Способ получения суперфосфорной кислоты Советский патент 1988 года по МПК C01B25/24 

Изобретение относится к основной химической промышленности и может быть использовано при получении суперфосфорных кислот (СФК), применяемых для производства жидких комплексных удобрений (ЖКУ) и кормодых фосфатов .

Цель изобретения - сн -шение температуры упаривания и удельных затрат тепла и топлива.

П р и м е р. 1.

В аппарат тарельчатого типа подают исходн ую ортофосфорную кислоту (52%

) с температурой 30 С в количест- 5-10% (65-70 PjO). Потери ве 600 л/ч.-В зоне подогрева конценттепла составляют 10-15%.

ратора кислоту нагревают отходящими топочными газами до 85 С. Отходящие

25

30

газы охлаждают при этом до 88 С. Разность температур между материаль- 2о ными потоками соответствует . Далее кислота стекает в зону концентрирования, куда подают 1000 нм /ч топочных газов с те14пературой 500 С. Расход газов 1670 кислоты. На рабочей тарелке (7.307,) зоны концентрирования происходит тепломассообмен в пенном режиме, в результате чего кислота, нагретая до 125 С, теряет основное количество воды.С этой температурой кислота поступает в третью ступень аппарата - охлаждения, где в пенном слое контактирует с холодным воздухом, который подают в количестве 600 , т.е. в соотношении 0,6 к горячим топочным газам. Температура в слое охладителя 100 С. Продукционную кислоту с температурой 82 с и концентрацией 65,0% подают на переработку в ЖКУ. Количество полиформ в СФК 25%. Воздух из зоны охлаждения с температурой 97 С поступает на смешение с топочными газами в голову системы (перед концентратором) , Отходящие из концентратора топочные газы с температурой и содержащие 25 мн/нм и 800 мг/нм F поступают в систему абсорбции и на утилизацию фтора в виде кремне- .фтористоводородной кислоты. Потери тепла в системе составляют ный расход природного газа 52 нм /т ,.

По известному способу экстракционную фосфорную кислоту, концентрацией 50-52% (ортофосфорную) нагревают кислоты концентрации 63-66% ,

Предварительный нагрев кислоты осуществляют в выносном теплообменнике до 78-90 С. Продукт охлаждают водой. При этом тепло отходящих газов и продукта не утилизируют.

Примеры осуществления способа приведены в таблице.

Температурный градиент между отходящими из концентратора газами и нагретой ими кислотой в пенном слое является мерой эффективности теплообмена и соответственно использования тепла горячих газов.

Идеальным случаем является отсутствие разницы в температуре между отходящими газами и нагретой кислотой. В этом случае тепло отходящих газов полностью используется.

Верхняя граница обусловлена дос- 35 тижением заданных потерь тепла (без превышения) и достижением заданной концентрации СФК.

Соотношение охлаждающего воздуха и топочных газов определяет эффективность процесса в целом. При снижении этого соотношения ниже 0,4 не достигаются заданные потери тепла с отходящей кислотой и заданная концентрация СФК. Превышение верхнего предела соотношения ведет к чрезмерному разбавлению топочных газов и понижению их температуры. При этом для достижения нужной концентрации кислоты необходимо увеличение количества топочных

40

45

Удель-50 газов, а следовательно, и затрат тепла и топлива.

Формула изобретения Способ получения суперфосфорной

включающий упаривание при повышенной температуре ортофосфорной кислоты прямым контактом с топочными газами

путем непосредственного контакта с топочными газами с температурой 350- до температуры 130-155°С. При

этом процесс осуществляют в пенном режиме в аппарате тарельчатого типа при соотношении кислота - газ, равном (0,4-4,0) 10 и скорости газа в аппарате 5-8 м/с. Получаемая кислота содержит 60,5-65,0% PjOy. из них 5-40% полиформ. Температура кислоты на выходе из аппарата 135-160 с. Температура отходящих из концентратора газов равна 155-170 С. Тепло отходящих газов и кислоты не утилизируется, а теряется в окружающую среду, предопределяя повышенный расход топлива

5-10% (65-70 PjO). Потери

5

0

о

тепла составляют 10-15%.

Предварительный нагрев кислоты осуществляют в выносном теплообменнике до 78-90 С. Продукт охлаждают водой. При этом тепло отходящих газов и продукта не утилизируют.

Примеры осуществления способа приведены в таблице.

Температурный градиент между отходящими из концентратора газами и нагретой ими кислотой в пенном слое является мерой эффективности теплообмена и соответственно использования тепла горячих газов.

Идеальным случаем является отсутствие разницы в температуре между отходящими газами и нагретой кислотой. В этом случае тепло отходящих газов полностью используется.

Верхняя граница обусловлена дос- 5 тижением заданных потерь тепла (без превышения) и достижением заданной концентрации СФК.

Соотношение охлаждающего воздуха и топочных газов определяет эффективность процесса в целом. При снижении этого соотношения ниже 0,4 не достигаются заданные потери тепла с отходящей кислотой и заданная концентрация СФК. Превышение верхнего предела соотношения ведет к чрезмерному разбавлению топочных газов и понижению их температуры. При этом для достижения нужной концентрации кислоты необходимо увеличение количества топочных

0

5

ла и топлива.

кислоты концентрации 63-66% ,

Формула изобретения Способ получения суперфосфорной

кислоты концентрации 63-66% ,

включающий упаривание при повышенной температуре ортофосфорной кислоты прямым контактом с топочными газами

при их расходе 1340-2400 м /м орто- фосфорной кислоты в пенном режиме в концентраторе с предварительным нагревом ортофосфорной кислоты до 78- 90 С и охлаждение продукта, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, предварительный нагрев кислоты осуществляют прямым контактом с отходящими

из концентратора газами в пенном режиме при поддержании разницы температур между гапами и кислотой не более. , охлажд ение продукта ведут воз духом в пекном режиме, взятом в объемном соотношении к топочным газам (0,4-0,8):1, после охлаждения воздух смешивают с топочными газами перед упариванием.

Изобретение относится к основной химической промьшшенности и может быть использовано при получении суперфосфорных кислот, применяемых для производства жидких комплексных удоб- , рений (ЖКУ) и кормовых фосфатов. Целью изобретения является снижение температуры упаривания и удельных - затрат тепла и топлива. Суперфосфор- ную кислоту концентрации 63-66% - получают упариванием при повышенной температуре ортофосфорной кислоты прямым контактом с топочными газами при их расходе 1340-2400 ортофосфорной кислоты в пенном режиме в концентраторе с предварительным нагревом ортофосфорной кислоты до 78- 90°С прямым контактом с отходящими нз концентратора газами в пенном ре- , жиме при поддержании разницы температур газов и кислоты до 7 С. Продукт охлаждают воздухом в пенном режиме, взятом в соотношении с топочными газами (0,4-0,8):1. После охлаяздения воздух смешивают с топочными газами перед концентрированием. Температура упаривания кислоты 110-130 С, потери тепла составляют 1-4%, удельный расход топлива - 48-54 табл, S (Л 4 ГО оо О5 со