Способ получения суперфосфорной кислоты

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРФОСФОРНОЙКИСЛОТЫк способу(57) Изобретение относитсяполучения суперфосфорной кислоты,содержащей 70-757, Р О , которая можетбыть использована для производстважидких удобрений, Цель - снижение кличества твердых отложений на стенках и коррозии аппаратуры, Способвключает упаривание предварительнонагретой ортофосфорной кислоты с коцентрацией 543 РО, полученной серно-кислотным разложением природного о рой стад а каждои стадии вну поддерживают давл 0,37 - 0,460 бар да е той же стадии. ие еообменникьппающее н ние в испарител 1 табл., 1 ил, Приьют фосфорну54 Х РдО,го фосфорив котором п обретение относитсяения суперфосфорнойжащей 70 - 75 Х Р 0,ыть использована длдких удобрений,ль изобретения - сна твердых отложений ислотыторая мопроизвод луч соджетва ся засчеслоты, Пдную кисл ижение колина стенкахче единяющи ма устан аг аемого ель п ется с ц ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) ЦДФ Шими Азот э Фер(56) Патент Франции Р 20кл. С 01 В 25/00, опубли оррозии аппаратуры,На чертеже показана с и для осуществления препособа. фосфатного сырья в две стадии в ус-тановке, содержащей на каждой стадии теплообменники и испарители под вакуумом, нагревание кислоты на первой стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуруо 180 С и находящегося под давлением 10 абсолютных бар, упаривание в испарителе до содержания 60-63,5 Ж РО рециркуляцию части предварительно упаренной кислоты в теплообменник н испаритель пеовой стадии, Включает нагревание остальной части кислоты на второй стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру 220 С и давление 23 аб- аФ солютных бар, упаривание в испарителе, вывод части кислоты в качестве продукта, рециркуляцию остальной части в теплообменник и испаритель втое р 1, В установку подаю кислоту концентрации полученную из марокканскота, через теплообменник 1, исходная кислота нагреват тепла продукционной редварительно нагретую.исоту вводят в трубопровод, и теплообменник 2 и испариой стадии, где она смркулирующей в этой с1549474упаренной кислотой, содержащей 63,57Р О . В теплообменник 2 поступаетнасйщенный водяной пар с температуорой 180 С при давлении 10 абсолютныхбар, Давление внутри теплообменника2 поддерживают 0,444 бар, а температура на выходе из него 127 С. Смешаноную кислоту упаривают в испарителе3, где поддерживают давление0,066 бар и температуру 132 С,Таким образом, разность давлениймежду теплообменником и испарителемсоставляет 0,378 бар. Пары из испарителя 3 поступают в баллоны барометрического конденсатора 4, где ониорошаются водой. Конденсатор 4 соединен с вакуум-насосом 5, который обеспечивает вакуум на первой стадииупаривания, Вак 6 служит гидравлической защитой барометрического конденсатора 4.В испарителе 3 кислоту упариваютдо 63,5 Х РО, Часть этой кислотычерез фильтр 7, где удаляют образовавшийся осадок, с помощью насоса 8подают в теплообменник 2, Другуючасть кислоты направляют на вторуюстадию упаривания. Разность давлениймежду теплообменником и испарителемна первой стадии исключает кипениекислоты, Коррозия аппаратуры на первой стадии практически отсутствует,Выделение отложений на стенках аппаратуры также исключается,Упаренную на первой стадии фосфорную кислоту вводят в трубопровод,соединяющий испаритель 9 и фильтр 10 .второй стадии. Преимуществом такогооформления процесса является возможность перехода от первой стадии квторой под действием силы тяжести.После Фипьтрации смесь кислот насосом .11 подают в теплообменник 12 дляподогрева, В последний поступает насыщенный водяной пар с температурой220 С и при давлении 23 абсолютныхбар. Давление внутри теплообменника12 поддерживают 0,524 бар, темпераотура на выходе иэ него 192 С, В испарителе 9, где поддерживают давление 0,066 бар, кислоту упаривают до70,53 РО. Пары из испарителя 9 поступают в барометрический конденсатор13, где орошаются водой, Конденсаторимеет бак 15, служащий гидравлической55защитой, и соединен с вакуум-насосом14, который поддерживает вакуум навторой стадии. Разность давлений между теплообменником 12 и испарителем 9 составляет 0,458 бар, Из испарителя 9 часть кислоты поступает нациркуляцию, а часть выводится в виде продукта. С помощью насоса 16она проходит через теплообменник 1,где нагревает исходную кислоту, итеплообменник 17, где охлаждаетсяводой,При разности давлений 0,458 баркипение на аппаратах на второй стадии исключается. Коррозия аппаратуры в зависимости от температуры имарки стали приведены в таблице,На первой стадии (140 С) коррозияпрактически отсутствует, на второйстадии (130-230 С) коррозия ограничена.По известному способу суперфосфорную кислоту (71-73 Х) Р О,получают в две.стадии, на каждой из которых есть испаритель и сепаратор,находящиеся под вакуумом, Кислотуна первой стадии нагревают паром,имеющим давление 10,3 бар, Давлениев испарителе 0,55 бар, в сепараторе0,965 бар. Разность давлений отрицательная, На первой стадии кислотуупаривают до 653 РО на второйстадии давление в испарителе 0,34 бар,в сепараторе 0,965 бар, Разностьдавлений отрицательная, Вследствиетурбулентности в испарителях возникают коррозия и отложения твердыхосадков на стенках аппаратов, В известном способе она на 12-,307. выше,чем в предлагаемом,П р и м е р 2. На первую стадиюупаривания вводят кислоту, содержащую 54% РО и полученную иэ фосфорита. В теплообменнике ее подогреваФют паром, имеющим температуру 180 Си давление 1 0 абсолютных бар,Давление в теплообменнике 0,487 бар,Кислота поступает в испаритель, где давление 0,066 бар и температура кислоты в нем 132 С. Разность давлениймежду теплообменником и испарителем0,421 бар. На первой стадии кислотуупаривают до 63,5 Р О, ее плотность1720 кг/м , Указанная разность давле 9ний препятствует кипению кислоты напервой стадии. Коррозия и отложенияотсутствуют. Эту кислоту вводят навторую стадию. Давление в теплообмен-.нике 0,516 бар, в испарителе0,066 бар. Температура в испарите- .(Швеция) 0,003 . О, 035 О, 001 О, 005 О, 007 0,062 0,092 0,011 0,017 5ле 196 С. Получают суперфосфорнуюкислоту концентрации 70,5% РО Разность давлений между теплообменни 1 ком и испарителем составляет0,456 бар, Здесь отсутствует кипениекислотыП р и м е р 3. На первую стадиюВводят 54%-ную по РО фосфорную кислоту, где ее нагревают в теплообменнике паром с параметрами 180 С и 10абсолютных бар, Давление в теплообменнике 0,473 бар,. давление в испарителе 0,066 бар. Температура кислотыв испарителе 108 С, ее концентрацияна выходе из испарителя 60 . Р О,плотность 1,662 кг/м . Разность давзлений 0,407 бар препятствует кипениюрастворов,вследствие отсутствия кипения кислоты исключается накипеобразование на стенках аппаратуры первой и второй стадий. формула изобретения Способ получения суперфосфорнойкислоты, содержащей 70-70,5 Р О,включающий упаривание предварительнонагретой ортофосфорной кислоты с кон 6центрацией 54 . РОз, полученной серно-кислотным разложением природногофосфатного сырья, в две стадии в установке, содержащей на каждой стадии 5теплообменники и испарители под вакуумом, нагревание кислоты на первойстадии в теплообменнике посредствомтеплоносителя, имеющего температуруо180 С и находящегося под давлением,1 О абсолютных бар, упаривание в испарителе до содержания 60-63,5% РОрециркуляцию части предварительноупаренной кислоты в теплообменник 15 и испаритель первой стадии, нагревание остальной части кислоты на второй стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру 220 С и давление 23 абсолют ных бар, упаривание в испарителе,вывод части кислоты в качестве продукта, рециркуляцию остальной частив теплообменник и испаритель второйстадии, о т л и ч а ю щ и й с я 25 тем, что, с целью снижения количества твердых отложений на стенках икоррозии аппаратуры, на каждой стадии внутри теплообменника поддерживают давление, превьппающее на0,37-0,460 бар давление в испарителетой же стадии.1549474 Редакт Козори орректор Н,Корол Заказ3 НИИПИ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 10 46Государстве11 ставитель Г.Целищевхред А. Кравчук Тираж 404ого комитета по изобретени 35, Иосква, Ж, Раушская Подписное и открытиям при Габ д, 4/5