Способ получения суперфосфорной кислоты

т Я УДАРСТВЕННИЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЬЗТЮ ОПИ САНИ Н АВТОРСКОМУ(71) Воскресенский филиал Научноисследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидамим. проф. Я. М. Самойлова(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРФОСФОРНОй КОСЛАН, включающий упарива=,ние фосфорной кислоты при повыаенной температуре в присутствии добавки, о т л и ч а в щ и и с я тем,что, с целью снижения энергозатрати получения продукта с концентрациейРО 5 63-66 и степеньв пслимериэации15-40, непосредственно используемого в производстве жидких комплексныхудобрений, упаривание ведут при 160210 сС, а в качестве добавки берутминеральные соли аммония или ающ 1 ака в количестве 2-10 от веса кислоты в пересчете на аэоИзобретение относится к способу получения суперфосфорной кислоты, содержащей орто- и полифосфорные кислоты и используемой в производстве жидких комплексных удобрений.Суперфосфорную кислоту получают путем концентрирования упаренной экстракционной ортофосфорной кислоты, содержащей 50-54 Р ОИзвестен способ получения супер- Фосфорной 1 кислоты путем упаривания экстракционной Фосфорной кислоты (25-55 Р 05) при температуре более 1200 С и давлении менее или равном 1 ата. Получают кислоту, содержащУю 69-79 Р 20, причем 2-30 РО находится в виде полифосфорных кислот, Продукт содержит также 1-10 примесей, которые не выделяются в Осадок вследствие наличия полифосфорных кислот. Для понижения температуры замерзания в продукт вводят 0,5-3 солей аммо" 20 ния, Для получения жидких комплексных удобрений (ЖКУ) кислоту предва. рительно разбавляют водой 1).Недостатком этого способа являются повышенные энергозатраты, обус ловленные повыденной температурой упаривания - 260 С, а также недоостаточно высокое содержание поли- Фосфорных кислот и необходимость разбавления кислоты перед получени ем удобрения.Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к изобретению является способ получения суперфосфорной кислоты путем З 5 упаривания термической или экстракционно-термической фосФорной кислоты досодержания Р 205 до 75 при 380"С в присутствии марганцевокисло- го калия, взятого в количестве 0,5- 40 10.Получают суперфосфорную кислоту, содержащую 77,5-79,5 Р О, из которых 68-89,5 находится в йолиформе 21.Недостатками известного способа являются использование дорогой термической или экстракционно-термической Фосфорной кислоты, повышенные энерго- затраты, (1500-1800 ккал/кг выпа- реннОЙ ВОды) Обусловленные поВышен 50 ной температурой упаривания, а также невозможность получения суперфосфорНой КИСЛОТЫ С Необходимой степенью полимеризации (не менее 15) при упа ривании экстракционной фосфорной кислоты.55Цель изобретения - снижение энергозатрат и получение продукта с содержанием Р 05 63-66 и степенью2полимеризации 15"40,непосредственно используемого в производстве жидких 60 комплексных удобрений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в упаривании фосфорной кислоты при повышенной температуре в присутствии 65 добавки, Упаривание ведут при 160210 С, а в качестве добавки берутминеральные соли аммония илиаммиакав количестве 2-10 от веса кислотыв пересчете на азот.Отличиями изобретения являютсятемпературный режим, добавка и ее;расход,Указанные отличия позволяют такж".снизить энергозатраты до 900-1100кхал/кг выпаренной воды, расходтоплива (природного газа) со 115130 до 30-60 нм /щ Р ОМинимальная концейтрация суперФосфорной кислоты, фосфата аммония(ЖКУ марки 10-34-0) теоретически составляет 63-64 РО при степени полимеризации не мейее 15, Введениесолей аммония и аммиака ускоряетполимеризацию фосфорной кислоты.Влияние температуры упаривания,расхода аммония и аммиака на получение и свойства продукта - суперфосфорной кислоты, представлено в табл.1Из данных, приведенных в табл. 1,следует, что при расходе солей аммония или аммиака менее 2 степеньполимеризации фосфорной кислоты низкая и продукт непригоден для получения жидких удобрений. Расход более10 приводит к образованию осадка,При температуре процесса менее160 С не достигается необходимаяодля получения жидких удобрений общая концентрация Р 205.При температуре более 210 С возрастают энергозатраты без улучшениякачества, продукта.В качестве минеральных солей аммония используют сульфаты и нитратыаммония,П р и м е р 1. В барботажныйКонцентратор аэрлифтного типа произВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 30000 КГ Р 20 В СУТКИподают 1,3 м /ч упаренной ортофосфор 3ной кислоты концентрацией 52 Р 2 О,предварительно насыщенной газообразным аммиаком в расчете 5 кг аммиачного азота на 100 кг кислоты. В этотже концентратор подают топочные газыс температурой 900 С и скоростью35 м/с при расходе топлива 35 ккал/1 тР 20, которыми кислота нагреваетсядо 170 С. При этой температуре времяпребывания кислоты в концентраторе40 с. В результате получают 1,1 мэ/чсуперфосфорной кислоты, содержащей63,7 Р 205, при этом 15,9 Р 2 0 находится В виде полиформ. Степень полимериэации составляет 25Удельныйрасход тепла при этом составляет1060 ккал/кг выпаренной воды. П р и м е р 2. В упаренную ортофосфорную кислоту концентрации 51"52 РО вводят сульФат аммония и упаривают на установке огневой упарки барботажного типа производи1018904 яают жидкие комплексные удобренияр содержанием 34-35 Р 05, 11-11азота при степени конверсии Р 0,равной 45-48. тельностью 950, кг Р Обв чПри этом расходуют 2500 м/ч топочных газов (800-900 оС) со скоростью 35-40 м/с, Результаты упаривания с получением суперфосфорной кислоты представлены в табл. 2.Из полученной суперфосфорной кислоты концентрацией 63-64 Р О полу 2 Изобретение позволит снизить затраты на производство 1 т суперфосфорной кислоты на 18,3 руб.Таблица 1. Концентрация,Затратытепла,ккал/кгвыпаренной воды в Температураупарива"ния, С Примечания аммиачныхсолей илиаммиака 63,7 1010 1,5 170 9 Не пригодна для получения ЖКУ 180 2,0 1035 64,2 17 52 3,0 1300 220 66,8 29 4,0 61,9 150 900 5,0.1050 66 40 50 11,0 Продукт содержитдо 10 осадка икристаллизуется 190 1030 65,2 42Таблица Температураупаривания,фС Продукционная кислота Концентрация исходной ортофосфорной кислоты,(Р 2 05) Содержаниеазота,вес,О общ Степеньф полимеризации,3,15 О 52,3 51,5 14,1 г,16 2,66 19,9 180 51,50 50,90 8 64,40 0 2,86 22,8 4 190 2,85 0 3,3 33,00 9 215 260 51,2 68,8 718 63 5130 27 51 ГНИИПИ Заказ 3621/16 Тираж 471 Подписно филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул,Проектнаясоднйфосфорнойк-ты5) Суперфосфорнаякислота Концент- Степень рация полимеР 20,риэацииПовиаенный расходтепла беэ улучшения -качества,непригодна дляполучения ЖКУ