ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Печи для возгонки фосфора из "Общая химическая технология Том 2" Высокая температура (1300—1550°) и восстановительные условия, необходимые для процесса возгонки фосфора, могут быть обеспечены в различных печах электрических, доменных, пламенных, муфельных и других. [c.46] На практике, ввиду значительных технических преимуществ электрических печей по сравнению с печами других типов (стр. 15), в настоящее время применяется исключительно электротермический процесс. [c.46] В США и СССР предпринимались полытки применения доменного процесса для возгонки фосфора с последующим окислением большей его части до фосфорной кислоты и комплексным использованием газов, содержащих СО, и шлаков. [c.46] В доменном процессе значительная часть углерода, вводимого в шихту, расходуется не на восстановление фосфора, а на получение требуемого количества тепла, поэтому из доменной печи выделяется гораздо больше газа (содержащего главным образом азот и окись углерода), чем из электрической печи, а относительное содержа ние возогнанного фосфора в доменных газах значительно меньше (раз в 10), что создает менее благоприятные условия для его конденсации. В связи с этим доменный процесс предложен и изучался главным образом как процесс с окислением фосфора для получения фосфорной кислоты, а не элементарного фосфора. Получаемый наряду с фосфором высококалорийный доменный газ может быть использован для газификации и других промышленных нужд. Длительный опыт освоения доменного процесса возгонки фосфора выявил значительные технические трудности, встретившиеся при использовании газов, а также при аппаратурном оформлении процесса, и недостаточную его экономичность большой расход кокса на единицу получаемого фосфора и большие эксплуатационные расходы. [c.46] Вопрос о возможности использования для возгонки фосфора печей других типов-ванных, пламенных, с применением в качестве горючего нефти, а также шахтных и. пла менных печей с применением кислородного дутья, печей комбинированного типа (электрических и пламенных и др.)—в настоящее время не вышел еще из стадии исследований и полузаводских испытаний. [c.46] В отличие от производства карбида кальция, основной продукт электротермического производства фосфора выделяется в газообразной фазе поэтому электрические печи для возгонки фосфора должны быть обязательно закрытыми. Пары фосфора и окись углерода выходят через трубу в крышке печи и направляются в конденсационные установки, где фосфор переходит в жидкое, а затем в твердое состояние. [c.46] В остальном фосфорные печи по устройству весьма близки к карбидным печам. Для возгонки фосфора применяются одно- и многофазные (главным образом трехфазные) электрические печи. Ввиду преимуществ последних перед однофазными печами (возможность достижения большей мощности, лучшее использование тепла и др.) в настоящее время строят главным образом трехфазные печи, хотя эксплуатация нх сложнее, чем однофазных печей. [c.46] В фосфорных электрических печах применяют угольные электроды плотность тока составляет 2,5—3,5 а см , сопротивление электродов 30— 60 ом на 1 м/мм . [c.46] Фосфорные однофазные печи обычно строят круглые, гораздо рен е—прямоугольного сечения. Один электрод пропускают через крышку печи, снабженную специальным сальником, а другой заделывают непосредственно в под печи. [c.47] Кожух печи выполняют обычно из листовой стали, изнутри выкладывают асбестом, а затем огнеупорным шамотным кирпичом или смесью угля (или графита) со смолой (или пеком). На участках печи, подверга-ЮШ.ИХСЯ действию высокой температуры, по шамоту укладывают еще угольную набойку. Чтобы стенки печи возможно меньше подвергались непосредственному действию высокой температуры, электроды устанавливают от стенок печи на расстоянии не меньше величины диаметра электрода. Высота печи должна быть такой, чтобы над расплавленным шлаком мог находиться слой шихты толщиной 1—3,5 м, достаточной для отделения газов от пыли и для полноты теплообмена между пшхтой и газом (температура отходяидих газов должна находиться в пределах 250-350 ). [c.47] В отличие от большинства металлургических и других электриче ских печей, фосфорные печи должны быть абсолютно герметичными, чтобы пары фосфора и окись углерода не проникали в помещение цеха, а воздух не проникал в печь (иначе может произойти взрыв). Поэтому при конструировании и эксплуатации фосфорных печей обращают исключительное внимание на уплотнение затворов сальников,. соединений с загрузочными устройствами и т. п. [c.48] В последние годы начинают получать применение электрические печи с вращающейся шахтой (рис. 22). Благодаря более равномерному прогреву шихты в таких печах уменьшается удельный расход электроэнергии. [c.48] Фосфорит или апатит Кварцит. . [c.48] Коэффициент использования мощности печи равен 85—95%. [c.48] Степень возгонки (выход фосфора в газообразную фазу) в зависимости от состава шихты, типа печи и других условий процесса колеблется в пределах 70—85%. Остальная часть фосфора переходит в феррофосфор (в восстановленной форме) и в шлак (в окисленной форме). На практике максимальная степень восстановления фосфора (в газ и феррофосфор) достигает 96—97%. [c.48] Пример упрощенного материального баланса процесса возгонки фосфора приведен в I томе (стр. 20 и 21). [c.49] РНз и др.) газ фосфорных печей представляет собой концентрированную окись углерода и может быть использован не только как газообразное топливо, но и в качестве ценного сырья для ряда синтезов, например для получения водорода методом конверсии с парами воды, для получения муравьиной кислоты и других органических соединений. [c.49] Очистка газов от указанных выше нежелательных примесей (в основном от фосфинов) может быть достигнута путем обработки газов хлорной водой и другими окислителями. [c.49] Естественно, что вследствие образования большого количества шлаков возникает необходимость их экономичного использования и сокращения расхода тепла на расплавление шлака. [c.49] Поэтому стремятся вводить в шихту возможно меньше кремнезема и окиси алюминия (однако ие менее того количества, которое требуется по реакции). [c.49] Вернуться к основной статье