Способ получения концентрированной ортофосфорной кислоты

(21) (22) (46) (71) аучноа по уд иссл рени м. (5 ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3942638/23-2613.08.8507. 12.87. Бюл. Мф 45Воскресенский филиал Ндовательского институтм и инсектофунгицидамроф, Я,В, СамойловаА.В. Гриневич, С.П. КочеткоЛембриков, А.В. Сафонов,Малахова, Е.П. Парфенов,Зорихина, Е.В, Бабарыка,Алексеев, Д.Г. Наголов, Т.Гва и Б.А. Артомасов661.634.2 (088.8)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ОРТОФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения концентрированной ортофосфорной кислоты. Цель изобретения состоит в снижении энергозатрат на процесс, а также в предотвращении инкрустирования оборудования. Способ заключается в предварительном нагреве кислоты, содержащей 52-577 РО до 65-75 С и непосредственном контактировании нагретой кислоты с топочными газами в пенном слое при объемной нагрузке 0,05-0, 15 м кислоты вмин на 1 м пенного слоя и температуре 80-100 С. 1 табл.1 13573Изобретение относится к основной химической промышленности и может быть использовано при получении концентрированных ортофосфорных кислот,5 содержащих 52-57 Р 1 0, применяемых для производства фосфорных и комплексных удобрений с высоким содержанием питательных веществ, а также кормовых фосфатов. 10Цель изобретения - снижение энергозатрат за счет сокращения потерь тепла в процессе, а также предотвращение инкрустирования оборудования,П р и м е р 1. В зону подогрева 15 колонного аппарата с провальными тарелками (Р 8 = 307) подают 600 л/ч полугидратной фосфорной кислоты, содержащей 367 Р О с температурой 30 С. Навстречу кислоте противотоком движутся отходящие из зоны концентрирования газы, В смешанном газожидкостном слое .происходит нагрев кислоты до 65-75 С за счет утилизации тепла газов и, соответственно, охлаждение 25 последних, Стекая вниз, подогретая кислота вступает в контакт в зоне концентрирования с горячими топочными газами, подаваемыми в количестве ,1200 нмз/ч и температурой 500 С сни- З 0 зу иэ топки. Объемную нагрузку по кислоте в рабочей зоне концентратора поддерживают 0,08 мин-, На тарелке рабочей зоны при 90 С происходит концентрирование кислоты в газожид 35 костном слое, Продукционная кислота, содержащая 54, 97 Р О и 1, 17 твердого осадка, стекает в бак готовой продукции. Топочные газы с температурой 80 С выходят из концентратора и 40 поступают на абсорбцию с содержанием б г/нм Р и 0,035 г/нм РО, В результате абсорбции получают 107 НБ 1 Р с содержанием 0,0187 РО, которую передают в производство крем нефторида натрия. Потери тепла в процессе составляют 3,57 от общей производительности концентратора.Примеры 2-9 осуществления способа приведены в таблице.Предлагаемые интервалы параметров способа обосновываются следующим образом. Объемная нагрузка на аппарат по кислоте (определяемая расходом исходной кислоты и объемом пенного слоя, который идентичен объему рабочей зоны) характеризует интенсивность тепломассообмена в концентраторе. 49Минимальное ее значение (0,05 мин )является границей начала интенсивного образования твердой фазы за счетместных перегревов и значительныхпотерь тепла с туманом и брызгами,Повышение верхнего предела ведет кпровалу кислоты в аппарате и резкому ухудшению теплообмена в аппарате,При этом увеличиваются потери теплас отходящими газами, а кислота недостигает заданной концентрации поР ОКонцентрирование кислоты ведут притемпературах ниже температур кипениядля данных условий.Температурный интервал выбран иэследующих соображений,Если вести процесс при температурах выше температур кипения, то этоприводит к резкому возрастанию туманообразования и потерям тепла Р Ос газовой фазой, При этом при температурах выше 100 С в кремнефтористооводородной кислоте, образуемой приабсорбции фтора из газовой фазы, содержится более 0,027. РО, улавливаемого также из газовой фазы, что непозволяет использовать эту кислотудля переработки в кремнефторид натрия Нижняя граница температур (80 С)определяет необходимое количествотепла для достижения минимально необходимой концентрации фосфорной кислоты (527 Р 10 ) .Изобретение позволяет попутно по-лучать 107-ную кремнефтористоводородную кислоту, содержащую не более0023 РО 5Формула изобретения Способ получения концентрированнойортофосфорной кислоты, содержащей52-577 РО, включающий предварительный нагрев исходной кислоты до 65 о75 С, непосредственное контактирование нагретой кислоты с топочными газами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью снижения энергозатратза счет сокращения потерь тепла впроцессе, а также предотвращения инкрустирования оборудования, контактирование кислоты с топочными газамиведут в пенном слое при объемной нагрузке 0,05-0, 15 м кислоты/мин на1.м пенного слоя и температуре 80100 С,2 36,0 650 80 1100 0,09 52,0 3 Э 300 550 100 1200 006 570 5 1, 1 0,014 1,6 0,020 4 34,0 600 75 950 010 508 25 1,2 0,06 Ие получаетсякислота нуянойконцентрации. 5 25 уО 450 105 1300 0,0 12 58, 7 1,0 0,025 6 350 300 100 1500 005 568 5 1,8 0,020 0,8 О, 112 3,5 0,030 90 1200 О, 15 54, 6 . 4 95 1000 0,04 55,5 8 7 27,0 750 8 38 еО 250 Высокие потеритепла, резкоеувеличение образования осадка,происходит инкрустирование обо"рудования,9 28,0 800 85 1200 0,17 50,9 10 019 01015 Высокие потери тепла, кислота не достигает пушной концентрации. Известный 20"30 0,2-2,0 52-57 12-15 115"118 Имеет место икрустирование оборудования, Данные вне предлагаемых интервальных параметров,Составитель Г.Целищев Техред И.Ходанич Корректор И, Муска Редактор Л, Зайцева Заказ 5936/19 Тираж 456 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5,Расход исходной кислоты, ,л/ч 1 емпера" Расходтура ки- )топочглоты на ных зоне кон-газов1центрнОбъемная,Концепт отери нагрузка рация тепла, (по киг- продух лате в ционной Количество тнер,лой фазы н Избыток РхОР в И ртуза счет повышенного туманообраэования.