Способ концентрирования фосфорной кислоты Советский патент 1983 года по МПК C01B25/234 

01

odi

00

J

со Изобретение относится к производ ству фосфорной кислоты, используемо в частности, в производстве удобрений. Известен способ концентрирования фосфорной кислоты парами органического теплоносителя, в качестве кото рого используют пары нерастворимой в воде жидкости, кипящей в пределах 90-120°С, например, бензина. Слабую фосфорную кислоту (5%-ная по ) подогревают и подают в верхнюю часть дистилляционной колонны. В нижнюю .ее часть подают пары бензина с тем -пературой 110-115°С. Температура жидкости в колонне - 91-97 С ij, Однако этот способ не nosBoliHeT .сконцентрировать фосфорную кислоту выше 5 3,6 % - по Р О с. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемог/ty результату является способ концентрирования растворов неорганических веществ, в котором предлагается концентрировать растворы, в том числе, фосфорной кислоты с помощью органического теплоносителя - пар.ов алкилбензолов перегретых до 300-350 С. Процесс осуществляют в насадочной или тарел чатой колонне, гри температуре 120 . Исходный; раствор фосфорной кислоты (,20-40%-ной по ) подают в верхнюю часть колонны. В нижнюю ее часть поступают пары теплоносителя в количестве 4-5 вес.ч. на одну часть исходной кислоты 2 . Однако температурные условия про цесса недостаточны для концентрирования фосфорной кислоты выие 70% по т.е. для получения полифосфорной кисло ы, т.к. полифор- мы в ортофосфорной кислоте образуются при ее концентрации выме 70% по . - Цель изобретения - повышение концентрации фосфорной .кислоты, при ее обработке парами органического теплоносителя до содержания не менее 80%. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу концентрирования фосфорной кислоты концентрацией 15-30% Р2О5- перегретыми парами органического теплоносителя, включающим разделение поточ ,ков теплоносителя на две части в массовом соотношении 1 :(з-4/ и меньи1ую часть направляют на обработ ку -кислоты, предварительно упаренной большей частью теплоносителя. Целесообразно в качестве органического теплоносителя использовать пары толуола, перегретые до 370-3900С.. Увеличение соитношения потоков теплоносителя приводит к тому, что на окончательное доупаривание поступает кислота с концентрацией ниже 70% по PjOy. и поэтому конечная концентрация кислоты снижается А уменьшение этого соотношения не позволяет довести промежуточную концентрацию кислоты до 80% по PjUg из-за недостаточного количества паров. Технология способа состоит в следующем. Исходную экстракционную фосфорную кислоту подают в верхнюю часть выпарного аппарата (насадочная колонна) и противотоком контактирук)т с объединенным (первым и вторым) потоком паров теплоносителя, при этом она обезвоживается при температуре 120-140 0 до концентрации 70-72% по . Затем кислота попадает в зону первого потока теплоносителя, где осуществляется ее окончательное концентрирование при температуре 370-390 0 до концентрации не менее 80% по . Кислоту отводят из нижней части колонны при температуре . Пары теплоносителя BfJecTe с парами воды из верхней части поступают на конденсацию и разделение, теплоноситель возвращают в парообразователь, В качестве теплоносителя используют толуол, высокая термоустойчивость которого позволяет перегревать его пары до 370-390°€. Пример 1,1 кг фосфорной кислоты, 20%-ной. по , подают в верхнюю часть насадочной колонны, В нижнюю часть колонны двумя потоками, разнесенными на 1/3 высоты колонны,, подводят 1 кг нижний первый поток и 3 кг, верхний-второй поток паров толуола, перегретыхдо 390°С (соотношение потоков 1.:3| , Температура в колонне до точки ввода второго потока составляет , а в зоне взаимодействия кислоты с первым потоком - , В результате получают 0,26 кг полифосфорной кислоты без примесей, теплоносителя, 80%ной по PjOj t Из верхней части колонны отводят 4,74 кг паров воды и твгшоносителя. После их конденсации и разделения получено 4,0 кг теплоносителя без примеси кислоты и 0,74 кг воды. Параметры и результаты 1-го.и остальных примеров сведены в таблицу.

Как следует из таблицыjконцентрирование кислоты до 80% по и Ьыше достигается только при соотношениях 1 :(3-4|, : Технико-экономический эффект от I использования изобретения достигается за счет повыаения качества кислоты и увеличения ее концентрации при ;использовании в качестве сырья дешевой экстракционной кислоты, применения в процессе стандартного химического оборудования и сокращения при этом расхода коррозионностойких материалов,

1. СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ФОСФОРНОЙ 1ШСЛОТЫ, содержащей 15 30% РгО, путем обработки ее парами органического теплоносителя, отличающийся тЪм, что, с целью повш1ения концентрации кислоты, пары теплоносителя делят на две части .в массовом соотношении 1: (з-4) и меньшую часть направляют на обработку кислоты, предварительно упаренной большей частью теплоносителя,. 2. Способ по п. 1,отлич аюиий ей тем, что,в качестве органического теплоносителя используют пары толуола, перегретые до 370-390С.е