Riel Chemical ha realizzato il processo termico dell'acido fosforico nel 2005, con una purezza del prodotto fino all'85%.che risolve il problema di produrre fino al 65% di purezzaNel 2010, Riel Chemical pubblicizzerà questo nuovo processo senza riserve, con l'obiettivo di proteggere l'ambiente migliorando il tasso di utilizzo del fosforo,e quindi mantenere la reputazione di made in China, migliorare l'ambiente di mercato e migliorare la qualità dei prodotti chimici cinesi.
Metodo termico: fosforo del forno elettrico → combustione del fosforo giallo → assorbimento e idrolisi → acido fosforico
Metodo bagnato:
Decomposizione acida inorganica della roccia fosfatata: acido nitrico, acido cloridrico, acido solforico, acido fluorosilicico comunemente utilizzati
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) 3 f + 5 h2sif6 h3po4 = = 3 + HF + 5 casif6. 2 h2o
Poiché la solubilità del solfato di calcio è molto bassa, è facile separarlo dall'acido fosforico,Quindi l'acido fosforico umido si riferisce in realtà all'acido fosforico ottenuto dalla decomposizione dell'acido solforico della roccia fosfatata.
In primo luogo, il processo di produzione di acido fosforico termico
1. Metodo di combustione completa: (metodo a una fase), il gas di forno contenente l'elemento fosforo proveniente dal forno elettrico viene bruciato direttamente e il CO presente nel gas di forno viene bruciato insieme:
P4+10CO+10O2==2P2O5+10CO2+△
2P2O5+2H2O == 4HPO3
HPO3+H2O == H3PO4
Questo metodo non è stato utilizzato nell'industria a causa della scarsa utilizzazione del calore (forte corrosione dell'anidruro di fosfato, non è possibile utilizzare un gran numero di calore di reazione).
2. metodo di combustione del fosforo liquido (metodo in due fasi),
- processo industriale comune, il primo: combustione del fosforo giallo → penossido di fosforo → raffreddamento con acqua, assorbimento → acido fosforico, noto anche come processo di raffreddamento con acqua.
- la seconda: combustione del fosforo giallo → penossido di fosforo → raffreddamento acido fosforico a freddo, assorbimento → acido fosforico, noto anche come processo di raffreddamento acido.
- L'acido fosforico termico contiene generalmente > 85% di acido fosforico, alta concentrazione, qualità pura, è la principale materia prima di acido fosforico per l'industria alimentare e farmaceutica.
- produzione termica di acido fosforico con fosforo elementare, 1 tonnellata di fosforo elementare può produrre 1,38 tonnellate di acido fosforico al 100%, richiedendo un consumo di energia elettrica di 12.500 ~ 15.000 kWh,è un settore ad alto consumo energetico.
Rimozione delle polveri dal gas di forno
Il tenore di polvere del gas di forno quando esce dal forno elettrico è generale: 50 ~ 150 g/m3.ma la condensazione del vapore di fosforo deve essere evitata quando si elimina la polvere.
Secondo l'equazione della reazione chimica, la formazione di 1 molecola di fosforo (P4) genera contemporaneamente 10 molecole di CO e 0,33 molecole di SiF4,e il vapore di fosforo rappresenta 1/11.33 del volume totale del gas. Se l'impianto funziona a pressione negativa (< 90 KPa), la pressione parziale del vapore di fosforo è < 8 KPa e la temperatura corrispondente è di 175,7 °C.
Nel processo di rimozione delle polveri, al fine di garantire che il fosforo presente nello stato gassoso del gas di forno ed evitare la perdita di fosforo,la temperatura di funzionamento non deve essere inferiore alla temperatura del punto di rugiada (160°C) (quando il tenore di vapore di fosforo è di 300 ~ 350 g/m3), il punto di rugiada è 160 ~ 170°C)
Attrezzature comuni per la rimozione delle polveri: raccoglitore di polvere di tipo fase, precipitatore elettrostatico ad alta tensione (temperatura di funzionamento > 200°C)
Condensazione di vapore di fosforo nel gas di forno
Generalmente, due o più colonne vengono utilizzate per favorire la condensazione del vapore di fosforo a sovrasaturazione adeguata.
La velocità del gas nella torre è generale: 0,1 ~ 0,2 m/s, ed è difficile separare il liquido attraverso l'atmosfera.
Tempo di permanenza del gas nella torre: > 100 min
Temperatura di scarico all'uscita della torre: < 35°C, in modo che il tasso di condensazione del fosforo sia > 99%
Rafinazione del fosforo
Una piccola quantità di polvere è dispersa nel fosforo liquido condensato, che deve essere ulteriormente raffinato per soddisfare gli standard di qualità dei prodotti a fosforo giallo.
La densità del liquido di fosforo è di 1,75 g/cm3, superiore alla densità delle impurità.e possono essere aggiunti anche additivi appropriati per migliorare l'efficienza della raffinazione. (come la terra di diatomee)
Durante la raffinazione, la temperatura è generalmente controllata per distruggere la struttura colloidale del fosforo e delle impurità.
Il riscaldamento indiretto a vapore e l'agitazione dell'acqua calda (60 ~ 70 ° C) sono spesso utilizzati per la raffinazione
Tempo di raffinazione: 60 ~ 80°C, generalmente più di 16 ore.
Autore: RIel Chemical. Data di uscita: aprile 2010.