Установка для очистки экстракционной фосфорной кислоты

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства фосфорной кислоты с низким содержанием примесей из экстракционных фосфорных кислот, полученных сернокислотным разложением апатита. Установка включает пульсационные колонны для экстракции фосфорной кислоты, промывки экстракта водой и реэкстракции фосфорной кислоты водой. В состав установки входят отстойники для отделения остаточного содержания водных фаз от органических фаз, которые имеют цилиндрический корпус с металлическим стаканом, установленным по центру корпуса, в котором помещается погружной насос для перекачки органической фазы, лабиринт из вертикальных перегородок и коническое днище для сбора и отвода водной фазы. Предлагаемая установка позволяет повысить эффективность отделения водной фазы от органической, снизить унос водной фазы с органической и благодаря этому уменьшить содержание примесей железа в очищенной кислоте и улучшить ее качество. 1 ил.

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства фосфорной кислоты с низким содержанием примесей из экстракционных фосфорных кислот (ЭФК), полученных сернокислотным разложением апатита. Очистка ЭФК производится с помощью жидкостной экстракции с применением в качестве экстрагента трибутилфосфата (ТБФ). Область применения очищенной фосфорной кислоты - производство фосфорных солей технической и пищевой квалификации.

Предлагаемая установка для очистки экстракционной фосфорной кислоты включает три пульсационные колонны для экстракции фосфорной кислоты трибутилфосфатом, промывки экстракта водой и водную реэкстракцию фосфорной кислоты. Установка снабжена сборниками и отстойниками для реагентов, полупродуктов и продуктов. Отстойники для отделения остаточного содержания водных фаз от органических фаз в предлагаемой установке имеют цилиндрический корпус с металлическим стаканом, установленным по центру корпуса, в котором помещается погружной насос для перекачки органической фазы, лабиринт из вертикальных перегородок и коническое днище для сбора и отвода водной фазы.

Предлагаемая установка позволяет повысить эффективность отделения водной фазы от органической и тем самым улучшить качество очищенной кислоты.

Известна установка для получения очищенной фосфорной кислоты из ЭФК методом жидкостной экстракции с применением ТБФ, которая включает в себя 3 экстрактора ящичного типа, 3 отстойника для водной фазы и 3 отстойника для органической фазы [1]. Процесс ведется при диспергировании органической и водной фаз в смесителях-отстойниках с помощью турбинных мешалок, которые одновременно осуществляют и транспорт реагентов со ступени на ступень. Недостатком установки является невысокая эффективность, обусловленная, прежде всего, невозможностью одновременного повышения производительности и достижения оптимального диспергирования фаз. При сильном диспергировании в отстойной зоне образуется стабильная эмульсия, которая медленно расслаивается при комнатной температуре, что ведет в конечном итоге к потерям экстрагента и загрязнению им продукта.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка с многоступенчатой экстракцией фосфорной кислоты трибутилфосфатом в пульсационной колонне с последующей промывкой насыщенного фосфорной кислотой экстракта водой, проводимой также в пульсационной колонне, и реэкстракции очищенной фосфорной кислоты водой в третьей пульсационной колонне [2]. Однако применяемые на установке отстойники для дополнительного отделения водной фазы из экстракта, вытекающего из колонны экстракции, из промытого экстракта, поступающего из колонны для промывки, и из экстрагента, вытекающего из колонны для реэкстракции, неэффективны, так как отстойники не имеют внутренних перегородок, вследствие чего поток органической фазы в аппарате движется, не встречая сопротивления, по траектории, приближающейся к прямой линии и по кратчайшему пути. При этом наблюдается неполное отделение водной фазы от органической и, как следствие этого, проскок загрязнений. Наличие плоских днищ в отстойниках затрудняет вывод загрязнений из аппаратов.

Указанные недостатки отсутствуют в предложенной установке, схема которой представлена на чертеже.

Сущность изобретения: установка состоит из 3-х пульсационных колонн 1-3 (для экстракции фосфорной кислоты с помощью ТБФ - 1, для промывки экстракта водой - 2 и реэкстракции очищенной фосфорной кислоты из экстракта водой - 3), 3-х отстойников для дополнительного отделения водной фазы от органической фазы 4-6, 3-х отстойников для дополнительной очистки водной фазы от захваченной потоком органической фазы 7-9, сборников 10, 11 и погружных насосов 4Н-11Н.

Установка работает следующим образом. ЭФК из сборника 10 подается в экстракционную пульсационную колонну 1, куда противотоком подается органический растворитель ТБФ из отстойника 6 с помощью погружного центробежного насоса 6Н. В экстракционной колонне происходит извлечение фосфорной кислоты органическим растворителем из раствора ЭФК, при этом образуется экстракт и рафинат. Последний через дополнительный отстойник 7 поступает в сборник 11, откуда направляется в производство аммофоса. Экстракт, насыщенный фосфорной кислотой из верхней отстойной зоны колонны 1, переливается в дополнительный отстойник 4, где проходит систему лабиринта из вертикальных перегородок и далее поступает в цилиндрический стакан и с помощью погружного насоса 4Н подается в пульсационную колонну 2 для промывки экстракта водой. Накапливаемая в отстойнике 4 водная фаза выводится из системы и передается в сборник рафината 11. В колонне 2 происходит очистка экстракта от примесей подаваемой в колонну водой и переток его в дополнительный отстойник 5. Кислота, образующаяся в колонне 2 от промывки экстракта, передается через дополнительный отстойник 8 в бак 10 для исходной ЭФК.

Экстракт, поступивший в отстойник 5, проходит систему лабиринта из вертикальных перегородок, далее поступает в цилиндрический стакан и с помощью погружного насоса 5Н подается в пульсационную колонну 3 для реэкстракции фосфорной кислоты водой. Накопленная в отстойнике водная фаза выводится по мере необходимости в бак 10.

В пульсационной колонне 3 происходит извлечение фосфорной кислоты водой с образованием экстрагента и очищенной фосфорной кислоты. Очищенная фосфорная кислота передается через дополнительный отстойник 9 на стадию упарки. Образовавшийся в колонне 3 экстрагент самотеком передается в дополнительный отстойник 6, где через систему лабиринта, состоящую из вертикальных перегородок, экстрагент попадает в цилиндрический стакан и с помощью погружного насоса 6Н перекачивается в начало установки в пульсационную колонну 1 на стадию экстракции фосфорной кислоты из ЭФК с помощью ТБФ. В конической части отстойника 6 накапливается водная фаза, которая передается на утилизацию.

Проведение процесса очистки экстракционной фосфорной кислоты на предложенной установке с использованием для отделения остаточного содержания водной фазы от органической фазы отстойников, имеющих цилиндрический корпус с металлическим стаканом, установленным по центру корпуса, в котором помещается погружной насос для перекачки органической фазы, лабиринт из вертикальных перегородок и коническое днище, позволяет снизить унос водной фазы с органической и благодаря этому уменьшить содержание примесей железа в очищенной кислоте. Так, если по прототипу содержание Fe в очищенной фосфорной кислоте составляло 0,0070 мас.% при содержании P2O5 в очищенной кислоте 38,6%, то в предложенной установке содержание Fe снижается до 0,0050 мас.%, т.е. на 28,6%.

Источники информации

1. А.В.Гриневич, В.Ф.Кармышов, Б.Н.Ласкорин и др. Очистка ЭФК из апатитового концентрата экстракцией три-н-бутилфосфатом // Хим. пром. 1986. №7. С.21-23.

2. В.М.Лембриков, Л.В.Коняхина, В.В.Волкова и др. Очистка фосфорной кислоты методом жидкостной экстракции // Мир серы, N, Н и К. 2006. №2. С.3-7.

Установка для очистки экстракционной фосфорной кислоты, включающая несколько пульсационных колонн для экстракции фосфорной кислоты трибутилфосфатом, промывки экстракта водой и реэкстракции фосфорной кислоты водой, снабженная сборниками и отстойниками для реагентов, полупродуктов и продуктов, отличающаяся тем, что отстойники для отделения остаточного содержания водных фаз от органических фаз имеют цилиндрический корпус с металлическим стаканом, установленным по центру корпуса, в котором помещается погружной насос для перекачки органической фазы, лабиринт из вертикальных перегородок и коническое днище для сбора и отвода водной фазы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам очистки упаренной экстракционной фосфорной кислоты, образующейся при разложении апатитового концентрата, от сульфатов и взвесей с получением обессульфаченной фосфорной кислоты, которая используется в производстве очищенной фосфорной кислоты методом жидкостной экстракции трибутилфосфатом, а также в производстве фосфатирующих препаратов и других фосфатов технической квалификации.

Изобретение относится к способу получения очищенной фосфорной кислоты из аммонийфосфатного раствора (АМФР) ионообменным методом. .
Изобретение относится к способу очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) с получением продукта с низким содержанием примесей, который может использоваться в производстве фосфорных солей технической и пищевой квалификации.
Изобретение относится к производству очищенной фосфорной кислоты, отличающейся высокой степенью чистоты, которая может использоваться в пищевой промышленности и позволяет одновременно получать удобрения - сульфоаммофос и товарные сульфат стронция или сульфат бария.

Изобретение относится к аппаратному оформлению получения очищенных фосфорных кислот, используемых для получения фосфатов технической, пищевой, реактивной и фармацевтической квалификации.
Изобретение относится к способу очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) от примесей. .
Изобретение относится к очистке экстракционной фосфорной кислоты органическими экстрагентами и получению кислоты с низким содержанием примесей, что позволяет использовать ее в производстве фосфорных солей технической и пищевой квалификации.

Изобретение относится к области получения чистых полифосфатов калия и натрия, используемых в пищевой, фармацевтической, химической и текстильной промышленности. .

Изобретение относится к способам получения очищенной концентрированной фосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты, которая может быть использована в производстве технических, кормовых и пищевых фосфатов.

Изобретение относится к способу одновременного получения фосфорной кислоты пищевого качества путем кристаллизации полугидрата фосфорной кислоты Н3PO4·Н2О из предварительно очищенной сырьевой кислоты, которую очищают и кристаллизуют при помощи следующих этапов: а) после этапа пенной флотации фосфатного концентрата указанный концентрат направляют на этап интенсивного магнитного разделения для снижения количества ионов магния; б) фосфатный концентрат выщелачивают в смеси серной кислоты и фосфорной кислоты в соответствии с мокрым способом, осажденные ионы SO4 и As удаляют из реакционной среды и добавляют источник кремния для того, чтобы довести молярное соотношение F/Si до величины менее 6; в) фосфорную кислоту концентрируют, удаляют твердый осадок и испаряют ионы фтора; г) подаваемую кислоту, полученную на этапе (в), имеющую концентрацию Р2O5 более 58%, концентрацию сухого остатка менее 0,05%, концентрацию ионов магния менее 1,5%, концентрацию ионов SO4 менее 1%, концентрацию ионов мышьяка менее 8 промилле и концентрацию ионов фтора менее 0,2%, кристаллизуют при постоянной скорости роста кристаллов менее 10 мкм/мин, при разнице температур в процессе первой кристаллизации менее 17С и промывают кристаллы в недонасыщенном маточном растворе последующего этапа перекристаллизации; д) фосфорную кислоту, кристаллизованную на этапе (г), плавят, разбавляют до концентрации Р2О5 менее 63%, добавляют зародышевые кристаллы и осуществляют кристаллизацию, как на этапе (г), при разнице между температурой суспензии кристаллов и температурой охладителя менее 8С, кристаллы промывают недонасыщенным раствором фосфорной кислоты, и е) по желанию фосфорную кислоту, кристаллизованную на этапе (д), плавят, разбавляют до концентрации Р2O5 менее 63%, добавляют зародышевые кристаллы и осуществляют кристаллизацию, как на этапе (г), при разнице между температурой суспензии кристаллов и температурой охладителя менее 6С, кристаллы промывают недонасыщенным промывным раствором, приготовленным из целевых кристаллов.

Изобретение относится к области контроля очистки экстрагента в ходе его регенерации в производстве очистки экстракционной фосфорной кислоты, полученной путем серно-кислотного разложения апатита, с применением в качестве экстрагента трибутилфосфата

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства экстракционных фосфорных кислот (ЭФК), используемых для получения кормовых, технических, пищевых, реактивных фосфатов из любых видов фосфатного сырья

Изобретение относится к способу получения очищенной концентрированной фосфорной кислоты, которая может быть использована в производстве технических, кормовых и пищевых фосфатов

Изобретение относится к способу очистки экстракционной фосфорной кислоты, полученной сернокислотным разложением низкосортного фосфатного сырья, например фосфоритов Каратау, которая может быть использована при производстве удобрений

Изобретение относится к способу очистки экстракционной фосфорной кислоты, полученной сернокислотным разложением низкосортного фосфатного сырья - фосфоритов Каратау, для использования ее при производстве удобрений

Изобретение относится к химической технологии, в частности к очистке экстракционной фосфорной кислоты, полученной из фосфоритов Каратау

Изобретение относится к технологии получения фосфатов аммония и может найти применение в качестве удобрения
Изобретение относится к получению и очистке термической ортофосфорной кислоты и может быть использовано в химической промышленности
Изобретение относится к способу обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) осадительным методом

Изобретение относится к способу очистки раствора фосфорной кислоты, полученной путем обработки природного фосфата сильной кислотой, включающему стадию фильтрации фосфорной кислоты через мембрану нанофильтрации, в котором мембрана нанофильтрации представляет собой органическую мембрану нанофильтрации, устойчивую в кислой среде, на которой адсорбирован по меньшей мере один водорастворимый полимер, включающий по меньшей мере одну функциональную аминогруппу, одну функциональную ароматическую аминогруппу, одну функциональную группу кислоты и/или одну спиртовую функциональную группу. Техническим результатом является создание способа очистки раствора фосфорной кислоты, в котором срок службы органических мембран нанофильтрации, как правило, больше порядка одного года непрерывной работы при сохранении в течение этого периода высокой производительности с точки зрения проницаемости и ресурса. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.
Наверх