Läbimurdeline juhtum keerulistes töötingimustes – peenfosfori keemiatööstus

Peenfosfori kemikaalid on kriitilise tähtsusega sektor, mis aitab kaasa fosforivarude väärtuse tõstmisele ja toetab riiklikke strateegilisi tärkavaid tööstusharusid. Tänu täiustatud tehnoloogiatele muudetakse tonnikaupa müüdavad fosforitoorained grammkaupa müüdavateks kõrge lisandväärtusega toodeteks, suurendades oluliselt tööstuse efektiivsust ja konkurentsivõimet.

Põhitooted, näiteks liitiumraudfosfaat (LFP), elektroonikakvaliteediga Fosforhape, halogeenivabad leegiaeglustid, suure tõhususega veepuhastusvahendid ning agrokeemilised ja farmaatsiavahetootedon muutunud asendamatuks materjaliks uue energia, pooljuhtide, tänapäevase põllumajanduse jaoks, Keskkonnakaitseja bioteadused. Need materjalid on tihedalt seotud toiduga kindlustatuse, tehnoloogilise iseseisvuse, rohelise jätkusuutlikkuse ja tarneahela stabiilsusega, muutes peenfosforit sisaldavad kemikaalid traditsioonilise tööstuse uuendamise ja riigi majandusliku julgeoleku nurgakiviks.

Peenfosforit sisaldavate kemikaalide protsessi ülevaade

Peenfosfori kemikaalide tootmine algab fosfaatkivimist, mis muundatakse põhitoodeteks, näiteks kollane fosfor ja märgprotsess Fosforhape kahel peamisel viisil: termiline töötlemine ja märgtöötlus.

Seejärel rafineeritakse neid esmaseid saadusi puhastusprotsesside (nt lahustiekstraktsiooni) ja keeruliste keemiliste reaktsioonide, näiteks neutraliseerimise, esterdamise ja polümerisatsiooni abil. Protsess jaguneb kahte põhisuuna:

• Anorgaanilise fosfori keemia: akumaterjalide lähteainete, kõrgjõudlusega leegiaeglustite, toidukvaliteediga ja elektroonikakvaliteediga spetsiaalsete fosfaatide tootmine
• Orgaanilise fosfori keemia: Kasutades olulisi vaheühendeid, nagu kollane fosfor ja fosfortrikloriid, leegiaeglustite, veepuhastuskemikaalide ja agrokeemiliste/farmaatsiatoodete vaheühendite sünteesimiseks

Nende radade kaudu muundatakse fosfori põhiressursid lõpuks kõrge väärtusega peenkemikaalideks, mida kasutatakse laias valikus täiustatud rakendustes.

Ventiili rikete väljakutsed karmides töötingimustes

Sichuani provintsis asuva suure keemiakontserni fosforikeemiatoodete tütarettevõte, mis tarnib tooteid kogu maailmas ja teeb koostööd paljude rahvusvaheliste sööda-, toidu- ja keemiaettevõtetega, seisis kunagi silmitsi püsivate ventiilide töökindluse probleemidega kriitilistes protsessiüksustes.

Ventiilirikkeid põhjustasid peamiselt erosioon, elektrokeemiline korrosioonja nende kombineeritud sünergiline efekt:

• Suspensiooniteenustes, näiteks fosfaatmaagi tselluloosis ja Fosforhappe suspensioon, tahkeid osakesi sisaldavad suure kiirusega vedelikud põhjustasid klapipesade ja kuulide tugevat erosiooni, mis viis lekke ja isegi konstruktsiooni perforatsioonini.
• Väga söövitavad keskkonnad, näiteks märgprotsessid Fosforhape ja flurosilikhape põhjustas metallventiilidel ühtlast korrosiooni ja auklikkust.
• Kõige kriitilisem on see, et korrosioon pehmendas metallpindu, muutes need erosioonile vastuvõtlikumaks, samal ajal kui erosioon eemaldas pidevalt kaitsvaid oksiidikihte – kiirendades korrosiooni nõiaringis.

Selle tulemusel lühenes ventiili kasutusiga äärmuslikes tingimustes kuudest vaid nädalatele, mis mõjutas tõsiselt töö järjepidevust ja suurendas hoolduskulusid.

Läbimurre KOWOV keraamiliste ventiilidega

Neutraliseerimisvõimsuse laiendamise projekti käigus 2020. aastal võttis ettevõte esmakordselt kasutusele KOWOV Keraamilised ventiilid, saavutades silmapaistvaid tulemusi.

Kuigi esialgne ostuhind oli Keraamilised ventiilid oli2–5 korda kõrgem kui metallventiilid, pikenes nende kasutusiga nädalatest või kuudest kuni üle 2 aasta, pakkudes:

• Varuosade hankimise kulude vähenemine üle 70% (kogu elutsükli jooksul)
• Rohkem kui 50% väiksemad hooldustööde ja materjalide kulud
• Ventiili rikete põhjustatud planeerimata seiskamiste vähenemine üle 80%
• Sisemise ventiili lekke põhjustatud materjalikadude ja liigse energiatarbimise peaaegu täielik kõrvaldamine

Need täiustused parandasid märkimisväärselt tootmise järjepidevust ja tegevuse stabiilsust.

Kokkuvõte

Peenfosfori kemikaalide tootmisel on keraamilised ventiilid – tänu oma erakordsele erosioonikindlusele ja silmapaistvale keemilisele stabiilsusele – lahendanud pikaajalised ventiilirikete probleemid põhjalikult.

Keraamiliste ventiilide kasutuselevõtuga on fosforkemikaalide tootjad saavutanud pika tsükli stabiilse töö, vähendades planeerimata seisakuid enam kui ... 80%ja vähendada hoolduskulusid rohkem kui 50%Lisaks otsesele majanduslikule kasule tagavad keraamilised ventiilid ka protsessimeedia puhtuse, pakkudes usaldusväärset tuge kõrge väärtusega toodete, näiteks elektroonikakvaliteediga fosforhappe ja akumaterjalide tootmiseks.

Tänapäeval on keraamilistest ventiilidest saanud võtmetehnoloogia fosforkeemiatööstuse tipptasemel ja rafineeritud arendamiseks – suunates sektorit ohutuma, keskkonnasõbralikuma ja tõhusama tegevuse poole.