Способ получения фосфорной кислоты

Изобретение может быть использовано в технологии неорганических веществ. Способ получения фосфорной кислоты осуществляют путем нагревания расплавленного загрязненного шламом фосфора и его сжигания с последующей гидратацией. Процесс проводят в автоклаве, в который после нагревания до 60°C фосфора со шламом подают кислород под избыточным давлением. Затем происходит поглощение пятиокиси фосфора водой до образования фосфорной кислоты, а шлам откладывается во внутренней емкости. Способ позволяет очистить фосфор от шлама и получить чистую фосфорную кислоту в одном аппарате без образования промежуточных фосфорсодержащих соединений, а также предотвратить потери P2O5 с выбросами в атмосферу. 1 ил., 2 пр.

 

Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам получения фосфорной кислоты, и может быть использовано как один из способов сжигания фосфора, очистки его от шламов и обезвреживания при аварийных ситуациях.

Известны способы получения фосфорной кислоты путем сжигания фосфора в камере сжигания и гидратации фосфорного ангидрида водой в башнях (М.Е.Позин. Технология минеральных солей, ч.II. Изд-во «Химия», 1970, с.1558).

Недостатками указанных способов являются сложность оборудования, выбросы непоглощенной окиси фосфора в атмосферу.

Известен также способ очистки белого фосфора от примесей путем введения в реакционную емкость воды, водной суспензии активированного угля и жидкого белого фосфора, декантации смеси с получением водной фазы и фосфоросодержащей фазы. Полученную фосфорсодержащую фазу разделяют в зоне сепарации на очищенный фосфор и истощенный активированный уголь.

Очищенный белый фосфор переводят в водную суспензию и направляют в зону обжига.

Недостатком указанного способа являются большие энергетические затраты, связанные со сложностью используемого оборудования и сжиганием истощенного активированного угля до диоксида углерода.

Наиболее близким способом того же назначения по совокупности признаков является способ переработки загрязненного шламом фосфора и получение фосфорной кислоты (Е.А.Назаров, С.А.Назаров. Авторское свидетельство СССР №1518297, кл. С01В 25/20, 1989).

Изобретение включает плавление и нагревание расплавленного шлама и его сжигание с последующей гидратацией.

Недостатком указанного способа является многоступенчатость проведения процесса, включающая обезвреживание загрязненного щламом фосфора в закрытом аппарате, его сжигание и очистку фосфорной кислоты в электрофильтрах.

Способ включает сжигание фосфора под давлением кислорода и поглощение оксида фосфора между двумя коаксиально расположенными цилиндрическими емкостями автоклава.

Сжигание и очистка загрязненного шламом фосфора производится в одном аппарате; достигается полное окисление фосфора и получение чистой фосфорной кислоты.

Данный способ включает нагрев загрязненного шламом фосфора, подачу кислорода вместо воздуха под низким давлением в автоклав и поглощение P2O5 водой с образованием фосфорной кислоты.

Задача заявляемого изобретения - экологическая чистота процесса, полная утилизация фосфора.

Технический результат - очистка загрязненного шламом фосфора, получение чистой фосфорной кислоты в одном аппарате и предотвращение потерь Р2O5 с выбросами в атмосферу.

Процесс осуществляют в автоклаве с двумя коаксиально расположенными цилиндрическими емкостями (рис.1). Пространство между стенкой автоклава и наружной стенкой внутренней емкости до определенного уровня заполняется водой.

На рис.1 представлена схема установки для получения фосфорной кислоты, где 1 - корпус, 2 - манометр, 3 - вентиль, 4 - крышка, 5 - стакан, 6 - сетка, 7 - фосфор, 8 - вода.

Способ осуществляют следующим образом: во внутреннюю емкость 5 вводится загрязненный шламом фосфор 7. Воду нагревают до 55-60°С и в автоклав подается из баллона кислород под избыточным давлением. При горении фосфора образуется Р2О5, поглощаемая водой с образованием фосфорной кислоты, шлам накапливается во внутренней емкости автоклава.

Температуру в автоклаве регулируют охлаждением автоклава проточной водой. Объем воды в автоклаве и подаваемого газообразного кислорода зависит от количества взятого для сжигания фосфора, определяемого для каждого загрязненного образца.

Пример осуществления способа

Пример 1. Во внутреннюю емкость автоклава (рис.1) вводится загрязненный шламом фосфор в количестве 2,0 г. Объем воды 200 мл содержится между внутренней стенкой автоклава и внешней стороной внутренней емкости. Воду нагревают до 55-60°С. При горении загрязненного шламом фосфора образуется пятиокись фосфора, поглощаемая водой с образованием фосфорной кислоты. Отделяющийся от фосфора шлам остается во внутренней емкости автоклава. Давление кислорода 0,3 мПа. Концентрация образующейся фосфорной кислоты 0,3 моль/л. Количество шлама и потери фосфорной кислоты 0,14 г.

Пример 2. Процесс проводится по примеру 1 с тем отличием, что во внутренней емкости содержится 4 г загрязненного шламом фосфора. Концентрация образующейся фосфорной кислоты 0,55 м/л, давление кислорода 0,6 мПа. Количество шлама и потери фосфорной кислоты составляют 0,6 г.

Таким образом, чистота получаемой фосфорной кислоты составляет 97%, потерь пятиокиси фосфора нет, выбросов также нет.

Проведение процесса по предлагаемому способу позволяет получить фосфорную кислоту нужной концентрации, в одном аппарате, осуществить сжигание фосфора без потерь и образования промежуточных фосфорсодержащих соединений, предотвратить выбросы в атмосферу ядовитых соединений.

Способ получения фосфорной кислоты путем нагревания расплавленного загрязненного шламом фосфора и его сжигания с последующей гидратацией, отличающийся тем, что процесс проводят в автоклаве, в который после нагревания до 60° фосфора со шламом подают кислород под избыточным давлением, затем происходит поглощение пятиокиси фосфора водой до образования фосфорной кислоты, а шлам откладывается во внутренней емкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности. .

Изобретение относится к технологии переработки фосфорного шлама, образующегося при производстве фосфора электротермическим способом. .

Изобретение относится к технологии получения ортофосфорной кислоты особой чистоты и может быть применено в микроэлектронике для производства оптических кристаллов и в других областях техники.

Изобретение относится к технологии получения термической фосфорной кислоты, используемой в производстве фосфорных удобрений. .

Изобретение относится к технологии переработки фосфорного шлама на термическую фосфорную кислоту. .

Изобретение относится к технологии переработки фосфорного шлама, образующегося при производстве фосфора электротермическим методом. .

Изобретение относится к технологии получения термической фосфорной кислоты, используемой для производства удобрений и кормовых фосфатов . .

Изобретение относится к технологии переработки фосфорного шлама, образующегося при производстве фосфора . .

Изобретение относится к технологии получения термической фосфорной кислоты, используемой в производстве удобрений и кормовых фосфатов. .
Изобретение относится к получению и очистке термической ортофосфорной кислоты и может быть использовано в химической промышленности

Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам получения фосфорной кислоты, и может быть использовано для утилизации загрязненного белого фосфора. Способ заключается в окислении шламов загрязненного белого фосфора кислородом, с последующей гидратацией полученной пятиокиси фосфора. Процесс проводят в емкости внутри автоклава. В емкость помещают белый фосфор, заливают его водой. Затем подают воздух давлением 0,3 мПа и 0,6 мПа. Растворенный кислород взаимодействует с загрязненным шламсодержащим белым фосфором с образованием P2O5. Затем пятиокись фосфора гидратируется с образованием фосфорной кислоты. Шлам откладывается во внутренней емкости. Способ позволяет регулировать кинетику химической реакции и концентрацию получаемой фосфорной кислоты при помощи изменения давления воздуха в реакционной системе. Проведение процесса по предлагаемому способу позволяет получить фосфорную кислоту нужной концентрации в одном аппарате при обычной температуре и относительно низком давлении. Полностью исключается выброс в окружающую среду окиси фосфора. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к утилизации загрязненного шламом белого фосфора. Способ осуществляется путем окисления белого фосфора кислородом до пятиокиси фосфора с последующей ее гидратацией, причем загрязненный шламом белый фосфор помещают в реакционную камеру трехкамерного электролизера, на электроды подают постоянный электрический ток, образующийся в результате электролиза воды кислород окисляет белый фосфор до пятиокиси фосфора, поглощаемой водой до образования фосфорной кислоты, при этом шлам откладывается в анодной камере электролизера, после полного окисления фосфора электролизер автоматически отключается от электрической сети. Технический результат заключается в утилизации загрязненного шламом фосфора, а также в получении фосфорной кислоты в одном аппарате и предотвращении потерь пятиокиси фосфора с выбросами в атмосферу. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам получения азота. Процесс осуществляют в автоклаве, внутри которого расположена емкость с водой, где помещается белый фосфор. Способ включает подачу воздуха в автоклав под давлением 0,4-0,6 МПа. Кислород абсорбируется и взаимодействует с фосфором, образуя пятиокись фосфора с последующей гидратацией в фосфорную кислоту, а над раствором в автоклаве остается свободный азот. Технический результат: получение азота из воздуха и получение фосфорной кислоты как побочного продукта в одном аппарате. 1 ил.
Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к утилизации загрязненного шламом белого фосфора и получению фосфорной кислоты. Способ получения фосфорной кислоты заключается в том, что загрязненный шламом белый фосфор загружают в электролизер, где кислородом, полученным электролизом воды на сетчатом аноде, окисляют загрязненный шламом белый фосфор до образования пятиокиси фосфора с последующей гидратацией до образования фосфорной кислоты. При этом на электроды подают постоянный электрический ток при напряжении 10 В, плотность тока составляет 0,10 А/см2, а время обработки зависит от количества шламсодержащего белого фосфора. Технический результат - утилизация загрязненного шламом фосфора, получение чистой фосфорной кислоты в одном аппарате и предотвращение потерь Р2О5 с выбросами в атмосферу. Проведение процесса по предлагаемому способу в одном аппарате позволяет осуществить утилизацию фосфора, загрязненного шламом, без потерь и образование промежуточных фосфорсодержащих соединений, предотвратить выбросы в атмосферу ядовитых соединений. 2 пр.

Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам получения фосфорной кислоты, и может быть использовано как один из способов сжигания фосфора, очистки его от шламов и обезвреживания при аварийных ситуациях

Наверх