ریل کیمیا در سال ۲۰۰۵ فرآیند حرارتی اسید فسفوریک را با خلوص محصول تا ۸۵٪ تحقق داد. فرآیند تولید اسید فسفوریک. این صنعت جایگزین فرآیند مرطوب اسید فسفوریک می شود.که مشکل تولید تا 65 درصد خلوص را حل می کند.در سال ۲۰۱۰، ریل کیمیا این فرآیند جدید را بدون هیچ گونه امتناع منتشر خواهد کرد، با هدف حفاظت از محیط زیست با بهبود میزان استفاده از فسفر،و به این ترتیب شهرت ساخته شده در چین را حفظ کنید، بهبود محیط بازار و بهبود کیفیت محصولات شیمیایی چینی.
روش حرارتی: فوسفور کوره برق → احتراق فوسفور زرد → جذب و هیدرولیز → اسید فسفوریک
روش خیس:
تجزیه اسید غیر ارگانیک سنگ فسفات: معمولا اسید نیتریک، اسید هیدروکلوریک، اسید سولفوریک، اسید فلوروسیلیسیک استفاده می شود
Ca5 ((PO4) 3F+10HNO==3H3PO4+HF+5Ca(NO3) 2
Ca5 ((PO4) 3F+10HCl ==3H3PO4+HF+5CaCl2
Ca5 ((PO4) 3F+5H2SO4==3H3PO4+HF+5CaSO4.nH2O
Ca5 (PO4) 3f + 5 h2sif6 h3po4 = = 3 + HF + 5 casif6. 2 h2o
از آنجایی که محلولیت سولفات کلسیم بسیار کم است، جدا شدن آن از اسید فسفوریک آسان است.بنابراین اسید فسفری مرطوب در واقع به اسید فسفری اشاره دارد که با تجزیه اسید گوگرد از سنگ فسفات به دست می آید..
اول، فرآیند تولید اسید فسفوریک حرارتی
1روش احتراق کامل: (روش یک مرحله ای) ، گاز کوره حاوی عنصر فسفر از کوره الکتریکی به طور مستقیم سوزانده می شود و CO در گاز کوره نیز با هم سوزانده می شود:
P4+10CO+10O2==2P2O5+10CO2+△
2P2O5+2H2O == 4HPO3
HPO3+H2O == H3PO4
این روش به دلیل استفاده ضعیف از گرما (تخلیه شدید آن هیدرید فسفات، استفاده از تعداد زیادی از گرما واکنش) در صنعت استفاده نشده است.
2روش احتراق فسفر مایع (طریقه دو مرحله ای)
- فرآیند صنعتی مشترک، اولین: احتراق فسفر زرد → پنوکسید فسفر → خنک کردن آب، جذب → اسید فسفوریک، همچنین به عنوان فرآیند خنک کردن آب شناخته می شود.
- دوم: احتراق فسفر زرد → پنوکسید فسفر → خنک کردن اسید فسفوریک سرد، جذب → اسید فسفوریک، که به عنوان فرآیند خنک سازی اسید نیز شناخته می شود.
- اسید فسفوریک حرارتی به طور کلی حاوی > 85٪ اسید فسفوریک، غلظت بالا، کیفیت خالص، مواد اولیه اصلی اسید فسفوریک برای صنایع غذایی و دارویی است.
- تولید اسید فسفری حرارتی با فسفر عنصری، 1 تن از فسفر عنصری می تواند 1.38 تن از اسید فسفری 100٪ تولید کند، که نیاز به مصرف برق 12500 ~ 15000kwh دارد.صنعت مصرف انرژی بالاست.
پاکسازی گرد و غبار از گاز کوره
محتوای گرد و غبار گاز کوره در هنگام خروج از کوره الکتریکی به طور کلی 50 ~ 150g / m3 است.اما در هنگام پاک کردن گرد و غبار باید از چگال شدن بخار فسفر جلوگیری شود..
بر اساس معادله واکنش شیمیایی، تشکیل یک مولکول فسفر (P4) به طور همزمان 10 مولکول CO و 0.33 مولکول SiF4 تولید می کند.و بخار فسفوری یک چهارم.33 از کل حجم گاز. اگر سیستم تحت فشار منفی (<90KPa) کار کند، فشار جزئی بخار فسفر < 8 KPa است و دمای مربوطه 175.7 °C است.
در فرآیند عملیات حذف گرد و غبار، برای اطمینان از وجود فسفر در گاز کوره در حالت گازی و جلوگیری از از دست دادن فسفر،دمای کار نباید کمتر از دمای نقطه شبنم (160°C) باشد (وقتی محتوای بخار فسفر 300 ~ 350g/m3 باشد)، نقطه شبنم 160 ~ 170 °C است)
تجهیزات عام پاک کننده گرد و غبار: گردآورنده گرد و غبار فاز، مهتاب دهنده الکتروستاتیک ولتاژ بالا (درجه حرارت کار > 200 °C)
تثبیت بخار فسفر در گاز کوره
به طور کلی، دو یا چند ستون برای تثبیت بخار فسفر در سطح فوق اشباع مناسب استفاده می شود.
سرعت گاز در برج عمومی است: 0.1 ~ 0.2m / s، و جدا کردن مایع از طریق جو دشوار است.
زمان اقامت گاز در برج: >100 دقیقه
دمای خروجی برج: <35°C، به طوری که میزان تهویه فسفر >99٪ باشد
پالایش فسفر
مقدار کمی از گرد و غبار در فسفر مایع فشرده پراکنده می شود که باید بیشتر تصفیه شود تا با استانداردهای کیفیت محصولات فسفر زرد مطابقت داشته باشد.
تراکم مایع فسفر 1.75g/cm3 است که بیشتر از تراکم ناخالصی ها است. با زمان کافی، فسفر و ناخالصی ها می توانند جدا شوند،و افزودنی های مناسب نیز می تواند برای بهبود بهره وری پالایش اضافه شود. (مانند خاک دیاتومایی)
در هنگام تصفیه، دمای آن به طور کلی برای از بین بردن ساختار کالویدی فسفر و ناخالصی ها کنترل می شود.
گرمایش غیرمستقیم بخار و تحریک آب گرم (60 ~ 70 ° C) اغلب برای پالایش استفاده می شود
زمان تصفیه: 60 ~ 80 °C، به طور کلی نیاز به بیش از 16 ساعت.
نویسنده: RIel Chemical. تاریخ انتشار: آوریل 2010. آخرین ویرایش: سپتامبر 2010