся при взаимодействии ее с содержащейся в сырье примесью кремнезема:

      6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O                        (3.54)

      Продукционная кислота концентрации 40 % при необходимости получения очищенной от примесей кремнефтористоводородной и серной кислот, подвергается дополнительной очистке в реакторах, снабженных импеллерными мешалками. Очищающим агентом является кристаллический карбонат бария, который образует с кремнефторид- и сульфат-ионами нерастворимые соединения:

      H2SiF6+BaCO3=BaSiF6+H2O+CO2                         (3.55)

      H2SО4+BaCO3=BaSO4+H2O+CO2                         (3.56)

      После завершения реакций смесь отстаивается, и очищенная плавиковая кислота декантируется в соответствующий бак-хранилище. Бариевый осадок промывается водой до нейтральных значений по водородному показателю (рН) и утилизируется на хвостохранилище.

      Плавиковая кислота различных марок готовится путем смешения оборотных растворов различных ступеней абсорбции. Готовая плавиковая кислота складируется в баках-хранилищах и передается потребителям (в основные цеха УМЗ) по трубопроводам или железнодорожными цистернами. Технологический процесс производства ведется системой АСУТП, используются высокоэффективные системы технологического улавливания фтористого водорода. Производится санитарная очистка технологических и вентиляционных газов. Шлам плавиковой кислоты нейтрализуется и складируется в карте хвостохранилища либо используется при изготовлении блоков для строительства.

      Данные по нормам расхода основного сырья, материалов и энергоресурсов отсутствуют.

      Ввиду отсутствия подробного описания технологического процесса получения плавиковой кислоты и технологической схемы производства невозможно оценить возможные НДТ. Представленные в отраслевом отчете НДТ для производства фтористоводородной кислоты типа "Замена светильников на светодиодные", "Закрытое хранение сырья", "Внедрение и поддержание системы энергетического менеджмента", "Обучение производственного персонала" не имеют никакого отношения к техникам производства для сокращения эмиссий и потребления ресурсов [51].

      В российских справочниках [7] отсутствует описание технологического процесса и наилучших доступных технологий плавиковой кислоты из флюорита.

      В Европейском справочнике [2] описаны техники, относящиеся к производству жидкого фтороводорода. Предложенная поточная схема получения жидкого фтороводорода частично, по первым двум стадиям, совпадает со схемой получения плавиковой кислоты на УМЗ. Однако, как указано ранее, эта схема предусматривает только разложение ПШК серной кислотой и абсорбцию фтористых газов. Однако, известно [51], что газы, отходящие из барабанной печи с температурой 210 - 230 °С, уносят с собой пыль плавикового шпата и ангидрита и сернокислотный туман, которые загрязняют абсорбционные растворы плавиковой кислоты. Кроме того, пыль оседает на насадке абсорберов и забивает элементы насадки, что приводит к резкому снижению степени поглощения HF оборотными растворами и уменьшению производительности системы.

Возможные усовершенствования технологического процесса

      1. для обеспечения качества готового продукта и соответствия требованиям стандарта требуется очистка отходящего газа от пыли и тумана. Поэтому в данной схеме необходимо предусмотреть предварительную очистку фторсодержащих газов, выходящих из реакторной печи, перед подачей на абсорбцию. Для этого целесообразно применять мокрую очистку в скруббере. Очищенный газ с температурой 75 - 90 °С направляют на абсорбцию для получения плавиковой кислоты (Рисунок 3.34). Наиболее приемлемым аппаратом для очистки подобных газов является скоростной газопромыватель – скруббер Вентури - высокоэффективное устройство для удаления твердых частиц размером < 1 мкм (Рисунок 3.35).



      Рисунок .. Модернизированная принципиальная схема производства плавиковой кислоты

      Скруббер Вентури выбран на основании [52], как НДТ 2 - 5 [53].

      В полых газопромывателях газопылевой поток пропускают через завесу распыляемой жидкости: частицы пыли захватываются каплями промывной жидкости и осаждаются в промывателе, а очищенные газы удаляются из аппарата. Самым распространенным аппаратом этого вида является полый форсуночный скруббер, который используется как для очистки газов от достаточно крупных частиц пыли, так и для охлаждения газов, выполняя в различных системах пылеулавливания роль аппарата, обеспечивающего подготовку (кондиционирование) газов.



      1 - конфузор трубы Вентури, 2 - горловина, 3 - отверстия, 4 - диффузор, 5 - циклонный сепаратор, 6 - отстойник, 7 - насос, 8 - труба Вентури, 9 - патрубок для выхода очищенного газа, 10 - патрубок для вывода загрязненного шлама, 11 - шламоприемник, 12 - смесительный резервуар

      Рисунок .. Схема установки скруббера Вентури

      Скруббер Вентури состоит из циклонного сепаратора, соединенного с трубой Вентури, расположенной перпендикулярно оси циклонного сепаратора. Циклонный сепаратор имеет патрубок для выхода очищенного газа и патрубок для вывода загрязненного шлама, связанного с отстойником шламоприемника, причем в отстойнике вода отделяется от шлама и поступает в смесительный резервуар, который подпитывается свежей водой, а затем вновь подается насосом в трубу Вентури скруббера. Труба Вентури состоит из конфузора и диффузора, образованных сложными многогранными поверхностями, приближающимися по своей форме к телам, близким к пирамидальным, но имеющим в сечении криволинейные трапеции, при этом каждая из форсунок для распыления жидкости содержит полый цилиндрический корпус, соединенный с соплом, в котором выполнены отверстия.

      2. описанная в КТА технология предполагает использование электрической барабанной печи, что связано с высокими энергозатратами. Для снижения расхода электроэнергии целесообразно предусмотреть утилизацию тепла отходящего из печи газа для нагрева исходной серной кислоты в теплообменнике (представлено на рисунке 3.35).

3.3.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      Отходящие газы абсорбционных колонн после очистки в санитарной башне. Основными загрязнителями атмосферы являются: печи разложения, узлы пересыпки, склады сырья, емкости с кислотой, узлы измельчения сырья.

      Газообразные продукты реакции – фтористый водород и избыток H2SO4 из первичной реакции, а также тетрафторид кремния (SiF4), диоксид серы (SO2), диоксид углерода (CO2) и пары воды, образующиеся во вторичных реакциях, удаляют из передней части обжиговой печи в месте с захваченными твердыми частицами. Серную кислоту и воду удаляют в предварительном конденсаторе. Затем пары фтористого водорода конденсируют в охлаждаемых конденсаторах с образованием неочищенного HF, который подают в промежуточные резервуары-хранилища. Остальной поток газа проходит через колонну поглощения с серной кислотой или кислотный скруббер, в котором удаляют большую часть остаточного фтористого водорода и некоторые остатки серной кислоты, и также направляют их в промежуточный резервуар-хранилище. Выходящие из кислотного скруббера газы обрабатывают в водных скрубберах, в которых одновременно выделяют SiF4 и остатки HF в виде гексафторкремниевой кислоты (H2SiF6). Отходящие из водного скруббера газы пропускают через каустический скруббер перед их сбросом в атмосферу. Фтористый водород и серную кислоту из промежуточных резервуаров-хранилищ подают в перегонные колонны, в которых выделяют плавиковую кислоту с чистотой 99,98 %.

3.3.3. Сбросы загрязняющих веществ в воду и ОС

      Источником водоснабжения являются система оборотного водоснабжения Северной промплощадки, свежая техническая артезианская вода Атаманского водозабора и конденсат пара. Сброс сточных вод от промышленно-ливневой канализации осуществляется в реку Ульба после прохождения очистки. Технологические загрязненные сточные воды, содержащие вредные химические вещества, после нейтрализации до рН=7,0 уже как жидкие отходы транспортируется по пульпопроводам на участок "Хвостового хозяйство".

      Источниками водопотребления при производстве плавиковой кислоты является использование ее для охлаждения:

      адсорберов-холодильников;

      холодильников;

      реактора.

      После использования сбрасывается в нормативно чистую промышленно-ливневую канализацию и далее в водный объект, после предварительной очистки. Хозпитьевая вода используется на хозбытовые нужды и сбрасывается в канализацию хозбытовых стоков загрязняющих веществ со сточными водами.

3.3.4. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      Проектная мощность производства по выпуску плавиковой кислоты - 39600 тонн/год (7 барабанных печей с электрообогревом). Процесс сернокислотного вскрытия ПШК проводят в реторте вращающейся барабанной печи с электрообогревом. В печь в непрерывном режиме подается ПШК и серная кислота, которые смешиваясь, образуют реакционную массу, выделяющую газообразный фтористый водород (печной газ).

      При низких температурах в процессе сернокислотного вскрытия ПШК возможно образование метастабильного кислого сульфата кальция. Последний устойчив до 200 °С, выше этой температуры выделяется CaSО4. Поэтому реакцию осуществляют в температурном диапазоне 220 – 280 °С. Затраты тепла составляют 680 - 700 кДж/кг ПШК.

      Таблица .. Нормы расхода основных видов сырья и энергоресурсов на одну тонну фтористого водорода

№
п/п

Наименование расходуемых видов сырья и энергоресурсов

Ед. изм.

Теоретические расчетные

Фактические

1

2

3

4

5

1

Сырье




Плавиковошпатовый концентрат (ПШК) ФФ- 95А

тонн/тонн

2,01

2,051

Серная кислота

тонн/тонн

2,75

3,15 - 3,25*

2

Энергоресурсы




Электроэнергия

кВтч/тонн

550

558

Пар

Гкал/тонн

0,5

0,5

      * В соответствии с технологическим регламентом соотношение ПШК и серной кислоты 1:1,6

3.3.5. Отходы производства

      Побочный твердый продукт – фторангидрит. Нейтрализованный продукт может быть использован в производстве цемента. Осадок солей бария после очистки кислоты собирается в хвостохранилище.

      К образованию отходов при производстве плавиковой кислоты относятся реакции с образованием фторагидрита кальция (Ca(FHSO4)) и сульфата кальция (CaSO4). Химических реакций с участием природных минеральных комплексов (кварц, щелочные полевые шпаты, плагиоклаз, оливин, пироксен) не происходит. Они полностью переходят в состав отхода в естественном природном виде, не претерпевая никаких превращений. Нейтрализация полученного фторангидрита, содержащего 1,3 % иона фтора в виде плавиковой кислоты (1,369 %), и 12,631 % серной кислоты происходит в бункере путем добавления молотого известняка с избытком 50 % от стехиометрии

      Шламы очистки плавиковой кислоты образуются в процессе очистки плавиковой кислоты и содержат минеральные примеси (природные минеральные соединения) и шламы соединений бария, образуемые в технологическом процессе очистки.

      Таблица .. Объемы образования отходов производства

№
п/п

Наименование отхода

Метод очистки, повторного использования

Объем образования, тонн

Уровень опасности

1

2

3

4

5

1

Шламы фторангидрита кальция

Захоронение на специализированных площадках предприятия (участок хвостового хозяйства)

8618,27 - 8763,76

ТМО

2

Шламы фторангидрита бария

50,75

Янтарный

3.4. Производство аммиака, слабой азотной кислоты, аммиачной селитры

3.4.1. Производство аммиака

3.4.1.1. Описание технологического процесса

      Производство аммиака методом прямого синтеза из азота и водород включает следующие основные стадии производства [60]:

      сепарация природного газа от тяжелых углеводородов и компремирование его от 0,45:0,78 МПа (4,6:8 кгс/см2) до 3,62 МПа (37 кгс/см2);

      очистка природного газа от сернистых соединений;

      конверсия углеводородов природного газа в две ступени:

      1 ступень-конверсия углеводородов с паром на катализаторе в трубчатой печи под давлением 3,13 МПа (32 кг·с/см2);

      2 ступень-доконверсия углеводородов с паром и воздухом в шахтном конверторе на катализаторе;

      конверсия окиси углерода на среднетемпературном и низкотемпературном катализаторах;

      одноступенчатая очистка конвертированного газа от углекислоты раствором моноэтаноламина;

      удаление остаточных окиси и двуокиси углерода на метанирующем катализаторе;

      компремирование азотоводородной смеси от 1,96:2,17 МПа (20:22 кг·с/см2) до 31,3 МПа (320 кг·с/см2) с подачей свежего газа на всас циркуляционных компрессоров, которые дожимают смесь свежего и циркуляционного газа до 34,24 МПа (350 кг·с/см2);

      синтез аммиака под давлением до 34,24 МПа (350 кг·с/см2).

Сепарация и компрессия природного газа

      Природный газ из внешней сети редуцируется от 0,88 ÷ 1,17 МПа (9÷12 кгс/см2) до 0,450÷0,780 МПа (4,6÷8 кг·с/см2) автоматически узлом регулирования в сепаратор, в котором отделяется от конденсата тяжелых углеводородов. Конденсат тяжелых углеводородов из сепаратора периодически выводится в специальную емкость.

      Природный газ после сепаратора разделяется на 2 потока: подается в смеситель топливного газа, второй – основной направляется на центробежные компрессоры, в которых сжимается до давления 3,63МПа (37 кгс/см2). Для сжатия природного газа установлено 2 компрессора: один - рабочий, один - резервный. Давление газа на нагнетании компрессора регулируется автоматически регулирующим узлом сбросом газа.

      Сжатый природный газ с температурой до 135 °С и давлением до 3,63 МПа (37 кг·с/см2) направляется в агрегат подготовки синтез-газа на технологический процесс. Количество природного газа, подаваемого на технологический процесс, регулируется автоматически регулирующим узлом.

Очистка природного газа от серы

      Поступающий на технологию природный газ направляется в змеевик конвекционной зоны печи первичного риформинга, где теплом отходящих дымовых газов подогревается до 420 °С. Перед подогревом в природный газ дозируется 6÷12 % (об.) синтез-газа из расчета обеспечения содержания водорода в газовой смеси, идущей на сероочистку в пределах 4÷10 % об.

      Синтез-газ отбирается после первой ступени дожимающих компрессоров агрегата синтеза аммиака и через узел регулирования выдается в агрегат подготовки синтез-газа.

      При остановках агрегата синтеза аммиака синтез-газ отбирается после сепаратора и дозируется в природный газ на компрессоры через узел регулирования. Смесь природного газа и синтез-газа после подогрева поступает в реакторы, в которых на кобальтомолибденовом катализаторе происходит гидрирование сернистых соединений до сероводорода по реакции:

      CS2 + 4H2→ CH4 + 2H2S + Q                        (3.57)

      COS + 4H2→ CH4 + H2S + H2O + Q                  (3.58)

      Реакторы работают параллельно, поглощение серы осуществляется в адсорберах по реакции:

      ZnO + H2S → ZnS + H2O                        (3.59)

      Адсорберы заполнены активированной окисью цинка. Газ через адсорберы может проходить параллельно или последовательно. Каждый реактор или адсорбер может быть отключен для замены в нем катализатора.

      Содержание серы в газе после сероочистки контролируется газоанализатором и должно быть не более 1 мг/Нм3.

Первичный риформинг

      Очищенный от серы природный газ смешивается с водяным паром в смесителе до соотношения пар: газ = (3,7 ÷ 4,1): 1 Нм3/Нм3, последовательно подогревается в змеевиках конвекционной и предконвекционной зон печи до температуры 527 °С и через газовые коллекторы вводится в реакционные трубы. Водяной пар в смеситель подается через регулирующий узел из котла-утилизатора агрегата синтеза аммиака и недостающее количество - из сепаратора пара.

      В реакционных трубах печи на никелевом катализаторе протекает процесс конверсии углеводородов природного газа водяным паром по реакциям:

      CH4 + H2O → CO + 3H2 – 206,41 кДж/моль            (3.60)

      CnHm + H2O → CO + (2n+m) 2 х H2 – Q            (3.61)

      CH4 + CO2→ 2CO + 2H2– 248,3кДж/моль            (3.62)

      CO + H2O → CO2 + H2 + 41,03 кДж/моль                  (3.63)

      Содержание Н2, СО и СО2 в газе соответствует состоянию равновесия газовой смеси при температуре на выходе из печи, равной 788 °С. Содержание метана в газе после первичного риформинга не более 12 % об. по сухому газу. Процесс первичного риформинга протекает с поглощением тепла. Тепло, необходимое для ведения процесса, подводится извне сжиганием топливного газа в горелках печи.

      Тепло дымовых газов, выходящих из реакционной зоны печи с температурой до1035 °С, используется для подогрева поступающих на технологический процесс природного газа, паро-газовой смеси и воздуха, химочищенной и котловой питательной воды, и получения пара давлением 3,82 МПа (39 кгс/см2).

      После использования тепла дымовые газы с температурой до 250 °С выбрасываются в атмосферу дымососами.

Подготовка топливного газа и обогрев печи первичного риформинга

      Подготовка топливного газа осуществляется подачей природного газа в смеситель. Давление в смесителе 0.2 ÷ 0,49 Мпа (2 ÷ 5 кгс/см2) поддерживается автоматически узлом регулирования. Из смесителя топливный газ подводится к горелкам печи первичного риформинга. Для обогрева печи предусмотрено 130 горелок, из них установлено на каждой стороне шахт печи: на верхнем ярусе по 9 горелок основных и по 6 горелок мягкого режима, на нижнем ярусе - по 10 горелок основных и по 5 - мягкого режима; вспомогательных горелок для подогрева конвекционной зоны печи - 10 шт.

      Температура в радиационной зоне шахт печи поддерживается автоматически изменением подачи топливного газа через узлы регулирования к основным горелкам, и через узлы регулирования к горелкам мягкого режима.

      К вспомогательным горелкам топливный газ подается через узел регулирования.

Вторичный риформинг

      После первичного риформинга конвертированный газ, содержащий не более 12 % (об.) метана направляется в шахтный конвектор, в котором на никелевом катализаторе происходит доконверсия остаточного метана водяным паром и кислородом воздуха, процесс определяется реакциями:

      2H2 + O2 = 2H2O + 483,99 кДж/моль                        (3.64)

      CH4 + 0.5O2 = CO + 2H2 + 890,95 кДж/моль            (3.65)

      2CO + O2 = 2CO2 + 566,35 кДж/моль                        (3.66)

      CH4 + H2O = CO + 3H2– 206,41 кДж/моль                  (3.67)

      Воздух для технологического процесса засасывается из атмосферы центробежными компрессорами, сжимается до 3,33 МПа (34 кгс/см2) и выдается на технологию.

      Предусмотрен один компрессор рабочий, один - резервный. Давление воздуха на нагнетании компрессора регулируется автоматически при помощи узла регулирования сбросом избытка в атмосферу.

      Для очистки от механических примесей воздух предварительно проходит пенный пылеулавливатель и механический фильтр.

      Сжатый воздух с температурой до 82 °С подогревается в змеевике печи до 500 0С и вводится в реактор вторичного риформинга.

      Для поддержания соотношения Н2: N2 = (2,8 ÷ 3,1):1 в синтез-газ, выдаваемый в агрегат синтеза аммиака, производится дополнительная тонкая дозировка воздуха на технологический процесс при помощи узла регулирования. Дозировка осуществляется с помощью ЭВМ от газоанализатора по соотношению (Н2 ÷CO):N2 =(2,8 ÷ 3,1):1.

      Газ после вторичного риформинга выходит с температурой до 983 °С и содержит метана-не более 0,3 %об., окиси углерода – не более 13 %об., двуокиси углерода - 7÷9,5 % об.

Рекуперация тепла и производство пара

      После вторичного риформинга газ проходит трубное пространство охладителя газа, межтрубное пространство которого находится под заливом котловой воды. За счет охлаждения газа до 511 °С в межтрубном пространстве охладителя образуется пар давлением Ризб. = 3,82 МПа (39 кгс/см2).

      Температура газа после охладителя регулируется внутренним байпасом с поворотной дисковой заслонкой.

      Вода для питания котлов поступает из установки обессоливания воды и направляется на дегазацию. Химочищеная вода предварительно подогревается, последовательно, в теплообменнике котловой питательной водой до 50 °С, в теплообменнике конвертированным газом до 90 °С, в змеевике конвекционной печи дымовыми газами - до 114 °С и направляется в деаэратор.

      Получение пара давлением до 3,82 МПа (39 кгс/см2) осуществляется в котле-утилизаторе агрегата синтеза аммиака, в змеевике конвекционной зоны печи принудительной циркуляцией котловой воды при помощи насоса 1 и в охладителе газа естественной циркуляцией.

      Пар из агрегата синтеза аммиака и недостающее количество пара из сепаратора подается на технологический процесс, а избыток редуцируется узлом до давления 1,47 МПа (15 кгс/см2). Вода из хранилища забирается насосом и выдается в линию химочищеной воды после теплообменника.

Конверсия окиси углерода

      Процесс конверсии окиси углерода ведется в две ступени с промежуточным отбором тепла.

      Конвертированный газ после охладителя охлаждается в теплообменнике газом, идущим на процесс метанирования.

      В реакторе на железохромовом катализаторе при температуре 380÷460 °С протекает процесс конверсии окиси углерода водяным паром по реакции:

      CO + H2O = CO2 + H2 + 41 кДж/м            (3.68)

      Ввиду динамичности процесса газовая система не достигает состояния равновесия. Получающийся состав газа соответствует состоянию равновесия при температуре на 28 °С выше температуры выходящего газа из реактора. Содержание в газе окиси углерода после среднетемпературной конверсии – не более 3 % об.

      После реактора конвертированный газ охлаждается и донасыщается парами воды до соотношения пар: газ = (0,75÷0,8):1 в увлажнителе за счет впрыска технологического конденсата и с температурой 200÷245 °С поступает в реактор низкотемпературной конверсии окиси углерода.

      Процесс низкотемпературной конверсии окиси углерода протекает на меднохромовом катализаторе при температуре 200÷260 °С.

      Состав газа соответствует состоянию равновесия системы при температуре на 42 °С выше температуры газа, выходящего из реактора. Содержание в газе окиси углерода после низкотемпературной конверсии – не более 0,7 % об.

Охлаждение газа и конденсация пара

      После реактора конвертированный газ с температурой не более 260 °С направляется в кипятильники моноэтаноламинового раствора.

      Проходя трубное пространство кипятильников, газ подогревает в межтрубном пространстве раствор моноэтаноламина и освобождается от конденсата в сепараторе. Пройдя сепаратор газ с температурой 124 °С поступает в подогреватель питательной воды, где нагревая воду до 70 °С, охлаждается до 108 °С. Затем газ поступает в водяной холодильник, где охлаждается до 40 °С, после чего отделяется от сконденсировавшейся влаги в сепараторе.

      Газовый конденсат после сепаратора с температурой до 130 °С разделяется на два потока. Один поток, основной, поступает в фильтры, где очищается от механических примесей. Второй поток, избыток газового конденсата из сепаратора смешивается с холодным конденсатом из сепаратора и отводится через узел регулирования в сборник, а из него направляется на установку очистки газового конденсата на участке ХВО.

      В период пуска агрегата подготовки синтез-газа газовый конденсат полностью выдается на установку очистки или сбрасывается в линию условно чистых стоков, а на впрыск подается котловая вода от насоса через узел регулирования.

Очистка газа от углекислоты

      Охлажденный до 40 °С конвертированный газ после сепаратора поступает в абсорбер, в котором расположены три слоя насадки. Верхний – керамические седла "инталокс", средний – пропиленовая винтовая насадка, нижний – пропиленовые кольца "палля".

      Абсорбер орошается 15÷20 % раствором моноэтаноламина, подаваемым насосом через водяные холодильники. Плотность орошения регулируется узлом. Поглощение углекислоты раствором моноэтаноламина протекает по реакции:

      2NH2CH2CH2OH + CO2 + H2O = [(CH2CH2OH)NH3]2CO3

      + 1917,55 Дж/кг            (3.69)

      [(CH2CH2OH)NH3]2CO3 + CO2 + H2O = 2CH2CH2OHNH3HCO3

      + 1917,55 Дж/кг            (3.70)

      После моноэтаноламиновой очистки газ содержит углекислоты до 100 миллионных долей.

      Уровень в абсорбере поддерживается автоматически выдачей насыщенного раствора на регенерацию через узел регулирования. После абсорбера газ отделяется от капель моноэтаноламина в сепараторе, и направляется на тонкую очистку от остаточных количеств окиси и двуокиси углерода. Конденсат моноэтаноламина из сепаратора отводится в абсорбер.

Регенерация раствора моноэтаноламина

      Насыщенный углекислотный раствор моноэтаноламина выводится из нижней части абсорбера, последовательно подогревается до 110 °С в трубном пространстве теплообменников обратным потоком и через узел регулирования редуцируется до 0,0068 МПа (0,69 кгс/см2) в колонну регенерации тарельчатого типа.

      Раствор, стекая вниз по тарелке, подогревается встречным потоком парогазовой смеси, вследствие чего происходит выделение углекислого газа и восстановление поглотительной способности моноэтаноламина по реакции:

      2CH2CH2OHNH3HCO3= [(CH2CH2OH)NH3]2CO3 + CO2 + H2O

      – 1917,55 Кдж/кг                  (3.71)

      [(CH2CH2OH)NH3]2CO3= 2CH2CH2OHNH2 + CO2 + H2O

      – 1917,55 Кдж/кг                   (3.72)

      Более полное восстановление поглотительной способности раствора осуществляется в кипятильниках подогревом его до 135 °С. Парогазовая смесь после кипятильников отводится в колонну регенерации, а раствор последовательно охлаждается до 77 °С в тепло-обменниках, В, С холодным раствором МЭА, затем в водяном холодильнике до 60 %, забирается насосом и через холодильники с температурой 30 - 40 °С выдается в абсорбционную колонну. Часть раствора после водяных холодильников отводится на фильтрацию для удаления твердых продуктов осмоления моноэтаноламина и механических примесей, последовательно проходит песочный фильтр, угольный и направляется на всас насосов перед теплообменниками.

      Для очистки продуктов разложения (окисления и осмоления моноэтаноламина, вызывающих коррозию и эрозию аппаратуры), предусмотрена разгонка части циркуляционного раствора в очистителе.

      Часть раствора из регенератора через узел регулирования выдается в очиститель. В змеевик очистителя подается пар 1,47 МПа (15 кгс/см2), которым раствор подогревается до 145 °С. Парогазовая смесь из очистителя отводится в колонну регенерации. Кубовый остаток из очистителя периодически сливается в бочки.

      Для нейтрализации продуктов разложения в очиститель, перед включением его в работу, добавляется 10 % раствор щелочи насосом из хранилища.

      Парогазовая смесь после колонны регенерации охлаждается в водяных холодильниках, отделяется от конденсата в сепараторе и в виде углекислого газа выбрасывается в атмосферу через узел регулирования или через узел регулирования выдается потребителям. Конденсат из сепаратора забирается насосом и через узел регулирования подается на орошение регенератора.

      Концентрированный моноэтаноламин хранится в емкости. Из нее погружным насосом моноэтаноламин подается в емкость, в которой готовится 15 - 20 % раствор. Из емкости насосом раствор подается на подпитку системы моноэтаноламиновой очистки в линию рабочего раствора на выходе из колонны регенерации.

      Хранилище служит также для освобождения, при необходимости, системы моноэтаноламиновой очистки от раствора. Для сброса раствора моноэтаноламина с насосов и аппаратов предназначена емкость, из которой раствор выдается в очиститель насосом.

Тонкая очистка конвертированного газа

      После очистки от углекислоты газ содержит еще не более 0,7 % объемных окиси и до 100 миллионных долей двуокиси углерода, являющихся ядами катализатора синтеза аммиака.

      После удаления кислородосодержащих соединений конвертированный газ подвергается тонкой очистке.

      После сепаратора газ подогревается в теплообменнике до температуры не более 316 °С и направляется в реактор метанирования. Температура на входе в реактор регулируется перепуском части холодного газа мимо теплообменников узлом регулирования.

      В реакторе на никелевом катализаторе при температуре 300 ÷ 390 °С протекает процесс гидрирования окиси и двуокиси углерода по реакции:

      CO + 3H2= CH4 + H2O + 206,4 Кдж/моль                  (3.73)

      CO2 + 4H2= CH4 + 2H2O + 163,7 Кдж/моль            (3.74)

      Содержание метана в газе повышается не более 0,75 %, содержание СО + СО2 снижается и составляет не более 20 миллионных долей.

      Полученный синтез-газ с соотношением H2:N2 = (2,8 ÷ 3,1):1 и давлением до 2,35 МПа (24 кгс/см2) после реактора охлаждается в теплообменнике и водяном холодильнике до 40 °С, отделяется от конденсата в сепараторе и направляется на всас дожимающих поршневых компрессоров.

      Конденсат из сепаратора через регулирующий узел отводится в сборник.

      Для предотвращения вывода из строя катализатора в реакторе при завышении температуры предусмотрена защита: закрытие отсекающего клапана на линии выхода синтез-газа из сепаратора и открытие клапана сброса газа на факел перед реактором.

      Давление газа, выдаваемого в агрегат синтеза аммиака, регулируется автоматически узлом.

Компрессия синтез-газа

      Очищенный синтез-газ (азотоводородная смесь) после сепаратора Д- 119 поступает на всас поршневых дожимающих компрессоров С- 201, в которых сжимается от 1,9÷2,16 МПа (20÷22 кгс/см2) до 31,38 МПа (320 кгс/см2).

      Установлено два рабочих компрессора и один резервный. Часть азотоводородной смеси с нагнетания 1-й ступени компрессора через регулирующий узел, масляный фильтр направляется в агрегат подготовки синтез-газа на гидрирование сернистых соединений.

Синтез аммиака

      Свежая азотоводородная смесь давлением до 31,38 МПа (320 кгс/см2) поступает в охладитель азотоводородной смеси, где, проходя по трубному пространству, охлаждается до температуры 5÷15 °С за счет испарения жидкого аммиака в межтрубном пространстве.

      После свежая азотоводородная смесь поступает в сепаратор, где происходит выделение из азотоводородной смеси сконденсировавшихся влаги и масла. После свежая азотоводородная смесь вводится в линию циркуляционного газа перед аммиачным испарителем.

      Смесь свежего и циркуляционного газов охлаждается в трубном пространстве аппарата за счет испарения в межтрубном пространстве жидкого аммиака. Здесь происходит окончательная конденсация аммиака из циркуляционного газа - вторичная конденсация. После испарителя газовая смесь отделяется от сконденсировавшегося аммиака в сепараторе, подогревается в межтрубном пространстве холодного теплообменника до температуры 40 °С газом, поступающим на вторичную конденсацию, и направляется на всас циркуляционных компрессоров, в которых дожимается до давления 34,32 МПа (350 кгс/см2).

      Сжатый газ подогревается в межтрубном пространстве горячего теплообменника до температуры 175 °С обратным потоком и направляется в колонну синтеза аммиака.

      В колонну синтез-газ поступает четырьмя потоками: основным, нижним и двумя верхними холодными байпасами.

      Основной поток газа подается в колонну сверху, проходит по кольцевому зазору между корпусом колонны и кожухом насадки и поступает в межтрубное пространство нижнего теплообменника, где подогревается обратным потоком до 340 °С. На выходе из теплообменника газ смешивается с холодным потоком, подаваемым по нижнему холодному байпасу. Потоки взаимосвязаны узлом регулирования таким образом, что увеличение подачи газа в колонну по основному ходу вызывает уменьшение подачи его по нижнему байпасу и наоборот.

      После смешивания газ проходит кольцевое пространство между внутренней стороной кожуха насадки и кожухом катализаторной коробки нижнего адиабатического слоя насадки и через распределительную коробку направляется в прямоточные трубы теплообменника среднего адиабатического слоя насадки. В трубном пространстве теплообменника газ подогревается до температуры 450÷475 °С за счет тепла реакции в слое катализатора. После теплообменника газ проходит по кольцевому зазору между внутренней стенкой стакана коробки теплообменного слоя катализатора и центральной трубой вниз и направляется в центральную трубу.

      В центральной трубе расположен электроподогреватель, служащий для подогрева катализатора при его восстановлении и при пусках агрегата. На выходе из центральной трубы газ смешивается с холодным потоком и направляется в коробку катализатора верхнего адиабатического слоя.

      Температура в верхней части колонны поддерживается автоматически узлом регулирования за счет изменения подачи газа по верхнему холодному байпасу. Циркуляционный газ проходит сверху три слоя катализатора и выводится из колонны.

      Температура горячей точки насадки колонны синтеза регулируется подачей газа по верхнему холодному байпасу после верхнего адиабатического слоя. Регулирование температуры осуществляется вентилем с электроприводом дистанционно со щита ДПУ или по месту в ручную.

      В колонне синтеза на железном катализаторе при температуре 480 ÷ 550 °С протекает обратимая реакция синтеза аммиака:

      N2 + 3H2 = 2NH3 + 92,53 кДж/моль            (3.75)

      Газовая смесь после колонны синтеза с температурой не более 410 °С и содержанием аммиака до 20 % об. отдает свое тепло в котле-утилизаторе, горячем теплообменнике, в воздушном холодильнике и с температурой не более 65 °С поступает на первичную конденсацию в водяной холодильник-конденсатор. Здесь конденсируется основная часть аммиака, которая отделяется в сепараторе. После водяного холодильника газовая смесь охлаждается в холодном теплообменнике потоком после вторичной конденсации. На выходе из теплообменника соединяется со свежим потоком синтез-газа и направляется в аммиачный испаритель на вторичную конденсацию. Этим цикл замыкается.

      Жидкий аммиак из сепаратора, проходит магнитные фильтры, через узлы регулирования редуцируется до давления 1,76 МПа (18 кгс/см2) в сборник, а из сборника через регулирующий узел выдается на склад. Для аварийной выдачи аммиака из сборника предусмотрена отдельная линия с отсекающим клапаном. Танковые газы из сборника отводятся через узел регулирования. Инертные газы из цикла циркуляции синтез-газа выводятся постоянно через продувку после водяного холодильника-конденсатора узлом регулирования, соединяются с танковыми газами и направляются на установку улавливания аммиака.

      Пар из котла-утилизатора давлением 3,82 МПа (39 кгс/см2) выдается в агрегат подготовки синтез-газа. Вода для котла-утилизатора подается из агрегата подготовки синтез-газа насосом через узел регулирования.

      Для подготовки защитного газа, идущего на обдув электродвигателя циркуляционных компрессоров, предусмотрена установка осушки. Часть свежей азотоводородной смеси отбирается после установки выделения влаги и масла и направляется в аммиачный испаритель, в котором охлаждается до 5÷10 °С, отделяется от конденсата во влагоотделителе и через силикагелиевый осушитель подается на циркуляционные компрессоры на обдув электродвигателя.

      Для возможности регенерации силикагеля в осушителях предусмотрено две установки осушки. Восстановление поглотительной способности силикагеля производится азотом, подогретым до температуры 180 °С в подогревателе паром 3,82 МПа (39 кгс/см2) и сбрасываемым после осушителя в атмосферу.

      Жидкий аммиак в испарители и охладитель подается через соответствующие узлы регулирования со склада жидкого аммиака или из сборника. Газообразный аммиак из испарителя отделяется от капель жидкого аммиака в отделителе, смешивается с газообразным аммиаком после и направляется потребителям или на установку сжижения.

      Прием, хранение и выдача жидкого и газообразного аммиака потребителям производится согласно регламенту склада жидкого аммиака. Технологическая схема производства аммиака показана на рисунке 3.37.



      Рисунок 3.37. Технологическая схема производства аммиака

3.4.1.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве аммиака

      В таблице 3.57 – 3.58 представлены выбросы загрязняющих веществ, при производстве аммиака по рассматриваемым технологиям. В выбросах в качестве маркерных веществ приняты выбросы диоксида азота NO2. Также представлены данные по косвенным загрязняющим веществам, образующимся в процессе – CO. Представленные в таблицах значения выбросов приведены от основных технологических процессов и относящихся к ним источникам выбросов. Основным источником выбросов загрязняющих веществ в атмосферу является дымовая труба печи первичного риформинга. При производстве аммиака возможны также выбросы от сжигания на факельных установках газа, образующегося из агрегатов конверсии и очистки газа во время пусковых операций и иных источников с незначительным выбросом СО и NOx, необходимых для стабильного режима работы агрегатов после вывода их на нормальный технологический режим и не учитывают выбросы загрязняющих веществ в период пуска/останова агрегатов. Во время пуска осуществляются такие операции, как разогрев печи первичного риформинга, прием технологического природного газа, вывод на нормальный режим конвертора синтеза аммиака и др., во время которых образующиеся продукты и синтез-газ сбрасываются на факельную установку. С целю снижения объема сжигаемого газа и как следствие предотвращения выбросов в атмосферу используется установка утилизации аммиака из танковых и продувочных газов, которая предназначена для утилизации аммиака с получением раствора аммиачной селитры, который далее в смеси с раствором, получаемым в действующем цехе производства сложных минеральных удобрений, перерабатывается в гранулированную селитру со значительным экономическим эффектом.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве аммиака

№
п/п

Технологический процесс

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/Нм3

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Первичный риформинг

NO2

0,528

0,0002

0,2

0,04

Содержание Н2, СО и СО2 в газе соответствует состоянию равновесия газовой смеси при температуре на выходе из печи, равной 788 °С

      Таблица .. Прочие выбросы загрязняющих веществ при производстве аммиака

№
п/п

Технологический процесс

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/Нм3

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Первичный риформинг

CO

8,42

0,23

5

3

Содержание Н2, СО и СО2 в газе соответствует состоянию равновесия газовой смеси при температуре на выходе из печи, равной 788 °С

3.4.1.3. Сбросы загрязняющих веществ при производстве аммиака

      Сброс сточных вод непосредственно в водные объекты не происходит, нормативно очищенные сточные воды направляются в промышленную канализацию (вода от продувки котлов агрегата конверсии и синтеза). Газовый конденсат, образуемый при охлаждении конвертированного газа после моноэтаноламиновой очистки направляется на установку очистки газового конденсата цеха тепловодоснабжения, с возможностью повторного использования в технологическом цикле.

3.4.1.4. Отходы, образующиеся при производстве аммиака

      Виды отходов образующиеся в процессе производства аммиака:

      отработанные катализаторы, которые удаляются из реакторов с помощью вакуумной установки или вручную в металлические контейнеры и далее передаются на завод изготовитель, либо иным принимающим организациям;

      кубовый остаток разгонки моноэтаноламина, который подвергается двухступенчатой переработке (1 - выпарка содержания моноэтаноламина и воды с дальнейшим направлением в технологический цикл; 2 - нейтрализация остальной части кубового остатка щелочью. Далее нейтрализованная часть направляется на рециркуляцию) с дальнейшей выдачей кубового остатка моноэтаноламина потребителям;

      асбестсодержащие отходы (в т. ч. паронит и сальниковая набивка), подлежат передаче сторонним предприятиям на договорной основе.

      Все образующиеся отходы производства подлежат размещению/переработке на специализированных предприятиях.

3.4.2. Производство слабой азотной кислоты

      По объему производства азотная кислота занимает среди минеральных кислот второе место после серной кислоты, что объясняется большим значением азотной кислоты и ее солей в народном хозяйстве. Основными потребителями азотной кислоты и нитратов являются сельское хозяйство (минеральные удобрения), производство синтетических красителей и взрывчатых веществ, а также лекарственных препаратов и других продуктов органического синтеза.

      Цех слабой 46 % азотной кислоты введен в эксплуатацию в 1970 году.

      Азотная кислота производится по комбинированной схеме: конверсия аммиака производится под атмосферным давлением, а абсорбция окислов азота под давлением 3,5 атм. На данный момент укомплектованы оборудованием 8 агрегатов из 8-ми. Производительность одного агрегата (в пересчете на моногидрат) –5,5 тонн/час, 44 880 тонн/год.

      Проектная производительность цеха слабой азотной кислоты –360 000 тонн/год.

      Конечной товарной продукцией АО "КазАзот" на данный момент являются гранулированная аммиачная селитра, аммиак жидкий и газ товарный. Аммиак газообразный и слабая азотная кислота являются полуфабрикатами и используются в технологических процессах в качестве реагентов в производстве аммиачной селитры.

      Потенциально, при наличии спроса и обеспечении условий транспортировки, слабая азотная кислота также может стать конечной товарной продукцией.

3.4.2.1. Описание технологического процесса производства слабой азотной кислоты

      Традиционным методом получения азотной кислоты является каталитическое окисление аммиака кислородом воздуха с последующей переработкой оксида азота (II) в оксид азота (IV) и поглощением его водой [61].

      Технологический процесс производства азотной кислоты включает следующие основные стадии:

      подготовка аммиачно-воздушной смеси;

      окисление аммиака в контактном аппарате на двухступенчатом платиновом катализаторе;

      охлаждение и промывка нитрозных газов;

      сжатие нитрозных газов;

      абсорбция окислов азота;

      очистка "хвостовых" газов и рекуперация их энергии;

      утилизация тепла реакции окисления аммиака (подготовка питательной воды и получение пара);

      хранение готовой продукции и выдача ее потребителю;

      испарение аммиака;

      регулирование давления газообразного аммиака вобщезаводском коллекторе;

      сбор и утилизация кислых сточных вод.

Контактное окисление аммиака

      При контактном окислении аммиака в зависимости от применяемого катализатора и условий процесса протекают следующие реакции:

      основная

      4NH3+5O2→4NO+6H2O+1169 кДж/моль            (3.76)

      побочная

      4NH3+3O2→4N2+6H2O+1530 кДж/моль            (3.77)

      Тепловой эффект реакций рассчитан на основании закона Гесса по данным теплот образования продуктов и реагентов.

      Общепринятым катализатором окисления аммиака в отечественных схемах производства азотной кислоты является платина и ее сплавы.

      Платина проявляет очень высокую каталитическую активность, обеспечивая при 600 - 1000 °С высокий выход NO (до 99 %). Одновременно с этим платина имеет низкую температуру инициирования реакции (195 - 200 °С), обладает хорошей пластичностью, ковкостью и тягучестью, что делает сплавы на основе платины непревзойденными катализаторами окисления аммиака. Недостатком платины является ее склонность к разрушению при температурах конверсии под воздействием реакционной смеси и подверженность влиянию большого количества ядов. Поэтому в качестве катализаторов применяют сплавы платины с промоторами, улучшающими механические свойства платины или сплава и снижающими потери. К таким промоторам относятся Со, V, Cr, Sb, Mo, Мп, Ti, Ва, Zn и др. Другая часть добавок к платине, вводимых в количестве до 10 % и более, является активной составляющей, повышающей его активность и селективность одновременно с улучшением механических свойств. Это в основном металлы платиновой группы: Rh, Pd, Ir, Ru, Os.

      Наибольшее распространение в качестве катализаторов окисления аммиака получили сплавы платины с родием, палладием, реже, с рутением. При работе на сплавах сохраняется свойство, присущее чистой платине, - увеличение выхода NО при повышенной температуре. Сплавы обладают лучшими механическими свойствами, что позволяет проводить процесс при высоких температурах.

      Платиновые катализаторы применяются в виде сеток, изготовленных из проволоки диаметром от 0,06 до 0,09 мм, с размером стороны ячейки 0,22 мм, числом ячеек 1024 шт. на 1 см2 (ГОСТ 3193 - 74).

      Для сохранения высокой активности катализатора большое значение имеет чистота аммиачно-воздушной смеси. Наиболее сильным ядом для платинового катализатора является фосфористый водород, снижающий (при содержании его в газе 0,00002 %) степень конверсии до 80 %. Ядом является также сероводород. Синтетический аммиак может содержать железную каталитическую пыль, масло и другие загрязнения. Воздух может содержать примеси, присутствующие в атмосфере. Поэтому предусмотрена трехступенчатая очистка воздуха и аммиачно-воздушной смеси, способствующая увеличению продолжительности работы платиновых сеток и повышению выхода NО на 2 - 4 %.

      Однако в процессе работы катализатор постепенно отравляется, и выход оксида азота снижается. Для удаления отравляющих примесей и загрязнений сетки периодически регенерируют.

      В качестве катализатора обычно применяют пакет из 10 - 30 сеток из платино-палладий-родиевого сплава. Однако в связи с высокой стоимостью платиновых металлов, потерей платины при высоких температурах и давлениях и низкой продолжительностью пробега в последние годы разработаны и успешно внедрены на ряде предприятий России новые блочные оксидные катализаторы сотовой структуры типа ИК- 42 - 1, которыми заменяется 30 % платиновых сеток на второй ступени окисления аммиака.

      По данной двухступенчатой технологии смесь аммиака и воздуха сначала контактирует с пакетом из 10 - 20 платиновых сеток, а затем происходит окисление оставшегося аммиака в присутствии NO и кислорода на оксидном катализаторе сотовой структуры.

      Это позволяет сократить безвозвратные потери платины на 20 - 30 %, увеличить продолжительность пробега без снижения степени окисления, значительно уменьшить вложения, обеспечить равномерное распределение газового потока в реакторе и уменьшить вероятность взаимодействия между NО и NH3 в газовой фазе.

Окисление оксида азота (II)

      Окисление оксида азота (II) в высшие оксиды протекает по реакциям:

      основная

      2NO+O2↔2NO2+113,5 кДж                        (3.78)

      сопутствующие

      2NO2 ↔N2O4+57,6 кДж                        (3.79)

      NO+NO2↔N2O3+40,5 кДж                        (3.80)

      Все реакции обратимы, протекают с уменьшением объема и выделением тепла, поэтому скорость этих реакций зависит от концентрации NО в нитрозном газе, температуры и давления.

      Согласно принципу Ле-Шателье для данных реакций с понижением температуры и повышением давления равновесия смещается вправо, в сторону образования продуктов. Поэтому процесс окисления NO в промышленных условиях проводят под давлением 3,5 - 9атм при температуре 20 - 35 °С (путем охлаждения газовой смеси оборотной водой) и высоких концентрациях NO и кислорода в газе.

Переработка оксидов азота в разбавленную азотную кислоту

      Поглощение образовавшихся высших оксидов из газовой фазы водой или водными растворами азотной кислоты происходит по следующим реакциям:

      2NO2+H2O=HNO3+HNO2 + 116,0 кДж                  (3.81)

      N2O4+H2O= HNO3+HNO2 + 59,2 кДж                  (3.82)

      N2O3+H2O=2HNO3 + 55,7 кДж                        (3.83)

      Азотистая кислота как малоустойчивое соединение разлагается на азотную кислоту и оксид азота (II):

      3HNO2 = HNO3 + 2NO + Н2O –76,0 кДж            (3.84)

      Суммарная основная реакция образования азотной кислоты выражается следующим уравнением:

      3NO2 + Н2O=2HNO3+ NO + 136,3 кДж                  (3.85)

      Промышленные установки получения разбавленной азотной кислоты делятся на три группы:

      установки, работающие под атмосферным давлением;

      установки, работающие под повышенным давлением (от 3 до 8 атм);

      комбинированные установки, в которых аммиак окисляется под атмосферным давлением, а оксиды азота перерабатывает в кислоту под повышенным давлением.

      При работе установок под атмосферным давлением степень абсорбции составляет 92 %, концентрация продукционной кислоты - 45 - 49 % HNO3, при работе под давлением достигается 97,5 - 98 %-ная степень абсорбции, и образующаяся кислота содержит 56 - 58 % HNO3.

      Снижение температуры поглощения оксидов азота позволяет значительно сократить абсорбционные объемы, способствует увеличению производительности башен и повышению концентрации азотной кислоты.

      При получении азотной кислоты выделяется значительное количество тепла, которое отводится охлаждающей водой в холодильниках (газ) или при орошении в колоннах (кислоту).

      Главные факторы, определяющие скорость и полноту образования кислоты из оксидов азота, – это повышенное давление, низкая температура, высокое содержание NO2 в нитрозных газах и развитая поверхность контакта газа с жидкостью.

Очистка отходящих газов производства

      С целью исключения загрязнения атмосферы оксидами азота проводят очистку выхлопных газов после кислотной абсорбции различными методами.

      Наиболее распространенный метод - поглощение остаточных оксидов азота растворами щелочей, главным образом, насыщенным раствором кальцинированной соды, реже - известковым молоком, растворами поташа и едких щелочей.

      Поглощение протекает по следующим реакциям:

      2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3 + СО2                  (3.86)

      N2O3+Na2CО3=2NaNO2 + CO2                  (3.87)

      При этом достигается 99 %-ная степень абсорбции, и образуются нитрит-нитратные щелочи, содержащие 280 - 350 г/л NaNO2 и 60 - 90 г/л NaNO2, которые затем перерабатывают в азотные удобрения.

      В современных схемах производства слабой азотной кислоты (60 % NaNO3) мощностью 360 тысяч тонн/год применяют каталитическую очистку выхлопных газов, при котором на палладиевом катализаторе производят восстановление NO до элементарного азота при температуре 750 - 850 °С. Содержание NO в выхлопных газах не превышает 0,004 - 0,006 % и соответствует санитарным нормам. Термическое разложение оксидов азота протекает по реакции:

      2 NO = N2+O2                        (3.88)

      Существует также метод санитарной очистки газов адсорбцией их силикагелем в кипящем слое.

Технологическая схема производства слабой азотной кислоты

      В настоящее время для производства разбавленной азотной кислоты применяют схемы, работающие под повышенным давлением (например, 0,716 МПа). Принципиальная технологическая схема производства в агрегате АК- 72 изображена на рисунке 3.38. Атмосферный воздух после очистки от механических примесей на фильтрах грубой и тонкой очистки в аппарате 1 засасывается воздушным компрессором 2. Сжатый до 0,412 МПа воздух разделяется на два потока. Основной поток направляется в контактный аппарат 10, а второй поток (10 - 14 % от общего) проходит последовательно подогреватель газообразного аммиака 6, продувочную колонну 25 и смешивается с нитрозными газами на линии всасывания нитрозного нагнетателя 20.

      Жидкий аммиак поступает в ресивер 3, а затем в испаритель 4, где горячие нитрозные газы охлаждаются последовательно в котле-утилизаторе 11, расположенном под катализаторными сетками, в экономайзере 12, подогревателе химически очищенной воды 13, холодильнике-конденсаторе 14 и промывателе 15. В промывателе15 наряду с процессами охлаждения нитрозного газа и конденсации паров с образованием азотной кислоты концентрации 40 - 45 % HN03 осуществляется промывка нитрозных газов от непрореагировавшего аммиака и нитрит-нитратов аммония, образующихся из аммиака и оксидов азота в тракте до промывателя.

      Промыватель 15 орошается азотной кислотой, циркуляция которой осуществляется с помощью насоса 16 через холодильник 17, охлаждаемый оборотной водой, и холодильник 18, охлаждаемый циркулирующей через испарители жидкого аммиака 4 захоложенной водой. Из промывателя 15 азотная кислота насосом 21 подается в абсорбционную колонну 24.

      Охлажденный нитрозный газ поступает в нагнетатель 20, сжимается до 1,079 МПа, охлаждается в подогревателе питательной воды 22 и в холодильнике-конденсаторе 23 и поступает в абсорбционную колонну 24. Абсорбционная колонна орошается паровым конденсатом. Образующаяся в результате абсорбции оксидов азота продукционная 60 %-ная азотная кислота поступает в продувочную колонну 25, где при давлении 0,392 МПа из нее отдувают растворенные оксиды азота воздухом, и далее самотеком направляется в хранилище.

      Выхлопные газы из абсорбционной колонны направляются в ловушку 26 со встроенным теплообменником 27, а затем в подогреватель 28. Противоточный подогрев сжатых выхлопных газов осуществляется последовательно расширенными выхлопными газами из газовой турбины и дымовыми газами из подогревателя 28.



      1 - фильтр воздуха; 2 - воздушный компрессор; 3 — ресивер жидкого аммиака; 4 - испаритель аммиака; 5 - фильтр газообразного аммиака; 6, 7, 13, 22, 21, 28 - подогреватели; 8, 29 - смесители; 9 - фильтр аммиачно-воздушной смеси; 10 - контактный аппарат; 11 - котел-утилизатор; 12 - экономайзер; 14, 23 - холодильники-конденсаторы; 15 — газовый промыватель; 16, 19, 21 — насосы; 17, 18 - теплообменники; 20 — нитрозный нагнетатель; 24 - абсорбционная колонна; 25 - продувочная колонна; 26 - ловушка; 30 - реактор каталитической очистки; 31 - газовая турбина; 32 - паровая турбина.

      Рисунок .. Технологическая схема агрегата АК- 72

      Нагретые до 480 - 500 °С выхлопные газы проходят рубашку реактора каталитической очистки 30, где на двухступенчатом катализаторе при избытке природного газа происходит восстановление оксидов азота до азота с одновременным подогревом выхлопных газов до 750 - 770 °С. Горячие выхлопные газы направляются на рекуперационную газовую турбину 31, где происходит их расширение от 0,932 - 0,981 до 0,103 МПа. Энергия расширения горячих выхлопных газов практически полностью соответствует затратам механической энергии на сжатие воздуха и нитрозных газов. Некоторый недостаток механической энергии восполняется работой паровой турбины 32. Расширенные выхлопные газы из турбины поступают в подогреватель 28, охлаждаются до 200 °С и выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу.

      Эксплуатируются также модернизированные агрегаты АК- 72М и схема ГИАП - Гранд Паруасс, исключающая потребление природного газа.

3.4.2.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве азотной кислоты

      В таблице 3.59 представлены выбросы загрязняющих веществ, при производстве азотной кислоты по рассматриваемым технологиям. В выбросах в качестве маркерных веществ приняты NO2, NH3. Представленные в таблицах значения выбросов приведены от основных технологических процессов и относящихся к ним источникам выбросов. Учитывая непрерывность технологии производства азотной кислоты, основными выбросами в атмосферу являются отработанные "хвостовые" газы. Отработанные хвостовые газы, после абсорбционных колонн направляются в реакторы каталитической очистки от остаточных окислов азота. Очистка "хвостовых" газов производится методом селективного, каталитического восстановления окислов азота газообразным аммиаком, с использование катализатора. Очищенные "хвостовые" газы с содержанием окислов азота не более 0,009 % и аммиака не более 0,015 % объемных выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу высотой не менее 100 м, что позволяет обеспечить рассеивание выхлопного/хвостового газа в случае аварийной остановки машинных агрегатов и по другим причинам.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве азотной кислоты

№
п/п

Технологический процесс

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/Нм3

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Окисление аммиака

NO2

1,12

0

0,2

0,04

Очистка "хвостовых" газов методом селективного, каталитического восстановления окислов азота газообразным аммиаком на ванадиевом катализаторе АВК- 10М, АОК77 - 55 при температуре 230 - 300 °С и давлении 0.34 МПа (3.2 ат).

NH3

21,733

0,0001

0,2

0,04

3.4.2.3. Сбросы загрязняющих веществ при производстве азотной кислоты

      Применение обороной системы водоснабжения позволяет избежать значительного воздействия на окружающую среду. Кислые стоки, образуемые при подготовке оборудования к ремонту, абсорбционных колонн и в насосной склада, а также при мытье полов, проливах собираются со специально предназначенных приемниках, с последующим, после очистки, смешиванием с продукционной кислотой. Конденсат водяного пара после сбора направляется на котлы-утилизаторы, вода от которых охлаждается и направляется на подпитку водооборотных циклов, часть направляется в заводской коллектор. Сброс сточных вод непосредственно в водные объекты не происходит.

3.4.2.4. Отходы, образующиеся при производстве азотной кислоты

      При производства азотной кислоты образуются следующие виды отходов:

      отработанные катализаторы, передаются на завод изготовитель, либо иным принимающим организациям с возможностью повторного использования (извлечение драгоценных металлов, если это применимо);

      отработанные масла направляются на стадию регенерации для повторного использования либо передаются на переработку.

3.4.3. Производство аммиачной селитры

      Все технологические процессы получения аммиачной селитры выполнены по единой схеме [60,62,63]:

      прием и подготовка сырья;

      аммонизация (нейтрализация) сырья (растворов);

      утилизация аммиака из танковых и продувочных газов производства аммиака с последующим использованием полученного раствора аммиачной селитры;

      выпаривание влаги из аммонизированных (нейтрализованных) растворов;

      гранулирование, сушка и охлаждение готовой продукции;

      затаривание готовой продукции в мешкотару или мягкие контейнеры биг–беги, погрузка в железнодорожные вагоны или автомобильный транспорт производится погрузочными машинами.

      В цехе имеются 3 нитки выпарных агрегатов и 6 ниток барабанов–грануляторов-сушилок (БГС). Производительность одного скоростного барабана гранулятора (БГС) (с учетом КИО- 0,8) –15 тонн/час, 118 800 тонн/год. В четвертом квартале 2016 года была введена в эксплуатацию новая установка "CONCETTI" (Италия) по фасовке готовой продукции в Биг-беги по 500 кг. В четвертом квартале 2017 года был введен в эксплуатацию установка по утилизации аммиака из танко-продувочных газов (УТПГ). В июне 2017 года начаты пусконаладочные работы под нагрузкой, с выработкой электроэнергии и парамощностью 38,9 Мвт.

      В 2012 г. доработан и актуализирован проект "Доработка и актуализация проекта производства аммиачной селитры в существующих условиях на базе оборудования производства сложных минеральных удобрений ПСМУ АТЗ ТОО "КазАзот".

      Проектная годовая производительность установки при работе на одном барабанном грануляторе-сушилке составляла 118,8 тысяч т. В год или 15 т./час.

3.4.3.1. Описание технологического процесса производства аммиачной селитры

      Стадии технологического процесса производства по выпуску аммиачной селитры:

      приготовление раствора нитрата магния;

      прием сырья;

      приготовление пульпы магнезита;

      осветление пульпы магнезита;

      очистка пылегазовой смеси;

      приема азотной кислоты и смешение с раствором нитрата магния;

      получение раствора аммиачной селитры нейтрализацией азотной кислоты газообразным аммиаком;

      упаривание раствора аммиачной селитры до концентрации 95 % и донейтрализация до рН не менее 5,0;

      гранулирование, сушка, классификация, охлаждение готового продукта;

      кондиционирование готового продукта путем нанесения антислеживателя;

      транспортировка, затаривание и отгрузка товарного продукта;

      очистка отходящих газов после гранулятора и охлаждающего барабана.

      Основные процессы получения аммиачной селитры:

      процесс нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком с получением раствора аммиачной селитры;

      процесс упаривания раствором аммиачной селитры до состояния плава;

      процесс кристаллизации из плава солив виде гранул;

      процесс охлаждения гранул.

      Основой процесса нейтрализации является взаимодействие аммиака с азотной кислотой по химической реакции:

      NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q ккал                  (3.89)

      Образование аммиачной селитры протекает необратимо и сопровождается выделением тепла. Количество тепла, выделяемого в результате химической реакции, зависит от концентрации азотной кислоты и температуры применяемых реагентов (азотной кислоты, аммиака).

      При нейтрализации азотной кислоты концентрацией 46 % газообразным аммиаком под вакуумом получается раствор аммиачной селитры концентрацией 62 – 64 %.

      Вследствие проведения процесса нейтрализации азотной кислоты аммиаком под вакуумом в аммонизаторе типа САИ (скоростные аммонизаторы-испарители) создается тесный контакт между аммиаком и азотной кислотой, что препятствует их переходу в газовую фазу и уносу с соковым паром, отводимым из сепаратора – аммонизатора. Процесс нейтрализации ведут в слабокислом режиме, вследствие чего потери аммиака, азотной кислоты и селитры с соковым паром меньше.

      Таблица .. Зависимость выхода сокового пара на 1 тонну аммиачной селитры от концентрации АК и АС

№
п/п

Концентрация, %

Выход сокового пара на 1 тонну аммиачной селитры, кг

Азотная кислота

Аммиачная селитра

1

2

3

4

1

43

58,3

328

2

44

60,0

337

3

45

61,9

346

4

46

63,5

353

5

47

65,4

360

6

48

67,1

367

7

49

69,1

374

      Так как нейтрализация проходит в слабокислом режиме, потери аммиака с соковым паром уменьшаются.

      Процесс упаривания аммиачной селитры осуществляется по двухкорпусной схеме в греющих камерах выпарных аппаратах.

      Грануляция плава аммиачной селитры производится в грануляторах барабанного типа. Распыленная осушенным воздухом пульпа из форсунки попадает на завесу гранулированного материала (внутренний и внешний ретур). Капли пульпы и покрытые ею гранулы приобретают сферическую форму.

      Разложение брусита азотной кислотой с получением пульпы происходит по реакции:

      Mg(OН)2+ 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O + Q            (3.90)

      Реакция происходит со значительным выделением тепла.

      Процесс разложения проводится при температуре не более 85 °С, на протяжении четырех часов, до реакции среды (водородный показатель) рН 1 ÷ 2.

      Азотная кислота с добавкой нитрата магния из цеха САК поступает через регулирующий узел в аммонизаторы.

      В аммонизаторе происходит процесс нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком. Химизм процессов:

      NН3 + НNО3 = NН4NО3 + Q                        (3.91)

      Циркуляция раствора в аммонизаторе интенсифицирует процесс нейтрализации и частичного упаривания раствора до концентрации 64 %. Процесс нейтрализации азотной кислоты аммиаком сопровождается экзотермическим эффектом, то есть выделением тепла, вследствие чего в газовую фазу испаряется вода из раствора нитрата аммония. Процесс нейтрализации ведут под вакуумом 0,2 - 0,3 ата. Процесс нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком производится до значения рН 2.

      Упаривание раствора аммиачной селитры производится на выпарных аппаратах до концентрации 95 % с донейтрализацией до рН– 5,0.

      Используются выпарные аппараты. Раствор аммиачной селитры с концентрацией 60 - 64 % с узла нейтрализации поступает по растворному коллектору в скоростные выпарные аппараты, где используется греющий пар с давлением до 7,0 атм и температурой до 170 оС. Раствор аммиачной селитры нагревается до температуры 150 - 160 °С. Конденсат греющего пара из греющих камер аппаратов через конденсато-отводчики с температурой до 120 оС поступает в самоиспарители, где охлаждается до температуры 85 - 95 °С за счет самовскипания при снижении давления. Конденсат сокового пара из конденсаторов сливается в сборники КСП и подается в емкость узла газоочистки для улавливания пыли аммиачной селитры отходящих газов. Упаренный раствор подается в отделение грануляции-сушки.

      Упаренный раствор аммиачной селитры с концентрацией до 95 % по солям и температурой 150 - 160 °С подается на форсунку барабанного гранулятора. Для распыления пульпы на форсунках типа ФП- 25 применяется осушенный воздух с давлением 2 - 3атм. Распыленная пульпа попадает на завесу гранулированного материала, который поступает в виде внешнего и внутреннего ретура в зону грануляции аппарата. Капли пульпы и покрытые ею гранулы приобретают сферическую форму. Сушильный агент представляет собой подогретый в паровых калориферах воздух, нагнетаемый вентиляторами. На выходе из барабана продукт проходит через классификатор, где за счет разности масс происходит разделение продукта на мелкую и крупную фракцию. Мелкая фракция - внутренний ретур забирается обратным шнеком и подается в голову барабана на грануляцию, а крупная фракция с температурой 80 - 90 °С поступает в ковшовые элеваторы и подается на охлаждение в охлаждающие барабаны, где в потоке воздуха происходит охлаждение аммиачной селитры до 40 - 50 °С.

      Готовый продукт фракции 1 - 4 мм поступает в барабан-омасливатель, где обрабатывается антислеживателем, затем по течке поступает на элеватор откуда поступает на ленточные транспортеры на расфасовку и затарку в мешки.

      Кондиционирование путем нанесения антислеживателя в производстве сложных минеральных удобрений предназначено для улучшения качества выпускаемой продукции, предотвращения слеживаемости продукта при транспортировке и хранении. Антислеживатель подается через форсунку, установленную в барабане- омасливателе, где распыляется на готовый продукт.

      Пылегазовый поток после барабанов вентиляторами через турбулентные промыватели подается в циклоны.

      Очистка отходящих газов после гранулятора и охлаждающего барабана осуществляется на аппаратах, которые представляют собой цилиндры с конусным днищем и 2-ступенчатой насадкой. Газожидкостной поток после турбулентного промывателя поступает в нижнюю часть аппарата или циклонов, где происходит отделение жидкости от газа. Жидкость сливается в сборники, а газовый поток проходит первую ступень аппарата, куда подается раствор насосами для доочистки газа от остатков пыли и вторую ступень, где поток закручивается и происходит отделение капель жидкости. Очищенный газ выбрасывается в атмосферу.

      Таблица .. Материальный баланс производства аммиачной селитры

№
п/п

Приход

Расход

Наименование компонента

Содержание, кг

Наименование компонента

Содержание, кг


1

2

3

4

5

1

Аммиак (100 %)

230,0 

Раствор аммиачной селитры

 
1712,4

2

Азотная кислота 46 %-ная

1712,0

Конденсат сокового пара
в том числе:
NH3

329,6
 
9,5

3

Раствор с газоочистки в пересчете на 100 % аммиачной селитры

100




Итого

2042,0

Итого

2042,0

      Таблица .. Материальный баланс узла донейтрализации раствора аммиачной селитры

№
п/п

Приход

Расход

Наименование компонента

Содержание, кг

Наименование компонента

Содержание, кг

1

2

3

4

5

1

Раствор аммиачной селитры

1712,4 

Доаммонизиpованный раствор

1713,9

2

Аммиак

5,0

Газовая фаза-аммиак

3,5


Итого

1717,4

Итого

1717,4

      Таблица .. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на выпуск 1 тонну аммиачной селитры (Nобщ.- 34,4 %).

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов.

Ед. изм.

Нормы

1

2

3

4

Сырье

1

Газообразный аммиак
(100 % NН3)

 
кг

 
280

2

Азотнаякислота
(100 % HNO3)

 
кг

 
910

3

Брусит

кг

6,5

4

Антислеживатель

кг

0,5

5

Мешкина 50 кг

шт.

20

Энергоресурсы

6

Эл. Энергия.

кВт·ч

160

7

Пар

Гкал

0,720

8

Вода морская

м3

0,170

9

Сжатый воздух

Нм3

320

10

Вода техническая

м3

0,200




      Принципиальная схема производства аммиачной селитры показана на рисунке 3.39.



      Рисунок .. Принципиальная схема производства аммиачной селитры

3.4.3.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве аммиачной селитры

      В таблице 6.64 представлены выбросы загрязняющих веществ, при производстве аммиачной селитры. В качестве маркерных загрязняющих веществ приняты NH3, NH₄NO3. Представленные в таблицах значения выбросов приведены от основных технологических процессов и относящихся к ним источникам выбросов. Выбросы загрязняющих веществ происходят при процессе грануляции раствора, а также при операциях, связанных с пересыпкой, погрузкой готовой продукции. Учитывая увлажненности выбросов в атмосферу (водяными парами и загрязненного аэрозольными (1÷5 мкм) частицами аммиачной селитры и аммиака) применяются "мокрые" способы очистки паровоздушной смеси (адсорберы, циклоны, скрубберы). Одним из источников выбросов в атмосферу является факельная установка, предназначенная для сжигания азот водородной смеси, а также танковых и продувочных газов в случае аварийной остановки и поступления большого количества газа на установку.

      Таблица .. Удельные выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве аммиачной селитры

№ п/п

Технологический процесс

Наименование маркерного ЗВ

Концентрация выбросов, мг/Нм3

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

Примечание

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Грануляция раствора

NH3

12,5

0,0039

0,2

0,04

Очистка паровоздушной смеси в абсорберах АПС 115 (со степенью очистки по аммиаку 76 %, аммиачной селитре – 80 %.)

NH₄NO₃

0,881

0,0042

-

0,3

2

Узел пересыпки

0,283

0,0042

Для снижения пыления используется скруббером мокрой очистки

3

Узел погрузки

0,09

0,004

Для снижения пыления приемные бункеры оснащены циклоном ЦН- 15.

4

Узел погрузки

0,441

0,0041

Для улавливания пыли узел оборудован пылеулавливающим устройством АПС- 90

3.4.3.3. Сбросы загрязняющих веществ при производстве аммиачной селитры

      Применяется система оборотного водоснабжения. Образующиеся сточные воды (конденсат греющего пара, который образуется после использования пара на теплоиспользующих установках; конденсат сокового пара, образующийся после охлаждения отходящих газов; техническая вода, дренажные воды) возвращаются в технологический цикл производства. Определение состава сбрасываемых сточных вод не представляется возможным. В емкостях сбора стоков производится только замеры в соответствии с утвержденным технологическим регламентом. Сброс сточных вод непосредственно в водные объекты не происходит.

3.4.3.4. Отходы, образующиеся при производстве аммиачной селитры

      Образующиеся в процессе производства аммиачной селитры отходы в виде сметков (просыпи гранул селитры при погрузке) продаются потребителям на договорной основе или в растворенном состоянии возвращаются в производство на вторичную переработку.

3.4.5. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот требует больших затрат энергии, получаемой обычно за счет сжигания органического топлива с выделением значительных объемов парниковых газов.

      При производстве нитрата аммония, азотной кислоты из аммиака, вырабатываются полезные энергоресурсы, которые можно использовать для производства электроэнергии, применяя для этого паровые турбины. При нейтрализации аммиака азотной кислотой в целях получения нитрата аммония также вырабатывается энергия. Несмотря на то, что в промышленности по производству удобрений всегда расходуются большие количества энергии в процессах, которые проходят при высоких температурах и давлении, эти производства стали более энергосберегающими благодаря усовершенствованию применяемых технологий.

      При этом следует отметить, что производство аммиака, аммиачной селитры характеризуются также выработкой тепловой энергии, которую используют в собственном производстве и отпускают на сторону потребителям. На некоторых предприятиях получаемый пар энергетических параметров направляется на производство электроэнергии, что позволяет в ряде случав существенно снизить потребление электроэнергии от внешнего источника. Вообще отличительной особенностью предприятий химической промышленности является то, что большое количество избыточного тепла позволяет покрыть до 50 % собственных нужд и при этом вырабатывать электроэнергию. Для решения данной проблемы необходима разработка и реализация комбинированных энерготехнологических систем (КЭТС), органически связывающих технологическую и энергетическую системы с целью обеспечения наиболее высокой экономической эффективности выработки заданных уровней энергетической и технологической продукции.

      Основными направлениями развития отрасли минеральных удобрений являются снижение расходных коэффициентов сырья и энергоресурсов, в т.ч. снижение потребления природного газа и использование вторичных энергоресурсов.

Технологические процессы, связанные с использованием энергии (производство аммиака)

      Важнейшим показателем технического уровня производства аммиака наряду с показателем эксплуатационной надежности является потребление энергии на тонну продукта, поскольку доля стоимости энергоресурсов в себестоимости аммиака в ряде случаев достигает 50 - 80 %. В таблице 3.65 приведены проектные показатели энергопотребления для ряда агрегатов, установленных на российских заводах, а в таблице 3.66 представлены сравнительные данные с рядом современных агрегатов, установленных в России в последние 5 лет.

      Таблица .. Проектные показатели энергопотребления Российских аммиачных агрегатов на тонну аммиака

№ п/п

Индекс агрегата

Проектный показатель

Суммарное потребление энергии всех видов, Гкал/т

Потребление природного газа, Гкал/тонны (ст.м3/т)

Проектная мощность,
тыс. тонн NН3/год

1

2

3

4

5

1

TEC

10,07

9,82 (1218)

450

2

Chemico

10,58

10,25 (1271)

450

3

АМ- 70

10,29

9,87 (1224)

450

4

АМ- 76

10,01

9,74 (1208)

450

      Таблица .. Сравнительные показатели энергопотребления новых Российских аммиачных агрегатов на тонну аммиака

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

Агрегаты
АМ- 70, АМ- 76, TEC

Агрегаты Chemico

Агрегаты
HTAS

Агрегаты
Linde

Агрегаты
KBR

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

Природный газ

Нм3

1073

1275

1245

1310

955

970

718

916

-

900

2

Азот

Нм3

20

38

12

38

20

27

-


-

-

3

Электроэнергия

кВтч

52

159

54,9

130

-

130

96,12

100

180

180 

4

Подпиточная вода

м3

0,43

3,65

0,4

2,8

1,6

2,5

-

3,4

4,61

4,61

      Характерной особенностью агрегатов, представленных в таблице 3.66, является то обстоятельство, что все они подверглись модернизациям или техперевооружению в той или иной степени, а кроме того, работают с высоким коэффициентом использования мощности.

      Все агрегаты производства аммиака, эксплуатирующиеся в России в настоящее время, за исключением установленных в последние годы, имеют сравнимые показатели по уровню энергопотребления и воздействия на окружающую среду. Это вызвано тем, что все они построены по однотипной технологической схеме, различающейся в основном аппаратурным оформлением отдельных стадий технологического процесса.

      Производство аммиака в Казахстане осуществляется также методом прямого синтеза из азота и водорода и включает следующие основные стадии производства:

      сепарация природного газа от тяжелых углеводородов и компримирование его от 0,45 - 0,78 МПа (4,6 – 8 кгс/см2) до 3,62 МПа (37 кгс/см2);

      очистка природного газа от сернистых соединений;

      конверсия углеводородов природного газа в две ступени: первая ступень-конверсия углеводородов с паром на катализаторе в трубчатой печи под давлением 3,13 МПа (32 кгс/см2); вторая ступень - доконверсия углеводородов с паром и воздухом в шахтном конверторе на катализаторе;

      конверсия окиси углерода на среднетемпературном и низкотемпературном катализаторах;

      одноступенчатая очистка конвертированного газа от углекислоты раствором моноэтаноламина;

      удаление остаточных окиси и двуокиси углерода на метанирующем катализаторе;

      компримирование азотоводородной смеси от 1,96 - 2,17 МПа (20 - 22 кгс/см2) до 31,3 МПа (320 кгс/см2) с подачей свежего газа на всас циркуляционных компрессоров, которые дожимают смесь свежего и циркуляционного газа до 34,24 МПа (350 кгс/см2);

      синтез аммиака под давлением до 34,24 МПа (350 кгс/см2).

      Производство аммиака запроектировано одной технологической ниткой. В процессе производства аммиака задействованы компрессоры, насосы, теплообменное оборудование.

      В таблице 3.67 представлены данные об основном энергопотребляющем оборудовании производства аммиака, сведения о насосном оборудовании представлены в таблице 3.68.

      Таблица .. Спецификация основного энергопотребляющего технологического оборудования производства аммиака.

№ п/п

Позиция по схеме

Наименование оборудования

Технологическая характеристика

Основные габариты, емкость


1

2

3

4

5

1

С- 103

Центробежный компрессор природного газа

Двухкорпусная восьмиступенчатая центробежная машина, тип 22ЦКО- 42/8 - 38, компрессор предназначен для сжатия природного газа с 0,45 до 3,62МПа (4,6÷37 кгс/см2) смазка агрегата принудительная, предусмотрен напорный маслобак, обеспечивающий смазку машины при остановке из-за выключения маслонасосов, имеется антипомпажное устройство среда- приро газ, рабочая температура- не более 40 °С на всасе, не более 125 °С на нагнетании

Производительность компрессора - 17640 Нм3/час;
Мощность двигателя - 2000 кВт;
Число оборотов компрессора 16800 об/мин

2

С- 102

Центробежный компрессор технологического воздуха

Трехкорпусная, двенадцатиступенчатая центробежная машина. Тип 543МК/35. Компрессор предназначен для сжатия атмосферного воздуха до 3,33 МПа (34 кгс/см2). Смазка агрегата принудительная с помощью маслонасоса, установленного на валу редуктора. Предусмотрен пусковой маслонасос, обеспечивающий смазку компрессора при его пуске и остановке. Имеется антипомпажное устройство. Рабочая температура на всасе - температура окружающего воздуха. Рабочая температура на нагнетании- 82 °С

Производительность26400 Нм3/час
Мощность двигателя6000 квт.
Число оборотов компрессора9439 об/мин

3

Н- 101А

Подогреватель природного газа

Горизонтальный змеевиковый теплообменник предназначен для подогрева природного газа от 110 до 380 °С, рабочее давление 3,62 МПа (37 кгс/см2), среда - природный газ в смеси с синтез-газом

Состоит из 16 ребристых труб диаметром 114х6 мм

4

Н- 101Б

Первичный подогреватель парогазовой смеси

Горизонтальный теплообменник, предназначен для подогрева парогазовой смеси: рабочее давление – 3,33 МПа (34 кгс/см2); рабочая температура - 277÷365 °С; рабочая среда - смесь газа с водяным паром

Состоит из 16 ребристых труб диаметром 114х9 мм

5

Н- 101В

Вторичный подогреватель парогазовой смеси

Горизонтальный теплообменник из двух секций, каждая из которых размещена в двух пучках печи. Предназначен для подогрева парогазовой смеси от 365 до 570 °С

Количество трубок- 32, диаметр 114х9 мм

6

Н- 101Д

Подогреватель технологического воздуха

Горизонтальный змеевиковый теплообменник предназначен для подогрева технологического воздуха до 500 °С

Состоит из 8 ребристых труб диаметром 114х9 мм; рабочее давление –3,23 МПа (33 кгс/см2)

7

Е- 101

Охладитель газа (котел- утилизатор)

Горизонтальный, кожух отрубный аппарат с внутренним управлением байпасом по ходу газа, входная камера футерована огнеупорным материалом. Аппарат предназначен для выработки пара и снижения температуры конвертированного газа с 983 до 511 °С трубное пространство: рабочая среда –конвертированный газ, рабочее давление - 3,13 МПа (32 кгс/см2) межтрубное пространство: рабочая среда -котельная вода, рабочая температура - 250 °С

Общая длина 9642 мм; внутренний диаметр- 1823мм; толщина стенки корпуса 39 мм; диаметр труб- 50х3,4мм, количество труб- 31 шт.; емкость трубной части- 11,2м3; общая емкость – 27,8 м3

8

Д- 102

Паросборник

Горизонтальный аппарат с сепарирующим устройством в верхней части. Имеется указатель уровня жидкости. Аппарат предназначен для выделения пара из пароводяной эмульсии, образующейся в котле-утилизаторе Е- 101 и трубном пучке парообразования Н- 101; рабочая среда- котловая вода, пар; рабочее давление- 3,82 МПа (39 кгс/см2); рабочая температура - +250 °С.

Общая длина- 9190 мм, внутренний диаметр- 1400 мм, толщина стенки- 36мм, емкость- 12,5 м3

9

Е- 102

Теплообменник вторичного подогрева (метанирования)

Кожухо трубный двухходовой теплообменник с U-образными трубками, предназначен для подогрева конвертированного газа перед выходом в реактор метанирования от 267 °С до 316 °С за счет тепла конвертированного газа, охлаждается с 511 до 486 °С рабочее давление в корпусе - 2,47 МПа
(25,3 кгс/см2) среда- конвертированный газ; рабочее давление в трубках- 2,79 МПа (28,6 кгс/см2) поверхность теплообмена 60 м2

Общая длина- 5150 мм, диаметр внутренний- 1000 мм, толщина стенки- 32мм, количество трубок- 76 шт., диаметр трубок- 50х2.5 мм, емкость в межтрубном пространстве – 1,63 м3, в трубном- 1,93 м3

10

Е- 103

Кипятильник раствора МЭА

Горизонтальный кожух отрубный теплообменник с U-образными трубками. На корпусе установлен измеритель уровня жидкости. Аппарат предназначен для подогрева раствора МЭА в системе регенерации раствора. Давление 2,56 МПа (26,2 кгс/см2) рабочая температура – 191 °С; межтрубное пространство: рабочее давление –1 атм.; рабочая температура – 118 °С; рабочая среда-раствор МЭА; поверхность теплообмена- 804 м2

Длина корпуса- 12370 мм, внутренний диаметр- 2400 мм, толщина стенки- 12мм, количество трубок- 776, диаметр- 25х2,5мм, емкость пространства: межтрубного - 34м3, трубного- 7 м3

11

Е- 104

Холодильник конвертированного газа

Горизонтальный кожух отрубный двухходовой тепло-обменник, предназначен для охлаждения конвертированного газа. Межтрубное пространство: рабочее давление - 2,53 МПа (25,9 кгс/см2); рабочая температура - 108 °С; среда- конвертированный газ. Трубное пространство: рабочее давление - 0,39 МПа (4 кгс/см2); рабочая температура - 28÷33 °С; рабочая среда - охлажденная вода; поверхность теплообмена- 469м2

Длина аппарата8600 мм, внутренний диаметр- 1000 мм, толщина стенки- 16мм, диаметр труб- 20х2 мм, количество труб- 1067, емкость пространства межтрубного - 3.2 м3, трубного- 2.5 м3

12

Е- 108

Теплообменник первичного подогрева (метанирования)

Горизонтальный кожух отрубный одноходовой тепло-обменник, предназначен для подогрева конвертированного газа. Для корпуса: рабочее давление - 2,5 МПа (25,5 кгс/см2); рабочая температура - 267 °С; среда- конвертированный газ. Для трубок: рабочее давление - 2,43 МПа (24,8 кгс/см2); рабочая температура - 346 °С; среда- синтез-газ; поверхность теплообмена- 408м2

Длина аппарата- 9350 мм, внутренний диаметр- 900 мм, толщина стенки- 14 мм, диаметр трубок- 20х2 мм, количество- 626 шт. Емкость пространства межтрубного - 2,65 м3; трубного - 2,62м3

13

Е- 109

Холодильник синтез-газа

Горизонтальный, двухходовой, кожух отрубный теплообменник, предназначен для охлаждения синтез-газа
Межтрубное пространство: рабочее давление - 2,4 МПа (24,5 кгс/см2); рабочая температура- 118÷35 °С; среда- синтез-газ.
Рабочее пространство: рабочее давление - 0,39 МПа (4 кгс/см2); рабочая температура- 28÷38 °С; рабочая среда- охлаждающая вода; поверхность теплообмена- 263м3.

Общая длина - 8030 мм, внутренний диаметр- 800 мм, толщина стенки- 14мм, диаметр трубок- 20х2 мм

14

Е- 105

Холодильник регенерированного раствора МЭА

Холодильник состоит из трех элементов А, В, С. Каждый элемент горизонтальный, кожух отрубный, двухходовой теплообменник. Предназначен для охлаждения раствора МЭА перед подачей его на колонну абсорбции Т- 101. Межтрубное пространство: рабочее давление - 3,77 МПа (38,5 кгс/см2), рабочая температура - 77 °С

Общая длина - 8890 мм, внутренний диаметр- 100 мм, толщина стенок- 14 мм, диаметр трубок - 20х2, кол-во трубок- 1069 шт., емкость пространства-трубного - 3 м3,-межтрубного – 3,2м3, площадь - 454 м2

15

Е- 107

Теплообменник раствора МЭА

Теплообменник стоит из трех элементов А, В, С. Каждый элемент горизонтальный, кожух отрубный теплообменник. Предназначен для подогрева насыщенного раствора МЭА регенерированным раствором.
Межтрубное пространство: рабочее давление - 0,9 атм.; рабочая температура - 118 °С; среда-раствор МЭА. Трубное пространство: рабочее давление - 2,55 МПа (26,3 кгс/см2); рабочая температура - 103 °С

Общая длина - 8200 мм, внутренний диаметр - 1400 мм, толщина стенок - 16мм, диаметр трубок - 20х2.5, количество труб- 2251 шт., емкость пространства - трубного - 5,2 м3 -межтрубного 5,1 м3, площадь - 863 м2

16

Е- 110

Очиститель раствора МЭА

Горизонтальный цилиндрический аппарат со встроенным кипятильником в виде кожух отрубного теплообменника с U-образными трубками. Имеется устройство для замера уровня жидкости. Аппарат предназначен для разгонки моноэтаноламинового раствора

Общая длина- 7650 мм, внутренний диаметр- 1400 мм, толщина стенки- 12 мм, диаметр трубок 20х2мм, количество трубок- 114 шт., емкость пространства - межтрубного - 9.5м3,-трубного- 0.5 м3

17

Е- 106

Холодильник

Горизонтальный кожух отрубный цилиндрический аппарат предназначен для охлаждения углекислого газа. Трубное пространство: Рабочее давление - 0,39 МПа (4 кгс/см2); рабочая температура: на входе 28 °С; на выходе- 35 °С; среда-вода. Межтрубное пространство: рабочая температура на входе - 98 °С; рабочая среда - смесь СО с водяным паром; рабочее давление- 0,049 МПа (0,5 кгс/см2); площадь - 432 м2

Общая длина- 764 мм, внутренний диаметр- 1000 мм, толщина стенки- 12 мм, диаметр трубок 20х2 мм. Количество труб- 1087 шт., емкость пространства: трубного 1,68 м3, межтрубного 2,7 м3

18

Н- 101Е

Трубный пучок парообразования

Горизонтальный теплообменник, предназначен для выработки водяного пара давлением 3,82 МПа (39 кгс/см2) за счет утилизации тепла дымовых газов трубной печи. Трубное пространство: рабочая температура - 250 °С; рабочее давление - 3,82 МПа (39 кгс/см2); среда- котловая вода
Межтрубное пространство: Рабочее давление –атмосферное; рабочая температура - 788 °С; среда- дымовые газы

Количество трубок- 32, диаметр трубок 114 х 6

19

Н- 101Ж

Второй подогреватель обессоленной воды

Горизонтальный теплообменник, предназначен для предварительного подогрева обессоленной воды от 70 до 110 °С за счет утилизации тепла дымовых газов трубчатой печи Н- 101

Количество трубок- 16, диаметр трубок 114 х 9

20

Н- 101З

Водяной экономайзер

Горизонтальный теплообменник, предназначен для подогрева котловой воды до 249 °С за счет утилизации тепла дымовых газов трубной печи Н- 101

Количество трубок- 40 диаметр трубок 114 х 6

21

Е- 120

Подогреватель обессоленной воды

Горизонтальный кожух отрубный теплообменник, предназначен для подогрева обессоленной воды. Трубное пространство: рабочее давление - 6 атм, рабочая температура - 100 °С, среда- обессоленная вода. Межтрубное пространство: рабочее давление - 0,5 МПа (6 кгс/см2); рабочая температура - 125 °С; среда- конвертированный газ

Общая длина- 8820 мм, внутренний диаметр- 100 мм, толщина стенки- 24 мм, кол-во труб- 1067 шт., диаметр труб- 20х2 мм, емкость пространства: трубного 2,5 м3, межтрубного- 3,2 м3,

22

Д- 110

Деаэратор питательной воды

Горизонтальный цилиндрический аппарат для сбора деаэрированной котловой воды с установленной на них колонкой дегазации, представляющей собой вертикальный, цилиндрический, барботажный аппарат с ситовым стаканом, предназначен для дегазации обессоленной воды и технологического конденсата от растворенных в них газов, преимущественно кислорода и углекислоты, аппарат оборудован измерителем уровня жидкости. Рабочее давление - 0,4÷0,65 кгс/см2; рабочая температура - 112 °С; среда-пар и вода

Высота дегазатора- 8270 мм, толщина стенки- 10 мм, длина сборника- 10200 мм, внутренний диаметр- 3000 мм, емкость - 36 м3

23

V- 101

Дымосос печи риформинга

Горизонтальный, центробежный вентилятор с двумя подшипниковыми опорами. Имеется две системы направляющих лопаток с дистанционным управлением для регулирования производительности. Предназначен для создания разрежения в топочной камере трубчатой печи и обеспечения нормальной работы горелок. Рабочее давление –атмосферное, температура- 250 °С, среда- топочные газы

Мощность двигателя- 160 квт,
Число оборотов в минуту- 750.

24

С- 101

Центробежный компрессор греющего азота

Однокорпусная четырехступенчатая машина с внешним охлаждением. Тип ЗЦКК- 160/6, предназначен для циркуляционного азота во время пуска установки и разогрева.
Давление всаса - 0,082 МПа (0,82 кгс/см2); давление нагнетания - 0,49 МПа (5 кгс/см2), рабочая температура - 130 °С среда-азот; число оборотов компрессора- 15200 в мин

Производительность –9900 Нм3/час. Мощность, потребляемая компрессором- 980 кВт

25

Е- 111

Холодильник греющего азота

Горизонтальный, двухходовой теплообменник, предназначен для охлаждения циркуляционного азота во время пуска. Межтрубное пространство: рабочее давление - 0,49 МПа (5 кгс/см2), рабочая температура- 250°, среда – азот. Трубное пространство: рабочее давление - 0,39 МПа (4 кгс/см2); рабочая температура- 28÷35 °С; среда – вода; поверхность теплообмена - 50 м2

Общая длина- 4730 мм, внутренний диаметр- 530 мм, толщина стенки- 3мм, диаметр труб 20х2 мм, количество труб- 200 шт. Емкость пространства: межтрубном - 0,51 м3, трубном - 0,28 м3

26

С- 201

Компрессор азотоводородной смеси

Тип 4М40 - 680/22 - 320 -горизонтальный, четырехрядный, четырехступенчатый, давление всаса 1,96÷2,15 МПа (20÷22 кгс/см2), температура всаса- 25÷35 °С; давление нагнетания IV ступени 31,3 кгс/см2 мощность электродвигателя - 5000 кВт, общий расход охлаждающей воды- 516 м3/час, количество газа, отбираемого после 1 ст. - 1000 Нм3/час

Длина- 18350 мм, ширина- 13400 мм

27

Е- 202

Аммиачный испаритель

Горизонтальный цилиндрический сварной аппарат с U-образными трубками высокого давления. Предназначен для охлаждения циркуляционного газа в трубках с целью конденсации аммиака. Охлаждение за счет испарения жидкого аммиака в корпусе. Межтрубное пространство: рабочее давление - 3 атм., рабочая температура- (- 10) - (- 15) °С, среда- жидкий аммиак. Трубное пространство: рабочее давление - 34,2 МПа (350 кгс/см2), рабочая температура - 0÷14 °С, среда - азотоводородная смесь, метан, аммиак; поверхность теплообмена - 115 м2

Длина- 7450 мм, диаметр- 2010 мм, толщина стенки- 14 мм, объем- 16м3, количество трубок-- 130 шт., диаметр трубок- 30х4,5 мм

28

Е- 201

Холодный теплообменник

Вертикальный цилиндрический аппарат ковано-сварной насадкой из прямоточных трубок. Предназначен для охлаждения циркуляционного газа, поступающего из первичного сепаратора вторичной конденсации. Теплообменник совмещен с сепаратором Д- 201. Межтрубное пространство: рабочее давление - 34,2 МПа (350 кгс/см2); рабочая температура - 0÷20 °С; среда - азотоводородная смесь, аммиак, метан, аргон Трубное пространство: рабочее давление - 34.2 МПа (350 кгс/см2); рабочая температура
- 0÷30 °С; среда - азотоводородная смесь, аммиак, метан, аргон; поверхность теплообмена - 188 м2

Высота- 9225 мм, диаметр- 684 мм, толщина стенки- 100 мм, количество труб- 505, диаметр труб- 20х2 мм. Объем, совместно с Д- 201,- 6,9м3

29

Е- 204/205

Котел-утилизатор (импортный)

Четырехсекционнойтеплообменный аппарат с паросборником. Предназначен для получения насыщенного пара за счет тепла реакции синтеза аммиака. Нижние части секции представляют собой экономайзер, верхние – парообразователь. Межтрубное пространство: рабочее давление - 3,9 МПа (40 кгс/см2); рабочая температура - 250 °С; среда - пар, вода

Длина- 11642 мм, высота- 8350 мм, количество трубок- 192 шт, диаметр - 38х2 мм

30

С- 202

Центробежный циркуляционный компрессор

Центробежная машина, смонтированная в корпусе высокого давления. Тип- 2ЦЦК- 10/350 - 10. Предназначен для сжатия и циркуляции газовой смеси в агрегате синтеза аммиака. Корпус- цельнокованный цилиндр с торцевыми крышками. На передней крышке смонтирован корпус токоввода. Компрессор- десятиступенчатая секционная машина. Предусмотрено разгрузочное устройство для компенсации осевой силы: рабочее давление: на всасе – 31,3 МПа (320 кгс/см2); на нагнетании - 34,2 МПа (350 кгс/см2) рабочая температура - 50 °С; мощность электродвигателя - 750 квт; производительность - 600 м3/час при нормальных условиях; среда- азотоводородная смесь, аммиак, метан, аргон

Длина- 6900 мм, диаметр- 1220 мм, толщина стенки- 115 мм

31

Е- 203

Горячий теплообменник

Горизонтальный, цилиндрический, кованосварной аппарат с насадкой из прямоточных труб. Предназначен для подогрева циркуляционного газа, поступающего в колонну синтеза аммиака Межтрубное пространство: рабочее давление – 34,2 МПа (350 кгс/см2); рабочая температура - 28 °С на входе; рабочая температура - 175 °С на выходе. Трубное пространство: рабочее давление- 31,6 МПа (323 кгс/см2); рабочая температура - на входе 200 °С; - на выходе 80 °С; среда - в трубном и межтрубном пространстве азотоводородная смесь, аммиак, аргон, метан

Длина- 13900 мм, внутренний диаметр- 855мм, толщина стенки- 100 мм. Количество трубок - 3294 шт., диаметр трубок- 10х1 мм. Объем пространства: межтрубного - 3732 м3, трубного - 3.45 м3

32

Е- 222

Подогреватель азота

Горизонтальный аппарат типа "труба в трубе", предназначен для подогрева азота, подаваемого на регенерацию силикагеля.
Наружные трубы: рабочее давление – 3,9 МПа (40 кгс/см2); рабочая температура - 250 °С; среда – пар
Внутренние трубы: рабочее давление- 0,59 МПа (6 кгс/см2); рабочая температура - 30÷200 °С; среда - азот

Длина - 2585 мм высота- 1610 мм количество труб - 4 шт. диаметр наружных труб - 89х6ммДиаметр внутренних труб 48х4ммповерхность теплообмена - 1,6м2

33

R- 203

Электроподогреватель колонны синтеза трехфазный

Предназначен для обеспечения теплом при разогреве и восстановлении катализатора мощность - 500 кВт, напряжение - 220 В


34

Е- 206

Водяной конденсатор

Вертикальный цилиндрический аппарат с U-образными трубками. Совмещен с сепаратором Д- 202. Предназначен для охлаждения циркуляционного газа водой. Межтрубное пространство: рабочее давление - 0,39 МПа (4 кгс/см2); рабочая температура - 35 °С; среда- оборотная вода. Трубное пространство: рабочее давление - 3,12 МПа (350 кгс/см2); рабочая температура - 60 °С; среда- азотоводородная смесь, аммиак, аргон, метан

Количество трубок- 255 шт; диаметр трубок- 30х4.5 мм; объем- 8,9 м3, количество трубок- 255 шт., поверхность- 440 м2, объем- 5,7 м3, диаметр- 1260 мм

35

Е- 221

Аммиачный холодильник азотоводородной смеси

Горизонтальный цилиндрический сварной аппарат со змеевиком, предназначен для охлаждения защитного газа кипящим аммиаком. Межтрубное пространство: рабочее давление – 1,96 МПа (20 кгс/см2); Рабочая температура - (- 10 °С) ÷ (+10 °С); поверхность теплообмена – 7,2м2; среда- жидкий, газообразный аммиак. Трубное пространство: рабочее давление- 34,2 МПа (350 кгс/см2); рабочая температура-(- 10)°С ÷ (+40)°С среда- азотоводородная смесь

Длина- 2725 мм; вн. диам.- 1000 мм; толщина стенок- 14 мм; емкость пространства межтрубной части - 1,985 м3 трубной части - 0,366 м3

36

Е- 250

Теплообменник для охлаждения питательной воды агрегата синтеза

Горизонтальный кожухотрубный теплообменник с U-образными трубками.
Рабочее давление- 4,79 МПа (49 кгс/см2)
рабочая температура - 110 °С
среда в трубном пространстве- вода
рабочее давление - 0,59 МПа (6 кгс/см2)
рабочая температура- 30÷70 °С

Поверхность
теплообмена - 71 м2
количество труб- 146 шт
диаметр труб- 25 х 2,5 мм

37

С- 301

Компрессор азота

Тип - 402ГП4/400 угловой шестиступенчатый: давление всаса - 0,00039 МПа (0,004 кгс/см2) температура всаса - 20 °С; давление нагнетания- 200 атм.
Производительность 240 Нм3/час; мощность электродвигателя - 75 квт; общий расход охлаждающей воды- 3,8 м3/час

Масса - 2130 кг

38

Е- 207

Аппарат воздушного охлаждения

Предназначен для охлаждения циркуляционного газа, поступающего от Е- 203 на Е- 206. Рабочее давление - 34,2 МПа (350 кгс/см2); рабочая температура - 80 °С; на входе до 80 °С, на выходе до 65 °С, среда- циркуляционный газ

Поверхность теплообмена- 2550 м3

39

Е- 251

Подогреватель азота разогрева

Предназначен для подогрева азота разогрева, подаваемого на разогрев и восстановление НТК. Трубное пространство: рабочее давление - 0,39 МПа (4 кгс/см2); рабочая температура - 300 °С; среда-азот. Межтрубное пространство: рабочее давление- 3,83 МПа (39 кгс/см2); рабочая температура- 300 °С; среда-водяной пар насыщенный

Общая длина- 7550 мм, внутренний диаметр- 800 мм, толщина стенки- 24 мм, диаметр трубы- 25 х 2,5 мм, количество трубок- 243 шт. Емкость трубного пространства- 3,5м3, поверхность теплообмена- 177 м2

40

Е- 252

Охладитель азота разогрева

Предназначен для охлаждения азота, идущего от азотного компрессора С- 101.
Трубное пространство: рабочее давление- 0,59 МПа (6 кгс/см2); рабочая температура - 60 °С; среда- оборотная вода
Межтрубное пространство: рабочее давление - 0,98 МПа (10 кгс/см2); рабочая температура- 100 °С; среда-азот

Общая длина- 6905 мм, внутренний диаметр- 600 мм, толщина стенок- 6 мм, диаметр трубок- 25х2мм, количество трубок- 244 шт. Емкость межтрубного пространства- 0,9м3поверхность теплообмена - 114 м2

      Таблица .. Характеристика насосов и электродвигателей к ним производства аммиака

№ п/п

Наименование насосов и их обозначение

Характеристика насосов

Характеристика электродвигателей насосов

Производи-тельность м3/час

Давление

Число оборотов в мин.

Мощность, кВт

Сила тока (рабочая), А

Напряжение, В

Всас рабочее условное, МПа (кгс/см2)

Нагнетание, МПа (кгс/см2)


1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Р- 101 Центробежный насос циркуляции котловой воды. Тип 3х1В- 6А- 14 - 6

45

До 4
(50)

5,28 (54)

2980

14

34,9

380

2

Р- 102 Центробежный насос питательной воды. Тип ПЭ250 - 50 

300

0,167 (1,7)

4,65 (47,5)

2980

463

57

6000

3

Р- 103 Центробежный насос технологического конденсата Тип НК- 65/35 - 125 - 2а НДК

33÷37

2,15÷2,45
(22÷25)

3,37÷3,8
(34,5÷38,7)

2980

40

77.5

380

4

Р- 104 ЦН подпитки и циркуляции раствора моноэтаноламина Тип 3х- 6К- 1а

45÷55

Под заливом

0,43 (4,4)

2970

32

62

380

5

Р- 105 Центробежный насос флегмы.
Тип 2х- 4К- 1

5,5л/с

0,049
(0,5)

6,5 (0,64)

2940

13

26

380

6

Р- 106 Центробежный насос регенерированного раствора моноэтаноламина. Тип НТ- 560/335 - 300 - 1АХДК

350÷560

0,12
(1,2)

2,76÷3,44
(27,3÷35,2)

2950

800

89

6000

7

Р- 107, Р- 301 Погружной насос для откачки моноэтаноламина

19,8

Под заливом

3,3
(30,8)

2960

5.5

11.0

380

8

Р- 108 Центробежный насос щелочи.
Тип - А1.5 Х- 44 - 1

8,6

Под заливом

0,3
(30,0)

2900

4,0

8,5

380

9

Р- 109 Центробежный насос откачки конденсата. Тип - 3К- 6А

40

Под заливом

0,41
(4,15)

2900

10

20

380

10

Р- 150, Р- 151 Плунжерный насос фосфатного раствора Тип ДГ- 32

0÷0,156
(0÷1,6)

Под заливом

2,45
(25)


3

7

380

11

Р- 110 Центробежный насос подкачки
хим. очищенной воды. Тип ЭК- 6А

40

Под заливом

0,41
(4,15)

2900

10

35

380

      В таблице 3.69 представлены проектные нормы и плановые показатели потребления сырья и энергоресурсов при производстве аммиака.

      Таблица .. Нормы расхода сырья и энергоресурсов при производстве аммиака

№ п/п

Наименование

Ед.
изм.

По проекту

Плановые по годам

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Природный газ на технологию

тыс.м3

0,909

1,300

1,250

1,280

1,100

1,100

1,100

1,100

2

Моноэтаноламин

кг

0,17

0,190

0,190

0,190

0,170

0,170

0,170

0,170

3

Едкий натр

кг

0,005

0,005

0,005

0,005





4

Тринатрий- фосфат

г

0,0002

0,0002

0,0002

0,0002





5

Уголь активированный

г

0,0075

0,0075

0,0075

0,0075





6

Пар потребителю

Гкал

0,900

0,60

0,55

0,55

0,670

0,670

0,670

0,670

7

Вода обессоленная

м3

3,88

4,400

4,200

4,200

4,000

4,000

4,000

4,000

8

Электроэнергия

тыс.кВтч

691,4

1,060

1,010

1,040

0,850

0,850

0,850

0,850

9

Танковые и продувочные газы

тыс.м3


0,200

0.200

0.200





10

Вода оборотная

тыс.м3

0,277

0,530

0,530

0,530

0,530

0,530

0,530

0,530

11

Азот продувочный

тыс.м3


5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

5,0

      Фактическое потребление природного газа в производстве аммиака в 2015 - 2019 гг. представлено на рисунке 3.40.



      Рисунок .. Фактическое потребление природного газа на производство одной тонны аммиака

Технологические процессы, связанные с производством азотной кислоты

      В производстве азотных минеральных удобрений в настоящее время используется азотная кислота преимущественно с концентрацией от 40 % до 60 %. Сырьем для производства азотной кислоты служит аммиак, окисляемый в оксид азота NO кислородом атмосферного воздуха. Разбавленная значительным количеством воды азотная кислота не подлежит транспортировке и является полупродуктом для переработки на общих с минеральными удобрениями предприятиях.

      При получении азотной кислоты с любой технологией вырабатывается попутно водяной пар, который используется для собственных нужд и выдается в качестве энергетического потока для потребления другими производствами предприятия. Избытки пара можно использовать для производства электроэнергии.

      В производстве азотной кислоты потребляется электроэнергия, питательная вода для котлов-утилизаторов, вода для подпитки водооборотных циклов и абсорбции оксидов азота, водяной пар, природный газ, АВС для пуска агрегатов и собственных нужд.

      Производство азотной кислоты базируется на окислении газообразного аммиака кислородом воздуха на катализаторных сетках из сплава платины с родием и другими платиносодержащими сплавами. В зависимости от примененного давления температура процесса окисления варьируется от 780 °C до 910 °C. В зависимости от давления по основной реакции превращается в NO от 91 % до 97 % аммиака.

      Нитрозный газ охлаждается в котле-утилизаторе с выработкой водяного пара. Параметры пара: давление 1,7 – 3,9 МПа; температура 250 – 440 °C (в зависимости от конструкции котла-утилизатора пар может быть насыщенный или перегретый).

      До стадии абсорбции оксидов азота водой с образованием азотной кислоты нитрозный газ охлаждается до уровня температур 40–50 °C в котлах-утилизаторах, холодильниках-конденсаторах и подогревателях выхлопного газа. В ходе охлаждения NO окисляется кислородом, содержащимся в нитрозном газе и добавочном воздухе, до NO2.

      Технологический процесс производства азотной кислоты включает следующие основные стадии:

      подготовка аммиачно-воздушной смеси;

      окисление аммиака в контактном аппарате на двухступенчатом катализаторе;

      охлаждение и промывка нитрозных газов;

      сжатие нитрозных газов;

      абсорбция окислов азота;

      очистка "хвостовых" газов и рекуперация их энергии;

      утилизация тепла реакции окисления аммиака (подготовка питательной воды и получение пара);

      хранение готовой продукции и выдача ее потребителю;

      испарение аммиака;

      регулирование давления газообразного аммиака в общезаводском коллекторе;

      сбор и утилизация кислых сточных вод.

      В процессе производства азотной кислоты осуществляется рекуперация энергии "хвостовых" газов. Очищенные в реакторе "хвостовые" газы, с температурой 230÷300 °С и под давлением 0,23 - 0,25 МПа (2,3 - 2,5 кг/см2), направляются в турбодетандер турбокомпрессора (поз. 2/8). В турбодетандере возвращается до 45 % энергии, затраченной нагнетателем на сжатие нитрозных газов. После турбодетандера "хвостовые" газы с температурой 160÷200 °С выбрасываются в атмосферу через трубу высотой 100 м.

      Утилизация тепла нитрозных газов осуществляется в котлах-утилизаторах, в которых производится пар с параметрами: давление 2,9 МПа (29 кгс/см2); температура до 240 °С. Котел состоит из экономайзеров 1-ой и 2-ой ступени, испарительного пакета, сепарационной установки. Температура нитрозных газов на входе в котел 780 - 820 °С, на выходе – 150 - 190 °С. Общая поверхность нагрева котла 366 м2. Из котлов-утилизаторов, нитрозные газы с температурой не менее 160 °С, направляются в подогреватель аммиачно-воздушной смеси, а затем в два холодильника-промывателя, где происходит охлаждение до 45÷55 °С.

      Производство азотной кислоты требует больших затрат электроэнергии. В процессе производства азотной кислоты задействованы турбовоздуходувки, турбокомпрессоры, насосы, теплообменное оборудование. Используется значительный объем воды, для обеспечения котла-утилизатора и работы оборотной системы охлаждения.

      В таблице 3.70 представлены данные об основном энергопотребляющем оборудовании производства азотной кислоты.

      В таблице 3.71 представлены сведения о расходе сырья, материалов и энергоресурсов для агрегатов АК- 72; АК- 72М; УКЛ- 7; 1/3,5 на
1 тонну HNO3 (100 %).

      Таблица .. Спецификация основного энергопотребляющего технологического оборудования производства САК.

№ п/п

№ технологической схемы, № позиции по схеме

Наименование оборудования

Количество

Техническая характеристика

В работе

В резерве


1

2

3

4

5

6

1

1/14

Турбогазодувка.

8

-

Предназначен для подачи аммиачно-воздушной смеси в систему. Производительность газодувки в рабочих условиях 27500 м3/ч. Перепад давления 8 кПа (800 мм. в. ст.) Частота вращения вала газодувки 2950 мин- 1.
Электродвигатель асинхронный трехфазного переменного тока 50 герц, 380 в, с короткозамкнутым ротором, взрывобезопасного исполнения, мощностью 100 кВт, частота вращения 2960 об/мин.

2

2/1

Подогреватель аммиачно-воздушной смеси.

8

-

Аппарат предназначен для подогрева аммиачно-воздушной смеси за счет тепла нитрозных газов, отходящих из котлов-утилизаторов. Вертикальный кожух отрубный аппарат. Трубное пространство - давление до 5 кПа (500 мм вод. ст.). Температура20÷70 °С. Среда - аммиачно-воздушная смесь. Межтрубное пространство - разрежение до2 кПа (до 200 мм вод. ст.). Температура 150÷190 °С на входе; 110÷115 °С на выходе. Среда - нитрозные газы. Диаметр 1200 мм. Высота 4920 мм.Дтр = 38 х 2. Длина трубок - 2500 мм. Общая поверхность нагрева 140 м2

3

2/3

Котел-утилизатор типа УС- 2,6/39

16

-

Предназначен для получения пара с параметрами: давление 2,9 МПа
(29 кгс/см2); температура до 240 °С за счет использования тепла нитрозных газов. Котел состоит из экономайзеров 1-ой и 2-ой ступени, испарительного пакета, пароперегревателя, сепарационной установки. Температура нитрозных газов на входе в котел 800 °С, на выходе – 150 - 190 °С. Общая поверхность нагрева котла 366 м2.

4

2/4

Газовый холодильник-промыватель

16

-

Предназначен для охлаждения и промывки нитрозных газов от солей аммония. Имеет три ситовых тарелки, на которых расположены охлаждающие змеевики. Аппарат орошается конденсатом азотной кислоты. Трубное пространство - давление до 0,4 МПа (4 атм). Температура 20 ÷ 35 °С. Межтрубное пространство - нитрозные газы, разрежение до 5 кПа (500 мм вод. ст.). Температура 140÷40 °С.
Диаметр холодильника 2800 мм. Высота 5440 мм. Поверхность теплообмена 110 м2Диаметр трубок 32 х 2,5 мм

5

2/7

Насосы для смазки

16

-

Предназначена для подачи масла в маслосистему компрессоров. Производительность 263 л/мин

6

2/34

Насос погружной
2 ХII- 6Е.

2

1

Предназначен для выдачи азотной кислоты и дренажного бака в буферный бак. Производительность10 - 20 м3/ч. Напор 0,3 - 0,2 МПа (30 - 20 м. вод. ст.)

7

2/8

Турбокомпрессор с турбодетандером

8

-

Предназначен для сжатия нитрозных газов и рекуперации остаточного давления после абсорбции. Давление нагнетания до 0,3 МПа (3,2 кгс/см2). Производительность в рабочих условиях 510 м3/мин. Начальная температура газов перед турбиной до55 °С, давление до 7,5 кгс/м2 (750 кПа). Рабочие условия в турбодетандере - давление "хвостовых" газов перед турбодетандером до 0,25 МПа (2.5 кгс/см2) после турбодетандера 2 кПа (200 кгс/м2) температура 160 °С. Асинхронный электродвигатель трехфазного токаА3М 1600, 50 Гц, напряжением 6000 В, мощностью 1600 кВт, частота вращения 2980 об/мин

8

2/10

Подогреватель "хвостовых" газов.

16

-

Для подогрева "хвостовых" газов используется тепло нитрозных газов. Представляет собой вертикальный кожух отрубный двухходовой с U-образными трубками аппарата. В трубном пространстве – "хвостовые газы", давление до 0,3 МПа
(3 кгс/см2), температура до 350 °С. Диаметр подогревателя 1100 мм. Высота 4630 мм. Поверхность теплообмена 200 м2 Трубки 25 х 2 мм, 6980 - 5626 мм, 428 шт.

9

2/24

Центробежный насос для конденсата азотной кислотыХ20/100 -К-СД

3

2

Предназначен для подачи конденсата азотной кислоты на орошение газовых холодильников-промывателей и абсорбционной колонны. Производительность насоса 10 ÷ 20 м3/ч. Напор до 1 МПа (10 кгс/ см2).

10

3/12

Скоростной холодильник.

16

-

Предназначен для охлаждения нитрозных газов за счет теплообмена с оборотной водой. Представляет собой вертикальный кожух отрубный теплообменник. Нитрозные газы с давлением до 0,3 МПа (3,1 кгс/см2) и температурой до 130 °С направлены в трубное пространство, вода поступает в межтрубное пространство из абсорбционной колонны. Поверхность теплообмена 160 м2 Д = 800 мм. Н = 6760 мм. Трубки 38 х 2 мм. Длина = 6000 мм

11

3/13

Абсорбционная колонна.

8

-

Предназначена для абсорбции окислов азота из нитрозных газов конденсатом водяного пара. В колонне 40 ситовых тарелок, из них, 27 тарелок снабжены охлаждающими змеевиками для отвода реакционного тепла. Давление до 0,3 МПа (3 кгс/см2), температура на входе 80 °С Д = 3000 мм. Высота =46400 мм. Поверхность охлаждения змеевиков 500 м2.

12

3/30

Насос ХОВ типа 2,5 ЦСН- 5.5 х 2

4

3

Предназначен для подачи ХОВ на орошение абсорбционной колонны. Производительность 10 - 20 м3/ч, напор 1 МПа (100 м. вод. ст.). Электродвигатель АО- 63 - 2 мощностью 14 кВт, частота вращения ротора 2930 об/мин.

13

3/30 А

Холодильник конденсата

4

-

Предназначен для охлаждения ХОВ при подаче в абсорбционные колонны.

14

4/ I/1 - 3

Центробежный насос

3

2

Предназначен для подачи ХОВ на деаэрационную установку и холодильники поз.30. Производительность 90 м3/ч. Д = 2800 мм

15

4/17

Деаэрационная колонка ДА- 80

2

-

Предназначена для деаэрации ХОВ, поступающего на питание котлов-утилизаторов. Тарельчатого типа, с четырьмя верхними штуцерами для воды. Производительность 75тонн/ч.Д = 1212 мм. Н = 2760 мм

16

4/18

Деаэрационный бак

2

-

Предназначен для деаэрированнойводы подаваемой в котлы-утилизаторы. Рабочая емкость 27 м3. Д = 2600 мм. Н = 6484 мм

17

4/19

Насос для питательной воды ПЭ- 65 - 85.

4

3

Предназначен для подачи питательной воды в котлы-утилизаторы. Напор 8,5 МПа
(85 м. вод. ст.). Производительность 65 м3/ч. Электродвигатель мощностью 320 кВт,3000 об/мин.

18

5/20

Подогреватель деаэрированной воды.

8

-

Предназначен для подогрева питательной воды от 102 - 104 °С до 130 °С. Поверхность теплообмена 2м2.Д = 600 мм. Н = 1275 мм

19

6/62

Центробежный насос типаХ90/85 -К-СД.

5

4

Предназначен для выдачи азотной кислоты из хранилищ потребителям. Производительность до 88 м3/ч, напор 0,85 МПа (85м. вод. ст.). Электродвигатель АО-мощностью 40(55) кВт, частота вращения ротора - 2920 об/мин

20

6/65а

Насос погружной
2 ХII- 6Е.

1

-

Предназначен для выдачи кислоты из дренажного бака в хранилище кислоты.
Производительность10 - 20 м3/ч. Напор 0,3 - 0,2 МПа (30 - 20 м. ст. жидк.). Частота вращения вала 2900 мин- 1.

21

4/21

Сепаратор непрерывной продувки.

4


Предназначен для отделения пара от котловой воды, поступающей из барабана.
Д = 630 мм. Н = 3395 мм.

22

4/22

Бак-барботер.

2

-

Предназначен для охлаждения котловой воды перед сбросом ее в самотечную сеть водооборотного цикла. Д = 1200 мм. Н = 2000 мм. Объем=2.8 м3

23

7/1

Компрессор аммиачный типа АО- 1200.

3

2

Представляет собой одноступенчатую четырехцилиндровую машину с взаимно противоположным движением поршней. Давление на нагнетании компрессора до 1,5 МПа (15 кгс/см2). Производительность компрессора по холоду 4,8 ГДж (1200000 ккал/час). Электродвигатель синхронной мощностью 630 кВт.

24

7/4А

Аппарат воздушного охлаждения типа АВЗ-Ж (аппарат воздушный зигзагообразный жалюзийный)

6

-

Состоит из 6 теплообменных секций, внутренняя поверхность теплообмена секций 73 м2, наружная (с учетом оребрения) – 884 м2. Воздух, используемый для охлаждения паров аммиака, подается из атмосферы вентилятором, который смонтирован внизу теплообменных секций. Вентилятор четырехлопастной, диаметр колеса вентилятора 5000 мм, частота вращения вентилятора 250 об/мин, мощность электродвигателя 90 кВт. В нижней части аппарата смонтирован узел увлажнения воздуха. Он представляет собой кольцеобразную трубу, диаметром 57х3 мм, на которой установлены форсунки для распыления воды. В летний период времени через форсунки подается вода. За счет испарения воды снижается температура воздуха, нагнетаемого вентилятором в секции аппарата.

25

8/1

Ребойлер

1

-

Предназначен для испарения жидкого аммиака. Может быть использован как конденсатор газообразного аммиака. Поверхность теплообмена трубной части 30 м2. Давление в межтрубном пространстве до 2 МПа (до 22 кгс/см2). Д = 2600 мм. Н = 8670 мм

26

3/Т- 3

Испаритель жидкого аммиака.

2

-

Предназначен для испарения жидкого аммиака. Четырехсекционный, поверхность теплообмена 2,92 м2. Диаметр трубок 32 х 2,5 мм. В корпусе среда - газообразный и жидкий аммиак. Давление 0,45 МПа (4,5 кгс/см2). Температура на входе 10÷30 °С. В змеевике среда ХОВ, давление 0,3 - 0,4 МПа (3÷4 кгс/см2), температура на входе 90 °С, на выходе 60 °С. Д = 1000 мм. Н = 3930 мм. Емкость = 2.5 м3

27

3/Т- 5

Подогреватель газообразного аммиака.

2

-

Предназначен для подогрева газообразного аммиака до 100÷120 °С. Поверхность теплообмена 6,5м2 Давление в трубном и межтрубном пространстве 1,6 МПа (16 кгс/см2). Д = 273мм. Н = 3635

      Таблица .. Расход сырья, материалов и энергоресурсов агрегатов АК- 72; АК- 72М; УКЛ- 7; 1/3,5 на 1 тонну HNO3 (100 %)

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

АК- 72

АК- 72М

УКЛ- 7

1/3,5

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Аммиак

т

0,287

0,295

0,2865

0,292

0,300

0,306

0,286

0,293

2

Катализатор платиновый (безвозвратные потери)

г

0,062

0,125

0,120

0,125

0,090

0,15

0,034

0,047

3

Катализатор палладированный АПК- 2 (безвозвратные потери палладия)

г

0,026

0,05







4

Алюмоцинкмедный катализатор АМЦ

г



5,8

14





5

Алюмованадиевый катализатор

г





5

10

4,5

7

6

Не платиновый катализатор

г(литр)





(0,00018)


0,352

2,5

7

Электроэнергия

кВт·ч

14,5

51

14,3

46

9

97

290

380

8

Газ природный, Q = 8000 ккал/ст. м3 

Нм3

83

87

36

82

68

115



9

Конденсат водяного пара на орошение абсорбционных колонн

т

0,340

0,370

0,34

0,35

0,15

2

0,67

1,2

10

Вода обессоленная

т

1,5

2,1

1,64

2,0

1,903

2,4

0,3

1,5

11

Оборотная вода

м3

117

130

110

120

118,9

170

170

200

12

Водяной пар (выдача)

Гкал

1,0

1,09

0,974

1,244

1,0

1,54

0,05

0,1

      В таблице 3.72 представлены нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на одну тонну 100 % азотной кислоты.

      Таблица .. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на одну тонну 100 % азотной кислоты

№ п/п

Наименование расходуемых видов сырья и энергоресурсов

Ед. изм.

Нормы

По проекту

Обоснованные

1

2

3

4

5

1

Сырье




1.1

Аммиак на получение кислоты

тонн

0,287

0,296

1.2

Аммиак на очистку "хвостовых" газов

тонн

0,006

0,006

1.3

Воздух

тонн

3,993

4,118

2

Материалы




2.1

Платиноиды (безвозвратные потери)

г

0,049

0,046

2.2

Катализатор АВК- 10М, АОК- 78 - 55

кг

0,0185

0,010

2.3

Катализатор КН- 2, КН- 2П

кг

0,010

0,0053

3

Энергоресурсы




3.1

Азот газообразный, сорт 2-й.

м³


2,00

3.2

Вода оборотная

тыс. м3

0,193

0,300

3.3

Электроэнергия

тыс. кВтч

0,271

0,288

3.4

Обессоленный дистиллят

м3


2,300

3.5

Выдача пара (внешняя сеть)

Гкал

0,91

0,50

Технологические процессы, связанные с производством аммиачной селитры

      Технологические схемы и аппаратурное оформление производств аммиачной селитры отличаются многообразием, особенно в странах ЕС, втором крупном ее производителем, после России. Основой всех этих технологий является одна базовая: нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком с получением раствора нитрата аммония; концентрирование этого раствора до состояния плава; гранулирование плава; охлаждение гранул до температуры 30 - 45 °C.

      Производство аммиачной селитры в Казахстане основано на четырех основных процессах: процесс нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком с получением раствора аммиачной селитры; процесс упаривания раствором аммиачной селитры до состояния плава; процесс кристаллизации из плава соли в виде гранул; процесс охлаждения гранул.

      Образование аммиачной селитры протекает необратимо и сопровождается выделением тепла. Количество тепла, выделяемого в результате химической реакции, зависит от концентрации азотной кислоты и температуры применяемых реагентов (азотной кислоты, аммиака).

      При нейтрализации азотной кислоты концентрацией 46 % газообразным аммиаком под вакуумом получается раствор аммиачной селитры концентрацией 62 – 64 %. Образующиеся в производстве аммиачной селитры конденсат сокового пара и конденсат греющего пара используются в производстве ПСМУ. Так как нейтрализация проходит в слабокислом режиме, потери аммиака с соковым паром уменьшаются. Процесс упаривания аммиачной селитры осуществляется по двухкорпусной схеме в греющих камерах выпарных аппаратах.

      Грануляция плава аммиачной селитры производится в грануляторах барабанного типа.

      Производство аммиачной селитры требует больших затрат электроэнергии. В процессе производства аммиачной селитры задействованы выпарные установки, грануляторы, элеваторы, насосы, теплообменное оборудование. Используется значительный объем воды. В таблице 3.73 представлены данные об основном энергопотребляющем оборудовании производства аммиачной селитры. В таблице 3.74 представлены сведения о расходе сырья, материалов и энергоресурсов для агрегатов АС- 72; АС- 72М; АС- 67; АС- 60 на 1 тонну аммиачной селитры.

      Таблица .. Спецификация основного энергопотребляющего технологического оборудования производства аммиачной селитры.

№ п/п

Номер позиции по схеме

Наименование оборудования

Количество

Техническая характеристика


1

2

3

4

5

1

С- 5

Реактор

1

Вертикальный цилиндрический аппарат с перемешивающим устройством. Предназначен для распульповки магнезиальной добавки путем растворения брусита в растворе азотной кислоты.
Отвод тепла осуществляется охладителем змеевикового типа (2 витка диаметром 2 м из трубы Ду50 12Х18Н10Т)

2

С- 11/1,2

Сборник

2

Вертикальный цилиндрический аппарат. Предназначен для приема и хранения осветленного раствора нитрата магния. Оснащен паровым змеевиком.

3

С- 17

ВентиляторЦ10 - 28 № 5

1

Предназначен для отсоса пылегазо выделений на узле приготовления магнезиальной добавки. Угол разворота выносного патрубка – 90 °. Производительность – 6000 м3/ч. Напор – 750 кгс/м2. Привод от электродвигателя мощностью – 45 кВт, частота вращения – 2900 об/мин.

4

С- 6/1,2

Насос тип 3Х- 9И

2

Горизонтальный центробежный насос. Предназначен для перекачки раствора нитрата магния из реактора в отстойники. Производительность – 45 м3/час. Напор – 2,5 кгс/см2 (25 м вод. ст.). Привод от электродвигателя мощностью – 22 кВт. Частота вращения – 1500 об/мин.

5

С- 8/1,2

Насос типАХ65 - 50 - 160

2

Горизонтальный центробежный насос. Предназначен для перекачки осветленного раствора нитрата магния из отстойников в емкости хранения осветленного раствора. Производительность – 25 м3/час. Напор – 3,2 кгс/см2 (32 м вод. ст.). Мощность – 22 кВт. Частота вращения – 1500 об/мин.

6

С- 14

Насос типАХ65 - 50 - 160

2

Горизонтальный центробежный насос. Предназначен для подачи циркуляционного раствора узла мокрой очистки пылегазовыделений в реактор. Производительность – 25 м3/час. Напор – 3,2 кгс/см2 (32 м вод. ст.). Мощность – 22 кВт. Частота вращения – 1500 об/мин.

7

С- 21

Насос погружной НПВ 40 - 16К

1

Насос погружной. Предназначен для откачки проливов из поддона. Производительность – 28 м3/ч. Напор – 1,6 кгс/см2(16 м вод. ст.)

8

С- 12/1,2

Насос тип 3Х- 9И

2

Горизонтальный центробежный. Предназначен для перекачки осветленного раствора нитрата магния из емкости хранения осветленного раствора на узел дозирования азотной кислоты. Производительность – 45 м3/час. Напор – 2,5 кгс/см2 (25 м вод. ст.). Мощностью – 22 кВт. Частота вращения – 1500 об/мин.

9

С- 12/3,4

Установка насоснаядозировочнаяУНД1500/25

1

Установка предназначена для дозирования раствора нитрата магния в азотную кислоту, идущую на аммонизаторы АМ- 2,3. Подача одной гидравлики - 1500 л/ч, давление нагнетания - 2,5 (25) МПа (кгс/см2). Мощность электродвигателя - 4 кВт (АИМ100L4), частота вращения - 1500 об/мин.

10

А- 02/4,5,6,7,8

Перекачивающие насосы типа 6ХФ

5

Откачивает промстоки из емкости. Производительность – 252 м3/ч. Напор - 24 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 55 кВт (4А250М6). Число оборотов– 960 об/мин

11

Н- 1 - 3

Перекачивающие насосы типа 4ХФ

3

Подает дозированную азотную кислоту в нейтрализаторы. Производительность – 108 м3/ч. Напор - 26 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 22 кВт (4А180S4). Число оборотов – 1450 об/мин.

12

С- 107

Нейтрализатор с насосом 28ПРЦ

1

Нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком. Объем- 80 м3. Рабочий объем- 50 м3. Производительность- 4400 м3/ч. Мощность электродвигателя 200 кВт

13

С- 111

Конденсатор

1

Конденсация сокового пара из нейтрализатора. Диаметр - 1000 мм. Число ходов - 4. Длина труб - 5000 мм. Площадь теплообмена - 260 м2.

14

АМ- 2,3

Скоростной аммонизатор- испаритель(САИ)

2

Предназначен для нейтрализации азотной кислоты. Представляет собой выпарной аппарат ВНЦ- 350, у которого заменена греющая камера на подъемную трубу диаметром 0,8 м. Циркуляция раствора в САИ принудительная с помощью насоса 28ПрЦ. Производительность САИ по раствору –до 70 м3/ч. Производительность 28ПрЦ – 4500 м3/ч. Напор - 4,5 м вод. ст.). Мощность электродвигателя –200 кВт (ДА304 - 400У10У3). Число оборотов – 590 об/мин.

15

АМ- 14/3,4,5,6

Перекачивающий насос типа 6ХФ

4

Перекачивающий насос типа 6ХФ. Предназначен для перекачивания аммонизированного раствора из САИ в аппараты выпарных батарей. Производительность – 252 м3/ч. Напор - 24 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 55 кВт (4А250М6). Число оборотов – 960 об/мин.

16

АМ- 27/2,3

Конденсатор

2

Предназначен для конденсации сокового пара. Горизонтальный стальной кожух отрубный теплообменник. Рабочая среда: в трубном пространстве – морская вода; в межтрубном пространстве – соковый пар. Поверхность теплообмена – 350 м2. Число ходов по воде – 2. Диаметр конденсатора– 1,2 м. Длина – 6 м. Размер трубки – 38х3 мм. Число трубок – 624 шт.

17

АМ- 28/3,4

Вакуум-насос ВВН- 50

2

Предназначен для отсасывания неконденсирующихся газов из конденсаторов. Максимальный вакуум – 95 %. Производительность – 50 м3/мин. Мощность электродвигателя – 200 кВт (А03 - 400S10). Число оборотов – 590 об/мин. Расход охлаждающей воды – 4,2 м3/ч.

18

АМ- 30/1,2

Перекачивающий насос типа Х45/31

2

Предназначен для перекачивания КСП. Производительность – 45 м3/ч. Напор - 31 м вод. ст. Допустимый кавитационный запас - 5 м вод. ст. Мощность электродвигателя –22 кВт (4А- 180 -У2). Число оборотов– 2900 об/мин.

19

АМ- 78/1,2

Перекачивающий насос типа Х- 90/33

2

Предназначен для откачки технической воды из бака в сборники технической воды. Производительность – 90 м3/ч. Напор- 33 м вод. ст. Допустимый кавитационный запас - 6 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 18 кВт (4А- 13252). Число оборотов – 2900 об/мин.

20

АМ- 87/1,2

Перекачивающие насосы типа НПВ- 2

2

Предназначен для откачки дренажных вод. Производительность – 28,8 м3/ч. Напор - 20 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 10 кВт (ВАО- 52 - 4У). Число оборотов – 1500 об/мин.

21

А- 21, А- 19, А- 12

Выпарной аппарат

6

Предназначен для упаривания аммонизированных растворов до 95 % по солям. Вертикальный аппарат с выносной греющей камерой и осевым пропеллерным насосом типа 28ПрЦ. Производительность насоса 28ПрЦ – 4500 м3/ч. Напор 4,5 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 200 кВт (ДА304 -А12 - 42 - 10). Число оборотов – 600 об/мин. Поверхность теплообмена греющей камеры – 350 м2. Длина – 6 м. Диаметр трубки – 38х2 мм.

22

А- 16/12 - 17
А- 18/16,17

Перекачивающий насос типа 4ХФ

8

Предназначен для перекачивания плава из одного выпарного аппарата в другой и подачи на узел грануляции. Производительность – 108 м3/ч. Напор - 26 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 22 кВт (4А180S4). Число оборотов – 1500 об/мин.

23

А- 24/4

Перекачивающий насос типа 4ХФ

1

Предназначен для перекачивания пульпы или промывного раствора из выпарных аппаратов в емкости. Производительность – 108 м3/ч. Напор - 26 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 22 кВт (4А180S4). Число оборотов – 1500 об/мин.

24

А- 28/5,6,7,8

Вакуум-насос ВВН- 50

4

Предназначены для отсасывания неконденсирующихся газов. Максимальный вакуум – 95 %. Производительность – 50 м3/мин. Мощность электродвигателя – 125 кВт (А- 112 - 10М). Число оборотов – 600 об/мин. Расход охлаждающей воды – 4,2 м3/ч

25

А- 27/6,7,8

Конденсатор

3

Предназначены для конденсации сокового пара поступающего из сепаратора выпарного аппарата. Горизонтальный стальной теплообменник. Рабочая среда: в трубном пространстве – морская вода; в межтрубном пространстве – соковый пар. Поверхность теплообмена – 260 м2. Число ходов по воде – 4. Диаметр конденсатора– 1 м. Длина – 5 м. Размер трубки – 25х2 мм.

26

А- 37/7,8,9,9а

Перекачивающий насосы типа 4ХФ

4

Предназначен для подачи плава на грануляторы. Производительность – 108 м3/ч. Напор - 26 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 22 кВт (4А180S4). Число оборотов – 1500 об/мин.

27

А- 1 - 5

Перекачивающий насос типа 4Х- 9Е

5

Предназначен для перекачки КГП в цех САК. Производительность – 90 м3/ч. Напор- 49 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 40 кВт (А02 - 81 - 2). Число оборотов – 2900 об/мин.

28

А- 10/1,2,3

Перекачивающий насос типа 4К- 6

3

Предназначен для подачи КГП на сальниковое уплотнение насосов и винтовые уплотнения насосов 28ПрЦ. Производительность – 95 м3/ч. Напор - 75 - 98 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 40 кВт (А02 - 81 - 2). Число оборотов – 2900 об/мин.

29

А- 78/1,2

Перекачивающий насос типа НПВ- 2

2

Предназначен для откачки технической воды из сборников. Производительность – 28,8 м3/ч. Напор - 20 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 18 кВт (4А- 132 -S4). Число оборотов – 1440 об/мин.

30

А- 81/1,3,7

Перекачивающий насос типа 6Х- 9И

3

Предназначен для откачки КСП из сборников по коллекторам КСП на собственные нужды. Производительность – 160 м3/ч. Напор- 29 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 55 кВт (А- 112 - 4М). Число оборотов – 1500 об/мин.

31

А- 87/1 - 6

Перекачивающий насос типа НПВ- 2
 

1

Предназначен для откачки дренажных вод. Производительность – 28,8 м3/ч. Напор - 20 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 7 кВт (4А- 132 -S4).

32

А- 38/3,4

Барабан-гранулятор-сушилка (БГС)
 

2

Предназначен для грануляции, сушки и классификации готового продукта. Диаметр гранулятора – 3,5 м. Длина – 16 м. Число оборотов гранулятора – 4 об/мин. Мощность электродвигателя – 160 кВт (А- 114 - 6). Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора – Ц2 - 630.

33

А- 38/7,8

Барабан-гранулятор-сушилка-холодильник (БГСХ)

2

Предназначен для грануляции, сушки и классификации готового продукта. Диаметр гранулятора – 4,0 м. Длина – 22 м. Число оборотов гранулятора – 4,0 об/мин. Мощность электродвигателя – 250 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора ЦГШ – 900.

34

А- 38 /10,11

Маслостанция ЦС- 70М

1

Служит для смазки подшипников редукторов. Емкость бака маслом- 3м3. Маслонасосы: Г-II- 24А. Производительность 50 л/мин. Напор- 25 кгс/см2. Мощность электродвигателя – 2,2 кВт (АИР 904У3). Число оборотов – 1450 об/мин.

35

А- 38/10,11

Сушилка-гранулятор- классификатор (СГК)

2

Предназначен для грануляции, сушки и классификации готового продукта аммиачной селитры. В качестве теплоносителя используется атмосферный воздух, нагретый паром, поступающий в аппараты от калориферов. Диаметр- 4,5 м. Длина - 17 м. Число обор.4 об/мин. Мощность электродвигателя – 250 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора ЦГШ – 900.

36

А- 50/ 5,7,13,16

Элеватор ковшевой цепной ЦБ- 450

4

Предназначен для подачи аммиачной селитры в охлаждающий барабан. Производительность- 60 тонн/час. Мощность электродвигателя – 13 кВт(А02 - 61 - 4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

37

А- 50/9

Элеватор ковшевой цепной ЦБ- 450

1

Предназначен для подачи готового продукта аммиачной селитры. Производительность- 60 тонн/час. Мощность электродвигателя – 13 кВт
(А02 - 61 - 4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

38

А- 50/6,8,14,15

Элеватор ковшовый цепной ЦС- 400

4

Предназначен для подачи продукта аммиачной селитры. Производительность 75 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт(А02 - 61 - 4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

39

А- 50/10

Элеватор ковшовый цепной ЦС- 400

1

Предназначен для подачи продукта аммиачной селитры. Производительность 75 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт(А02 - 61 - 4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

40

А- 39/10,11

Охлаждающий барабан

2

Предназначен для охлаждения аммиачной селитры. Диаметр барабана- 3,5 м.
Длина - 16 м. Мощность электродвигателя – 160 кВт(АО- 114 - 6). Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктораЦ2 - 630.

41

А- 41/3,4
10,11

Молотковая дробилка

4

Предназначена для дробления аммиачной селитры и подачи ее в голову грануляторов. Производительность дробилки- 20 тонн/час. Диаметр ротора- 800 мм. Длина ротора- 600 мм. Мощность электродвигателя – 55 кВт(4А- 250 -М6). Число оборотов – 1000 об/мин.

42

А- 41/7,8

Молотковая дробилка

2

Предназначена для дробления аммиачной селитры и подачи ее в голову грануляторов. Производительность дробилки- 20 тонн/час. Диаметр ротора- 800 мм. Длина ротора- 600 мм. Мощность электродвигателя – 55 кВт(4А- 250 -М6). Число оборотов – 1000 об/мин.

43

А- 41/7а,8а

Молотковая дробилка

2

Предназначена для дробления аммиачной селитры фракции и подачи ее по обратному шнеку в голову грануляторов. Производительность дробилки- 20 тонн/час. Диаметр ротора- 800 мм. Длина ротора- 600 мм. Мощность электродвигателя – 55 кВт(4А- 250 -М6). Число оборотов – 1000 об/мин.

44

А- 43А

Элеватор ковшовый цепной ЦС- 400

1

Предназначен для подачи продукта на элеватор.
Производительность 75 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 15 кВт(4А160 -S4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

45

А- 43/5

Элеватор ковшовый цепной ЦБ- 450

6

Предназначен для подачи готового продукта аммиачной селитры. Производительность – 60 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт
(А02 - 61 - 4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

46

А- 43/3,4,10

Элеватор ковшовый цепной ЦБ- 450

3

Предназначен для подачи готового продукта аммиачной селитры. Производительность – 60 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт
(А02 - 61 - 4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

47

А- 43/11

Элеватор ковшовый цепной ЦС- 400

1

Предназначен для подачи продукта на элеватор. Производительность 75 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт(4А160 -S4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

48

А- 43/7,8

Элеватор ковшовый цепной ЦБ- 450
 

2

Предназначен для подачи готового продукта аммиачной селитры. Производительность – 60 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт(4А160 -S4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

49

А- 39А

Барабан омасливатель

1

Предназначен для нанесения антислеживателя. Диаметр барабана- 1,6 м. Длина – 8,3м. Мощность электродвигателя – 7,5 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора ЦТГД 315У2.

50

А- 83/3,4, 10,11

Валковая дробилка

4

Предназначена для дробления фракции АС 4 - 6 мм, поступающей из классификатора. Относится к машинам, работающим по принципу раздавливания материала. Производительность-.30 тонн/час. Диаметр валка- 800 мм. Длина валка- 1000 мм. Ширина зазора между валками- 2,5 - 3,0 мм. Число оборотов валка- 200 об/мин. Мощность электродвигателя – 55 кВт (А02 - 61 - 4). Число оборотов – 980 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

51

А- 106/1,2

Элеватор ковшовый цепной ЦС- 400

2

Предназначен для подачи продукта с классификаторов или с узла кондиционирования готового продукта на транспортер. Производительность 75 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 13 кВт(4А160 -S4). Число оборотов – 1450 об/мин. Тип редуктора РМ- 650.

52

А- 39/3 - 5

Охлаждающий барабан

3

Предназначен для охлаждения аммиачной селитры. Диаметр барабана – 3,2 м. Длина – 16 м. Число оборотов барабана- 4 об/мин. Производительность по охлажденному продукту – 45 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 72 кВт
(АО- 103 - 12 - 8 - 6 - 4). Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктораЦ2 - 630.

53

А- 39/10,11

Охлаждающий барабан

2

Предназначен для охлаждения аммиачной селитры. Диаметр барабана – 3,5 м. Длина – 16 м. Число оборотов барабана- 4 об/мин. Производительность по охлажденному продукту – 45 тонн/ч. Мощность электродвигателя – 160 кВт
(АО- 114 - 6). Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктораЦ2 - 630.

54

А- 46/1,2

Виброконвейер

2

Предназначен для герметичной транспортировки аммиачной селитры. Производительность – 120 тонн/ч. Длина конвейера – 36 м. Мощность электродвигателя – 22 кВт (402 - 76 - 6). Число оборотов – 1000 об/мин.

55

А- 102

Ленточный транспортер

1

Предназначена для подачи готового продукта

56

А- 53/3,4,7,8,10,11

Калориферная установка

6

Предназначена для нагрева воздуха, подаваемого вентилятором в короб, обогреваемый греющим паром для получения сушильного агента. Производительность по воздуху- 100 тыс. Нм3/час. Температура воздуха- до 150 °С. Греющий пар Ру=1,3 МПа, t=300 °С. Поверхность теплообмена – 185,7 м2.

57

А- 82/3,4,7,8

ВентиляторЦ4 - 70№16

4

Предназначены для подачи воздуха в калориферные установки. Производительность – 100000 Нм3/ч. Напор – 103 Па (100 мм вод. ст.). Мощность электродвигателя – 55 кВт(4А- 250 -М6). Число оборотов – 1000 об/мин.

58

А- 82/10,11

Вентилятор ВНСН- 16

2

Производительность – 70000 Нм3/ч. Напор – 103 Па (100 мм вод. ст.). Мощность электродвигателя – 30 кВт (АО2 - 180 -М4). Число оборотов – 1500 об/мин.

59

А- 55/3,6,7,10, 11

Вентилятор ВМ- 18А

5

Предназначен для отсоса отработанных газов из гранулятора и подачи на газоочистку. Производительность – 108000 Нм3/ч. Напор – 10650 Па (1065 мм вод. ст.). Мощность электродвигателя – 500 кВт. Тип электродвигателя – ДАЗО- 55 - 4. Число оборотов – 1500 об/мин. Напряжение – 6000 В.

60

А- 58/3,4, 5, 10, 11

Вентилятор ВГД- 15,5У

5

Предназначен для отсоса охлаждающего воздуха с пылью и подачи на турбулентный промыватель. Производительность – 80000 Нм3/ч. Напор – 5000 - 5350 Па (500 - 535 мм вод. ст.). Тип электродвигателя – А12 - 35 - 6. Мощность электродвигателя – 250 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Напряжение – 6000 В.

61

А- 55/3,4

Вентилятор ВГД- 15,5У

1

Предназначен для отсоса отработанных газов из гранулятора и подачи на газоочистку. Производительность – 80000 Нм3/ч. Напор – 5000 - 5350 Па (500 - 535 мм вод. ст.). Тип электродвигателя – А12 - 35 - 6. Мощность электродвигателя – 250 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Напряжение – 6000 В.

62

А- 61/1 - 3,8 - 11

Перекачивающие насосы типа 6ХФ

7

Предназначены для подачи орошающего раствора из емкости на орошение турбулентных промывателей. Производительность – 252 м3/ч. Напор - 24 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 55 кВт. Тип электродвигателя – 4А- 250 -М6. Число оборотов – 960 об/мин.

63

А- 61/4

Перекачивающий насос типа 6ХФ

1

Предназначен для откачки промывных и грунтовых вод. Производительность – 252 м3/ч. Напор - 24 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 55 кВт. Тип электродвигателя – 4А- 250 -М6. Число оборотов – 960 об/мин.

64

А- 61/6,7

Перекачивающий насос типа Х200 - 150 – 500 К

2

Предназначены для подачи орошающего раствора из емкости на орошение турбулентных промывателей. Производительность –315 м3/ч. Напор - 60 м вод. ст. Мощность электродвигателя – 132 кВт. Тип электродвигателя – 4А- 250 -М6. Число оборотов – 1500 об/мин.

65

А- 03/1,2,4,5,6

Буферная емкость

5

Предназначена для сбора концентрированного раствора из циклонов после очистки газов от пыли аммиачной селитры. Емкость имеет мешалку пропеллерного типа. Диаметр емкости – 4 м. Объем – 63 м3. Диаметр мешалки – 1,2 м. Мощность электродвигателя – 22 кВт. Тип электродвигателя – 4А- 200 - 16. Число оборотов – 1000 об/мин.

66

ЛТ №2

Ленточный транспортер

1

Предназначен для транспортировки готового продукта на транспортер №4 от ковшового элеватора. Производительность – 180 тонн/час. Ширина ленты – 1000 мм. Тип электродвигателя – 4 А - 200 - 16. Мощность электродвигателя – 22 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора – РМ- 650.

67

ЛТ№5

Ленточный транспортер

1

Предназначен для транспортировки готового продукта со склада "навалом" до элеваторов. Производительность – 200 тонн/час. Ширина ленты – 1000 мм. Тип электродвигателя – 4А- 200 - 16. Мощность электродвигателя –22 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора – РМ- 650.

68

ЛТ№1,2

Ленточный транспортер

2

Предназначен для транспортировки готового продукта на транспортер №3,4. Ширина ленты – 1000 мм. Тип электродвигателя - 4А- 200 - 16. Мощность электродвигателя –22 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора – РМ- 650.

69

ЛТ№3,4

Ленточный транспортер

2

Предназначен для транспортировки готового продукта от транспортера №1,2 и элеваторов до бункеров №3,4. Ширина ленты – 1000 мм. Тип электродвигателя – 4А- 200 -М- 6У3. Мощность электродвигателя –22 кВт. Число оборотов – 1000 об/мин. Тип редуктора – РМ- 650.

70

Поз.№14,15

Элеватор№14,15

2

Предназначен для подачи готовой продукции от транспортера №5 к транспортерам №3,4. Производительность – 100 тонн/час. Тип электродвигателя – 4А- 180М- 6У3. Мощность 18,5 кВт. Число оборотов – 970 об/мин. Тип редуктора – РМ- 650.

71

ЛТ№4А

Ленточный транспортер

1

Предназначен для транспортировки готового продукта от бункера №4 до установки "Вселуг". Производительность – 200 тонн/час. Ширина ленты – 600 мм. Тип электродвигателя – 4А- 200 -М- 6У3. Мощность электродвигателя –22 кВт. Число оборотов – 970 об/мин. Тип редуктора – РМ- 650.

      Таблица .. Расход сырья, материалов и энергоресурсов агрегатов АС- 72; АС- 72М; АС- 67; АС- 60 на 1 тонну аммиачной селитры

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

АС- 72

АС- 72М

АС- 67

АС- 60

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

Азотная кислота

тонн, мнг HNO3

0,786

0,79

0,786

0,795

0,787

0,788

0,788

0,831

2

Аммиак

тонн, 100 % NH3

0,211

0,216

0,213

0,215

0,213

0,214

0,211

0,224

3

Магнезиальная добавка

кг, в пересчете на MgO

3,4

5,1

3,0

4,5

4

5


5,1

4

Водяной пар

Гкал

0,18

0,31

0,19

0,21

0,214

0,34

0,3

0,39

5

Электроэнергия

кВтч

13

36

14,0

22

21

30,4

18,5

22

6

Вода химочищенная

тонн

0,1

0,2

0,1

0,12





7

Оборотная вода

м3

0,05

0,2

0,05

0,2

0,01

0,012

46,95

50

      В таблице 3.75 представлены нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на одну тонну аммиачной селитры.

      Таблица .. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на выпуск одной тонны аммиачной селитры (Nобщ- 34,4 %).

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов.

Ед. изм.

По проекту

Утвержденные нормы

2018

2019

1

2

3

4

5

6


Сырье и материалы





1

Газообразный аммиак(100 % NН3)

кг

230

270

270

2

Азотная кислота(100 % HNO3)

кг

790

895

895

3

Брусит

кг

5

6,5

6,5

4

Антислеживатель

кг


0,5

0,5


Энергоресурсы





5

Электроэнергия

кВтч

200

130

130

6

Пар

Гкал

0,88

0,800

0,800

7

Вода морская

м3

0,170

0,170

0,170

8

Сжатый воздух

Нм3

150

320

320

9

Вода техническая

м3

0,200

0,200

0,200

      Анализ всей цепочки потребления энергоресурсов и воды показывает, что производство аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры является энерго и ресурсоемким. Показатели производства аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры и потребление энергоресурсов в 2015 - 2019 годах представлено в таблице 3.76.

      Таблица .. Показатели производства аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры и потребление энергоресурсов в 2015 - 2019 годах

№ п/п

Наименование энергоносителя

Единица измерения

Предшествующий период

2015

2016

2017

2018

2019

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Аммиак

тонн/год

169 964

187 383

196 923

190 583

175 008

2

Слабая азотная кислота

тонн/год

261 679

287 222

302 872

294 955

284 303

3

Аммиачная селитра

тонн/год

285 882

321 805

337 442

330 874

323 078

4

Электроэнергия производимая на ГПЭС

тыс.кВтч

0,0

0,0

86749

282891

274795

5

Электроэнергия закупаемая

тыс.кВтч

327672

339061

286504

91383

69961

6

Электрическая энергия всего

тыс.кВтч

327672

339061

373253

374274

344756

т у.т.

40 304

41 704

45 910

46 036

42 405

7

Газ природный, потребляемый не из собственных источников

тыс.м.куб

79291

0

0

0

0

8

Газ природный, потребляемый из собственных источников

тыс.м.куб

123908

206945

241746

283828

257066

9

Газ природный, всего, в том числе

тыс.м.куб

203199

206945

241746

283828

257066

на технологию

тыс.м.куб

203199

206945

221486

217218

191839

на ГПЭС

тыс.м.куб

0

0

20260

66610

65227

10

Газ природный, всего

т у.т.

237743

242126

259139

254145

224452

11

Тепловая энергия

Гкал

34083

27568

25073

21083

23674

т у.т.

4873,87

3942,22

3585,44

3014,87

3385,38

12

Вода, на производственные и бытовые нужды

тыс. м3

141 477,85

180 009,34

182 911,68

193 364,44

194 160,82

13

Итого потребление ТЭР

т у.т.

282 920,40

287 772,36

308 634,18

303 195,63

270 242,00

3.5. Производство каустической соды и хлора

      Когда концентрированный раствор хлорида натрия подвергается электролизу, образуются хлор и гидроксид натрия, но они реагируют друг с другом с образованием гипохлорита натрия – отбеливающего вещества. Этот продукт, в свою очередь, особенно в кислых растворах при повышенных температурах, окисляется в электролизной камере до перхлората натрия. Чтобы избежать этих нежелательных реакций, электролизный хлор должен быть пространственно отделен от гидроксида натрия.

      Производство хлор-щелочной продукции в АО "Каустик" производится по мембранной технологии.

      Мембранный метод считается наиболее перспективным. В основе лежит разделение катода и анода мембраной, которая пропускает только ионы натрия. Плюсы метода в значительной простоте процесса получения, по сравнению с диафрагменным методом. Так же этот метод значительно снижает энергозатраты – на 25 % по сравнению с ртутным методом и на 15 % с диафрагменным. Мембранный метод наиболее экологичен из вышеперечисленных. Мембранный электролиз обеспечивает получение наиболее чистого каустика.

      Данный способ основан на свойстве мембраны пропускать одни соединения и задерживать другие. Производство каустической соды и хлора электрохимическим методам по мембранной технологии схематически показано на рисунке 7.2.

      Процесс отличается простотой аппаратного оформления, легко поддается автоматизации, практически не имеет сточных вод и газообразных выбросов.



      Рисунок .. Производство каустической соды и хлора электрохимическим методам по мембранной технологии [4]

      В целом, реакции, протекающие в электролизной ванне, можно описать следующим образом.

      анод:

      2Cl- → Cl2 + 2e-                              (3.92)

      2H2O → 4H+ + O2 + 4e-                              (3.93)

      6ClO3 - + 3H2O → 2Cl3 - + 4Cl- + 1.5O2 + 6H+ + 6e-            (3.94)

      катод:

      2H2O + 2e -→ H2↑ + 2OH-                        (3.95)

      ClO3 -+ 3H2O + 6e- → 6OH- + Cl-                  (3.96)

      В итоге:

      2NaCl + 2H2O ± 2e- → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑            (3.97)

      В упрощенном виде схема разложения хлорида натрия на катион натрия и анион хлора, показана на рисунке 3.42.



      Рисунок .. Схема разложения хлорида натрия на катион натрия и анион хлора в электролизере



      Рисунок .. Схема разложения хлорида натрия на катион натрия и анион хлора в электролизер



      Рисунок .. Единичный элемент мембранного электролизера Uhde [79]

      Описание функции единичного элемента. По наружной трубе с патрубком ультрачистый рассол поступает в анодную камеру и распределяется по всей ширине камеры по внутренней питательной трубе. За счет спускной пластины подъемная сила газа используется, чтобы создать сильную внутреннюю циркуляцию рассола и обеспечить его оптимальное распределение по всей камере при равномерной плотности и температуре. Обедненный рассол и хлор выводятся из камеры по выводной трубе. Катодная камера также имеет питательную трубу, в данном случае для распределения каустика, и выводную трубу для вывода продуктов - водорода и каустика (32 %). Катодная камера не имеет спускную пластину, потому что разница в концентрации каустика на входе и выходе катодной камеры – небольшая, и водород и каустик легче разделяются, чем рассол и хлор. В верхней части анодной и катодной камер расположены слегка трапециевидные анодные и катодные каналы [79].

3.5.1. Производство каустической соды и хлора

      Технологическая схема работы установки производства хлора и каустической соды методом мембранного электролиза состоит из следующих стадий:

      промывка соли;

      насыщение и обработка рассола;

      осветление рассола и обработка шлама;

      фильтрация рассола;

      ионообменная очистка рассола и запитывание чистым рассолом;

      электролиз;

      дехлорирование рассола и разложение хлоратов;

      обработка хлора (охлаждение и осушка хлора), включая регенерацию серной кислоты (обработка, хранение и налив серной кислоты);

      компримирование хлора;

      сжижение хлора;

      нейтрализация хлорсодержащих выбросов с получением гипохлорита натрия;

      производство соляной кислоты, ингибированной соляной кислоты;

      обработка полученного раствора щелочи (католита) с получением каустической соды;

      обработка (охлаждение) водорода;

      фильтрация шламов;

      нейтрализация сточных вод.

      Получаемые на установке, раствор едкого натра, газообразные хлор и водород используются далее для получения жидкого хлора, концентрированного раствора щелочи (50 %), твердой чешуированной щелочи (каустика), товарного раствора гипохлорита натрия и соляной кислоты.

      Производство хлора и каустической соды мембранным методом включает площадку разгрузки и хранения соли; участок хранения и промывки соли; участки насыщения и осветления рассола; участок концентрирования щелочи и получения соляной кислоты; склад соляной кислоты; станция налива гипохлорита и соляной кислоты в ж/д цистерны; станция налива щелочи в ж/д цистерны и слива серной кислоты из железнодорожных цистерн; участок заполнения ж/д цистерн жидким хлором; участок хранения реагентов и чешуированного каустика; участок розлива жидкого хлора в мелкую тару; участок ингибирования соляной кислоты.

      Таблица .. Рабочие характеристики электролизера, срок службы и качество продукта [79]

№ п/п

Рабочие характеристики

Качество продукта

1

2

3

1

Плотность тока

До 7 кА/м2

Раствор каустика

Гидроксид натрия

32 % (по массе)

3

Температура внутри ячейки

88 - 90 °С

Хлорид натрия

< 20ppm

Газообразный хлор

5

Активная площадь элемента

2,72 м2

Хлор

> 98 % (об.)

Кислород

0,1 - 1,5 % (об.)

Водород

< 0,05 % (об.)

Описание технологических процессов производства каустической соды и хлора, гипохлорита натрия

Промывка соли, насыщение и очистка рассола

      Сырая соль доставляется на предприятие в железнодорожных полувагонах или автотранспортом, где на прирельсовом складе выгружаются на разгрузочной площадке. Далее сырая соль со склада подается с помощью погрузчика в питающий бункер для соли. Из питающего бункера сырая соль выгружается вибропитателем на винтовой конвейер и подается на решетку сортировочной машины – грохот для отделения крупных частиц. Просеянная соль винтовым конвейером подается для измельчения на дробилку. Конструкция дробилки позволяет контролировать степень измельчения с высоким выходом кристаллов соли желаемого размера.

      Из дробилки соль подается винтовым конвейером в моечную машину (промывной аппарат), где мелкие включения примесей отделяются от соли с помощью подаваемого противотоком снизу вверх рассола. Подача рассола контролируется в соответствии с качеством сырой соли. Кристаллы соли опускаются вниз, омываясь рассолом, циркулирующим в моечной машине. При этом растворимые примеси с поверхности кристаллов соли переходят в рассол.

      Из первой моечной машины суспензия соли передается во вторую моечную машину (промывной аппарат), где примеси отделяются от соли с помощью декантации. Примеси, содержащиеся в суспензии соли, удаляются из нее противотоком чистого рассола. Очищенная соль концентрируется в верхней части моечной машины, откуда она подается на винтовой конвейер. Рассол с примесями осветляется в классификаторе – разделительном баке, в который подается раствор флокулянта.

      Очищенная соль и рассол разделяются в центрифуге. Рассол подается в приямок – отстойник. Очищенная соль подается винтовым и ленточным конвейером на склад промытой соли. Рассол при промывке соли циркулирует в противотоке с движением соли. Из приямка-отстойника осветленный рассол перекачивается насосом в моечную машину, где он извлекает примеси из соли. Из моечной машины рассол поступает в классификатор суспензии соли, где он вымывает из соли мелкие частицы примесей.

      Соль со склада промытой соли подается погрузчиком в приямок-сатуратор рассола, куда для растворения соли подаются дехлорированный обедненный рассол и вода.

      Насыщенный сырой рассол из приямка-сатуратора переливается в буферный приямок сырого рассола и затем в приемный приямок, откуда он выкачивается насосом сырого рассола.

      Насыщенный рассол, с содержанием NaCl 300 - 315 г/л, поступает в реактор вывода сульфатов из рассола, где смешивается с растворами BaCl2/Na2CO3 для удаления ионов сульфата и кальция в виде образующихся соединений BaSO4 и CaCO3, которые высаждаются из рассола. Из этого реактора рассол перетекает во второй реактор, куда добавляется раствор NaOH. При этом из рассола удаляются ионы магния, выражающийся в виде комплекса гидроксида магния, который выпадает в осадок.

      Прошедший предварительную химическую очистку рассол поступает в осветлитель. Приготовление растворов BaCl2 и Na2CO3 в технологической воде ведется в периодическом режиме. Вода и кристаллы BaCl2 и Na2CO3 загружаются в емкость хлорида бария и в емкость карбоната натрия, оборудованные мешалками.

Осветление рассола и обработка шлама

      Сырой рассол поступает самотеком из второго реактора рассола в осветлитель рассола. При этом в рассол добавляется флокулянт, подаваемый насосом флокулянта из емкости растворения флокулянта. Приготовление раствора флокулянта ведется в периодическом режиме, попеременно в одной из двух емкостей. Флокулянт обеспечивает осаждение твердых веществ и гелей в осветлителе. Осветленный рассол поступает в существующий резервуар для подачи рассола в систему фильтрации.

      Шлам, оседающий на дне осветлителя, перекачивается диафрагменным насосом шлама в емкость шлама, в которой собирается также шлам из реакторов рассола. Содержимое емкости перемешивается мешалкой для поддержания твердых веществ во взвешенном состоянии. Затем шлам подается на фильтр-пресс питательным насосом шлама. Во время фильтрации регенерированный рассол собирается в емкость фильтрата и затем насосом фильтрата с регулируемой производительностью возвращается в реакторы рассола.

      Когда давление фильтрации достигает максимума, цикл фильтрации завершается, и шлам (с содержанием воды 38,0 %) выгружается ленточным конвейером в контейнер, расположенный под фильтр-прессом. Установка фильтрации имеет собственный программируемый контроллер, предназначенный для автоматизации работы установки и облегчающий работу оператора во время операций закрывания-открывания фильтра и мойки.

Система подачи рассола

      Очищенный рассол из секции вторичной очистки поступает в электролизер через теплообменник рассола. Теплообменник рассола обеспечивает необходимую для электролиза температуру рассола: это означает, что в нормальном режиме работы и при пуске электролизера, он работает как подогреватель, а во время операций по отключению электролизера, он работает как холодильник.

Электролиз

      Электролизер состоит из 180 отдельных элементов-"ячеек", последовательно соединенных электрически, в каждый элемент подается чистый рассол и водный раствор едкого натра. "Отдельный элемент" включает анодное и катодное пространства электродов, мембрану, фланцы и систему уплотнения. Анод сделан из титана, а катод - из никеля.

      Подача на электролизер электрического тока осуществляется через трансформатор и тиристорный выпрямитель, которые обеспечивают преобразование переменного тока напряжением 35 кВ в постоянный ток напряжением 660 В. Для охлаждения трансформатора и выпрямителя используется оборотная охлаждающая вода, которая собирается в емкость оборотной воды, из которой вода возвращается насосом в систему оборотной воды.

      Чистый рассол поступает в анодное пространство, где на аноде образуется хлор. Анодное и катодное пространства разделяются мембраной, которая позволяет диффундировать в катодное пространство только ионам Na+ и определенному количеству воды. Рассол, покидающий ячейку (анолит), содержит в среднем 220 г/л NaCl. Двухфазная смесь хлора и анолита поступает через переливную трубу в коллектор анолита, где основная часть газообразного хлора отделяется от анолита. Анолит поступает в емкость анолита, а оттуда перекачивается в секцию дехлорирования.

      Горячий насыщенный водой газообразный хлор поступает в секцию обработки хлора. Водород и ионы OH– образуются на катодах при разложении H2O. В качестве дополнительной меры безопасности предусмотрены два гидравлических затвора: один - на линии водорода, второй - на линии хлора, чтобы обеспечить гарантированную защиту от превышения допустимого давления.

      Очень надежная автоматическая последовательность процедур отключения может также активизироваться системой мониторинга отклонения напряжения электролизера. Это устройство постоянно контролирует режим функционирования электролизера. При обнаружении даже небольшого отклонения напряжения на одной из 180 ячеек электролизера процесс немедленно останавливается, что гарантирует безопасность работы всей системы электролиза.

Система каустической соды

      Полученный в электролизере 32,0 % раствор NaOH, так называемый католит, поступает в емкость католита, из которой основная часть потока католита возвращается насосом на электролиз, а часть потока перекачивается дальше в секцию обработки каустической соды.

      Католит возвращается на электролиз через теплообменник католита. При нормальном режиме работы и при остановке электролизера этот теплообменник регулирует температуру католита, работая как холодильник. При работе электролизера в неустановившемся режиме при пуске теплообменник работает как подогреватель. Отводимый как продукт электролиза 32,0 % раствор NaOH подается насосом католита или в емкость хранения, проходя через холодильник 32,0 % раствора NaOH, или на установку концентрирования и чешуирования каустической соды.

      Раствор 32,0 % NaOH, хранящийся в емкостях, может перекачиваться в систему концентрирования каустической соды, а также в секцию аварийного поглощения хлора, обеспечивая ее свежим каустиком для абсорбции хлора.

      Система концентрирования каустической соды включает двухступенчатую выпарку с двумя концентраторами (выпарными аппаратами), обеспечивающую концентрирование раствора щелочи с 32,0 % до50,0 %, и заключительную ступень выпарки с одним концентратором, обеспечивающую получение расплава едкого натра из 50,0 % раствора щелочи. Все концентраторы этой системы являются выпарными аппаратами с падающей пленкой жидкости, в верхней части которых установлены теплообменники (рибойлеры).

      Выпарной аппарат с падающей пленкой жидкости –аппарат, в котором щелочной раствор концентрируется при вихревом движении в трубках рибойлера с высокой скоростью, гарантирующей турбулентный поток у поверхности теплообмена, чем достигается высокая интенсивность теплопередачи.

      Распределение щелочного раствора в трубках рибойлера имеет важное значение и обеспечивается установкой на входе в каждую трубку наконечников-распределителей, рассчитанных на компенсацию эффекта "волн" в жидкости и изменений расхода питающего потока.

      Выбор сочетания двухступенчатой выпарки для получения 50,0 % раствора щелочи и заключительной одноступенчатой для получения расплава щелочи типичен, это наилучший компромисс между экономией пара, капиталовложениями и проблемами, возникающими из-за большого роста температуры кипения концентрированного каустика.

      Для извлечения тепла от конденсата и концентрированного раствора каустика и охлаждения продукта до безопасной температуры предусмотрены подогреватели питающего раствора. Питающий установку концентрирования раствор щелочи может поступать как католит из электролизера, или как каустик из емкостей хранения.

      Для снижения температуры кипения раствора щелочи процесс концентрирования проводится под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом, входящим в состав оборудования установки концентрирования. Технологический конденсат установки концентрирования (вода, выпариваемая при концентрировании раствора щелочи) утилизируется внутри производства. Этот конденсат собирается и перекачивается в секцию обработки рассола, где используется для получения насыщенного рассола.

Контур щелочного раствора

      Католит с регулируемым расходом подается непосредственно в верхнюю трубную решетку рибойлера концентратора второй ступени. Испарение воды происходит за счет тепла пара, поступающего с верха концентратора первой ступени и заключительного концентратора.

      В верхней части концентратора второй ступени пары отделяются от раствора щелочи; раствор при этом концентрируется. Щелочной раствор откачивается из концентратора насосом и подается в подогреватель для рекуперации тепла концентрированного щелочного раствора, после чего поступает в верхнюю трубную решетку рибойлера концентратора первой ступени выпарки. Испарение избыточной воды происходит под воздействием теплоты пара и раствор щелочи достигает требуемой концентрации 50,0 % вес. Горячий щелочной раствор перекачивается насосами через подогреватель, где теплота передается потоку питающего низко концентрированного раствора.

      Получаемый на установке концентрирования 50,0 % раствор каустика поступает в емкости хранения 50,0 % NaOH, через конечный холодильник, чтобы получить требуемую температуру 45 – 50 °C. Часть 50,0 %-го раствора NaOH подается насосом непосредственно из концентратора первой ступени на стадию заключительной концентрации, которая рассчитана на мощность 30 тонн твердого NaOH в день. Раствор 50,0 % NaOH, приходящий с установки концентрирования каустической соды и хранящийся в емкостях хранения 50,0 % NaOH, затем перекачивается насосом 50,0 % NaOH на точку налива щелочи в ж/д цистерны.

Стадия заключительного концентрирования

      На стадии заключительного концентрирования сконцентрированный до 50,0 % весь щелочной раствор поступает в рибойлер заключительного концентратора, где он нагревается расплавленным солевым теплоносителем, поступающим из подогревателя теплоносителя. В концентраторе перегретый концентрированный щелочной раствор мгновенно вскипает, выделяя избыточный пар, после чего полученный расплав каустика самотеком поступает на узел получения твердого чешуированного каустика. Пары, выходящие из заключительного концентратора, посылаются в рибойлер концентратора второй ступени. Для улучшения качества чешуированного каустика в 50,0 % раствор каустика, поступающий на стадию заключительного концентрирования, насосом подается небольшое количество раствора сахара.

Узел чешуирования каустика

      При получении чешуированного твердого каустика расплав каустика поступает в агрегат чешуирования на внешнюю поверхность вращающегося барабана, охлаждаемого изнутри водой, и стекает в поддон, расположенный под барабаном. Избыток расплава стекает по переливу в дренажную емкость, где разбавляется водой и насосом возвращается на концентрирование. Поверхность барабана агрегата чешуирования имеет спиральные желоба с шагом 20 мм, обеспечивающие фрагментацию застывающего на ней расплава каустика. Барабан вращается с регулируемой скоростью, при этом расплав, захватываемый барабаном из поддона, застывает и снимается с барабана скребками, установленными на раме устройства, в виде чешуек, которые сбрасываются в бункер под агрегатом.

Узел расфасовки чешуированнного каустика

      Из бункера чешуированный твердый каустик конвейером пода?тся на узел упаковки, где он автоматически расфасовывается в полиэтиленовые мешки весом 25 кг. Мешки формируются непосредственно при расфасовке из рулонированной полиэтиленовой пленки. Затем мешки с чешуированным каустиком подаются роликовым конвейером на узел ручного пакетирования для формирования транспортных пакетов.

Контур пара и чистого конденсата

      Для получения 50,0 % раствора каустика на установке концентрирования используется пар среднего давления, поступающий из паровых сетей предприятия. Пар подается в межтрубное пространство рибойлера концентратора первой ступени, где он конденсируется с отдачей теплоты щелочному раствору, текущему в трубах. Конденсат этого пара проходит подогреватель и возвращается с установки для утилизации в действующие сети предприятия для последующей утилизации.

Узел солевого теплоносителя

      Для получения расплава каустика на установке концентрирования используется расплав солевого высокотемпературного теплоносителя (смесь 53,0 % KNO3, 37,0 % NaNO2, 10,0 % NaNO3), поступающий из узла солевого теплоносителя, входящего в состав оборудования установки концентрирования.

      Оборудование узла солевого теплоносителя включает в себя емкость солевого расплава, насос циркуляции солевого высокотемпературного теплоносителя и подогреватель циркулирующего солевого теплоносителя, оборудованный горелкой, в которой в качестве топлива используется мазут. Емкость солевого расплава и трубопроводы расплава оборудованы системой обогрева для плавления солевого теплоносителя при пуске оборудования в работу и предотвращения его застывания.

      Подогреватель солевого теплоносителя состоит из трех секций. Горелка установлена в верхней части радиантной секции, из которой топочные газы поступают в конвекционную секцию, и далее в следующую секцию, где они подогревают воздух, подаваемый к горелке.

      Мазут, используемый в подогревателе солевого теплоносителя в качестве топлива, поступает в производство в ж/д цистернах, выгружается в предусматриваемые емкости хранения топлива, откуда насосом подается в горелку подогревателя солевого теплоносителя. Подача и сжигание топлива контролируется с местного щита подогревателя солевого теплоносителя.

Особенности процессов в производстве хлора

      Дехлорирование рассола и разложение хлората. Дехлорирование. Анолит (обедненный рассол), поступающий из ячеек электролизера в емкость анолита, насыщен газообразным хлором. Этот остаточный хлор, растворенный в анолите, извлекается, в основном, в секции дехлорирования.

      Дехлорирование анолита осуществляется в две технологические стадии. Первая стадия – десорбция Cl2 под вакуумом. На второй стадии оставшийся в растворе свободный хлор связывается химически. Перед поступлением в емкость анолита, анолит подкисляется в емкости смешения рассола, смешивая с подкисленным рассолом из реактора хлората.

      Из емкости анолита анолит подают насосом колонну дехлорирования рассола, где основное количество хлора десорбируется под вакуумом, создаваемым вакуумной установкой. Вода из десорбированного хлора удаляется в холодильнике влажного хлора. Перед последующим химическим дехлорированием рассол (анолит) подщелачивается.

      Раствор сульфита натрия, приготавливаемый в емкости сульфита натрия, подается насосом сульфита натрия во всасывающую линию насоса дехлорированного рассола.

Разложение хлората

      В результате побочных электрохимических реакций в ячейках электролизера образуются хлораты. В связи с этим, для предотвращения накопления NaClO3 в циркулирующем рассоле предусмотрен узел разложения хлоратов. Разложение хлоратов осуществляется с помощью соляной кислоты с образованием свободного хлора.

      Для разложения хлората часть потока анолита подается в емкость смешивания анолита и HCl, из которой он самотеком перетекает в реактор хлората. Хлорат разлагают соляной кислотой при повышенной температуре, обеспечиваемой подачей в реактор пара. Кислый обедненный рассол после разложения хлоратов используют для подкисления анолита. Дехлорированный обедненный рассол подается в секцию насыщения рассола, выделившийся хлор поступает в коллектор хлора.

Обработка хлора

      Охлаждение и осушка хлора. Горячий, насыщенный водой газообразный хлор, выходящий из ячеек электролизера с температурой 88 °C, перед сушкой, компримированием и сжижением предварительно охлаждается и фильтруется.

      Хлор охлаждается в холодильнике хлора I оборотной водой до 40 °C и затем в холодильнике хлора II захоложенной водой до 15 °C. Конденсат, образующийся в теплообменниках, направляется в систему анолита.

      Давление хлора в ячейках электролизера контролируется автоматически. Если давление в ячейках чрезмерно возрастает, хлор сбрасывается на установку дехлорирования газовых выбросов (аварийного поглощения хлора). Затем охлажденный хлор проходит через фильтр влажного хлора, отделяющий водяные капли и аэрозоль NaCl. После фильтра влажный хлор поступает в колонну осушки хлора, в которой с помощью серной кислоты хлор сушится до остаточного содержания нескольких десятков ppm. Колонна осушки состоит из насадочной секции, туннельных тарелок и капле отбойника в верхней части колонны.

      Кислота циркулирует через насадочную секцию с помощью насоса циркуляции разбавленной H2SO4. Выделяющаяся в процессе сушки теплота разбавления кислоты, отводится в холодильнике разбавленной H2SO4, поддерживающем температуру кислоты равной 15 °C. Избыток кислоты, образующийся за счет абсорбции воды и добавления свежей кислоты, переливается из нижней части колонны осушки в емкость разбавленной H2SO4. Разбавленная кислота затем подается в колонну дехлорирования H2SO4, где растворенный хлор отдувается воздухом. Воздух, содержащий хлор, поступает в систему очистки газовых выбросов.

      Дехлорированная разбавленная кислота периодически откачивается с помощью насоса разбавленной H2SO4 в складскую емкость разбавленной H2SO4, откуда она дозировочным насосом подается на установку концентрирования H2SO4. Кислота после установки концентрирования, содержащая 96,0 % H2SO4, возвращается в емкость хранения концентрированной H2SO4, а затем насосом подачи свежей кислоты подается в компрессор хлора и насосом подачи свежей серной кислоты подается в холодильник концентрированной серной кислоты.

      Предусматривается возможность подачи разбавленной серной кислоты на заполнение в ж/д цистерны с помощью устройства налива серной кислоты в том случае, если установка концентрирования серной кислоты не работает.

Компримирование хлора

      Сухой хлор поступает на всас жидкостно-кольцевого компрессора, в котором в качестве рабочей жидкости используется серная кислота. Сжатый хлор фильтруется в каплеуловителе для отделения аэрозоля серной кислоты. Кислота – рабочая жидкость кольца компрессора, циркулирует по замкнутому контуру: она проходит через компрессор и выходит оттуда вместе со сжатым газом, после чего отделяется от газа в сепараторе. Затем она поступает в холодильник, где охлаждается до требуемой температуры, и возвращается в компрессор. Время от времени, когда концентрация H2SO4, циркулирующей в контуре компрессора хлора, становится слишком низкой или когда уровень кислоты в каплеуловителе слишком высокий, кислота сливается в секцию осушки хлора. Хотя содержание водорода в хлоре, выходящем из электролизера, очень низкое, предусматривается постоянный контроль и регистрация содержания водорода в хлоре с помощью газоанализатора, установленного на магистральном трубопроводе хлора после компрессора. Предусмотрена сигнализация повышения содержания водорода в хлоре. Сжатый хлор подается на сжижение и установку получения соляной кислоты.

Сжижение хлора

      После компримирования осушенный газообразный хлор поступает на установку сжижения хлора. Компримированный газообразный хлор поступает в трубное пространство конденсатора хлора, где охлаждается и сжижается за счет испарения хладагента - фреона в межтрубном пространстве конденсатора. Хладагент поступает в конденсатор хлора из холодильного агрегата, входящего в состав оборудования установки сжижения хлора. Из конденсатора хлора жидкий хлор с давлением примерно +3,2 бар и температурой минус 10 °C поступает в складские резервуары жидкого хлора. Абгазы конденсации хлора (несконденсировавшаяся часть хлора и неконденсирующиеся газы - преимущественно кислород, водород и CO2), после конденсатора хлора направляются в систему абсорбции хлора или на установку HCl. Низкое содержание водорода в хлоре, получаемом в мембранном электролизере, и предусматриваемые характеристики и режим работы установки сжижения хлора обеспечивают содержание водорода в абгазах сжижения хлора на уровне существенно ниже, чем НКПВ водорода в смеси с хлором (4,0 % об.).

      Для гарантированного обеспечения безопасности работы предусматривается постоянный контроль и регистрация содержания водорода в абгазах сжижения хлора с помощью установленного на трубопроводе абгазов газоанализатора.

Хранение и отгрузка хлора

      Из конденсатора хлора жидкий хлор поступает в складские танки жидкого хлора, в которых он хранится под давлением, близким к давлению в конденсаторе хлора, для чего каждый резервуар соединен уравнительной линией с конденсатором хлора. Каждый танк хлора снабжен системой контроля массы жидкого хлора в резервуаре с сигнализацией (по месту и в ЦПУ), системой контроля уровня жидкого хлора в танке (с двумя независимыми датчиками) с сигнализацией (по месту и в ЦПУ). Дублированная система контроля уровня заполнения танков, управляемая РСУ (DCS), обеспечивает надежную защиту танков хлора от переполнения. Один из танков должен всегда быть пустым на случай аварийного опорожнения одного из заполненных танков. Автоматическая система, управляемая РСУ (DCS), контролирует выполнение этого требования техники безопасности.

      Боксы помещения склада жидкого хлора оборудованы автоматическими системами контроля содержания хлора в воздухе, которые обеспечивают автоматическую сигнализацию при превышении ПДК хлора и включение предусмотренной для склада жидкого хлора аварийной вентиляции, подающей отсасываемый хлор в систему аварийного поглощения хлора. Трубопроводы жидкого хлора и танков хлора тепло изолируются для минимизации испарения жидкого хлора. Из танков хранения жидкий хлор заливают в контейнеры или баллоны, передавливая хлор сухим сжатым воздухом (воздухом передавливания), который поступает из сети предприятия.

3.5.2. Производство гипохлорита натрия

Система гипохлорита натрия

      Аварийное поглощение хлора (дехлорирование газовых выбросов). Хлорсодержащие газовые выбросы очищаются от хлора путем поглощения хлора раствором едкого натра, при этом образуется гипохлорит натрия – NaClО.

      Абсорбция хлора осуществляется в колонне аварийной абсорбции хлора, в нижнюю часть которой подаются хлорсодержащие газовые выбросы производства, в то время как разбавленный раствор едкого натра поступает в ее верхнюю часть и рециркулирует при помощи насоса циркуляции, охлаждаясь оборотной водой в холодильнике гипохлорита. Разбавленный раствор едкого натра хранят в одной из резервных емкостей, пока в другой емкости содержание гипохлорита в циркулирующем растворе возрастает. В случае роста температуры циркулирующего раствора или превышения значения его редокс-потенциала (450 мВ), действующую емкость автоматически отключают и подключают в работу другую, содержащую свежий раствор едкого натра. Для дополнительной безопасности предусмотрена вторая абсорбционная колонна аварийного поглощения хлор, связанная с насосом аварийной циркуляции, теплообменником гипохлорита и циркуляционной емкостью, их устанавливают последовательно с первой системой абсорбции.

      Предусмотрен дополнительный напорный резервуар для NaOH, используемый для подачи раствора едкого натра в колонны в течение очень короткого времени, необходимого для автоматического запуска резервного насоса в случае отказа одного из рабочих насосов, или для выхода на рабочий режим аварийного дизель-генератора при внезапном прекращении электроснабжения.

      Очищенные газовые выбросы, содержащие не поглощающиеся газы, такие, как азот, кислород и диоксид углерода, выбрасываются в атмосферу с помощью вентилятора. Полученный раствор гипохлорита может быть перекачан с помощью насоса гипохлорита в резервуар некондиционного гипохлорита и оттуда подан в систему получения товарного гипохлорита натрия насосом гипохлорита для увеличения концентрации растворенного NaClО.

      Основные принципы безопасности системы дехлорирования газовых выбросов:

      а) установка спроектирована для нормального и аварийного режимов работы производства. В последнем случае она может в течение 15 минут абсорбировать хлор, производимый электролизом, работающим на полную мощность;

      б) все хлорсодержащие газовые выбросы производства направляются в систему дехлорирования;

      в) в системе дехлорирования поддерживается постоянное разрежение(давление после клапана поз. XV- 1151B= минус 15,0 мбар);

      г) в случае отказа работающих насосов или вентиляторов автоматически включаются резервные;

      д) система дехлорирования газовых выбросов обеспечена системой аварийного энергоснабжения. Это гарантирует безопасную работу и остановку производства в случае внезапного прекращения электроснабжения.

Получение гипохлорита натрия

      Для производства товарного гипохлорита натрия используется влажный хлор, отбираемый из брызгоуловителя. Хлор абсорбируют в эжекторе разбавленным раствором едкого натра, рециркулирующим через емкость гипохлорита с помощью циркуляционного насоса через теплообменник. Готовый раствор гипохлорита натрия перекачивают при постоянном контроле уровня в емкость хранения гипохлорита, откуда насосом подачи гипохлорита подают на точку налива гипохлорита в ж/д цистерны. Во избежание нежелательного разложения гипохлорита в емкости хранения предусмотрена циркуляция раствора гипохлорита через холодильник, в который для поддержания низкой температуры подается захоложенная вода.

Обработка водорода

      Водород, выходящий из ячеек электролизера, охлаждается оборотной охлаждающей водой в холодильнике водорода и далее захоложенной водой в холодильнике водорода. Затем водород поступает в фильтр-влагоуловитель влажного водорода для отделения тумана и аэрозоля щелочи, после чего водород направляется на утилизацию (на установку получения HCl). В случае отсутствия потребления водорода его избыток автоматически сбрасывается в атмосферу через свечу водорода, снабженную огнепреградителем. В случае повышения давления в электролизере водород также сбрасывается через свечу водорода. Для обеспечения дополнительной защиты в случае повышения давления в коллекторе водорода предусмотрен гидравлический затвор, установленный около емкости католита.

Получение соляной кислоты

      Установка получения соляной кислоты состоит из горелки, встроенной в абсорбер с падающей пленкой и скрубберной колонны. Установка получения соляной кислоты оборудована огнепреградителем. Хлор и водород подаются в горелку, которая состоит из двух концентрических труб. Хлор проходит через внутреннюю трубу, а водород – сквозь кольцо между внутренней и наружной трубами горелки. Газы смешиваются в горелке и экзотермически реагируют с получением газообразного HCl. Водород подается в постоянном избытке 5,0 - 15,0 % по отношению к стехиометрическому балансу (автоматический контроль соотношения Cl2/H2) для обеспечения того, чтобы получаемый продукт и отводимый газ не содержали свободного хлора. В случае аварии подающие линии перекрываются с помощью автоматических устройств безопасности и продуваются азотом.

      Газообразный HCl, полученный в горелке, после охлаждения в камере сгорания абсорбируется в пленочном абсорбере водой в виде слабой кислоты, выходящей из хвостового скруббера. Газ с остаточным содержанием HCl из абсорбера поступает в низ хвостового скруббера. Он проходит через скруббер в противоток воде, которая подается в верхнюю часть скруббера. Полученная соляная кислота выходит из абсорбера с падающей пленкой в сборник HCl, затем насосом 35,0 % HCl подается потребителям внутри производства или на склад соляной кислоты в емкости хранения соляной кислоты и далее на точку налива в ж/д цистерны. Абгазы из емкостей соляной кислоты поступают в колонну промывки, где очищаются водой, подаваемой насосом промывочной воды из емкости промывочной воды.

Системы энергетических сред. Установка получения деминерализованной воды

      Сырая вода, которая фильтруется для удаления взвешенных частиц, подается в катионитные и анионитные колонны, затем вода проходит доочистку в ионообменных колоннах со смешанным слоем. Эта установка работает автоматически под управлением программируемого логического контроллера (PLC). Катионитные колонны регенерируются разбавленным раствором HCl, а анионитные колонны регенерируются разбавленным раствором NaOH. Получаемая на установке деминерализованная вода собирается в емкости хранения деминерализованной воды и затем подается с помощью насоса деминерализованной воды в распределительное кольцо, где давление поддерживается постоянным при различном потреблении воды, необходимым производству в различное время. Стоки от регенерации ионообменных смол установки собираются в емкости стоков промывки и возвращаются в систему рассолас помощью насоса подачи стоков промывки.

Установка получения захоложенной воды

      Захоложенная вода получается в холодильнике установки захоложенной воды, где обратная захоложенная вода охлаждается за счет испарения хладагента, поступающего от холодильного агрегата. Пары хладагента отсасываются холодильным компрессором, после компрессора пары хладагента сжижаются в конденсаторе с использованием оборотной охлаждающей воды, далее сконденсированный хладагент направляется обратно в холодильник установки захоложенной воды. Из холодильника захоложенная вода поступает в емкость захоложенной воды, откуда насосом захоложенной воды подается имеющимся на производстве потребителям захоложенной воды. На подпитку системы захоложенной воды в емкость подается деминерализованная вода от распределительного коллектора.

Установка получения оборотной воды

      Установка получения оборотной охлаждающей воды состоит из двух вентиляторных градирен. Градирня состоит из серии независимых секций, строительные конструкции градирни выполнены из железобетона.

      Обратная оборотная вода, поступающая из производства, равномерно распределяется по всей охлаждающей поверхности с помощью распределительной системы. Охлаждающий воздух всасывается вентиляторами, установленными в верхней части градирен. Охлажденная вода собирается в чаше градирни. Из нее охлажденная вода насосами прямой оборотной охлаждающей воды подается в производство потребителям.

      Предусмотрена химическая обработка оборотной охлаждающей воды, включающая:

      поддержание значений pH и проводимости в области максимальной эффективности действия антикоррозионных агентов и ингибиторов образования отложений;

      предотвращение образования отложений за счет добавления химикатов, абсорбирующих гидрокарбонаты и соединения кальция, не содержащие углерод;

      введение специального химиката, предотвращающего процесс образования биологических веществ, которые могут стать причиной закупорки или загрязнения.

      Предусмотрена автоматическая продувка системы оборотной воды в целях поддержания постоянной удельной проводимости воды.

3.5.3. Установка получения азота

      Предусматриваемая в составе производства установка получения азота предназначена для обеспечения производства сжатым азотом.

      Наружный атмосферный воздух всасывается через фильтр компрессором, сжимается и после тщательной очистки фильтрованный воздух поступает в мембранный блок, где из воздуха выделяется азот. Сжатый азот подается в производство потребителям через ресивер азота, обеспечивающий пиковое потребление азота, имеющее место при остановке производства.

3.5.4. Участок ингибирования соляной кислоты

      Предназначен для получения и хранения синтетической соляной кислоты с помощью добавления в соляную кислоту реагента - ингибитора кислотной коррозии. Ингибитор доставляется на предприятие в бочках заводской упаковки и затем перекачивается в расходную емкость с соляной кислотой. После дозировки ингибитора в нужном количестве готовый продукт – ингибированная соляная кислота подается ж/д транспортом на сливо-наливную эстакаду для отгрузки потребителям.

      Выбросы загрязняющих веществ производятся через системы вытяжной вентиляции. Для работы мазутной горелки подогревателя теплоносителя установки концентрирования и чешуирования каустической соды используется мазут (при максимальной производительности установки чешуирования каустика), количество используемого мазута составляет – 1489,2 тонн/год.

3.5.5. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

      На предприятии существует практика внедрения системы управления газоочистными сооружениями с возможностью их совершенствования и модернизации, автоматизированного управления, повышения эффективности очистки, основанная на анализе результатов контроля качества выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Образующиеся отходящие газы, содержащие хлорсодержащие соединения, обрабатывают с применением технологических подходов, обеспечивающих извлечение веществ, содержащихся в отходящих газах, с последующим их возвращением в исходный технологический процесс или использованием в другом процессе в качестве сырья или энергоносителя, или их удаление в качестве загрязняющих веществ. За счет использования более современного оборудования одновременно снижаются и негативные воздействия на окружающую среду.

      Технологические процессы, как источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух:

      хранение и обработке твердых веществ (выбросы пыли при подготовке соли для процесса электролиза);

      подготовка и обработка рассола (выбросы хлора и углекислого газ);

      Диоксид углерода либо выходит из рассола и выбрасывается в атмосферу, либо выводится в абсорбционную установку для хлора, в зависимости от присутствия хлора в рассоле. Концентрация карбоната (водорода) ожидается более низкой при рециркуляции обедненного рассола и его пресыщении твердыми солями. Так как хлор является опасным газом, утечки из электролитических ячеек предотвращаются. Хлорсодержащие газовые выбросы очищаются от хлора путем поглощения хлора раствором едкого натра, при этом образуется гипохлорит натрия - NaClО. Очищенные газовые выбросы, содержащие не поглощающиеся газы, такие, как азот, кислород и диоксид углерода, выбрасываются в атмосферу с помощью вентилятора.

      переработке, хранении и обработка хлора (газообразные выбросов двуокиси углерода и хлора и его соединений хлора);

      обработка водорода (сброс на свечу водорода в случае повышения давления в электролизере, а также сброс избыточного водорода через свечу в атмосферный воздух, после установки улавливания жидкости охлажденного водорода, выходящего из ячеек электролизера ячеек);

      изменение режима эксплуатации предприятия (планово-предупредительные или ремонтные работы, возможные аварийные ситуации и происшествия).

      Выбросы маркерных загрязняющих веществ представлены в таблице 3.78 и рисунке 3.45.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ АО "КазАзот"

№ п/п

Наименование загрязняющего вещества

Минимальная концентрация, мг/Нм3

Максимальная концентрация, мг/Нм3

1

2

3

4

1

Азота (IV) диоксид (Азота диоксид)

0,000

1,12

2

Аммиак

0,0001

21,733

3

Аммоний нитрат (Аммиачная селитра)

0,004

0,881



      Рисунок .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ, мг/Нм3


      Таблица .. Выбросы загрязняющих веществ

№ п/п

Наименование веществ

Единицы измерения и нормы

мг/м3

тонн/год

1

2

3

4

1

Диоксид азота

20 - 21

0,09

2

Аммиак

20 - 160

205

3

Пыль АС

260 - 500

524

4

Пыль брусита

0,2 - 0,24

2,6

      Нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на 2015 - 2019 годы приведены в таблице 3.80.

      Таблица .. Нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для АО "Каустик" на 2015 - 2019 годы

№ п/п

Код и наименование загрязняющего вещества

Источник

Нормативы выбросов загрязняющих веществ на 2015 - 2019, тонн/г


1

2

3

4

1

0008 Взвешенные частицы РМ10

Организованные источники:
Покраска контейнеров и баллонов в камере
Полигон. Бытовая печь
Дымовая труба
Передвижной источник. Бытовые печи

0,2515

Неорганизованные источники:
Мастерские и вспомогательные цеха

0,089303
 

Всего по предприятию

0,340803

2

0150 Натрия гидроксид
 

Организованные источники:
Помещение хранения щелочи
Склад хранения чешуированного каустика
Лаборатория

 
1,67731

Неорганизованные источники:
Карная

0,000307

Всего по предприятию

1,6776208

3

0152 Хлорид натрия

Организованные источники:
Хранилище отмытой соли
Зона промывки соли
Хранилище сырой соли

 
0,04599

Неорганизованные источники:
Прирельсовая разгрузочная площадка

0,102816

Всего по предприятию

0,148815

4

0301 Азота диоксид

Организованные источники:
Отделение плавки и волокнообразования. Электродуговая печь;
Отделение концентрирования щелочи. Мазутная горелка;
Отделение плавки и волокнообразования. Топка;
Цех №5. Сварочный пост;
Полигон. Бытовая печь;
Дымовая труба;
Передвижной источник. Бытовые печи

4,77410

Неорганизованные источники:
Цех №5. Сварочные аппараты передвижные;
Передвижные посты газовой резки

0,04276

Всего по предприятию

4,816866

5

0304 Азота оксид

Организованные источники:
Отделение плавки и волокнообразования. Электродуговая печь;
Полигон. Бытовая печь;
Дымовая труба;
Передвижной источник. Бытовые печи

0,148381

Неорганизованные источники

-

Всего по предприятию

0,148381

6

0316 Гидрохлорид

Организованные источники:
Помещение концентрирования щелочи и получения соляной кислоты;
Лаборатория;
Цех производства хлора и каустической соды. Отделение получения соляной кислоты. Колонна промывки кислоты

1,648519

Неорганизованные источники

-

Всего по предприятию

1,648519

7

0330 Серы диоксид

Организованные источники:
Отделение концентрирования щелочи. Мазутная горелка;
Отделение плавки и волокнообразования. Топка;
Полигон. Бытовая печь;
Передвижной источник. Бытовые печи;
Цех №11. Гуммирование цистерн

22,334473
 
 

Неорганизованные источники

-

Всего по предприятию

22,334473

8

0333 Сероводород

Организованные источники:

Мазутохранилище

 

 
0,0006

Неорганизованные источники:
Склад дизтоплива

0,000005

Всего по предприятию

0,000605

9

0337 Углерода оксид

Организованные источники:
Отделение плавки и волокнообразования. Электродуговая печь;
Отделение концентрирования щелочи. Мазутная горелка;
Муфельная печь;
Отделение плавки и волокнообразования. Топка;
Цех №5. Сварочный пост;
Полигон. Бытовая печь;
Дымовая труба;
Передвижной источник. Бытовые печи;
Цех №11. Гуммирование цистерн

70,4673

Неорганизованные источники
Цех №5. Сварочные аппараты передвижные;
Передвижные посты газовой сварки

0,0533

Всего по предприятию

70,5206288

10

0349 Хлор

Организованные источники:
Помещение электролиза;
Помещение очистки и перекачки хлора;
Помещение с отсеками хранения жидкого хлора в танках;
Отделение осушки хлора и системы поглощения хлора;
Помещение нейтрализации;
Помещение ВВН;
Помещение танковых отсеков;
Помещение подготовки контейнеров и баллонов;
Помещение приготовления ГПХ и белизны;
Участок розлива хлора в мелкую тару. Санитарные колонны;
Участок розлива хлора в мелкую тару. Хлоратор;
Цех производства хлора и каустической соды. Отделение аварийной абсорбации хлора. Поглотительная колонна.

1,51640

Неорганизованные источники

-

Всего по предприятию

1,516405

3.5.6. Сбросы загрязняющих веществ в воду и ОС

      Технологические процессы, как источники сбросов загрязняющих веществ со сточными водами:

      хранение и обработка твердых веществ (попадание загрязняющих веществ в сточные воды, путем возможного просачивания дождевых вод и последующим их сбросом со сточными водами).

      подготовка и обработка рассола (все образующие технологические сточные воды утилизируются путем возвращения в производственный цикл):

      очистка рассола с использованием системы рециркуляции рассола;

      (обратная) промывочная вода первичной очистки рассола;

      (обратная) промывочная вода вторичной очистки рассола;

      (обратная) промывочная вода ионообменных смол от деминерализации воды;

      вода из конденсаторов при охлаждении хлора;

      разбавленная серная кислота при сушке хлора;

      вода из конденсаторов при охлаждении водородом;

      вода из конденсаторов при испарении каустической соды;

      вода при очистке оборудования;

      переработке, хранении и обработка хлора.

      Конденсат, образующийся после охлаждения хлора, используется в системе анолита. Оставшийся водяной пар удаляется путем очистки хлорного газа концентрированной серной кислотой. Отработанная серная кислота перерабатывается или направляется в емкость хранения концентрированной серной кислоты.

      Обработка водорода.

      Водород, образующийся в ходе всех электролитических процессов, содержит небольшое количество водяного пара, гидроксида натрия и соли, которые удаляются посредством охлаждения и перерабатываются или обрабатываются другими потоками сточных вод и в последующем возвращаются на утилизацию в производственный цикл.

      Изменение режима эксплуатации предприятия (планово-предупредительные или ремонтные работы, возможные аварийные ситуации и происшествия).

      Образующиеся в процессе производства сточные воды, прошедшие очистку, а также сточные воды, образующиеся от вспомогательных производств, необходимых для эксплуатации основного технологического оборудования, которые также подвергаются, очистке отводятся в накопитель-испаритель промышленных стоков замкнутого типа, из которого не осуществляется забор воды на орошение и с которого не происходит дальнейший сброс сточных вод. Так как приемник накопитель не является естественным водоемом, то можно сказать, что сброс сточных вод непосредственно в водные объекты не происходит.

      Таблица .. Нормативы предельно-допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ поступающих со сточными водами АО "Каустик" в накопитель "Былкылдак" на 2015 - 2017 годы

№ п/п

Наименование показателя

Лимиты сбросов, тонн/год, загрязняющих веществ на 2015 - 2017 гг.

Расход сточных вод, м3/год

Допустимая
концентрация на
выпуске, мг/дм3

Сброс, тонн/год

1

2

3

4

5

1

Взвешенные вещества

291,4

94,63

27,575

2

Нефтепродукты

0,008

0,0023

3

Хлориды

385,45

112,3201

4

Сульфаты

152,88

44,5492

5

Аммоний солевой

1,8

0,5245

6

биохимическое потреблениекислорода (БПК)

4

0,1656

7

химическое потребление кислорода (ХПК)

12

3,4968

8

СПАВ

0,11

0,0321

9

Нитраты (по NO3)

1,6

0,4662

10

Нитриты (по NO2)

0,11

0,0321

11

Полифосфаты

0,1

0,0291

12

Железообщ.

0,11

0,0321

13

Итого

-

-

190,2252

      В таблице 3.82 представлены показатели качества подземных вод в районе накопителя, полученные на основании мониторинговых данных.

      Таблица .. Показатели качества подземных вод (данные мониторинговых данных 2012 – 2014 гг.)

№ п/п

Наименование показателя

Ед. измерения

Значение

1

2

3

4

1

Минерализация

г/дм3

0,4 - 12

2

Сухой остаток

мг/дм3

3729,5 - 11334,5

      В таблице 3.83 представлена допустимая концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, отводимых на накопитель.

      Таблица .. Концентрация загрязняющих веществ в сточных водах

№ п/п

Наименование загрязняющего вещества

Концентрация на выпуске, мг/дм3(в соответствии с проектом ПДВ)

Примечание


1

2

3

4

1

Хлориды

379,4

Система очистки состоит из механической и биологической очистки с нитрификацией и денитрификацией, доочисткой с реагентным удалением фосфора и обеззараживанием.

2

Сульфаты

136,8

3

Полифосфаты

0,073

4

Взвешенные вещества

90,70

5

Нефтепродукты

0,0055

6

Азот нитратный

1,33

7

Азот нитритный

0,081

8

Аммоний солевой

1,47

9

Железо общее

0,092

10

СПАВ

0,026

11

ХПК

10,1

12

БПК

3,22

      Таблица .. Нормы образования жидких отходов производства на 1 тонну аммиачной селитры

№ п/п

Наименование
отходов, характеристика,
состав, аппарат или стадия образования

Направление
использования,
метод очистки
или уничтожения

Ед.
изм.

Нормы

1

2

3

4

5

1

Конденсат сокового пара
(КСП) на 1т. ГП

Используется в производстве аммиачной селитры

тонн

1,02

2

Конденсат греющего
пара (КГП) на 1тготового
продукта
 

Используется в цехе в производстве удобрения и для подачи на сальники насосов 28ПРЦ,
центробежных насосов.
Используется в
цехе САК для получения пара

тонн

0,42

      В производстве аммиачной селитры образованные конденсат сокового и греющего пара используются в производстве ПСМУ.

Сточные воды производства СМУ

      При производстве аммиачной селитры образуются следующие сбросы:

      1) конденсат греющего пара образуется после использования пара на теплоиспользующих установках. Со станции накопления конденсата откачивается в цех САК и частично используется на собственные нужды.

      2) конденсат сокового пара образуется после охлаждения отходящих газов с аммонизаторов и выпарных аппаратов, с последующем использованием в производстве.

      3) техническая вода подается из сети технического водопровода, используется для охлаждения сальников насосов.

      4) морская вода подается на охлаждение холодильников сокового пара, обратным потоком поступает в цех ТВС для сброса в морской бассейн (нормативно-чистые стоки).

      5) грунтовые воды собираются в приемке элеваторов с последующим использованием в производстве.

      6) дренажные воды образуются при промывках оборудования и профилактических работах на узле газопылеочистки. Собираются по производству в дренажных лотках с последующем использованием в производстве.

      Таблица .. Количество стоков по видам сбросов

№ п/п

Наименование стока, отделение, аппарат

Куда сбрасывается

Количество стоков,
м3/сут

Периодичность сброса

1

2

3

4

5

1

Конденсат греющего пара с теплоиспользующих установок производства

В сборник конденсата греющего пара

0,42 тонн на 1 тонну готового продукта

постоянно

2

Конденсат сокового пара, с конденсаторов

В сборник конденсата сокового пара

1,02 тонн на 1тонну готового продукта

постоянно

3.5.7. Отходы производства

      Технологические процессы, как источники образования отходов производства:

      хранение и обработка твердых веществ (при промывке сырой соли образуется суспензия шлама);

      подготовка и обработка рассола.

      Шлам, образующийся при фильтрации и очистке рассола зависит от частоты используемой соли. Осажденные во время очистки рассола соли удаляются в фильтрующем блоке или осветлителе. Осадок состоит в основном из карбоната кальция и гидроксида магния, а в некоторых случаях и сульфата бария. Осадок можно отфильтровать и утилизировать как твердые отходы или периодически удалять путем промывки слабым раствором соляной кислоты. Кислота приводит к растворению осадка (за исключением сульфата бария и ртути), а относительно безвредный раствор можно сбрасывать с жидкими стоками. Данные о количестве отходов, образующихся в процессе фильтрации рассола представлены в таблице 3.86.

      Производства хлора и каустической соды (антрацит с примесями, отработанные аноды и катоды, отходы фильтрующей ткани, пластмассовые отходы мембран, отходы теплоносителя солевого, бумажные отходы, отходы ионообменных смол).

      Объемы образования отходов производства представлены в таблице 3.86.

      Таблица .. Объемы образования отходов производства

№ п/п

Наименование отхода

Метод очистки, повторного использования

Объем образования, тонн

Уровень опасности

1

2

3

4

5

1

Суспензия шлама от промывки соли

Захоронение на полигоне

12342

Зеленый

2

Шлам от фильтрации рассола

Захоронение на полигоне

39,6

Зеленый

3

Шлам от очистки рассола

Захоронение на полигоне

990

Зеленый

4

Отходы фильтрующей ткани

Захоронение на полигоне

0,25756

Зеленый

5

Отработанный активированный уголь

Захоронение на полигоне

17

Зеленый

6

Отходы солевого теплоносителя

Захоронение на полигоне

2

Зеленый

7

Пластмассовые отходы (мембраны)

Захоронение на полигоне

0,225

Зеленый

8

Бумажные отходы (мешки из-под реагентов)

Захоронение на полигоне

129,357

Зеленый

9

Отходы металлов и металлических сплавов (анод и катода

Захоронение на полигоне

7,2

Зеленый

10

Отходы ионообменных смол

Захоронение на полигоне

3,2

Янтарный

      Таблица .. Места размещения отходов производства и потребления на АО "Каустик"

№ п/п

Наименование отхода

Мероприятия


1

2

3

1

Текстильные отходы (промасленная ветошь)

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

2

Отходы и лом черных металлов

Сдача на утилизацию в специализированную организацию

3

Лампы ртутные отработанные

ТОО "Резон"

4

Отходы металлов и металлических сплавов (аноды, катоды)

Возврат изготовителю для повторного использования

5

Отработанный активированный уголь (антрацит)

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

6

Шлам от очистки рассола

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

7

Твердые бытовые отходы (коммунальные)

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

8

Отходы солевого теплоносителя

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

9

Суспензия шлама от промывки соли

Водоем-накопитель Былкылдак

10

Строительные отходы

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

11

Пластмассовые отходы (мембраны)

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

12

Бумажные отходы (мешки из-под реагентов)

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

13

Отходы фильтрующей ткани

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

14

Отходы приготовления и использования лакокрасочных материалов

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

15

Отходы ионообменных смол

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

16

Шлам от фильтрации рассола

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

17

Уловленная пыль

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

18

Отходы резинотехнических изделий

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

19

Изношенные пневматические шины

Используются для благоустройства территории и как стабилизирующий материал

20

Отработанные батареи свинцовых аккумуляторов

Утилизация специализированной организацией

21

Отработанные масла

Использование для технологических нужд

22

Древесные отходы

Реализация населению

23

Пластмассовые отходы (картириджи)

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

24

Отходы кремнезема

Используется для подсыпки дорог и дамб

25

Промасленная ветошь

Захоронение на полигоне ТПО АО "Каустик"

      Таблица .. Нормативы образования отходов АО "Каустик" на 2011 год "янтарного" списка

№ п/п

Класс отходов

Нормативы, тонн/год

Фактическое образование отходов, тонн/год

2011

2012

2013

2011

2012

2013

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Отходы из янтарного списка

11,3496

43,6067

43,6067

2

27,651

-

2

Отходы из зеленого списка

3571,2504

13721,2933

13721,2933

12,491

8343,028

-


Итого

3582,6

13764,9

13764,9

14,491

8370,679

-

      Таблица .. Перечень, уровень безопасности и объем предельного образования отходов производства и потребления АО "Каустик" на 2011 – 2015 гг.

№ п/п

Наименование отходов

Уровень опасности

Объем предельного образования, т

1

2

3

5

1

Остатки содержащие металлы и металлические соединения

янтарный

0,3

2

Отработанные ртутьсодержащие лампы

янтарный

0,11

3

Отработанные батареи свинцовых аккумуляторов

янтарный

0,6423

4

Отработанные масла

янтарный

0,5563

5

Медицинские отходы

янтарный

0,035

6

Отходы приготовления и использования лакокрасочных материалов (ЛКМ)

янтарный

0,625

7

Отходы ионообменных смол

янтарный

3,2

8

Шлам от фильтрации рассола

янтарный

39,6

9

Уловленная пыль

янтарный

0,145

10

Отходы и лом черных металлов

зеленый

2,08

11

Отходы металлов и металлических сплавов
(аноды, катоды)

зеленый

7,2

12

Отходы кремнезема (отсев)

зеленый

740,0

13

Отработанный активированный уголь

зеленый

17,0

14

Шлам от очистки рассола

зеленый

990,0

15

Отходы солевого теплоносителя

зеленый

2,0

16

Суспензия шлама от промывки соли

зеленый

12342,0

17

Строительные отходы

зеленый

106,415

18

Пластмассовые отходы (оргтехника)

зеленый

0,19

19

Пластмассовые отходы (мембраны)

зеленый

0,225

20

Бумажные отходы

зеленый

129,357

21

Текстильные отходы

зеленый

0,85288

22

Отходы фильтрующей ткани

зеленый

0,25756

23

Отходы резинотехнических изделий

зеленый

0,36

24

Изношенные пневматические шины

зеленый

0,395

25

Древесные отходы

зеленый

137,6

26

Твердые бытовые отходы (ТБО)

зеленый

215,55


Всего


14736,6961

      Основными отходами являются шламы от промывки рассола.

      Таблица .. Источники и объемы образования отходов, тонн/год

№ п/п

Наименование отхода / участок образования

Заводо-управление (АУП)

Производство хлора и каустической соды

Участок розлива жидкого хлора

Цех производства теплоизоляционных изделий

Ремонтно-механический цех

Цех паротепло-водоснабжения и канализации

Цех электро-снабжения

Газоспаса-тельная служба

Авто-транспортный цех

Централизованный отдел технического контроля

Связь, АСУ

Прачечная

Здравпункт


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

Пластмассовые отходы (зеленый)

0.15

0.225

-

-

-

-

-

-

-

-

0.04

-

-

2

Строительные отходы (зеленый)

2.9

6.92

0.8

79.1

2.2

1.9

1.9

2.1

2.2

1.5

0.8


0.6

3

Отработанный активированный уголь (зеленый)

-

17

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4

Отходы солевого теплоносителя (зеленый)

-

2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5

Суспензия от промывки сырой соли

-

12342

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

6

Бумажные отходы (зеленый)

-

129.36

0.8

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

7

Текстильные отходы (зеленый)

-

0.0062

-

0.0083

0.278

0.15

0.04

0.096

0.05

-

-

-

-

8

Отходы фильтрующей ткани (зеленый)

-

0.2576

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

9

Твердые бытовые отходы (зеленый)

20.75

96.21

22.73

15.67

4.01

5.4

5.4

2

7.5

6.74

0.09

0.36

2.59

10

Отходы приготовления и использования ЛКМ (янтарный)

-

0.525

-

-

-

0.05

0.05

-

-

-

-

-

-

11

Отходы ионообменных смол (янтарный)

-

3.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

12

Уловленная пыль (янтарный)

-

0.025

0.025

0.038

0.022

-

-

-

-

-

-

-

-

13

Шлам от фильтрации рассола (янтарный)

-

39.6

-

-

-

-

-

-

-

-




14

Шлам от очистки рассола (зеленый)

-

990

-

-

-

-

-

-

-

-




15

Остатки содержащие металлы и металлические соединения (янтарный)

-

-

-

-

0.17

0.02

0.02


0.03

-

-

-

-

16

Отходы резинотехнических изделий (зеленый)

-

-

-

-

-

0.15

0.15

0.02

0.04

-

-

-

-

17

Изношенные пневматические шины (зеленый)

-

-

-

-

-

0.03

0.02

0.012

0.333

-

-

-

-

18

Отработанные батареи свинцовых аккумуляторов (янтарный)

-

-

-

-

-

0.0112

0.0111

0.09

0.35

-

-

-

-

19

Отработанные масла (янтарный)

-

-

-

-

-

0.0381

0.038

0.184

0.396

-

-

-

-

20

Отходы ртутьсодержащих ламп (янтарный)

0.06

0.035

0.004

0.0025

0.0005

0.003

0.003

0.0003

0.001

0.00003

0.0001

0.0001

0.0001

21

Отходы и лом черных металлов (зеленый)

-

0.43

0.1

0.25

0.45

0.225

0.225


0.25

-

-

-

-

22

Отходы металлов и металлических сплавов (аноды, катоды) (зеленый)

-

7.2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

23

Отсев щебня базальта (зеленый)

-

-

-

740

-

-

-

-

-

-

-

-

-

24

Древесные отходы (зеленый)

-

-

-

-

137.6

-

-

-

-

-

-

-

-

25

Медицинские отходы (янтарный)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0.035

3.5.8. Потребление топливно-энергетических ресурсов

      Технология промышленного производства каустической соды заключается в электролизе раствора хлорида натрия. Основными продуктами электролиза являются NaOH, а также газообразный хлор и водород (Cl2 и H2). Для производства каустической соды в Казахстане используется соль, которая добывается на озере Тайконыр примерно в 150 км от г. Павлодар. Запасы соли в озере составляют по расчетам порядка 2 млн. тонн.

      На предприятиях России наиболее широко применяются ртутный и диафрагменный способы получения каустической соды. Единственное в Казахстане предприятие по производству хлор-щелочной продукции работает по мембранной технологии широко развивающейся в мире.

      Производство хлора и каустической соды по современной и эффективной мембранной технологии исключает применение высокотоксичной ртути и связанное с этим нанесение ущерба окружающей среде, присущей старой технологии. Основными достоинствами мембранного метода являются - экологическая чистота, экономия энергоресурсов, высокое качество получаемых продуктов и удобство эксплуатации.

      Сравнительная характеристика диафрагменной и мембранной технологии, наиболее часто встречаемых технологий в мире, представлена в таблице 3.91.

      Таблица .. Общие сравнительные характеристики электролизеров

№ п/п

Наименование

Диафрагменный

Мембранный


1

2

3

4

1

Получаемый продукт

Гипохлорит натрия/ Cl2+NaOH

Гипохлорит натрия/ Cl2+NaOH

2

Разделение продуктов электролиза

Диафрагма

Мембрана

3

Плотность тока, не более

1,8 кА/м2

3,5 кА/м2 (до 7 кА/м2)

4

Расход электроэнергии на производство 1 кг Cl2

2,5 - 2,6 кВтч

2,4 кВтч (6 поколение 2,035 кВтч при плотности тока 6 кА/м2)

5

Расход NaCl на производство 1 кг Cl2

2,5 - 3 кг

1,7 - 2,1 кг

6

Концентрация NaOH

12 - 15 %

32 %

7

Содержание NaCl в растворе NaOH не более

100 г/л

Менее 20 ppm

8

Допустимая концентрация рабочего солевого раствора

200 - 300 г/л

300 - 320 г/л

9

Общая характеристика

Простота и надежность конструкции, эффективность, синтетическая диафрагма, возможность восстановить 100 % эффективность диафрагмы при загрязнении, долговечность диафрагмы

Более высокая эффективность, высокая концентрация и чистота каустической соды, более низкое потребление соли и электроэнергии, по сравнению с диафрагмой

      Получение мембранной щелочи требует значительно меньших удельных энергетических затрат, чем для щелочи, полученной с применением ртутного или диафрагменного электролиза, что видно из таблицы 3.92, в которой приведены основные энергетические показатели различных способов получения каустической соды. Однако для реализации намерений по вводу в эксплуатацию новых мембранных производств необходимы очень большие капитальные затраты с длительными сроками окупаемости, составляющими порядка 15 лет.

      Таблица .. Основные энергетические показатели различных способов получения каустической соды

№ п/п

Наименование показателей

Способ получения

Ртутный

Диафрагменный

Мембранный

1

2

3

4

5

1

Расход электроэнергии на 1 тонн 100 % NaOH, кВтч/т

3000 - 3200

2400 - 2750

2320 - 2600

2

Расход пара на 1 тонну 100 % NaOH

Гкал/т

0,8 - 1,5*

2,3 - 3,5 (1,5 - 1,7)**

0,64 - 0,93

тонн/тонн

1,14 - 2,15*

3,3 - 5,0 (2,14 - 2,43)**

0,45 - 0,65

3

Массовая доля NaOH в электролитической щелочи, %

46 - 50

10 - 12

30 - 32

      * С учетом затрат пара на получение твердой соли.

      ** На установках, предлагаемых ЗАО НПП "Машпром".

      Сода каустическая (едкий натр, NaOH), выпускаемая в Казахстане соответствует ГОСТ 2263. Выпускается продукт марки РМ в водном растворе с содержанием основного вещества 50 %, твердая чешуированная ТМ с содержанием основного вещества 98,8 %.

      Мембранный метод считается наиболее перспективным. В основе лежит разделение катода и анода мембраной, которая пропускает только ионы натрия. Плюсы метода в значительной простоте процесса получения, по сравнению с диафрагменным методом. Так же этот метод значительно снижает энергозатраты – на 25 % по сравнению с ртутным методом и на 15 % с диафрагменным. Мембранный электролиз обеспечивает получение наиболее чистого каустика. Способ основан на свойстве мембраны пропускать одни соединения и задерживать другие. Процесс отличается простотой аппаратного оформления, легко поддается автоматизации, практически не имеет сточных вод и газообразных выбросов.

      Получаемые на установке, раствор едкого натра, газообразные хлор и водород используются далее для получения жидкого хлора, концентрированного раствора щелочи (50 %), твердой чешуированной щелочи (каустика), товарного раствора гипохлорита натрия и соляной кислоты.

      Подача на электролизер электрического тока осуществляется через трансформатор и тиристорный выпрямитель, которые обеспечивают преобразование переменного тока напряжением 35 кВ в постоянный ток напряжением 660 В. Для охлаждения трансформатора и выпрямителя используется оборотная охлаждающая вода, которая собирается в емкость оборотной воды, из которой вода возвращается насосом в систему оборотной воды.

      Полученный в электролизере 32,0 % раствор NaOH, так называемый католит, поступает в емкость католита, из которой основная часть потока католита возвращается насосом на электролиз, а часть потока перекачивается дальше в секцию обработки каустической соды.

      Система концентрирования каустической соды включает двухступенчатую выпарку с двумя концентраторами (выпарными аппаратами), обеспечивающую концентрирование раствора щелочи с 32,0 % до 50,0 %, и заключительную ступень выпарки с одним концентратором, обеспечивающую получение расплава едкого натра из 50,0 % раствора щелочи. Все концентраторы этой системы являются выпарными аппаратами с падающей пленкой жидкости, в верхней части которых установлены теплообменники (рибойлеры).

      Выпарной аппарат с падающей пленкой жидкости –аппарат, в котором щелочной раствор концентрируется при вихревом движении в трубках рибойлера с высокой скоростью, гарантирующей турбулентный поток у поверхности теплообмена, чем достигается высокая интенсивность теплопередачи.

      Выбор сочетания двухступенчатой выпарки для получения 50,0 % раствора щелочи и заключительной одноступенчатой для получения расплава щелочи типичен, это наилучший компромисс между экономией пара, капиталовложениями и проблемами, возникающими из-за большого роста температуры кипения концентрированного каустика.

      Для извлечения тепла от конденсата и концентрированного раствора каустика и охлаждения продукта до безопасной температуры предусмотрены подогреватели питающего раствора. Питающий установку концентрирования раствор щелочи может поступать как католит из электролизера, или как каустик из емкостей хранения.

      Для снижения температуры кипения раствора щелочи процесс концентрирования проводится под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом, входящим в состав оборудования установки концентрирования. Технологический конденсат установки концентрирования (вода, выпариваемая при концентрировании раствора щелочи) утилизируется внутри производства. Этот конденсат собирается и перекачивается в секцию обработки рассола, где используется для получения насыщенного рассола.

      Получаемый на установке концентрирования 50,0 % раствор каустика поступает в емкости хранения 50,0 % NaOH, через конечный холодильник, чтобы получить требуемую температуру 45 – 50 °C. Часть 50,0 %-го раствора NaOH подается насосом непосредственно из концентратора первой ступени на стадию заключительной концентрации, которая рассчитана на мощность 30 тонн твердого NaOH в день. Раствор 50,0 % NaOH, приходящий с установки концентрирования каустической соды и хранящийся в емкостях хранения 50,0 % NaOH, затем перекачивается насосом 50,0 % NaOH на точку налива щелочи в ж/д цистерны.

      Для получения 50,0 % раствора каустика на установке концентрирования используется пар среднего давления, поступающий из паровых сетей предприятия. Пар подается в межтрубное пространство рибойлера концентратора первой ступени, где он конденсируется с отдачей теплоты щелочному раствору, текущему в трубах. Конденсат этого пара проходит подогреватель и возвращается с установки для утилизации в действующие сети предприятия для последующей утилизации.

      Для получения расплава каустика на установке концентрирования используется расплав солевого высокотемпературного теплоносителя (смесь 53,0 % KNO3, 37,0 % NaNO2, 10,0 % NaNO3), поступающий из узла солевого теплоносителя, входящего в состав оборудования установки концентрирования.

      Оборудование узла солевого теплоносителя включает в себя емкость солевого расплава, насос циркуляции солевого высокотемпературного теплоносителя и подогреватель циркулирующего солевого теплоносителя, оборудованный горелкой, в которой в качестве топлива используется мазут. Емкость солевого расплава и трубопроводы расплава оборудованы системой обогрева для плавления солевого теплоносителя при пуске оборудования в работу и предотвращения его застывания.

      Подогреватель солевого теплоносителя состоит из трех секций. Горелка установлена в верхней части радиантной секции, из которой топочные газы поступают в конвекционную секцию, и далее в следующую секцию, где они подогревают воздух, подаваемый к горелке.

      Мазут, используемый в подогревателе солевого теплоносителя в качестве топлива, поступает в производство в ж/д цистернах, выгружается в предусматриваемые емкости хранения топлива, откуда насосом подается в горелку подогревателя солевого теплоносителя. Подача и сжигание топлива контролируется с местного щита подогревателя солевого теплоносителя.

      Производство хлор щелочной продукции в 2019 году и потребление энергоресурсов представлено в таблице 3.93.

      Таблица .. Объемы производства продукции и потребление энергоресурсов

№ п/п

Наименование

Единица измерения

2019

1

2

3

4

1

Объем производства продукции (услуг, работ)

тыс. тг.

8 169 935

2

Производство продукции в натуральном выражении



2.1

Сода каустическая 50 %

тонн

26 836

в том числе сода каустическая чешуированная 100 %

тонн

6 799

2.2

Хлор

тонн

23 596

2.3

Кислота соляная (техническая и ингибированная)

тонн

64 407

2.4

Гипохлорит натрия

тонн

3 781

3

Потребление энергоресурсов

тыс. т.у.т.

22,31

тыс. тг.

1823581,92

4

Энергоемкость производства продукции

т.у.т./тыс. тг.

0,00273

5

Доля платы за энергоресурсы в стоимости произведенной продукции

%

0,223

      Как видно из представленных данных потребление энергетических ресурсов находится на уровне 22 тысяч тонн условного топлива. При этом доля затрат на энергоресурсы достаточно низкая, менее одного процента. В основном при производстве хлор щелочной продукции потребляется электроэнергия и тепло (таблица 3.94).

      Таблица .. Общее потребление энергоносителей в 2019 году

№ п/п

Наименование энергоносителя

Единица измерения

Потребленное количество в год

1

2

3

4

1

Котельно-печное топливо



1.1

Твердое топливо

т.у.т.

3,13

1.2

Жидкое топливо

т.у.т.

1363,831

2

Электроэнергия

МВт*ч

84 187,203

3

Тепловая энергия

Гкал

71 409

      Наибольший объем энергоресурсов приходится на электроэнергию – более
84187 МВт*ч. Установленная мощность потребителей электроэнергии более 6 МВт. Наибольшее потребление приходится на технологическое оборудование, насосы, вентиляторы и компрессоры (таблица 3.95). Наибольшую долю составляют компрессоры (таблица 3.96).

      Таблица .. Установленная мощность потребителей электроэнергии по направлениям использования

№ п/п

Направление использования электроэнергии

Количество и суммарная мощность, кВт

Количество

Мощность

1

2

3

4

1

Технологическое оборудование

38

556

2

Насосы

112

1109

3

Вентиляционное оборудование

169

1110

4

Подъемно-транспортное оборудование

17

740

5

Компрессоры

13

2016

6

Сварочное оборудование

5

119

7

Холодильное оборудование

2

333

Всего

3438

3485

      Таблица .. Основные характеристики компрессоров

№ п/п

Цех, участок, производство, тип компрессора

Год ввода в эксплуатацию

Количество

Производитель-ность, м3/мин

Давление, МПа

Мощность электропривода, кВт

Удельный расход электроэнергии кВтч/1000 м3

Система охлаждения (воздушная, водяная)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

22К001А Garo ASM 350

2011

2

7692

0,45

200

0,75

Воздушная

2

64К001 SINERGIA

2011

1

17781

1

41,8

1,67

Воздушная

3

23К001HowdenCompressors WRVH163 - 18036

2011

1

2,95

2

178

3,34

Воздушная

4

205 ВП 20/18

1972

2

20

1,76

200

2,93

Водяная

5

5С5 ГП 20/18

1981

1

13

1,76

132

2,93

Водяная

6

3ГП 13/18

1985

2

13

1,76

132

2,93

Водяная

7

2ГП4 15/25

1991

1

15

2,35

160

3,92

Водяная

8

2РК 1,5/220

1972

1

1,5

21,6

40

35,95

Водяная

9

GR- 200

2013

2

23

1,9

200

3,17

Водяная

      Электроэнергия не производится на предприятии, а закупается. Потребление электроэнергии в 2019 году представлено в таблице 3.97.

      Таблица .. Потребление электроэнергии по направлениям использования

№ п/п

Направление использования

Суммарное потребление, МВтч

1

2

3

1

Технологическое оборудование

20 901,448

2

Насосы

17593,244

3

Вентиляционное оборудование

1734,071

4

Подъемно-транспортное оборудование

1178,494

5

Компрессоры

31145,935

6

Сварочное оборудование

1851,92

7

Холодильное оборудование

5303,227

8

Освещение

1843,503

Итого: производственный расход

81551,843

9

Потери эксплуатационные

2626,36

Итого: суммарный расход

84878,203

      Тепло также получается со стороны. В процессе производства потребляется как пар, так и горячая вода, часть горячей воды используется на отопление и вентиляцию зданий и сооружений. Из общего количества тепла 71 409 Гкал в 2019 году 40 355,709 Гкал были использованы в технологическом процессе. Котельно-печное топливо используется в аппарате для расплава солей BVD/S 1500/10 (температура расплава 420 С).

3.6. Производство хромовых соединений

      Предприятие АО "АЗХС" относится к объектам, оказывающим значительное негативное воздействие на окружающую среду.

      Все соединения хрома токсичны. Основными источниками хрома и его соединений в атмосферу являются выбросы предприятий, где добывают, получают, перерабатывают и применяют хром и его соединения. Токсичность соединения хрома находится в прямой зависимости от его валентности: наиболее ядовиты соединения хрома (VI), высокотоксичные соединения хрома (III), металлических хром и его соединения (II) – менее токсичны. Основным экологическим аспектом предприятия является выброс загрязняющих веществ в атмосферу.

      В технологии используется прямой процессный обогрев, топливом является природный газ. Основные организованные источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу оснащены газопылеулавливающими установками.

      Всего источников выбросов по предприятию – 196, из них организованных 150. Источники выбросов – технологическая аппаратура (дробилки, сушилки сырья, мельницы сухого помола, прокалочные печи, холодильные барабаны, мельницы мокрого помола, транспортные средства шихты, сушилки шлама, вакуум-фильтры, печи, сушилки, центрифуги, сепараторы, вакуум-фильтры, баковая аппаратура). От источников выбросов предприятия в целом атмосферный воздух загрязняется загрязняющими веществами 50 – наименований и 9 группам суммации. Выбросы SO2, Cr+3, Cr+6 и неорганической пыли с содержанием кремния менее 20, 20 - 70, а также более 70 процентов обозначены как маркерные вещества, остальные - не значимы. Используемое пылегазоочистное оборудование с КПД очистки от 76 % до 99 % - электрофильтры ТС 6, электрофильтры ЭГА, рукавные фильтры, циклоны, скруббера. Электрофильтры типа ЭГА установлены взамен ТС 6 в 2017 - 2019г.г., продолжается замена.

      Анализ представленных данных по существующим выбросам загрязняющих веществ в атмосферный воздух на предприятиях, относящихся к приоритетным областям применения НДТ, позволяет сделать следующие выводы. На предприятии существует практика внедрения системы управления газоочистными сооружениями с возможностью их совершенствования и модернизации, автоматизированного управления, повышения эффективности очистки, основанная на анализе результатов контроля качества выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Образующиеся отходящие газы обрабатывают с применением технологических подходов, обеспечивающих извлечение веществ, содержащихся в отходящих газах, с последующим их возвращением в исходный технологический процесс или использованием в другом процессе в качестве сырья или энергоносителя, или их удаление в качестве загрязняющих веществ. За счет использования более современного оборудования одновременно снижаются и негативные воздействия на окружающую среду. Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку выбросов от вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, определяется составом и особенностями конкретных областей применения НДТ, рассмотренных ниже.

      На предприятии ведется модернизация системы очистки отходящих газов:

      на сушилках шлама (5 шт.) взамен системы мокрой очистки (скруббер) установлены электрофильтры, что значительно снизило выбросы (до 50 %), улучшило условия труда, сокращены затраты на ремонт и чистку оборудования.

      В 2019 году произведена замена 3 электрофильтров типа ЭГА взамен ТС 6 (установлены с момента запуска производств), 1 введен в эксплуатацию, 2 шт. установлены, но не введены в эксплуатацию по причине простоя основного оборудования.

      Выбросы пыли неорганической, содержащей двуокись кремния в %: менее 20 при производстве монохромата натрия и оксида хрома металлургического связаны с устаревшим пылегазоочистным оборудованием. На сегодняшний день ведется его поэтапная замена на современное и более эффективное.

      Высокая концентрация серы диоксида при производстве сульфата хрома связана с технологией производства. На настоящий момент предприятие ведет работу по ее снижению.

      Производство оксида хрома пигментного- 2 было введено в 2019 году, что позволило выпускать продукции с наименьшими количеством технологических переделов. Разница в концентрации загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного 1 и оксида хрома пигментного 2 связана с различным технологическим процессом и, соответственно, различным исходным сырьем. В первом случае метод производства основан на термическом разложении хромового ангидрида с последующим выщелачиванием спека, отмывкой продукта от водорастворимых солей и сушкой. Во втором - процесс основан на реакции образования гидратированной окиси хрома из монохромата натрия и серы.

      Схема технологических потоков АО "АЗХС" приведена на рисунке 3.46.



      Рисунок .. Схема технологических потоков АО "АЗХС"

3.6.1. Производство монохромата натрия - полупродукт

3.6.1.1. Описание технологического процесса производства монохромата натрия - полупродукт

      Производство монохромата натрия - непрерывный пирометаллургический процесс [85]. Существует две технологии производства монохромата натрия: классическая с использованием доломита и известняка и бездоломитная с использованием кальцинированной соли. Производство монохромата натрия в Казахстане осуществляется в настоящее время по малоотходной (бездоломитной) технологии.

      Основные технологические этапы:

      склад руды и соды, подготовка сырья;

      приготовление шихты;

      окислительный обжиг шихты;

      выщелачивание спека;

      сушка шлама.

      Хромитовая руда поступает на цеховой склад в полувагонах или на платформах. Пройдя через дробилку, хромит наклонным транспортером подается в барабанную сушилку. Сушка осуществляется дымовыми газами, полученными при сжигании природного газа в топке сушилки. Дымовые газы протягиваются через хромитовую сушилку дымососом Д- 12, затем очищаются в циклоне и электрофильтре и выбрасываются в атмосферу.

      Из бункера лотковым питателем хромит подается в трубную мельницу хромита для тонкого помола, далее подается в бункер молотого хромита на станцию шихтоподготовки.

      Сода кальцинированная в цех поступает в специальных содовозах. Сода из вагонов выгружается на складе соды, затем при помощи транспортера подается на пересыпную станцию, откуда поступает в бункер-накопитель шихтостанций.

      Молотый хромит, сода, оборотная пыль, уловленная в электро- и рукавных фильтрах, и сушеный шлам из бункеров сырья на станции шихтоподготовки шнековыми питателями подаются на весы, затем системой: шнек–смеситель–элеватор–смеситель–транспортер–шнек готовая шихта подается в расходные бункера шихты, после чего через загрузочную течку попадает в печь на окислительную прокалку.

      Окислительный обжиг хромитовой шихты проводят во вращающихся барабанных печах при температуре 1100 - 1300 °С. Печь обогревается дымовыми газами, полученными при сжигании природного газа. За прокалочными печами (диаметр 3 м, длина 44 м) установлены котлы-утилизаторы типа КУ- 50. На печном конвейере № 5 установлен более мощный котел типа КУ- 60. Отходящие газы направляются через котел утилизатор на очистку в электрофильтры. Дымовые газы после очистки в котле-утилизаторе и электрофильтрах через санитарную трубу выбрасываются в атмосферу, а уловленная пыль системой шнек-элеватор транспортируется в бункер пыли.

      Охлажденный спек из прокалочной печи поступает в холодильный барабан, который охлаждается водой (технической, оборотной). Нагретая вода направляется в пруд "Южный" для охлаждения и последующего повторного использования в технологическом процессе. Из холодильного барабана спек поступает в мельницы мокрого помола, туда же поступает фильтрат (слабый раствор монохромата), где происходят выщелачивание и одновременно размол спека. После чего пульпа подается на вакуум-фильтры типа БОУ- 40 в три стадии с промежуточной репульпацией шлама (на третьей стадии применяют вакуум-фильтры типа БОК- 10), после чего раствор монохромата натрия направляется в товарные цеха, а шлам в отделение сушки шлама.

      В барабанной сушилке осуществляется сушка шлама - 76 % от общего количества образованного шлама на одну тонну выпущенного монохромата натрия или –2,356 тонн. Теплоносителем являются топочные газы, получаемые при сжигании природного газа в выносной топке. Температура топочных газов на входе в сушилку 600 – 700 С, на выходе – 200 – 230 С.

      Через разгрузочную головку высушенный шлам подается в элеватор, затем системой ленточных транспортеров транспортируется в бункера шихтостанции для последующего использования в технологическом процессе. Дымовые газы протягиваются через сушилку дымососом Д- 12 и поступают в систему пылеулавливания. Очистка от пыли происходит в две стадии в батарее циклонов, и в мокрых скрубберах, затем через дымовую трубу газы выбрасываются в атмосферу.

      Оставшиеся 24 % шлама дополнительно фильтруются, после чего автотранспортом транспортируются на шламонакопители, осветленная вода направляется для охлаждения в пруд "Южный", после охлаждения повторно используется в технологическом процессе. Количество повторно используемого шлама регламентируется физико-химическими процессами, необходимыми для максимально возможного извлечения хрома из хромитовой руды, и составляет 76 % от образованного количества шлама. Объем образования шлама 3,1 тонн на 1 тонну монохромата натрия).

      Вспомогательные этапы:

      транспортировка монохроматного шлама на шламонакопители автотранспортом;

      отопление инфракрасными излучателями в производстве монохромата натрия;

      ремонтные работы в производстве монохромата натрия.

3.6.1.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве монохромата натрия

      Технологические процессы, являющиеся источником выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду при производстве монохромата натрия:

      подготовка сырьевых материалов;

      приготовление шихты;

      окислительный обжиг шихты;

      выщелачивание спека;

      фильтрация шламовой пульпы.

      очистка монохромата натрия от примесей, сушка шлама, в частности:

      запыленные газы из прокалочных печей;

      газовоздушная смесь из сушилок хромита;

      запыленный воздух из мельниц сухого помола хромита;

      запыленный воздух с автовесов, шнеков и элеваторов шихтостанций;

      паровоздушная смесь из мельниц мокрого помола, холодильных барабанов, из-под зонтов вакуум-фильтров, из баковой аппаратуры;

      запыленный воздух из дробилок хромита;

      газопылевая смесь из сушилки шлама, а также выбросы, связанные с транспортировкой и хранением обезвоженного монохроматного шлама в места складирования (шламонакопители).

      В таблице 3.98 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве монохромата натрия.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве монохромата натрия

№ п/п

Наименование энергоносителя

Единица измерения

Потребленное количество в год

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Сr(6+)

0,0166

0,0211

Очитка отходящих газов с использованием "сухих" методов очистки

2

Cr(3+)

0,0829

0,1316

3

SiO2 <20 %

1,9301

2,1838

3.6.2. Производство бихромата натрия – продукт, полупродукт

3.6.2.1. Описание технологического процесса производства бихромата натрия - полупродукт

      Метод производства бихромата натрия основан на реакции перевода монохромата натрия в бихромат натрия серной кислотой, выделении примесей при концентрировании выпариванием бихроматного раствора и свойств бихромата кристаллизоваться из насыщенных растворов в безводной форме.

      Основные технологические этапы:

      перевод монохромата натрия в бихромат натрия серной кислотой;

      упаривание, центрифугирование сульфата натрия, фильтрация концентрированных бихроматных растворов;

      центрифугирование бихроматных растворов.

      Монохроматные растворы из производства монохромата натрия и бихроматные растворы после бисульфатной травки из производства хромового ангидрида поступают в буферные баки, соединенные между собой переливными линиями по принципу каскада.

      "Травка" монохроматных растворов (дотравка бихроматных растворов из производства хромового ангидрида) производится серной кислотой с целью перевода монохромата натрия в бихромат натрия. "Травка" производится в специальных цилиндрических аппаратах с мешалкой. Серная кислота с кислотохранилища завода закачивается насосом в приемный бак кислоты.

      Непосредственно после травки при необходимости производится окисление (осветление) хроми-хроматов гипохлоритом.

      2 Na2CrO4+ H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O                  (3.93)

      Травленные бихроматные растворы насосом откачиваются в баки-питатели I-ой стадии выпаривания. Выпаривание бихроматных растворов ведется с целью отделения от растворов небольших количеств сульфата натрия и хлорида натрия, растворимость которых в концентрированных растворах бихромата резко уменьшается. Процесс выделения сульфата приходится проводить в две стадии, что определяется физическими свойствами получающихся при выпаривании суспензий – большой вязкостью, быстрой кристаллизацией и затвердеванием в аппаратах, трубопроводах.

      Выпаривание бихроматных растворов ведется с целью отделения от растворов сульфата натрия и хлорида натрия. Процесс выделения проводится в две стадии.

      Растворы, подлежащие выпариванию, подаются в работающие в режиме прямотока 3-х корпусные вакуум-выпарные установки (батареи). Каждый корпус батарей стандартный, выпарной аппарат состоит из сепаратора, кипятильника и циркуляционного осевого насоса. Греющий пар под давлением подается в греющую камеру I-го корпуса вакуум-выпарной батареи, конденсат собирается в сборники "чистого" конденсата, откуда откачивается насосом. Выпаренные растворы насосом из бака-питателя подаются в I-ый корпус вакуум-выпарной батареи, затем по соединительным линиям перетекают во 2-ой и 3-й корпуса.

      Из вакуум-выпарной установки щелока самотеком сливаются в сборник выпаренных растворов, а далее откачиваются в питатели центрифуг. Отделение сульфата натрия от бихроматно-сульфатных растворов производится на центрифугах типа ФГН- 2001 с автоматическим включением операций. Выпаренные растворы I-ой стадии поступают из питателя в центрифуги самотеком, фугат накапливается в специальном баке, оттуда насосом откачивается в питатель батарей II-ой стадии выпаривания.

      Сульфат натрия, оставшийся на роторе центрифуги, промывается "грязным" конденсатом с целью максимальной отмывки СrO3 из сульфата натрия. Промытый и отжатый в роторе центрифуги сульфата натрия выгружается из центрифуги в скребковый транспортер, далее – в автомашины. Автомашинами шлам сульфата натрия транспортируется на шламонакопитель № 2. Объем образования и размещения шлама сульфата натрия составляет 0,72 тонны на 1 тонну бихромата натрия.

      На второй стадии выпаривания содержание СrO3 в растворе повышается и почти весь сульфат натрия выпадает в осадок. Выпаривание производится в двухкорпусных батареях, работающих по принципу противотока.

      Растворы из питателя самотеком поступают в вакуумный корпус, а затем насосом перекачиваются в I-й корпус, откуда под давлением выдавливаются в вакуум-охладители. Выпаренные бихроматные растворы периодически выдавливаются в вакуум-испаритель, растворы частично выпариваются, накапливаются в баках-сборниках, затем насосом откачиваются в питатели вакуум-фильтров, где дополнительно охлаждаются до температуры 80 С.

      После выпаривания бихроматные растворы охлаждаются, фильтруются.

      Охлажденные крепкие растворы отфильтровываются на барабанных вакуум-фильтрах типа БОК- 10 и сливаются в баки сборники фильтрата, оттуда насосами откачиваются на производство хромового ангидрида и в отделение кристаллизации в питатели выпарных аппаратов ВНЦ- 7. Осадок на вакуум-фильтрах отдувается паром и репульпируется в баках бихроматными растворами из питателя I-ой стадии выпаривания. Пульпа из репульпаторов откачивается насосом вместе со щелоками после I-ой стадии выпаривания на центрифугирование сульфата натрия.

      После фильтрации растворы откачиваются в производство хромового ангидрида и в отделение кристаллизации. Отфильтрованные крепкие растворы вакуум-выпарного отделения поступают самотеком в бак и питатели центрифуг, оттуда самотеком поступают в выпарные аппараты ВНЦ- 7. Растворы в аппаратах ВНЦ- 7 выпариваются до необходимой суспензии. Далее бихромат натрия выкристаллизовывается в виде кристаллов безводного бихромата натрия. Кристаллы бихромата натрия отделяются от маточных растворов на центрифугах за счет центробежной силы. Суспензия в центрифугу подается непрерывно. Маточные растворы (фугат) из центрифуги собираются и выкачиваются в вакуум-выпарное отделение или используются для приготовления бихроматных растворов при производстве сульфата хрома.

      Одновременно подается небольшое количество конденсата на отмывку кристаллов от примесей. Кристаллы бихромата натрия поступательным движением малого ротора центрифуги сбрасываются в шнеки и скребковым транспортером подаются в воздушно-механический сепаратор, где они отделяются от пыли и разделяются по фракциям на вибросите. Кристаллы, прошедшие сквозь сито, накапливаются в бункерах-накопителях, из которых они путем дозирования расфасовываются в различные виды тары.

      Вспомогательные этапы:

      транспортировка шлама сульфата натрия на шламонакопители автотранспортом;

      ремонтные работы в производстве бихромата натрия.

3.6.2.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве бихромата натрия

      Выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду при производстве бихромата натрия:

      водяные пары, содержащие соединения шестивалентного хрома, из баковой аппаратуры;

      водяной пар, содержащий соединения шестивалентного хрома, из баков сборников 2-й стадии и вакуум-фильтров;

      газовоздушная смесь, содержащая пыль бихромата натрия из камер расфасовки и бункера биг-бегов;

      паровоздушная смесь, содержащая пары воды, из баков травочников;

      паровоздушная смесь, содержащая СrO3, от расфасовки, центрифуг;

      паровоздушная смесь, содержащая СrO3, от центрифуг, скребковых транспортеров сульфата натрия.

      А также выбросы, связанные с транспортировкой и хранением обезвоженного шлама сульфата натрия в места складирования (шламонакопители).

      В таблице 3.99 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве бихромата натрия.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве бихромата натрия

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Сr (6+)

0,0072

0,0109

Очитка отходящих газов с использованием "мокрых" методов очистки

3.6.3. Производство оксида хрома металлургического

3.6.3.1. Описание технологического процесса производства оксида хрома металлургического

      Технологическая схема производства окиси хрома металлургической представляет собой единый технологический поток на основе общепринятых металлургических процессов[85].

      Основные технологические этапы:

      восстановление монохромата натрия серой;

      первая стадия фильтрации;

      прокалка гидрокиси хрома;

      вторая фильтрация, сушка и фасовка, маркировка оксида хрома металлургического.

      Раствор монохромата натрия поступает в приемный бак из производства монохромата натрия. Монохроматные щелока самотеком поступают в реакторы для их подтравки с целью их отчистки от примесей. После подтравки растворы откачиваются на фильтр-пресс для очистки, после сливаются в баки. Сера поступает на завод в твердом виде в железнодорожных вагонах, из которых выгружается в заглубленный прирельсовый склад серы и далее транспортируется в силоса серы. Из силосов транспортером сера подается в расходный бункер, откуда поступает через питатель на автовесы. Из автовесов сера подается в шаровую мельницу, туда же добавляется монохроматные щелока. Из шаровой мельницы серная суспензия самотеком поступает в бак-суспензиатор. Полученную суспензию откачивают непрерывно в автоклав, где протекает реакция восстановления монохромата натрия серой.

      4Na2CrO4 + 6S + (2n+1)·H2O → 2(Cr2O3·nH2O) + 3Na2S2O3 + 2NaOH      (3.94)

      Продукция реакции непрерывно из автоклава передавливается в баки гидратированной окиси хрома. С целью рационального использования избыточной серы пульпу обрабатывают фильтратом 1-й фильтрации окиси хрома или монохроматными щелоками. Лишний фильтрат 1-й фильтрации окиси хрома подается на фильтр-пресс.

      Обработанная пульпа гидроокиси хрома подвергается 2-стадийной фильтрации на барабанных вакуум-фильтрах. При этом серосодержащие соединения отмываются, а полученный фильтрат используется для орошения системы пылеулавливания прокалочных печей. С вакуум-фильтров 2-й фильтрации пульпа поступает в бак-смеситель, куда одновременно подаются хромихроматы. При смешивании хромихроматов с гидроокисью хрома адсорбированная щелочь нейтрализуется.

      Прокалочная печь обогревается топочными газами от сжигания природного газа. В прокалочной печи при температуре 1200 - 1400 °С происходят полное обезвоживание гидроокиси хрома, разложение хромихроматов и перевод адсорбированной щелочи в хромат натрия. Из печи пыль уносится с дымовыми газами, ее улавливают в полых скрубберах.

      Спек, выходящий из прокалочной печи и содержащий оксид хрома, хромат натрия и сульфат натрия, поступает в выщелачиватель, предварительно заполненный фильтратом. Полученная пульпа подается в напорный бак и далее подвергается 2-кратной фильтрации на барабанных вакуум-фильтрах, откуда паста оксида хрома подается в барабанную сушилку с внутренним обогревом (обогревается газами от сгорания природного газа), где охлаждается за счет съема тепла через стенки трубы охлаждаемой водой из оборотного цикла. Паровоздушная смесь, образующаяся в сушилке, протягивается дымососом через скруббера, орошаемые конденсатом. Далее оксид хрома направляется на фасовку оксида хрома в контейнер.

      Вспомогательные этапы:

      отопление инфракрасными излучателями в производстве оксида хрома металлургического;

      ремонтные работы в производстве оксида хрома металлургического.

3.6.3.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве хрома металлургического

      Выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду при производстве хрома металлургического:

      дымовые пылесодержащие газы из прокалочных печей, сушилок окиси хрома;

      газо-воздушные смеси от технологических аппаратов;

      пылесодержащие смеси из расходных бункеров, установок фасовки окиси хрома.

      В таблице 3.100 представлены маркерные выбросы загрязняющих веществ при производстве хрома металлургического.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве оксида хрома металлургического

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Сr(6+)

0,0151

0,0192

Использование "мокрых" способов очистки

2

Cr(3+)

0,7868

0,9869

3

SiO2 <20 %

2,5393

2,7945

3.6.4. Производство бихромата калия

3.6.4.1. Описание технологического процесса производства бихромата калия

      Метод производства основан на нейтрализации растворов углекислого калия кристаллическим ангидридом с последующей политермической кристаллизацией растворов бихромата калия, отделением бихромата калия, его сушкой и фасовкой [85].

      Основные технологические этапы:

      подготовка и кристаллизация растворов;

      сушка и фасовка бихромата калия.

      Хромовый ангидрид поступает из производства хромового ангидрида в стальных барабанах весом 100 кг, хранится на цеховом закрытом складе. Поташ поступает в пропитанных битумом бумажных мешках весом 50 кг. Со склада хромовый ангидрид и поташ в контейнерах или в специальных погрузочных корзинах электрокарой, а затем тельфером подаются на площадку перед загрузочным бункером реактора. Хромовый ангидрид и поташ смешиваются в реакторе, где раствор калия углекислого нейтрализуется твердым хромовым ангидридом.

      К2СО3 + 2СrО3 + Н2О → K2Cr2О7 + СО2↑(газ) + Н2О            (3.95)

      Полученный раствор бихромата калия после очистки на фильтр-прессе направляется в баковые кристаллизаторы периодического действия с водяной рубашкой, где происходит политермическая кристаллизация бихромата калия.

      Полученная суспензия кристаллов бихромата калия разделяется на центрифуге периодического действия. Кристаллы после центрифуги сушатся и упаковываются в качестве товарного продукта, а фильтрат направляется в реактор-нейтрализатор для приготовления растворов бихромата калия.

      Влажные кристаллы подаются в сушилку, где происходит сушка, нагретым воздухом. Нагревание происходит в паровом калорифере и подается в сушилку вентилятором. Высушенный бихромат калия через вибросито поступает в бункер-накопитель сухого бихромата, а отсеянный бихромат калия отправляется на растворение в реактор-нейтрализатор. Отходящие газы из сушилки бихромата калия и баковой аппаратуры проходят очистку в скрубберах и каплеуловителях.

      После стадии сушки готовый продукт шнеком подается на фасовку готового продукта.

      Вспомогательные этапы:

      нанесения маркировки на упаковку бихромата калия.

3.6.4.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве бихромата калия

      Выбросы загрязняющих веществ при производстве бихромата калия - отходящие газы из сушилки бихромата калия и баковой аппаратуры.

      В таблице 3.101 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве бихромата калия.

Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве бихромата калия

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (6+)

0,0664

0,1125

Очитка отходящих газов с использованием "мокрых" методов очистки

2

SiO2 <20 %

1,0319

1,4348

3.6.5. Производство сульфата хрома

3.6.5.1. Описание технологического процесса производства сульфата хрома

      Производство основано на восстановлении шестивалентного хрома бихромата натрия до трехвалентного с помощью сернистого газа, образующегося при сжигании серы [85].

      Основные технологические этапы:

      получение сернистого газа;

      восстановление бихроматных растворов сернистым газом;

      сушка и фасовка сульфата хрома.

      Раствор бихромата натрия транспортируется из производства бихромата натрия и закачивается в приемный бак.

      Расплавленная сера из цистерн сливается в емкости и далее направляется в печь сжигания серы, откуда сернистый газ поступает в колонну, где происходит насыщение сернистого газа бихроматными растворами.

      Na2Cr2O7 + 3SO2+ H2O = 2Cr(OH)SO4 + Na2SO4                  (3.94)

      Процесс насыщения бихроматного раствора сернистым газом в баке ведется до полного восстановления шестивалентного хрома. Затем полученный раствор основного сульфата хрома упаривается до достижения необходимой концентрации и направляется в сушилку дубителя.

      Сушка осуществляется топочными газами, полученными при сжигании природного газа в топке сушилки. Высушенный сульфат поступает в расходный бункер расфасовочного конвейера.

      Вспомогательные этапы:

      ремонтные работы и маркировка в производстве сульфата хрома;

      отопление газовыми излучателями в производстве сульфата хрома.

3.6.5.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве сульфата хрома

      В таблице 3.102 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве сульфата хрома.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве сульфата хрома

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (3+)

0,0286

0,1540

Очитка отходящих газов с использованием "мокрых" методов очистки

2

SiO2 <20 %

0,7431

1,2861

      Таблица .. Образование сернистого газа для производства сульфата хрома

№ п/п

Наименование

Концентрация, мг/Нм3

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

SO2

839

243

Использование "мокрых" способов очистки отходящих газов

      Примечание: сернистый газ является компонентом для технологического процесса производства сульфата хрома.

3.6.6. Производство ангидрида хромового

3.6.6.1. Описание технологического процесса производства ангидрида хромового

      Производство ангидрида хромового осуществляется непрерывным способом в реакторах вращающегося типа с непосредственным разогревом реагентов с выделением тепла при сгорании природного газа. Хромовый ангидрид получают методом выплавки. Метод заключается в разложении бихромата натрия серной кислотой при температуре 210 С [85].

      Основные технологические этапы:

      подготовка сырьевых материалов хромового ангидрида;

      плавка;

      чешуирование и фасовка хромового ангидрида.

      Дозировка кислоты и бихромата натрия осуществляется автоматически в заданном соотношении. Раствор бихромата натрия с необходимой концентрацией поступает в приемные баки из производства бихромата натрия, далее на упаривание в бак упарки, откуда пневмодозаторы подаются в смеситель, туда же подается серная кислота.

      Na2Cr2O7+2H2SO4=2CrO3+2NaHSO4+H2O                  (3.97)

      Смесь кислоты и бихромата натрия по титановой течке поступает в реактор, который представляет собой стальной вращающийся цилиндр длиной 16 метров, диаметром 1,6 метра, разогретый до определенной температуры.

      Подогрев реакционной массы осуществляется топочными газами, полученными в результате сжигания природного газа в топке реактора. Процесс образования хромового ангидрида протекает еще в смесителе, затем реакционная смесь, состоящая из так называемого "сырого" ангидрида, бисульфата натрия, воды и представляющая собой вязкую, "творожистую", хорошо подвижную массу, поступает в реактор.

      Бисульфат натрия переливается с уровня отверстия с противоположной стороны отстойника и по вертикальной течке поступает в автотравочник. Далее хромовый ангидрид по желобу направляется в гранулятор, состоящий из двух валков-барабанов, между которыми имеется промежуточный неподвижный вал, обеспечивающий хорошую плотность узла в месте слива жидкого ангидрида. Гранулятор заключен в стальной кожух и оснащен системой вытяжки.

      Расплав хромового ангидрида сливается в место сопряжения валков гранулятора, растекается по ним, застывая в виде чешуи толщиной около 1 мм. Застывшая чешуя очень легко отслаивается от гладкой металлической поверхности валков гранулятора, и достигнув противоположной стороны вала, под действием собственного веса ссыпается в шнек для транспортировки его в двухвалковую дробилку. В дробилке продукт измельчается и поступает в разгрузочный бункер фасовочного узла.

      При грануляции, дроблении и фасовке хромового ангидрида образуется пыль красного цвета. Очистку газов производят в установке, которая состоит из орошаемого скруббера, каплеуловителя, дымососов Д- 12 и Д- 8. Последний работает на вытяжку из фасовочной камеры.

      Монохроматные щелока поступают в приемный бак из цеха по производству монохромата натрия завода. Раствор гипохлорита натрия готовится в цехе.

      В производстве хромового ангидрида в окружающую среду выбрасываются: дымовые газы от реакторов хромового ангидрида, вентиляционные выбросы от технологических аппаратов.

      Отходящие газы с реакторов, с фасовочных камер и каскадов травки и хромихроматов перед выбросом в атмосферу проходят очистку в полых скрубберах – РПН, ловушках, которые орошаются монохроматными щелоками. Все сливы со скрубберов поступают обратно в баки орошения и далее в технологический процесс.

      Вспомогательные этапы:

      ремонтные работы и маркировка готовой продукции хромового ангидрида;

      отопление газовыми излучателями в производстве хромового ангидрида.

3.6.6.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве хромового ангидрида

      В производстве хромового ангидрида в окружающую среду выбрасываются: дымовые газы от реакторов хромового ангидрида, вентиляционные выбросы от технологических аппаратов.

      В таблице 3.104 представлены выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве ангидрида хромового.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве ангидрида хромового

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (6+)

0,0338

0,0790

Очитка отходящих газов с использованием "мокрых" методов очистки

      Таблица .. Выбросы диоксида серы при производстве ангидрида хромового

№ п/п

Наименование выброса

Концентрация выбросов, мг/Нм3

Макс.

Мин.

1

2

3

4

1

SO2

0,1

0,027

      Ввиду незначительных величин выбросов диоксид серы не является маркерным веществом в производстве оксида хрома металлургического и хромового ангидрида, оксида хрома пигментного- 1, оксида хрома пигментного- 2.

3.6.7. Производство оксида хрома пигментного - 1 (ОХП)

3.6.7.1. Описание технологического процесса производства оксида хрома пигментного - 1 (ОХП)

      Схема производства окиси хрома пигментной позволяет выпускать готовую продукцию на двух технологических линиях: "новая" и "старая". Технологическая схема позволяет выпускать продукцию двумя способами: из хромого ангидрида или из гидроокиси хрома.

      Метод производства оксида хрома пигментного - 1основан на термическом восстановлении шестивалентного хрома хромового ангидрида до трехвалентного хрома окиси хрома[85].

      Основные технологические этапы:

      термическое разложение хромового ангидрида;

      выщелачивание, фильтрация;

      сушка и фасовка.

      Метод производства основан на термическом разложении хромового ангидрида с последующим выщелачиванием спека, отмывкой продукта от водорастворимых солей и сушкой.

      Хромовый ангидрид завозится из производства хромового ангидрида в барабанах и подается в прокалочную печь, где происходит его термическое разложение с образованием спека, содержащего окись хрома и водорастворимые примеси:

      4CrO3=2Cr2O3+3O2                              (3.98)

      Процесс термического разложения хромового ангидрида осуществляется в трубчатой вращающейся печи. Хромовый ангидрид подают в печь в виде чешуи в верхнюю головку печи. Проходя по печи, хромовый ангидрид термически разлагается с образованием спека, содержащего окись хрома и водорастворимые примеси. Требуемая температура в реакционной зоне (800 – 1100 С) создается путем сжигания природного газа. Отходящие газы, имеющие температуру 550 – 600 С и содержащие пыль спека, отсасываются дымососом в скруббер с ловушкой. Орошение скруббера осуществляется содовым раствором.

      Из бака-гасителя пульпа разбавляется до необходимой концентрации и подается на мельницу мокрого помола. Размолотая крупа после мельницы собирается в баке, а из него подается на гидроциклон, где разделяется на крупную и мелкую фракцию. Пульпа, сгущенная до необходимой концентрации, перекачивается в питающий бак сушилки. Сушка пасты окиси хрома производится в барабанной сушилке. Сушка окиси хрома пигментной осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании природного газа в топке. Высушенная окись хрома поступает на фасовку, отходящие газы из сушилки вместе с частицами окиси хрома улавливаются циклоном, отделенная в циклоне окись хрома пигментная поступает в бункер фасовки. Отходящие газы после циклона поступают на мокрую очистку в скруббер, затем в каплеуловитель и дымососом выбрасываются в атмосферу.

      Вспомогательные этапы:

      ремонтные работы и маркировка готовой продукции оксида хрома пигментного- 1.

3.6.7.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве оксида хрома пигментного- 1

      При получении хрома пигментного из хромового ангидрида в окружающую среду выбрасываются: дымовые газы от печи обжига, где происходят полное обезвоживание гидрата окиси хрома и перевод адсорбированной щелочи в хромат, а также отходящие газы при сушке осадка.

      В таблице 3.106 представлены выбросы загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного- 1.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного- 1

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Cr (6+)

0,0061

0,0139

Использование "мокрых" способов очистки

2

Cr(3+)

0,8826

4,3573

3

SiO2 <20 %

1,3565

4,9846

3.6.8. Производство оксида хрома пигментного - 2 (ОХП)

3.6.8.1. Описание технологического процесса производства оксида хрома пигментного - 2 (ОХП)

      Процесс основан на реакции образования гидратированной окиси хрома (ГОХ) из монохромата натрия и серы в растворе при нагреве до (140 – 150) С и давлении (4 - 7,5) кгс/см2 в автоклаве.

      Основные технологические этапы [85]:

      прием сырья, прокалка гидроокиси;

      гидроклассификация и размол на мельнице мокрого помола;

      сушка и фасовка.

      Для того, чтобы превратить гидрат окиси хрома в оксид хрома, ее подвергают высокотемпературному нагреву в прокалочной печи.

      Гидроокись хрома поступает по трубопроводу в приемный бак из производства окиси хрома металлургической, откуда подается на фильтрацию. Фильтрация гидроокиси хрома производится на барабанном фильтре. Паста на поверхности фильтрующего полотна промывается конденсатом и подается в печи обжига. Проходя по печи, гидроокись обезвоживается и виде спека ссыпается в бак гаситель:

      Cr2O3·nH2O = Cr2O3 + nH2O                        (3.99)

      Процесс идет в щелочной среде и с избытком серы против расчетного необходимого количества. При этом часть щелочи поглощается осадком гидрата окиси хрома, а избыток серы растворяется с образованием серосодержащих соединений – полисульфидов и тиосульфата натрия.

      Адсорбированная щелочь и не отмытые соли натрия переходят в окислительной среде в хромат и сульфат натрия, которые затем выщелачивают из спека. В дальнейшем пульпа окиси хрома отмывается от водорастворимых солей, фильтруется, сушится и упаковывается в качестве товарного продукта.

      После окончания завершающей стадии отмывки фильтр-пресс разжимается и разгружается в бак репульпатор, где разбавляется конденсатом доконцентрации1200 – 1300 г/л. Фильтрат после фильтр-пресса с содержанием тиосульфата поступает в отстойник, отстоянная твердая составляющая сливается в промежуточный бак ГОХ и подается на фильтр-пресс контрольной фильтрации XZG120/1250. Фильтрат после контрольной фильтрации отводится в бак накопитель шлама с концентрацией не более 1 г/л и откачивается в цех производства ОХМ. С бака питания печи обжига гидрат окиси хрома подается в печь обжига. Прокалочная печь обогревается топочными газами от сжигания природного газа. В прокалочной печи при температуре (800 – 900) С и разряжении 4,5 – 5,5 кгс/м2 происходят полное обезвоживание гидрата окиси хрома и перевод адсорбированной щелочи в хромат натрия.

      Отходящие газы, имеющие температуру (440 – 450) °С, содержащие пыль окиси хрома, из печи направляются дымососом Д- 12 на очистку в полые скруббера и трубы Вентури, орошаемые с помощью эвольвентных форсунок водой или конденсатом из баков орошения, затем через каплеуловитель в атмосферу.

      Спек из печи обжига попадает в бак гаситель для выщелачивания конденсатом. С бака гасителя пульпа поступает на гидроциклон ГЦ- 75. После классификации пески скапливаются в баке питания мельницы мокрого помола, слив поступает на бак питания первичной фильтрации на фильтр-прессе.

      Пульпа из бака питания мельницы поступает для размола на мельницу мокрого помола. После размола на мельнице продукт самостоятельно поступает в бак сборник пульпы после размола.

      После окончания подготовки раствора в буферном баке вторичной фильтрации (концентрация 500 – 600 г/л), пульпа ОХП насосом 40ZD- 25 подается на питание фильтр-пресса второй стадии фильтрации.

      По мере накопления осадка в бункере накопителе осадка конвейером винтовым КВ- 300 осадок с заданными параметрами дозируется в сушилку, где происходит сушка осадка. Сушилка оснащена системой пылегазоудаления, в состав которой входят: Д- 12, ловушка, скруббер мокрой очистки газов, труба Вентури, бак орошения, насосы ЭЧ. В цехе производства ОХП предусмотрены сварочные посты. Для обогрева цеха используются 28 газовых инфракрасных излучателя ГИИ- 10, работающих на природном газе.

      Вспомогательные этапы:

      ремонтные работы и маркировка готовой продукции оксида хрома пигментного- 2;

      отопление инфракрасными излучателями производства оксида хрома пигментного- 2.

3.6.8.2. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве оксида хрома пигментного- 2

      При получении хрома пигментного из гидроокиси в окружающую среду выбрасываются: дымовые газы от печи обжига, где происходят полное обезвоживание гидрата окиси хрома и перевод адсорбированной щелочи в хромат, а также отходящие газы при сушке осадка.

      В таблице 3.107 представлены выбросы загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного- 2.

      Таблица .. Выбросы маркерных загрязняющих веществ при производстве оксида хрома пигментного- 2

№ п/п

Наименование маркерного ЗВ

Удельные выбросы маркерных веществ, кг/тонн продукции

Примечание

1

2

3

4

1

Cr (6+)

0,0034

Использование "мокрых" способов очистки отходящих газов

2

Cr(3+)

1,4845

3

SiO2 <20 %

3,4792

3.6.9. Отходы производства

      Отходы, образующиеся при производстве соединений хрома:

      монохроматный шлам, образующийся в процессе производства раствора монохромата натрия (сушка шлама). 76 % образованного шлама повторно используется при приготовлении шихты, оставшееся количество складируется на шламонакопителях;

      шлам сульфата натрия, который образуется при производстве бихромата натрия (упаривание, центрифугирование сульфата натрия и фильтрация концентрированных бихроматных растворов) и в дальнейшем размещается на специализированных площадках;

      шлам сернистого натрия, образующийся при производстве оксида хрома металлургического (вторая фильтрация, сушка и фасовка) и хрома пигментного- 2 (прием сырья, прокалка гидроокиси) и в дальнейшем подлежит транспортировке гидротранспортом на специализированные площадки (шламонакопители);

      пыль аспирационная, которая образуется в результате улавливания пыли и других загрязняющих веществ в системах очистки цехов (электрофильтры, рукавные фильтры, скрубберы), и подлежит полному возврату в технологический цикл.

      Остальные технологии твердых отходов производства не образуют.

Таблица .. Удельные показатели образования и размещения отходов на единицу выпуска конечной продукции

№ п/п

Наименование отхода

Уровень опасности

Удельные показатели образования отходов на единицу произведенной продукции, кг/т

Удельные показатели размещения отходов на единицу произведенной продукции, кг/т

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.


1

2

3

4

5

6

7

1

Твердые промышленные отходы

G

7,21

3,91

7,21

3,91

2

Монохроматный шлам

G

3100

3100

7444

744

3

Шлам сернистого натрия при производстве оксида хрома металлургического

G

1790

1790

1790

1790

4

Шлам сернистого натрия при производстве оксида хрома пигментного- 2

G

1790

1790

1790

1790

5

Шлам сульфата натрия

G

720

720

720

720

Таблица .. Характеристика объемов образования отходов

№ п/п

Наименование отхода

Объем образования, тонн

Макс.

Мин.


1

2

3

4

1

Асбестсодержащие отходы (в т.ч. паронит и сальниковая набивка)

80,676

16,6055

2

Батареи свинцовых аккумуляторов, целые или разломанные

5,2466

1,6221

3

Бой стекла и фарфора

13,0834

7,9261

4

Ветошь промасленная

6,1391

3,0585

5

Летучая зола

3,75

2,722

6

Лом абразивных изделий

0,1243

0,1086

7

Лом и стружка черных металлов

1261,5663

938,4725

8

Лом кабеля

25,9551

7,2058

9

Лом цветных металлов

6,168

4,9121

10

Монохроматный шлам

347997

276381

11

Недопал извести

0,23

0,23

12

Нефтешлам от зачистки резервуаров

91,3

91,3

13

Огарки сварочных электродов

1,9088

1,4143

14

Опилки и стружки древесные, загрязненные нефтепродуктами

5,919

4,796

15

Отработанная спецодежда, спецобувь, СИЗ

15,7496

9,1324

16

Отработанные автошины

5,792

4,115

17

Отработанные масла

6,175

4,22

18

Отработанные ртутьсодержащие лампы

0,0004

0,0003

19

Отработанные фильтровальные ткани и рукава

47,24

35,7304

20

Отработанные фильтры автомобильные масленые и УКО

0,1743

0,1108

21

Отработанные шпалы деревянные

7,006

6,269

22

Отработанный силикагель

1,2

1,2

23

Отходы деревообработки (древесные)

207,3416

151,499

24

Отходы мебели крупногабаритные

2,6842

2,1419

25

Отходы резинотехнических изделий

13,7695

10,6526

26

Отходы упаковочных материалов (полиэтилен, бумага, картон, деревянные поддоны, мешки и тара)

102,9177

64,5771

27

Отходы эксплуатации офисной техники

0,2352

0,0762

28

Отходы электронного и электрического оборудования

4,2674

2,5191

29

Пески станции локализации

14,933

14,724

30

Песок, загрязненный нефтепродуктами

17,6785

15,633

31

Промасленная ветошь

0,012

0,004

32

ПХД-содержащие отходы

2,6871

2,6871

33

Строительные отходы

126,633

42,676

34

Тара из-под лакокрасочных материалов

1,1243

0,6719

35

Тара из-под масла

0,134

0,106

36

ТБО

343,2568

233,9875

37

Твердые промышленные отходы

642,693

438,57

38

Шлам сернистого натрия

59571

49577

39

Шлам сульфата натрия

47288

28164

3.6.10. Потребление топливно-энергетических ресурсов

Производство монохромата натрия

      Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве монохромата натрия в Республике Казахстан и действующего справочника Российской Федерации представлены в таблице 3.110.

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов при производстве монохромата натрия (период анализа 2015 - 2019 гг.)

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед. изм.

макс.

мин.

макс.

мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Вода оборотная

м³

445 082

174 437

4,00

1,84

2

Сода кальцинированная

тонн

130 720

102 810

1,16

1,14

3

Руда хромовая

тонн

151 607

118 965

1,34

1,31

4

Воздух сжатый

м³

18 515 192

11 971 512

176,92

107,46

5

Вода питьевая

м³

52 515

20 515

0,51

0,23

6

Газ товарный на отопление газовыми излучателями

м³

275 701

47 336

2,65

0,50

7

Шлам монохроматный на сушку

тонн

269 533

210 049

2,356

2,356

8

Вода техническая (с участка локализации)

м³

238 750

196 429

2,37

2,06

9

Газ товарный на технологию

м³

89 907 438

70 898 994

807,85

781,73

10

Электроэнергия

кВт*ч

47 816 477

37 969 690

477,66

402,40

11

Серная кислота

тонн

7 858

6 241

0,070

0,066

12

Пар собственного производства

Гкал

48 654

34 953

0,51

0,39

      Таблица .. Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве монохромата натрия

№ п/п

Наименование энергетических ресурсов

Ед. изм.

Расход на 1 тонну продукта РФ

Расход на 1 тонну продукта АЗХС

Разница в % между РК/РФ (фактические данные)

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Электроэнергия

кВтч/тонн

422,5

401

477,66

402,4

11,5

0,3

2

Тепло

Гкал/тонн

0,9

0,9

0,51

0,39

- 76,5

- 130,8

3

Топливо (газ природный)

м3/тонн

709

654

807,85

781,73

12,2

16,3

4

Руда хромовая

тонн/тонн

1,4

1,36

1,34

1,31

- 4,5

- 3,8

5

Сода кальцинированная

тонн/тонн

1,14

1,08

1,16

1,14

1,7

5,3

      Производство монохромата натрия в Республике Казахстан соответствует по основным показателям аналогичному производству из справочника Российской Федерации (отклонение не более 16 %), а потребление тепла в два раза меньше. Таким образом, производство монохромата натрия в Казахстане по показателям энергоэффективности следует отнести к НДТ.

Производство бихромата натрия

      Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве монохромата натрия в Республике Казахстан и действующего справочника Российской Федерации представлены в таблице 3.112.

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) производства бихромата натрия

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед.изм.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Монохромат натрия

тонн

67072

39734

1,021

1,016

2

Вода питьевая

м³

4 701

0

0,09

0,00

3

Вода техническая (с участка локализации)

м³

103 940

78 500

2,01

1,37

4

Вода оборотная

м³

6 107 847

3 434 539

126,75

57,57

5

Тепло в паре (покупное)

Гкал

124 128

55 589

1,89

1,42

6

Электроэнергия

кВтч

13 665 643

9 152 753

233,98

205,64

7

Воздух сжатый

м³

3 433 618

1 554 539

64,43

39,74

8

Пар собственного производства

Гкал

25 336

18 527

0,61

0,29

9

Серная кислота

тонн

10 906

4 136

0,17

0,11

      Таблица .. Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве бихромата натрия

№ п/п

Наименование энергетических ресурсов

Ед. изм

Расход на 1 тонну продукта, РФ

Расход на 1 тонну продукта, АЗХС

Разница в % между РФ/РК (фактические данные)

макс.

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Монохромат натрия

тонн/тонн

1,03

1,017

1,021

1,016

0,87

0,10

2

Серная кислота

тонн/тонн

0,478

0,38

0,17

0,11

64,44

71,05

3

Теплоэнергия в паре

Гкал/тонн

2,71

2,13

2,5

1,71

7,75

19,72

4

Электроэнергия

кВтч/тонн

242

125

233,98

205,64

3,31

- 64,51

      Фактический расход монохромата натрия в производстве бихромата натрия в Республике Казахстан соответствует расходу, указанному в справочнике Российской Федерации (разница до 0,9 %). Расход серной кислоты значительно меньше. Расход электроэнергии меньше максимальных показателей в Российской Федерации, а расход тепла меньше практически на 20 %. Таким образом, производство бихромата натрия в Казахстане по показателям энергоэффективности следует отнести к НДТ.

Производство оксида хрома металлургического

      В цехах производства ОХМ предусмотрены сварочные посты, станочный парк. Для обогрева цехов используются газовые инфракрасные излучатели ГИИ- 10, работающие на природном газе (общее количество 42 шт.). В процессе производства ОХМ используется значительное количество сырья, материалов и энергоресурсов, представленных в таблице 3.114.

      По анализу расхода теплоэнергии, электроэнергии, газа применяемая технология в Республике Казахстан соответствует аналогичной Российской Федерации, а по некоторым параметрам лучше, так как расход энергоресурсов меньше. Таким образом, производство ОХМ в Казахстане по показателям энергоэффективности следует отнести к НДТ.

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве ОХМ

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед. изм.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.


1

2

3

4

5

6

7

1

Вода питьевая

м³

389 717

305 434

14,84

10,14

2

Сера техническая

тонн

24 058

19 146

0,78

0,76

3

Воздух сжатый

м³

12 568 497

7 082 024

408,08

255,72

4

Монохромат натрия

тонн

55 433

45 377

1,81

1,80

5

Вода оборотная

м³

375 708

303 235

12,48

12,02

6

Газ товарный на отопление газовыми излучателями

м³

53 783

17 644

2,13

0,58

7

Газ товарный на технологию

м³

21 933 110

18 934 524

750,92

708,98

8

Электроэнергия

кВтч

10 738 664

8 871 353

392,31

345,22

9

Тепло в паре (покупное)

Гкал

12 205

6 739

0,44

0,27

10

Конденсат

м³

153 537

65 768

5,58

2,50

Производство бихромата калия

      В процессе производства бихромата калия используется значительное количество сырья, материалов и энергоресурсов, представленных в таблице 3.115.

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве бихромата калия

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед. изм.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Калий углекислый

тонн

607

395

0,60

0,59

2

Ангидрид хромовый

тонн

719

472

0,71

0,69

3

Электроэнергия

кВтч

1 082 575

697 081

1132,40

1017,80

4

Вода питьевая

м³

3 434

756

3,51

1,13

5

Тепло в паре (покупное)

Гкал

1 584

1 281

1,91

1,44

6

Вода оборотная

м³

13 393

9 387

14,01

12,36

      Технологии производства бихромата калия в Республике Казахстан и Российской Федерации отличаются исходным сырьем. На АЗХС это хромовый ангидрид и калий углекислый, в Российской Федерации бихромат натрия и калия хлористый, поэтому сравнение потребления энергоресурсов невозможно.

Производство хромового ангидрида

      В цехах производства хромового ангидрида предусмотрены сварочные посты. Для обогрева цеха используются 22 газовых инфракрасных излучателя ГИИ- 10 и 5 газовых инфракрасных излучателей ТМ20U, работающих на природном газе.

      В процессе производства хромового ангидрида используется значительное количество сырья, материалов и энергоресурсов, представленных в таблице 3.116.

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) в производстве хромового ангидрида

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед.изм.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Воздух сжатый

м³

4 349 558

1 288 330

195,24

89,26

2

Вода питьевая

м³

21 608

5 097

0,94

0,35

3

Газ товарный на технологию

м³

2 643 404

1 626 237

113,56

106,39

4

Бихромат натрия

тонн

36 771

22 801

1,58

1,58

5

Тепло в паре (покупное)

Гкал

31 802

13 803

1,43

0,59

6

Монохромат натрия

тонн

42 720

26 400

1,84

1,83

7

Газ товарный на отопление газовыми излучателями

м³

90 952

59 566

4,76

2,62

8

Пар собственного производства

Гкал

13 476

3 010

0,58

0,14

9

Электроэнергия

кВт·ч

2 224 416

1 319 256

97,89

61,39

10

Серная кислота

тонн

27 939

17 321

1,20

1,20

      Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве хромового ангидрида в Республике Казахстан и действующего справочника Российской Федерации представлены в таблице 3.117.

      Таблица .. Сравнительные данные расхода основного сырья и энергоресурсов в производстве хромового ангидрида

№ п/п

Наименование энергетических ресурсов

Ед. изм.

Расход на 1 тонну продукта, РФ

Расход на 1 тонну продукта, АЗХС

макс.

мин.

макс.

мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Бихромат натрия

тонн/тонн

1,7

1,57

1,58

1,58

2

Газ товарный на технологию

м3/тонн

490

172

113,56

106,39

3

Серная кислота

тонн/тонн

0,59

0,49

1,20

1,20

4

Теплоэнергия в паре (покупная)

Гкал/тонн

17

0,7

1,34

0,96

      Технологии производства хромового ангидрида в Республике Казахстан и Российской Федерации совпадают по исходному сырью. Расход бихромата натрия в Республике Казахстан находится на уровне минимальных значений в Российской Федерации, при этом расход серной кислоты в два раза выше. Расход природного газа ниже минимальных значений в Российской Федерации, а расход электроэнергии соответствует требованиям Российской Федерации.

      Таким образом, производство хромового ангидрида в Казахстане по показателям энергоэффективности следует отнести к НДТ.

Производство окиси хрома пигментной (ОХП)

      В процессе производства ОХП используется значительное количество сырья, материалов и энергоресурсов, представленных в таблицах 3.118 и 3.119.

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) при производстве ОХП- 1

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед.изм.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Газ товарный на технологию

м³

3 973 174

1 030 922

891,03

590,57

2

Тепло в паре (покупное)

Гкал

1 004

204

0,87

0,03

3

Ангидрид хромовый

тонн

7 970

1 600

1,40

1,28

4

Электроэнергия

кВт·ч

3 906 473

686 875

766,88

473,72

5

Вода питьевая

м³

16 706

2 286

3,38

1,37

6

Воздух сжатый

м³

2 405 238

873 798

755,23

261,10

      Таблица .. Объем годового и удельного потребления сырья, материалов и энергоресурсов (период анализа 2015 - 2019 гг.) при производстве ОХП- 2

№ п/п

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов

Объем годового потребления

Расход на единицу выпуска конечной продукции или услуги

Ед.изм.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

1

2

3

4

5

6

7

1

Тепло в паре (покупное)

Гкал

1254

1254

0,5054

0,5054

2

Воздух сжатый

м³

3291257

3291257

1326,5848

1326,5848

3

Вода питьевая

м³

29944

29944

12,0693

12,0693

4

Газ товарный на отопление газовыми излучателями

м³

20866

20866

8,4103

8,4103

5

Конденсат

м³

35490

35490

14,3047

14,3047

6

Гидроокись хрома

тонн

2760

2760

1,1124

1,1124

7

Газ товарный на технологию

м³

2710255

2710255

1092,4042

1092,4042

8

Электроэнергия

кВт·ч

953787

953787

384,4365

384,4365

3.6.11. Водопотребление

      Предприятие АО "АЗХС" не является первичным водопользователем, питьевую воду по договору для технологических и хозяйственно-бытовых целей получает из сетей на основании договора. Предприятие не имеет сброса сточных вод в природные объекты и городские канализационные сети. Жидкие сбросы повторно использованы в производственных процессах на площадке предприятия. Канализационные, ливневые и подземные воды очищаются на очистных сооружениях предприятия и возвращаются в оборотный цикл предприятия.

4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

      В настоящем разделе описываются общие методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие технического переоснащения, реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

      В него включены системы управления, методы, интегрированные в процесс, и меры по завершению производственного процесса. При этом следует учитывать тот факт, что при поиске оптимальных результатов между этими тремя методами существует определенное дублирование. Рассматриваются процедуры профилактики, контроля, минимизации и повторного использования, а также повторного использования материалов и энергии.

      Под общими НДТ следует понимать методы, а также связанные с ними уровни выбросов и потребления ресурсов, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие технического переоснащения, реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду.

      Основополагающими этапами определения методов, направленных на снижение негативно воздействия на окружающую среду, рассматриваемых в данной главе, являются:

      определение ключевых экологических проблем;

      изучение методов, наиболее подходящих для решения этих ключевых проблем;

      выбор наилучших доступных имеющихся методов.

      При определении наилучших доступных техник необходимо применять общий подход к пониманию производственного процесса. Следует отметить, что многие методы прямо или косвенно затрагивают несколько экологических аспектов (выбросы, сбросы, образование отходов, загрязнение земель, энергоэффективность).

      Методы могут быть представлены по отдельности или в комбинации для достижения высокого уровня охраны окружающей среды в отраслях, входящих в сферу действия данного документа. Ниже в разделе будут представлены методы, а также насколько это возможно уровни выбросов и потребления ресурсов.

4.1. Внедрение систем экологического менеджмента

      Система экологического менеджмента отражает соответствие деятельности объекта целям в области охраны окружающей среды. СЭМ наиболее эффективны и действенны там, где они являются неотъемлемой частью общего управления и эксплуатации производства. СЭМ необходима для того, чтобы природопользователь мог сконцентрировать внимание на экологических характеристиках предприятия посредством применения рабочих процедур для нормальных и внештатных условий эксплуатации, а также путем определения соответствующих линий ответственности.

      СЭМ – это непрерывный процесс, который основывается на цикличной последовательности (планируй - делай - проверяй - исполняй) (Plan, Do, Check and Act) (PDCA), которая представляет собой динамическую модель, в которой завершение одного цикла перетекает в начало следующего и используется не только в отношении охраны окружающей среды, но и в других контекстах управления предприятием.

      Модель PCDA может быть описана следующим образом:

      планируй (Plan): разработка экологических целей и процессов, необходимых для получения результатов, соответствующих экологической политике организации;

      делай (Do): внедрение процессов, как запланировано;

      проверяй (Check): проведение мониторинга и измерения процессов в отношении реализации экологической политики, включая содержащиеся в ней обязательства, экологических целей и критериев работы, а также отчетность о результатах;

      действуй (Act): выполнение действий по постоянному совершенствованию.

      Система экологического менеджмента может быть в форме:

      стандартизированной системы, такой как международная стандартизированная система ISO 14001:2015;

      не стандартизированной "настраиваемой" системы, должная разработка и внедрение которой повышают ее эффективность.

      СЭМ может содержать следующие компоненты:

      заинтересованность руководства, включая высшее руководство;

      анализ, включающий определение контекста организации, выявление потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, определение характеристик предприятия, связанных с возможными рисками для окружающей среды (или здоровья человека), а также применимых правовых требований, касающихся окружающей среды;

      экологическая политика, которая включает в себя постоянное совершенствование предприятия посредством менеджмента;

      планирование и установление необходимых процедур, целей и задач, в сочетании с финансовым планированием и инвестициями, включая обеспечение соблюдения применимых правовых требований.

      внедрение процедур и действий (включая корректирующие и предупреждающие действия, если необходимо) для достижения экологических целей и предотвращения экологических рисков, требующих особого внимания:

      структура и ответственность;

      набор, обучение, информированность и компетентность персонала, чья работа может повлиять на экологические показатели;

      внутренние и внешние коммуникации;

      вовлечение сотрудников;

      документация (создание и ведение письменных процедур для контроля деятельности со значительным воздействием на окружающую среду, а также соответствующих записей);

      эффективное оперативное планирование и контроль процессов;

      программа технического обслуживания;

      готовность к чрезвычайным ситуациям и реагированию, включая предотвращение и/или снижение воздействия неблагоприятных (экологических) последствий чрезвычайных ситуаций;

      обеспечение соответствия экологическому законодательству.

      проверка эффективности и принятие корректирующих действий, требующих особого внимания:

      мониторинг и измерения;

      ведение документации;

      независимый (где это практически возможно) внутренний и внешний аудит с целью оценки экологических показателей и определения того, соответствует ли СЭМ запланированным мероприятиям и была ли она должным образом внедрена и поддерживается;

      оценка причин несоответствий, выполнение корректирующих действий в ответ на несоответствия, анализ эффективности корректирующих действий и определение того, существуют ли или потенциально могут возникнуть подобные несоответствия;

      обзор СЭМ и ее постоянной пригодности, адекватности и эффективности со стороны высшего руководства;

      подготовка регулярного экологического отчета;

      валидация органом по сертификации или внешним верификатором СЭМ;

      отслеживание информации о развитии более чистых технологий;

      учет воздействия на окружающую среду при выводе установки из эксплуатации на этапе проектирования новой установки и в течение всего срока ее эксплуатации;

      применение отраслевого сравнительного анализа на регулярной основе;

      система управления отходами.

      Движущими силами для внедрения СЭМ являются:

      улучшение экологических показателей;

      совершенствование основы для принятия решений;

      более глубокое понимание экологических аспектов деятельности предприятия, которое может быть использовано для выполнения экологических требований регулирующих органов, страховых компаний или других заинтересованных сторон (общественность);

      повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции;

      снижение ответственности, страхования и затрат на несоблюдение требований.

4.2. Внедрение систем энергетического менеджмента

      НДТ состоит во внедрении и поддержании функционирования системы энергоменеджмента (далее ‒ СЭнМ). Реализация и функционирование СЭнМ могут быть обеспечены в составе существующей системы менеджмента (например, системы экологического менеджмента) или создания отдельной системы энергоменеджмента.

      В состав СМЭЭ входят, в той мере, в какой это применимо к конкретным условиям, следующие элементы: приверженность высшего руководства в отношении системы менеджмента энергоэффективности на уровне предприятия; политика в области энергоэффективности, утвержденная высшим руководством предприятия; планирование, а также определение целей и задач; разработка и соблюдение процедур, определяющих функционирование системы энергоменеджмента в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 50001.

      Руководства и процедуры системы должны уделять особое внимание следующим вопросам:

      организационной структуре системы;

      ответственности персонала, его обучению, повышение компетентности в области энергоэффективности;

      обеспечению внутреннего информационного обмена (собрания, совещания, электронная почта, информационные стенды, производственная газета и др.);

      вовлечению персонала в мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности;

      ведению документации и обеспечению эффективного контроля производственных процессов;

      обеспечению соответствия законодательным требованиям в области энергоэффективности и соответствующим соглашениям (если таковые существуют);

      определению внутренних показателей энергоэффективности и их периодической оценке, а также систематическому и регулярному сопоставлению их с отраслевыми и другими подтвержденными данными.

      При оценке результативности ранее выполненных и внедрении корректирующих мероприятий должно уделяться особое внимание следующим вопросам:

      мониторингу и измерениям;

      корректирующим и профилактическим действиям;

      ведению документации;

      внутреннему (или внешнему) аудиту с целью оценки соответствия системы установленным требованиям, результативности ее внедрения и поддержания ее на соответствующем уровне;

      регулярному анализу СЭнМ со стороны высшего руководства на соответствие целям, адекватности и результативности;

      учету при проектировании новых установок и систем возможного воздействия на окружающую среду, связанному с последующим выводом их из эксплуатации;

      разработке собственных энергоэффективных технологий и отслеживанию достижений в области методов обеспечения энергоэффективности за пределами предприятия.

      Оценка опыта внедрения СЭнМ на предприятиях как в Республике Казахстан, так и за рубежом показывает, что организация и внедрение СЭнМ позволяют снизить потребление энергии и ресурсов ежегодно на 1 - 3 % (на начальном этапе до 10 - 20 %), что, соответственно, приводит к снижению выбросов вредных веществ и парниковых газов. Применение энергетического менеджмента на предприятиях играет огромную роль для ограничения выбросов парниковых газов (ПГ), эти направления деятельности характеризуются синергией. В Республике Казахстан пока приоритет в этой области отдается именно вопросам энергетической эффективности.

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      улучшение экологических показателей;

      повышение энергоэффективности;

      повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

4.3. Контроль качества сырья и топлива, параметры контроля

      Контроль качества сырья основывается на принципах входного контроля, который подразумевает под собой комплекс мероприятий, направленных на определение количества, качества, ассортимента и комплектности поступившей продукции, предназначенной для использования в производственной деятельности. Входной контроль является одним из видов контроля, который ведется на производственном объекте. Контроль качества на предприятии включает:

      входной контроль качества сырья, основных и вспомогательных материалов;

      При входном контроле сырья и материалов предварительно проводится их визуальный контроль. Далее после разгрузки продукция сортируется по партиям, каждой партии присваивается свой номер, и информация передается сотрудникам лаборатории. После ознакомления с документацией сотрудники лаборатории отбирают пробы согласно имеющимся методикам, а кладовщики ответственны за то, чтобы до получения результатов тестирования партию не пускали в производство. В лаборатории результаты испытаний сравнивают со спецификацией на сырье и упаковочные материалы, проводят органолептический, физико-химический и микробиологический контроль отобранных образцов на соответствие требованиям нормативной документации. По результатам испытаний устанавливают статус продукции и заполняют формуляры качества. После получения положительных результатов тестирования на партии ставят маркировку "Разрешается передача в производство". В случае отрицательных результатов тестирования партию задерживают на складе до выяснения всех обстоятельств.

      производственный пооперационный контроль за соблюдением установленного технологического режима, а иногда и межоперационную приемку продукции;

      Операционный контроль регламентируется по каждому контролируемому параметру, проводится рабочими на местах, мастером цеха (участка) в соответствии с инструкциями по контролю на каждом подразделении предприятия. По результатам операционного контроля ведутся журналы.

      систематический контроль за состоянием оборудования;

      контроль готовой продукции.

      Контроль готовой продукции выполняется с целью исключения попадания несоответствующей продукции к потребителю. Продукция контролируется по показателям, предусмотренным действующей нормативной документацией. Конкретные показатели готовой продукции, периодичность и оформление результатов контроля определяются в рабочих инструкциях. По результатам контроля выдается соответствующий документ, удостоверяющий качество и безопасность продукции.

4.4. Мониторинг выбросов

      Большая часть информации, полученной путем проведения инвентаризации потоков (сбор сведении о выбросах, сбросах и тд.) собирается с помощью систем и программ мониторинга, которые представляют собой систематические наблюдения за изменениями химических или физических параметров в различных средах, и основанной на повторяющихся измерениях или наблюдениях с определенной частотой, в соответствии с задокументированными и согласованными процедурами.

      Одним из наиболее важных вопросов является контроль эффективности производственных процессов, в том числе процессов, связанных с очисткой выбросов, сбросов, удалением и переработкой отходов для того, чтобы можно мыло провести анализ о достижимости поставленным экологическим целям, а также выявлением и устранением возможных аварий и инцидентов.

4.4.1. Общие принципы мониторинга и контроля эмиссий

      Мониторинг выбросов в атмосферный воздух является составной частью ПЭК, назначение и цели которого установлены статьей 186 Экологического кодекса.

      Мониторинг выбросов осуществляется для определения концентрации (количества) загрязняющих веществ в отходящих газах технологического оборудования с целью:

      соблюдения показателей выбросов предельным допустимым концентрациям, установленным и согласованным государственными органами;

      контроля протекания технологических процессов производства (сбор, хранение и подготовка сырьевых материалов, процессов, связанных с термической обработкой (печи обжига, прокалки), сопутствующие процессы для получения готовой продукции в соответствии с установленными стандартами;

      контроля эффективности эксплуатации пылегазоочистного оборудования;

      принятия оперативных решений в области природопользования и прогнозирования - для принятия долговременных решений.

      Мониторинг выбросов может осуществляться методом прямых измерений, из которых можно выделить:

      инструментальный метод, основанный на автоматических газоанализаторах, непрерывно измеряющих концентрации загрязняющих веществ в выбросах контролируемых источников (непрерывные измерения);

      инструментально-лабораторный - основанный на отборе проб отходящих газов из контролируемых источников с последующим их анализом в химических лабораториях (периодические измерения),

      а также с использованием расчетных методов, основанных на использовании методологических данных.

      Частота проведения мониторинга зависит от вида загрязняющего вещества (токсичность, воздействие на окружающую среду и человека), характеристик используемого сырьевого материала, мощности предприятия, а также применяемых методов сокращения выбросов, при этом частота должна быть достаточной, чтобы получить репрезентативные данные для контролируемого параметра.

      При наличии на предприятии в собственности площадок захоронения отходов проводится газовый мониторинг для каждой секции полигона с целью получения объективных данных с установленной периодичностью за количеством и качеством газовых эмиссий и их изменением на площадке.

      Мониторинговые наблюдения за состоянием атмосферного воздуха на территории предприятия и на границе санитарно-защитной зоны (мониторинг воздействия) проводятся согласно утвержденной Программе ПЭК.

      Методы и инструменты, используемые для мониторинга эмиссий в атмосферный воздух, устанавливаются соответствующими национальными нормативно-правовыми актами.

4.4.2.      Компоненты мониторинга

      Компонентами производственного мониторинга являются загрязняющие вещества, образующиеся в результате производственной деятельности предприятия, содержащиеся в эмиссиях в окружающую среду и подлежащие слежению.

4.4.3. Исходные условия и параметры

      При исследованиях состояния атмосферного воздуха необходимо учитывать как метеорологические условия:

      температура воздуха;

      относительная влажность;

      скорость и направление ветра;

      атмосферное давление;

      общие погодные состояния (облачность, наличие осадков),

      так и технологические - термодинамические параметры газовоздушной смеси:

      объемный расход (для расчета концентрации и массового расхода);

      температура;

      содержание водяного пара;

      давление;

      содержание кислорода.

      В целях единообразия и соответствия европейским данным выбросы загрязняющих веществ приводятся в стандартные условия, т.е. сухом газовом потоке при температуре 273 К и давлении 101,3 кПа при содержании кислорода О2 10 объемных процентов (далее - об. %). Если фактическое содержание кислорода в газовом потоке отличается от 10 об. %, то пересчет концентрации выбросов в стандартное состояние Сст., мг/Нм3 осуществляется по формуле


,

      где: Сизм и Сст - концентрация выбросов загрязняющих веществ, измеренная в потоке и при стандартном состоянии, соответственно, мг/Нм3;

      О факт - фактическая концентрация кислорода в потоке в момент измерения, об. %.

4.4.4. Периодический мониторинг

      Периодические измерения - это определение измеряемой величины с заданными временными интервалами. Измерение и отбор проб выбросов осуществляются в газоходах и трубах по отдельности в специально оборудованных местах и с использованием мобильных измерительных систем или впоследствии в лаборатории.

      Количество последовательных индивидуальных измерений в одной серии измерений должно быть указано в соответствии с целью измерения и в отношении стабильности нагрузки. При измерении стабильного выброса наилучшей практикой является получение как минимум трех выборок последовательно в одной серии измерений.

      Время и продолжительность измерения выбросов должны быть указаны в плане измерений в соответствии с целью измерения. Наиболее частая продолжительность выборки составляет 30 минут, но также применяется 60 минут, в зависимости от загрязнителя и схемы выбросов процесса.

      Типичная частота проведения измерений на источниках выбросов - 1 раз в квартал.

      Типичная частота проведения измерений концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны - 1 раз в квартал по каждой точке. Измерения проводятся, как правило, по трем точкам.

      Контроль эффективности работы пылегазоочистного оборудования осуществляется в соответствии с нормами технологических регламентов.

4.4.5. Непрерывный мониторинг. Места установки датчиков

      Непрерывный (автоматизированный) мониторинг эмиссий в окружающую среду при проведении ПЭК проводится путем установления средств измерений, осуществляющих непрерывные измерения за эмиссиями на источниках загрязнения, согласно разрабатываемому природопользователем или сторонней организацией проекту.

      Преимущество непрерывного мониторинга перед периодическим основывается на возможности получения более качественной (точные концентрации (мг/Нм3, ч/млн.) и достоверной (минимальные погрешности) информации по отслеживаемым компонентам в отходящих промышленных газах.

      Выбор схемы размещения и установки точек контроля, типов средств измерений обуславливается необходимостью учета условий компоновки оборудования, типа технологического оборудования, его конструктивных особенностей, технологических параметров, требований безопасности, удобства обслуживания. Автоматизированный мониторинг эмиссий в окружающую среду осуществляется непрерывно, за исключением случаев поверки (калибровки), ремонта, аварийных ситуаций.

      При плановом или аварийном отключении автоматизированной системы мониторинга эмиссий расчет эмиссий обеспечивается на основе инструментального (или расчетного) мониторинга на период отключения.

      Правила ведения непрерывных измерений посредством автоматизированных систем регламентируются НПА в области охраны окружающей среды Республики Казахстан.

4.5. Техники контроля загрязнения земли/почвы

Описание

      Производственные объекты, где вещества (обычно жидкости), представляющие опасность загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод, эксплуатируются и обслуживаются таким образом, чтобы не происходило разливов. Используемое технологическое оборудование (комплексы, установки) герметично, надежно и достаточно устойчиво к возможным механическим, термическим или химическим нагрузкам. Утечки выявляются быстро. Возможные утечки подлежат безопасному хранению для последующей обработке или утилизации. Низкий процент возникновения утечек и разливов, которые могут оказать влияние на почвенный покров, достигается путем использования надежного оборудования (оборудование с двойными стенками) и надежных систем обнаружения утечек, основными преимуществами которых являются непроницаемость и стабильность зоны удержания в зависимости от количества вещества, которое может разлиться прежде, чем оно окажет воздействие на окружающую среду.

Достигнутые экологические выгоды     

      Предотвращение загрязнения почвенного грунта, поверхностных и подземных вод.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Для предотвращения загрязнения почвенного грунта, поверхностных и подземных вод могут быть реализованы следующие эксплуатационные меры:

      своевременное техническое обслуживание эксплуатируемого оборудования с целью проверки на целостность, герметичность и устойчивость к проникновению воды или других веществ;

      погрузка и разгрузка материалов осуществляются только в специально отведенных местах, защищенных от утечки стоков (материалы и вещества, планируемые к утилизации, собираются и хранятся в специально отведенных местах, защищенных от утечек);

      применение современных систем обнаружения утечек (сигнализация, устанавливаемая на отстойниках или других камерах очистных сооружений, из которых могут произойти утечки, срабатывающая при повышении уровня жидкости);

      разработка и выполнение программы испытаний и проверок резервуаров и трубопроводов;

      проверка на наличие утечек на всех фланцевых соединениях и клапанах трубопроводов, используемых для транспортировки материалов (кроме воды), с ведением отчетности по проверкам;

      предусмотрена система для сбора любых утечек из фланцев и клапанов, используемых для транспортировки материалов, отличных от воды, за исключением случаев, когда используется герметичное оборудование;

      достаточный запас применимых абсорбирующих материалов и защитного оборудования для локализации распространения загрязняющих веществ на водной поверхности;

      своевременная проверка обваловок.

Кросс-медиа эффекты

      Нет.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Предотвращение загрязнения почвенного покрова, поверхностных и подземных вод.

4.6. Техники управления отходами

      Для предотвращения/минимизации образования отходов в управлении отходами применяется следующая последовательность действий:

      предотвращение образования отходов;

      подготовка/переработка отходов для повторного использования/переработки;

      повторное использование/переработка отходов;

      другое извлечение из отходов, например, восстановление энергии;

      удаление отходов без угрозы для здоровья человека и окружающей среды.

      Для оценки производственного процесса химического завода в контексте предотвращения/минимизации отходов может использоваться анализ материального потока. Начиная с исходного сырья, принимая во внимание энергоэффективность различных технологий производства/переработки, а также общее воздействие на окружающую среду, могут рассматриваться межотраслевые аспекты с точки зрения предотвращения и восстановления отходов. Полученные результаты анализа, содержащие адекватные показатели являются основой при дальнейшем принятии технико-экономического решения для предотвращения/минимизации образования отходов.

      Формирование системы управления отходами основывается на следующих показателях:

      эксплуатационные показатели, информация о методах предотвращения/снижения образования отходов в производственном цикле:

      интегрированные меры в производстве, использование менее токсичных веществ;

      конверсия/селективность химического синтеза;

      максимизация выхода продукта и минимизация потребления сырья;

      рециркуляции/обогащения;

      малоотходные производственные процессы (использование больших мешков для упаковки);

      операционные показатели и анализ целесообразности вторичной переработки (переработка материалов с получением нового продукта, переработка с восстановлением энергии):

      токсичность отходов;

      разделение потоков;

      наличие спроса;

      свойства отходов, для выбора соответствующих систем обработки отходов (физическая/химическая обработка, термическая утилизация, захоронение на полигоне).

4.7. Водопользование и управление сточными водами

      Основными аспектами водопользования, влияющими на объемы водопотребления предприятия, являются:

      1) контроль и учет объемов потребляемой воды (использование приборов измерения потока: ультразвуковые или индукционные расходомеры);

      2) разделение технологической и ливневой канализации (без загрязнения), подразумевает под собой разделение потоков загрязненных вод, сточных вод и условно чистых вод;

      3) оптимизация системы водопотребления посредством:

      4) применения технологии, позволяющей снизить объемы потребляемой воды;

      5) возможность использования сточных вод без очистки, если степень загрязненности сбрасываемых сточных вод не окажет влияния при их применении в технологическом цикле;

      6) предварительная очистка сточных вод с возможностью их повторного использования;

      7) применение систем очистки отходящих газовых выбросов в атмосферу, не предполагающих применение исходной воды (т. е. не использование абсорбционных методов).

      Таблица .. Способы оптимизации систем водопользования, которые нашли широкое распространение в химической промышленности

№ п/п

Описание

Достигнутые преимущества


1

2

3

1

Восстановление тепла экзотермических реакций посредством выработки технологического пара, использования избыточного технологического пара

Сокращение потребления оборотной охлаждающей воды

2

Отделение сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, от условно чистых ливневых или иных вод, а также проведение мероприятия по предупреждению загрязнения условно чистой воды

Сокращение объемов первичного водопотребления и образования сточных вод

3

Создание замкнутых систем водооборота (системы рециркуляции воды, а также использование условно чистых вод, отводимых с поверхностей, в технологических процессах

Сокращения объемов первичного водопотребления

4

Создание систем сбора и разделения сточных вод, в том числе ливневых и дренажных вод в производственных коллекторах водостока для их обработки и последующего использования

Сокращение образования сточных вод

5

Использование раздельного отвода технологических вод (например, конденсата и охлаждающих вод). При этом необходимо уделять внимание максимально возможному извлечению из сточных вод загрязняющих веществ, возникающих вследствие потерь сырья или продукта, для их последующего использования.

Повышение эффективности систем повторного использования вод

6

Разработка программ ПЭК, в которых отражается информация о показателях, подлежащих контролю, а также периодичности контроля, которая зависит от специфики предприятия, а также от объема сточных вод, видов и количества загрязнений и требований к качеству их очистки. Контроль качества сбрасываемых сточных вод осуществляют в коллекторе, сборной камере или колодце на выпуске с очистных сооружений.

Оптимизации процесса обработки сточных вод и обеспечения стабильного и бесперебойного функционирования объекта обработки сточных вод

7

Внедрение системы контроля целостности и герметичности оборудования, включая трубопроводные системы и насосные установки, а также возможных мест образования утечек (отстойников и другие узлы обработки вод)

Снижение объемов первичного водопотребления

      Снижение общего и удельного объемов водопотребления влечет за собой как следствие снижение количества сточных вод, направляемых после очистки на сброс.

      Виды образуемых сточных вод при производстве неорганических химических веществ представлены в таблице 4.2.

      Таблица .. Сточные воды при производстве неорганических химических веществ

№ п/п

Вид сточных вод

Наименование загрязняющего вещества


1

2

3

1

Азотсодержащие сточные воды после очистки на биологических/биохимических очистных сооружениях

Аммоний-ион

Нитрат-анион

Нитрит-анион

Химическое потребление кислорода

Фосфаты (по фосфору)

Взвешенные вещества

2

Фосфор- и фторсодержащие сточные воды после очистки методом нейтрализации известковым молоком

Аммоний-ион

Фторид – анион

Сульфат-анион

Фосфаты (по фосфору)

3

Сточные воды производства калийных удобрений

Хлорид-анион

Натрий

Калий

Магний (при наличии в сырье)

4

Для ливневых и дренажных вод после механической очистки

Аммоний-ион

Взвешенные вещества

5

Для продувок водооборотных циклов и процессов первичной водоподготовки

Взвешенные вещества

Фосфаты (по фосфору)

Сульфат-анион (сульфаты)

6

Для процессов химической подготовки и обессоливания

Взвешенные вещества

Сульфат-анион (сульфаты)

4.7.1. Системы сбора сточных вод (раздельная канализация)

Описание

      Выбор подходящей системы сбора сточных вод обеспечивает оптимальный сброс сточных вод с минимально возможным воздействием на окружающую среду.

Технологическое описание

      Сложность требований к канализационным системам при производстве химических соединений является предпосылкой для внедрения и обслуживания систем разделения сточных вод. Сточные воды, не требующие очистки (например, незагрязненная охлаждающая вода или незагрязненная дождевая вода), отделяются от сточных вод, которые должны подвергаться очистке, что позволяет снизить гидравлическую нагрузку на систему водоотведения и очистки. Разделение потоков сточных вод также осуществляется для:

      предварительной очистки соединений, которые негативно влияют на конечные очистные сооружения (защита биологических очистных сооружений от ингибирующих или токсичных соединений);

      предварительной очистки соединений, которые недостаточно удаляются во время конечной очистки (токсичные соединения, плохо/неразлагаемые органические соединения, органические соединения, присутствующие в высоких концентрациях, или металлы во время биологической очистки);

      предварительной очистки соединений, которые иначе попадают в воздух из системы сбора или во время конечной очистки;

      предварительная очистка соединений, которые имеют другие негативные последствия (коррозия оборудования, нежелательная реакция с другими веществами, загрязнение осадка сточных вод);

      обеспечение возможности повторного использования материалов.

      Потоки сточных вод, которые не отвечают требованиям качества для окончательной очистки, подлежат специальным операциям предварительной очистки.

Достигнутые экологические выгоды     

      Сокращение объема сточных вод, требующих очистки.

      Повышение эффективности очистки.

      Возможность переработки/повторного использования материалов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Предотвращение попадания загрязняющих веществ в очищенные сточных вод. Концентрированные стоки, получаемые в результате разделения, повышают эффективность их очистки на последующих этапах.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо к новым производствам.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение общего воздействия на окружающую среду.

4.7.2. Повторное использование и рециркуляция

Описание

      Снижение объемов сбрасываемых сточных вод посредством их повторного использования в производственном цикле.

Технологическое описание

      Воды, которые могут быть использованы после очистки, делятся на:

      воды, образующиеся непосредственно в процессе производства (например, реакционная вода, дистилляты, промывочная вода, фильтраты);

      сточные воды, образующиеся в результате очистки оборудования (например, во время технического обслуживания, промывки засоров или накипи продукта, очистки многоцелевого оборудования в связи со сменой продукта).

      Повторное использование воды, полученной в результате мойки, ополаскивания и очистки оборудования, помимо снижения нагрузки на сточные воды имеет преимущество восстановления продукта и увеличения выхода продукции при условии, что вода циркулирует в самом производственном процессе. Для этого требуется оборудование для сбора, буферизации или хранения сточных вод, что может быть ограничивающим фактором. Существуют и другие возможности рециркуляции стоков в технологический процесс вместо их сброса: например, дождевая вода может собираться и использоваться для подачи в скрубберы; рециркуляция конденсатов.

Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение объемов первичного водопользования.

      Сокращение объемов очищенных сточных вод.

      Повторное использование/переработка материалов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Очистка сточных вод с применением определенных методов очистки способствует повышению эффективности рециркуляции.

Кросс-медиа эффекты

      Очистка сточных вод для последующей рециркуляции требует дополнительных затрат энергии и материалов, которые могут быть достаточно большими, чтобы свести на нет преимущества возможной рециркуляции.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применение возможно, если такие компоненты, как побочные продукты или соли, не оказывают негативного влияния на качество конечной продукции.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Необходимость применения обусловлена следующими факторами:

      снижение объемов водопотребления;

      отсутствие мест для сброса сточных вод, например, ограниченное законодательством или местными условиями;

      экономические аспекты (например, из-за снижения платы за использование свежей воды или за счет восстановления продуктов и увеличения выхода продукции).

4.8. Техники снижения уровня шумового воздействия

      Основными источниками шума и вибрации на производстве являются вентиляционные установки, электродвигатели, компрессоры.

      Образование шума сопровождает все стадии производственного процесса от подготовки сырья до процесса получения, складирования, выгрузки и отправки готовой продукции. Основными источниками образования шума на предприятиях химического сектора являются:

      транспорт, используемый при разгрузке и погрузке сырья и материалов;

      двигатели;

      трансформаторы и выпрямители;

      насосное оборудование;

      регулирующие клапана;

      вентиляторы (вентиляционные камеры);

      компрессоры;

      центрифуги;

      холодильные машины;

      транспортировка сред в трубопроводах и других системах, не имеющих оптимальных размеров;

      транспортировка на территории и вблизи объекта, включая железные дороги;

      очистка технологического оборудования и др.

      Для уменьшения шума применяются следующие основные методы:

      устранение причин шума в источнике его образования;

      изменение направленности излучения;

      рациональная планировка предприятий и цехов;

      звукоизоляция;

      звукопоглощение;

      применение средств индивидуальной и коллективной защиты.

      Наиболее действенным способом борьбы с шумом является уменьшение его в источнике образования путем применения технологических и конструктивных мер, организации правильной наладки и эксплуатации оборудования. К конструктивным и технологическим мерам, позволяющим создать механизмы и агрегаты с низким уровнем шума, относят совершенствование кинематических схем. Своевременная смазка, тщательная регулировка, подтягивание болтовых соединений, замена изношенных частей, негодных фланцев и резиновых прокладок также приводят к уменьшению шума. В борьбе с вредным действием шума на производстве большое значение имеет правильная организация периодических перерывов в работе.

      Изменение направленности излучения шума достигается соответствующей ориентацией установок по отношению к рабочим местам.

      При рациональной планировке наиболее шумные источники должны располагаться по возможности дальше от другого оборудования. При этом шумные источники должны оказывать минимальное влияние на жилые массивы. Уменьшение шумов достигается также применением средств коллективной и индивидуальной защиты. Средствами коллективной защиты являются акустическая обработка рабочих помещений, улучшение герметичности дверных и др. проемов, которые позволяют уменьшить проникновение шума из этих помещений.

      Одним из широко используемых на практике методов снижения шума на предприятиях является применение звукопоглощающих облицовок, которые служат для поглощения звука в помещениях с самим источником шума и в изолированных от него.

      Для снижения уровня шумового воздействия возможно применение одного или комплекса мероприятий, указанных выше.

5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

      В данном разделе справочника по НДТ приводится описание существующих техник для конкретной области применения, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

      При описании техник учитывается оценка преимуществ внедрения НДТ для окружающей среды, приводятся данные об ограничениях в применении НДТ, экономические показатели, характеризующие НДТ, а также иные сведения, имеющие значение для практического применения НДТ.

      Основной задачей описываемых в данном разделе методов является достижение минимальных показателей выбросов, сбросов, образования отходов с применением одной или нескольких техник в целях комплексного предотвращения загрязнения окружающей среды.

5.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

5.1.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

5.1.1.1. Снижение выбросов твердых частиц

      Методы для уменьшения образования выбросов твердых частиц, применимые на начальном этапе производственного цикла, применимые ко всем производствам, рассматриваемым в рамках настоящего справочника по НДТ:

      оптимизация энерго- и ресурсосбережения;

      использование более чистых сырья и материалов;

      использование альтернативных (более чистых) видов топлива;

      предварительная обработка топлива;

      превентивные меры по сокращению выбросов при обращении с сырьем и материалами, топливом (погрузка, разгрузка, хранение и пр.).

      Для максимального сокращения выбросов пыли возможно проведение комплекса указанных мероприятий после оценки местных условий.

      Все методы, направленные на предотвращение и/или сокращение выбросы пыли, можно разделить на первичные и вторичные:

      к первичным можно отнести методы, связанные с организацией оптимальных решений при разгрузочно-погрузочных работах, перемещении материала, хранении и складировании вне помещений;

      к вторичным – методы, обеспечивающее предотвращение/снижение выбросов пыли внутри производственных помещений (установка фильтров, распыление, струйное орошение и пр.). Вторичные мероприятия по предотвращению и сокращению количества пыли в отходящих газах включают технологии доочистки и природоохранные технологии в конце производственного цикла. При выборе метода очистки необходимо учитывать характеристики пыли, а также свойства газа, переносящего пыль. Основной задачей описываемых в данном разделе методов является достижение минимальных показателей выбросов общей пыли в отходящих газах с применением одного или нескольких из них.

5.1.1.1.1. Циклоны

Описание

      Оборудование для удаления пыли из технологического отходящего газа или потока отработанного газа, основанное на использовании центробежных сил.

Технологическое описание

      Циклоны предназначены для сухой очистки воздуха и газов, выделяющихся при некоторых технологических процессах (сушка, обжиг, агломерация, сжигание топлива и т.д.), а также для очистки аспирационного воздуха. Для удаления частиц из отходящего газового потока используется инерция, которая действует путем создания центробежными силами двойной вихревой воронки внутри тела циклона. Входящий газ приводится в круговое движение вниз по циклону рядом с внутренней поверхностью трубки циклона. В нижней части газ поворачивается и вращается вверх по центру трубки и выходит из верхней части циклона. Частицы в потоке газа под действием центробежной силы вращающегося газа выталкиваются к стенкам циклона, но противопоставляются силе жидкостного сопротивления газа, проходящего через и из циклона. Крупные частицы достигают стенки циклона и собираются в нижнем бункере, тогда как мелкие частицы покидают циклон с выходящим газом.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов в атмосферу.

      Снижение нагрузки загрязняющих веществ, направляемых на окончательную обработку отходящих газов. Циклоны применяются для контроля твердых частиц размером 5 – 25 мкм (5 мкм с применением мультициклонов)

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Степень улавливания пыли в значительной степени зависит от размера частиц и увеличивается по мере возрастания нагрузки загрязняющим веществом: для стандартных отдельных циклонов данная величина ориентировочно равна 70 %–90 % для общего количества взвешенных частиц, 30 % — 90 %.

      Циклоны применяются в качестве предварительных очистителей для более эффективных систем очистки (тканевые и электрофильтры). Это объясняется низкими показателями эффективности, которые, как правило, не отвечают нормам загрязнения воздуха.

Кросс-медиа эффекты

      Необходимость утилизации остатков пыли, если повторное использование/рециркуляция невозможны. Необходимость рассмотрения дальнейшей обработки или утилизации токсичных выбросов пыли, которые могут образоваться ввиду специфики производства и типа источника выделения. Дополнительный расход энергии для питания вентиляторов.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Экологическое законодательство.

5.1.1.1.2. Тканевые фильтры

Описание

      Тканевые фильтры (рукавные фильтры) изготавливаются из пористой тканой или войлочной ткани, через которую пропускаются газы для удаления частиц. Использование тканевого фильтра требует выбора ткани, подходящей для характеристик отходящего газа и максимальной рабочей температуры.

Технологическое описание

      Очистка отходящих газов посредством использования тканевых фильтров заключается в том, что отработанные газы проходят через плотно сплетенную или войлочную ткань, в результате чего твердые частицы собираются на ткани путем просеивания или другими способами.

      Тканевые фильтры можно сгруппировать, используя такие признаки, как:

      форма фильтровальных элементов (рукавные, плоские, клиновые и др.) и наличие в них опорных устройств (каркасные, рамные);

      место расположения вентилятора относительно фильтра (нагнетательные, работающие под давлением, и всасывающие, работающие под разрежением);

      способ регенерации ткани (встряхиваемые, с обратной продувкой, с вибрационным встряхиванием, с импульсной продувкой и др.);

      наличие и форма корпуса для размещения ткани (прямоугольные цилиндрические, открытые или бескамерные);

      число секций в установке (однокамерные и многосекционные);

      вид используемой ткани (стеклотканевые и др.).

      Способы регенерации тканевых фильтров подразделяют на механические (обычно встряхивание, иногда кручение) и пневматические (различные виды обратной продувки: непрерывная, пульсирующая, импульсная, струйная).

      Самым распространенным типом используемых фильтров являются тканевые фильтры в виде мешков, при этом несколько отдельных фильтрующих элементов из ткани размещаются вместе в группе. Образующийся на фильтре пылевой кек может значительно повысить эффективность сбора. Тканевые фильтры также могут быть в виде листов или картриджей.

      Добавление рукавной камеры, расположенной после электростатического фильтра, позволяет достичь очень низкого уровня выброса твердых частиц.

      В случае содержания в поступающих отработанных относительно крупных частиц, для снижения нагрузки на тканевый фильтр, особенно при высокой концентрации частиц на входе, для дополнительной предварительной очистки могут использоваться механические коллекторы (циклоны, электростатические фильтры и др.).

Достигнутые экологические выгоды

      Удаление твердых частиц размером до 2.5 мкм. Удаление конкретных газообразных загрязняющих веществ возможно в случае сочетания их с системами, расположенными после пылеуловительной камеры с рукавными фильтрами и связанными с внесением дополнительных материалов, в том числе с адсорбцией и сухим вдуванием извести/бикарбоната натрия.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Производительность зависит от типа применимого оборудования для очистки и может находиться в пределах 99 – 99,9 %.

Кросс-медиа эффекты

      Энергоемкость. Расход фильтровальных материалов.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в окружающую среду. Требования экологического законодательства. Экономия ресурсов.

5.1.1.1.3. Электрофильтры

Описание

      Частицы, подлежащие удалению, заряжаются и разделяются под воздействием электрического поля. Эффективность очистки может зависеть от количества полей, времени пребывания и предшествующих устройств для удаления частиц. Электростатические фильтры могут быть сухого или мокрого типа в зависимости от метода, используемого для сбора пыли с электродов. Мокрые электрофильтры обычно используются на стадии удаления остаточной пыли и капель после абсорбции.

Технологическое описание

      Принцип работы электростатистического фильтра заключается в улавливании частиц в потоке поступающего отработанного газа посредством электрической силы на пластины коллектора. Уловленные частицы получают электрический заряд, когда они проходят через корону, где протекает поток газообразных ионов. Электроды в центре проточной полосы поддерживаются при высоком напряжении и создают электрическое поле, которое заставляет частицы двигаться к стенкам коллектора. При этом необходимо поддержание напряжения постоянного тока в диапазоне 20 – 100 кВт. Электрофильтры ионной абразивной обработки обычно работают в диапазоне 100 – 150 кВт для обеспечения высокой эффективности сепарации. Эффективность удаления частиц пыли обычно составляет от 97 % до более чем 99 %.

Достигнутые экологические выгоды     

      Снижение выбросов в атмосферу (улавливание твердых частиц размером менее 1 мкм). Возможность вторичного использования уловленных частиц.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Производительность по улавливанию твердых частиц (с минимальным размером <1 мкм) от 99 % до более чем 99,99 % в диапазоне от 0,01 до >100 мкм.

Кросс-медиа эффекты

      Энергоемкость.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Сокращение выбросов твердых частиц с возможностью их повторного использования.

5.1.1.1.4. "Мокрые" пылеуловители

Описание

      Удаление твердых загрязняющих веществ из технологического отходящего газа или потока отходящего газа путем переноса газов в подходящую жидкость, часто воду или водный раствор.

Технологическое описание

      "Мокрая" очистка от пыли является разновидностью мокрой очистки газов, при этом используются те же или эквивалентные методы для удаления или регенерации твердых частиц в дополнение к газообразным соединениям.

      Мокрая очистка от пыли подразумевает отделение пыли путем интенсивного смешивания поступающего газа с водой обычно в сочетании с удалением крупных частиц с помощью центробежной силы. Для этого газ вводится тангенциально (под углом сбоку). Удаленная твердая пыль собирается в нижней части скруббера. Помимо пыли также смогут быть удалены неорганические химические вещества, такие как SO2, NH3, NH4Cl, летучие органические соединения и тяжелые металлы. Основной целью, для которой применяется скруббер, является удаление пыли.

      В основном используются следующие виды скрубберов:

      скрубберы с подвижной насадкой;

      тарельчатые (пенные) скрубберы;

      барботажно-пенные скрубберы;

      распылительные башни, в которых моющая жидкость распыляется или рассеивается быстро вращающимся распылительным диском или вращающимися распылителями, создавая большую поверхность контакта для капель и поступающего газа. Существуют варианты распылительной башни, в которой нет вращающейся турбины;

      скрубберы Вентури, характерной особенностью которых является сужение канала - что приводит к увеличению скорости газа. Жидкость вводится в скруббер и образует пленку на стенках, которая распыляется потоком газа в суженном канале. Скрубберы Вентури являются высокоэффективными устройствами для очистки от твердых частиц, вплоть до частиц субмикронных размеров. Они также могут использоваться для удаления следовых газов, особенно реактивных суспензий. Проблема, возникающая при использовании этого метода, заключается в эрозии, которая может возникнуть из-за высокой скорости в канале. Горло канала иногда оснащается огнеупорной футеровкой, чтобы противостоять истиранию частицами пыли. Вентури изготовлен из коррозионностойкого материала, рассчитанного на максимальный срок службы. Окончательный выбор материала зависит от таких факторов таких как температура, истирание, коррозия и химические воздействия. Эффективность сбора увеличивается со скоростью газа и перепадом давления. Как правило, для скрубберов Вентури не требуется предварительная обработка, хотя в некоторых случаях отходящий газ отходящий газ закаливается для снижения температуры для скрубберов, изготовленных из материалов, которые могут подвергаться воздействию высоких температур. Когда поток отходящих газов содержит как твердые частицы, так и газы, подлежащие контролю, скрубберы Вентури могут использоваться в качестве устройства предварительной очистки, которое удаляет твердые частицы, для предотвращения засорения последующей установки для очистки отходящих газов.

Достигнутые экологические выгоды     

      Сокращение выбросов пыли.

      Эффективность методов мокрой очистки пыли сильно зависит от размера твердых частиц и собираемых аэрозолей.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Производительность очистки отходящих газов от твердых частиц зависит от типа оборудования и находится в пределах 50 – 99 %. В случае пыли абсорбция (также называемая очисткой от пыли) может сочетаться с последующей обработкой путем фильтрации (например, абсолютные фильтры или тканевые фильтры) или электростатического осаждения. Эффективность удаления пыли обычно составляет от 90 % до более чем 99 %.

Кросс-медиа эффекты

      Потребление воды в значительной степени зависит от входящей и выходящей концентрации газообразных соединений. Потери на испарение в основном определяются температурой и влажностью входящего газового потока. Выходящий газовый поток в большинстве случаев полностью насыщен водяным паром. Обычно необходима очистка рециркулирующей жидкости в зависимости от ее разложения и потерь на испарение. В результате абсорбции образуется отработанная жидкость, которая обычно требует дальнейшей обработки или утилизации, если она не может быть использована повторно.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Как правило, не существует технических ограничений для применения этой техники. Использование абсорбции зависит от наличия подходящей абсорбента.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в атмосферный воздух.

      Экологическое законодательство.

      Экономические выгоды.

5.1.1.1.5. Комбинации методов очистки

      По комбинированным методом очистки подразумевается применение одновременно двух и более из вышеуказанных методов очистки. Это необходимо для достижения максимального эффекта. Выбор методов очистки для комбинирования зависит от особенностей промышленных выбросов и используемого технологического оборудования.

5.1.1.1.5.1. Коагуляционные мокрые пылеуловители

Описание

      Коагуляционный мокрый пылеуловитель (КМП) предназначен для очистки выбросов с начальной запыленностью воздуха до 30 г/м и улавливания пылевых частиц размером не менее 20 мкм, а также для очистки удаляемого вытяжными системами вентиляции воздуха от пыли мелкой и средней дисперсности концентрацией от 0,05 до 100 г/м3.

Технологическое описание

      Конструктивно газопромыватель представляет собой трубу-распылитель (скруббер Вентури) и циклон-каплеуловитель (ЦВП). Вода подается в трубу Вентури центрально в зоне конфузора. Распылительная форсунка на выходе из сопла оснащена отбойником, дробящим жидкостный поток. В основе принципа работы скруббера Вентури лежат диспергирование воды потоком газа, захват каплями воды пылевых частиц и их коагуляция с последующим осаждением в циклоне-каплеуловителе. Конструкция скруббера Вентури представляет собой три секции: конфузор (сужающаяся секция), горловина, диффузор (расширяющаяся секция). Входящий газовый поток поступает в конфузор, где его скорость увеличивается по мере уменьшения площади поперечного сечения. В горловине трубы скорость потока газа достигает 40–70 м/с. Одновременно с этим по расположенным сбоку патрубкам в горловину подается промывочная жидкость. Вследствие движения газа с очень высокой скоростью в узкой горловине возникает большая турбулентность газового потока, разбивающая поток жидкости на множество мелких капель (то есть происходит диспергирование жидкости). Содержащаяся в газе пыль оседает на поверхности капель. Из горловины смесь газа и мелких капель жидкости поступает в диффузор, где скорость газового потока уменьшается ввиду увеличения площади поперечного сечения, а турбулентность снижается, благодаря чему мелкие капли объединяются в более крупные. Так происходит коагуляция капель жидкости с адсорбированными на них частицами пыли. На выходе из коагулятора запыленные капли жидкости отделяются от газового потока и поступают в циклон типа ЦВП.

Достигнутые экологические выгоды     

      Снижение выбросов в атмосферный воздух

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Степени очистки воздуха от пыли в КМП зависят от диаметра частиц, удельной мощности контактирования, т.е. мощности, которая затрачивается только на контактирование газа с жидкостью.

Кросс-медиа эффекты

      Затраты энергии. В результате абсорбции образуется отработанная жидкость, которая обычно требует дальнейшей обработки или утилизации, если она не может быть использована повторно.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в атмосферный воздух.

      Экологическое законодательство.

      Экономические выгоды.

5.1.1.1.5.2. Инерционно-турбулентный аппарат с регулируемой подвижной насадкой (ИТПН с РПН)

Описание

      Очистка отходящих газов с использованием двухступенчатой схемы пылеулавливания, включающей сухую очистку (циклон) на первой ступени и мокрую (с применением ИТПН С РПН) - на второй.

Технологическое описание

      Принцип действия аппарата основан на использовании трех зон улавливания твердых частиц с новой высокоэффективной конструкцией каплеуловителя, более интенсивным инерционно-турбулентным механизмом улавливания за счет применения насадочных элементов с изменяющимся вертикальным шагом. Отходящие газы, прошедшие предварительную сухую очистку в циклонах с помощью вентилятора через секционные входные патрубки, поступают в аппарат ИТПН с РПН, ударяются о зеркало жидкости и эжектируют ее в виде капель в контактную зону. При ударе о поверхность преобладает инерционный механизм осаждения крупных частиц и пыли. Уровень жидкости поддерживается с помощью регулятора уровня жидкости, размещенного в переливном баке. Газожидкостной поток с нижней части контактной зоны, где насадочные элементы расположены с шагом 150–200 мм, образует интенсивный пенный слой. Для этой зоны преобладают инерционно-турбулентный механизм улавливания более крупных частиц и диффузионный механизм для мелких частиц пыли. В верхней части контактной зоны, где насадочные элементы расположены с шагом 200–240 мм, происходит сепарация капель жидкости и прореагировавших частиц пыли. Затем газожидкостный поток поступает в завихритель центробежного каплеуловителя, который придает потоку вращательное движение. За счет действия центробежных сил на внутренней стенке сепаратора образуется жидкостная пленка, которая стекает через кольцевой зазор, образованный между внутренней и внешней оболочками каплеуловителя, в сливной карман. Это увеличивает эффективность каплеуловителя, т. к. исключается вторичный каплеунос с поверхности жидкостной пленки.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов в атмосферный воздух

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Средняя эксплуатационная эффективность пылеулавливания в двухступенчатой схеме очистки с применением циклона и аппарата ИТПН составляет 98 %.

Кросс-медиа эффекты

      Затраты энергии. В результате абсорбции образуется отработанная жидкость, которая обычно требует дальнейшей обработки или утилизации, если она не может быть использована повторно.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в атмосферный воздух.

      Экологическое законодательство.

      Экономические выгоды.

5.1.1.2. Конденсация желтого фосфора из печного газа

      В производстве желтого фосфора переход фосфора из газообразного состояния в жидкое состояние протекает в конденсаторах скрубберного типа путем орошения фосфорсодержащего газа водой. Печной газ, поступающий после пылеочистки в электрофильтрах на конденсацию, содержит 5 - 7 % парообразного фосфора, до 85 % оксида углерода, 10 - 15 % общего азота, примеси, из которых основным являются SiF4, РН3, Н2, H2S, СО2, Н2О, а также остаточную пыль, не уловленную в электрофильтрах. Процесс конденсации осуществляется в последовательно включенных "горячем" газоходе, "горячем" и "холодном" конденсаторах с приемниками фосфора.

      В технологическую нитку конденсации входят последовательно включенные "горячий" газоход, "горячий", "холодный" конденсаторы с приемниками фосфора, насосами, баками и системой трубопроводов. Из электрофильтров печной газ по горячим газоходам поступает в "горячие" конденсаторы (1 ступень конденсации). "Горячий" конденсатор представляет собой полый скруббер, свободно на лапах подвешенный к перекрытию. Нижним суженным концом конденсатор опущен в приемник фосфора. Герметичность соединения конденсатора с приемником обеспечивается кольцевыми гидрозатворами с глубиной погружения 0,5 м (500 мм). Для дополнительного охлаждения, в случае нарушения температурного режима, "горячие" конденсаторы имеют наружное орошение оборотной водой грязного цикла. Охлаждающая вода подается по кольцевым перфорированным трубопроводам, расположенным по высоте конденсаторов, и пленкой стекает по его сторонам, собираясь в кольцевые поддоны, откуда возвращается в "грязный" оборотный цикл. В горячем газоходе газ и вода движутся по принципу прямотока, а в "горячем" конденсаторе - по принципу противотока. В первой ступени конденсации улавливается 98 - 99 % фосфора, содержащегося в газе. Печной газ из верхней части конденсатора фосфора первой ступени по газоходу поступает в конденсатор второй ступени ("холодный" конденсатор), где улавливается фосфор, не уловленный в конденсаторе первой ступени. "Холодный" конденсатор - полый скруббер, орошаемый водой с помощью форсунок, расположенных по его высоте. Уловленный во второй ступени фосфор выпадает в виде твердых частиц, налипающих на стенки конденсатора и приемника фосфора, расположенного под конденсатором. Фосфор, накопившийся в приемниках "горячих" и "холодных" конденсаторов, загрязнен шламом и представляет собой фосфор-сырец, который для получения товарного фосфора подвергается отстаиванию в отделении отстоя фосфора. Очищенный печной газ, основными компонентами которого являются окись углерода и азота, которые поступают из верхней части холодного конденсатора на свечи, где сгорают в виде факела. Очистка печного газа является одной из стадий технологического процесса получения желтого фосфора.

      Реализация проекта "Система утилизации печного газа" направлена на улучшение экологической обстановки на площадке. Использование печного газа в качестве топлива на зажигательных горнах агломашин № 2, № 3 позволит уменьшить выбросы в атмосферу вредных веществ, в том числе:

      пентаоксид фосфора на 55,32 тонн/год;

      диоксид серы на10,3 тонн/год;

      фтористых соединений на 2,25 тонн/год.

5.1.1.3.Абсорбция

Описание

      Удаление газообразных или твердых загрязняющих веществ из технологического отходящего газа или потока отходящего газа, которое основано на поглощении вредоносных и нежелательных примесей из газа жидкостью.

Технологическое описание

      Метод абсорбции основывается на разделении газо-воздушной смеси на составные части посредством поглощения одного или нескольких газовых компонентов (абсорбатов) этой смеси жидким поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора.

      Описываемый процесс делится на физическую и химическую абсорбцию. В первом случае улов газов происходит без протекания химической реакции, во втором случае с ее протеканием в слое поглотителя. Физическая абсорбция чаще всего является обратимым процессом. Для сокращения расходов на абсорбенты при обратимых реакциях применяют абсорбционно-десорбционные установки. В десорберах происходят регенерация улавливающей жидкости, т.е. выделение из нее поглощенного компонента. Если для сорбции требуются высокое давление и низкая температура, то для обратного течения процесса (десорбции) необходимы высокая температура и низкое давление.

      Одним из важных моментов при очистке воздуха в аппаратах-абсорберах является правильный подбор улавливающей жидкости. Абсорбент выбирают по следующим критериям:

      поглотительная способность;

      зависимость поглотительной способности от изменения термо-барометрических характеристик;

      селективность к выбранному веществу;

      стоимость;

      возможность регенерации.

      Скруббер - абсорбер – это устройство, работа которого основана на поглощении вредоносных и нежелательных примесей из газа жидкостью. Принцип работы основан на последовательном промывании газов жидким поглотителем и перевохом загрязняющих компонентов в жидкую фазу.

      Зачастую производственные линии включают несколько очистных устройств, подсоединенных последовательно. При наличии пыли в газовоздушном потоке абсорбционная установка комплексной очистки газа состоит из нескольких ступеней:

      Пылеулавливание. Основная цель – полностью удалить механические примеси из потока газа. На данной ступени могут применять скрубберы Вентури, скрубберы с подвижной насадкой, рукавные фильтры, электрофильтры.

      Химическая очистка от газовых примесей. Количество и последовательность ступеней химической очистки могу варьироваться в зависимости от требований производства.

      Основными типами абсорберов мокрого типа являются:

      распыливающие полые абсорберы: устройство представляет собой полую вертикальную цилиндрическую колонну, снизу которой подведен газоход. Вверху камеры установки расположены форсунки, распыляющие очищающую жидкость. Внутри абсорбера происходит контакт примесей газа с мелкодисперсными каплями реагента. Надежность, долговечность, неприхотливость обусловлена отсутствием механических узлов, обслуживание сводится к периодической очистке нижней камеры и промывке форсунок.

      насадочные: абсорберы такого типа работают по схожему принципу. Отличие в том, что воздушный поток проходит сквозь секции с насадкой, разделенные решетками. Насадка — это твердые тела с большой площадью контакт. Орошение производится таким образом, чтобы вся насадка была смочена. Взаимодействие газов с примесями происходит на поверхности насадочных тел, а отработанная жидкость стекает в нижнюю часть абсорбера, где собирается и направляется в циркуляционный бак, а оттуда на повторное использование. Современные насадочные абсорберы способны уловить 99,9 % примесей и не создают высокое сопротивление.

      пенные: установки данного типа проявили свою эффективность в процессах очистки промышленного воздуха от пыли, фтористых, аммиачных, серных и других токсичных компонентов. Скоростной пенный абсорбер может иметь в сечении окружность или прямоугольник. Достоинства установки следующие:

      полностью отсутствует брызгоунос;

      аппарат легко обслуживать;

      малые габаритные размеры;

      степень очистки – 98 %.

      Внутри рабочей камеры расположены одно или несколько контактных устройств, внешне напоминающих тарелку с перфорацией, на которой происходит контакт. Жидкость направляется в рабочую камеру насосом посредством циркуляционных труб. Результатом контакта абсорбента с газом является газо-жидкостная пена, образующаяся на масообменной тарелке, где и происходит очистка. Далее очищенный газ поступает в сепаратор, который отделяет от него капельную влагу, а чистый газ выбрасывается в атмосферу.

      Минусом данного типа оборудования является то, что мелкие перфорации на масообменной тарелке склонны к зарастанию, что требует частой остановки для обслуживания.

      абсорберы Вентури: внешне абсорбер Вентури это цилиндрическая колонна с сужающейся горловиной. Конструкция позволяет изменять скорость пропускаемого газа для увеличения степени фильтрации и расширения спектра рабочих параметров. Изменением сечения горловины обеспечиваются:

      более эффективное удаление твердых взвешенных частиц и газовых компонентов при перепаде расхода газа;

      увеличение плотности орошения;

      увеличение контракта газовой фазы с абсорбентом.

      Эффективность абсорберов Вентури достигается благодаря дроблению потока жидкости на мелкие капли из-за разности скоростей воздуха и жидкости в горловине. Для решения сложных задач на производствах возможна установка батареи, состоящий из нескольких абсорберов Вентури, подсоединенных последовательно. Количество установок и параметры каждой из них разрабатываются индивидуально для каждого производства.

      Подбор должен производиться на основании расчета и моделирования процесса. В зависимости от целевого назначения и качественного состава загрязнений меняются не только система очистки, но и очищающая жидкость.

      Применение абсорбционных методов обычно связано с использованием схем, включающих узлы абсорбции и при необходимости десорбции. Десорбцию растворенного газа (или регенерацию растворителя) проводят либо снижением общего давления (или парциального давления) примеси, либо повышением температуры, либо использованием двух приемов одновременно.

      Достоинства абсорбционных методов являются экономичность очистки большого количества газов и осуществление непрерывных технологических процессов.

Достигнутые экологические выгоды     

      Сокращение выбросов в окружающую среду.

      Эффективность очистки в газовых скрубберах зависит от времени пребывания газа в абсорбционной секции, типа используемой набивки, соотношения жидкости и газа (L/G), скорости обновления, температуры воды и добавления химических веществ.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      В случае пыли абсорбция может сочетаться с последующей обработкой путем фильтрации (циклоны, рукавные фильтры) или электростатического осаждения.

      Эффективность удаления пыли обычно составляет от 90 % до более чем 99 %.

      Эффективность удаления аммиака обычно составляет от 95 % до более чем 99 %.

      Эффективность удаления оксидов азота обычно составляет от 80 % до более чем 99 %.

      Эффективность удаления газообразных фторидов обычно превышает 99 %.

      Эффективность удаления оксидов серы обычно составляет от 98 % до более чем 99 %.

Кросс-медиа эффекты

      Потребление воды в значительной степени зависит от входящей и выходящей концентрации газообразных соединений. Потери на испарение в основном определяются температурой и влажностью входящего газового потока. Выходящий газовый поток в большинстве случаев полностью насыщен водяным паром. Обычно необходима очистка рециркулирующей жидкости, в зависимости от ее разложения и потерь на испарение. В результате абсорбции образуется отработанная жидкость, которая обычно требует дальнейшей обработки или утилизации, если она не может быть использована повторно.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Как правило, не существует технических ограничений для применения этой техники. Использование абсорбции зависит от наличия подходящего абсорбента.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в атмосферный воздух.

      Экологическое законодательство.

      Экономические выгоды.

5.1.2. Техники очистки сточных вод

      При выборе методов (технологических подходов), направленных на очистку сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, необходимо учитывать состав и особенности сбрасываемых сточных вод.

      Характеристики, учитываемые при оценке качества вод:

      общие показатели: pH, минерализация (сухой остаток), БПК, ХПК, соотношение БПК:ХПК, содержание взвешенных веществ;

      неорганические показатели: азотная группа (аммоний-ион, нитраты, нитриты, общий азот), общий фосфор, сульфиды, хлориды, сульфаты, фториды, металлы (Na, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Zn);

      органические показатели: общий органический углерод, содержание нефтепродуктов, АОХ, фенолов, ПХДД/ПХДФ.

      Значимость этих параметров и применимость их для контроля зависят от специализации конкретного предприятия и используемых им технологий, которые также определяют перечень загрязняющих веществ и их концентрацию до очистки.

      Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на обработку вод, определяется составом и особенностями сточных вод конкретных возможностей применения. Перечисленные способы относятся к методам так называемым "на конце трубы", которые используются в случае, если предотвращение образования сточных вод невозможно или нецелесообразно по разным причинам. Воды после очистки могут быть использованы в производственных процессах. Все описываемые способы (методы) очистки вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические или биохимические. При выборе одного или комбинации методов очистки сточных вод необходимо учитывать характер загрязнения.

5.1.2.1. Биологический метод очистки сточных вод

      Биологическая очистка – это разложение растворенных органических веществ с помощью микроорганизмов (т.е. бактерий) в качестве окислителей. Биоразлагаемость потока сточных вод можно по эмпирическому правилу, оценить по соотношению БПК/ХПК (до очистки).

      Для удаления из сточных вод суспендированных, коллоидальных и растворенных органических веществ предусмотрена биологическая очистка осветленных стоков на аэротенках.

      В основе биологического метода очистки сточных вод на аэротенках лежит жизнедеятельность активного ила. Активный ил представляет собой скопление (хлопья) различной консистенции микроорганизмов, способных использовать для своего питания находящиеся в сточных водах органические вещества (белки, углеводы, органические кислоты, спирты и другие вещества). Необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов азот, фосфор, калий получают из различных соединений, содержащихся в сточных водах. В процессе питания микроорганизмы получают материал для построения своего тела, вследствие чего происходит прирост биомассы бактерии. Для дыхания микроорганизмы используют кислород воздуха, который расходуется на окисление и минерализацию органических веществ стоков. Химические реакции, протекающие в живой клетке, ускоряются при помощи особых катализаторов – ферментов. При неблагоприятных условиях ферменты теряют свою способность к активности. Особое значение имеют: температура, рН, концентрация растворенных и токсичных веществ.

5.1.2.2. Сбор и очистка ливневых и дренажных вод

      Не менее важным аспектом при производственной деятельности предприятия по обращению со сточными водами и их очистке является предотвращение неконтролируемых стоков с территории предприятия, таких как загрязненные ливневые воды. Для этих целей применяется разделение промышленно-ливневой канализация предприятия на 2 части:

      для чистых ливневых стоков (стоки с административных площадок, дорог на территории объекта, с незагрязненных поверхностей крыш, парковочных зон);

      для стоков с возможным загрязнением (загрязненные поверхности крыш производственных цехов, вода с производственных поверхностей цехов, площадки резервуарных парков и т. д.).

      Дождевая вода с производственных площадок собирается либо в отстойники на местах, либо в другие центральные сооружения (резервуары или отстойники) для контроля на загрязненность, после чего принимается решение о сбросе непосредственно в водоприемник или на очистные сооружения. Преимуществом использования накопительных резервуаров или отстойников является возможность использования компактных очистных систем достаточно низкой производительности.

      Помимо накопительной системы очистки ливневых вод возможно применение проточной схемы, принцип работы которой заключается в том, что вода поступает на очистные сооружения непосредственно из водосборной сети. Излишняя, не подлежащая очистке вода, сбрасывается по отводящему трубопроводу. Главным достоинством этой схемы является отсутствие необходимости в строительстве накопительного резервуара и подвода электроэнергии, что позволяет значительно сократить сроки монтажа очистных сооружений. К недостаткам проточной схемы можно отнести необходимость использования очистных систем большей производительности, чем при накопительных схемах.

      Правильный выбор схемы водосбора, очистки и сброса ливневых и дренажных вод является одной из главных задач при предотвращении неконтролируемых загрязненных стоков с территории предприятия. Правильность выбора обусловлена рациональностью технических решений, удобством эксплуатации, стоимостью строительства и обслуживания.

5.1.2.2.1. Пруд-накопитель

Описание

      Пруд-накопитель применяется для хранения ливневых вод в течение какого-то определенного критического периода и их очистки с применением физических, биологических и химических методов очистки. Размер пруда зависит от необходимого гидравлического времени пребывания. В зависимости от вида загрязняющих веществ и времени пребывания воды в пруду может произойти эвтрофикация. Время от времени необходимо удалять осадок. Вода в пруду отводится через выпускное отверстие, состоящее из вертикального стояка, прикрепленного к горизонтальному стволу, который направляет поток дождевой воды под насыпью к приемнику. Отвод предназначен для отпуска избыточной воды для сохранения постоянного уровня вод в пруду. Стояки обычно устанавливаются в насыпи или на ее краю и закрываются мусоросборником для предотвращения засорения.

Достигнутые экологические выгоды

      Удаление загрязняющих веществ.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Необходимо вести тщательный контроль технического состояния пруда-накопителя.

Кросс-медиа эффекты

      Образование осажденного ила в виде остатка и необходимость его утилизации.

      Образование неприятного запаха из-за содержания легкоразлагающихся веществ в сбрасываемых водах.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимость может быть ограничена размерами территории, используемой под пруды-отстойники во избежание возможных разливов.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Недопущение попадания загрязняющих веществ в поверхностные воды.

5.1.2.3. Комбинации методов очистки

      По комбинированным методом очистки подразумевается применение одновременно двух и более из вышеуказанных методов очистки. Это необходимо для достижения максимального эффекта. Стандартной схемой комбинирования методов очистки является последовательность из механического, биологического и физико-химического очищения. Выбор методов очистки для комбинирования зависит от особенностей промышленных стоков и водоема, куда идет слив очищенной воды.

5.1.2.4. Обезвоживание осадков сточных вод

5.1.2.4.1. Механическое обезвоживание осадков

Описание

      Обезвоживание жидких осадков основывается на использовании следующих физических принципов:

      фильтрация жидкой фазы через фильтрующий элемент под давлением или под вакуумом;

      отделение жидкой фазы под действием центробежных сил, превышающих гравитационное поле.

      Методы обезвоживания основанные на принципе фильтрации:

      ленточные фильтр-прессы, в которых давление на осадок формируется протягиванием с двоенной фильтровальной ленты, внутри которой находится осадок, через последовательность специальных валков;

      камерные фильтр-прессы, в которых давление формируется высоконапорным насосом, закачивающим жидкий осадок в совокупность камер, внутри которых имеются фильтрующие элементы;

      шнековые прессы (дегидраторы, обезвоживатели), в которых давление формируется шнеком, а в роли фильтрующего элемента выступает цилиндрическая сетка (стационарная либо подвижная наборная);

      одноразовые фильтрующие мешки фильтрующие трубы (геотубы), в которых осадок обезвоживается под собственным весом.

      Центробежное поле используется в одном типе аппаратов – центрифугах. Важным аспектом механического обезвоживания является кондиционирование осадка для придания ему оптимальных водоотдающих свойств. Для кондиционирования практически повсеместно используют органические полимерные флокулянты.

Достигнутые экологические выгоды     

      Уменьшение объема образуемого осадка, размещаемого в окружающей среде.

      Возможность повторного использования растворенных соединений.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Контроль качества состава обрабатываемого осадка.

Кросс-медиа эффекты

      Выделение запаха и дополнительный выброс загрязняющих веществ вследствие улетучивания их жидкого и обезвоженного осадка.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применим.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение воздействия на окружающую среду

5.1.2.4.2. Обезвоживание осадков на иловых площадках

Описание

      Слив жидкого осадка на специальные подготовленные площадки (карты) для последовательного отделения части иловой воды (с ее сливом), подсушка посредством испарения влаги с поверхности, промораживание и отстаивание для дополнительного отделения воды.

Достигнутые экологические выгоды

      Уменьшение объема образуемого осадка, размещаемого в окружающей среде.

      Возможность повторного использования растворенных соединений.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Контроль качества состава размещаемого осадка.

Кросс-медиа эффекты

      Нет.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применима.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижения воздействия на окружающую среду.

5.1.3. Техники контроля загрязнения земли/почвы и управления отходами

      Отходы ТОО "НДФЗ":

      осадок от канализационных сооружений, солевые отходы, твердые бытовые отходы, непрореагировавшие зерна извести размещаются на собственном отвале ТБО площадью 4 га;

      отработанные масла используются для собственных нужд;

      котрельная пыль внедрен проект по утилизации "котрельного молока", в качестве обогащения фосфоритного сырья, а также производится переработка котрельной пыли из шламонакопителей на фосфорно-калийное удобрение;

      водонерастворимые комплексы сульфидов мышьяка и свинца утилизируются, согласно проекту, в руднотермических печах;

      шлам известковой очистки фосфорсодержащих вод - производится утилизация на установке.

5.1.3.1. Утилизация "котрельного молока"

Описание

      Обработка "котрельного молока" смесью серной и фосфорной кислот с последующим использованием в качестве сырья для производства фосфорно-калийных удобрений. Метод также применим в отношении "котрельной пыли", которая образуется в результате осаждения в электрофильтрах из печного газа.

Технологическое описание

      Метод утилизации "котрельного молока" основан на использовании его в производстве минеральных удобрений, включающий обработку "котрельного молока" смесью серной и фосфорной кислоты с последующей сушкой пульпы при температуре 150 - 250 °С в псевдоподвижном слое, характерной особенностью которого является то, что с целью снижения потерь серной кислоты при снижении расходов фосфорной кислоты смесь кислот предварительно смешивается с фосфоритной мукой и в полученную пульпу вводят "котрельное молоко".

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение воздействия на окружающую среду.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Необходимо контролировать соотношение используемых материалов, температуры.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствует.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Законодательные требования в области охраны окружающей среды.

5.1.4. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      Производство фосфорных соединений в Казахстане уникально и по показателям энергоэффективности может быть отнесено к НДТ.

      Анализ фактического потребления энергоресурсов показал, что в процессе производства фосфорных соединений потребляется значительное количество электроэнергии и природного газа. Необходимо продолжить работу по утилизации печного газа и сокращению использования природного газа. Значительно и потребление тепла, которое влияет на потребление природного газа, так как тепло производится в собственной котельной в виде технологического пара и горячей воды. Установленное котельное оборудование, как показал анализ, имеет значительный резерв по производительности, что позволяет говорить о возможности использования существующих паровых мощностей для производства собственной электроэнергии. Существует возможность для дальнейшей модернизации установок с целью увеличения производительности, снижения общего энергопотребления и негативного воздействия на окружающую среду, поэтому в составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представленные в таблице 5.1.

      Таблица .. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве фосфорных соединений

№ п/п

Наименование НДТ

Основание

1

2

3

1

Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

2

Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

3

Точный температурный контроль стадий процесса

Повышение эффективности

4

Использование современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА, обеспечивающих постоянный температурный контроль полноты сжигания топлива

Повышение эффективности

5

Установка турбины мятого пара с противодавлением

Производство электроэнергии, утилизация тепла избыточного количества пара с давлением 13 кгс/см2, снижение затрат на покупку электроэнергии

Описание

      Системы, оборудование, позволяющие снизить расход электроэнергии, тепла на собственные нужды, осуществлять собственное производство электроэнергии на базе когенерационной установки, повысить энергоэффективность производства, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Техническое описание

      Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

      1. Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов. При регулировании производительности насоса изменением частоты вращения обеспечивается перемещение рабочей точки насоса по кривой характеристики трубопровода, а не насоса, как в случае с дросселированием. При этом избыточные напоры отсутствуют и обеспечивается минимальное энергопотребление. Регулирование частоты вращения насосов в насосной установке дает возможность оптимально распределить нагрузки между насосами, выровнять их КПД и удерживать в зоне оптимальных КПД их рабочие точки, снизив затраты энергии к минимальным значениям.

      2. Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов. Технологические режимы многих производственных механизмов на разных этапах работы требуют движения рабочего органа с различной скоростью, что обеспечивается либо механическим путем, либо путем электрического регулирования скорости электропривода. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода. Применение регулируемого частотного электропривода позволяет сберегать электроэнергию путем устранения неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования в технологических процессах.

      3. Точный температурный контроль стадий процесса. Технологические процессы, происходящие при высоких температурах, связаны с потерями энергии, эти потери определяются температурным уровнем и температурными напорами, влияющими на эффективность теплообмена. Контроль и оптимизация температур стадий технологического процесса позволят повысить эффективность технологического процесса и снизить тепловые потери.

      4. Использование современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА, обеспечивающих постоянный температурный контроль полноты сжигания топлива. Эффективное сжигание топлива с низким уровнем токсичных выбросов требует применения современных горелочных устройств, обеспечивающих контроль и регулирование избытков воздуха, а также контроль температурных уровней и полноты сгорания.

      5. Установка турбины мятого пара с противодавлением. Одним из направлений повышения энергоэффективности производства является внедрение комбинированного производства тепла и электроэнергии. В производствах, имеющих избыток тепловых мощностей, целесообразно рассмотреть производство электроэнергии установкой паровой турбины с противодавлением, что позволит утилизировать тепло избыточного количества пара, снизить затраты на покупку электроэнергии.

Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии и тепла в процессе производства.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Информация по конкретным производствам отсутствует. По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии на насосных агрегатах, мешалках конвейерах, мельницах от 20 до 50 %, повысить надежность и срок службы электродвигателей. Точный температурный контроль стадий процесса позволит экономить до 15 - 20 % тепла. Внедрение современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА позволяет экономить до 1 - 2 % топлива.

Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня культуры производства.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко всем объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      улучшение экологических показателей;

      повышение энергоэффективности;

      повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.1.5. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      Перечни контролируемых параметров и веществ на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в РК представлены в таблице 5.2.

      Таблица .. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля*

1

2

3

4

1

Производство желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции

P2O5

Непрерывно

PH3

Пыль общая

H2S

Диоксид серы (SO2)

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

5.1.6. Мониторинг сбросов в водные объекты

      Производственный мониторинг водных ресурсов представляет единую систему наблюдений и контроля деятельности предприятия для своевременного выявления и оценки происходящих изменений, прогнозирования мероприятий, направленных на рациональное использование водных ресурсов и смягчение воздействия на окружающую среду.

      В рамках производственного мониторинга состояния водных ресурсов предусматриваются контроль систем водопотребления и водоотведения и осуществление наблюдений за источниками воздействия на водные ресурсы рассматриваемого района, а также их рационального использования.

      Результаты мониторинга позволяют своевременно выявить и провести оценку происходящих изменений окружающей среды при осуществлении производственной деятельности предприятия.

      Мониторинг состояния водных ресурсов включает:

      мониторинг эмиссий - наблюдения за объемами сбрасываемых сточных вод и их соответствие установленным лимитам; наблюдения за качеством сточных вод и их соответствие установленным нормам ПДС при отведении в приемник сточных вод;

      мониторинг воздействия – наблюдения за качеством подземных и поверхностных вод; наблюдения за качеством вод приемника сточных вод – открытые водоемы (фоновые концентрации загрязняющих веществ), в случае возможного воздействия деятельности предприятия на водные ресурсы.

      Все виды мониторинговых наблюдений проводятся в соответствии с графиками аналитического контроля, утвержденными на предприятии и согласованными с контролирующими органами. Данные, полученные в результате проведения мониторинговых наблюдений, обобщаются в отчетах по производственному мониторингу.

      Наблюдения за качеством отводимых сточных вод осуществляются с целью охраны и рационального использования водных ресурсов, а также предотвращения воздействия на подземные воды в районе приемника сточных вод. При утилизации сточных вод в приемник сточных вод – природные водоемы или подземные горизонты должно соблюдаться требование об обязательном учете водоотведения, что является условием регулирования водохозяйственного баланса. На всех основных узлах сбора и распределения сточных вод установлены приборы учета отводимой воды.

      Перечень контролируемых параметров качества сточных вод определяется в зависимости от их категории и должен полностью отражать состав сточных вод.

      Перечень нормируемых веществ формируется на основе исходной информации об использовании веществ на конкретном предприятии и анализе данных о качестве исходной и сточных вод.

      Таблица .. Рекомендуемая частота мониторинга сбросов сточных вод в водные объекты

№ п/п

Потоки

Параметры

Частота измерений

1

2

3

4

1

Входные потоки

Поток сточных вод

Непрерывно

pH

Непрерывно

Температура

Непрерывно

ХПК

Периодически

БПК

Периодически

Общее количество взвешенных твердых веществ

Периодически

Аммоний

Периодически

Нитраты

Периодически

Нитриты

Периодически

Фосфаты (PO4)

Периодически

Тяжелые металлы

Периодически

Фенолы

Периодически

Хлориды

Периодически

Сульфаты

Периодически

Цианиды

Периодически

Другое

Для конкретного производства

2

Выходные потоки (после очистки)

Поток сточных вод

Непрерывно

pH

Непрерывно

Температура

Непрерывно

ХПК

Периодически

БПК

Периодически

Общее количество взвешенных твердых веществ

Периодически

Аммоний

Периодически

Нитраты

Периодически

Нитриты

Периодически

Фосфаты (PO4)

Периодически

Тяжелые металлы

Периодически

Фенолы

Периодически

Хлориды

Периодически

Сульфаты

Периодически

Цианиды

Периодически

Другое (углеводороды, фторид и т. д.)

Для конкретного производства

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в Республике Казахстан представлены в таблице 5.4.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля

1

2

3

4

1

Производство желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции

Взвешенные вещества

Ежеквартально

БПК5

ХПК

Сухой остаток

Хлориды

Сульфаты

Фосфаты (по Р)

Фтор

Азот аммонийный

Нитриты

Нитраты

Анионные и неионогенные поверхностно-активных вещества (СПАВ)

Нефтепродукты

      * периодичность проведения измерений может изменяться (ежегодно, ежемесячно, ежедневно) в зависимости от характеристик принимающих объектов (естественные экосистемы, искусственные сооружения - пруды-накопители, пруды дополнительного отстаивания сточных вод).

      Проводят определение этих же параметров в воде принимающих водных объектов, в водотоках исследования осуществляют в воде в точке смешения, а также выше и ниже по течению.

      Контроль за соблюдением нормативов ПДС осуществляется непосредственно в местах выпуска сточных вод, согласованных с уполномоченным органом в области охраны окружающей среды, согласно "Инструкции по отбору поверхностных и сточных вод на химический анализ".

      Контроль проводится согласно плана-графика контроля сточных вод. Для исключения получения недостоверных данных о загрязнении сточных вод в результате производственной деятельности подразделений предприятия отбор проб сточных вод осуществляется в сухой период не ранее чем через 12 часов после выпадения осадков. При превышении норматива сброса загрязняющих веществ в выпусках сточных вод проводится внеплановый контроль на содержание тех загрязняющих веществ, по которым зафиксированы превышения.

      Для контроля за эффективной эксплуатацией очистных сооружений отбор проб должен выполняться на входе и выходе из очистных сооружений.

      Мониторинг воздействия осуществляется с целью определения фонового состояния подземных и поверхностных вод, в случае возможного влияния на них производственной деятельности предприятия:

      пруд-накопитель – в районе расположения приемника сточных вод;

      по периметру площадок захоронения отходов и размещения опасных материалов (полигоны ТБО, шламонакопители, отвалы), а также по периметру промплощадки.

      Методом отбора проб из контрольно-наблюдательных скважин, преимущественно в паводковый период (весна-осень).

      В скважинах, на которых производится отбор проб подземных вод, контролируются: уровни, температура, общие показатели химического состава и состояния воды.

5.1.7. Мониторинг состояния почвенного покрова

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в Республике Казахстан представлены в таблице 5.5.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

1

2

3

1

Производство желтого фосфора и фосфорсодержащей продукции

Фосфаты

2

Фтор

      Мониторинг воздействия заключается в контроле качества почв на границе санитарно-защитной зоны, в районе расположения производственных площадок предприятия, а также участков возможного воздействия, оказываемого в результате производственной деятельности:

      земледельческих полей орошения (производство фосфорсодержащих соединений);

      отвала ТБО (производство фосфорсодержащих соединений);

      участок хвостового хозяйства (производство плавиковой кислоты, определение содержания в почвах - фториды, сульфаты, ОАА, бериллий);

      полигон ТПО (производство каустической соды, определение содержания в почвах - Cu, Pb, Zn, Hg и нефтепродукты).

      Отбор проб проводится в конце лета - начале осени, то есть в период наибольшего накопления водорастворимых солей и загрязняющих веществ. Контролируемые параметры и вещества: оценка мощности абиотических наносов на поверхности почв, определение валового содержания, водорастворимых форм ЗВ.

5.1.8. НДТ, направленная на утилизацию (повторное использование) печного газа фосфорного производства в качестве теплотворного горючего компонента

Описание

      Технологический процесс утилизации печного газа предусматривает использование печного газа в качестве топлива в смеси с природным газом и отдельно на зажигательных горнах агломашины и, кроме того, способствует снижению вредных выбросов (РН3, Р2О5, SO2, и др.) в атмосферу. Печной газ, образующийся в производстве желтого фосфора при восстановлении фосфоритов углеродом в руднотермических печах, после обеспыливания и конденсации фосфора содержит до 80 % окиси углерода (СО).

Техническое описание

      Система утилизации печного газа (СУПГ) на зажигательных горнах агломашины состоит из:

      межцехового газопровода печного газа от U образных гидрозатворов до агломашины;

      установки и оборудования сжигания печного газа в цехе агломерации;

      узла приготовления оборотной горячей воды;

      станций сбора перекачки фосфоросодержащих стоков.

      Газопровод от U образных гидрозатворов до агломашины выполнен из труб диаметром 800х11мм с уклоном не менее 0,02 мм на каждый 1 м. По трассе газопровода на низшей точке установлена насосная станция перекачки. Установленные по трассе газопровода у насосных станций U образные гидрозатворы являются отключающими устройствами и рассчитаны на 1,5 давления печного газа. Для отключения подачи печного газа необходимо заполнить гидрозатворы водой от узла насосной станции перекачки и еще предусмотрены для отключения подачи печного газа гидрозатворы горячей водой с температурой 80 °С от узла приготовления оборотной горячей воды с аварийного бака. Гидрозатворы считаются заполненными если в смотровом фонаре на переливной линии фиксируется наличие воды. Горячая вода для промывки газопровода и пар для пропарки подаются через верхние точки (ВТ). Также через верхние точки газопровода предусмотрены дополнительные штуцеры (Ш) для подвода пара, азота, горячей воды, имеющие запорную арматуру, для исключения возможности попадания воздуха в газопровод. Кроме того, имеются продувочные свечи с обеих сторон на каждом гидрозатворе, на которых установлены пробоотборники для контроля состава газа в газопроводе. Стоки от промывки газопровода поступают в сборник (бак) ФС, установленный на насосной станции № 1 и затем перекачиваются в отделение нейтрализации цеха. Трубопроводы ФС промываются горячей водой после каждой откачки ФС. Станция сбора и перекачки конденсата (ФС) предназначена для сбора и удаления стоков и фосфора, конденсирующихся в газоходах печного газа.

      Также печной газ, содержащий угарный газ, направляется на совмещенный процесс сушки в производстве ТПФН. Стадии прокаливания и сушки проходят в одном совмещенном аппарате – распылительной сушилке. Перспективным считают проведение процесса в печи кипящего слоя, куда направляется теплотворный газ СО из печного отделения.

Достигнутые экологические выгоды

      Предотвращение выбросов токсичного газа в атмосферу.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Полная утилизация угарного газа в качестве теплотворного горючего компонента вместо природного газа.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в фосфорной промышленности.

Экономика

      Снижение затрат на природный газ при агломерации фосфоритной мелочи и сушке ТПФН.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

5.1.9. НДТ, направленная на повышение безопасности продукции

Описание

      Внедрение новых инновационных технологий по подготовительным процессам, а также расширение ассортимента выпускаемой продукции, востребованным рынком, являются перспективными направлениями и в этой связи наряду с выпуском высокоактивного желтого фосфора большую перспективу имеет разработка технологии получения красного фосфора.

      Красный фосфор – это более стабильная модификация элементарного фосфора. Красный фосфор имеет формулу Рn и представляет собой полимер со сложной структурой. Красный фосфор на воздухе не самовоспламеняется вплоть до температуры 240–250 °С. Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у желтого, поэтому красный фосфор является основной модификацией, потребляемой промышленностью. Он применяется в производстве спичек, зажигательных составов, различных типов топлива, а также противозадирных смазочных материалов, в качестве газопоглотителя в производстве ламп накаливания.

Техническое описание

      Способ (рисунок 5.1) основан на закалке (резком охлаждении) перегретых до температуры выше 1200 °С паров фосфора. При этом образуется красный фосфор. В данной пилотной установке испарение и перегрев паров фосфора осуществляются спиральными нагревательными через стенку трубы последовательно из нержавеющей стали и кварца. Высокая скорость охлаждения паров (закалка) достигается за счет тонкого распыливания воды и скоростного потока перегретых паров в скруббере Вентура. Далее продвигается отделение суспензии красного фосфора в воде от потока паров, воды и азота.



      А – желтый фосфор, Б – вода горячая, В – азот 0,2 МПа, Г – азот 3 КПа, Д – конденсат, Ж – загрязненная вода канализации, З- красный фосфор.

      1 – бак напорный фосфора, 2 - капилляр дозомер, 3 – нагреватель, 4 – закалочное устройство, 5 – сепаратор, 6 – бак напорный конденсата, 7 – бак, 8 – осадитель, 9 – насос циркуляционный водяной, 10 – емкость сбора суспензии

      Рисунок .. Схема пилотной установки передела желтого фосфора в красный

Достигнутые экологические выгоды

      Новая продукция имеет безопасные и экологически безвредные характеристики.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Новая продукция имеет безопасные и экологически безвредные характеристики. Транспортировка, хранение, обращение и использование при эксплуатации красного фосфора не требуют дополнительных мер защиты и техники безопасности в отличие от желтого фосфора. Возможности снижения пожаро- и взрывоопасности при хранении и эксплуатации.

Кросс-медиа эффекты

      Процесс получения красного фосфора требует специального оборудования и материалов, таких как нержавеющая стали и кварц для обеспечения снижения рисков коррозионных процессов.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо на предприятиях производства желтого фосфора.

Экономика

      Дополнительная прибыль за счет расширения ассортимента.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

5.1.10. НДТ, направленная на предотвращение выбросов путем использования котрельного молока в технологических процессах

Описание

      Котрельное молоко является водной суспензией пыли после восстановительной плавки шихты в производстве желтого фосфора. Учитывая значительное содержание фосфорных соединений в котрельной пыли, котрельное молоко может быть использовано для получения фосфорсодержащих продуктов. Так, котрельное молоко может использоваться для агломаерации фосфоритной мелочи и получения фосфор-калийных удобрений.

Техническое описание

      В агломерационном процессе котрельное молоко из приемных емкостей подается в состав аглошихты центробежными насосами с помощью дозирующих устройств. При термообработке фосфатного сырья протекают сложные процессы термической диссоциации фосфатного вещества, включающие дегидратацию и декарбонизацию. В общем виде можно представить следующим уравнением:

      3Ca3[(РО4)1 -n(СО3OH)n]2·Са[(F)1 -m(OH)m]2→(1 -n)³Ca3(РО4)2·CaF2

      +(9n+m)CaO+6nCO2+3(n+m)H2O+(n-m) CaF2                  (5.1)

      где n – доля замещенного углеродом фосфора, m- доля атомов фтора, замещенного гидроксилом.

      Подача суспензии котрельного молока происходит перед горном, и при прохождении через горн агломашины вследствие высокой температуры, создаваемой горелками агломашины, происходит испарение влаги, содержащейся в котрельном молоке, с одновременным полным окислением фосфора и его низших оксидов, составляющих в суспензии Р4 до 2.7 %, Р2О5 до 1.3 %.

      Процесс может быть представлен по схеме:

      2Р4+3Н2О+6О2→3Р2О5+2РН3↑            (5.2)

      4Р2О3+3Н2О→3Р2О5+2РН3↑                   (5.3)

      Фосфорный ангидрид (Р2О5), проходя через горячий слой агломерата, взаимодействует с твердыми растворами силикатов кальция. В системе СаО- SiО2 -Р2О5 образуются непрерывный ряд твердых растворов между CАО хSiО2 и вновь образованным метафосфатом кальция 3CаОхР2О5, а также соединения 5САО х Р2О5 х SiО2 и 7САО х Р2О5х2SiО2.

      Присутствие метафосфата кальция способствует упрочнению агломерата за счет его оплавления и блокировки микротрещин.

      Переработка твердых остатков котрельного молока на фосфорно-калийные удобрения предусматривает использование процесса экстрагирования смесей котрельного молока и низкосортной фосфоритной муки, разбавленной азотной кислотой для окисления свободного фосфора, и дальнейшее сушке полученной массы в барабанном сушильном грануляторе (БГС) для удаления влаги и грануляции полученной продукции в гранулы диаметром 2 - 4 мм. Из БГС подается в кюбель и вывозится на затаривание.

Достигнутые экологические выгоды

      Полная утилизация фосфорсодержащих твердых отходов

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      При использовании котрельного молока в агломерационном процессе достигается повышение эффективности производства обогащенного и офлюсованного фосфоритного агломерата за счет использования котрельного молока, содержащего до 16 - 18 % Р2О5. Повышение содержания полезного компонента в фосфоритном агломерате за счет введения котрельного молока в качестве добавки. Полная утилизация фосфорсодержащего пылевидного отхода обеспечивается посредством производства новой товарной продукции в виде РК-удобрения.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в фосфорной промышленности.

Экономика

      Снижение затрат на минеральные ресурсы. В приложении данного справочника показан пример расчета экономики по данному НДТ (см. приложение А), где объемы потребления кварцита снижаются на 20 % за счет использования котрельного молока.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

5.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТФК

5.2.1. Техники сокращения эмиссий в атмосферный воздух

      Техники, приведенные в разделе 5.1.1.1. настоящего справочника, также применимы для производства серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТФК.

      На предприятии существует практика внедрения системы управления газоочистными сооружениями с возможностью их совершенствования и модернизации, автоматизированного управления, повышения эффективности очистки, основанная на анализе результатов контроля качества выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Образующиеся отходящие газы обрабатывают с применением технологических подходов, обеспечивающих извлечение веществ, содержащихся в отходящих газах, с последующим их возвращением в исходный технологический процесс или использованием в другом процессе в качестве сырья или энергоносителя, или их удаление в качестве загрязняющих веществ. За счет использования более современного оборудования одновременно снижаются и негативные воздействия на окружающую среду. Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку выбросов от вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, определяется составом и особенностями конкретных областей применения НДТ, рассмотренных ниже.

5.2.1.1. Инерционно-вихревые пылеуловители (ИВПУ)

      Сухая очистка от пыли отработанного транспортирующего воздуха и отработанных в котле-утилизаторе газов, отходящих газов из сушильных барабанов и шаровых мельниц производится в инерционно-вихревых пылеуловителях (ИВПУ). Уловленная пыль собирается в бункере, по мере накопления она отгружается в железнодорожные цистерны и передается в производство ЭФК.

      Газообразные фтористые соединения поглощаются из газов известковым молоком в абсорбционных аппаратах АПН - абсорберах с плавающей насадкой и в санитарной башне. Процесс абсорбции организован в противоточном режиме, за счет которого обеспечиваются максимальное контактирование газовой и жидкой фаз и более полное улавливание фтора из отходящих газов.

Описание

      Оборудование для удаления пыли из технологического отходящего газа или потока отработанного газа, основанное на использовании центробежных сил.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов в атмосферу. Снижение нагрузки загрязняющих веществ, направляемых на окончательную обработку отходящих газов. Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Степень улавливания пыли в значительной степени зависит от размера частиц и увеличивается по мере возрастания нагрузки загрязняющим веществом: для стандартных отдельных циклонов данная величина ориентировочно равна 70 - 90 %, для общего количества взвешенных частиц – 30 - 90 %.

Кросс-медиа эффекты

      Необходимость утилизации остатков пыли, если повторное использование/рециркуляция невозможно. Необходимость рассмотрения дальнейшей обработки или утилизации токсичных выбросов пыли, которые могут образоваться ввиду специфики производства и типа источника выделения. Дополнительный расход энергии для питания вентиляторов.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в атмосферный воздух.

      Экологическое законодательство.

5.2.2. Техники контроля загрязнения земли/почвы и управления отходами

5.2.2.1. Предотвращение загрязнения почвенного покрова

      Производственные объекты, где вещества (обычно жидкости), представляющие опасность загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод, эксплуатируются и обслуживаются таким образом, чтобы не происходило разливов. Используемое технологического оборудование (комплексы, установки) герметично, надежно и достаточно устойчивы к возможным механическим, термическим или химическим нагрузкам. Утечки выявляются быстро. Возможные утечки подлежат безопасному хранению для последующей обработки или утилизации. Низкий процент возникновения утечек и разливов, которые могут оказать влияния на почвенный покров, достигается путем использования надежного оборудования (оборудование с двойными стенками) и надежных систем обнаружения утечек, основными преимуществами которых являются непроницаемость и стабильность зоны удержания в зависимости от количества вещества, которое может разлиться прежде, чем оно окажет воздействие на окружающую среду.

      Очистка от зольных примесей (серного шлама) фильтрующих сеток рамного листового фильтра осуществляется периодически. Тщательная очистка серы производится до содержания не более 0,005 % зольных примесей с целью предотвращения их осаждения на первом слое катализатора, что приведет к снижению активности катализатора и увеличению гидравлического сопротивления в контактном аппарате. Шлам из фильтра выгружается через бункер и вывозится на площадку временного складирования. Образующийся серный кек, содержащий в своем составе 50 - 60 % "смачивающей" серы, может быть использован в производстве сероасфальтов и серобетонов для дорожного строительства.

5.2.3. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      Совершенствование технологии серной кислоты следует проводить в направлении максимального использования тепла реакций, протекающих в производстве серной кислоты, с получением максимально возможного количества энергетического пара и других теплоносителей (горячая вода, пар Р = 0,6 – 0,8 Мпа).

      Технология в контактном отделении различается в основном по тепловой схеме, конструкции котло-печного агрегата и количеству слоев в контактном аппарате. Применяемая технология (ОАО "НИУИФ") контактного и печного отделения обеспечивает получение и переработку максимально высокой концентрации диоксида серы 11,0 – 12,0 %.

      В сушильно-абсорбционном отделении наиболее рациональным является применение технологической схемы с двумя циркуляционными сборниками и отдельным циркуляционным циклом для орошения каждой башни, т. е. насос, холодильник, башня, сборник. Все башни орошаются 98 % серной кислотой с последующим разбавлением продукции до 93 %.

      Все производители серной кислоты используют энергосберегающие технологические схемы. Получаемые в процессе производства серной кислоты порядка 30 - 40 МВт электроэнергии за счет выработки перегретого пара обеспечивают заводы собственной электроэнергией.

      Теплота, выделяющаяся в результате экзотермических реакций аммонизации ЭФК в производстве аммофоса, используется для упаривания аммофосной суспензии, что позволяет снизить расход топочных газов на обогрев выпарных аппаратов. Контактные выпарные аппараты позволяют выпаривать пульпу без нагревательных элементов, так как основным источником тепла являются топочные газы, полученные в топках, работающих на газообразном и жидком топливе. За счет этого обеспечиваются большая поверхность соприкосновения фаз, хорошее перемешивание и эффективный тепло – и массообмен между греющими топочными газами и упариваемой пульпой. Коэффициент использования теплоты сгорания топлива (природного газа) при выпаривании в этих аппаратах достигает 90 - 95 %.

      Тепло отходящих газов производства ТКФ утилизируется котловой водой в котле-утилизаторе энерготехнологического агрегата с выработкой перегретого пара высокого давления. В паровом котле генерируется более 5 тонн пара на 1 тонну готового продукта, общий коэффициент использования теплоты достигает 90 %. Перегретый пар давления 3,0 МПа с температурой не более 450 ºС подается в паровые сети завода.

      Удельные показатели по расходу сырья и энергоресурсов (минимальный и максимальный уровень) в производстве трикальцийфосфата представлены в разделе 3.2.8.

      Анализ потребления энергетических ресурсов показывает, что по отдельным процессам производства трикальцийфосфата имеется резерв энергоэффективности. Фактический расход электроэнергии и сжатого воздуха превышает установленные нормы. В процессе распределения пара имеются технологические потери, связанные с его дросселированием. Совершенствование технологии производства трикальцийфосфата следует проводить в направлении максимального использования тепла с получением максимально возможного количества энергетического пара и других теплоносителей.

      Существует возможность для дальнейшей модернизации установок с целью увеличения производительности, снижения общего энергопотребления и негативного воздействия на окружающую среду. Поэтому в составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представленные в таблице 5.6.

      Таблица .. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления в производстве фосфорных соединений

№ п/п

Наименование НДТ

Основание

1

2

3

1

Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

2

Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

3

Использование современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА, обеспечивающих постоянный температурный контроль полноты сжигания топлива

Повышение эффективности

Описание

      Системы, оборудование, позволяющие снизить расход электроэнергии, тепла на собственные нужды, увеличить собственное производство пара, повысить энергоэффективность производства, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Техническое описание

      Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

      1. Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов. При регулировании производительности насоса изменением частоты вращения обеспечивается перемещение рабочей точки насоса по кривой характеристике трубопровода, а не насоса, как в случае с дросселированием. При этом избыточные напоры отсутствуют и обеспечивается минимальное энергопотребление. Регулирование частоты вращения насосов в насосной установке дает возможность оптимально распределить нагрузки между насосами, выровнять их КПД и удерживать в зоне оптимальных КПД их рабочие точки, снизив затраты энергии к минимальным значениям.

      2. Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов. Технологические режимы многих производственных механизмов на разных этапах работы требуют движения рабочего органа с различной скоростью, что обеспечивается либо механическим путем, либо путем электрического регулирования скорости электропривода. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода. Применение регулируемого частотного электропривода позволяет сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования в технологических процессах.

      3. Использование современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА, обеспечивающих постоянный температурный контроль полноты сжигания топлива. Эффективное сжигание топлива с низким уровнем токсичных выбросов требует применения современных горелочных устройств, обеспечивающих контроль и регулирование избытков воздуха, а также контроль температурных уровней и полноты сгорания.

Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии и тепла в процессе производства.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Информация по конкретным производствам отсутствует. По экспертным оценкам, в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии на насосных агрегатах, мешалках конвейерах, мельницах от 20 до 50 %, повысить надежность и срок службы электродвигателей. Внедрение современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА позволяет экономить до 1 - 2 % топлива.

Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня культуры производства.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко всем объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      улучшение экологических показателей;

      повышение энергоэффективности и снижение потребления ресурсов;

      повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.4. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      Перечни контролируемых параметров и веществ на предприятиях по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ Республике Казахстан представлены в таблице 5.7.

      Таблица .. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля*

1

2

3

4

1

Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

Диоксид серы (SO2)

Непрерывно

Серная кислота (H2SO4)

Аммиак (NH3)

Пыль общая

Фтористый водород (HF)

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

5.2.5. Мониторинг сбросов в водные объекты

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ в Республике Казахстан представлены в таблице 5.8.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля

1

2

3

4

1

Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

Сульфаты

Ежеквартально

Взвешенные вещества

Хлориды

Мышьяк

Фосфаты (по Р)

Фтор

Азот аммонийный

Нитриты

Нитраты

Анионные и неионогенные поверхностно-активных вещества (СПАВ)

Нефтепродукты

5.2.6. Мониторинг состояния почвенного покрова

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ в Республике Казахстан представлены в таблице 5.9.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

1

2

3

1

Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

Фтористый водород

5.2.7. НДТ при производстве серной кислоты

5.2.7.1. НДТ, направленная на снижение эмиссий и повышение степени превращения диоксида серы в системе "Двойное контактирование - двойная абсорбция"

Техническое описание

      Технология серной кислоты, реализуемая на ТОО "Казфосфат" и НАК "Казатомпром", обеспечивает снижение выбросов в атмосферу вредных веществ до минимального значения, максимальное использование тепла всех трех реакций, протекающих в производстве, с получением максимального возможного количества энергетического пара. Технология печного и контактного отделения с получением и переработкой максимально высокой концентрации диоксида серы 11 - 12 % разработана ОАО "НИУИФ" (РФ).

      Применение схемы ДКДА обеспечивает достижение степени конверсии диоксида серы до 99,7 % и выше, снижение выбросов в атмосферу вредных веществ (SO2, паров H2SO4, NO2, NO) до минимального значения. Отличием такой технологической схемы является отсутствие необходимости хвостовой очистки отходящих газов.

      В целом можно сказать, что описанная выше технология серной кислоты обеспечивает снижение выбросов в атмосферу вредных веществ до минимального значения, максимальное использование тепла всех трех реакций, протекающих в производстве, с получением максимального возможного количества энергетического пара.

      Печной газ охлаждается в испарительной части котла-утилизатора до температуры 400 - 420 °С, что соответствует температуре зажигания катализатора окисления диоксида серы, и поэтому сразу отправляется на 1 слой катализатора контактного аппарата. Реакционный газ со степенью превращения 90 - 95 % после 3 слоя катализатора направляют в промежуточный абсорбер для поглощения SO3, в результате чего соотношение О2:SO2 в газе существенно повышается, и равновесие реакции смещается вправо. Охлажденный в абсорбере газ нагревают в теплообменнике и возвращают на последний слой катализатора, где достигается суммарная степень превращения 99,7 - 99,9 %. Газ с содержанием до 1 % оксида серы (VI) и 0,04 % об. диоксида серы охлаждается в пароперегревателе первой ступени от 425 - 430 до 135 - 145 °С и отправляется на абсорбцию в конечный моногидратный абсорбер. Насыщенный пар нагревается с 250 - 260 до 295 - 305 °С и передается в пароперегреватель 2 ступени.

Достигнутые экологические преимущества

      Достижение степени конверсии диоксида серы до 99,7 % и выше, снижение выбросов в атмосферу вредных веществ SO2 и H2SO4. Отсутствие необходимости хвостовой очистки отходящих газов.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Использование тепла реакции окисления SO2 для нагрева технологического газа, возвращаемого с абсорбции, а также на получение перегретого пара в пароперегревателях и экономайзерах.

      Снижение выбросов в атмосферу диоксида серы (SO2) - 1,0–3,3 кг/тонн серной кислоты. Снижение выбросов в атмосферу серной кислоты (SO3 туман и брызги серной кислоты в пересчете на H2SO4) - 0,050–0,15 кг/тонн серной кислоты, при условии использования современных систем очистки (брызго-, туманоуловливание). Отсутствует необходимость в закупке и использовании дополнительных реагентов для хвостовой очистки отходящих газов, таких как растворы аминов или органических оснований. Возможность получения серной кислоты любой концентрации.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах серной кислоты.

Экономика

      Система утилизации тепла реакций окисления диоксида серы и абсорбции оксида серы (VI), позволяющая получить дополнительное количество энергетического пара, с получением и переработкой газа с максимально высокой концентрацией диоксида серы 11 - 12 %.

Движущая сила внедрения

      Экологические и экономические выгоды.

Кросс-медиа эффекты

      Образующийся конденсат из паропроводов, а также вода от непрерывной и периодической продувки котлов могут быть использованы в циклах оборотного водоснабжения, для разбавления серной кислоты или других нужд предприятия.

      Утилизация отработанного катализатора.

      Утилизация отходов процессов фильтрации серы (серный кек).

Эффективность техник

      Промежуточный отвод большей части оксида серы (VI) из контактного аппарата на абсорбцию с доокислениемSO2 на последнем слое катализатора в контактном аппарате с отводом в моногидратный абсорбер, обеспечивающий полную утилизацию тепла реакций окисления и абсорбции, и отсутствие необходимости хвостовой очистки отходящих газов.

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве серной кислоты после очистки отходящих газов

№ п/п

Наименование загрязняющих веществ

Применяемая технология

Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс.

Мин.

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения загрязняющих веществ

1

2

3

4

5

6

7

1

SO2

Конечная абсорбция триоксида серы (2 -стадийный процесс контактирования)

3,8726

0,9809

Выхлопная
труба моногидратного абсорбера

СТ РК 17.0.0.04,п. 6.2
СТ РК - 01 - 01

2

H2SO4

0,2375

0,1056

СТ РК - 01 - 01

5.2.7.2. Использование тепла охлаждения печного газа для получения энергетического пара

Техническое описание

      Жидкая сера испаряется за счет теплоты реакции и сгорает в печи в потоке сухого воздуха с образованием диоксида серы. Циклонная печь сжигания серы совмещена в одном агрегате с энерготехнологическим котлом. Выходящий из печи сернистый газ с температурой 1000 - 1200 °С подвергается охлаждению в котле-утилизаторе с помощью холодной воды, пропускаемой через встроенные змеевиковые холодильники. Тепло, выделяющееся при охлаждении печного газа, используется для получения энергетического пара.

Достигнутые экологические преимущества

      Полная утилизация тепла реакции сжигания серы.

      Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Образующийся в трубах котла-утилизатора перегретый пар давлением 4 МПа отводится на паровую конденсационную турбину в энергоцех для выработки электроэнергии.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах серной кислоты.

Экономика

      Получение попутной продукции – энергетического пара высокого давления 4 МПа и выработка дополнительной электроэнергии 237 кВт·ч на 1 тонну серной кислоты.

Движущая сила внедрения

      Экологические и экономические выгоды.

Эффективность техник

      Получаемые в процессе производства серной кислоты не менее 40 мегаватт электроэнергии за счет выработки перегретого пара обеспечивают заводы собственной электроэнергией.

5.2.8. НДТ при производстве ЭФК

5.2.8.1. НДТ, направленная на снижение выбросов фтористых газов при интенсивном дигидратном режиме разложения низкосортного фосфатного сырья

Техническое описание

      Фосфатное сырье смачивается раствором разбавления в скоростном смесителе, образующаяся суспензия стекает в реактор разложения, где происходит разложение серной кислотой концентрации не менее 92,5 %. Для обеспечения оптимальных условий разложения фосфатного сырья снижения локальных пересыщений по сульфату кальция и кристаллизации легко фильтрующих кристаллов гипса предусматривается организация в экстракторе двухзонного сульфатного режима с распределенным вводом серной кислоты. В реактор разложения серная кислота подается в две точки примерно равными потоками, в реактор дозревания в одну точку. Интенсивный гидродинамический режим в реакторе разложения обеспечивается за счет использования высокопроизводительного циркулятора пульпы и шести двухъярусных перемешивающих устройств пропеллерного типа, что позволяет создать мощный циркуляционный поток во всем объеме реактора разложения, что приближает его работу по гидродинамическому режиму к реактору идеального смешения. Полученная в процессе разложения суспензия сульфата кальция в фосфорной кислоте разделяется на ленточных вакуум-фильтрах с противоточной водной промывкой кекафосфогипса с получением продукционной ЭФК.

      Новый дигидратный режим экстракции при температуре 85 - 95 °С позволяет получать кислоту более высокой концентрации 25 - 29 % Р2О5 из низкосортного и рядового фосфатного сырья (по сравнению 20 - 22 % в обычном дигидратном режиме). Улавливание фтористых соединений из отходящих газов производится известковым раствором. Система абсорбционной очистки фтористых газов из реакторов разложения и дозревания включает полый абсорбер и трехступенчатый абсорбер пенный скоростной (АПС), который обеспечивает более высокую степень очистки отходящих газов.

Достигнутые экологические преимущества

      Сокращение выбросов фтористых газов за счет замены в абсорбционном отделении скрубберов Вентури на более эффективные пенные скоростные абсорберы АПС. Снижение выброса фтористых соединений. Вовлечение в производство низкосортного фосфатного сырья (бедных фосфоритов) с получением кислоты высокой концентрации.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Изменение температурного режима сернокислотной экстракции до 85 - 95 °С в дигидратной схеме разложения приводит к повышенному выделению фтора в газовую фазу, что в свою очередь приводит к повышению нагрузки на абсорбцию. С другой стороны, такой режим способствует получению более чистого продукта – ЭФК с низким содержанием фтора, а также кислоты более высокой концентрации 25 - 29 % Р2О5 из низкосортного и рядового фосфатного сырья, а также повышению технологического выхода Р2О5 в ЭФК.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах ЭФК и аммофоса на основе низкосортного фосфатного сырья.

Экономика

      Снижение выброса фтористых соединений с 3,5 тонн /год до 2,17 тонн/год. Повышение производительности системы производства ЭФК. Возможность перерабатывать низкосортные фосфориты с получением кислоты высокой концентрации.

Движущая сила внедрения

      Вовлечение в производство низкосортного фосфатного сырья (бедных фосфоритов).

Эффективность техник

      Для получения крупных, хорошо фильтрующих кристаллов фосфогипса поддерживается в реакционном объеме низкое пересыщение по сульфату кальция, что обеспечивается оптимальным температурным режимом экстракции, интенсивной циркуляцией пульпы в объеме реактора и распределением подачи серной кислоты в реакторы разложения и дозревания.

5.2.8.2. Замена карусельных фильтров на ленточные вакуум-фильтры

Техническое описание

      Для получения крупных, хорошо фильтрующих кристаллов фосфогипса следует поддерживать в реакционном объеме низкое пересыщение, что обеспечивается также поддержанием температуры пульпы в интервале 90 – 95 ºС, интенсивной циркуляцией пульпы в объеме реактора и распределением подачи серной кислоты. Полученная в процессе разложения фосфатного сырья суспензия дигидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте разделяется на ленточных вакуум-фильтрах с противоточной водной промывкой кекафосфогипса с получением продукционной ЭФК.

      Ленточный фильтр состоит из двух барабанов, укрепленных на горизонтальной сварной металлической станине, на которых натянута лента. При движении ленты верхняя ее ветвь скользит по столу фильтра. Осевые сквозные отверстия в ленте соединены с отверстиями золотниковой решетки, по которым фильтрат проходит в вакуум-камеру. Фильтровальную ткань крепят на ленте. Зоны фильтрования, промывки и подсушки осадка разграничивают резиновыми или матерчатыми перегородками.

      Суспензия поступает на фильтр и по мере движения ленты происходят отделение из нее жидкой фазы и промывка остающегося на ленте осадка. Промытый и подсушенный осадок перемещается к ведущему барабану, где осадок при повороте ленты растрескивается, отделяется от ткани и сбрасывается в транспортирующее устройство. Освобожденную от осадка фильтровальную ткань промывают водой (регенерируют). Промывную воду, содержащую некоторое количество осадка, собирают и удаляют. Высокое качество отмывки фосфогипса от ЭФК достигается за счет организации трехкратной противоточной схемы водной промывки (две кислотные и одна водная). Водная промывка на третьей стадии осуществляется горячей промывной водой.

Достигнутые экологические преимущества

      При замене карусельного фильтра на ленточный вакуум-фильтр уменьшается расход воды на промывку осадка за счет более высокой производительности фильтра, а также более высокой производительности фильтра. Абсорбционный раствор от систем санитарной и технологической абсорбции с содержанием 0,5 % Н2SiF6 после разбавления до 0,4 % полностью утилизируется на узле фильтрации (используется для промывки ленты и ткани ЛВФ).

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Получение крупнокристаллического осадка фосфогипса, выделяющегося в высокотемпературном режиме экстракции из слабопересыщенных растворов, обеспечивает высокую скорость фильтрования суспензии. Это обеспечивает повышение технологического выхода Р2О5 в ЭФК и более высокую степень отмывки фосфогипса от Р2О5, т.е. снижает содержание фосфорной кислоты в твердом отходе от 1,6 % до 1,0 % Р2О5 общ, от 0,6 % до 0,4 % Р2О5 вод.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах ЭФК.

Экономика

      Увеличение производительности фильтрования фосфорнокислотной суспензии, способствующее повышению мощности производства ЭФК.

Движущая сила внедрения

      Экономические выгоды.

Эффективность техник

      Установка высокоинтенсивного реакторного оборудования с заменой карусельных фильтров на ленточные вакуум-фильтры, применяемые в полугидратном режиме, обеспечивает высокую производительность фильтрования и повышение производительности всей технологической линии ЭФК.

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ в производстве ЭФК после очистки отходящих газов

№ п/п

Наименование загрязняющих веществ

Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс.

Мин.

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения ЗВ

1

2

3

4

5

6

1

HF

0,0035

0,0025

Выхлопная труба

МВИ № 07.00.03316
СТ РК - 01 - 01

5.2.9. НДТ при производстве аммофоса

5.2.9.1. НДТ, направленная на сокращение потерь аммиака при двухступенчатой аммонизации фосфорной кислоты с установкой на второй ступени трубчатого реактора

Техническое описание

      Из сатураторов первой ступени кислая аммонизированная пульпа (pH=2,6) самотеком поступает по желобу в выпарные аппараты. Упаренная аммонизированная пульпа из выпарных аппаратов насосами подается в трубчатые реакторы, в которые подводится жидкий аммиак с давлением не менее 0,60 МПа для доаммонизации. Трубчатый реактор является аппаратом, обеспечивающим скоростное смешение и взаимодействие реагентов в смесительной камере с образованием полупродукта для получения минеральных удобрений. Жидкий аммиак вводится коаксиально через торцевую крышку реактора, "кислая" пульпа вводится тангенциально по отношению к камере смешения. Тангенциальный ввод обеспечивает закручивание аммонизированной пульпы вокруг перфорированного аммиачного патрубка, что обеспечивает равномерную объемную реакцию.

      Образующаяся пульпа фосфатов аммония не налипает на внутренней поверхности распределителя, а отдувается от него струями аммиака. Образовавшаяся пульпа через сопло удаляется из реактора. В данной конструкции перемешивание происходит по всему объему реактора. После трубчатых смесителей пульпа посредством распылительных форсунок подается в аппараты БГС. Отходящие газы очищаются в двухступенчатом пенном скоростном абсорбере (АПС) от аммиака, фтора и пыли аммофоса.

Достигнутые экологические преимущества

      Высокая интенсивность аммонизации в трубчатом реакторе и высокая степень аммонизации обеспечивают сокращение потерь аммиака в газовую фазу до 1,22 мг/м3.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Отходящие газы очищаются в двухступенчатом пенном скоростном абсорбере (АПС) от аммиака, фтора и пыли аммофоса. Твердые отходы в производстве аммофоса отсутствуют. Пыль аммофоса, уловленная в циклонах, используется в процессе грануляции и сушки аммонизированной пульпы в БГС в качестве внешнего ретура.

      Схема двухступенчатой аммонизации с установкой на стадии доаммонизации трубчатого реактора, который обеспечивает скоростное смешивание и взаимодействие реагентов. Для равномерного ввода аммонизированной пульпы на входе в БГС устанавливается классическая форсунка для распыливания пульпы.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производстве аммофоса на слабой ЭФК.

Экономика

      Увеличение мощности производства аммофоса до 220 тысяч тонн Р2О5/год после реконструкции отделения нейтрализации.

      Снижение выброса фтористых соединений с 19,2 тонн/год до 12,8 тонн/год.

Движущая сила внедрения

      Реализация производства аммофоса на основе ЭФК низкой концентрации

Эффективность техник

      Применение в производстве аммофоса высокоэффективного аппарата – трубчатого реактора в связке с правильно подобранным расположением распылительной форсунки позволит существенно увеличить производительность системы и улучшить технико-экономические показатели производства.

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве аммофоса после очистки отходящих газов

№ п/п

Наименование ЗВ

Применяемая технология

Метод очистки, повторного использования

Объем и (или) масса выбросов ЗВ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс

Мин

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения загрязняющих веществ

1

2

3

4

5

6

7

8

1

HF

Производство аммофоса

Двухступенчатая очистка газов с использование абсорберов.

0,0707

0,0399

Выхлопная труба

МВИ № 07.00.03316
СТ РК - 01 - 01

2

NH3

0,6885

0,2734

МВИ № 07.00.03317
СТ РК - 01 - 01

3

Пыль аммофоса

Эффективное осаждение твердых частиц из запыленного газа осуществляется в центробежных аппаратах.

0,5003

0,0655

ГОСТ 17.2.4.06
ГОСТ 17.2.4.07
ГОСТ 17.2.4.08
ГОСТ 33007

5.2.10. НДТ при производстве ТКФ

      Модернизация узлов производства трикальцийфосфата позволила увеличить мощность производства, снизить затраты на очистку отходящих газов, эксплуатацию оборудования и повысить качество продукта. Внедрение пневмоимпульсного аппарата для очистки летки существенно интенсифицировало процесс очистки летки от настылей плава. В связи с требованием рынка на кормовые фосфаты с содержанием фосфора 16 % и более на базе оборудования цеха КОФ разработана технология получения трикальцийфосфата высшего сорта, содержащего (37±1) % солянорастворимой формы Р2О5, с применением гранулята трикальцийфосфата и ортофосфорной термической кислоты.

      Образующийся в пароперегревателе перегретый пар по паропроводу подается в паровые сети завода. Давление перегретого пара на входе в общий паропровод должно быть не более 3,0 МПа, температура не более 450 ºС, солесодержание не более 0,45 мг/кг, массовый расход 15 - 35 тонн/ч. В результате утилизации тепла отходящих газов котловой водой получают перегретый пар. В паровом котле генерируется 6,8 тонн пара на 1 тонну готового продукта, общий коэффициент использования теплоты достигает 90 %.

5.2.10.1. Использование тепла отходящих газов из ЭТА для выработки перегретого пара высокого давления

Техническое описание

      В энерготехнологическом агрегате ЭТА осуществляется плавление фосфоритной муки, при температуре 1450 - 1500 °С происходит обесфторивание плава. В сепараторе расплава происходит разделение плава и отходящих фторсодержащих газов. Плав из камеры расплава через летку вытекает на грануляцию и охлаждение, которые осуществляются в обильном объеме охлаждающей воды. Отходящие газы поступают в котел-утилизатор, где последовательно проходят камеру охлаждения, пароперегреватель, воздухоподогреватель и водяной экономайзер. Охлаждение газа осуществляется котловой водой, подаваемой в пароохладитель и водяной экономайзер котла-утилизатора, после чего вся вода поступает в барабан котла. После перегрева в пароперегревателе перегретый пар по паропроводу подается в паровые сети завода.

Достигнутые экологические преимущества

      Утилизация тепла отходящих газов. Тепло отходящих газов от плавления фосфоритной муки утилизируется в котле-утилизаторе энерготехнологического агрегата с получением перегретого пара высокого давления, используемого для выработки электроэнергии. При расходе фосфорита (24,5 % Р2О5) 1,278 тонн на 1 тонну готового продукта (ТКФ) вырабатывается 6,803 тонны пара высокого давления.

      Таблица .. Уровни выбросов, связанные с применением НДТ при гидротермической переработке природных фосфатов с утилизацией тепла отходящих газов

№ п/п

Процесс

Ед. изм.

Уровни выбросов, связанные с применением НДТ

1

2

3

4

1

Гидротермическая переработка природных фосфатов с утилизацией тепла отходящих газов

тонн пара высокого давления на 1 тонну готового продукта

6,803

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Температура подаваемого в ЭТА воздуха - 440 - 480 °С. Отвод тепла отходящих из циклонной печи газов деаэрированной водой в котле-утилизаторе с образованием перегретого пара. Массовый расход питательной воды, подаваемой в барабан котла ЭТА, - не более 35 тонн/ч, давление- 3,0 - 6,0 Мпа. Давление перегретого пара на входе в общий паропровод - не более 3,0 МПа, температура не более 450 ºС, солесодержание в воде - не более 0,45 мг/кг. Степень перехода НF в газовую фазу – 92 - 98 %. По тракту движения через котел-утилизатор газы охлаждаются дотемпературы:

      на выходе из камеры охлаждения (перед фестоном) не менее 600 оС;

      после пароперегревателя – не более 700 оС;

      после ЭТА - не более 280 оС.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах кормовых обесфторенных фосфатов из фосфоритов.

Экономика

      При расходе фосфорита (24,5 % Р2О5)1,278 тонн на 1 тонну готового продукта (ТКФ) вырабатывается 6,803 тонны пара высокого давления.

Движущая сила внедрения

      Экономические выгоды.

Эффективность техник

      Тепло отходящих газов от плавления фосфоритной муки утилизируется в котле-утилизаторе энерготехнологического агрегата с получением перегретого пара высокого давления, используемого для выработки электроэнергии в энергоцехе завода.

5.2.10.2. Двухступенчатая очистка отходящих газов от пыли и фтороводорода в производстве ТФК

Техническое описание

      Отработанный транспортирующий воздух, отработанные в котле-утилизаторе газы, запыленные отходящие газы из сушильных барабанов и шаровых мельниц очищаются от пыли в инерционно-вихревых пылеуловителях - аппаратах ИВПУ. Уловленная пыль собирается в бункере, по мере накопления она отгружается в железнодорожные цистерны и передается в производство ЭФК. Очищенный фторсодержащий газ, выходящий из ИВПУ, подается на мокрую известковую и санитарную очистку в системе абсорберов.

      Раствор известкового молока с массовой долей Са(ОН)2 не менее 12 % и рН не менее 10 поступает из отделения нейтрализации цеха аммофоса в сгуститель, откуда погружным электронасосным агрегатом подается в циркуляционные баки. Из баков раствор известкового молока подается на орошение двух цилиндрических аппаратов АПН – абсорберов с плавающей насадкой на форсунки грубого распыла, над которыми расположен каплеуловитель. Фторсодержащие газы после ИВПУ вентилятором подаются в нижнюю часть аппарата АПН; газы поднимаются по колонне, контактируя с абсорбционной жидкостью, которая поглощает фторид-ионы. Процесс абсорбции организован в противоточном режиме, за счет которого обеспечиваются максимальное контактирование газовой и жидкой фаз и более полное улавливание фтора из отходящих газов. На форсунки санитарной башни известковое молоко также подается из циркуляционного бака. Отработанный известковый раствор, содержащий фторид кальция, из санитарной башни поступает обратно в бак. Очищенные газы, выходящие из верхней части санитарного абсорбера, через выхлопную трубу выбрасываются в атмосферу.

Достигнутые экологические преимущества

      Замена сухих электрофильтров на инерционно-вихревые пылеуловители для очистки от пыли отходящих газов позволила снизить затраты на очистку отходящих газов и обеспечить степень очистки газов, сопоставимую с другими методами очистки. Сокращение выбросов фтористых газов за счет замены абсорбционного карбонатно-аммиачного раствора на известковое молоко с применением эффективного аппарата АПН.

      Утилизация пыли, уловленной в ИВПУ, в качестве исходного сырья для производства ЭФК на ТОО "ЗМУ".

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Степень очистки отходящих газов от пыли – не менее 92 %. Очищенный воздух выбрасывается в атмосферу, отходящие фторсодержащие газы передаются на очистку в абсорбционное отделение.

      Таблица .. Уровни выбросов, связанные с применением НДТ

№ п/п

Техническое решение

Единица измерения

Загрязняющее вещество

Уровни выбросов, связанные с применением НДТ

1

2

3

4

5

1

Инерционно-вихревой пылеуловитель,
Абсорбер с плавающей насадкой

мг/м3

Пыль

< 10

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах кормовых обесфторенных фосфатов из фосфоритов.

Экономика

      Отсутствие твердых отходов производства за счет утилизации уловленной пыли в производстве ЭФК.

Движущая сила внедрения

      Экологические и экономические выгоды.

Эффективность техник

      Замена сухих электрофильтров для очистки от пыли на инерционно-вихревые пылеуловители для очистки от пыли отходящих газов позволила снизить затраты на очистку отходящих газов и содержание и эксплуатацию оборудования и обеспечить степень очистки газов от пыли 92 %. Такая модернизация позволяет снизить себестоимость продукта.

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве ТКФ после очистки отходящих газов

№ п/п

Наименование ЗВ

Применяемая технология

Объем и (или) масса выбросов ЗВ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс.

Мин.

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения ЗВ

1

2

3

4

5

6

7

1

HF

Производство ТКФ

0,7040

0,2063

Выхлопная труба

МВИ № 07.00.03316
СТ РК - 01 - 01

2

SiO2<20 %

0,9745

0,3948

ГОСТ 17.2.4.06
ГОСТ 17.2.4.07
ГОСТ 17.2.4.08
ГОСТ 33007

5.3. Производство плавиковой кислоты

5.3.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      Мокрая очистка фторсодержащих газов, выходящих из реакторной печи, в скруббере Вентури перед подачей на абсорбцию. Образующиеся в печи пыль и сернокислотный туман загрязняют абсорбционные растворы плавиковой кислоты, тем самым снижая ее качество. Кроме того, пыль забивает элементы насадки абсорберов, что вызывает снижение степени поглощения HF абсорбционными растворами и уменьшение производительности системы.

Технологическое описание

      Удаление газообразных или твердых загрязняющих веществ из технологического отходящего газа или потока отходящего газа, который основан на поглощении вредоносных и нежелательных примесей из газа жидкостью.

      Для сокращения расходов на абсорбенты при обратимых реакциях применяют абсорбционно-десорбционные установки. В десорберах происходят регенерация улавливающей жидкости, т.е. выделение из нее поглощенного компонента. Если для сорбции требуются высокое давление и низкая температура, то для обратного течения процесса (десорбции) необходимы высокая температура и низкое давление.

      Скруббер - абсорбер — это устройство, работа которого основана на поглощении вредоносных и нежелательных примесей из газа жидкостью. Принцип работы основан на последовательном промывании газов жидким поглотителем и переводом загрязняющих компонентов в жидкую фазу.

      При наличии пыли в газовоздушном потоке абсорбционная установка комплексной очистки газа состоит из нескольких ступеней:

      Пылеулавливание. Основная цель — полностью удалить механические примеси из потока газа. На данной ступени могут применять скрубберы Вентури, скрубберы с подвижной насадкой, рукавные фильтры, электрофильтры.

      Химическая очистка от газовых примесей. Количество и последовательность ступеней химической очистки может варьироваться в зависимости от требований производства.

      Внешне абсорбер Вентури это цилиндрическая колонна с сужающейся горловиной. Конструкция позволяет изменять скорость пропускаемого газа для увеличения степени фильтрации и расширения спектра рабочих параметров. Изменением сечения горловины обеспечиваются:

      более эффективное удаление твердых взвешенных частиц и газовых компонентов при перепаде расхода газа;

      увеличение плотности орошения;

      увеличение контракта газовой фазы с абсорбентом.

      Эффективность абсорберов Вентури достигается благодаря дроблению потока жидкости на мелкие капли из-за разности скоростей воздуха и жидкости в горловине. Для решения сложных задач на производствах возможна установка батареи, состоящей из нескольких абсорберов Вентури, подсоединенных последовательно. Количество установок и параметры каждой из них разрабатываются индивидуально для каждого производства.

      Подбор должен производиться на основании расчета и моделирования процесса. В зависимости от целевого назначения и качественного состава загрязнений меняются не только система очистки, но и очищающая жидкость.

      Достоинством абсорбционных методов являются экономичность очистки большого количества газов и осуществление непрерывных технологических процессов.

Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов в окружающую среду. Зависит от времени пребывания газа в абсорбционной секции, типа используемой насадки, соотношения жидкости и газа (L/G), скорости обновления, температуры воды и добавления химических веществ.

Кросс-медиа эффекты

      Потребление воды в значительной степени зависит от входящей и выходящей концентрации газообразных соединений. Потери на испарение в основном определяются температурой и влажностью входящего газового потока. Выходящий газовый поток в большинстве случаев полностью насыщен водяным паром. Обычно необходима очистка рециркулирующей жидкости в зависимости от ее разложения и потерь на испарение.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Как правило, не существует технических ограничений для применения этой техники. Использование абсорбции зависит от наличия подходящего абсорбента.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение выбросов в атмосферный воздух.

      Экологическое законодательство.

5.3.2. Техники контроля загрязнения почвы и управления отходами

      Побочный твердый продукт – фторангидрит. Нейтрализованный продукт отправляется в отвал, может быть использован в производстве цемента. Шлам плавиковой кислоты нейтрализуется и собирается в хвостохранилище.

5.3.3. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      Сернокислотный способ получения фтористого водорода разложением флюоритового концентрата с высоким содержанием CaF2 (95 % мас и более) является технологически современным и эффективным процессом и по показателям энергоэффективности может быть отнесен к НДТ.

      Повышение эффективности существующего процесса возможно при внедрении следующих основных мероприятий:

      утилизация фторангидрита с получением товарных продуктов;

      усовершенствование контроля и локальная автоматизация технологического процесса (оптимизация дозировки серной кислоты, анализ отходящих газов, температурного режима в реакционной печи, анализ состава фторангидрита, выходящего из печи);

      внедрение эффективного смешения флюоритового концентрата и серной кислоты;

      ведение процесса разложения CaF2 в две стадии, обеспечивая высокую степень разложения флюорита (20 - 50 %) на стадии смешения исходных реагентов в реакторе-смесителе с получением порошкообразной реакционной массы, используя при этом моногидрат серной кислоты или олеум с повышением суммарной степени обесфторивания сырья до 98,0 - 98,5 %;

      оптимизация температурного режима по длине печи;

      включение в схему аппарата-подогревателя серной кислоты, обеспечивающего в нем первую стадию очистки газов от пыли и сульфатов, а также значительное охлаждение газов с нагревом серной кислоты до 120 – 130 С, что приведет к значительному сокращению расхода электроэнергии для разложения CaF2.

НДТ. Утилизация тепла горячих фтористых газов

Техническое описание

      Описание: Фторсодержащие газы, выходящие из барабанной печи с температурой 210 - 230 °С, подаются в теплообменник по межтрубному пространству. По трубам в теплообменник подается холодная серная кислота, которая нагревается через стенки труб за счет тепла отходящего газа. Нагретая серная кислота выводится из теплообменника и подается в смеситель, где смешивается с плавикошпатовым концентратом, после чего реакционная смесь подается во вращающуюся барабанную печь на разложение. Охлажденный за счет теплообмена фтористый газ подается в скруббер Вентури для очистки от примесей.

Достигнутые экологические преимущества

      Утилизация тепла отходящих газов, подача в смеситель нагретой серной кислоты, что способствует снижению расхода электроэнергии на разложение исходного сырья.

Экологические характеристики и эксплуатационные данные

      Данные отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах плавиковой кислоты.

Экономика

      Утилизация тепла газов, выходящих из реакторной печи, обеспечивает снижение энергозатрат (расходы на электрообогрев печи) на производство плавиковой кислоты и себестоимости продукта. Экономические данные отсутствуют.

Движущая сила внедрения

      Экологические выгоды.

Эффективность техник

      Утилизация тепла отходящих газов, подача в смеситель нагретой серной кислоты, что способствует снижению расхода электроэнергии на разложение исходного сырья.

5.3.4. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      Перечни контролируемых параметров и веществ на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан представлены в таблице 5.16.

      Таблица .. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля*

1

2

3

4

1

Производство плавиковой кислоты

Серная кислота (H2SO4)

Непрерывно

Фтористый водород (HF)

Пыль неорганическая, содержание двуокиси кремния ниже 20 % (SiO2<20 %)

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

5.3.5. Мониторинг сбросов в водные объекты

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан представлены в таблице 5.17.

      Таблица .. Контролируемые показатели и методики выполнения измерений (периодические или постоянные) для промышленных выбросов и воздуха рабочей зоны на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля

1

2

3

4

1

Производство плавиковой кислоты

Анионные и неионогенные поверхностно-активных вещества (СПАВ)

Ежеквартально

БПК5

Сухой остаток

Хлориды

Сульфаты

Фосфаты (по Р)

Кальций

Магний

Железо общее

Марганец

Азот аммонийный

Фтор

ОАА

Анионные и неионогенные поверхностно-активных вещества (СПАВ)

Нефтепродукты

5.3.6. Мониторинг состояния почвенного покрова

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан представлены в таблице 5.18.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству плавиковой кислоты в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

1

2

3

1

Производство плавиковой кислоты

Фториды (подвижные и водорастворимые формы, валовое содержание)

Сульфаты (водорастворимые формы, валовое содержание)

ОАА (валовое содержание)

Бериллий (валовое содержание и водорастворимые формы)

5.4. Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

5.4.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

5.4.1.1. Выбросы аммиака (NH3)

Высокотемпературное окисление аммиака

      Для обезвреживания периодических выбросов аммиака в атмосферу (при пусках или остановках производства, продувках технологического оборудования, аварийных выбросах) осуществляется его сжигание в факельной установке. При этом происходит обезвреживание и других взрывоопасных и токсичных газов (Н2, СО). В качестве топлива для работы факельной установки используется природный газ.

Очистка танковых и продувочных газов

      Для улавливания газообразного аммиака из смеси танковых и продувочных газов при производстве аммиака используется установка по утилизации аммиака из танковых и продувочных газов (УТПГ). УТПГ предназначена для улавливания аммиака с получением раствора аммиачной селитры. Принцип работы установки основан на поглощении аммиака из смеси танковых и продувочных газов азотной кислотой с получением разбавленного раствора аммиачной селитры, которая перерабатывается в производстве сложных минеральных удобрений в гранулированную аммиачную селитру.

      УТПГ позволяет увеличить ресурс аммиака для получения товарной продукции предприятия со значительным экономическим эффектом и снизить загрязнение атмосферы газами сжигания аммиака вместе с водородом и метаном, содержащимися в танковых и продувочных газах.

5.4.1.2. Выбросы азота и его соединений

Селективное каталитическое восстановление оксидов азота

Описание

      Селективное восстановление оксидов азота аммиаком в присутствии катализатора. Метод основан на восстановлении NOX до азота в каталитическом слое путем реакции с аммиаком при оптимальной рабочей температуре, которая обычно составляет около 200 - 450 °C. Как правило, аммиак вводится в виде водного раствора; источником аммиака также могут быть безводный аммиак или раствор мочевины. Может быть нанесено несколько слоев катализатора. Более высокое снижение NOX достигается при использовании большей поверхности катализатора, установленного в виде одного или нескольких слоев.

Технологическое описание

      Селективное восстановление NOX включает в себя впрыскивание соединений NH3в поток дымовых газов, восстанавливая оксиды азота до азота и воды. В качестве восстановителя в основном используются 25 % водный раствор аммиака или чистый аммиак.

      При селективном некаталитическом восстановлении восстановитель впрыскивается в зону, где температура отработавших газов достигает 930–980 ºC. Инжекция происходит после сжигания и перед другой обработкой. Температура, соотношение моляров NH3/NOX и время пребывания являются основными параметрами для оптимальной эффективности снижения. При температурах ниже указанного уровня происходит выброс не конвертированного аммиака (проскальзывание аммиака); при температурах значительно выше указанного уровня аммиак окисляется до NOX.

      С помощью селективного каталитического восстановления поток отработанных газов и впрыскиваемый растворитель проходят через катализатор с рабочей температурой от 200 до 500 °C, в зависимости от типа используемого катализатора, при этом необходимо поддерживать оптимальное соотношение моляров NH3/NOX. Уровень молярного соотношения обычно поддерживается ниже 1, так как показатель уровня равный 1 необходим для ограничения возможности проскальзывания аммиака.

Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение выбросов оксидов азота в окружающую среду.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Степень обезвреживания оксидов азота может достигать 85 %–99 % и более.

Кросс-медиа эффекты

      Энергоемкость - потребление энергии при необходимости повторного нагрева отработанного газа. Расход аммиака, используемого в качестве восстановителя.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Предотвращение загрязнения. Законодательные требования в области экологии охраны окружающей среды.

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве аммиака после очистки отходящих газов

№ п/п

Наименование загрязняющих веществ

Технологический процесс

Метод очистки, повторного использования

Объем и (или) масса выбросов ЗВ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс

Мин.

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения ЗВ

1

2

3

4

5

6

7

8

1

NO2

Первичный риформинг

Без очистки

10

1

Трубчатая печь

Линейно-колористический метод
МИ 167 - 5025 - 09

2

CO

7

0,5

Хроматографический метод

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве азотной кислоты после очистки отходящих газов

№
п/п

Наименование загрязняющих веществ

Технологический процесс

Метод очистки, повторного использования

Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс.

Мин.

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения загрязняющих веществ

1

2

3

4

5

6

7

8

1

NO2

Окисление аммиака

Высокотемпературная
каталитическая
очистка

10

0,5

Выхлопная труба

ГОСТ 12.1.014

2

NH3

-

10

0,5

СТ РК1958

      Таблица .. Характеристика выбросов загрязняющих веществ при производстве амиачной селитры после очистки отходящих газов

№
п/п

Наименование загрязняющих веществ

Технологический процесс

Метод очистки, повторного использования

Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну продукции, кг/т

Примечание

Макс.

Мин.

Источники выброса/ стадия процесса

Метод определения загрязняющих веществ

1

2

3

4

5

6

7

8

1

NH3

Грануляция раствора

Очистка паровоздушной смеси в абсорберах

2,5

<0,1

Вентиляционная труба

Фотоколориметрический метод

2

NH₄NO₃

3,3

<0,1

Весовой

Узел пересыпки

Скруббер мокрой очистки

3,3

<0,1

Труба аспирационного устройства

Гравиметрический метод

Узел погрузки

Пылеулавливающее оборудование (циклоны, АПС)

0,7

<0,1

Труба вытяжного устройства

1,3

<0,1

5.4.2. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      Удельное потребление газа составляет 1100 Нм3/тонн аммиака, что лучше существующих установок по производству аммиака в России, но несколько хуже (10 - 15 %) современных установок, вводимых в Европе и России. При этом следует сказать, что установку по производству аммиака методом прямого синтеза из азота и водорода с учетом проведенных модернизаций, а также агрегаты HTAS, Linde и KBR следует отнести к НДТ, так как все показатели этих агрегатов соответствуют требованиям методических рекомендаций по определению технологии в качестве наилучшей технологии при составлении настоящего справочника по НДТ.

      Анализ фактического потребления энергоресурсов при производстве аммиака показал, что в настоящее время существует возможность для дальнейшей модернизации установок с целью увеличения производительности, снижения общего энергопотребления и негативного воздействия на окружающую среду. Поэтому в составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представленные в таблице 5.22.

      Таблица .. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве аммиака

№ п/п

Наименование НДТ

Основание

1

2

3

1

Повышение эффективности работы
ППР- 600

Замена существующих горелок на энергоэффективные

2

Реконструкция компрессора воздуха при увеличении производительности (модернизация проточной части)

Повышение эффективности

3

Утилизация теплоты уходящих газов
ППР- 600 

Температура уходящих газов печи 200 - 250С

4

Замена МЭА(моноэтаноламин)- раствора абсорбентом на основе МДЭА (метилдиэтаноламин)

Увеличение мощности стадии очистки конвертированного газа, уменьшение удельного расхода МДЭА по сравнению с расходами МЭА, снижение расхода электроэнергии, снижение среднего удельного расхода тепла внутри отделения очистки на 400 ккал/(Нм3 CO2)

5

Реконструкция компрессора синтез-газа

Повышение эффективности

6

Реконструкция теплообменных аппаратов

Повышение эффективности

7

Установка выделения водорода из продувочных и танковых газов производства аммиака

Увеличение производительности агрегата без увеличения расхода природного газа, пара и воздуха на технологию

8

Реконструкция насосных агрегатов

Повышение эффективности

9

Установка противодавленческой турбины

Утилизация теплоты избыточного пара Р=39 кгс/см2. Имеются сезонные избытки пара в количестве 20 тонн/ч. Пар после турбины направляется в коллектор пара Р=13 кгс/см2

      Фактические расходы электроэнергии при производстве азотной кислоты превышают проектные и обоснованные нормы и составляют 0,33 - 0,35 тысяч кВтч на тонну азотной кислоты (с учетом общецеховых расходов).

      Анализ фактического потребления энергоресурсов показал, что существует возможность для дальнейшей модернизации установок по производству азотной кислоты с целью увеличения производительности, снижения общего энергопотребления и негативного воздействия на окружающую среду. Поэтому в составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представленные в таблице 5.23.

      Таблица .. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве азотной кислоты

№ п/п

Наименование НДТ

Основание

1

2

3

1

Модернизация котла утилизатора

Повышение эффективности и паропроизводительности, работа на общий коллектор пара 13 кгс/см2

2

Утилизация теплоты "хвостовых" газов после турбодетандера

Температура уходящих газов 160С

3

Реконструкция теплообменных аппаратов

Повышение эффективности

4

Реконструкция насосных агрегатов

Повышение эффективности

5

Установка турбины мятого пара с конденсатором

Производство электроэнергии, утилизация тепла избыточного количества пара из коллектора 13 кгс/см2, снижение затрат на покупку электроэнергии

      Анализ фактического потребления энергоресурсов при производстве аммиачной селитры показал, что существует возможность для дальнейшей модернизации установок по производству аммиачной селитры с целью увеличения производительности, снижения общего энергопотребления и негативного воздействия на окружающую среду. Поэтому в составе представленных технологий по ряду подпроцессов технологической схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представленные в таблице 5.24.

      Таблица .. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве аммиачной селитры

№ п/п

Наименование НДТ

Основание

1

2

3

1

Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

2

Внедрение частотных регуляторов (дробилки, мешалки, вентиляторы, барабаны, конвейеры)

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

3

Реконструкция теплообменных аппаратов

Повышение эффективности

      Системы, оборудование, позволяющие снизить расход электроэнергии, тепла на собственные нужды, осуществлять собственное производство электроэнергии, повысить энергоэффективность производства, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Техническое описание

      Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

      1. Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов. При регулировании производительности насоса изменением частоты вращения обеспечивается перемещение рабочей точки насоса по кривой характеристике трубопровода, а не насоса, как в случае с дросселированием. При этом избыточные напоры отсутствуют и обеспечивается минимальное энергопотребление. Регулирование частоты вращения насосов в насосной установке дает возможность оптимально распределить нагрузки между насосами, выровнять их КПД и удерживать в зоне оптимальных КПД их рабочие точки, снизив затраты энергии к минимальным значениям.

      2. Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов (дробилки, мешалки, вентиляторы, барабаны, конвейеры). Технологические режимы многих производственных механизмов на разных этапах работы требуют движения рабочего органа с различной скоростью, что обеспечивается либо механическим путем, либо путем электрического регулирования скорости электропривода. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода. Применение регулируемого частотного электропривода позволяет сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования в технологических процессах.

      3. Реконструкция теплообменных аппаратов. Технологические процессы, происходящие при высоких температурах, связаны с потерями энергии, эти потери определяются температурным уровнем и температурными напорами, влияющими на эффективность теплообмена. Реконструкция теплообменников позволет повысить эффективность технологического процесса и снизить тепловые потери.

      4. Модернизация котла утилизатора. Эффективная утилизация тепла в котлах утилизаторов позволяет повысить их паропроизводительность, обеспечить их работу на общий коллектор пара 13 кгс/см2 и за счет тепла избыточного количества пара производить электроэнергию на собственные нужды.

      5. Установка турбины мятого пара с конденсатором. В производствах, имеющих избыток тепловых мощностей, целесообразно рассмотреть производство электроэнергии установкой паровой турбины с конденсатором, что позволит утилизировать тепло избыточного количества пара, снизить затраты на покупку электроэнергии.

      6. Установка турбины с противодавлением. Одним из направлений повышения энергоэффективности производства является внедрение комбинированного производства тепла и электроэнергии. В производствах, имеющих избыток тепловых мощностей, целесообразно рассмотреть производство электроэнергии установкой паровой турбины с противодавлением, что позволит утилизировать тепло избыточного количества пара, снизить затраты на покупку электроэнергии.

      7. Реконструкция насосных агрегатов. В процессе эксплуатации насосов происходит снижение их гидравлического КПД. Современные технологии с использованием композитных гидрофобных покрытий позволяют восстановить корпуса и рабочие колеса насосов, повысить их эффективность.

      8. Повышение эффективности работы ППР- 600 путем замены горелок на энергоэффективные.

      9. Реконструкция компрессора воздуха для увеличения производительности за счет модернизации проточной части позволит повысить его энергоэффективность и производительность.

      10. Более глубокая утилизация теплоты уходящих газов ППР- 600 с температуры уходящих газов печи 200 – 250 С до уровня 160 С позволит утилизировать дополнительно тепло.

      11. Замена МЭА (моноэтаноламин)- раствора абсорбентом на основе МДЭА (метилдиэтаноламин) позволит увеличить мощность стадии очистки конвертированного газа, уменьшить удельный расход МДЭА по сравнению с расходами МЭА, снизить расход электроэнергии. Снижение среднего удельного расхода тепла внутри отделения очистки составит 400 ккал/ (Нм3 CO2).

Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии и тепла в процессе производства.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Информация по конкретным производствам отсутствует. По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии на насосных агрегатах, мешалках конвейерах, мельницах от 20 до 50 %, повысить надежность и срок службы электродвигателей. Точный температурный контроль стадий процесса позволит экономить до 15 - 20 % тепла. Внедрение паротурбинного оборудования позволит производить дополнительную электроэнергию на собственные нужды. Реконструкция насосов позволит повысить их эффективность в среднем на 3 - 5 %. Реконструкция теплообменных аппаратов позволит повысить эффективность теплообмена и снизить потери тепла.

Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня культуры производства.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко всем объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      улучшение экологических показателей;

      повышение энергоэффективности и производство дополнительной собственной электроэнергии;

      повышение уровня мотивации и вовлечение персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.4.3. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      Перечни контролируемых параметров и веществ на предприятиях по производству серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ Республики Казахстан представлены в таблице 5.25.

      Таблица .. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля*

1

2

3

4

1

Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

Диоксид азота (NO2)

Непрерывно

Оксид углерода (CO)

Аммиак (NH3)

Аммоний нитрат (NH₄NO₃)

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

5.4.5. Мониторинг сбросов в водные объекты

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака в Республике Казахстан представлены в таблице 5.26.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля


1

2

3

4

1

Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

Медь

Ежеквартально

Железо

Взвешенные вещества

Аммоний солевой

Нитраты

Нитриты

Нефтепродукты

5.4.6. Повышение безопасности производственного процесса

Описание

      Оптимизация производства аммиака требует искусного баланса рабочих условий, требующего рассмотрения большого количества факторов. К ним относятся кинетика и термодинамика реакции, а также свойства катализатора синтеза. В этой связи одной из многих трудностей, которые необходимо преодолеть при проектировании колонны синтеза, является регулирование температуры в полках. Конструкторские разработки многих колонн нацелены на улучшение регулирования температур с одновременным сокращением энергозатрат посредством максимально возможной рекуперации тепла.

Техническое описание

      Колонна синтеза аммиака S- 200 представляет собой двухполочную колонну с радиальным ходом газа с непрямым охлаждением между полками с катализатором. При этом достигается улучшенная конверсия на каждом проходе по сравнению с известными до этого технологиями. Колонна имеет встроенный теплообменник вход-выход под второй полкой, что позволяет использовать тепло реакции для подогрева питательной котловой воды на выходе колонны.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение рисков аварийных ситуаций с выбросом аммиака в окружающую среду.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Реконструкция колонны синтеза аммиака посредством внедрения модернизированной корзины S- 200 позволит увеличить долгосрочность использования катализаторов, иметь гибкость технологических параметров, увеличить срок службы оборудования, снизить риски аварийных ситуаций с выбросом аммиака в атмосферу. Помимо этого, данная корзина позволяет увеличить выход аммиака на 50 %.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производстве аммиака, метанола, синтез-газа, водорода.

Экономика

      Экономия сырья, расхода электроэнергии, увеличение производительности конечных продуктов.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

5.4.7. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов

Описание

      С целью модернизации оборудования и установок необходима замена устаревшего оборудования на новое, отвечающее высоким требованиям, предъявляемым к современным производствам. Одними из путей модернизации являются реконструкция печи первичного риформинга с внедрением реакционных труб нового типа, а также замена изношенного теплообменного и холодильного оборудования.

Техническое описание

      Очищенный от серы природный газ смешивается с водяным паром в смесителе М- 101 до соотношения пар:газ = (3,7÷4,1):1 Нм3/Нм3, последовательно подогревается в змеевиках конвекционной и предконвекционной зон печи до температуры 527° С и через газовые коллекторы вводится в реакционные трубы. Водяной пар в смеситель подается через регулирующий узел КЗРС из котла-утилизатора агрегата синтеза аммиака и недостающее количество - из сепаратора пара.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение рисков аварийных ситуаций и выбросов вредных веществ в окружающую среду.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Если до реконструкции на одну тонну производства аммиака необходимо порядка 1300 кубометров газа, то после модернизации 990 кубов газа. Обеспечиваются энергетические затраты на 40 %. Внедрение реакционных труб нового типа в печи первичного риформинга позволило увеличить выработку азотной кислоты, что повлияло на выпуск аммиачной селитры.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в химической отрасли.

Экономика

      Экономия сырья, расхода электроэнергии, увеличение производительности конечных продуктов.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

      Система экологического менеджмента

5.5. Производство хлора и каустической соды

5.5.1. Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

      Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку выбросов от вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, определяется составом и особенностями конкретных областей применения НДТ, рассмотренных ниже.

      При ведении химических технологических процессов рассматриваемого хлор щелочного производства снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу обеспечивается:

      надежной герметизацией оборудования, соединительных фланцев трубопроводов, предотвращающей неорганизованные выбросы технологических продуктов;

      нейтрализацией (поглощением) и очисткой выделений хлора, соляной кислоты и гидроксида натрия.

      Образующиеся в процессе получения хлора и производства полупродуктов и продуктов на основе хлора и обращения с ними газообразные выделения, содержащие хлор, направляются в поглотительные и санитарные колонны, в которых хлор абсорбируется разбавленным раствором каустической соды с образованием гипохлорита натрия.

Установка поглощения хлора

Описание

      Снижение выбросов хлора в воздух путем использования метода абсорбции, основанного на поглощении хлора раствором едкого натра.

Технологическое описание

      Аварийное поглощение хлора (дехлорирование газовых выбросов). Хлорсодержащие газовые выбросы очищаются от хлора путем поглощения хлора раствором едкого натра, при этом образуется гипохлорит натрия - NaClО. Абсорбция хлора осуществляется в колонне аварийной абсорбции хлора, в нижнюю часть которой подаются хлорсодержащие газовые выбросы производства, в то время как разбавленный раствор едкого натра поступает в ее верхнюю часть и рециркулирует при помощи насоса циркуляции, охлаждаясь оборотной водой в холодильнике гипохлорита. Разбавленный раствор едкого натра хранят в одной из резервных емкостей, пока в другой емкости содержание гипохлорита в циркулирующем растворе возрастает. Очищенные газовые выбросы, содержащие непоглощающиеся газы, такие, как азот, кислород и диоксид углерода, выбрасываются в атмосферу. Полученный раствор гипохлорита может быть перекачан с помощью насоса гипохлорита в резервуар некондиционного гипохлорита и оттуда подан в систему получения товарного гипохлорита натрия насосом гипохлорита для увеличения концентрации растворенного NaClО.

Достигнутые экологические выгоды     

      Сокращение выбросов хлора и других окислителей в воздух.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижение концентрации хлора до минимальных значений при наличии каустической соды в достаточном количестве и концентрации, а также резервных насосов для разбавленного раствора.

Кросс-медиа эффекты

      Расход энергии при эксплуатации абсорбционной установки. Основным потребляемым вспомогательным материалом является агрессивная жидкость для очистки (т.е. раствор каустической соды).

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Движущей силой для внедрения являются экологическое законодательство, а также законодательные требования в области охраны труда и техники безопасности.

5.5.2. Водопотребление и управление сточными водами

5.5.2.1. Использование более чистого сырья и вспомогательных материалов (выбор типа соли)

Описание

      Контроль качества используемого сырья, состав которого может повлиять на качество образующихся сточных вод.

Технологическое описание

      Используемое сырье и/или вспомогательные материалы могут быть источником загрязняющих веществ, которые впоследствии могут оказаться в сточных водах. Могут включать в себя загрязняющие вещества, в частности, промежуточные продукты и прекурсоры, полученные извне. Различные виды соли, используемые на хлорщелочных заводах, имеют свои преимущества и недостатки с точки зрения общего воздействия на окружающую среду. Все виды соли требуют энергии для их добычи, очистки и транспортировки, что зависит от используемых методов добычи, а также от средств транспортировки и расстояния от источника соли до хлорно-щелочного завода.

      Необходимый уровень качества исходных материалов может быть достигнут путем контроля надежности поставщиков и качественных характеристик сырья. Возможно осуществление очистки сырья специализированными производителями, имеющими технические средства для уменьшения и правильной утилизации удаленных загрязняющих веществ.

Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение эмиссий в окружающую среду.

Кросс-медиа эффекты

      Расходы энергии и материалов, требуемых для очистки сырья (если это необходимо).

      Необходимо найти оптимальное решение при определении необходимости очистки сырья, будет ли это выгодно для производителя или для пользователя.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимость ограничена стоимостью закупаемого аналога сырья, а также стоимостью очистительного оборудования, необходимого для очистки сырья.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Сокращение эмиссий в окружающую среду.

5.5.2.2. Повторное использование и рециркуляция

Описание

      Снижение объемов сбрасываемых сточных вод посредством их повторного использования в производственном цикле.

Технологическое описание

      Производство характеризуется использованием многократного оборота технологических потоков, переработкой промежуточных продуктов в товарную продукцию. В технологической схеме выделяются следующие потоки, направляемые в оборот:

      замкнутый цикл рассола для промывки соли, включающий очистку рассола;

      возврат рассола от фильтрации шлама с участка осветления на станцию очистки;

      возврат основной части католита на электролиз;

      возврат анолита, после обработки, на стадию приготовления рассола;

      замкнутый цикл серной кислоты, используемой при осушке хлора, который включает в себя установку концентрирования кислоты;

      циркулирование раствора гидроксида натрия на стадии очистки газовых выбросов от хлора;

      возврат конденсата со стадии концентрирования и чешуирования каустической соды на стадию приготовления рассола;

      замкнутый цикл охлаждающей воды.

Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение объемов первичного водопользования.

      Сокращение объемов очищенных сточных вод.

      Повторное использование/переработка материалов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Очистка сточных вод с применением определенных методов очистки способствует повышению эффективности рециркуляции.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствует.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применение возможно, если такие компоненты, как побочные продукты или соли, не оказывают негативного влияния на качество конечной продукции.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Необходимость применения обусловлена следующими факторами:

      снижение объемов водопотребления;

      отсутствие мест для сброса сточных вод, например, ограниченное законодательством или местными условиями;

      экономические аспекты (например, из-за снижения платы за использование свежей воды или за счет восстановления продуктов и увеличения выхода продукции).

5.5.2.3. Снижение содержания сульфатов в сточных водах

Описание

      Метод заключается в кристаллизации и восстановлении сульфата бария из рассола очистки.

Технологическое описание

      Концентрация сульфатов в рассоле зависит от качества используемой соли и должна быть тщательно контролироваться для предотвращения повреждения анодов и мембран. Это достигается путем осаждения в виде сульфата бария.

      Насыщенный рассол с содержанием NaCl 300 - 315 г/л поступает в реактор вывода сульфатов из рассола, где смешивается с растворами BaCl2/Na2CO3 для удаления ионов сульфата и кальция в виде образующихся соединений BaSO4 и CaCO3, которые высаждаются из рассола. Приготовление растворов BaCl2 и Na2CO3 в технологической воде ведется в периодическом режиме. Вода и кристаллы BaCl2 и Na2CO3 загружаются в емкость хлорида бария и емкость карбоната натрия.

Достигнутые экологические выгоды     

      Снижение концентрации сульфатов в сточных водах.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Нет данных.

Кросс-медиа эффекты

      Расход сырья в виде растворов BaCl2/Na2CO3.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Необходимость удаления сульфата из рассола для защиты оборудования. Получение товарного побочного продукта.

5.5.3. Техники снижения образования отходов

5.5.3.1. Использование отработанной серной кислоты при сушке хлора вместо ее нейтрализации и сброса

Описание

      Этот метод заключается в использовании отработанной серной кислоты при сушке хлора вместо ее нейтрализации и сброса.

Техническое описание

      Для сушки хлора используется концентрированная серная кислота (92 - 98 мас.%). Отработанная кислота может быть использована для контроля pH в технологическом процессе и сточных водах или для уничтожения излишков гипохлорита, если на объекте имеется соответствующий спрос. Она также, может быть, реконцентрирована или продана в качестве побочного продукта любому пользователю, который может использовать кислоту такого качества.

Достигнутые экологические выгоды

      Достигнутые экологические преимущества этих методов включают:

      сокращение потребления сырья и энергии благодаря замене свежей серной кислоты;

      сокращение выбросов сульфатов и расхода каустика, если в противном случае отработанная кислота была бы нейтрализована и сброшена.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Отсутствуют.

Кросс-медиа эффекты

      Кросс-медийные эффекты отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимость ограничена необходимостью больших площадей, многократно превышающих промплощадку очистных сооружений, на которых образуется подсушиваемый осадок. В сухое жаркое время года подсушенный осадок может загораться подобно торфу.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Экономическая выгода (получение дохода от продажи серной кислоты, экономия за счет замены свежей серной кислоты).

5.5.3.2. Реконцентрация отработанной серной кислоты

Описание

      Эта технология заключается в реконцентрировании отработанной серной кислоты на месте или за пределами объекта в испарителях замкнутого цикла под вакуумом путем косвенного нагрева или усиления с помощью триоксида серы.

Техническое описание

      При использовании испарителей с замкнутым циклом реконцентрация обычно проводится в два этапа. Первый испаритель обычно работает при давлении около 80 мбар и концентрирует кислоту до 90 мас. %, а второй обычно работает при давлении 15 - 20 мбар для достижения конечной концентрации кислоты 96 мас.%. Кислота после установки концентрирования, содержащая 96,0 % H2SO4, возвращается в емкость хранения концентрированной H2SO4, а затем насосом подачи свежей кислоты подается в компрессор хлора и насосом подачи свежей серной кислоты подается в холодильник концентрированной серной кислоты. Пары из обоих испарителей проходят через колонну очистки, после чего конденсируются в конденсаторе. Скруббинговая колонна необходима из-за резкого увеличения содержания серной кислоты в газовой фазе при концентрации жидкости >75 мас.%. Конденсат используется в качестве рабочей жидкости для создания вакуума путем эжекции пара, а затем сбрасывается. Используемые материалы должны обладать высокой коррозионной стойкостью, чтобы избежать проблем с коррозией, особенно если исходная кислота загрязнена.

Достигнутые экологические выгоды     

      Достигнутые экологические преимущества этих методов включают:

      снижение расхода серной кислоты;

      снижение выбросов сульфатов и расхода каустика, если отработанная кислота была бы нейтрализована и сброшена.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Отсутствуют.

Кросс-медиа эффекты

      Сырье и энергия расходуются на установку и эксплуатацию блока реконцентрации. В зависимости от наличия загрязняющих веществ в исходной кислоте могут возникать выбросы в атмосферу. В конденсаторах/вакуумных генераторах образуется сточная вода. Во избежание накопления загрязняющих веществ в концентрированной кислоте обычно требуется небольшая продувка кислоты.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Реконцентрация на месте в испарителях с замкнутым циклом может применяться на новых и существующих предприятиях. Необходимая площадь установки зависит от мощности завода.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Снижение затрат, связанных с потреблением серной кислоты.

5.5.4. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      Промышленный опыт эксплуатации производства хлора и каустической соды мембранным методом в Республике Казахстан отсутствует. Установка для производства хлора и каустической соды мембранным методом создана в Казахстане в 2011 году впервые.

      Мембранные электролизеры и технология получения хлора и каустической соды компании "Tissen Krupp Uhde Chlorine Engineers", установленные в Казахстане, с успехом эксплуатируются в Европе, Китае, США, Аргентине, Иране, Турции, на территории СНГ аналогичные производства имеются в России (Иркутская область), в Украине (город Калуш), в Узбекистане (город Навои).

      В настоящее время совершенствование технологии мембранного электролиза позволило достичь технико-экономических показателей, которые позволяют широко внедрять этот процесс в промышленность. В основе метода мембранного электролиза лежит явление переноса ионов через ионообменные мембраны под действием электрического тока. Основные достоинства мембранного метода— экологическая безопасность, экономия энергоресурсов, высокое качество получаемых продуктов, высокая степень автоматизации производства и малые производственные площади.

      По сравнению с ртутным методом мембранный метод обеспечивает экономию электрической энергии главным образом за счет снижения напряжения на электролизере. По сравнению с диафрагменным методом — существенно снижаются энергозатраты на выпарку, поскольку выпариванию подвергаются более концентрированные растворы едкого натра, практически не содержащие хлорид натрия. Суммарные энергозатраты при мембранном методе электролиза примерно на 25 - 40 % ниже, чем при традиционных методах диафрагменного и ртутного электролиза.

      В зависимости от конкретных условий мембранные производства могут оснащаться как моно-, так и биполярными электролизерами, поэтому легко вписываются в существующие производственные комплексы. Мембранные электролизеры занимают примерно на 50 % меньше площади производственных помещений, чем диафрагменные или ртутные той же производительности. Поэтому перевод действующих ртутных или диафрагменных производств на мембранный метод производства может осуществляться с увеличением мощности примерно в 2 раза.

      Основными видами энергетических ресурсов, используемым в производстве водорода, хлора и гидроксида натрия мембранным методом электролиза, являются электроэнергия, в том числе электроэнергия постоянного тока, а также тепловая энергия (пар) на стадии выпарки католита (электрощелока). Показатели потребления основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на производство 1 тонны раствора едкого натра марки РМ (на 100 % NaOH) мембранным методом электролиза представлены в таблице 5.27 [6].

      Таблица .. Показатели потребления сырья, материалов и энергоресурсов на производство 1 тонны раствора едкого натра марки РМ (на 100 % NaOH) мембранным методом электролиза

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

Расход на 1 тонну 100 % NaOH

Мин.

Макс.


1

2

3

4

5

1

Соль (галит) или рассол хлорида натрия в пересчете на 100 % NaCl

кг

1485

1860

2

Натрий едкий технический или электрощелока в пересчете на 100 % NaOH

кг

2,0

170

3

Сода кальцинированная или карбонизированная электрощелока на 100 %

кг

15,0

89

4

Кислота соляная техническая в пересчете на 100 % HCl

кг

14,2

54,3

5

Вода для растворения соли

тонн

4,454

5,90

6

Кислота серная концентрированная или олеум в пересчете на 100 % H2SO4

кг

-

29

7

Вода обессоленная

м3

0,8

1,5

8

Электроэнергия постоянного тока

кВтч

2200

2500

9

Электроэнергия переменного тока

кВтч

13,3

15,0

10

Тепловая энергия в паре

МДж

921

2250

11

Воздух осушенный технологический

м3

60

270

12

Холод с температурой (9 ± 2) °C

МДж

15

25

13

Диоксид углерода

кг

45

52

14

Деминерализованная вода

м3

2,5

2,55

15

Ионообменная мембрана

м2

0,006

0,0085

      Показатели потребления основных видов сырья, материалов и энергоресурсов на производство 1 тонны твердого едкого натра (чешуированного или гранулированного) в пересчете на 100 % NaOH представлены в таблице 5.28 [6].

      Таблица .. Показатели потребления сырья, материалов, энергоресурсов на производство 1 тонны твердого едкого натра (чешуированного или гранулированного) в пересчете на 100 % NaOH

№ п/п

Наименование

Ед. изм.

Расход на 1 тонну 100 % NaOH

Мин.

Макс.

1

2

3

4

5

1

Натр едкий очищенный или натр едкий марки РР в пересчете на 100 % №ОН

кг

1001,0

1041,8

2

Натрий азотистокислый

кг

-

0,066

3

Селитра калиевая техническая

кг

-

0,061

4

Водород технический

тм3

0,35278

0,38512

5

Кислород газообразный технический, 95 %

тм3

0,14909

0,16132

6

Природный газ

тм3

0,1053

0,1242

7

Пар

Гкал

0,0084

0,30

8

Холод

Гкал

-

8,0

9

Вода химочищенная или обессоленная (или речная)

м3

25,7 (90)

71 (91)

10

Вода оборотная

м3

108,4

150,9

11

Электроэнергия

тыс. кВч

0,0408

0,0850

12

Воздух сжатый (осушенный)

Нм3

0,0079

8,6

      Мембранный метод производства водорода, хлора и гидроксида натрия является энергетически наиболее эффективным среди всех реализованных в промышленном масштабе электрохимических методов, однако на текущий период этот метод производства остается наиболее сложным в организации и эксплуатации, а также требует более высоких капитальных затрат на создание и эксплуатацию производства.

      Производство хлора и каустической соды мембранным методом по основным показателям потребления энергоресурсов соответствует аналогичному производству из справочника Российской Федерации и лучшим мировым аналогам. Таким образом, производство хлора и каустической соды в Казахстане по показателям энергоэффективности следует отнести к НДТ. Преимущества выбранной технологии и расходные коэффициенты соответствуют лучшим мировым аналогам.

5.5.5. Техники предотвращения загрязнения почвенного покрова

Описание

      Производственные объекты, где вещества (обычно жидкости), представляющие опасность загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод, эксплуатируются и обслуживаются таким образом, чтобы не происходило разливов. Используемое технологическое оборудование (комплексы, установки) герметично, надежно и достаточно устойчиво к возможным механическим, термическим или химическим нагрузкам. Утечки выявляются быстро. Возможные утечки подлежат безопасному хранению для последующей обработки или утилизации. Низкий процент возникновения утечек и разливов, которые могут оказать влияния на почвенный покров, достигается путем использования надежного оборудования (оборудование с двойными стенками) и надежных систем обнаружения утечек, основными преимуществами которых являются непроницаемость и стабильность зоны удержания в зависимости от количества вещества, которое может разлиться прежде, чем оно окажет воздействие на окружающую среду.

Достигнутые экологические выгоды

      Предотвращение загрязнения почвенного грунта, поверхностных и подземных вод.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Для предотвращения загрязнения почвенного грунта, поверхностных и подземных вод могут быть реализованы следующие эксплуатационные меры:

      своевременное техническое обслуживание эксплуатируемого оборудования с целью проверки на целостность, герметичность и устойчивость к проникновению воды или других веществ;

      погрузка и разгрузка материалов осуществляется только в специально отведенных местах, защищенных от утечки стоков (материалы и вещества, планируемые к утилизации, собираются и хранятся в специально отведенных местах, защищенных от утечек);

      применение современных систем обнаружения утечек (сигнализация, устанавливаемая на отстойниках или других камерах очистных сооружений, из которых могут произойти утечки, срабатывающей при повышении уровня жидкости);

      разработка и выполнение программы испытаний и проверок резервуаров и трубопроводов;

      проверка на наличие утечек на всех фланцевых соединениях и клапанах трубопроводов, используемых для транспортировки материалов (кроме воды), с ведением отчетности по проверкам;

      предусмотрена система для сбора любых утечек из фланцев и клапанов, используемых для транспортировки материалов, отличных от воды, за исключением случаев, когда используется герметичное оборудование;

      достаточный запас применимых абсорбирующих материалов и защитного оборудования для локализации распространения загрязняющих веществ на водной поверхности;

      своевременная проверка обваловок.

Кросс-медиа эффекты

      Нет.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Применимо.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Предотвращение загрязнения почвенного покрова, поверхностных и подземных вод.

5.5.6. НДТ, направленные на оптимизацию технологического процесса

5.5.6.1. НДТ, направленная на эффективное использование природного рассола

Описание

      Система циркуляции рассола внутри мембранной ячейки за счет подъемной сила газа для обеднения хлористого натрия.

Техническое описание

      В системе циркуляции рассола по наружной трубе с патрубком ультрачистый рассол поступает в анодную камеру и распределяется по всей ширине камеры по внутренней питательной трубе. За счет спускной пластины подъемная сила газа используется, чтобы создать сильную внутреннюю циркуляцию рассола и обеспечить его оптимальное распределение по всей камере при равномерной плотности и температуре. Обедненный рассол и хлор выводятся из камеры по выводной трубе. Катодная камера также имеет питательную трубу, в данном случае для распределения каустика, и выводную трубу для вывода продуктов - водорода и каустика (32 %). Катодная камера не имеет спускную пластину, потому что разница в концентрации каустика на входе и выходе катодной камеры – небольшая (2 %), и водород и каустик легче разделяются, чем рассол и хлор. В верхней части анодной и катодной камер расположены слегка трапециевидные анодные и катодные каналы, что обеспечивает более высокое обеднение хлористого натрия в мембранных ячейках.

      Подаваемый рассол может быть подкислен для повышения качества хлора. Риск разрушения мембраны впоследствии перекисления исключается оформлением внутреннего пространства ячейки – спускная пластина обеспечивает тщательное перемешивание.

Достигнутые экологические выгоды

      Ускорение выделения хлора и водорода, контроль их утилизации, обеспечение тщательного перемешивания.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Более сильное обеднение хлористого натрия в мембранных ячейках предполагает более низкую степень рециркуляции и значительно меньше оборудования и сырья чем, например, в ртутных установках такой же мощности. Расход сырья на 1 тонну 100 -% NaOH уменьшается на 8,125 % по сравнению с ртутным методом.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Отсутствует.

Экономика

      Снижение энергозатрат на электролиз рассола (рапы) за счет подъемной сила газа при использовании спуской пластины.

Движущая сила внедрения

      Уменьшение количества мембран в ячейке.

5.5.6.2. НДТ, направленная на возобновление соляных залежей и защиту мембран

Описание

      Рапа на берегу первоначально промывается от донной грязи и дробится до нужных производству параметров. Затем, промытая черная соль, после двухстадийной очистки возвращается в озеро для дальнейшего процесса образования новых соляных залежей.

Техническое описание

      Обеспечивает подачу высококачественного рассола в мембранные ячейки. Полученный хлор выводится из ячейки вместе с обедненным рассолом.

      Очистка рассола является важнейшей стадией установки мембранного электролиза. Эффективная очистка рассола обеспечивает защиту мембран в электролизных ячейках, что сводит к минимуму инвестиции и производственные затраты. С ее методом UhdeBrineTechTMUhde постоянно усовершенствует стадию очистки рассола.

Достигнутые экологические выгоды

      Возобновление соляных залежей озера Тайконыр благодаря возврату черной соли для сохранения естественного природного качества и ресурсов озера.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Производительность линии очистки и дробления рапы составляет 70 тонн в час или 54 тысяч тонн за сезонный цикл. Полное отсутствие твердых отходов на стадии очистки природного рассола от примесей. Благодаря повышению качества процесса очистки рассола повышается срок эксплуатации мембран до 4 лет.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо для очистки других природных рассолов.

Экономика

      Экономия средств на утилизацию и переработку отходов обогащения и очистки, а также на эксплуатацию мембран.

Движущая сила внедрения

      Снижение экологической нагрузки и экономия средств.

5.5.6.3. НДТ, направленная на рециркуляцию католита в составе мембранных электролизных установок

Описание

      Система циркуляции католита в составе мембранных электролизных установок с использованием деминерализованной воды для разбавления концентрации гидроксида натрия, которая возвращается как католит обратно в процесс.

Техническое описание

      Частичный поток продукта 32 % NaOH с помощью деминерализованной воды разбавляется до концентрации 30 % и возвращается в мембранные ячейки как католит. Концентрация остального каустика-продукта может быть повышена, если это необходимо.

Достигнутые экологические выгоды

      Обеспечивается максимальное использование католита, тем самым достигается оптимальное использование рассола.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Полный возврат отработанного рассола в качестве исходного сырья для получения каустической соды.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо для производства каустической соды мембранным методом электролиза.

Экономика

      Снижение затрат на подготовку рассола.

Движущая сила внедрения

      Снижение экологической нагрузки и экономия средств.

5.5.6.4. НДТ, направленная на обеспечение герметичности и прочности электролизной ячейки в ходе эксплуатации

Описание

      Использование антикоррозионных металлов для изготовления анодной и катодной камеры и уплотнение рамы для обеспечения непрерывной работы и герметичности мембранной установки.

Техническое описание

      Элемент с единичной ячейкой с анодной камерой изготовлен полностью из титана, а катодная – из никеля. В уплотнительную систему входят уплотнение рамы из модифицированной ПТФЭ (Ф- 4/TFM) и уплотнительные шнуры "Гортекс". Стальные наружные фланцы с электроизолированными болтами и пружинными прокладками обеспечивают герметичность в ходе всего срока службы.

      Большое влияние на эксплуатационные расходы установки по производству хлора и каустика оказывает срок ее непрерывной работы, который в значительной мере зависит от надежности материалов и прочности конструкции ячейки. Это особенно важно в случае мембранного электролиза, где довольно чувствительная мембрана играет центральную роль.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение риска аварийных выбросов при коррозии оборудования и повышение срока службы агрегатов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Повышение эксплуатационной надежности оборудования. Снижение риска аварийных выбросов при коррозии оборудования и повышение срока службы агрегатов металлоконструкции до 20 лет с обеспечением 100 % герметичности электролитической ячейки.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в мембранных электролизерах.

Экономика

      Снижение затрат на аварийные ситуации, а также потерь при остановке непрерывного производства.

Движущая сила внедрения

      Снижение экономических затрат на оборудование.

5.5.6.5. НДТ, способствующая повышению степени безопасности предотвращением газообмена

Описание

      Техника обеспечения надежной работы мембран благодаря максимальному заполнению анодных и катодных пространств.

Техническое описание

      Благодаря тому, что даже в резервном режиме обе камеры заполнены жидкостью, гарантируется, обеспечивается полное погружение мембраны в жидкости, что предотвращает обмен газов (водорода и хлора) через мембрану в верхней части электролизной ячейки. Рассол и хлор в анодном пространстве, а каустик и водород в катодном пространстве транспортируются до верха камер, т. е. жидкость полностью увлажняет мембрану, обеспечивая ее надежную работу.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение риска аварийных выбросов при поломке оборудования и повышение срока службы агрегатов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижение риска аварийных выбросов при поломке оборудования и повышение срока службы агрегатов. Для анодного и катодного покрытия до 8 лет, мембраны – до 4 лет, металлоконструкции – до 20 лет.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в электролизе с использованием ионообменных мембран.

Экономика

      Снижение затрат на аварийные ситуации, а также потерь при остановке непрерывного производства.

Движущая сила внедрения

      Снижение экономических затрат на оборудование.

5.5.6.6. Газожидкостное разделение смеси для минимизации колебания перепада давления внутри ячейки и продления срока службы мембраны

Описание

      Пенистая смесь газа и жидкости разделяется внутри ячейки за счет перепада давления. Данная смесь разделена полностью на две разные фазы жидкости и газа, что позволяет их полное разделение и обеспечивает минимизацию колебания перепада давления внутри ячейки. Минимизация колебания перепада давления внутри ячейки способствует продлению срока службы мембраны.

Техническое описание

      В каналах пенистая газожидкостная смесь полностью разделена на две фазы, т.е. из ячейки выводится поток, состоящий из двух гомогенных фаз. За счет этого полного разделения газа и жидкости колебания перепада давления внутри ячейки доведены до минимума, и срок службы мембраны больше продлевается. Герметичные ячейки работают при избыточном давлении от 300 мбар до 4,7 бар изб.

Достигнутые экологические выгоды

      Обеспечение высокой степени безопасности мембранного электролиза с полным разделением газов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Продлевается срок службы мембраны.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в электролизе с использованием ионообменных мембран.

Экономика

      Сокращение затрат на энергию и эксплуатационные расходы.

Движущая сила внедрения

      Снижение экономических затрат на оборудование и продление срока службы мембраны.

5.5.6.7. Модульная система биполярного мембранного электролизера

Описание

      Биполярный мембранный электролизер – модульная система, обладающая рядом преимуществ, как, например, небольшие инвестиционные расходы, низкое энергопотребление и длительный срок службы. Единичные элементы подвешены в раме и прижимаются друг к другу зажимным приспособлением, тем самым, образуя "батарею биполярных элементов". На эту батарею пружинящие зажимные болты оказывают небольшое давление, чтобы создавать оптимальный электрический контакт между элементами. В отличие от обычных электролизеров электролизер Uhde не нуждается в прижимных устройствах или стяжках для уплотнения электролизера. Каждый элемент уплотнен отдельно, что повышает надежность его работы.

Техническое описание

      Все единичные элементы присоединены к входным и выходным коллекторам, расположенным под электролизером, с помощью гибких шлангов из ПТФЭ. Входные шланги с меньшим поперечным сечением обеспечивают равномерную подачу электролита в камеры, а выходные шланги с большим поперечным сечением из ячейки выводят хлор-газ с анолитом, а также водородный газ с католитом. Эта система безотказных соединений позволяет по прозрачным шлангам контролировать работу каждой отдельной ячейки, наблюдая за цветом и непрерывностью потока продуктов. До 210 единичных элементов могут образовать такую батарею, несколько последовательно соединенных батарей - мембранный электролизер.

Достигнутые экологические выгоды

      Обеспечение высокой степени безопасности мембранного электролиза со снижением риска аварийных выбросов газов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Благодаря внедрению нового полноразмерного упругого элемента в проверенную одноэлементную конструкцию положительные достижения прошлого были расширены посредством преимуществ новейших разработок. Сочетание конструкции с нулевым зазором с одноэлементной концепцией создает уникальную технологию, предлагающую три преимущества, такие как сокращение потребления энергии.

      Значительная экономия энергии – увеличение используемой площади мембраны в сочетании с конструкцией с нулевым зазором по всей активной площади мембраны значительно сокращает потребление энергии. Данный положительный эффект подкрепляется более равномерным распределением тока на мембрану и улучшенным выбросом пузырьков газа, что сокращает застой газа внутри одной ячейки.

      100 % герметичность в течение всего срока службы – одноэлементная конструкция с ее уникальным уплотнением и системой шлангов обеспечивает полностью герметичную электролитическую ячейку вплоть до давления 4,7 бар изб. С помощью момента кручения, применяемого к гайкам и болтам фланцевой системы, герметичность может быть гарантирована в течение всего срока службы.

      Благодаря их прочной конструкции и высокой герметичности ячейки могут работать при избыточном давлении до 300 мбар. Отсутствует необходимость установить воздуходувки для Cl2 и H2, потому что воздух не засасывается в трубопроводы для Cl2 и H2.

      Любая установка, на которой хлор используется в газообразном или жидком виде, должна работать в соответствии со строгими законодательными нормами по охране окружающей среды. Для этого ключевую роль играет обесхлоривание отходящих газов, а усовершенствованный агрегат рассчитан так, чтобы выбросы хлора в атмосферу были полностью исключены.

      Продление срока службы мембраны. При использовании мембран в оптимальном диапазоне контактного давления отсутствие зазора на всей активной поверхности гарантировано, и срок службы мембран может быть увеличен. Применяемая сила контактного давления между элементами в пределах одного пакета плавно передается с минимальным трением, так как новые вальцы в верхней части фланцевой системы являются определяющим фактором усилия пружины упругих элементов.

      Таким образом, новая конструкция позволяет прямо регулировать контактное давление на мембраны, независимо от силы, отвечающей за герметичность одной ячейки.

      Данное НДТ может снизить энергопотребление при плотности тока 6 кА/м2 до 2035 вКт·ч/т.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в электролизе с использованием ионообменных мембран.

Экономика

      Сокращение затрат на энергию и эксплуатационные расходы.

Движущая сила внедрения

      Снижение экономических затрат на оборудование и продление срока службы мембраны.

5.5.6.8. НДТ, направленная на очистку рассола от сульфата

Описание

      Для поддержания постоянного уровня сульфата в рассоле традиционный подход заключается либо в химической очистке и осаждении сульфата, либо в выводе сульфата вместе с определенным количеством рассола. Однако с экономической и экологической точки зрения ни захоронение сульфатосодержащего шлама, ни вывод рассола не являются удовлетворительными решениями.

Техническое описание

      При использовании технологии UhdeSulfTechTM рассол не выводится или подвергается химической очистке, но сульфат удаляется физическим способом. Потом он в ходе химической обработки превращается в гипс, который можно реализовать как товарный продукт в строительной отрасли.

Достигнутые экологические выгоды

      Отходы гипса могут быть использованы в строительной индустрии.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Позволяют заменить захоронение сульфатосодержащего шлама и вывод рассола превращением его в гипс.

Кросс-медиа эффекты

      Использование гипса в строительной индустрии предпочтительнее захоронения в твердом виде.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применение в производствах, где образуются сульфатосодержащие шламы.

Экономика

      Сульфатсодержащие примеси снижают технологические показатели конечного продукта. Реализация гипса в строительной индустрии экономически эффективна.

Движущая сила внедрения

      Дополнительная прибыль за счет реализации гипса.

5.5.6.9. Замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды

Описание

      Захоложенная вода образуется в холодильнике установки захоложенной воды. Охлаждается за счет испарения хладагента. Обратная оборотная вода охлаждается холодным воздухом в верхней части градирен. Необходимо контролировать их качественные характеристики, такие как pH, содержание отложений солей гидрокарбонатов и соединений кальция, биологических веществ, а также постоянной удельной проводимости воды.

Техническое описание

      Пары хладагента отсасываются холодильным компрессором, после компрессора пары хладагента сжижаются в конденсаторе с использованием оборотной охлаждающей воды, далее сконденсированный хладагент направляется обратно в холодильник установки захоложенной воды. Из холодильника захоложенная вода поступает в емкость захоложенной воды, откуда насосом захоложенной воды подается имеющимся на производстве потребителям захоложенной воды. На подпитку системы захоложенной воды в емкость подается деминерализованная вода от распределительного коллектора.

      Установка получения оборотной охлаждающей воды состоит из двух вентиляторных градирен. Градирня состоит из серии независимых секций, строительные конструкции градирни выполнены из железобетона.

      Обратная оборотная вода, поступающая из производства, равномерно распределяется по всей охлаждающей поверхности с помощью распределительной системы. Охлаждающий воздух всасывается вентиляторами, установленными в верхней части градирен. Охлажденная вода собирается в чаше градирни, из нее насосами прямой оборотной охлаждающей воды подается в производство потребителям.

      Предусмотрена химическая обработка оборотной охлаждающей воды, включающая:

      поддержание значений pH и проводимости в области максимальной эффективности действия антикоррозионных агентов и ингибиторов образования отложений;

      предотвращение образования отложений за счет добавления химикатов, абсорбирующих гидрокарбонаты и соединения кальция, не содержащие углерод;

      введение специального химиката, предотвращающего процесс образования биологических веществ, которые могут стать причиной закупорки или загрязнения.

      Предусмотрена автоматическая продувка системы оборотной воды в целях поддержания постоянной удельной проводимости воды.

      Использование комбинации вышеперечисленных методов, допускает сокращение объема сбрасываемых сточных вод до 0,5 - 1 м3/тонн полученного хлора.

      Замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды позволяет экономить водные ресурсы от 50 до 100 кг воды (в зависимости от интенсивности охлаждения) на тонну произведенного хора. Корректировка водородного показателя (рН) сводит к минимуму содержание в стоках свободного (активного) хлора. Снижается концентрация вредных веществ в промышленные сточные воды.

Достигнутые экологические выгоды

      Замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды позволяет экономить водные ресурсы.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижается концентрация вредных веществ в промышленные сточные воды.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо во всех производствах для охлаждения воды.

Экономика

      Снижение расходов на водопотребление.

Движущая сила внедрения

      Снижение экономических расходов.

5.5.6.10. Возврат анолита после обработки на стадию приготовления рассола

Описание

      Анолит, содержащий хлорид натрия, после электролиза поступает в секцию дехлорирования, а затем возвращается на стадию приготовления рассола для повторного использования.

Техническое описание

      Чистый рассол поступает в анодное пространство, где на аноде образуется хлор. Анодное и катодное пространства разделяются мембраной, которая позволяет диффундировать в катодное пространство только ионам Na+ и определенному количеству воды. Рассол, покидающий ячейку (анолит), содержит в среднем 220 г/л NaCl. Двухфазная смесь хлора и анолита поступает через переливную трубу в коллектор анолита, где основная часть газообразного хлора отделяется от анолита. Анолит поступает в емкость анолита, а оттуда перекачивается в секцию дехлорирования, затем возвращается на стадию приготовления рассола для повторного использования.

Достигнутые экологические выгоды

      Анолит после обеднения в электролизере возвращается на стадию подготовки рассола и предотвращаются выбросы в сточные воды.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Рассол, покидающий ячейку (анолит), содержит в среднем 220 г/л NaCl, что обеспечивает обогащение исходного природного сырья.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в электрохимических производствах с регенерацией электролита.

Экономика

      Снижение затрат на очистку промышленных сточных вод.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

5.5.6.11. Замкнутый цикл серной кислоты, используемой при осушке хлора, который включает в себя установку концентрирования кислоты

Описание

      Серная кислота используется многократно для осушки хлора и концентрирования соляной кислоты, далее возвращается в голову процесса для повторного использования.

Техническое описание

      Кислота циркулирует через насадочную секцию с помощью насоса циркуляции разбавленной H2SO4. Выделяющаяся в процессе сушки теплота разбавления кислоты отводится в холодильнике разбавленной H2SO4, поддерживающем температуру кислоты равной 15 °C. Избыток кислоты, образующийся за счет абсорбции воды и добавления свежей кислоты, переливается из нижней части колонны осушки в емкость разбавленной H2SO4. Разбавленная кислота затем подается в колонну дехлорирования H2SO4, где растворенный хлор отдувается воздухом. Воздух, содержащий хлор, поступает в систему очистки газовых выбросов.

      Дехлорированная разбавленная кислота периодически откачивается с помощью насоса разбавленной H2SO4 в складскую емкость разбавленной H2SO4, откуда она дозировочным насосом подается на установку концентрирования H2SO4. Кислота после установки концентрирования, содержащая 96,0 % H2SO4, возвращается в емкость хранения концентрированной H2SO4, а затем насосом подачи свежей кислоты подается в компрессор хлора и насосом подачи свежей серной кислоты подается в холодильник концентрированной серной кислоты.

      Предусматривается возможность подачи разбавленной серной кислоты на заполнение в ж/д цистерны с помощью устройства налива серной кислоты в том случае, если установка концентрирования серной кислоты не работает.

      Концентрирование серной кислоты позволяет сократить расход серной кислоты до 0,1 тонны на тонну хлора. Замкнутый цикл серной кислоты, используемой при осушке хлора, исключает попадание серной кислоты в сточные воды.

Достигнутые экологические выгоды

      Повторное использование серной кислоты обеспечивает избежание сбросов кислоты в сточные воды.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Многократное использование серной кислоты снижает необходимость использования свежей серной кислоты.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах, где используется серная кислота в качестве осушителя.

Экономика

      Снижение финансовых затрат на сырьевые ресурсы.

Движущая сила внедрения

      Экономические и экологические выгоды.

5.5.7. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух     

      Перечни контролируемых параметров и веществ на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан представлены в таблице 5.29.

      Таблица .. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля

1

2

3

4

1

Производство хлора и каустической соды

Хлор (Cl)

Непрерывно

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

5.5.8. Мониторинг сбросов в водные объекты

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан представлены в таблице 5.30.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля


1

2

3

4

1

Производство хлора и каустической соды

Аммоний солевой

Ежеквартально

Нитраты

Нитриты

Сульфаты

Хлориды

Ртуть

Фтор

Хром

Цинк

БПК5

Медь

Нефтепродукты

Марганец

Сухой остаток

Кальций

Магний

Гидрокарбонаты

Натрий+Калий

Фосфаты (по РO4)

Анионные и неионогенные поверхностно-активные вещества (СПАВ)

Железо общее

Взвешенные вещества

5.5.9. Мониторинг состояния почвенного покрова

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан представлены в таблице 5.31.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния почвенного покрова на предприятиях по производству хлора и каустической соды в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

1

2

3

1

Производство хлора и каустической соды

Ртуть

Азот амонийный

Нитраты

Нефтепродукты

Хлориды

Медь

Свинец

Никель

Магний

Железо

Ванадий

Кобальт

Хром

5.6. Производство хромовых соединений

5.6.1.      Техники для предотвращения выбросов в атмосферный воздух

Очистка отходящих газов за счет использования осветленных растворов из баков орошения

Описание

      В производстве оксида хрома пигментного- 1 и оксида хрома пигментного- 2, содержащие пыль спека, НДТ предполагает "мокрую" систему очистки отходящих газов за счет использования осветленных растворов из баков орошения.

Техническое описание

      Отходящие газы в производстве хромовых соединений направляются в скурббер, трубу Вентури. Уловленные загрязняющие вещества возвращаются в технологический процесс.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение экологической нагрузки благодаря снижению выбросов пыли и газа по SiO2 <20 % до 1,4 кг на 1 тонны оксида хрома пигментного- 1, и до 3,5 кг на 1 тонны оксида хрома пигментного- 2.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Снижение эмиссий выбросов загрязняющих веществ.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в производствах, где образуются пылегазовые отходы.

Экономика

      Снижение выплат на экологические штрафы и утилизацию серосодержащих газов.

Движущая сила внедрения

      Снижение экологической нагрузки.

5.6.2. Снижение потребления энергии (энергетическая эффективность)

      Фактические удельные показатели потребления энергоресурсов при производстве хромовых соединений соответствуют нормативным регламентным значениям. Однако по ряду подпроцессов технологической схемы в качестве частных НДТ рекомендуется проводить мероприятия, представленные в таблице 5.32.

      Таблица .. Техники, направленные на повышение энергоэффективности, оптимизацию и сокращение ресурсопотребления при производстве соединений хрома

№ п/п

Наименование НДТ

Основание


1

2

3

1

Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

2

Внедрение частотных регуляторов (дробилки, мешалки, вентиляторы, барабаны, конвейеры)

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

3

Реконструкция теплообменных аппаратов

Повышение эффективности

4

Оборудование для плавного пуска барабанов

Снижение расхода электроэнергии на собственные нужды

5

Использование современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА, обеспечивающих постоянный температурный контроль процесса сушки, полноты сжигания топлива и минимизацию образования оксидов азота

Снижение потребления топлива, снижение выбросов вредных веществ

6

Установка современных перемешивающих устройств

Снижение потребления электроэнергии путем оптимизации конструкции мешалки

7

Утилизация тепла прокалочных печей

Производство собственного тепла, возможно производство собственной электроэнергии

Описание

      Системы, оборудование, позволяющие снизить расход электроэнергии, тепла на собственные нужды, осуществлять собственное производство электроэнергии на базе когенерационной установки, повысить энергоэффективность производства, снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Техническое описание

      Возможность решения экологических проблем за счет повышения энергоэффективности производства.

      1. Установка частотных регуляторов приводов электродвигателей насосов. При регулировании производительности насоса изменением частоты вращения обеспечивается перемещение рабочей точки насоса по кривой характеристике трубопровода, а не насоса, как в случае с дросселированием. При этом избыточные напоры отсутствуют и обеспечивается минимальное энергопотребление. Регулирование частоты вращения насосов в насосной установке дает возможность оптимально распределить нагрузки между насосами, выровнять их КПД и удерживать в зоне оптимальных КПД их рабочие точки, снизив затраты энергии к минимальным значениям.

      2. Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов. Технологические режимы многих производственных механизмов на разных этапах работы требуют движения рабочего органа с различной скоростью, что обеспечивается либо механическим путем, либо путем электрического регулирования скорости электропривода. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода. Применение регулируемого частотного электропривода позволяет сберегать электроэнергию устранением неоправданных ее затрат, которые имеют место при альтернативных методах регулирования в технологических процессах.

      3. Использование современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА, обеспечивающих постоянный температурный контроль полноты сжигания топлива. Эффективное сжигание топлива с низким уровнем токсичных выбросов требует применения современных горелочных устройств, обеспечивающих контроль и регулирование избытков воздуха, а также контроль температурных уровней и полноты сгорания.

      4. Утилизация тепла прокалочных печей. Одним из направлений повышения энергоэффективности производства является утилизация тепла. Эффективная утилизация тепла в котлах утилизаторах позволяет повысить их паропроизводительность, обеспечить их работу на общий коллектор пара 13 кгс/см2 и за счет тепла избыточного количества пара производить электроэнергию на собственные нужды.

      5. Реконструкция теплообменных аппаратов. Технологические процессы, происходящие при высоких температурах, связаны с потерями энергии, эти потери определяются температурным уровнем и температурными напорами, влияющими на эффективность теплообмена. Реконструкция теплообменников позволяет повысить эффективность технологического процесса и снизить тепловые потери.

Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии и тепла в процессе производства.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Информация по конкретным производствам отсутствует. По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии на насосных агрегатах, мешалках конвейерах, мельницах от 20 до 50 %, повысить надежность и срок службы электродвигателей. Точный температурный контроль стадий процесса и утилизации тепла позволит экономить до 15 - 20 % тепла. Внедрение современных топочно-горелочных устройств с современной системой КИПиА позволяет экономить до 1 - 2 % топлива.

Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня культуры производства.

Технические соображения, касающиеся применимости     

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко всем объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будут связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае.

Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      улучшение экологических показателей;

      повышение энергоэффективности;

      повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат, производства собственной электроэнергии и улучшения качества продукции.

5.6.3. Мониторинг выбросов в атмосферный воздух

      Перечни контролируемых параметров и веществ на предприятиях по производству хромовых соединений в Республике Казахстан представлены в таблице 5.33.

      Таблица .. Рекомендации по проведению мониторинга выбросов в атмосферный воздух

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля*

1

2

3

4

1

Производство хромовых соединений

Пыль неорганическая, содержание двуокиси кремния ниже 20 % (SiO2<20 %)

Непрерывно

Хром (в пересчете на хром (IV) оксид)

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

5.6.4. Мониторинг сбросов в водные объекты

      Перечни контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству хромовых соединений в Республике Казахстан представлены в таблице 5.34.

      Таблица .. Перечень контролируемых веществ при проведении мониторинга состояния систем водопотребления и водоотведения на предприятиях по производству хромовых соединений в Республике Казахстан

№ п/п

Наименование

Параметр, наименование ЗВ

Периодичность контроля

1

2

3

4

1

Производство хромовых соединений

Хром (6+)

Ежеквартально

Магний

Железо общее

Кобальт

Марганец

Никель

Цинк

      * периодичность проведения измерений может изменяться (ежегодно, ежемесячно, ежедневно) в зависимости от характеристик принимающих объектов (естественные экосистемы, искусственные сооружения - пруды-накопители, пруды дополнительного отстаивания сточных вод).

5.6.5. Управление отходами

Возврат шлама монохромата натрия в процесс производства в качестве наполнителя

Описание

      Дихромата натрия производится вместе с хроматом натрия в процессе смешивания измельченной хромовой рудой и кальцинированной содой (иногда известь) прокаленными в окислительной атмосфере, выщелоченными слабым хроматным щелоком или водой. Неочищенный хромат натрия, образующийся в результате этих операций, дополнительно нейтрализуется, фильтруется и превращается в дихромат натрия.

Техническое описание

      Технологический процесс АЗХС по переработке хромовой руды и получению товарной продукции подпадает под определение "металлургические переделы". Обжиг шихты проводится при высокой температуре (1200 - 300 оС) для протекания окислительно-восстановительных реакций с целью получения в спеке растворимого хромсодержащего продукта – монохромата натрия. Гидрометаллургический процесс проводится в водной среде при температуре до 300 оС, на границе раздела твердой и жидкой фазы находится монохромат натрия, в твердой – шлам монохромата натрия, 76 % (158,3 тысяч тонн шлама монохромата натрия) которого возвращается в производство в качестве наполнителя, 24 % складируется на шламонакопителях. На основе монохромата натрия на заводе выпускается окись хрома металлургическая. Конверсией монохромата натрия получают бихромат натрия для получения хромового ангидрида и сульфат натрия, который является отходом производства в этих процессах и не является товарным продуктам - повторяется в получении триоксида хром.

Достигнутые экологические выгоды

      Снижение скопления твердых отходов.

Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Технология использования шлама вместо традиционно используемого доломита разработана на АЗХС, что позволил в 4 раза сократить отходы при извлечении хрома из хромовой руды. Используется 76 % всего шлама, образующегося при извлечении хрома из руды. Шлам монохромата натрия, 76 % которого возвращается в производство в качестве наполнителя, 24 % складируется.

Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

Технические соображения, касающиеся применимости

      Применимо в гидрометаллургии и пирометаллургии.

Экономика

      Снижение затрат на сырьевые и топливно-энергетические затраты.

Движущая сила внедрения

      Снижение экологической нагрузки.

6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

6.1. Общие положения

      Техники, перечисленные и описанные в настоящем разделе, не являются исчерпывающими. Могут использоваться другие техники, обеспечивающие достижение уровней эмиссий и технологических показателей, связанных с применением НДТ, при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких НДТ, описанных в заключении по НДТ.

      В настоящем заключении по НДТ:

      технологические показатели по выбросам в атмосферу выражаются как масса выбросов на объем отходящего газа при стандартных условиях (273,15 K, 101,3 кПа) за вычетом содержания водяного пара, выраженная в мг/Нм3;

      технологические показатели по сбросам в водные объекты выражаются как масса сброса на объем сточных вод, выраженная в мг/л.

6.1.1. Система экологического менеджмента

      Для того, чтобы улучшить общие экологические показатели заводов или установок по производству продукции неорганической химии, необходимо внедрение и использование системы экологического менеджмента (СЭМ), которая включает все перечисленные ниже характеристики:

      ответственность и обязательства высшего руководства;

      принятие высшим руководством экологической политики, которая включает требование постоянного улучшения (экологической результативности) установки; планирование и внедрение необходимых процедур, целей и задач, а также финансовое планирование, и инвестиций;

      внедрение процедур, уделяя особое внимание:

      структуре и ответственности;

      найму, обучению, осведомленности и компетентности (персонала);

      коммуникации;

      вовлечению в процесс развития СЭМ всех сотрудников;

      документации;

      эффективному контролю процессов;

      программам планового регулярного технического обслуживания;

      готовности к нештатным ситуациям, авариям и реагированию;

      гарантии обязательного соблюдения требований природоохранного законодательства;

      проверка и корректирующие действия с особым вниманием к таким позициям, как:

      мониторинг и измерения (см. также справочное руководство по общим принципам мониторинга);

      корректирующие и предупреждающие действия;

      ведение записей;

      независимый (где осуществимо) внутренний аудит, чтобы определить, соответствует ли СЭМ заложенным изначально принципам, должным ли образом она внедрена и функционирует;

      регулярный анализ и пересмотр СЭМ высшим руководством на предмет ее пригодности, адекватности и действенности;

      наблюдение за развитием более чистых технологий;

      учет воздействия последующего вывода сооружений из эксплуатации на окружающую среду на этапе проектирования новой установки и в течение всего срока эксплуатации, в том числе: (a) избегать подземных конструкций, (b) включить средства, облегчающие демонтаж, (c) выбирать отделочные поверхности, которые легко дезинфицировать, (d) конфигурировать оборудование таким образом, чтобы задерживалось как можно меньше химических веществ и было легко его осушить или почистить, (e) проектировать гибкое, самодостаточное оборудование, создающее возможности для постепенного закрытия, (f) по возможности использовать вещества, поддающиеся биологическому разложению и пригодные для вторичной переработки; (ix) регулярное проведение сопоставительного анализа на уровне сектор;

      регулярное проведение сопоставительного анализа на уровне сектора.

      Область (например, уровень детализации) и характер СЭМ (например, сертифицированная или не сертифицированная), как правило, связаны с характером, масштабом и сложностью производства, а также возможным масштабом экологического воздействия.

6.2. НДТ, направленные на снижение эмиссий в атмосферный воздух

6.2.1. Производство фосфорных соединений

НДТ 1. Утилизация печного газа (СУПГ) на зажигательных горнах агломашины

      Описание: на различных стадиях технологических процессов при производстве фосфорных соединений образуется газовая смесь, состоящая из печного газа, обогащенного CO, соединениями фосфора и пылью.

      Печной газ по системе газопроводов направляется на системы очистки, в которых освобождается от примесей и загрязняющих веществ и далее используется как топливный газ, используемый в зажигательных горнах агломашины, процессах сушки сырьевых материалов и других аналогичных процессах.

      Применение: применимо в фосфорной промышленности.

      Экологическая эффективность: Сокращение эмиссий за счет утилизации угарного газа в качестве теплотворного горючего компонента.

      Энергоэффективность: сокращение потребления природного газа в качестве топлива посредством замены его на печной газ, образуемый в результате технологических процессов на предприятии.

НДТ 2. НДТ, направленная на повышение безопасности продукции

      Описание: внедрение новых инновационных технологий по подготовительным процессам, а также расширение ассортимента выпускаемой продукции, востребованным рынком, являются перспективными. В этой связи наряду с выпуском высокоактивного желтого фосфора большую перспективу имеет разработка технологии получения красного фосфора.

      Красный фосфор – это более стабильная модификация элементарного фосфора. Красный фосфор имеет формулу Рn и представляет собой полимер со сложной структурой. Красный фосфор на воздухе не самовоспламеняется, вплоть до температуры 240 – 250 °С. Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у желтого, поэтому красный фосфор является основной модификацией, потребляемой промышленностью. Он применяется в производстве спичек, зажигательных составов, различных типов топлива, а также противозадирных смазочных материалов, в качестве газопоглотителя в производстве ламп накаливания.

      Применение: применимо на предприятиях производства желтого фосфора.

      Экологическая эффективность: новая продукция имеет безопасные и экологически безвредные характеристики. Транспортировка, хранение, обращение и использование при эксплуатации красного фосфора не требуют дополнительных мер защиты и техники безопасности в отличие от желтого фосфора. Возможности снижения пожаро- и взрывоопасности при хранении и эксплуатации.

6.2.2. Производство серной кислоты

НДТ 3. НДТ, направленная на снижение эмиссий и повышение степени превращения диоксида серы в схеме "Двойное контактирование - двойная абсорбция"

      Описание: печной газ охлаждается в испарительной части котла-утилизатора до температуры 400 - 420 °С, что соответствует температуре зажигания катализатора окисления диоксида серы, и поэтому сразу отправляется на 1 слой катализатора контактного аппарата. Реакционный газ со степенью превращения 90 - 95 % после 3 слоя катализатора направляют в промежуточный абсорбер для поглощения SO3, в результате чего соотношение О2:SO2 в газе существенно повышается, и равновесие реакции смещается вправо. Охлажденный в абсорбере газ нагревают в теплообменнике и возвращают на последний слой катализатора, где достигается суммарная степень превращения 99,7 - 99,9 %. Газ с содержанием до 1 % оксида серы (VI) и 0,04 % об. диоксида серы охлаждается в пароперегревателе первой ступени от 425 - 430 до 135 - 145 °С и отправляется на абсорбцию в конечный моногидратный абсорбер. Насыщенный пар нагревается с 250 - 260 до 295 - 305 °С и передается в пароперегреватель 2 ступени.

      Применение: применимо в производствах серной кислоты.

      Экологическая эффективность: Достижение степени конверсии диоксида серы до 99,7 % и выше, снижение выбросов в атмосферу вредных веществ SO2 и H2SO4, отсутствие необходимости хвостовой очистки отходящих газов.

6.2.3. Производство ЭФК

НДТ 4. НДТ, направленная на снижение выбросов фтористых газов при интенсивном дигидратном режиме разложения низкосортного фосфатного сырья

      Описание: Фосфатное сырье смачивается раствором разбавления в скоростном смесителе, образующаяся суспензия стекает в реактор разложения, где происходит разложение серной кислотой концентрации не менее 92,5 %. Для обеспечения оптимальных условий разложения фосфатного сырья, снижения локальных пересыщений по сульфату кальция и кристаллизации легко фильтрующих кристаллов гипса предусматривается организация в экстракторе двухзонного сульфатного режима с распределенным вводом серной кислоты. В реактор разложения серная кислота подается в две точки примерно равными потоками, в реактор дозревания в одну точку. Интенсивный гидродинамический режим в реакторе разложения обеспечивается за счет использования высокопроизводительного циркулятора пульпы и шести двухъярусных перемешивающих устройств пропеллерного типа, что позволяет создать мощный циркуляционный поток во всем объеме реактора разложения, что приближает его работу по гидродинамическому режиму к реактору идеального смешения. Полученная в процессе разложения суспензия сульфата кальция в фосфорной кислоте разделяется на ленточных вакуум-фильтрах с противоточной водной промывкой кека фосфогипса с получением продукционной ЭФК.

      Новый дигидратный режим экстракции при температуре 85 - 95 °С позволяет получать кислоту более высокой концентрации 25 - 29 % Р2О5из низкосортного и рядового фосфатного сырья (по сравнению 20 - 22 % в обычном дигидратном режиме). Улавливание фтористых соединений из отходящих газов производится известковым раствором. Система абсорбционной очистки фтористых газов из реакторов разложения и дозревания включает полый абсорбер и трехступенчатый абсорбер пенный скоростной (АПС), который обеспечивает более высокую степень очистки отходящих газов.

      Применение: применимо в производствах ЭФК и аммофоса на основе низкосортного фосфатного сырья.

      Экологическая эффективность: сокращение выбросов фтористых газов за счет замены в абсорбционном отделении скрубберов Вентури на более эффективные пенные скоростные абсорберы АПС. Снижение выброса фтористых соединений. Вовлечение в производство низкосортного фосфатного сырья (бедных фосфоритов) с получением кислоты высокой концентрации.

6.2.4. Производство аммофоса

НДТ 5. НДТ, направленная на сокращение потерь аммиака при двухступенчатой аммонизации фосфорной кислоты с установкой на второй ступени трубчатого реактора

      Описание: из сатураторов первой ступени кислая аммонизированная пульпа (pH=2,6) самотеком поступает по желобу в выпарные аппараты. Упаренная аммонизированная пульпа из выпарных аппаратов насосами подается в трубчатые реакторы, в которые подводится жидкий аммиак с давлением не менее 0,60 МПа для доаммонизации. Трубчатый реактор является аппаратом, обеспечивающим скоростное смешение и взаимодействие реагентов в смесительной камере с образованием полупродукта для получения минеральных удобрений. Жидкий аммиак вводится коаксиально через торцевую крышку реактора, "кислая" пульпа вводится тангенциально по отношению к камере смешения. Тангенциальный ввод обеспечивает закручивание аммонизированной пульпы вокруг перфорированного аммиачного патрубка, что обеспечивает равномерную объемную реакцию.

      Образующаяся пульпа фосфатов аммония не налипает на внутренней поверхности распределителя, а отдувается от него струями аммиака. Образовавшаяся пульпа через сопло удаляется из реактора. В данной конструкции перемешивание происходит по всему объему реактора. После трубчатых смесителей пульпа посредством распылительных форсунок подается в аппараты БГС. Отходящие газы очищаются в двухступенчатом пенном скоростном абсорбере (АПС) от аммиака, фтора и пыли аммофоса.

      Применение: применимо в производстве аммофоса на слабой экстракционной фосфорной кислоте.

      Экологическая эффективность: высокая интенсивность аммонизации в трубчатом реакторе и высокая степень аммонизации обеспечивают сокращение потерь аммиака в газовую фазу до 1,22 мг/м3.

      Таблица .. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Источник выбросов

Загрязняющее вещество

Среднесуточное значение или среднее значение в период отбора проб, мг/Нм3

1

2

3

4

1

Трубчатый реактор

NH3

1,22

6.2.5. Производство ТКФ

НДТ 6. Двухступенчатая очистка отходящих газов от пыли и фтороводорода

      Описание: отработанный транспортирующий воздух, отработанные в котле-утилизаторе газы, запыленные отходящие газы из сушильных барабанов и шаровых мельниц очищаются от пыли в инерционно-вихревых пылеуловителях - аппаратах ИВПУ. Уловленная пыль собирается в бункере, по мере накопления она отгружается в железнодорожные цистерны и передается в производство ЭФК. Очищенный фторсодержащий газ, выходящий из ИВПУ, подается на мокрую известковую и санитарную очистку в системе абсорберов.

      Раствор известкового молока с массовой долей Са(ОН)2 не менее 12 % и рН не менее 10 поступает из отделения нейтрализации цеха аммофоса в сгуститель, откуда погружным электронасосным агрегатом подается в циркуляционные баки. Из баков раствор известкового молока подается на орошение двух цилиндрических аппаратов АПН – абсорберов с плавающей насадкой на форсунки грубого распыла, над которыми расположен каплеуловитель. Фторсодержащие газы после ИВПУ вентилятором подаются в нижнюю часть аппарата АПН; газы поднимаются по колонне, контактируя с абсорбционной жидкостью, которая поглощает фторид-ионы. Процесс абсорбции организован в противоточном режиме, за счет которого обеспечиваются максимальное контактирование газовой и жидкой фаз и более полное улавливание фтора из отходящих газов. На форсунки санитарной башни известковое молоко также подается из циркуляционного бака. Отработанный известковый раствор, содержащий фторид кальция, из санитарной башни поступает обратно в бак. Очищенные газы, выходящие из верхней части санитарного абсорбера, через выхлопную трубу выбрасываются в атмосферу.

      Применение: применимо в производствах кормовых обесфторенных фосфатов из фосфоритов.

      Экологическая эффективность: замена сухих электрофильтров на инерционно-вихревые пылеуловители для очистки от пыли отходящих газов позволила снизить затраты на очистку отходящих газов и обеспечить степень очистки газов, сопоставимую с другими методами очистки. Сокращение выбросов фтористых газов за счет замены абсорбционного карбонатно-аммиачного раствора на известковое молоко с применением эффективного аппарата АПН.

      Таблица .. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Техническое решение

Ед. изм.

Загрязняющее вещество

НДТ (среднесуточная величина или среднее значение за период отбора проб, точечные измерения каждые 30 мин)

1

2

3

4

5

1

Инерционно-вихревой пылеуловитель,
абсорбер с плавающей насадкой

мг/м3

Пыль

< 10

6.2.6. Производство аммиака

НДТ 7. НДТ, направленная на повышение безопасности производственного процесса

Внедрение модернизированной корзины S- 200 в колонну синтеза аммиака с целью повышения безопасности производственного процесса

      Описание: внедрение модернизированной корзины S- 200 в колонну синтеза аммиака многополочной конструкции колонны с радиальным ходом газа позволяет улучшить конверсию на каждом проходе. Корзина S- 200 является двухполочной колонной с непрямым охлаждением между полками с катализатором. Колонна имеет встроенный теплообменник вход-выход под второй полкой, что позволяет использовать тепло реакции для подогрева питательной котловой воды на выходе колонны. Реконструкция колонны синтеза аммиака посредством внедрения модернизированной корзины S- 200 позволит увеличить срок использования катализаторов, имеет гибкость технологических параметров, позволит увеличить срок службы оборудования, снизить риски аварийных ситуаций с выбросом аммиака в атмосферу. Помимо этого, данная корзина позволяет увеличить выход аммиака на 50 %.

      Применение: применимо в производстве метанола, синтез-газа, водорода.

      Экологическая эффективность: снижение рисков аварийных ситуаций с выбросом аммиака в атмосферу.

6.2.7. Производство хлора и каустической соды

НДТ 8.      НДТ, направленная на обеспечение герметичности и прочности электролизной ячейки в ходе эксплуатации

      Описание: элемент с единичной ячейкой с анодной камерой изготовлен полностью из титана, а катодная – из никеля. В уплотнительную систему входят уплотнение рамы из модифицированной ПТФЭ (Ф- 4/TFM) и уплотнительные шнуры "Гортекс". Стальные наружные фланцы с электроизолированными болтами и пружинными прокладками обеспечивают герметичность в ходе всего срока службы.

      Большое влияние на эксплуатационные расходы установки по производству хлора и каустика оказывает срок ее непрерывной работы, который в значительной мере зависит от надежности материалов и прочности конструкции ячейки. Это особенно важно в случае мембранного электролиза, где довольно чувствительная мембрана играет центральную роль

      Применение: применимо в агрессивных средах.

      Технологическая эффективность: повышение эксплуатационной надежности оборудования, снижение риска аварийных выбросов при коррозии оборудования и повышения срока службы агрегатов металлоконструкции до 20 лет с обеспечением 100 % герметичности электролитической ячейки.

6.2.8. Производство хромовых соединений

НДТ 9. НДТ, направленные на снижение пыли в отходящих газах

Электростатические фильтры

      Описание: принцип работы электростатистического фильтра заключается в улавливании частиц, в потоке поступающего отработанного газа посредством электрической силы на пластины коллектора. Уловленные частицы получают электрический заряд, когда они проходят через корону, где протекает поток газообразных ионов. Электроды в центре проточной полосы поддерживаются при высоком напряжении и создают электрическое поле, которое заставляет частицы двигаться к стенкам коллектора. При этом необходимо поддержание напряжения постоянного тока в диапазоне 20 – 100 кВт. Электрофильтры ионной абразивной обработки обычно работают в диапазоне 100 – 150 кВт для обеспечения высокой эффективности сепарации. Эффективность удаления частиц пыли обычно составляет от 97 % до более чем 99 %.

      Таблица .. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Техническое решение

Ед. изм.

Загрязняющее вещество

НДТ (среднесуточная величина или среднее значение за период отбора проб, точечные измерения каждые 30 мин)

1

2

3

4

5

1

Электрофильтры

мг/Нм3

Пыль неорганическая SiO2<20 %

50

Хром (в пересчете на хром (VI) оксид)

0,32

      Применение: применимо в производстве хромовых соединений.

      Технологическая эффективность: производительность по улавливанию твердых частиц (с минимальным размером <1 мкм) от 99 % до более чем 99,99 % в диапазоне от 0,01 до >100 мкм.

6.3. НДТ, направленные на снижение эмиссий в водные объекты

6.3.1. Производство хлора и каустической соды

НДТ 10. Замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды

      Описание: пары хладагента отсасываются холодильным компрессором, после компрессора пары хладагента сжижаются в конденсаторе с использованием оборотной охлаждающей воды, далее сконденсированный хладагент направляется обратно в холодильник установки захоложенной воды. Из холодильника захоложенная вода поступает в емкость захоложенной воды, откуда насосом захоложенной воды подается имеющимся на производстве потребителям захоложенной воды. На подпитку системы захоложенной воды в емкость подается деминерализованная вода от распределительного коллектора.

      Установка получения оборотной охлаждающей воды состоит из двух вентиляторных градирен. Градирня состоит из серии независимых секций, строительные конструкции градирни выполнены из железобетона.

      Обратная оборотная вода, поступающая из производства, равномерно распределяется по всей охлаждающей поверхности с помощью распределительной системы. Охлаждающий воздух всасывается вентиляторами, установленными в верхней части градирен. Охлажденная вода собирается в чаше градирни. Из нее охлажденная вода насосами прямой оборотной охлаждающей воды подается в производство потребителям.

      Предусмотрена химическая обработка оборотной охлаждающей воды, включающая:

      поддержание значений pH и проводимости в области максимальной эффективности действия антикоррозионных агентов и ингибиторов образования отложений;

      предотвращение образования отложений за счет добавления химикатов, абсорбирующих гидрокарбонаты и соединения кальция, не содержащие углерод;

      введение специального химиката, предотвращающего процесс образования биологических веществ, которые могут стать причиной закупорки или загрязнения.

      Предусмотрена автоматическая продувка системы оборотной воды в целях поддержания постоянной удельной проводимости воды.

      Использование комбинации вышеперечисленных методов допускает сокращение объема сбрасываемых сточных вод. Корректировка водородного показателя (рН) сводит к минимуму содержание в стоках свободного (активного) хлора. Снижается концентрация вредных веществ в промышленные сточные воды.

      Применение: применимо во всех производствах для охлаждения воды.

      Экологическая эффективность: замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды позволяет экономить водные ресурсы.

      Таблица .. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Процесс

Ед. изм.

Уровни водопотребления в соответствии с НДТ

1

2

3

4

1

Замкнутый цикл охлаждающей и захоложенной воды

м3/тонн полученного хлора

0,5 - 1

НДТ 11. Возврат анолита, после обработки на стадию приготовления рассола

      Описание: чистый рассол поступает в анодное пространство, где на аноде образуется хлор. Анодное и катодное пространства разделяются мембраной, которая позволяет диффундировать в катодное пространство только ионам Na+ и определенному количеству воды. Рассол, покидающий ячейку (анолит), содержит в среднем 220 г/л NaCl. Двухфазная смесь хлора и анолита поступает через переливную трубу в коллектор анолита, где основная часть газообразного хлора отделяется от анолита. Анолит поступает в емкость анолита, а оттуда перекачивается в секцию дехлорирования. Затем возвращается на стадию приготовления рассола для повторного использования.

      Применение: применимо в электрохимических производствах с регенерацией электролита.

      Экологическая эффективность: анолит после обеднения в электролизере возвращается на стадию подготовки рассола, таким образом исключаются сбросы в сточные воды.

НДТ 12. Замкнутый цикл серной кислоты, используемой при осушке хлора, который включает в себя установку концентрирования кислоты

      Описание: кислота циркулирует через насадочную секцию с помощью насоса циркуляции разбавленной H2SO4. Выделяющаяся в процессе сушки теплота разбавления кислоты отводится в холодильнике разбавленной H2SO4, поддерживающем температуру кислоты, равную 15 °C. Избыток кислоты, образующийся за счет абсорбции воды и добавления свежей кислоты, переливается из нижней части колонны осушки в емкость разбавленной H2SO4. Разбавленная кислота затем подается в колонну дехлорирования H2SO4, где растворенный хлор отдувается воздухом. Воздух, содержащий хлор, поступает в систему очистки газовых выбросов.

      Дехлорированная разбавленная кислота периодически откачивается с помощью насоса разбавленной H2SO4 в складскую емкость разбавленной H2SO4, откуда она дозировочным насосом подается на установку концентрирования H2SO4. Кислота после установки концентрирования, содержащая 96,0 % H2SO4, возвращается в емкость хранения концентрированной H2SO4, а затем насосом подачи свежей кислоты подается в компрессор хлора и насосом подачи свежей серной кислоты подается в холодильник концентрированной серной кислоты.

      Предусматривается возможность подачи разбавленной серной кислоты на заполнение в ж/д цистерны с помощью устройства налива серной кислоты в том случае, если установка концентрирования серной кислоты не работает.

      Концентрирование серной кислоты позволяет сократить расход серной кислоты до 0,1 тонны на тонну хлора. Замкнутый цикл серной кислоты, используемой при осушке хлора, исключает попадание серной кислоты в сточные воды.

      Применение: применимо в производствах, где используется серная кислота в качестве осушителя.

      Экологическая эффективность: повторное использование серной кислоты обеспечивает избежание сбросов кислоты в сточные воды.

6.3.2. Производство хромовых соединений

НДТ 13. Оборотное водоснабжение систем очистки отходящих газов за счет осветленных растворов из баков орошения

      Описание: отходящие газы в производстве хромовых соединений направляются в скурббер, трубу Вентури. Уловленные загрязняющие вещества возвращаются в технологический процесс.

      Применение: применимо в производствах, где образуются пылегазовые отходы.

      Экологическая эффективность: снижение экологической нагрузки благодаря сокращению водопотребления.

6.4. НДТ, направленные на снижение нагрузки окружающей среды отходами производства

      Чтобы сократить количество отходов, отправляемых на утилизацию после процесса сжигания и/или газификации и применения технологий сокращения выбросов, смысл НДТ – организовать операции таким образом, чтобы в порядке приоритета и с учетом срока службы максимизировать:

      (a) предотвращение образования отходов, например, максимальное увеличение доли остатков, образующихся как побочные продукты;

      (b) подготовку отходов к повторному использованию, например, в соответствии с конкретными указанными критериями качества;

      (c) регенерацию воды;

      (d) рекуперацию других отходов (например, рекуперацию энергии).

6.4.1. Производство фосфорных соединений

НДТ 14. НДТ, направленная на предотвращение выбросов путем использования котрельного молока в технологических процессах

      Описание: котрельное молоко из приемных емкостей подается в состав аглошихты центробежными насосами с помощью дозирующих устройств. При термообработке фосфатного сырья протекают сложные процессы термической диссоциации фосфатного вещества, включающие дегидратацию и декарбонизацию. В общем виде можно представить следующим уравнением:

      3Ca3[(РО4)1 -n(СО3OH)n]2 ·Са[(F)1 -m(OH)m] 2→

      →(1 -n)³Ca3(РО4)2·CaF2+(9n+m)CaO+6nCO2+3(n+m)H2O+(n-m)CaF2(6.1)

      где n – доля замещенного углеродом фосфора, m- доля атомов фтора, замещенного гидроксилом.

      Подача суспензии котрельного молока происходит перед горном, и при прохождении через горн агломашины вследствие высокой температуры, создаваемой горелками агломашины, происходит испарение влаги, содержащейся в котрельном молоке, с одновременным полным окислением фосфора и его низших оксидов, составляющих в суспензии Р4 до 2.7 %, Р2О5 до 1.3 %.

      Процесс может быть представлен по схеме:

      2Р4+3Н2О+6О2→3Р2О5+2РН3↑                         (6.2)

      4Р2О3+3Н2О→3Р2О5+2РН3↑

      Фосфорный ангидрид (Р2О5), проходя через горячий слой агломерата, взаимодействует с твердыми растворами силикатов кальция. В системе СаО- SiО2 -Р2О5 образуются непрерывный ряд твердых растворов между CАО хSiО2 и вновь образованным метафосфатом кальция 3CаОхР2О5, а также соединения 5САО х Р2О5 х SiО2 и 7САО х Р2О5х2SiО2.

      Присутствие метафосфата кальция способствует упрочнению агломерата за счет его оплавления и блокировки микротрещин.

      Переработка твердых остатков котрельного молока на фосфорно-калийные удобрения предусматривает использование процесса экстрагирования смесей котрельного молока и низкосортной фосфоритной муки разбавленной азотной кислотой для окисления свободного фосфора, и дальнейшее сушка полученной массы в барабанном сушильном грануляторе (БГС) для удаления влаги и грануляции полученной продукции в гранулы диаметром 2 - 4 мм. Из БГС подается в кюбель и вывозится на затаривание.

      Применение: применимо в фосфорной промышленности.

      Экологическая эффективность: при использовании котрельного молока в агломерационном процессе достигаются повышение эффективности производства, обогащенного и офлюсованного фосфоритного агломерата за счет использования котрельного молока, содержащего до 16 - 18 % Р2О5, повышение содержания полезного компонента в фосфоритном агломерате за счет введения котрельного молока в качестве добавки. Полная утилизация фосфорсодержащего пылевидного отхода обеспечивается посредством производства новой товарной продукции в виде РК-удобрения.

6.4.2. Производство ЭФК

НДТ 15. Замена карусельных фильтров на ленточные вакуум-фильтры

      Описание: для получения крупных, хорошо фильтрующих кристаллов фосфогипса следует поддерживать в реакционном объеме низкое пересыщение, что обеспечивается также поддержанием температуры пульпы в интервале 90 – 95 ºС, интенсивной циркуляцией пульпы в объеме реактора и распределением подачи серной кислоты. Полученная в процессе разложения фосфатного сырья суспензия дигидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте разделяется на ленточных вакуум-фильтрах с противоточной водной промывкой кека фосфогипса с получением продукционной ЭФК.

      Ленточный фильтр состоит из двух барабанов, укрепленных на горизонтальной сварной металлической станине, на которых натянута лента. При движении ленты верхняя ее ветвь скользит по столу фильтра. Осевые сквозные отверстия в ленте соединены с отверстиями золотниковой решетки, по которым фильтрат проходит в вакуум-камеру. Фильтровальную ткань крепят на ленте. Зоны фильтрования, промывки и подсушки осадка разграничивают резиновыми или матерчатыми перегородками.

      Суспензия поступает на фильтр и по мере движения ленты происходят отделение из нее жидкой фазы и промывка остающегося на ленте осадка. Промытый и подсушенный осадок перемещается к ведущему барабану, где осадок при повороте ленты растрескивается, отделяется от ткани и сбрасывается в транспортирующее устройство. Освобожденную от осадка фильтровальную ткань промывают водой (регенерируют). Промывную воду, содержащую некоторое количество осадка, собирают и удаляют. Высокое качество отмывки фосфогипса от ЭФК достигается за счет организации трехкратной противоточной схемы водной промывки (две кислотные и одна водная). Водная промывка на третьей стадии осуществляется горячей промывной водой.

      Применение: применимо в производствах ЭФК.

      Экологическая эффективность: при замене карусельного фильтра на ленточный вакуум-фильтр уменьшается расход воды на промывку осадка за счет более высокой производительности фильтра. Получение крупнокристаллического осадка фосфогипса, выделяющегося в высокотемпературном режиме экстракции из слабопересыщенных растворов, обеспечивает высокую скорость фильтрования суспензии. Это обеспечивает повышение технологического выхода Р2О5 в ЭФК и более высокую степень отмывки фосфогипса от Р2О5, т.е. снижает содержание фосфорной кислоты в твердом отходе от 1,6 % до 1,0 % Р2О5 общ, от 0,6 % до 0,4 % Р2О5 вод.

6.4.3. Производство хлора и каустической соды

НДТ 16. НДТ, направленная на возобновление соляных залежей и защиту мембран

      Описание: обеспечивает подачу высококачественного рассола в мембранные ячейки. Полученный хлор выводится из ячейки вместе с обедненным рассолом.

      Очистка рассола является важнейшей стадией установки мембранного электролиза. Эффективная очистка рассола обеспечивает защиту мембран в электролизных ячейках, что сводит к минимуму инвестиции и производственные затраты. С ее методом UhdeBrineTechTMUhde постоянно усовершенствует стадию очистки рассола, которая сочетает отличные эксплуатационные характеристики с более низкими инвестициями. Uhde позволяет на базе определенного качества соли спроектировать системы, точно адаптированные к нуждам заказчика. Для этого имеется возможность испытания на уровнях лаборатории и пилотной установки. Благодаря нашему широкому опыту в области методов осаждения, фильтрации и других способов очистки рассола Uhde является уникальным поставщиком комплектных решений по очистке рассола.

      Применение: применимо для очистки других природных рассолов.

      Экологическая эффективность: производительность линии очистки и дробления рапы составляет 70 тонн в час или 54 тысяч тонн за сезонный цикл. Полное отсутствие твердых отходов на стадии очистки природного рассола от примесей. Благодаря повышению качества процесса очистки рассола повышается срок эксплуатации мембран до 4 лет.

НДТ 17. Система циркуляции католита в составе мембранных электролизных установок

      Описание: састичный поток продукта 32 % NaOH с помощью деминерализованной воды разбавляется до концентрации 30 % и возвращается в мембранные ячейки, как католит. Концентрация остального каустика-продукта может быть повышена, если это необходимо.

      Применение: применимо для производства каустической соды мембранным методом электролиза.

      Экологическая эффективность: полный возврат отработанного рассола в качестве исходного сырья для получения каустической соды, таким образом исключается необходимость утилизации отработанных растворов.

НДТ 18. НДТ, направленные на очистку рассола от сульфата

      Описание: при использовании технологии UhdeSulfTechTM рассол не выводится или подвергается химической очистке, но сульфат удаляется физическим способом. Потом он в ходе химической обработки превращается в гипс, который можно реализовать как товарный продукт в строительной отрасли.

      Применение: применение в производствах, где образуются сульфатосодержащие шламы.

      Экологическая эффективность: позволяет заменить захоронение сульфатсодержащего шлама и вывод рассола превращением его в гипс, который далее может быть использован в строительной индустрии.

6.4.4. Производство хромовых соединений

НДТ 19. Возврат шлама монохромата натрия в процесс производства в качестве наполнителя

      Описание: Технологический процесс АЗХС по переработке хромовой руды и получению товарной продукции подпадает под определение "металлургические переделы". Обжиг шихты проводится при высокой температуре (12000 - 1300 °С) для протекания окислительно-восстановительных реакций с целью получения в спеке растворимого хромсодержащего продукта – монохромата натрия. Гидрометаллургический процесс проводится в водной среде при температуре до 300 °С, на границе раздела твердой и жидкой фазы находится монохромат натрия, в твердой – шлам монохромата натрия, 76 %которого возвращается в производство в качестве наполнителя, 24 % складируется на шламонакопителях. На основе монохромата натрия на заводе выпускается окись хрома металлургическая. Конверсией монохромата натрия получают бихромат натрия для получения хромового ангидрида и сульфат натрия, который является отходом производства в этих процессах и не является товарным продуктам - повторяется в получение триоксида хрома.

      Применение: применимо в гидрометаллургии и пирометаллургии.

      Экологическая эффективность: снижение скопления шлама монохроматанатрия на 76 %.

      Таблица 6.5. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Процесс

Ед. изм.

Уровни в соответствии с НДТ

1

2

3

4

1

Возврат шлама монохромата натрия в процесс производства в качестве наполнителя

%

70 %
 

6.5. НДТ, направленные на снижение физического воздействия на окружающую среду

      Для сокращения шумовыделения необходимо использовать одну из представленных ниже технологий или их комбинацию.

НДТ 20. НДТ организационного характера

      Описание:

      более тщательное инспектирование и техническое обслуживание оборудования;

      закрытие дверей и окон замкнутых пространств, если возможно;

      оборудование, управляемое опытными сотрудниками;

      отсутствие шумной деятельности в ночное время, если возможно;

      положения по контролю шума во время работ технического обслуживания.

      Применение: применяется на общей основе.

НДТ 21. Использование малошумного оборудования

      Описание: может включать в себя компрессоры, насосы и диски.

      Применение: применяется на общей основе, когда оборудование новое, или осуществляется его замена.

НДТ 22. НДТ, направленные на понижение уровня шума

      Описание: распространение шума можно снизить при помощи препятствий, устанавливаемых между источником и принимающим объектом.

      Подходящими препятствиями являются, например, защитные стены, валы и здания.

      Применение: применяется на общей основе на новых установках. На существующих установках установка препятствий может быть ограничена недостатком места.

НДТ 23. Использование устройств для контроля уровня шума

      Описание:

      шумоподавители;

      изоляция оборудования;

      огораживание шумного оборудования;

      звукоизолирование зданий.

      Применение: применимость может быть ограниченной из-за недостатка места.

НДТ 24. Разумное расположение оборудования изданий

      Описание: кровни шума можно снизить, увеличив расстояние между источником и принимающим объектом и используя здания как шумозащитные экраны.

      Применение: применяется на общей основе на новых установках. На существующих установках перемещение оборудования и производственных объектов может быть ограничено из-за недостатка места или чрезмерных затрат.

6.6. НДТ, направленные на повышение энергоэффективности

6.6.1. Производство серной кислоты

НДТ 25. Использование тепла охлаждения печного газа для получения энергетического пара

      Описание: жидкая сера испаряется за счет теплоты реакции и сгорает в печи в потоке сухого воздуха с образованием диоксида серы. Циклонная печь сжигания серы совмещена в одном агрегате с энерготехнологическим котлом. Выходящий из печи сернистый газ с температурой 1000 - 1200 °С подвергается охлаждению в котле-утилизаторе с помощью холодной воды, пропускаемой через встроенные змеевиковые холодильники. Тепло, выделяющееся при охлаждении печного газа, используется для получения энергетического пара.

      Применение: применимо в производствах серной кислоты.

      Экологическая эффективность: полная утилизация тепла реакции сжигания серы. Получение попутной продукции – энергетического пара высокого давления 4 МПа и выработка дополнительной электроэнергии 237 кВт*ч на 1 тонну серной кислоты.

6.6.2. Производство ТКФ

НДТ 26. Использование тепла отходящих газов для выработки перегретого пара высокого давления

      Описание: в энерготехнологическом агрегате осуществляется плавление фосфоритной муки, при температуре 1450 - 1500 °С происходит обесфторивание плава. В сепараторе расплава происходит разделение плава и отходящих фторсодержащих газов. Плав из камеры расплава через летку вытекает на грануляцию и охлаждение, которые осуществляются в обильном объеме охлаждающей воды. Отходящие газы поступают в котел-утилизатор, где последовательно проходят камеру охлаждения, пароперегреватель, воздухоподогреватель и водяной экономайзер. Охлаждение газа осуществляется котловой водой, подаваемой в пароохладитель и водяной экономайзер котла-утилизатора, после чего вся вода поступает в барабан котла. После перегрева в пароперегревателе перегретый пар по паропроводу подается в паровые сети завода.

      Применение: применимо в производствах кормовых обесфторенных фосфатов из фосфоритов.

      Экологическая эффективность: утилизация тепла отходящих газов. Тепло отходящих газов от плавления фосфоритной муки утилизируется в котле-утилизаторе энерготехнологического агрегата с получением перегретого пара высокого давления, используемого для выработки электроэнергии. При расходе фосфорита (24,5 % Р2О5)1,278 тонн на 1 тонну готового продукта (ТКФ) вырабатывается 6,803 тонны пара высокого давления.

      Таблица 6.6. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Процесс

Ед. изм.

Уровни в соответствии с НДТ

1

2

3

4

1

Гидротермическая переработка природных фосфатов с утилизацией тепла отходящих газов

тонн пара высокого давления на 1 тонну готового продукта

6,803

6.6.3. Производство плавиковой кислоты

НДТ 27. Утилизация тепла горячих фтористых газов

      Описание: фторсодержащие газы, выходящие из барабанной печи с температурой 210 - 230 °С, подаются в теплообменник по межтрубному пространству. По трубам в теплообменник подается холодная серная кислота, которая нагревается через стенки труб за счет тепла отходящего газа. Нагретая серная кислота выводится из теплообменника и подается в смеситель, где смешивается с плавикошпатовым концентратом, после чего реакционная смесь подается во вращающуюся барабанную печь на разложение. Охлажденный за счет теплообмена фтористый газ подается в скруббер Вентури для очистки от примесей.

      Применение: применимо в производствах плавиковой кислоты.

      Экологическая эффективность: утилизация тепла отходящих газов, подача в смеситель нагретой серной кислоты, что способствует снижению расхода электроэнергии на разложение исходного сырья.

6.6.4. Производство аммиака

НДТ 28. Внедрение реакционных труб в печи первичного риформинга

      Описание: очищенный от серы природный газ смешивается с водяным паром в смесителе М- 101 до соотношения пар: газ = (3,7 ÷ 4,1): 1 Нм3/Нм3, последовательно подогревается в змеевиках конвекционной и предконвекционной зон печи до температуры 527 °С и через газовые коллекторы вводится в реакционные трубы. Водяной пар в смеситель подается через регулирующий узел КЗРС из котла-утилизатора агрегата синтеза аммиака и недостающее количество - из сепаратора пара.

      Применение: применимо в химической отрасли.

      Экологическая эффективность: до реконструкции на одну тонну производства аммиака необходимо порядка 1300 м3 природного газа, то после модернизации составило 990 м3 природного газа. Обеспечивается снижение энергетических затрат на 40 %. Внедрение реакционных труб нового типа в печи первичного риформинга позволило увеличить выработку азотной кислоты, что повлияло на выпуск аммиачной селитры.

      Таблица 6.7. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п


Процесс

Ед. изм.

Уровни в соответствии с НДТ

1


2

3

4

1


Работа реакционных труб в печи первичного риформинга

м3 природного газа

1200 - 990

6.6.5. Производство хлора и каустической соды

НДТ 29. Система циркуляции рассола с использованием мембранных ячеек

      Описание: в системе циркуляции рассола по наружной трубе с патрубком ультрачистый рассол поступает в анодную камеру и распределяется по всей ширине камеры по внутренней питательной трубе. За счет спускной пластины подъемная сила газа используется, чтобы создать сильную внутреннюю циркуляцию рассола и обеспечить его оптимальное распределение по всей камере при равномерной плотности и температуре. Обедненный рассол и хлор выводятся из камеры по выводной трубе. Катодная камера также имеет питательную трубу, в данном случае для распределения каустика, и выводную трубу для вывода продуктов - водорода и каустика (32 %). Катодная камера не имеет спускную пластину, потому что разница в концентрации каустика на входе и выходе катодной камеры – небольшая (2 %), и водород и каустик легче разделяются, чем рассол и хлор. В верхней части анодной и катодной камер расположены слегка трапециевидные анодные и катодные каналы, что обеспечивает более высокое обеднение хлористого натрия в мембранных ячейках.

      Подаваемый рассол может быть подкислен для повышения качества хлора. Риск разрушения мембраны в результате перекисления исключается оформлением внутреннего пространства ячейки – спускная пластина обеспечивает тщательное перемешивание.

      Экологическая эффективность: более сильное обеднение хлористого натрия в мембранных ячейках предполагает более низкую степень рециркуляции и значительно меньше оборудования и сырья чем, например, в ртутных установках такой же мощности. Расход сырья на 1 тонну 100 -% NaOH уменьшается на 8,125 % по сравнению с ртутным методом. Снижение энергозатрат на электролиз рассола (рапы) за счет подъемной сила газа при использовании спуской пластины.

НДТ 30. Газожидкостное разделение смеси для минимизации колебания перепада давления внутри ячейки и продления срока службы мембраны

      Описание: В каналах пенистая газожидкостная смесь полностью разделена на две фазы, т. е. из ячейки выводится поток, состоящий из двух гомогенных фаз. За счет этого полного разделения газа и жидкости колебания перепада давления внутри ячейки доведены до минимума, и срок службы мембраны больше продлевается. Герметичные ячейки работают при избыточном давлении от 300 м бар до 4,7 бар изб.

      Применение: применимо в электролизе с использованием ионообменных мембран.

      Экологическая эффективность: обеспечение высокой степени безопасности мембранного электролиза с полным разделением газов.

НДТ 31. Модульная система биполярного мембранного электролизера

      Описание: все единичные элементы присоединены к входным и выходным коллекторам, расположенным под электролизером, с помощью гибких шлангов из ПТФЭ. Входные шланги с меньшим поперечным сечением обеспечивают равномерную подачу электролита в камеры, а выходные шланги с большим поперечным сечением из ячейки выводят хлор-газ с анолитом, а также водородный газ с католитом. Эта система безотказных соединений позволяет по прозрачным шлангам контролировать работу каждой отдельной ячейки с наблюдением за цветом и непрерывностью потока продуктов. До 210 единичных элементов могут образовать такую батарею, несколько последовательно соединенных батарей - мембранный электролизер.

      Применение: применимо в электролизе с использованием ионообменных мембран.

      Экологическая эффективность: благодаря внедрению нового полноразмерного упругого элемента в проверенную одноэлементную конструкцию положительные достижения прошлого были расширены посредством преимуществ новейших разработок. Сочетание конструкции с нулевым зазором с одноэлементной концепцией создает уникальную технологию, предлагающую три преимущества, такие как сокращение потребления энергии.

      Значительная экономия энергии – увеличение используемой площади мембраны в сочетании с конструкцией с нулевым зазором по всей активной площади мембраны значительно сокращает потребление энергии. Данный положительный эффект подкрепляется более равномерным распределением тока на мембрану и улучшенным выбросом пузырьков газа, что сокращает застой газа внутри одной ячейки.

      100 % герметичность в течение всего срока службы – одноэлементная конструкция с ее уникальным уплотнением и системой шлангов обеспечивает полностью герметичную электролитическую ячейку вплоть до давления 4,7 бар изб. С помощью момента кручения, применяемого к гайкам и болтам фланцевой системы, герметичность может быть гарантирована в течение всего срока службы.

      Благодаря их прочной конструкции и высокой герметичности ячейки могут работать при избыточном давлении до 300 мбар. Отсутствует необходимость установить воздуходувки для Cl2 и H2, потому что воздух не засасывается в трубопроводы для Cl2 и H2.

      Любая установка, на которой хлор используется в газообразном или жидком виде, должна работать в соответствии со строгими законодательными нормами по охране окружающей среды. Для этого ключевую роль играет обесхлоривание отходящих газов, а усовершенствованный агрегат рассчитан так, чтобы выбросы хлора в атмосферу были полностью исключены.

      Продление срока службы мембраны. При использовании мембран в оптимальном диапазоне контактного давления отсутствие зазора на всей активной поверхности гарантировано, и срок службы мембран может быть увеличен. Применяемая сила контактного давления между элементами в пределах одного пакета плавно передается с минимальным трением, так как новые вальцы в верхней части фланцевой системы являются определяющим фактором усилия пружины упругих элементов.

      Таким образом, новая конструкция позволяет прямо регулировать контактное давление на мембраны, независимо от силы, отвечающей за герметичность одной ячейки.

      Данная НДТ позволяет снизить энергопотребление при плотности тока 6 кА/м2 до 2035 Квт*ч/т.

      Таблица 6.8. Технологические показатели, связанные с применением НДТ

№ п/п

Процесс

Ед. изм.

Уровни энергопотребления в соответствии с НДТ

1

2

3

4

1

Система биполярного мембранного электролизера

Квт*ч/т

>2035

6.7. Мониторинг

      Мониторинг представляет собой систематические наблюдения за изменениями химических или физических параметров в различных средах, основанный на повторяющихся измерениях или наблюдениях с определенной частотой, в соответствии с задокументированными и согласованными процедурами. Мониторинг проводится для получения достоверной (точной) информации о содержании загрязняющих веществ в отходящих потоках (выбросы, сбросы) для контроля и прогнозирования возможных воздействий на окружающую среду.

      Мониторинг не ограничивается аналитическими измерениями. Он также включает в себя регулярное техническое обслуживание, визуальный контроль и проверку безопасности.

      Таблица 6.9. Периодичность измерений загрязняющих веществ

№ п/п

Производство

Наименование ЗВ

Периодичность

1

2

5

6

1

Аммиак

NO2

Непрерывно

CO

Непрерывно

2

Азотная кислота

NO2

Непрерывно

NH3

Непрерывно

3

Аммиачная селитра

NH3

Непрерывно

NH4NO3

Непрерывно

4

Серная кислота

SO2

Непрерывно

H2SO4

Непрерывно

5

Аммофос

HF

Непрерывно

NH3

Непрерывно

Пыль аммофоса

Непрерывно

6

Трикальций фосфат кормовой

HF

Непрерывно

SiO2<20 %

Непрерывно

7

ЭФК

HF

Непрерывно

8

Фосфорный агломерат

Пыль общая

Непрерывно

P2O5

Непрерывно

PH3

Непрерывно

SO2

Непрерывно

9

Желтый фосфор

P2O5

Непрерывно

PH3

Непрерывно

SO2

Непрерывно

SiO2<20 %

Непрерывно

10

Желтый фосфор

P2O5

Непрерывно

PH3

Непрерывно

11

Термическая ортофосфорная кислота

P2O5

Непрерывно

12

Пищевая ортофосфорная кислота

H2S

Непрерывно

13

Триполифосфат натрия

Пыль ТПФН

Непрерывно

14

Производство фосфорной-калийных удобрений

P2O5

Непрерывно

SiO2<20 %

Непрерывно

РН3

Непрерывно

15

Хлор жидкий, сода каустическая жидкая, сода каустическая чешуированная 100 %, кислота соляная (техн.+ингибир), гипохлорит натрия технический

Cl

Непрерывно

16

Плавиковая кислота

H2SO4

Непрерывно

HF

Непрерывно

SiO2<20 %

Непрерывно

17

Монохромат натрия

Пыль неорганическая SiO2<20 %

Непрерывно

Хром (в пересчете на хром (VI) оксид)

Непрерывно

      * непрерывный мониторинг предполагает постоянное измерение и проводится посредством автоматизированной системы мониторинга на организованных источниках согласно требованиям действующего законодательства. В случаях, предусмотренных законодательством, допускается проведение периодического мониторинга - в соответствии с программой ПЭК, но не реже 1 раза в месяц.

6.8. Технологические показатели НДТ

6.8.1. Технологические показатели выбросов

      Таблица 6.10. Технологические показатели выбросов, связанные с применением НДТ

№ п/п

Продукт

Технология

Источник выброса ЗВ

Наименование ЗВ

Уровни выбросов, связанные с применением НДТ, мг/Нм3


1

2

3

4

5

6

1

Аммиак

Производство аммиака из природного газа мощностью в однолинейном агрегате на базе парового каталитического риформинга в прямоточной трубчатой печи и вторичного паровоздушного риформинга с отделением очистки и подготовки синтез-газа, с синтезом аммиака давлением до 34,24 Мпа по циркуляционной схеме

Трубчатая печь

NO2

<230

CO

<10

2

Азотная кислота

Производство азотной кислоты разработано по комбинированной схеме, конверсия аммиака осуществляется под атмосферным давлением, а абсорбция окислов азота под давлением 0.34 МПа (3.2 ат).

Абсорбционная колонна

NO2

<180

NH3

<20

3

Аммиачная селитра

Технологический процесс гранулирования плава аммиачной селитры в барабанном грануляторе-сушилке типа СГК БГС.

Узел грануляции, сушки и очистки отходящих газов (вентиляционная труба системы газоочистки отделения по переработке сырья)

NH3

<50

NH4NO3

<50

4

Серная кислота

Сернокислотные установки ДКДА, включая системы с утилизацией тепла сжигания серы, окисления сернистого газа и абсорбции триоксида серы

Конечный моногидратный абсорбер (выхлопная труба)

SO2

<800

H2SO4

<70

5

Аммофос

Двухступенчатая аммонизация ЭФК с гранулированием и сушкой суспензии в аппарате БГС.

Циклоны и абсорберы АПС. Общецеховая высотная труба

HF

<5

NH3

<75

Пыль аммофоса

<70

6

Трикальций фосфат кормовой

Охлаждение газов, отходящих из технологического циклона, очистка от пыли и фтора

Котел-утилизатор, инерционно-вихревой пылеуловитель ИВПУ, абсорбер АПН, санитарная башня (выхлопная труба)

HF

<40

Сушка гранулята топочными газами

Сушильный барабан, ИВПУ (выхлопная труба)

SiO2<20 %

<950

Измельчение гранулята до нормируемой крупности

Шаровая мельница, ИВПУ (выхлопная труба)

SiO2<20 %

<850

Подача фосфоритной муки сжатым воздухом в приемный бункер

Силосные бункеры плавильного отделения, ИВПУ (выхлопная труба)

SiO2<20 %

<520

7

ЭФК

Разложение фосфатного сырья серной кислотой и раствором разбавления с последующим отделением фосфогипса на ленточных вакуум-фильтрах (ЛВФ).

Реакторы разложения и дозревания, ЛВФ, абсорберы АПС (хвостовой вентилятор)

HF

<5

8

Фосфорный агломерат

Получение фосфоритного агломерата для приготовления шихты (фосфорит 94 % и кокс 6 %)

Сушильный барабан (дымосос)

SiO2<20 %

<500

Агломерационный обжиг фосфоритной мелочи

Агломерационная машина (дымовая труба)

P2O5

<50

PH3

<30

SO2

<100

SiO2 70 - 20 %

<60

Система очистки газов агломерационного обжига

Аспирационный воздух цех агломерации (дымосос)

P2O5

<30

PH3

<30

SO2

<50

SiO2 70 - 20 %

<170

SiO2<20 %

<110

9

Желтый фосфор
 

Метод получения фосфора основан на электротермической
возгонке фосфора из фосфоритной шихты в присутствии восстановителя в
рудотермических электропечах
 

Рудотермическая печь РКЗ - 80Ф - И1 (4 ед.) (очистка печного газа от пыли, и конденсация фосфора производится в двух параллельно работающих системах)

P2O5

<450

PH3

<220

SO2

<50

Вентиляционный воздух, отсасываемый от приемников шлаковой пульпы,
шлаковых желобов, грануляционных желобов и грануляционных воронок (сброс на свечу) (2 ед.)

SO2

<20

P2O5

<20

SiO2<20 %

<50

PH3

<5



Узел слива феррофосфора

P2O5

<50

PH3

<5

SO2

<20

SiO2<20 %

<6

10

Желтый фосфор

Доработка желтого фосфора (отстаивание фосфорсодержащих вод от взвешенных частиц и фосфора, нейтрализации кислотности известковым молоком или раствором соды и осаждение со шлама не осевшего при первичном отстое фосфора)

Аспирационные газы от отстойников, сгустителей и емкостей

P2O5

<50

PH3

<5

11

Термическая ортофосфорная кислота

Получение термической фосфорной кислоты из фосфора путем сжигания фосфора в башне сжигания (циклонная установка)

Отходящие газы циклонной установки (вентиляционная труба)

P2O5

<235

12

Пищевая ортофосфорная кислота

Очистка термической фосфорной кислоты от мышьяка и свинца путем осаждения их в виде сульфидов сероводородом


H2S

<20

13

Триполифосфат натрия

Метод получения триполифосфата натрия основан на нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой до образования раствора солей моно и динатрийфосфатов в соотношении 1:2, и дальнейшей сушке раствора ортофосфатов в распылительной сушилке с последующей дегидратацией в турбокальцинаторе.

Отходящие газы при сушке и прокалке сырья (сушильная башня)

Пыль ТПФН

<212

14

Производство фосфорной-калийных удобрений

Получение фосфорно-калийных удобрений основан на использовании котрельного молока (смешение котрельного молока с высушенным котрельным молоком, с последующей сушкой полученного раствора в барабанном грануляторе)

БГС, грохот, дробилка, ленточный конвейер (выхлопная труба ПГУУ)

P2O5

<80

SiO2<20 %

<50

РН3

<50

15

Хлор жидкий, сода каустическая жидкая, сода каустическая чешуированная 100 %, кислота соляная (техн.+ингибир), гипохлорит натрия технический

Мембранный метод

Нейтрализация хлора (очистка газообразных выбросов от хлора путем поглощения хлора раствором едкого натра с образованием гипохлорита натрия)

Cl

<1

16

Плавиковая кислота

Производство плавиковой кислоты основано на реакции взаимодействия серной кислоты (в виде купоросного масла с содержанием до 93 % серной кислоты) на фторид кальция в виде плавикошпатового (флюоритового) концентрата.

Плавиковая печь

H2SO4

<50

HF

<5

Организованные выбросы пыли при хранении, пересыпке, разгрузке сырья

SiO2<20 %

<50

17

Монохромат натрия

Обжиг шихты при высокой температуре (1200 - 1300 °С) для протекания окислительно-восстановительных реакций.

Печь обжига

Пыль неорганическая SiO2<20 %

<50

Хром (в пересчете на хром (VI) оксид)

<0,32

6.8.2. Технологические показатели сбросов

      Таблица 6.11. Технологические показатели сбросов, связанные с применением НДТ

№
п/п

Наименование загрязняющего вещества

Ед. изм.*

Концентрация**

1

2

3

4

1

азот аммонийный

мг/дм3

2

2

ПАВ

мг/дм3

0.5

3

БПК

мг/дм3

35,754

4

двуокись кремния

мг/дм3

10

5

железо

мг/дм3

0.3

6

марганец

мг/дм3

0.1

7

медь

мг/дм3

1

8

молибден

мг/дм3

0.25

9

мышьяк

мг/дм3

0.05

10

нефтепродукты

мг/дм3

1,566

11

никель

мг/дм3

0.1

12

нитраты

мг/дм3

45

13

нитриты

мг/дм3

3

14

полифосфаты

мг/дм3

20,267

15

свинец

мг/дм3

0.03

16

селен

мг/дм3

0.01

17

сульфаты

мг/дм3

500

18

фенолы

мг/дм3

0.001

19

фториды

мг/дм3

1.5

20

хлориды

мг/дм3

350

21

ХПК

мг/дм3

71,507

22

хром

мг/дм3

0.05

23

цианиды

мг/дм3

0.035

      * - В случае, если фоновая концентрация загрязняющих веществ в водном объекте выше приведенных концентраций, уровень сбросов необходимо установить на уровне фонового содержания вещества в водоеме.

      ** - Если конечным водоприемником сточных вод является накопитель замкнутого типа, то есть когда нет открытых водозаборов воды на орошение или не осуществляются сбросы части стоков накопителя в водные объекты и земную поверхность, и других производственных и технических нужд, допустимая концентрация принимается равной фактической концентрации в сбрасываемой воде.

6.8.3. Иные технологические показатели

      Таблица 6.12. Технологические показатели образования отходов, связанные с применением НДТ

№ п/п

Наименование отхода

Метод очистки, повторного использования

Удельные показатели образования отходов на единицу произведенной продукции, тонн/тонн

Макс.

1

2

3

4

Производство фосфора и фосфорных соединений

1

Гранулированный шлак

Размещение на собственных площадках

9,5

2

Котрельная пыль

Переработка на собственных площадках

0,221

3

Водорастворимые комплексы сульфидов мышьяка и свинца

Переработка на собственных площадках

0,00047

4

Шлам известковой очистки фосфорсодержащих вод

Переработка на собственных площадках

-

Производство монохромата натрия

5

Монохроматный шлам

Размещение/переработка на собственных площадках

3,1

Производство оксида хрома металлургического

6

Шлам сернистого натрия

Размещение/переработка на собственных площадках

1,8

Производство оксида хрома пигментного 2

7

Шлам сернистого натрия

Размещение/переработка на собственных площадках

1,8

Производство бихромата натрия

8

Шлам сульфата натрия

Размещение/переработка на собственных площадках

0,8

7. Перспективные техники

      Данный раздел содержит информацию о новейших техниках, в отношении которых проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы или осуществляется их опытно-промышленное внедрение.

      В процессе подготовки справочника НДТ составители и члены ТРГ проанализировали целый ряд новых технологических, технических и управленческих решений. Это решения, направленные на повышение эффективности производства, сокращение негативного воздействия на окружающую среду, оптимизацию ресурсопотребления. Они еще не получили широкого распространения, и надежными сведениями о внедрении их на двух предприятиях составители справочника не располагают.

7.1. Производство фосфора и фосфорсодержащей продукции

      В настоящее время производство фосфора и фосфорсодержащих соединений на предприятии Жамбылского филиала ТОО "Казфосфат" "НДФЗ" направлены на решение экологических и энергетических вопросов, а также расширение ассортимента продукции с получением новых соединений хлоридов фосфора.

      Приведенные перспективные техники предусматривают усовершенствование агломерационного процесса за счет использования различных отходов в качестве компонентов для замены топлива, а также связующих материалов, обеспечивающих физико-химические и механические показатели фосфоритного агломерата и оптимизирующие режим агломерации.

7.1.1. Использование нефтяного шлама при агломерации фосфоритной мелочи

      На стадии агломерации в производстве желтого фосфора в качестве агломерационного топлива для спекания фосфоритовой рудной мелочи применяют коксик. Для усовершенствования процесса агломерации для частичной замены агломерационного топлива возможно использование углерод- и углеводородсодержащих отходов, в частности отходов добычи и переработки нефти – нефтебитуминозные породы и нефтешламы. Эти отходы содержат до 60 - 65 % углеводородные горючие составляющие, способствующие снижению расхода кокса и природного газа более 50 %, а минеральные составляющие нефтесодержащих отходов в виде соединений оксидов кремния, алюминия, кальция и железа будут способствовать получению механически прочного офлюсованного фосфоритного агломерата [24 - 29].

7.1.2. Использование котрельного молока при агломерации фосфоритной мелочи

      На стадии агломерации в производстве желтого фосфора в качестве связующего и дополнительного фосфорсодержащего материала может быть использовано котрельное молоко, которое образуется на стадии пылеулавливания от фосфорной печи.

      Внедрение данного НИР позволит утилизировать вредный отход производства – котрельное молоко без образования других вредных отходов; обогатить сырье для производства желтого фосфора (агломерат) основным веществом (Р2О5); экономить электроэнергию в производстве желтого фосфора; улучшить экологическую обстановку в районе завода, утилизировать накопившиеся за время эксплуатации завода вредные отходы [30].

7.1.3. Использование борсодержащих соединений при агломерации фосфоритной мелочи

      Агломерация – укрупнение мелки частиц фосфоритов спеканием на колосниковой решетке агломерационной машины. При этом в качестве твердого топлива применяется дорогостоящий кокс. Изыскание путей замены дефицитного топлива на более дешевые виды является одной из актуальных проблем агломерации фосфоритной мелочи.

      Другой важной проблемой является экономия электроэнергии на спекание фосфатного сырья. С целью уменьшения температуры спекания предлагается добавить более легкоплавкие материалы, такие как фосфатно-кремнистые сланцы и борсодержащие материалы. Добавка этих материалов в фосфоритную мелочь при агломерации позволит значительно снизить температуру спекания [31].

7.2. Производство серной кислоты, ЭФК, минеральных удобрений (аммофос) и ТКФ

7.2.1. Повышение производительности схем ЭФК и БГС за счет внедрения автоматизированной системы мониторинга процессов

      К числу перспективных техник относится модернизация производства аммофоса за счет внедрения высокоинтенсивного трубчатого реактора-смесителя, что позволяет сократить потери аммиака и снизить выброс фтористых соединений в газовую фазу. При этом планируются запуск второй линии цеха ЭФК, а также внедрение автоматизированной системы мониторинга нового отделения БГС- 2 цеха аммофоса, что позволит увеличить производительность системы производства как ЭФК, так и аммофоса, а также получать кислоту концентрации 25 - 29 % Р2О5 из низкосортного фосфатного сырья и повысить технологический выход Р2О5 в ЭФК.

7.2.2. Улучшение качества ТКФ

      В цехе КОФ проведены опытные испытания и смонтирован узел смешения плава гранулята с термической фосфорной кислотой с целью получения трикальцийфосфата кормового высшего сорта. В связи с требованием рынка на кормовые фосфаты с содержанием фосфора 16 % и более разработана технология получения трикальцийфосфата высшего сорта, содержащего (37±1) % солянорастворимой формы Р2О5 с применением гранулята трикальцийфосфата и ортофосфорной ТФК. Для этого предполагается предварительное смешение плавагранулята с термической фосфорной кислотой концентрации 73 % в шнеке-смесителе, при котором происходит их взаимодействие, разлагается часть легкоразлагаемых карбонатов и повышается содержание Р2О5, усвояемого животными. Полученная смесь отправляется на сушку.

      Разработанная технология позволит повысить качество продукта и получать наряду с выпуском трикальцийфосфата первого сорта, содержащего 27 % Р2О5, конкурентоспособный кормовой трикальцийфосфат высшего сорта, содержащий 37 % Р2О5, растворимого в 0,4 % растворе соляной кислоты.

7.2.3. Расширение ассортимента минеральных удобрений

      Перспективными направлениями развития являются разработка технологии и запуск производства нового продукта – сульфоаммофос. Получение такого удобрения основано на нейтрализации смеси фосфорной и серной кислот аммиаком, что позволит снизить запыленность отходящих газов, а также улучшить качество продукта, а именно, получить неслеживающийся негигроскопичный продукт с прочными и однородными гранулами. Данное сложное NPS удобрение, которое представляет собой универсальный водорастворимый гранулированный серосодержащий азотно-фосфорный продукт, можно применять на всех типах почв под все сельскохозяйственные культуры.

7.3. Производство плавиковой кислоты

      Предоставление информации является невозможным в связи с тем, АО "УМЗ" функционирует в составе НАК "Казатомпром" и является режимным предприятием с ограниченным доступом разрешения через компетентные органы.

7.4. Производство аммиачной селитры, смешанных азотно-фосфорных удобрений, азотной кислоты, аммиака

      В 2019 году авторами [64] предложена технология, которая не требует коренной модернизации традиционной технологии производства аммиачной селитры. В разработке исключены вторая стадия выпарки и стадия донейтрализации аммонизированного раствора азотной кислоты, что упрощает действующую технологию и позволяет при добавке фосфоритной муки и солей калия получить термостабильный продукт с высокой агрохимической ценностью.

      Аммиачная селитра из-за гигроскопичности в результате интенсивного поглощения влаги снижает свою механическую прочность, разрушается и слеживается. В силу этого продукционная аммиачная селитра нуждается в соблюдении особых условий хранения, вызывает ряд сложностей при ее практическом использовании в удобрительных целях. Поэтому на сегодня повсеместно как производители аммиачной селитры, так и ее потребители остро заинтересованы в снижении ее гигроскопичности различными способами и приемами [65 - 67].

7.5. Производство хлора и каустической соды

      При производстве каустической соды применяется одностадийная схема с полным трехкратным использованием тепла пара. Для обезвоживания раствора каустической соды применяются вакуум-выпарные установки непрерывного действия с выпарными аппаратами пленочного типа (со сползающей пленкой). При выпаривании раствора каустической соды используются пар давлением до 1,0 - 1,2 МПа, остаточное давление. Такая схема рассчитана на использование пара высокого давления по расходу тепла и является наиболее экономичной. Для увеличения коэффициента теплопередачи и предотвращения инкрустации греющих трубок применяются аппараты с интенсивной циркуляцией.

      В предлагаемой технологической схеме производства каустической соды предлагаются выпарные аппараты с естественной циркуляцией раствора.

      Такие аппараты обладают высоким коэффициентом теплопередачи при его многократной организованной циркуляции в замкнутом контуре, которая уменьшает скорость отложения накипи на поверхности труб. Для производства плавленой каустической соды в качестве теплоносителя применяется высококипящий органический теплоноситель даутерм. Предлагается проведение процесса кристаллизации на вращающихся охлаждаемых барабанах, нижняя часть которых погружена в ванну с расплавом [80 - 81].

7.6. Производство хромовых соединений

      Разработана технология получения хромсодержащих пигментов на основе оксида хрома, извлекаемого из хромсодержащих шламовых отходов. После обжига продукт характеризуется минимальным содержанием остаточного хрома в огарке 1,54 - 2,2 %, а степень возгонки оксида хрома 89,35 % [94].

      В процессе производства монохромата натрия на АО "АЗХС" в прудах - шламонакопителях - скопилось более 7 млн. тонн монохроматного шлама. С целью утилизации накопленных отходов, снижения их токсичности и извлечения полезных соединений разработан способ переработки шлама, разработка способа переработки шлама хроматного производства для перевода токсичного шестивалентного хрома в безопасную трехвалентную форму для дальнейшей его утилизации и применения в качестве основного сырья при изготовлении огнеупорных материалов.

      Техническим результатом является повышение эффективности способа и экологической обстановки в регионе. Данный способ переработки шлама хроматного производства включает термическую обработку смеси хроматного шлама и базальтовой породы в соотношении, не превышающем 40 - 50 %, которую ведут в непрерывном режиме при температуре выше 1550 °С при электромагнитном перемешивании расплава с помощью поперечного магнитного поля. Данное перемешивание увеличивает скорость и равномерность нагрева и обеспечивает гомогенность расплава. Полученный продукт выводят в виде непрерывной струи расплава и подвергают охлаждению водой. Охлаждение водой конечного продукта резко снижает твердость конечного продукта, что облегчает последующее его измельчение.

      Качественный рентгенофазовый анализ образцов исходного хроматного шлама и конечного продукта показал, что в конечном продукте содержится только трехвалентный хром Сr2O3.

      Таким образом, данный способ позволяет полностью перевести токсичный шестивалентный хром в соединении СrO3 в безопасное соединение трехвалентного хрома Сr2O3 с концентрацией 6 - 9 %, улучшить экологическую обстановку и применять в качестве основного сырья при изготовлении огнеупорных материалов [95].

8. Дополнительные комментарии и рекомендации

      Справочник подготовлен в рамках государственного задания по бюджетной программе 044 "Содействие ускоренному переходу Казахстана к зеленой экономике путем продвижения технологий и лучших практик, развития бизнеса и инвестиций" в соответствии со статьей 113 Экологического кодекса.

      Правовая основа заложена в Постановлении Правительства Республики Казахстан от 28 октября 2021 года № 775 "Об утверждении Правил разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам".

      Разработка справочника по НДТ проводилась группой независимых экспертов, представленной технологами, экологами, специалистами по энергоэффективности и экспертом по финансовому моделированию. Состав группы независимых экспертов сформирован рабочей группой по отбору экспертов и (или) научно-исследовательских институтов и (или) высших учебных заведений для разработки разделов проектов справочников по наилучшим доступным техникам, созданной приказом председателя правления Центра.

      Подготовка настоящего справочника осуществлялась при участии ТРГ, созданной приказом председателя правления Центра № 21 - 21П от 25 февраля 2021 г., № 67 - 21П от 10 июня 2021 г., № 104 - 21П от 26 августа 2021. В состав ТРГ вошли представители субъектов химической промышленности, государственных органов в области промышленной безопасности и санитарно-эпидемиологического благополучия населения, научных и проектных организаций, экологических и отраслевых ассоциаций.

      На первом этапе разработки справочника проведен комплексный технологический аудит- экспертная оценка текущего состояния предприятий по производству неорганических химических веществ, которая позволила определить эффективность управления производством, применяемые средства автоматизации, анализ технологических возможностей, и степень воздействия предприятий на окружающую среду.

      Оценка соответствия технологий, реализованных на предприятиях по производству неорганических химических веществ, принципам наилучших доступных техник, была выполнена в соответствии с методикой проведения экспертной оценки технологических процессов организаций на соответствие принципам наилучших доступных технологий.

      Целями экспертной оценки являлись определение настоящего технологического состояния предприятий по производству неорганических химических веществ и их оценка в соответствии с параметрами НДТ.

      Были проведены анализ и систематизация информации по производству неорганических химических веществ в целом о применяемых в отрасли технологиях, оборудовании, сбросах и выбросах загрязняющих веществ, образовании отходов производства, других факторах воздействия на окружающую среду, энерго- и ресурсопотреблении с использованием литературных данных, изучением нормативной документации и экологических отчетов.

      На основе шаблонов анкет КТА проводилось анкетирование предприятий по производству неорганических химических веществ. Итоги анализа, поступивших от предприятий анкет, выявили явную недостаточность информации по различным аспектам применения технологий, в том числе по технологическим показателям. Показатели выбросов загрязняющих веществ (ЗВ), представленные в отраслевых отчетах по производству неорганических химических веществ, не приведены к стандартным условиям (сухой газовый поток при температуре 273 К и давлении 101,3 кПа). Не предоставлялись фактические (замерные) нормализованные показатели по загрязняющим веществам с учетом поправки на содержание кислорода в отходящем газе. По этой причине на данном этапе использовались имеющиеся результаты, предоставленные предприятиями по производству неорганических химических веществ.

      При подготовке справочника "Производство неорганических химических веществ" изучался европейский подход внедрения НДТ. За основу взяты Европейские справочники:

      справочный документ по НДТ ЕК "Крупнотоннажное производство неорганических химических веществ: аммиака, кислот и удобрений" (Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers), 2007 г.;

      справочный документ по НДТ ЕК "Крупнотоннажное производство неорганических химических веществ: твердые и другие неорганические химикаты" (Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals – Solids and Others industry), 2007 г.;

      справочный документ по НДТ ЕК "Хлор-щелочное производство" (Reference Document on Best Available Techniques Reference for the Production of Chlor-alkali), 2013 г.;

      справочный документ по НДТ ЕК "Производство специальных неорганических химических веществ" (Reference Document on Best Available Techniques for the Production of Speciality Inorganic Chemicals), 2007 г..

      Структура справочника по НДТ "Производство неорганических химических веществ" разработана по результатам проведенного КТА и анализа особенностей структуры химических отраслей Республики Казахстан, а также ориентируясь на наилучший мировой опыт.

      К перспективным технологиям отнесены не только отечественные разработки, но также и передовые технологии, применяемые на практике за рубежом, но до настоящего времени не внедренные в Республике Казахстан.

      По итогам подготовки справочника "Производство неорганических химических веществ" были сформулированы следующие рекомендации, касающиеся дальнейшей работы над настоящим справочником и внедрения НДТ:

      предприятиям рекомендуется осуществлять сбор, систематизацию и хранение сведений об уровнях эмиссий загрязняющих веществ, в особенности маркерных, в окружающую среду, потребления сырья и энергоресурсов, а также о проведении модернизации основного и природоохранного оборудования, экономических аспектах внедрения НДТ;

      внедрение автоматизированной системы мониторинга эмиссий в окружающую среду является необходимым инструментом получения фактических данных по эмиссиям маркерных загрязняющих веществ и пересмотра технологических показателей маркерных загрязняющих веществ;

      при модернизации технологического и природоохранного оборудования в качестве приоритетных критериев выбора новых технологий, оборудования, материалов следует использовать повышение энергоэффективности, ресурсосбережение, снижение негативного воздействия объектов химической промышленности на окружающую среду.

Библиография

      1. Экологический кодекс Республики Казахстан – Парламент Республики Казахстан. –Нур-Султан. – 2021. – 549 с.

      2. Reference Document on Best Available Techniques for the Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers (Справочный документ по наилучшим доступным технологиям (НДТ) крупно-тоннажного производства неорганических химических веществ — аммиак, кислоты и удобрения). – Европейская комиссия. – 2007. – 446 с.

      3. Reference Document on Best Available Techniques for the Production of Speciality Inorganic Chemicals – Solids and others industry, August 2007 (Справочный документ по наилучшим доступным технологиям (НДТ) производства специальных неорганических веществ – Твердые и другие производства). – Европейская комиссия. – 2007. – 711 с.

      4. T. Brinkmann, G. G. Santonja, F. Schorcht, S. Roudier, L. D. Sancho. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Production of Chlor-alkali (СправочныйдокументпоНДТЕК "Хлор-щелочноепроизводство"). – Европейскаякомиссия. – 2014 г. – 340 c.

      5. Reference Document on Best Available Techniques for the Production ofSpeciality Inorganic Chemicals (СправочныйдокументпоНДТЕК "Производствоспециальныхнеорганическиххимическихвеществ"). – Европейскаякомиссия. – 2007.

      6. ИТС 19 - 2020. Производство твердых и других неорганических химических веществ. – Бюро НДТ. –Москва. – 2020. – 482 c.

      7. ИТС 2 - 2019. Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот. – Бюро НДТ. –Москва. – 2019. – 825 c.

      8. ОТЧЕТ об экспертной оценке "Производство выбранных неорганических продуктов химической отрасли" на соответствие принципам наилучших доступных технологий. – Нур-Султан. – 2021. – 70с.

      9. Новоджамбулский фосфорный завод. http://www.kpp.kz/stru_podr/ndfz/. Дата доступа 21.07.2021 

      10. Фосфорный путь. Под ред. Н.Н.Перфильевой. – КазФосфат. – 2019. – 181с.

      11. ГОСТ - 8986. Фосфор желтый технический. Технические условия

      12. ГОСТ 10678. Кислота ортофосфорная термическая. Технические условия.

      13. ГОСТ 13493. Натрия триполифосфат. Технические условия

      14. ГОСТ 10678. Натрия полифосфат технический. Технические условия

      15. Отчет по экспертной оценке технологических процессов организации на соответствие принципам наилучших доступных технологий. ТОО "Казфосфат". – Нур-Султан. – 2020. – 45 с.

      16. Ершов В.А., Пименов С.Д. Электротермия фосфора. СбП: Химия, 1996. – 248 с.

      17. Тлеуов А. Утилизация отходов предприятий фосфорной промышленности. Учебное пособие. – Шымкент. – 2015. – 176с.

      18. Постоянный технологический регламент №3 по производству фосфоритного агломерата для получения желтого фосфора. – г.Тараз. – 2010 г. – 115 с.

      19. Постоянный технологический регламент№4 производства желтого фосфора цеха № 5. – г.Тараз. – 2010 г. – 172 с.

      20. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). Часть 1. - Л. Химия, 1974. – 792 с.

      21. Постоянный технологический регламент N производства триполифосфата натрия. – г.Тараз. – 2008. – 117с

      22. Временный технологический регламент N производства полифосфата натрия технического. – г.Тараз. – 2012. – 73с.

      23. Временный технологический регламент № производства термической фосфорной кислоты марки "А" ("пищевой"). – г.Тараз. – 2011. – 50c.

      24. Тлеуов А.С., Шевко В.М., Тлеуова А.Х. Промышленные испытания использования нефтяного шлама АО "ШНОС" при производстве фосфоритных агломератов //Журн. Наука и образование Южного Казахстана.– Шымкент, 2002.– С. 122 - 124.

      25. Бишимбаев В.К., Тлеуов А.С., Шевко В.М., Тлеуова А.Х. Опытно - промышленные испытания замены кокса на нефтешлам при окусковании фосфоритной мелочи// Сб.: Новости науки Казахстана.– Алматы, 2003.– С.44 - 48.

      26. Тлеуов А.С., Шевко В.М., Тлеуова С.Т. Пути решения проблемы переработки и утилизации нефтяных шламов //Журн. Наука и образование Южного Казахстана.– Шымкент, 2003, №32.–С.167 - 169.

      27. Способ агломерации фосфатного сырья / ТлеуовА.С., Бишимбаев В.К., Шевко В.М., Тлеуова С.Т., Тлеуова А.Х., Искаков Н.К. Патент РК № 13542, бюлл. № 5 2007.

      28. Тлеуов А.С., Шевко В.М., Тлеуова С.Т. Влияние углеводородного сырья на технологические показатели агломерации фосфоритной мелочи // Журн. Наука и образование Южного Казахстана. –Шымкент, 2004.

      29. Тлеуов А.С., Шевко В.М. Использование нефтяных шламов при агломерации фосфоритов //Мат. третьих межд. науч. Надировских чтений "Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса".– Шымкент, 2005.

      30. Тлеуов А.С., Якубова Р.Р., Суйгенбаева А.Ж. Экологические проблемы переработки котрельной пыли на сложные удобрения // Труды МНПК "Ауэзовские чтения – 13", т.1. Шымкент, 2015

      31. Тлеуов А.С., Шевко В.М., Смайлов Б.М., Ахат Г.Б., Атырханова К.К. Способ агломерации фосфатного сырья. Патент на полезную модель РК № 4611 от 07.10.2019, РГП на ПХВ ЮКГУ им.М.Ауэзова

      32. Проект нормативов предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (ПДВ) для ТФ ТОО "Казфосфат" "Минеральные удобрения", расположенного в г. Тараз на 2019 – 2026 гг. Часть1. – г. Тараз, 2019г.

      33. Постоянный технологический регламент производства трикальцийфосфата кормового в цехе КОФ. ТОО "Казфосфат". – Тараз, 2013

      34. ГОСТ 127.1. Межгосударственный стандарт. Сера техническая. Технические условия

      35. ФС РК ОКПО 390838120142 1.0. ЭФК

      36. СТ РК 2211. Сырье фосфатное тонкого помола Каратау 

      37. ГОСТ 2184. Кислота серная техническая. Технические условия

      38. ГОСТ 18918. Аммофос. Технические условия

      39. СТ РК 2212 ТФК. Технические условия

      40. Амелин А.Г. Технология серной кислоты. - М.: Химия, 1983. – 360с.

      41. Seitmagzimova G.M., Dzhanmuldaeva Zh.K. Energy-efficient technologies of mineral acids. – Study guide, Shymkent, 2019. – 80p.

      42. Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ. - М., Высшая школа, 2002. - 688 с.

      43. Патент РФ №2201393. Установка для окисления диоксида серы. Филатов Ю.В., Сыромятников В.Д., Сущев В.С., Игин В.В. – 2013 г.

      44. Шамшидинов И.Т. Исследование процесса переработки фосфоритов Каратау на концентрированные фосфорные удобрения по поточной технологии // – Universum: Технические науки. 2017. №3. С.36

      45. Петропавловский И.А., Дмитревский Б.А., Левин Б.В., Почиталкина И.А. Технология минеральных удобрений. - СПб.: Проспект науки, 2018. - 312с.

      46. Постоянный технологический регламент производства ЭФК- 1 в цехе аммофоса. – Тараз, 2012.

      47. Сейтмагзимова Г.М., Раимбаева Д.А. Некоторые способы модернизации технологического оборудования производства азотно-фосфорного минерального удобрения 10:46. - Materials of the International Student Scientific Conference "Quality Management: Search and Solutions"November 27 - 29, 2018,Casablanca, Morocco, Р. 84 - 87.

      48. ГОСТ 29219. "Концентраты плавикошпатовые кислотные и керамические"

      49. СТ РК 2503. "Кислота фтористоводородная (плавиковая)"

      50. Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). Часть 2. - Л. Химия, 1974. – С. 1113 - 1120.

      51. Отчет по экспертной оценке технологических процессов организации на соответствие принципам наилучших доступных технологий. АО "Ульбинский металлургический завод". – Нур-Султан,2021.

      52. ИТС 22 - 2016 "Очистка выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при производстве продукции (товаров), а также при проведении работ и оказании услуг на крупных предприятиях". – Москва

      53. Патент RU 2482902, B01D47/06 - Очистка распыленной водой. Авторы: Стареева М.О., Стареева М.М., Кочетов О.С.
https://findpatent.ru/patent/248/2482902.html,

      54. Годовой отчет АО "КазАзот" за 2019. – 2020. – 133 с.

      55. Фосфоритная мука Chilisai https://chilisai.kz/index.php?lang=ru Дата доступа 29.07.2021

      56. ГОСТ 6221. Аммиак жидкий технический. Технические условия.

      57. ГОСТ Р 53789. Кислота азотная неконцентрированная

      58. ГОСТ 2. Селитра аммиачная. Технические условия

      59. Отчет по экспертной оценке технологических процессов организации на соответствие принципам наилучших доступных технологий. ТОО "КазАзот". – Нур-Султан. – 2021. – 29 с.

      60. Производство аммиака и аммиачной селитры. https://www.kazazot.kz/productionДата доступа: 21.07.2021

      61. Молдабеков Ш.М., Бишимбаев В.К., Гильманова Г.Б., Сейтмагзимова Г.М., Альмаханов Б.А. Технология азотной кислоты. Учебное пособие. – Шымкент. – 2004. – 48 с.

      62. Технологический регламент производства аммиачной селитры ТР КазАзот 10.53.1011.004 - 12.– г. Актау. –2012 г. – 204 с.

      63. М.А. Миниович. Производство аммиачной селитры. М. "Химия". – 1974. – 240 с.

      64. Способ получения комплексного NPK – удобрении на основе аммиачной селитры.Бестереков У., Кыдыралиева А.Д., БолысбекА.А.,Маулешев А., Жумабеков Д.С., Абрамов С.В. № заявки 2020/0105.1 от 17.02.2020, одобрено 17.03.2020

      65. Кыдыралиева А.Д. Совершенствование технологии аммиачной селитры с целью улучшения физико-химических и агрохимических характеристик. Дис. Соиск. степени доктора философии (PhD). – ЮКУ им. М.Ауэзова. – 2020. – 191с.

      66. Кыдыралиева А.Д., Бестереков У., Петропавловский И.А., Болысбек А.А., Ураков К.Н. Моделирование влияния удельных расходов аммиачной селитры, фосфоритной муки и хлорида калия на соотношения питательных элементов в NPК–удобрениях // Вестник КазНИТУ. - 2020. - №2(138). - С.776 - 772.

      67. Бестереков У., Кыдыралиева А.Д., Ураков К.Н., Болысбек А.А., Петропавловский И.А. Результаты расчетно-экспериментальных исследований по получению NPK - удобрений с регулируемым соотношением питательных веществ // Вестник КазНИТУ- 2019. - №6(136). - С.816 - 819

      68. АО "Каустик" https://caustic.kz/ru/home.html Дата доступа 29.07.2021

      69. https://kazpravda.kz/news/ekonomika/nestandartnii-vzglyad-na-taikonir

      70. Комитет геологии и недропользования МИР РК. Озеро Тайконыр. https://info.geology.gov.kz/ru/informatsiya/spravochnik-mestorozhdenij-kazakhstana/tverdye-poleznye-iskopaemye/item/озеро-тайконыр Дата доступа 29.07.2021

      71. Методические рекомендации по применению классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Озерные соли // Москва. –2007.

      72. Отчет об экспертной оценке "Производство выбранных неорганических продуктов химической отрасли" на соответствие принципам наилучших доступных технологий. – Нур-Султан. – 2021. – 70с.

      73. Общая химическая технология. Под ред. И. П. Мухленова. Учебник для химико-технологических специальностей ВУЗов. — М.: Высшая школа.

      74. ГОСТ 6718. Хлор жидкий. Технические условия.

      75. ГОСТ 857. Кислота соляная синтетическая

      76. СТ РК "Кислота соляная ингибированная. Технические условия"

      77. ГОСТ 11086. ГИПОХЛОРИТ НАТРИЯ Технические условия

      78. СТ АО 39769573 - 001. Отбеливатель жидкий серии "Белизна"

      79. Технология электролиза хлора и каустика. Усовершенствованная мембранная технология. ThyssenKruppUhde.– Дортмунд, Германия. – 2012. – 24 c.

      80. Жорабек А.Б., Якубова Р.Р., Джанмулдаева Ж.К. О процессах плавления и грануляции при производстве каустической соды // Вестник науки Южного Казахстана. 2019. № 1 (5). С. 107 - 110.

      81. Саттаров Н.А., Якубова Р.Р., Джанмулдаева Ж.К. Анализ способов выпаривания при получении каустической соды // Вестник науки Южного Казахстана. 2019. № 1 (5). С. 191 - 194.

      82. U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, 2019. Agency Publisher: Department of the Interior (DOI), U.S. Geological Survey (USGS), с.46 - 47

      83. Справочник. Месторождения хрома, никеля, кобальта, ванадия Казахстана. 2-е издание / Б.К. Нурабаев, А.А. Надырбаев, М.К. Тулегенов, Ж.Б.Тансыкбаева. – Алматы: РГП ПХВ "Информационно-аналитический центр геологии и минеральных ресурсов РК", 2015 – 258 с.

      84. Отчет по результатам маркетингового исследования производства пестицидов и прочей агрохимической продукции в Республике Казахстан. Национальная палата предпринимателей "Атамекен". – Нур-Султан. – 2020 г. – с.69 - 70.

      85. Отчет по экспертной оценке технологических процессов организации на соответствие принципам наилучших доступных технологий/ АО "Актюбинский завод хромовых соединений". – Нур-Султан., 60с.

      86. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2.

      87. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2.

      88. Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007

      89. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1

      90. ГОСТ 2912.Хрома окись техническая

      91. СТ РК 2646 -. Оксид хрома технический металлургический

      92. СТ РК 2647. Оксид хрома технический пигментный

      93. СТ РК 307Ангидрид хромовый технический

      84. Клепиков В.А., Тлеуова С.Т., Тлеуов А.С., Джанмулдаева Ж.К., Кадынцева Т.А. Исследование термодинамических особенностей переработки хромсодержащих шламов // Вестник КБТУ. – Т.16. – с.48 - 54

      95. Акназаров С.Х., Лукьященко В.Г., Мессерле В.Е., Умбеткалиев К.А., Устименко А.Б., Шевченко В.Н., Головченко О.Ю. Способ переработки шлама хроматного производства. Патент на изобретение № 27146, 15.07.2013, бюл.№ 7

Приложение А

      Проведение экономического анализа НДТ "НДТ, направленная на предотвращение выбросов путем использования котрельного молока в технологических процессах"

      НДТ, направленное на предотвращение выбросов путем использования контрольного молока в технологических процессах.

      Использование котрельного молока, приведенного химического состава для агломерации фосфоритной мелочи фосфоритов Каратауского месторождения дает возможность увеличить Мк (Модуль кислотности) агломерата в среднем от 0,7 до 0,9, что соответственно позволяет значительно (на 15 - 20 %) уменьшить расход кварцита в составе шихты для восстановительной плавки при производстве желтого фосфора. Кроме того, на предприятии полностью утилизируется котрельная пыль и тем самым обеспечивается снижение загрязняющих веществ в окружающий воздух.

      Требуемые инвестиции: нет необходимости.

      Экономическая выгода: ожидается за счет снижения себестоимости производства желтого фосфора.

      Экономический эффект от внедрения НДТ на предприятии А.

№ п/п

Входные параметры

Ед. изм.

Значение

Комментарии

1

2

3

4

5

1

Себестоимость котрельного молока

Тенге за тонну

0

Источник: предприятия по производству фосфора, данные на 2021 год.

2

Стоимость кварцита (расходы на добычу и транспортировку)

Тенге за тонну

5,021

Источник: открытые источники, данные за 2021 год.

3

Требуемый объем кварцита до внедрения НДТ

Тонн в год

100,000

Объем взятый для примера для среднего предприятия по производству фосфора.

4

Снижение объема кварцита после внедрения НДТ

%

20 %

Источник описания НДТ

      Предложенная НДТ считается "доступной" - не требует инвестиционных вложений, при этом снижаются затраты на производства продукции (желтого фосфора) на 100,4 млн. тенге в год по уровню цен на 2021 год.