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Fabrication d'acide phosphorique

Conception du réacteur

La conception des réacteurs PRAYON est unique. Elle est reconnue comme étant extrêmement robuste et fiable. Leur construction en multicompartiments permet un contrôle facile et flexible du sulfate dans la section d'attaque. Cela permet une réduction des pertes (*) dans le sulfate de calcium et améliore ainsi le rendement et donc la rentabilité de l'unité.

(*) Deux types de pertes insolubles sont produits pendant la production d'acide phosphorique. Ce sont les pertes en cocristallisé et en inattaqué. La teneur de chacune de ces pertes dans le gypse est fonction de différents paramètres dont la teneur en sulfate. Lorsque la teneur en sulfate dans la bouillie d'attaque est élevée, les pertes en cocristallisé sont basses. Quand le sulfate est bas, les pertes en inattaqué sont basses. Dans le réacteur d'attaque, le phosphate est alimenté dans le premier compartiment. Comme l'acide sulfurique n'est pas ajouté à cet endroit, la teneur en sulfate est réduite. Il en résulte la dissolution de la roche dans un milieu où les pertes en inattaqué sont faibles. Dans les compartiments 2 et 3, la teneur en sulfate est augmentée progressivement afin de réduire les pertes en cocristallisé. La conception de la cuve d'attaque minimise donc les pertes en insoluble. Le niveau d'augmentation des sulfates d'un compartiment à l'autre sera ajusté en fonction des paramètres du procédé et également en fonction de l'origine du phosphate.schema réacteur

Digestion

A la sortie de la cuve d'attaque, la bouillie de réaction est acheminée vers la section de digestion où elle est désaturée avant d'alimenter le filtre. Par conséquent, les cristaux de gypse sont plus grands et la désaturation de la pulpe qui en résulte diminue considérablement les incrustations sur le filtre. Cela permet de faire tourner les installations pendant une plus longue période entre deux lavages. L'augmentation en stabilité qui en découle améliore le rendement de l'unité, le taux de marche et, par conséquent, la rentabilité de l'investissement.

Evaporateur à bas niveau (LLFC : low level flash cooler)

La réaction du phosphate avec l'acide sulfurique ainsi que la dilution de l'acide sulfurique sont exothermiques. Afin d'éviter l'ébullition de la bouillie dans le réacteur et pour obtenir la forme de sulfate de calcium désirée (gypse ou hémihydrate), la bouillie d'attaque doit être refroidie. Depuis toujours, nous utilisons l'évaporation sous vide (*) dans les procédés PRAYON. Cette technique permet un contrôle plus précis que le refroidissement à l'air, surtout lorsque la cadence des installations dépasse la capacité nominale.

(*) Principe de fonctionnement : l'évaporateur à bas niveau (LLFC : low level flash cooler) est une chambre maintenue sous vide dans laquelle la pulpe est pompée. L'eau contenue dans cette dernière entre en ébullition. L'énergie nécessaire à cette ébullition est prélevée de la pulpe. Il en résulte un refroidissement de celle-ci. Afin de réduire les incrustations, la différence de température entre l'entrée et la sortie du flash cooler est faible (± 2°C). Cela signifie que pour un refroidissement efficace, le débit de pulpe au travers du LLFC doit être important. Celui-ci est assuré par une pompe axiale à haut débit, basse hauteur manométrique et faible consommation énergétique.

Agitateurs

L'agitation est un facteur clé dans les procédés chimiques car elle améliore le transfert de masse des réactifs et les conditions de cristallisation dans le milieu réactionnel. Durant la réaction, l'agitation doit répondre aux conditions suivantes :

  1. maintenir les solides en suspension;
  2. renouveler la couche de liquide (réactif) sur les grains de phosphate;
  3. briser les mousses présentes à la surface du liquide.

Pour être économique, ce procédé doit être réalisé avec la plus basse consommation énergétique possible. Prayon Technologies a développé un type spécial d'agitateur afin de répondre à cette exigence. La pale du bas a une forme hélicoïdale pour assurer un débit de pompage important, ce qui maintient les solides en suspension et les compartiments propres. La pale centrale est une pale inclinée avec un effet de pompage. Elle génère aussi des tensions de cisaillement qui améliorent des transferts de masse et l'incorporation des réactifs. La pale supérieure est une turbine verticale ayant un effet antimousse (celui-ci est obtenu par projection de liquide sur la surface du réacteur) et aide à l'incorporation des réactifs alimentés à la surface du réacteur. Dans la section de digestion, une agitation importante n'est pas indispensable. Seules des pales hélicoïdales ayant une faible consommation énergétique sont utilisées.

 

Filtres

En fonction des besoins de nos clients, nous offrons aussi bien des filtres à cellules basculantes que des filtres à bande.

Le filtre PRAYON à cellules basculantes est le filtre le plus réputé dans l'industrie de l'acide phosphorique. Son efficacité de lavage est la plus élevée de tous les filtres disponibles sur le marché.

Les développements récents de cette technologie de filtration (comme les cellules "fast drain", les cellules centrales, le chemin de renversement...) ont amélioré son taux de marche, sa capacité de production, réduit son coût de maintenance et augmenté le rapport surface filtrante sur surface au sol.

Les filtres à bande "GAUDFRIN-PHOSFIL" offrent aussi des avantages considérables : excellente efficacité de lavage, faible consommation d'énergie, boîte à vide facilement lavable…


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Contact commercial

Prayon Technologies (PRT)
144, rue J. Wauters
4480 Engis
Belgique
Tel: +32 4 273 93 41
Fax: + 32 4 275 09 09
E-mail : prt@prayon.com

 

Brochure PRT - Prayon Technologies

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Prayon Technologies

(uniquement disponible en anglais)

 

Prayon technologies process with initial dihydrate reaction

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Prayon Technologies
sur le procédé DA-HF

(uniquement disponible en anglais)

 

Operator training simulator for phosphoric acid plant

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Operator training simulator for phosphoric acid plant

(uniquement disponible en anglais)