Способ получения растворов полифосфатов аммония

Способ получения растворов полифосфатов аммония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для производства базисных растворов жидких комплексных удобрений , содержащих полифосфаты аммония, на основе ортофосфорной кислоты. Сущность: способ включает получение плава полифосфатов аммония при взаимодействии экстракционной ортофосфорной кислоты с подогретым аммиаком, отделение плава от газовой фазы, поглощение аммака из пароаммиачной смеси кипящей фосфорной кислотой, сушку плава в газовом потоке, растворение плава в воде с одновременной нейтрализацией аммиаком, при этом сушку плава осуществляют в потоке аммиака при 225-260° С. Подогретый аммиак берут в количестве, равном его содержанию в плаве или в базисном растворе. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 05 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕHHOE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4817699/26 (22) 11.03.90 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Одесский политехнический институт и

Воскресенский филиал Научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В.Самойлова (72) Л.H.Ýðàéýåð, И,M.Kàãàíñêèé, В.M,Лембриков, В.А.Горнев, А.И,Белоковский, Л.П.Барбарий, А.А.Ганш и В.Т.Чумак (56) Meline R.$., 0avis С,Н., 1.ее R.G. New

process for Huid ГегЫИзегз. Farm chemicals, November, 1970, р, 26 — 36.

Изобретение относится к облагти технологии неорганических веществ и может быть использовано для производства базисных растворов жидких комплексных удобрений. содержащих полифосфаты аммония..

Базисные растворы 10-34-0, 11-37-0 и другие получают путем взаимодействия суперфосфорной кислоты с газообразным аммиаком (процесс аммонизации) с последующим растворением полученного плава полифосфатов аммония в воде и нейтрализацией раствора аммиаком, Цель изобретения — повышение качества базисного раствора за счет увеличения содержания полифосфатов в растворе, Примеры осуществления способа.

„„Я2„„1813767 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРОВ

ПОЛИФОСФАТОВ АММОНИЯ (57) Использование: для производства базисных растворов жидких комплексных удобрений, содержащих полифосфаты аммония, на основе ортофосфорной кислоты, Сущность: способ включает получение плава полифосфатов аммония при взаимодействии зкстракционной ортофосфорной кислоты с подогретым аммиаком, отделение плава от газовой фазы, поглощение аммака из пароаммиачной смеси кипящей фосфорной кислотой, сушку плава в газовом потоке, растворение плава в воде с одновременной нейтрализацией аммиаком, при этом сушку плава осуществляют в потоке аммиака при 225 — 260

С, Подогретый аммиак берут в количестве, равном его содержанию в плаве или в базисном растворе. 2 з,п,ф-лы, 1 табл.

Технологическая схема получения базисных растворов полифосфатов аммония 2 состоит в следующем.

Плав полифосфатов аммония, получаемый в реакторе при взаимодействии аммиака с частично нейтрализованной в скруббере О© фосфорной кислотой, отделяют в сепараторе от аммиачно-паровой смеси и подают в Ю колонну с сегментными тарелками. Сушку плава в колонне осуществляют свежим по- (}с, догретым газообразным аммиаком, подаваемым противотоком к плаву, Далее газовую смесь направляют s реактор. После сепаратора аммиачно-паровой поток разделяют на две части. Одна из них поступает в скруббер, вторая — в подогреватель аммиака.

Растворение плава ведут в емкости с мешалкой, куда подают паровой конденсат из теплообменника, аммиачную воду и не1813767

20

40

50 сконденсировавшиеся пары аммиака из подогревателя аммиака. Реакционное тепло отводят путем циркуляции раствора через теплообменник. Часть раствора после этого теплообмен ника отводят как готовый и родукт.

Кислоту перед подачей в скруббер предварительно подогревают. Перемещение кислоты и раствора осуществляется насосами.

Пример. При работе установки по схеме прототипа выходящий из сепаратора плав имеет массу 573,6 кг (из расчета на

1000 кг готовой продукции — раствора 1034 — О). Расход аммиака составляет 86,37 кг на получение плава и 35,03 кг на нейтрализацию раствора. При этом коэффициент конверсии плава К=50%, в готовом продукте, получаемом при растворении плава, К=35 вЂ

1. При работе установки по предлагаемому способу с расходом аммиака в количестве, равном содержанию его в плаве (86,37 кг), при сушке из плава выделяется 14,93 кг воды (одновременно поглощается 13,32 кг аммиака). Масса высушенного плава—

572,06 кг, а коэффициент конверсии К=70% (в готовом продукте К=55 — 60 ).

В процессе сушки температура плава изменяется от 252 до 244 С, а аммиака — от

l40 до 250 С.

2, При работе установки по предлагаемому способу с расходом аммиака в количестве, равном содержанию его а базисном растворе (121,4 кг), при сушке иэ плава выделяется 26,98 кг воды (одновременно поглощается 18,17 кг аммиака). Масса высушенного плава 568,8 кг, а коэффициент конверсии .K=80% (в готовом продукте К=65%), .

В процессе сушки температура плава изменяется от 261 до 237 С, а аммиака — от

100до 260 С.

В ходе опытов пробы плава отбирали для анализа и определяли значение коэффициента конверсии, Найдено, что при использовании аммиачно-паровой смеси между плавом и газовой фазой устанавливается равновесное состояние. после чего величина коэффициента конверсии сохраняет в пределах погрешности анализа постоянное значение. Если сушку плава вести безводным аммиаком, то коэффициент конверсии непрерывно возрастает, о чем свидетельствуют результаты опытов, проведенных при температуре 225 и 250 С, некоторые из которых приведены в таблице 1.

Результаты опытов обоснованы предварительными исследованиями,В результате исследований парожидкостного равновесия в системе ИНз-РгОв— НгО при высоких температурах (от 200 до

300 С) в области образования конденсированных фосфатов получена следующая система уравнений, описывающих равновесие между плавом полифосфатов аммония (ПФА) и находящейся над ним аммиачнопаровой смесью (АПС): (пгго )пэд =0,0658 t + 48,36 (1) (0N )пэд =0,0325 (пннз )дпс -0.03t+18,01 (2) Кпэд=(1,03 — 0,0025t) (пинз )дпс +

+ 0,66t — 129,5 (3) где (прго5 )пэд, (пи )пэд — массовая доля Рг05 и азота в плаве, ; (пинз )дпс — массовая доля аммиака в

АПС, %;

Кпэд — коэффициент конверсии Рг05 в плаве, t — температура системы, С.

Как видно из уравнения (3) величина коэффициента конверсии (характеризующего содержание полифосфатов в плаве) при одной и той же температуре будет тем большем, чем выше доля аммиака в газовой фазе и следовательно чем ниже доля водяных паров. Полученные данные позволяют объяснить положительный эффект, достигаемый в заявленном способе в результате сушки плава в токе газообразного аммиака, который выносит водяные пары иэ зоны реакции, увеличивает долю аммиака в газовой фазе, что приводит к возрастанию коэффициента конверсии в плаве, улучшая тем самым его качество.

Таким образом, наличие водяных паров в газовой фазе тормозит процесс поликонденсации в плаве, причем тем больше, чем выше доля воды в аммиачно-паровой смеси. При сушке плава в токе сухого аммиака (100% ИНз процесс поликонденсации продолжается непрерывно, что позволяет достичь высоких значений коэффициента конверсии (более 70%) даже при сравнительно низкой температуре.

Формула изобретения

1. Способ получения растворов полифосфатов аммония, включающий получение плава полифосфатов аммония при взаимодействии зкстракционной ортофосфорной кислоты с подогретым аммиаком, отделение плава от газовой фазы, поглощение аммиака иэ пароаммиачной смеси кипящей фосфорной кислотой, сушку плава в

1813767

Изменение коэффициента конверсии в плаве полифосфатов аммония в зависимости от продолжительности сушки

Составитель P.Ãåðàñèìoâ

Техред M. Моргентал Корректор М.Куль

Редактор

Заказ 1811 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 газовом потоке, растворение плава в воде с одновременной нейтрализацией аммиаком, отличающийся тем, что, с целью повышения качества раствора за счет увеличения содержания полифосфатов в растворе, сушку плава осуществляют в потоке подогретого аммиака.

2, Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что, процесс сушки плава осуществляют при 225-250 С, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и5 и с я тем, что подогретый аммиак берут в количестве, равном его содержанию в плаве или в растворе.