ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрированные фосфорные удобрения. Двойной и обогащенный суперфосфаты из "Технология минеральных солей Ч 2" При одноступенчатом или непрерывном методе печные газы, содержащие элементарный фосфор и окись углерода, поступают в камеры сгорания, где фосфор окисляется до фосфорного ангидрида кислородом воздуха, газы охлаждаются, гидратируются и пропускаются через электрофильтры для улавливания фосфорной кислоты. По двухступенчатому методу фосфор сначала конденсируется, а затем сжигается и Р2О5 гидратируется до фосфорной кислоты. [c.957] Несмотря на кажущиеся преимущества одноступенчатого непрерывного метода, наиболее широко распространен двухступенчатый способ, так как последним получается более чистая фосфорная кислота. Кроме того, в этом случае возможно при необходимости выпускать в качестве продукта также желтый фосфор и эффективно использовать окись углерода, являющуюся побочным продуктом. Затраты на оборудование ниже, чем при одноступенчатом способе 2 , так как в последнем улавливание фосфорной кислоты из образующихся больших объемов газа требует громоздкой аппаратуры. Расход электроэнергии, воды и воздуха при одноступенчатом методе также значительно больше. [c.957] При этом выделяется большое количество тепла, которое практически не может быть использовано из-за коррозионного действия фосфорного ангидрида, содержащегося в продуктах горения. Требуется охлаждение газов в камере горения, предупреждающее быстрый износ аппаратуры и обеспечивающее полное поглощение фосфорного ангидрида. [c.957] Во избежание образования низших окислов фосфора, переходящих при гидратации в фосфористую и фосфорноватистую кислоты, сжигание фосфора производится в двухкратном избытке воздуха. [c.957] С целью использования окиси углерода, содержащейся в газах возгонки, исследована возможность избирательного окисления фосфора Установлено, что при поддержании в окислительной камере 450—540° и подаче 120—130% воздуха от теоретического количества, необходимого для окисления фосфора, можно окислить практически весь фосфор до Р2О5, а окись углерода окисляется только на 5—7%. Эти исследования направлены к эффективному применению одноступенчатого способа получения фосфорной кислоты, хотя при этом она получается менее чистой. [c.958] По двухступенчатому способу производства газы возгонки очищаются от пыли, затем фосфор конденсируется в виде жидкости (температура выше точки плавления — около 60°), а окись углерода может быть использована в качестве топлива. Фосфор сжигается в камере сгорания, фосфорный ангидрид охлаждается водой и гидратируется в башнях 2. Фосфорная кислота, полученная двухступенчатым способом, содержит 85—86% Н3РО4. [c.958] Этим же методом получают некоторые количества суперфосфорной кислоты, содержащей 105—115% Н3РО4 (76—82 /о Р2О5). Для этого фосфорный ангидрид, образующийся при сжигании элементарного фосфора, поглощают ограниченным количеством воды. По другому способу в обычную термическую фосфорную кислоту вводят твердый фосфорный ангидрид до получения кислоты требуемой концентрации. [c.958] При молярном соотношении водяной пар фосфор, равном 18 1, и температуре 700—800° на опытной установке удавалось перевести в фосфорную кислоту до 93,8% фосфора и получить отходящие газы с содержанием 99,8% водорода. [c.958] Разработано в полузаводских условиях производство кислоты с комбинированным отводом тепла как за счет теплообмена между горячими газами и водой через стенки аппарата, так и за счет испарения воды. В теплообменно-испарительной системе благодаря большой разности температур факела и охлаждающей воды достигается высокий теплосъем при меньших габаритах основной аппаратуры, чем в циркуляционной системе одной и той же производительности. При этом 70% тепла снимается за счет наружного охлаждения металлических стенок аппаратуры и только 5— 10% за счет испарения воды. [c.959] В циркуляционных системах сжигание фосфора и гидратацию фосфорного ангидрида производят или в одном аппарате или (для лучшего распределения теплоотвода) в отдельных аппаратах. [c.959] охлажденный до 80—100° циркулирующей кислотой и за счет испарения воды из нижней части башни поступает в пластинчатый электрофильтр, где улавливается содержащаяся в нем туманообразная фосфорная кислота, а затем гуммированным вентилятором выбрасывается в атмосферу. Стальная, футерованная кислотоупорным кирпичом камера электрофильтра имеет длину 11,5 ж, ширину 3 Л1 и высоту 5,7 м. Внутренние детали электрофильтра изготовлены из нержавеющей стали. Для вывода кислоты дно электрофильтра имеет уклон к середине. Вытекающая из электрофильтра кислота содержит 75—77% Н3РО4, т. е. меньше, чем из башни. Концентрация получаемой в электрофильтре кислоты тем меньше, чем ниже температура газа в нем, так как при низкой температуре конденсируется большее количество водяного пара. [c.961] Кислота из башни, имеющая температуру 80—85°, и кислота из электрофильтров стекают по желобам в стальной гуммированный и футерованный кислотоупорным кирпичом сборник, где они смешиваются, образуя 80—85%-ную фосфорную кислоту. Эта кислота подается насосом из нержавеющей стали в оросительный холодильник также из нержавеющей стали, где она охлаждается водой до 30—40°. Часть кислоты направляется на склад готовой продукции, а основная ее масса в качестве циркулирующей кислоты поступает на орошение башни. Циркулирующая кислота в башне поглощает все тепло реакции (на каждый кг сжигаемого фосфора выделяется 6530 ккал). Но температура кислоты на выходе не должна превышать 85°, так как при более высоких температурах она сильно разрушает материал оборудования. [c.961] ОТВОДИТСЯ продукционная кислота. Оставшаяся масса газов из камеры (башни) сжигания поступает в башню гидратации, где улавливается остальная часть фосфорного ангидрида с образованием фосфорной кислоты. Башня гидратации орошается оборотной разбавленной фосфорной кислотой. Непрореагировавшие газы из башни гидратации с температурой 50—60° поступают в электрические фильтры для окончательной их очистки перед выбросом в атмосферу. [c.962] В некоторых системах раздельное сжигание фосфора и гидратацию фосфорного ангидрида сочетают в одной башне, но на разной высоте. В верхней части ее производят сжигание фосфора с охлаждением образующихся газов орошаемой охлажденной кислотой (см. выше). В этом случае орошение башни кислотой осуществляется двумя потоками. Часть кислоты (в количестве 300— 320 м ч) при 60° поступает сверху, а остальное ее количество (320—350 м 1ч) вбрызгивается форсунками в середину башни. [c.962] Отходящие газы, содержащие значительные количества непоглощенной Р2О5 и тумана фосфорной кислоты, можно улавливать в скрубберах Вентури более дешевых, чем электрофильтры. [c.962] Вбрызгиваемая в узком сечении разбавленная фосфорная кислота в расширяющейся части трубы Вентури образует влажную завесу, которая действует как преграда. Пройдя через завесу газ насыщается влагой. Одновременно при адиабатическом сжатии газа происходит конденсация паров воды, причем частички Р2О5 и Н3РО4 в газе действуют как центры конденсации. Частички, окруженные оболочкой воды, утяжеляются и могут поэтому в дальнейшем легко отделяться от газовой фазы. Выделение жидкой фазы из газового потока производится частично в переходной трубе из скруббера Вентури и, в основном, в циклоне. [c.962] Вытекающая кислота собирается в сборник 45%-ной (по Р2О5) кислоты, откуда она погружным насосом подается в горловину трубы Вентури для орошения газа. Избыток кислоты отводится в сборник башенной кислоты. [c.962] Отходящий газ после циклона, пройдя каплеотделитель, выбрасывается в атмосферу. Температура газа, отходящего из башни, должна быть ниже 105°. [c.962] При использовании для очистки газов скрубберов Вентури часть нерастворимых примесей загрязняет кислоту. Очистка кислоты производится фильтрацией через фильтровальное полотно, на которое наносится слой кизельгура в количестве 1 /сг на 1 фильтрующей поверхности. В кислоту добавляется 200 г кизельгура на 1 фильтруемой кислоты. Кизельгур связывает загрязнения и сохраняет пористость намытого слоя. [c.964] Вернуться к основной статье