Способ получения концентрированной ортофосфорной кислоты

 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения концентрированной ортофосфорной кислоты. Цель изобретения состоит в снижении энергозатрат на процесс, а также в предотвращении инкрустирования оборудования. Способ заключается в предварительном нагреве кислоты, содержащей 52-57% f, до 65-75°С и непосредственном контактировании нагретой кислоты с топочными газами в пенном слое при объемной нагрузке 0,05-0,15 м кислоты в 1 мин на 1 м пенного слоя и темпера- g туре 80-100°С. 1 табл. (Л 00 сл 00 N со

CQe3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 01 В 25/234

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

M А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3942638/23-26 (22) 13.08.85 (46) 07. 12.87. Бюл. У 45 (71) Воскресенский филиал Научноисследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В. Самойлова (72) А.В. Гриневич, С.П. Кочетков, В.М. Лембриков, А,В. Сафонов, Н.Н. Малахова, Е.П. Парфенов, З.А. Зорихина, Е.В, Бабарыка, А.И. Алексеев, Д.Г. Наголов, Т.Г. Репенкова и Б.А. Артомасов .(53) 661.634.2 (088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ОРТОФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения концентрированной ортофосфорной кислоты. Цель изобретения состоит в снижении энергозатрат на процесс, а также в предотвращении инкрустирования оборудования. Способ заключается в предварительном нагреве кислоты, содержащей 52-577. Р О z, до 65-75 С и непосредственном контактировании нагретой кислоты с топочными газами в пенном слое при объемной нагрузке 0,05-0,15 м кислоты в мин на 1 м пенного слоя и темпера- @ туре 80-100 С. 1 табл.

1 13573

Изобретение относится к основной химической промышленности и может быть использовано при получении концентрированных ортофосфорных кислот, 5 содержащих 52-57 Р О, применяемых для производства фосфорных и комплексных удобрений с высоким содержанием питателЬных веществ, а также кормовых фосфатов. 10

Цель изобретения — снижение энергозатрат за счет сокращения потерь тепла в процессе, а также предотвращение инкрустирования оборудования, Пример 1. В зону подогрева 15 колонного аппарата с провальными тарелками (F 8 = 30X) подают 600 л/ч полугидратной фосфорной кислоты, содержащей 367 Р2 О с температурой

30 С. Навстречу кислоте противотоком движутся отходящие из зоны концентрирования газы, В смешанном газожидкостном слое .происходит нагрев кислоты до 65-75 С за счет утилизации тепла газов и, соответственно, охлаждение 25 последних. Стекая вниз, подогретая кислота вступает в контакт в зоне концентрирования с горячими топочными газами, подаваемыми в количестве

1200 нм /ч и температурой 500 С сни- 30 зу иэ топки. Объемную нагрузку по кислоте в рабочей зоне концентратора поддерживают 0,08 мин-, На тарелке рабочей зоны при 90 С происходит концентрирование кислоты в газожид35 костном слое. Продукционная кислота, содержащая 54, 9X P О и 1, 17 твердого осадка, стекает в бак готовой продукции. Топочные газы с температурой 80 С выходят из концентратора и поступают на абсорбцию с содержанием б г/нм F и 0,035 г/нм Р20>. В результате абсорбции получают iOX

H2SiF< с содержанием 0,0183 Р20, которую передают в производство крем- 45 нефторида натрия. Потери тепла в процессе составляют 3,57 от общей производительности концентратора.

Примеры 2-9 осуществления способа приведены в таблице.

Предлагаемые интервалы параметров способа обосновываются следующим образом. Объемная нагрузка на аппарат по кислоте (определяемая расходом исходной кислоты и объемом пенного слоя, который идентичен объему рабочей зоны) характеризует интенсивность тепломассообмена в концентраторе.

49 1

Минимальное ее значение (0,05 мин- ) является границей начала интенсивного образования твердой фазы за счет местных перегревов и значительных потерь тепла с туманом и брызгами.

Повышение верхнего предела ведет к провалу кислоты в аппарате и резкому ухудшению теплообмена в аппарате.

При этом увеличиваются потери тепла с отходящими газами, а кислота не достигает заданной концентрации по

2 5Концентрирование кислоты ведут при температурах ниже температур кипения для данных условий.

Температурный интервал выбран иэ следующих соображений.

Если вести процесс при температурах выше температур кипения, то это ! приводит к резкому возрастанию туманообразования и потерям тепла Р О с газовой фазой. При этом при температурах выше 100 С в кремнефтористоо водородной кислоте, образуемой при абсорбции фтора из газовой фазы, содержится более 0,027. Р20, улавливае. мого также из газовой фазы, что не позволяет использовать эту кислоту для переработки в кремнефторид натрия .. Нижняя граница температур (80 С) определяет необходимое количество тепла для достижения минимально необ ходимой концентрации фосфорной кислоты (527 Р20 ) .

Изобретение позволяет попутно rio- лучать 10Š— ную кремнефтористоводородную кислоту, содержащую не более

0,023 Р20 5.

Формула изобретения

Способ получения концентрированной ортофосфорной кислоты, содержащей

52-57Х Р20<, включающий предварительный нагрев исходной кислоты до 65о

75 С, непосредственное контактирование нагретой кислоты с топочными газами, отличающийся тем,. что, с целью снижения энергозатрат за счет сокращения потерь тепла в процессе, а также предотвращения инкрустирования оборудования, контактирование кислоты с топочными газами ведут в пенном слое при объемной нагрузке 0,05-0, 15 м кислоты/мин на

1.м пенного слоя и температуре 80100 С.

1357349

1)римечание м /ч, концепт- кислоты,, ° раторе,,2 Р 01 мин 1

I кисло- газовой

1". i :: . рования, С

2 36,0 650 80 1100 0,09 52>0 3

Э 30,0 550 IOO 1200 0,06 57,0 5

1, 1 0>014

1,6 0>020

4* 34,0 600

75 950 0,10 50,8 2,5

1,2 0,0!6

Ие получается кислота нуяной концентрации.

5* 25>0 450

105 1300 0>012 58, 1 7

1,0 0,025

6 35,0 300 100 1500 0,05 56,8 5

1>8 0,020

0,8 О, 112

3,5 0,030

90 1200 О, 15 54,6 . 4

95 1000 0,04 55,5 8

7 27 О 750

8* 38,0 250

9 28,0 800 85 0>17 50>9 10

0,9 0,015

Известный 20-30

0,2-2,0 52-57 12-15

115-118

Имеет место икрустирование оборудования, * Данные вне предлагаемых интервальных параметров.

Составитель Г. Целищев

Техред М. Ходанич КоРРектоР H. Муска

Редактор Л. Зайцева

Заказ 5936/19 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, Ири- Концентмер роняя исходной кислоты>

>.Расход исход ной ! кисло-! ты,, л/ч

>Темпера- !Расход ! ! тура ки- )топоч>глоты на !нк>х зоне кон- газов

> ! центрн1 ()бъемная .Концепт- 11отери нагрузка Iрацeя тепла, ,по кис- пролук- 2 лате в,.ционной

Коли-! чество ! тнер;лой фазы н

Иропснт

1Р ()> в .утили зировал ной иэ

Избыток Рт07 в

H 8>.FÄ еа счет повышенного туманообраэования.

Высокие потери тепла, резкое увеличение образования осадка, происходит инкрустирование оборудования.

Высокие потери тепла, кислота не достигает ну>хной концентрации