конденсацію фосфорної кислоти і уловлювання туману з газової фази. Існують два способи отримання P 4 O 10 : окислення парів P (у промисловості використовують рідко) і окислення рідкого P у вигляді крапель або плівки. Ступінь окислення P в промислових умовах визначається температурою в зоні окислення, дифузією компонентів та іншими факторами. Другу стадію отримання термічної фосфорної кислоти-гідратацію P 4 O 10 - здійснюють абсорбцією кислотою (водою) або взаємодією парів P 4 O 10 з парами води. Гідратація (P 4 O 10 + 6H 2 O 4H 3 PO 4 ) протікає через стадії утворення поліфосфорних кислот. Склад і концентрація утворюються продуктів залежать від температури і парціального тиску парів води.
Всі стадії процесу поєднані в одному апараті, крім уловлювання туману, яке завжди виробляють 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, теплообмінне-випарний.
Випаровувальні системи, засновані на відводі теплоти при випаровуванні води чи розведеною фосфорної кислоти, найбільш прості в апаратурному оформленні. Однак через відносно великого обсягу газів, що відходять використання таких систем доцільно лише в установках невеликої одиничної потужності.
циркуляційного-випарні системи дозволяють поєднати в одному апараті стадії спалювання P, охолодження газової фази циркулюючої кислотою і гідратації P 4 O 10 . Недолік схеми - необхідність охолодження великих обсягів кислоти. Теплообмінне-випарні системи поєднують два способи відведення теплоти: через стінку веж спалювання та охолодження, а також шляхом випаровування води з газової фази; суттєва перевага системи - відсутність контурів циркуляції кислоти з насосно-холодильним обладнанням.
На вітчизняних підприємствах експлуатують технологічні схеми з циркуляционно-випаровувальним способом охолодження (двухбашенних система). Відмінні особливості схеми: наявність додаткової вежі для охолодження газу, використання в циркуляційних контурах ефективних пластинчастих теплообмінників; застосування високопродуктивної форсунки для спалювання P, забезпечує однорідне тонкодисперсне розпорошення струменя рідкого P і повне його згоряння без утворення нижчих оксидів.
Технологічна схема установки потужністю 60 тис. т на рік 100%-ної H 3 PO 4 наведена на рис. 2. Розплавлений жовтий фосфор розпорошується нагрітим повітрям під тиском до 700 кПа через форсунку в башті спалювання, зрошуваної циркулюючої кислотою. Нагріта у вежі кислота охолоджується зворотному водою в пластинчастих теплообмінниках. Продукційна кислота, що містить 73-75% H 3 PO 4 , відводиться з контуру циркуляц...
