Способ очистки от фосфористого водорода газов, получающихся при возгонке фосфора

 

Класс 12, 31

X 50858

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, к/ъ о кто „-..",н" тр8%ЫИ i

И. С. Розенкранц и М. О. Дембо, ,4 Г 2 Уст. 2, 2 сСР— Снеао4-- чистки от фосфористого водорода газов, получающихся при возгонке фосфора.

Заявлено 16 марта 1936 года за № 189400.

Опубликовано 30 апреля 1937 года.

3арегистрировп о в Гост дарственноя бюро посадуюи ей регистрачии изобретений при Госпшне С((.р

При возгонке фосфора в доменной печи попадающая вместе с шихтой влага, вследствие высокой температуры, реагирует с раскаленным углеродом топлива, образуя окись углерода и водорода.

Водород, реагируя с парами фосфора, образует по уравнению Р4+6Ня=4РН., трехфосфористый водород, уменьшая тем самым выход элементарного фосфора.

Потери фосфора особенно велики и ри ведении процесса возгонки на кислородном дутье, когда с целью снижения температуры приходится вводить в печь водяной пар, Для утилизации фосфора, находящегося в газах в форме РН„прибегают к сжиганию всей массы выделяющихся колошниковых газов. При этом все теплотворные компоненты газа вместе с РН> полностью окисляются, давая Н,О, СО, и фосфорную кислоту по уравнению

2 РНа-+4 Ог=РгО-+ 3 НаО- »2НаРО ) которая может быть легко осаждена в электрофильтре.

Теплота сгорания газов утилизируется в кауперах только на 25% для подогрева воздуха, идущего в фурмы доменной печи — остальные 75 (, совершенно не используются, ложась большим накладным расходом на себестоимость фосфорной кислоты, идущей на изготовление удобрительных туков.

Указанный метод огневой возгонки поэтому не может конкурировать с сернокислотным методом обработки фосфоритов.

Таким образом, метод сжигания всех газов, хотя и дает возможность тилизировать весь выделяющийся фосфор из фосфоритов в процессе доменной возгонки, но он не экономичен, так как получающиеся попутно ценные теплотворные газообразные продукты бесполезно уничтожаются.

Попытки извлечь PH из газов доменной возгонки, не затрагивая остальных составляющих его теплотворных компонентов, до сего времени не привели к положительным результатам.

Так, Брицке предложил способ окисления РН, парами воды в присутствии мела, как катализатора

2РН, + 8Н,O = 2 Н,РО, + 8На„ но этот метод довольно сложен при. своем техническом осуществлении к дает не всегда о-фосфорную кислоту.

Предложены и другие методы извлечения PH из газов с сохранением остальных теплотворных компонентов. В 1926 r. B, Кибер предложил подвергать газы так называемому частичному окислению. Для этого в газы доменной возгонки вводят стехиометрическое количество кислорода, который окисляет РН, в НаРО, по уравнению

2РН, +402 = 2НзРО1

Окись углерода и Н, в газах теоретически должны остаться неокисленными, однако этот метод, правильный с теоретической точки зрения, на практике вызывает большие осложнения, давая взрывы (не говоря уже о том, что при работе по этому методу часть СО и Н, сгорает в СО2 и Н,.o).

Чтобы устранить описанные недостатки авторы настоящего изобретения предлагают окислять PH. хлором.

Известно, что хлорная вода и хлорная известь окисляют РНа в НаPO.„ но громадный расход хлора или хлорной извести, падающий на получение

1 т Р,О,.-, делает эти методы совершенно не экономичными.

Д ля уменьшения расхода хлора предлагается метод циркуляции и регенерации хлора, состоящий в том, что получаемая слабая смесь двух кислот — ортофосфорной и соляной подвергается путем циркуляции раствора многократному насыщению газообразным хлором с последующим каждый раз окислением новых количеств РН, до получения крепкого раствора, содержащего Н,РО, и НС1.

Последний выводится из цикла и осаждается фосфоритом, который взаимо. действует с НС1 по формуле:

6НС1+ Са, (РО„) = 2Н„Р΄—; 3 СаС1а, а полученная ортофосфорная кислота обрабатывается известковым молоком, в результате чего получается преципитат согласно формуле:

Н,РО,. —, Са (ОН) = СаНРО, +2Н О.

Перед промывкой хлорной водой газы предварительно освобождаются обычными способами от пыли, сероводорода и других загрязнений.

Опыт показал, что предлагаемым способом можно извлечь весь заключенный в газах доменной возгонки фосфористый водород, не теряя теплотворной способности СО и Н.

Таким образом, решение задачи, извлечения РНа дает возможность работать на парокислородном дутье.

Применяя хлорную воду для поглошения РН,,„представляется возможным получать высококалорийный газ около 2800 кал,.иа, который может быть использован для газоснабжения промышленности.

П редм ет из обрете н и я.

Способ очистки от фосфористого водорода газов, получающихся при возгонке фосфора, отличающийся тем, что газы, предварительно освобожденные обычными способами от пыли, сероводорода и других загрязнений, промываются многократно циркулирующей хлорной водой, дополнительно насыщаемой хлором перед каждой рециркуляцией.

Тип...,Печатный Труд". 3ак. 3917 — 500