гонку фосфору здійснюють з введенням в шихту кремнезему як флюс.
Т=1000 - 1200 ° С,=1 ч
2) Стадія 2.
отримують окисленням елементного фосфору у вигляді крапель або плівки. Ступінь окислювання визначається температурою в зоні окислення, дифузією компонентів та іншими факторами.
Якщо спалювати фосфор в Стехиометрія?? зації кількості, то температура горіння доходить до 2000 ° С для пониження температури полум'я беруть повітря розведення. Коефіцієнт надлишку повітря в залежності від складу технічного фосфору становить а=1,5-2,3
3) Стадія 3.
Отримання ТФК гідратацією здійснюється абсорбцією кислотою або водою, або взаємодією парів з парами води. Ортофосфорна кислота утворюється через безліч проміжних стадій. Це пов'язано з тим, що здатна конденсуватися з утворенням кислот, з вмістом води менше, ніж у, крім того здатна полимеризоваться [9].
нижче 230
1.4.4 Термічний спосіб отримання фосфорної кислоти
Термічний спосіб (дозволяє виробляти найбільш чисту фосфорну кислоту) включає основні стадії:
? спалювання (окислення) елементного фосфору в надлишку повітря;
? гідратацію та абсорбцію отриманого;
? конденсацію фосфорної кислоти і уловлювання туману з газової фази.
Існують два способи отримання: окислення парів P (у промисловості використовують рідко) і окислення рідкого P у вигляді крапель або плівки. Ступінь окислювання P в промислових умовах визначається температурою в зоні окислення, дифузією компонентів та іншими факторами. Другу стадію отримання термічної фосфорної кислоти-гідратацію - здійснюють абсорбцією кислотою (водою) або взаємодією парів з парами води. Гідратація протікає через стадії утворення поліфосфорних кислот. Склад і концентрація утворюються продуктів залежать від температури і парціального тиску парів води.
Всі стадії процесу можуть бути суміщені в одному апараті, крім уловлювання туману, яке завжди справляють в окремому апараті. У промисловості зазвичай використовують схеми з двох або трьох основних апаратів.
Залежно від принципу охолодження газів існують три способи виробництва термічної фосфорної кислоти:
· випарний;
· циркуляционно-випарний;
· теплообмін-но-випарний.
1) Випарні системи , засновані на відводі теплоти при випаровуванні води найбільш прості в аппаратурном оформленні. Однак через відносно великого обсягу відхідних газів використання таких систем доцільно лише в установках невеликої одиничної потужності.
2) Циркуляційні-випарні системи дозволяють поєднати в одному апараті стадії спалювання P , охолодження газової фази циркулюючої кислотою і гідратації. Недолік схеми - необхідність охолодження великих обсягів кислоти.
3) теплообмінних-випарні системи суміщають два способи відведення теплоти: через стінку веж спалювання та охолодження, а також шляхом випаровування води з газової фази; істотна перевага системи - відсутність контурів циркуляції кислоти з насосно-холодильним обладнанням.
На вітчизняних підприємствах експлуатують технологічні схеми з циркуляционно-випаровувальним способом охолодження (двухбашенние система). Відмінні особливості схеми : наявність додаткової вежі для охолодження газу, використання в циркуляційних контурах ефективних пластинчастих теплообмінників; застосування високопродуктивної форсунки для спалювання P , що забезпечує однорідне тонкодисперсное розпорошення струменя рідкого P і повне його згорання без утворення нижчих оксидів.
Технологічна схема установки потужністю 60 тис. т на рік 100% -ної приведено малюнку 4. Розплавлений жовтий фосфор розпорошується нагрітим повітрям під тиском до 700 кПа через форсунку у вежі спалювання, зрошуваної циркулюючої кислотою. Нагріта у вежі кислота охолоджується зворотному водою в пластинчастих теплообмінниках. Продукційна кислота, яка містить 73-75%, відводиться з контуру циркуляції на склад. Додатково, охолодження газів з вежі спалювання та абсорбцію кислоти виробляють у вежі охолодження (гідратації), що знижує температурне навантаження на електрофільтр і сприяє ефективному очищенню газів. Відведення теплоти у вежі гідратації здійснюється циркулюючої 50% -ної, охолоджуваної в пластинчастих теплообмінниках. Гази з вежі гідратації після очищення від туману в пластинчастому електрофільтрі викидаються в атмосферу. На 1 т 100% -ної витрачається 320 кг P [10].
Малюнок 4 - Циркуляційна двухбашенние схема виробництва термічної
- збірка кислої води; 2 - сховище фосфору; 3,9 - циркуляційні збірники; 4,10 - по-гружние насоси; 5,11 - пластинчасті теплообмінники; 6 - вежа спалювання;...
