Способ получения фосфорной кислоты

 

) Изобретение относится к техноло - гии получения фосфорной кислоты, используемой для производства фосфорных удобрений и кормовых фосфатов, ,и позволяет снизить содержание недоокисленных форм фосфора в продукте. Подача сжатого воздуха на смешение с фосфором в количестве 0,60-0,68 Pj| и проведение сжигания па рогазовой смеси при поддержании в ней фосфора 100-210 г/нм позволяет снизить содержание недоокисленных форм фосфора в продукционной кислоте до 0,01% и менее. Расплав желтого фосфора с температурой 60-80° С подают к форсунке башни сжигания и туда же подают сжатый воздух со скоростью 500 м/с, нагретый до . В камере смешения фосфор распыливают и часть фосфора сгорает, остаток фосфора испаряется за счет тепла реакции. Образующуюся парогазовую смесь, содержащую парообразный фосфор, фосфорный ангидрид и азот подают в башню сжигания, где ее сжигают в избытке вторичного воздуха. Образующийся фосфорный ангидрид гидратируют. Получают фосфорную кислоту с содержанием фосфористой кислоты менее 0,01%. 1 табл. i / С NS ОС а ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ив 0<и> 1

Ш4 С 01 В 25 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСИОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I vi

1 y)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3844055/23-26 (22) 31.10.84 (46) 30.01 ° 87. Бюл. ¹ 4 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промьппленности (72) С.И.Дмитриева, Г,М.Соколова, P.И.Шипяцкая, А,И,Таран, Н,И,Иванов, С.П.Рубченко, Г,И,Демидюк и Е,А,Фомина (53) 661.634.2 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 781176, кл, С 01 В 25/20, 1979.

Термическая фосфорная кислота, соли и удобрения на ее основе./Под ред, Н,kl,Ïîñòíèêîâà, 1976., с, 109110 113-114. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к техноло гии получения фосфорной кислоты, используемой для производства фосфорньм удобрений и кормовых фосфатов, и позволяет снизить содержание недоокисленных форм фосфора в продукте.

Подача сжатого воздуха на смешение с фосфором в количестве 0,60-0,68 нм /кг Р и проведение сжигания парогазовой смеси при поддержании в ней фосфора 100-210 г/нм позволяет снизить содержание недоокисленных форм фосфора в продукционной кислоте до 0,01Х и менее. Расплав желтого фосфора с температурой 60-80 С йодают к форсунке башни сжигания и туда же подают сжатый воздух со скоростью

500 м/с, нагретый до 100 С, В камере смешения фосфор распыливают и часть фосфора сгорает, остаток фосфо. ра испаряется за счет тепла реакции, Образующуюся парогазовую смесь, содержащую парообразный фосфор, фосфорный ангидрид и азот подают в башню сжигания, где ее сжигают в избытке вторичного воздуха. Образующийся фосфорный ангидрид гидратируют. Получают фосфорную кислоту с содержанием фосфористой кислоты менее 0,01Х.

1 табл.

1 12865

Изобретение относится к технологии получения фосфорной кислоты, используемой для производства фосфорных удобрений и KopMQHbIx фосфатов, Цель изобретения — снижение содержания недоокисленных форм фосфора в продукте.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Расплав желтого 10 фосфора в количестве 2,5 т/ч при

80 С подают к форсунке башни сжига ния» туда же со скоростью 500 м/с подают сжатый воздух, подогретый до

100 С в количестве 1500 нм /ч (удель- 15 ный расход сжатого воздуха 0»60 нм / кг Р ). В камере смешения фосфор распылинают и часть фосфора сгорает, остаток фосфора испаряется за счет тепла реакции, а образовавшуюся па 20 рогазовую смесь состава,X: фосфора

48,5, Р О > 18,1, газа (М ) 33,4 подают в башню сжигания, куда подают вторичный воздух с коэффициентом избытка, равным Ы= 1,6, что обеспечивает концентрацию парообразного фосфора в парогазовой смеси, равную

150 г/нмз.

Удельный расход сжатого

Концентрация парообразного фосфора в факеле, г/нм

Содержание

3 З в кисопыта воздуха, нм /кг

Р оте

12 2 туда же со скоростью 400 м/с подают сжатый воздух, подогретый до 100ОС, в количестве 2500 нм /ч (удельный . расход сжатого воздуха 0,65 нм" /кг P ), Образовавшуюся парогазовую смесь состава,X: фосфора 46,2, Р, 0 18,8, газа (М ) 35,0 подают н башню сжигания» где сжигают н избытке воздуха (ф =

1,3). Концентрация парообразного фосфора н факеле равна 180 г/нм, Образовавшуюся пятиокись фосфора гид" ратируют и кислоту улавливают извест ным способом, Продукционная ортофос-! форная кислота концентрации 75-75% содержит Н РО»,(0»01%, В таблице приведена зависимость содержания недоокисленных форм фосфора в продукционной кислоте от выбранных параметров, I

Образовавшуюся пятиокись фосфора гидратируют и кислоту улавливают

30 известным способом. Продукционная ортофосфорная кислота концентрации

73-75% содержит 0,01% Н.РО .

Йри смешении сжатого воздуха с жидким фосфором происходит окисление 35 ,14-17% от общего количества фосфора и теплоты реакции достаточыо для испарения оставшихся 86-83% фосфора и нагрева полученной смеси, содержащей» %: 46-49 парообразного фосфо- 40 ра, 19-18 окислов фосфора в пересчете на P О - и 35-34 газа - азота; (кислород сжатого воздуха полностью используется на окисление фосфора), до температуры не ниже 600 С, Парооб- 45 разный фосфор, выходя на форсунки в смеси с Р О - и азотом, окисляется в факеле за счет кислорода "вторичного" воздуха. Выделившейся при этом теплоты реакции должно быть достаточно, чтобы поддерживать температуру в эрне реакции не ниже 600 С.

По прототипу содержание недоокисленных форм фосфора в продукционной кислоте составляет 0,2-0,3 мас,X.

Пример 2. Расплав желтого фосфора в количестве 4,0 т/ч при

60"С подают к форсунке башни сжигания

0 50

0,2

0,01

150

0,60

0,01

0,65

150

0,01

150

0,68

0,01

150

0,75

0 05

70,0

O 65

0,01

100

0,65

0,01

150, 0,65

0,01

180

0 65

0,01

210

0,65

0,5

220

0,65

Как видно из данных таблицы, при снижении расхода сжатого воздуха тепла реакции окисления фосфора на испарение оставшегося фосфора недостаточно, поэтому в факел поступает фосфор полностью или преимуществен-. но в расплавленном состоянии, что влечет за собой при прочих равных„

3условиях поньление величины содержания Н РО.З н кислоте.

1286512

Составитель Б.Шаронов Техред А. Кравчук

Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ревин

Заказ 7674/20

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-.полиграфическое предприятие, r,Óæãîðoä, ул. Проектная,4

Полученная в камере смешения форсунки в результате окисления фосфора кислородом сжатого воздуха смесь состава,7: парообразного фосфора 46-49, окислов фосфора в пересчете Hà Р>О

19-18, и газа (азота) 35-.34, нагретая до температуры не ниже 600 ОС, 10 подается в камеру сжигания, где парообразный фосфор сжигается в избытке

"вторичного" воздуха, Концентрация парообразного фосфора в факеле определяется величиной коэффициента А., 15

Концентрация фосфора в факеле, равная 220 г/нм, соответствует величине,о(ниже 1,1. Недостаток кислорода в этом случае приводит к неполному сгоранию фосфора и увеличению содержания Н РО в кислоте. Поэтому верхний предел концентрации фосфора в факеле, соответствующий величине ф, равной 1,2, равен 210 г/нм .

Уменьшение концентрации парообраэного фосфора в факеле ниже 100 г/нм, как следствие увеличения коэффициента с . выше 2,3, приводит к .снижению а температуры в зоне реакции ниже 600 С и увеличению содержания Н РО> в кис"

Э лоте.

Формула изобретения

Способ получения фосфорной кислоты, включающий смешение расплавленного фосфора со сжатым воздухом, сжигание образующейся парогазовой смеси, в потоке воздуха с последующей гидратацией фосфорного ангидрида и отводом продукционной кислоты, отличающийся тем, что, с целью снижения Содержания недоокисленных форм фосфора в продукте„ сжатый,воздух подают на смешение в количестве 0,60-0,68 нм /кг Р, а сжигание парогазовой смеси ведут при поддержании концентрации в ней фосфора 100-. 210 г/нм .