Soutenance mémoire
Description de l’atelier de production d’acide phosphorique
SECTION DE BROYAGE
NOTIONS SUR LE BROYAGE
Le broyage a pour but d’augmenter la surface d’attaque des phosphates. En effet la réaction chimique est d’autant plus facile que la surface solide offerte aux réactifs est plus grande. L’opération consiste à un broyage des phosphates en utilisant un broyeur à boulets jusqu’à une granulométrie bien déterminée.Les fines formées sont aspirées vers un filtre à manche, où une grande quantité de ces fines est arrêtée, alors qu’une fraction est évacuée à l’atmosphère via des cheminées.
DESCRIPTION DU PROCEDE
On distingue deux systèmes de broyage
– Le broyage en circuit continue ouvert (Revamping) Dans ce type de broyage, le produit passe
une seule fois dans le broyeur, ce qui exige une quantité excessive d’énergie (le phosphate brut
subit un criblage, le passant est livré vers la cuve d’attaque, le refus est envoyé au broyage pour être acheminé directement vers la section d’attaque, cadence 140 – 150 t/h).
– Le broyage en circuit continue fermé (Rhône-Poulenc) C’est le système de broyage avec séparation, le produit surdimensionné est retourné pour être broyé à nouveau (le phosphate brut subit un criblage, le passant est livré vers la cuve d’attaque, le refus est envoyé au broyage pour être acheminé ensuite vers les quatre cribles).Le produit grossier qui est retourné au broyage est appelé charge en circulation.Le phosphate brut est stocké dans une trémie comportant un extracteur vibrant, réglable en débit. Celui-ci alimente un transporteur à bande. A la jetée du transporteur un déférailleur est installé pour retirer les pièces métalliques contenues dans le phosphate. La bande déverse le produit dans un élévateur à godets. Le produit est ensuite repris par un transporteur distributeur vibrant. Le refus des cribles est dirigé par gravité vers le broyeur. Le
produit broyé, rejoint le phosphate brut dans l’élévateur afin d’être dirigé à nouveau vers les cribles
qui assurent le contrôle de la finisse. Le produit fini, qui a traversé les cribles, est repris par un aéroglisseur qui le verse dans un second élévateur à godets afin d’être acheminé par un transporteur (Readler) qui alimente en priorité l’unité attaque. Le surplus est récupéré dans un silo de stockage et peut être extrait en cas de besoin par fluidisation.Chaque station de broyage est équipée principalement de Un broyeur à boulets, revêtu intérieurement par des plaques de blindage, il a une forme latérale cylindrique et conique sur les côtés. Entraîné par un moteur à une vitesse de 17 tr/min ; Quatre (4) cribles, chacun est équipé de six têtes vibrantes et des toiles de criblage. Ils sont alimentés par des élévateurs à godets et deux couloirs vibrants ; Un Filtre à manche alimenté par un ventilateur qui assure l’aspiration des poussières, les manches du filtre sont secouées par l’air comprimé.
Section attaque filtration
Cette unité a pour rôle la production d’acide phosphorique à 29% en P2O5.Ces procédés sont divisés en deux étapes, la première consiste à l’attaque du phosphate parl’acide sulfurique. La deuxième à la filtration solide-liquide (Gypse-Acide Phosphorique).Les deux unités Rhône-Poulenc ont une capacité unitaire de 500 t P2O5/J et les six unitésRevamping ont chacune une capacité de 750 t P2O5/J.Chaque unité comprend deux sections principales
La section d’attaque
Elle est constituée d’une cuve agitée où s’effectue l’attaque des phosphates broyés par l’acide
sulfurique à 98.5% en présence d’acide phosphorique recyclé.La cuve d’attaque est équipée d’un agitateur central qui assure l’homogénéisation, quatre (4)dispersseurs d’acide sulfurique, six (6) agitateurs refroidisseurs de la bouillie.Le refroidissement s’effectue par balayage d’air qui évacue les effluents gazeux de la cuvevers le venturi et la tour de lavage, avant d’être évacué par la cheminée, pour subir un lavage parl’eau brute. L’eau récupérée est utilisée pour le lavage dans toiles des filtres.
Réaction L’attaque du phosphate tricalcique est décrite globalement par la réaction suivante
Une cuve de passage destinée à l’augmentation du temps de séjour de la réaction.
Un digesteur son rôle est d’augmenter la capacité de production ainsi que le temps de séjour
de la réaction.Ca3 (PO4)2 + 3H2SO4 + 6 H2O 2 H3PO4 + 3 (CaSO4. 2H2O) + Q
Flash Cooler Alimenté en acide sulfurique à 98.5% et en acide phosphorique recyclé (moyen) à 18% en P2O5 ainsi que la bouillie d’un débit d’environ 1600 m3/h ; son rôle est d’augmenter la capacité de refroidissement par le sous vide. Par un trop plein, le flash-cooler déborde dans un digesteur équipé d’un agitateur, les gaz sont acheminés vers un dévisiculeur où se produit une séparation gaz / liquide. Le liquide est recyclé vers le digesteur puis, envoyer vers la cuve d’attaque par une gouttière de débordement. Les gaz séparés sont lavés par l’eau de mer puis évacués vers l’égout, par contre les gaz récupérés au niveau du digesteur et de la bouillie contenue dans la cuve d’attaque sont lavéspar l’eau brute. La cuve d’attaque déborde par une gouttière vers la cuve de passage puis envoyé vers le filtre UCEGO11 par la pompe à bouillie P01.La dilution de l’acide sulfurique dans la cuve d’attaque, ainsi que la réaction est exothermique, se traduit par une augmentation de température, d’où la nécessité du contrôle de cette dernière, une fourchette de valeur est admise entre 78° et 80°C. L’attaque de phosphate par l’acide sulfurique nécessite un refroidissement pour éviter toute semi hydrate au-delà de 80°C.Les contrôles de bases de production d’acide phosphorique sont liés à quatre paramètres Teneur en solide de la bouillie,Teneur en P2O5,La température de la bouillie, Teneur en sulfate libre.
La section de filtration
La filtration est une section ou s’effectue la séparation phosphorique du gypse cette séparation est réalisée au moyen d’une dépression créée par une pompe à vide, une vis d’Archimède pour extraction du gypse qui est évacué au moyen d’eau de mer, et une pomperie pour la circulation des fluides.Le filtre est équipé de 36 tôles perforées Une pompe à vide (anneaux liquides) 36 capillaires (collecteurs flexibles) 4 secteurs de collecte d’acide (fort, moyen, faible et lavage) Un séparateur d’acide.L’acide fort est envoyé au stockage, l’acide moyen est pompé vers la cuve d’attaque et l’acide faible est pompé vers le premier lavage. Le filtre UCEGO 11 est destiné à la filtration de la bouillie en vue de récupérer de l’acide phosphorique. Il comporte essentiellement une table tournante et une boite à vide pour collecter les filtrats. La filtration et les lavages des gaz sont facilités par la pompe à vide assurant un vide constant. Le filtre est devisé en quatre secteurs secteur fort, secteur moyen, secteur faible et secteur de lavage
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Table des matières
Remerciement
Dédicace
Introduction générale
Première partie Présentation de l’office chérifien de
phosphate
Introduction
2-Historique sur l’OCP
3-Pôle industriel du groupe OCP à Jorf Lasfar
(3-1)-Généralités
(3-2)-Organisation
(3-3)- Management de l’environnement
(3-4)- Certification du site OCP Jorf
Lasfar
Deuxième partie Description de l’atelier de production d’acide phosphorique
Introduction
2-Unité de broyage
(2-1)- Notion sur le broyage
(2-2)- Description du procédé de broyage
3-Section attaque filtration
(3-1)- Section d’attaque
(3-2)- Section filtration
4-Unité de stockage (U13) d’acide phosphorique 29% en P2O5
5-Unité de concentration
6-Décantation et stockage
7 Clarification
8-Les points de divergence entre l’atelier phosphorique et la ligne E03
Troisiéme partie Le lavage des gaz
Introduction
2-Le lavage des gaz au niveau de l’atelier phosphorique
(2-1)- Une vue générale de la tour de lavage
(2-2)- Description de la technique de lavage
(2-2-1)- D’où proviennent ces gaz ?
(2-2-2)- Procédé de lavage
3-Le lavage des gaz au niveau du nouveau projet (la ligne E03)
(3-1)-Introduction
(3-2)- Objectif de ce projet
(3-3)- Les modifications qui ont été effectué sur la technique du lavage des gaz à la ligne E03
(3-4)- Garanties de
performance
Quatr iéme partie Le contrôle de qualité d’air
Introduction
2-Description de la technique de mesure de la qualité d’air
3-La méthode d’analyse du Fluor
4-Receuil de norme qualité de l’air Marocaines et Internationales
Conclusion
Bibliographie
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