Способ получения суперфосфорной кислоты

Способ получения суперфосфорной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу получения суперфосфорной кислоты, содержащей 70-75% P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>, которая может быть использована для производства жидких удобрений. Цель - снижение количества твердых отложений на стенках и коррозии аппаратуры. Способ включает упаривание предварительно нагретой ортофосфорной кислоты с концентрацией 54% P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>, полученной сернокислотным разложением природного фосфатного сырья в две стадии в установке, содержащей на каждой стадии теплообменники и испарители под вакуумом, нагревание кислоты на первой стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру 180°С и находящегося под давлением 10 абсолютных бар, упаривание в испарителе до содержания 60-63,5% P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>, рециркуляцию части предварительно упаренной кислоты в теплообменник и испаритель первой стадии. Включает нагревание остальной части кислоты на второй стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру 220°С и давление 23 абсолютных бар, упаривание в испарителе, вывод части кислоты в качестве продукта, рециркуляцию остальной части в теплообменник и испаритель второй стадии. На каждой стадии внутри теплообменника поддерживают давление, превышающее на 0,37-0,460 бар давление в испарителе той же стадии. 1 табл.,1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) С 01 В 25/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2i) 3781149/23-26 (22) 03.08.84 (31) 8312952 (32) 05.08.83 (33) FR (46) 07.03.90. Бюп. ¹ 9 (71) ЦПФ Шими Азот э Фертилизан (FR) (72) Пьер Санше и Пьер Лада (ЕР) (53) 661,634,2 (088.8) (56) Патент Франции № 2083999, кл. С 01 В 25/00, опублик. 1971, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРФОСФОРНОЙ

КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к способу получения суперфосфорной киспоты,содержащей 70-75Х 1 О, которая может быть использована для производства жидких удобрений. Цель — снижение количества твердых отложений на стенках и коррозии аппаратуры. Способ включает упаривание предварительно нагретой ортофосфорной кислоты с концентрацией 547. Р О, полученной серно-кислотным разложением природного

Изобретение относится к способу получения суперфосфорной кислоты, содержащей 70 — 75X Р О, которая может быть использована для производства жидких удобрений.

Цель изобретения — снижение количества твердых отложений на стенках и коррозии аппаратуры, На чертеже показана схема установки для осуществления предлагаемого способа.

„„SU„, 15494 4 А 5

2 фосфатного сырья в две стадии в установке, содержащей на каждой стадии теплообменники и испарители под вакуумом, нагревание кислоты на первой стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру о

180 С и находящегося под давлением

10 абсолютных бар, упаривание в испарите до содержания 60-63,5Ж Р205, 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 абсолютных бар, упаривание в испарителе, вывод части кислоты в качестве продукта, рециркуляцию остальной части в теплообменник и испаритель второй стадии. На каждой стадии внутри теплообменника поддерживают давление, превышающее на 0,37 — 0,460 бар давление в испарителе той же стадии.

1 табл., 1 ил.

Пример !. В установку подают фосфорную кислоту концентрации

54Х РдО, полученную из марокканского фосфорита, через теплообменник !, в котором исходная кислота нагревается за счет тепла продукцибнной кислоты. Предварительно нагретую. исходную кислоту вводят в трубопровод, соединяющий теплообменник 2 и испаритель 3 первой стадии, где она смешивается с циркулирующей в этой стадии

1549474 упаренной кислотой, содержащей 63, 5%

Р 0 . В теплообменник 2 поступает насйщенный водяной пар с температуо рой 180 С при давлении 10 абсолютных бар. Давление внутри теплообменника

2 поддерживают 0,444 бар, а температура на выходе из него 127 С. Смешано ную кислоту упаривают в испарителе

3, где поддерживают давление

0,066 бар и температуру 132 С.

Таким образом, разность давлений между теплообменником и испарителем составляет 0,378 бар. Пары из испарителя 3 поступают в баллоны барометрического конденсатора 4, где они орошаются водой. Конденсатор 4 соединен с вакуум-насосом 5, который обеспечивает вакуум на первой стадии упаривания, Вак 6 служит гидравличес- 20 кой защитой барометрическбго конденсатора 4, В испарителе 3 кислоту упаривают до 63,5% P О . Часть этой кислоты через фильтр 7, где удаляют образовавшийся осадок, с помощью насоса 8 подают в теплообменник 2, Другую часть кислоты направляют на вторую стадию упаривания. Разность давлений между теплообменником и испарителем на первой стадии исключает кипение кислоты, 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 10второй стадии. Преимуществом такого оформления процесса является возможность перехода от первой стадии к второй под действием силы тяжести.

После фильтрации смесь кислот насосом .11 подают в теплообменник 12 для подогрева, В последний поступает насыщенный водяной пар с температурой

220 С и при давлении 23 абсолютных бар. Давление внутри теплообменника

12 поддерживают 0,524 бар, темперао тура на выходе иэ него 192 С, В -испарителе 9, где поддерживают давление 0,066 бар, кислоту упаривают до

70,5% P<0+. Пары из испарителя 9 поступают в барометрический конденсатор

13, где орошаются водой, Конденсатор имеет бак 15, служащий гидравлической

55 защитой, и соединен с вакуум-насосом

14, который поддерживает вакуум на. второй стадии. Разность давлений между теплообменником 12 и испарителем 9 составляет 0,458 бар, Из испарителя 9 часть кислоты поступает на циркуляцию, а часть выводится в виде продукта. С помощью насоса 16 она проходит через теплообменник 1, где нагревает исходную кислоту, и теплообменник 17, где охлаждается водой, При разности давлений 0,458 бар кипение на аппаратах на второй стадии исключается. Коррозия аппаратуры в зависимости от температуры и марки стали приведены в таблице, l

На первой стадии (140 С) коррозия практически отсутствует, на второй стадии (130-230 С) коррозия ограничена.

По известному способу суперфосфорную кислоту (71-73%) P О,получают в две, стадии, на каждой из которых есть испарит ель и сепаратор, находящиеся под вакуумом. Кислоту на п ерв ой с тадии наг рев ают и аром, имеющим давление 10,3 бар, Давление в испарителе 0,55 бар, в сепараторе

0,965 бар. Разность давлений отрицательная, На первой стадии кислоту упаривают до 65% P Î, на второй стадии давление в испарителе 0,34 бар, в сепараторе 0,965 бар, Разность давлений отрицательная, Вследствие турбулентности в испарителях возникают коррозия и отложения твердых осадков на стенках аппаратов, В известном способе она на 12-,30% выше, чем в предлагаемом.

Пример 2. На первую стадию упаривания вводят кислоту, содержащую 54% Р О и полученную иэ фосфорита. В теплообменнике ее подогреваО ют паром, имеющим температуру 180 С и давление 10 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 давлений между теплообменником и испарителем

0,421 бар. На первой стадии кислоту упаривают до 63,5 Р 0, ее плотность

1720 кг/м, Указанная разность давлеэ ний препятствует кипению кислоты на первой стадии. Коррозия и отложения отсутствуют. Эту кислоту вводят на вторую стадию. Давление в теплообмен-. нике 0,516 бар, в испарителе .0,066 бар. Температура в испарите- .

1549474

Коррозия, мм/год, при температуре, С

Марка стали

140 190 230

HAYNES 26255 (США) . HAS TELLDY

2G32 (США)

SANICRD 28 (Швеция) 0,003 . О, 035

О, 001

О, 005

0,007

О, 062

0,092

0,011

0,017

5 ле 196 С. Получают суперфосфорную кислоту концентрации 70,5 Р 0>.Разность давлений между теплообменником и испарителем составляет

0,456 бар, Здесь отсутствует кипение кислоты

Пример 3. На первую стадию вводят 54 -ную по P Q фосфорную кислоту, где ее нагревают в теплообменнике паром с параметрами 180 С и 10 абсолютных бар, Давление в теплообменнике 0,473 бар,. давление в испарителе 0,066 бар. Температура кислоты в испарителе 108 С, ее концентрация на выходе из испарителя 60 . Р О<, плотность 1,662 кг/м . Разность дав3 лений 0,407 бар препятствует кипению растворов, Вследствие отсутствия кипения кислоты исключается накипеобразование на стенках аппаратуры первой и второй стадий.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения суперфосфорной кислоты, содержащей 70-70,5 Р,О, включающий упаривание предварительно нагретой ортофосфорной кислоты с кон6 центрацией 54 Р 0>, полученной серно-кислотным разложением природного фосфатного сырья, в две стадии в установке, содержащей на каждой стадии

5 теплообменники и испарители под ваку-умом,. нагревание кислоты на первой стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру о

180 С и находящегося под давлением ,10 абсолютных бар, упаривание в испарителе до содержания 60-63,5 Р О-, рециркуляцию части предварительно упаренной кислоты в теплообменник и испаритель первой стадии, нагревание остальной части кислоты на второй стадии в теплообменнике посредством теплоносителя, имеющего температуру 220 С и давление 23 абсолют20 ных бар, упаривание в испарителе, вывод части кислоты B качестве продукта, рециркуляцию остальной части в теплообменник и испаритель второй стадии, отличающийся

25 тем, что, с целью снижения количества твердых отложений на стенках и коррозии аппаратуры, на каждой стадии внутри теплообменника поддерживают давление, превьппающее на

0,37-0,460 бар давление в испарителе той же стадии. !

1549474

Составитель Г.Целищев

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Н.Король

Редактор A,Êoýîðèç

Заказ 146 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101