Способ извлечения фосфора из печных газов Советский патент 1991 года по МПК C01B25/27 

Изобретение относится к технологии электротермического производства фосфора, в частности к извлечению фосфора из отходящих газов фосфорных печей.

Целью изобретения является снижение содержания примесей в продукте.

Пример, Печной газ, получаемый при восстановлении агломерата из фосфоритной руды с содержанием фосфора в газе 160-175 г/м3, пыли 0,5-3 г/м3 и пылеоб- разующих газообразных компонентов 1,5- 2 г/м3, направляют в количестве 6000 м /ч и температуре 350°С на первую стадию охлаждения (вертикальный газоход). Здесь его обрабатывают водяным паром с температурой 155°С, подаваемым через центробежную форсунку с углом раскрытия факела 90°, в количестве 85 г/м3 поступающего газа. Полученную смесь с температурой 296°С охлаждают до температуры 252СС (на 90°С

выше точки росы фосфора - 161,7°С) путем передачи тепла через стенку аппарата. При этом достигается суммарная степень разложения водяным паром вредных газообразных соединений на 92,3%. В полученную таким образом смесь подают воду в количестве 36 г/м3 газа, охлаждая ее при этом на 4,9°С ниже точки росы фосфора - до 156,8°С.

Сконденсировавшийся в количестве 14,3% грязный фосфор выводят в автономный сборник под слой воды. Очищенный газ направляют на вторую стадию охлаждения, где его орошают циркуляционной ведой, поднимая температуру газа до 20-30°С Сконденсировавшийся при этом фосфор в количестве 85,6% от исходного содержания в печном газе собирают под слоем воды в ванне конденсации. Полученный на этой

стадии целевой продукт содержит 0,079% нерастворимых в бензоле примесей.

В таблице приведены значения содержания примеси в продукте в зависимости от показателей процесса.

Как видно из таблицы, при уменьшении количества подаваемого пара менее 15 г/м3 содержание нерастворимого остатка не ниже, чем в прототипе, т.е. такого количества пара недостаточно для разложения вредных газообразных примесей. При увеличении количества пара более 110 г/м газа не происходит дальнейшего снижения содержания н.о, в фосфоре при этом же выходе получаемого продукта.

Глубокое охлаждение полученной смеси до температуры менее чем на 50°С выше точки росы фосфора приводит к инкрустации оборудования, при этом снижается количество целевого продукта. Незначительное охлаждение до температуры более чем на 90°С выше точки росы фосфора ведет к разному ухудшению качества продукта за счет интенсификации процесса тумано- образования - возрастания доли мелкодисперсных капель конденсата, проскакивающих вместе с газовым HOTOKQM на вторую стадию охлаждения.

Оптимальный расход воды на охлаждение парогазовой смеси определяется долей воды, идущей на охлаждение парогазовой смеси до температуры ниже точки росы фосфора. Если доля воды, идущей на охлаждение парогазовой смеси, менее 3,0 г/м3 (сум марный расход 36,2 г/м3), качество продукта остается на уровне прототипа, т.е. при этих условиях количество сконденсированного фосфора недостаточно для связы вания пыли, образующейся при гидролизе газовой фазы. При увеличении доли воды, идущей на охлаждение смеси до температуры ниже точки росы фосфора, более 6 г/м (суммарный расход 38,7 г/м не происходит дальнейшего улучшения качества фосфора, при этом выход целевого продукта на второй стадии снижается.

15

Формула изобретения

Способ извлечения фосфора из печных газов, включающий их охлаждение до температуры на 1,5-4,5°С ниже точки росы фосфора, отделение сконденсировавшегося при этом фосфора, дальнейшее охлаждение газов водой прямым теплообменом и выделение сконденсированного продукта, о т- личающийся тем, что, с целью снижения

содержания примесей в продукте, печные газы предварительно охлаждают водяным паром, подаваемым в количестве 15- 110 г/м3 газа, затем образовавшуюся парогазовую смесь охлаждают косвенным

теплообменом до температуры на 50-90°С выше точки росы фосфора, а охлаждение до температуры на 1,5-4,5°С ниже точки росы фосфора ведут водой.

345

258

30,6

162,5

167,6 90

5,16

Изобретение относится к технологии производства фосфора электротермическим методом, в частности к извлечению фосфора из отходящих печных газов. Целью изобретения является снижение содержания примесей в продукте. Способ заключается в предварительном охлаждении печных газов водяным паром, подаваемым в количестве 15-110 г/м газа, снижении температуры образовавшейся парогазовой смеси косвенным теплообменом до температуры на 50-90°С выше точки росы фосфора, завершении предварительного охлаждения водой до температуры на 1,5- 4,5°С ниже точки росы фосфора, отделении сконденсировавшегося при этом фосфора, дальнейшем охлаждении газов водой прямым теплообменом и выделении продукта. 1 табл.

15

338

208

Прототип

163

16S

АО

5,20

184

187

3,0

Продолжение таблицы