Qu'est-ce que l'acide phosphorique et comment est-il produit?

Lorsque vous dégustez un cola froid à la glace, le tang distinctif qui frappe vos papilles gustatives provient de l'acide phosphorique. L'acide phosphorique n'est donc pas nocif à faibles concentrations. Mais cet acide fait bien plus que simplement aromatiser votre boisson: C’est une pierre angulaire de l’agriculture moderne, avec environ 75% utilisés pour produire des engrais phosphatiques hautement efficaces qui nourrissent les terres agricoles dans le monde entier. L'application principale de l'acide phosphorique est dans la fabrication d'engrais. Environ 90% de l'acide phosphorique produit chaque année est utilisé par l'industrie manufacturière d'engrais. Il est essentiel pour obtenir des surfaces métalliques lisses et résistantes à la corrosion. Et dans la transformation des aliments, il agit comme une garantie, fournissant une acidité et une stabilité précises. Alors comment est produit ce « sang de vie industriel » omniprésent ?

La production d'acide phosphorique repose principalement sur deux procédés fondamentalement distincts: le processus thermique et le processus humide. Le processus humide domine l'industrie, représentant plus de 85% de la production mondiale en raison de ses avantages économiques écrasants et de ses capacités à grande échelle.

Le Mainstream « lemagique« et Production de phosphore : processus humide

Le processus thermique est essentiellement un processus de "raffinage du phosphore à haute température": le minerai de phosphate, le coke et la silice sont mis dans un four à arc électrique à une température allant jusqu'à 1400-1500 ℃, et l'élément de phosphore dans le minerai est réduit en phosphore gazeux, qui est condensé et recueilli, puis brûlé et oxydé en pentoxyde de phosphore (P).₂O₅), et finalement combiné avec de l'eau pour former de l'acide phosphorique. La valeur de base de cette méthode est de produire de l'acide phosphorique de haute pureté, mais le coût est étonnant – Chaque tonne d'acide phosphorique consomme 3000-5000 kWh d'électricité, ce qui équivaut à la consommation d'électricité de 200 ménages par jour.

Le processus humide consiste à écraser la roche phosphatique et à la mélanger avec l'acide sulfurique dans un récipient de réaction. Une réaction de décomposition acide libère une solution d'acide phosphorique tout en générant du sulfate de calcium solide dihydrate (phosphogypsum) comme sous-produit. La compétitivité fondamentale de ce processus réside dans le faible coût et la grande échelle. La principale avancée technologique est la séparation solide-liquide. La boue mélangée formée après la réaction est aussi épaisse que la boue et l'équipement de filtration traditionnel a un faible rendement. Cependant, les filtres à vide rotatifs modernes surmontent ce défi: le fonctionnement continu des différentes zones fonctionnelles réduit la teneur en humidité du gâteau de filtre en dessous de 18% et réalise une récupération de phosphore supérieure à 99%.

Cette séparation continue et automatisée offre d'importants avantages d'efficacité et de coûts, établissant le processus humide comme la colonne vertébrale industrielle sous-jacente – des engrais agricoles à l’acidité du cola.

Le tableau suivant peut vous aider à comprendre visuellement les différences entre ces deux processus de production.

Par conséquent, nous pouvons comprendre intuitivement les principales raisons pour lesquelles le processus humide de production d'acide phosphorique est devenu le courant principal, qui peut être exprimé comme les trois points suivants:

Économie: Par rapport au processus sec, le coût énergétique du processus humide est réduit de plus de 10 fois, et le processus humide peut utiliser directement la roche phosphate de faible qualité comme matière première, ce qui peut considérablement réduire le coût. La réduction des prix signifie qu'une usine de 1 million de tonnes peut facilement répondre à la demande en vrac d'engrais.

Compatibilité technique: 75% de l'acide phosphorique dans le monde est utilisé pour la production d'engrais phosphatiques, et l'acide phosphorique produit par le processus humide est parfaitement adapté à la pureté industrielle. Dans le même temps, le processus humide peut augmenter la pureté de l'acide phosphorique à la qualité alimentaire par la concentration, la purification, couvrant ainsi le marché alimentaire. En fait, la technologie chinoise d’extraction d’acide phosphorique par procédé humide a réalisé une percée majeure il y a des décennies et a depuis été largement appliquée dans le monde entier. Dans les années 1990, la Chine dépendait fortement des importations d'engrais à forte concentration de phosphates. NHD a saisi l'occasion et a développé le premier filtre à vide à table tournante de Chine et la technologie d'extraction rapide d'acide phosphorique. Cette technologie, qui utilise un processus d’extraction équilibré impliquant l’addition d’acide et l’élimination de chaleur à plusieurs points, combinée à l’équipement d’extraction, de mélange et de filtration de NHD, a considérablement augmenté la production nationale d’acide phosphorique.

Les innovations du table tournante filtre à vide: Rotaire La filtration sous vide améliore considérablement l'efficacité de la séparation solide-liquide, assurant que le taux de récupération d'acide phosphorique dépasse 99%. Par rapport aux presses à filtre traditionnelles, il peut réduire de 30% la consommation d'énergie et la moitié du coût d'entretien de la main-d'œuvre. Il est donc très important de choisir le bon équipement de filtration liquide solide. Au début des années 2000, seule la France pouvait fournir les 160m² filtre à vide de table rotative, l'équipement de base pour une production annuelle de 300 000 tonnes d'acide phosphorique. À cette époque, chaque unité coûtait plus de 10 millions de dollars et avait de longs délais de livraison. Pour remédier à ce problème, NHD, en collaboration avec une équipe d’experts, a innové indépendamment et développé avec succès le premier 160 m de Chine.² Filtre à vide à table rotative. L'adoption généralisée de cet équipement a contribué à faire passer la Chine d'importateur d'engrais phosphatiques à exportateur. Et les technologies connexes de la société, y compris sa "Méthode de traitement de table annulaire de grand diamètre", ont été récompensées par le Prix d'excellence du brevet chinois. Actuellement, NHD a obtenu 15 brevets connexes, et le plus grand modèle de cet équipement en usage a été étendu à 320m² (projet d'acide phosphorique de 600 000 tonnes/an du groupe Guizhou Kailin), et la conception peut être étendue à 380m².

L'essence du processus humide est de répondre à la plus grande demande avec le moindre coût. En tant que « cœur » de la ligne de production de procédés humides, le filtre à vide à table tournante continue de consolider cet avantage grâce à l’évolution de l’efficacité: vitesse de séparation plus rapide, perte de phosphore plus faible, contrôle plus intelligent et, en fin de compte, transforme l’acide phosphorique d’un trésor de laboratoire en « sang en vrac » qui soutient l’agriculture et l’industrie modernes.

Guide de sélection du filtre à vide: quatre étapes pour verrouiller le filtre à vide Meilleur Solution

Étape 1 : clé CHallenges de SOlid-Lliquide SÉparation

• La forte corrosivité de l'acide phosphorique: le matériau requis est résistant à la corrosion.
• Slurry de filtre à haute viscosité: Facile à obstruire le tissu de filtre.
• Efficacité de séparation solide-liquide: La teneur en humidité du gâteau filtrant doit être réduite.
• Production continue: Nécessité de fonctionner 24 heures par jour.

Étape 2: Tableau de comparaison des filtres à vide pour l'acide phosphorique

Étape 3 : FNotre Key Paramètres pour SÉlection Rotaire Filter Machines

• Intensité de vide: ≥- 60kPa → La clé pour absorber l'humidité du gâteau filtre
• Résistance à la corrosion: Doublure en caoutchouc en acier inoxydable (316L)
• Conception modulaire: Plaques de filtre plates et imperméables; Système de vide zonné
• Efficacité énergétique: Distribution raisonnable de l'eau de lavage; Sortie de couple élevé avec entraînement à faible puissance

Étape 4 : Pourquoi faire Tsur Phosphate Ccompagnies Choose le Rotaire Ttype ?

• Coût :

1. Réduire considérablement le coût du tissu filtrant.
2. Le système intelligent réduit la main-d'œuvre.

• Protection de l'environnement: Filtre gâteau résiduel P₂O₅< 8%
• Capacité de production :

1. Fonctionnez en continu pendant 24 heures.
2. Une seule ligne de production peut avoir une capacité de production annuelle de 100 000 tonnes.

Le NHD« les Avantages dans Filtration à vide rotative

• Optimisation structurelle
  La division scientifique des cellules de filtration et l'arrangement conique des rouleaux de support assurent une distribution uniforme de la charge et un fonctionnement stable. Un contrôle strict de la planéité est maintenu sur toute la casserole.
• Adaptabilité des matières premières
  Plusieurs améliorations permettent un traitement efficace des minerais phosphatiques de faible qualité. Cela étend considérablement le champ d’application du filtre à vide à table.
• Buses à haute efficacité
  La nouvelle conception de la nozzle plat présente une faible consommation d'énergie et une force de nettoyage élevée. Combiné avec des filtres anti-blocage, il économise plus d'eau.
• Vanne de distributeur anti-échelle
  La vanne au centre inférieur avec une inclinaison raide empêche l'écaillage du gypse et les blocages. Cela réduit la fréquence de nettoyage et augmente le taux opérationnel.
• Système de distribution réglable
  Le système de débordement de type plaque assure une distribution uniforme des boues et optimise les performances de lavage et de séchage des gâteaux.
• Conception d'entretien rapide
  Les bandes de presse en forme d'arc empêchent l'écaillage dans les fentes de rétention, réduisant considérablement le temps de remplacement du tissu.

NHD a coopéré avec la société américaine WesTech Engineering Company sur un projet de modification du filtre à vide à table tournante. Pour répondre aux besoins du client, NHD a envoyé une équipe d’ingénieurs en matière de procédés, de technologie et d’équipement pour effectuer des inspections sur place et proposer de manière innovante une solution d’installation de haut niveau. Après la mise en production de l'équipement, l'essai de fonctionnement continu de 72 heures a montré que la capacité de traitement quotidienne atteignait 562 tonnes (le client avait besoin de 558 tonnes/24 heures), la teneur en phosphore soluble dans l'eau du gypse était de 0,47 (meilleure que l'indice de 0,5 requis par le client) et tous les paramètres de performance dépassaient les normes.

Conclusion

Le Rotaire Vacuum Filter est non seulement une mise à niveau de l'équipement, mais aussi une reconstruction du processus de production. Sa conception compacte, sa réponse intelligente et sa résistance à la corrosion extrême conduisent la production d'acide phosphorique par procédé humide vers une nouvelle ère de temps d'arrêt zéro, de pertes presque zéro et d'émissions ultra-basses.

NHD est la référence de l'industrie pour les systèmes de filtration de liquides industriels mondiaux, en particulier dans le domaine de la technologie de filtration à vide rotatif. Depuis sa création, l’entreprise innove constamment depuis plus de 30 ans. Avec plus de 300 filtres à vide à table tournante déjà en service dans l'industrie chimique des phosphates, NHD s'engage à fournir les technologies de production les plus avancées combinées aux produits les plus durables et fiables. Notre mission va au-delà du soutien à l’industrie chinoise des phosphates – nous visons à protéger la sécurité alimentaire mondiale. Nous nous réjouissons d'une coopération accrue à l'avenir. N'hésitez pas à atteindre sales@chinanhd.com pour plus de détails.