ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сероуглерод Физико-химические свойства сероуглерода и теория процесса его образования из "Химическая электротермия" Как было ранее указано, большая часть продукции фосфора идет на получение фосфорной кислоты и далее на изготовление различного рода высококонцентрированных удобрений (аммофоса, нитрофоски, двойного суперс юсфата и др.). [c.274] Все три способа применяются в промышленности. Методы второй и третий являются логическим развитием производства элементарного фосфора, продолженного до стадии получения фосфорной кислоты. Ступенчатый метод работы более прост, но менее экономичен, чем непрерывный. [c.275] Образующийся в результате этой реакции фосфорный ангидрид превращается за счет влаги, содержащейся в воздухе и шихте, в метафосфорную кислоту (НРО3). Последняя поступает в оросительную башню, где частично поглощается водой или разбавленной фосфорной кислотой. Большая же часть ее, превратившаяся после охлаждения в башне в мельчайшие капельки туманообраз-ной фосфорной кислоты, выделяется в электростатическом фильтре. [c.275] О техническом осуществлении непрерывного метода получения фосфорной кислоты можно судить по рис. 10, относящемуся к установке сравнительно небольшой мощности [30]. Трехфазная электропечь работает на апатитовой шихте (на 100 кг апатита 28—30 кг кварца и 15—16 кг антрацита). Схема производства ясна из рисунка. Печные газы, содержащие парообразный фосфор, поступают в камеры сгорания, представляющие собой железные башни, футерованные шамотом. Из второй камеры продукты сгорания попадают в башни охлаждения, в которые, с помощью форсунок, вбрызгивается вода, почти полностью испаряющаяся. В первой башне охлаждения газы охлаждаются до 450— 550°, а во второй до 150—190°. Башни охлаждения также футерованы шамотом, а камера электрофильтра — андезитовым камнем трубы электрофильтра — угольные, коронирующие электроды — серебряные. [c.275] Окисление печных газов производится при избытке воздуха от 50 до 100%. [c.275] Основная масса кислоты получается в электрофильтре, значительно меньше—во второй башне охлаждения и сравнительно небольшое количество — в первой башне охлаждения. [c.275] Аналогичная схема производства применяется также и в масштабе более крупных установок [31]. На рис. 11 изображены схемы производства фосфорной кислоты на двух электропечных установках одного и того же завода, перерабатывающего бурые фосфориты, содержащие от 30 до 33% Р2О5,44—45% СаО и 5-10% SiOz. [c.276] На заводе имеются две электрические трехфазные печи проектной мощностью по 6000 кет и проектной суточной производительностью по 10 т фосфора каждая. Однако, в результате ряда производственных неполадок, обусловленных, в частности, трудностями равномерного питания пе ей шихтой, разъеданием огнеупорной кладки шлаком и т. п., обе печи работают не на полной мощности (вторая печь, например, берет не более 5500 кчт). [c.276] ПЫЛИ поступает в аппарат для сжигания. Температура отходящих газов около 230°. Выпуск шлака производится непрерывно. Шлак охлаждается в чугунных изложницах, затем размалывается и поступает на склад готовой продукции. [c.277] Печь установки 2 имеет цилиндрическую форму. Внутренний диаметр ее 4670 мм, максимальная глубина, примерно, 2500 мм. Электроды расположены по вершинам равностороннего треугольника. Схема сжигания фосфора на установке 2 изображена на левой половине нижней часта рис. И. Сжигание производится в горизонтальной камере размером 2440 X 2740 х Х9170 мм, расположенной рядом с электрической печью. Вдоль стен этой камеры размещены металлические трубчатые водяные холодильники, поглощающие около 50% тепла, выделяющегося в камере. Дальнейшее охлаждение газов, примерно до 430°, производится путем их разбавления воздухом, после чего они поступают в оросительные башни, затем вновь охлаждаются воздухом до 150° и после этого поступают в электрофильтр. [c.277] Получаемая с обеих установок фосфорная кислота собирается в резервуары, откуда поступает в цех производства удобрений. [c.277] Перед мировой войной двухступенчатый метод был осуществлен в Германии. По этому методу фосфор, после его конденсации из газов, сжигался в специальных форсунках или в топках, после чего продукты сжигания поступали, как и при непрерывном методе, в башню орошения и электрофильтр. Недостатком непрерывного метода является то, что при сжигании фосфора сгорает также и СО и выделяющееся при этом тепло не используется. Этот недостаток отсутствует у способов, в которых сжигание фосфора производится раздельно от процесса его получения и в которых высококалорийный газ, содержащий СО, может быть использован. [c.278] Впрочем, как показали работы Постникова, Орлова и Крючкова [30], полное сжигание газов фосфорных печей можно производить под паровыми котлами. В этом случае полезно используется не только теплота сгорания СО, но и теплота сгорания самого фосфора. [c.278] При производстве электротермической фосфорной кислоты основная часть затрат (до 70—80%) падает на стоимость электроэнергии,—этот способ экономически выгоден лишь при наличии дешевых источников последней. Поэтому значительный интерес представляют чисто термические способы получения фосфорной кислоты, например доменный, осуществленные на практике лишь после упорной и длительной работы над преодолением ряда технических трудностей [4, 31, 32, 34]. В СССР доменный способ был разработан под руководством Брицке. При этом способе необходимая для восстановления фосфатов температура создается за счет сжигания кокса в атмосфере воздуха или воздуха, обогащенного кислородом. [c.278] Однако, несмотря на эти преимущества, стоимость термической фосфорной кислоты в большинстве случаев настолько велика, что она не может конкурировать с фосфорными удобрениями, получаемыми кислотными методами, и ее удельный вес в общем мировом производстве фосфорных удобрений пока еще мал. [c.279] Получение сероуглерода ( Sa) из угля и парообразной серы втносится к числу процессов, протекающих при сравнительно изких температурах (800—900°). Поэтому он успешно осуществляется также и без применения электрического нагрева — чисто термическим путем [1, 2]. В этом случае процесс ведут обычно в стальных или чугунных ретортах с нефтяным или газовым внешним обогревом. Агрессивное действие паров серы и сероуглерода на металл при высоких температурах приводит к сравнительно быстрому прогоранию реторт, выходу их из строя и к необходимости в связи с этим периодических остановок печей для смены реторт через каждые 8—12 месяцев. Максимально возможные размеры реторт, обусловленные сложностью их изготовления, ограничивают производительность каждого агрегата. Предельная рабочая температура реторты также ограничена известным значением (850—900°), которое не может быть превзойдено без заметного сокращения срока службы реторт. [c.280] Указанные затруднения в значительной мере отпадают при электротермическом методе нагрева, осуществляемом в печах шахтного типа без применения реторт. Несмотря на это, электротермический метод получения сероуглерода, повидимому, имеет пока довольно ограниченное применение в мировой промышленной практике. Причина этого, вероятно, заключается в известном предубеждении против возможности безаварийной эксплуатации электрических печей при работе с таким легко воспламеняющимся продуктом, каким является сероуглерод. Согласно имеющимся литературным данным [3, 4], электротермический метод получения сероуглерода применяется в США, где, несмотря на преимущественное использование ретортного метода, значительная часть S2 производится электротермическим путем. Что же касается европейских стран, данные о промышленном применении электротермического метода производства сероуглерода — отсутствуют. [c.280] Основная масса сероуглерода (до 80%) в настоящее время идет на производство искусственного шелка (вискозы) и искусственной шерсти, затем на получение ксантогенатов, употребляемых в качестве флотореагентов при обогащении руд цветных металлов, используется для вулканизации каучука и для получения четыреххлористого углерода. Кроме того, СЗг применяется в борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Мировое производство Sa в 1936 г. составляло 260 ООО т более поздние точные статистические данные отсутствуют, но ориентировочно можно считать [4], что к 1950 г. эта цифра возросла в 2—3 раза. [c.280] Химически чистый сероуглерод — бесцветная жидкость с эфирным запахом плотность его при 18° равна 1,27 г см , температура кипения 46,25°, температура затвердевания —116°. [c.281] Это весьма малое значение экзотермического теплового эффекта реакции вычислено 15, 6, 7] на основании спектроскопических измерений и значительно отличается от принимавшейся ранее цифры -Ь12,5 ккал. [c.281] Вернуться к основной статье