أدركت شركة ريل كيميائية عملية حمض الفوسفور الحراري في عام 2005 ، مع نقاء المنتج يصل إلى 85٪. عملية إنتاج حمض الفوسفور. هذه الصناعة تحل محل العملية الرطبة لحمض الفوسفور ،الذي يحل مشكلة إنتاج نقاء يصل إلى 65%في عام 2010، ستقوم شركة ريل كيميائية بإعلان هذه العملية الجديدة دون تحفظ، بهدف حماية البيئة من خلال تحسين معدل استخدام الفوسفور،وبالتالي الحفاظ على سمعة من صنع في الصين، تحسين بيئة السوق وتحسين جودة المنتجات الكيميائية الصينية.
الطريقة الحرارية: الفوسفور الكهربائي → احتراق الفوسفور الأصفر → الامتصاص والتحليل المائي → حمض الفوسفور
الطريقة الرطبة:
تحلل الأحماض غير العضوية للصخور الفوسفاتية: حمض النيتريك، حمض الهيدروكلوريك، حمض الكبريتيك، حمض الفلوروسيليسيك
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
لأن دقة كبريتات الكالسيوم صغيرة جدا، فمن السهل فصلها من حمض الفوسفور،لذلك حمض الفوسفور الرطب يشير في الواقع إلى حمض الفوسفور الذي يتم الحصول عليه عن طريق تحلل حمض الكبريت من صخور الفوسفات.
أولاً، عملية إنتاج حمض الفوسفوريك الحراري
1طريقة الاحتراق الكاملة: (طريقة خطوة واحدة) ، يتم حرق غاز الفرن الذي يحتوي على عنصر الفوسفور من الفرن الكهربائي مباشرة، ويتم حرق CO في غاز الفرن أيضًا معًا:
P4+10CO+10O2==2P2O5+10CO2+△
2P2O5+2H2O == 4HPO3
HPO3+H2O == H3PO4
لم يتم استخدام هذه الطريقة في الصناعة بسبب سوء استغلال الحرارة (تآكل قوي لإنهيدريد الفوسفات ، لا يمكن استخدام عدد كبير من حرارة التفاعل).
2طريقة احتراق الفوسفور السائل (طريقة خطوتين)
- العملية الصناعية الشائعة، الأولى: احتراق الفوسفور الأصفر → بنوكسيد الفوسفور → تبريد الماء، امتصاص → حمض الفوسفور، المعروف أيضا باسم عملية تبريد الماء.
- الثاني: احتراق الفوسفور الأصفر → بنوكسيد الفوسفور → تبريد حمض الفوسفور البارد ، امتصاص → حمض الفوسفور ، المعروف أيضا باسم عملية تبريد الحمض.
- حمض الفوسفور الحراري يحتوي بشكل عام على > 85% من حمض الفوسفور، وتركيزه مرتفع، جودة نقية، وهو المواد الخام الرئيسية لحمض الفوسفور لصناعة الأغذية والصيدلة.
- إنتاج حمض الفوسفور الحراري بالفوسفور العضوي، 1 طن من الفوسفور العضوي يمكن أن ينتج 1.38 طن من حمض الفوسفور 100٪، والتي تتطلب استهلاك الكهرباء من 12500 ~ 15،000kwh،هي صناعة عالية استهلاك الطاقة.
إزالة الغبار من غاز الفرن
محتوى الغبار في غاز الفرن عند مغادرته الفرن الكهربائي هو عام: 50 ~ 150g / m3 إزالة الغبار يمكن أن تحسن تكثيف بخار الفوسفور وتكرير الفوسفور،ولكن يجب منع تكثيف بخار الفوسفور عند إزالة الغبار.
وفقاً لمعادلة التفاعل الكيميائي، فإن تشكيل جزيء واحد من الفوسفور (P4) ينتج في نفس الوقت 10 جزيئات من CO و 0.33 جزيء من SiF4،والبخار الفوسفوري يمثل 1/11.33 من إجمالي حجم الغاز. إذا تم تشغيل النظام تحت ضغط سلبي (< 90KPa) ، فإن الضغط الجزئي لبخار الفوسفور هو < 8 KPa ودرجة الحرارة المقابلة هي 175.7 °C.
في عملية إزالة الغبار، لضمان وجود الفوسفور في غاز الفرن في الحالة الغازية وتجنب فقدان الفوسفور،يجب ألا تكون درجة حرارة التشغيل أقل من درجة حرارة نقطة الندى (160 درجة مئوية) (عندما يكون محتوى بخار الفوسفور 300 ~ 350 غرام / م3).، نقطة الندى 160 ~ 170°C)
معدات إزالة الغبار الشائعة: جهاز جمع الغبار من النوع الفازي، وجهاز تحطم كهربائي ثابت عالي الجهد (درجة حرارة التشغيل > 200 درجة مئوية)
تكثيف بخار الفوسفور في غاز الفرن
عادةً ما يتم استخدام عمودين أو أكثر لتعزيز تكثيف بخار الفوسفور عند التشبع الزائد المناسب.
سرعة الغاز في البرج عامة: 0.1 ~ 0.2m / s ، ومن الصعب فصل السائل من خلال الغلاف الجوي.
وقت إقامة الغاز في البرج: > 100 دقيقة
درجة حرارة غازات العادم في منفذ البرج: < 35 درجة مئوية بحيث يكون معدل تكثيف الفوسفور > 99٪
تكرير الفوسفور
يتم تشتيت كمية صغيرة من الغبار في الفوسفور السائل المكثف، والذي يجب أن يُصقل أكثر للوفاء بمعايير جودة منتجات الفوسفور الأصفر.
كثافة السائل الفوسفور هو 1.75 g / cm3، وهو أكبر من كثافة الشوائب. مع ما يكفي من الوقت، والفوسفور والشوائب يمكن فصل،ويمكن أيضا إضافة المضافات المناسبة لتحسين كفاءة التكرير. (مثل التربة الدياتومية)
عند التكرير ، يتم التحكم في درجة الحرارة بشكل عام لتدمير الهيكل الكولويدي للفوسفور والشوائب.
غالبًا ما يتم استخدام التدفئة غير المباشرة بالبخار وتحريك المياه الساخنة (60 ~ 70 درجة مئوية) للتكرير
وقت التكرير: 60 ~ 80 درجة مئوية، تحتاج عموما أكثر من 16 ساعة.
مؤلف: RIel Chemical. تاريخ الإصدار: أبريل 2010. آخر تعديل: سبتمبر 2010