Способ очистки от фосфористого водорода газов, получающихся при возгонке фосфора Советский патент 1937 года по МПК C01B25/27 B01D53/00 

При возгонке фосфора в доменной печи попадающая вместе с шихтой влага, вследствие высокой температуры, реагирует с раскаленным углеродом топлива, образуя окись углерода и водорода.

Водород, реагируя с парами фосфора, образует по уравнению Р4+6Н2 4РНз трехфосфористый водород, уменьшая тем самым выход элементарного фосфора.

Потери фосфора особенно велики при ведении процесса возгонки на кислородном дутье, когда с целью снижения температуры приходится вводить в печь водяной пар.

Для утилизации фосфора, находящегося в газах в форме РНз, прибегают к сжиганию всей массы выделяющихся колошниковых газов. При этом все теплотворные компоненты газа вместе с РНз полностью окисляются, давая НоО, СОз и фосфорную кислоту по уравнению

2РНз + ,Оз + ЗН20- 2НзРО,,

которая может быть легко осаждена в электрофильтре.

Теплота сгорания газов утилизируется в кауперах только на 25% для подогрева воздуха, идущего в фурмы

доменной печи-остальные 75°/(, совершенно не используются, ложась большим накладным расходом на себестоимость фосфорной кислоты, идущей на изготовление удобрительных туков. Указанный метод огневой возгонки поэтому не может конкурировать с сернокислотным методом обработки фосфоритов.

Таким образом, метод сжигания всех газов, хотя и дает возможность утилизировать весь выделяющийся фосфор из фосфоритов в процессе доменной возгонки, но он не экономичен, так как получающиеся попутно ценные теплотворные газообразные продукты бесполезно уничтожаются.

Попытки извлечь РНд из газов доменной возгонки, не затрагивая остальных составляющих его теплотворных компонентов, до сего времени не привели к положительным результатам.

Так, Брицке предложил способ окисления РНз парами воды в присутствии мела, как катализатора

2PH3 + 8H2O 2HsPO, + 8H2,,

но этот метод довольно сложен при, своем техническом осуществлении R дает не всегда о-фосфорную кислоту.

предложены и другие методы извлечения РНз из газов с сохранением остальных теплотворных компонентов. В 1926 г. В. Кибер предложил подвергать газы так называемому частичному окислению. Для этого в газы доменной возгонки вводят стехиометрическое количество кислорода, который окисляет РНз в НзРО4 по уравнению

2РНз + 4О2 2НзР04.

Окись углерода и Нд в газах теоретически должны остаться неокисленными, однако этот метод, правильный с теоретической точки зрения, на практике вызывает большие осложнения, давая взрывы (не говоря уже

0том, что при работе по этому методу часть СО и Н, сгорает в СО2 и HgO).

Чтобы устранить описанные недостатки авторы настоящего изобретения предлагают окислять РНд хлором. Известно, что хлорная вода и хлорная известь окисляют РНз в НзРО., но громадный расход хлора или хлорной извести, падающий на получение

1т РзОд, делает эти методы соверщенно не экономичными.

Для уменьшения расхода хлора предлагается метод циркуляции и регенерации хлора, состоящий в том, что получаемая слабая смесь двух кислот-ортофосфорной и соляной подвергается путем циркуляции раствора многократному насыщению газообразным хлором с последующим каждый раз окислением новых количеств РНз до получения крепкого раствора, содержащего НзРО и HG1.

Последний выводится из цикла и осаждается фосфоритом, который взаимодействует с НС1 по формуле:

6НС1 + Саз (POj), 2НзРО4-гЗСаС,,

а полученная ортофосфорная кислота обрабатывается известковым молоком, в результате чего получается преципитат согласно формуле:

НзРО -f Са (ОН), СаНРО4 +2 НоО.

Перед промывкой хлорпой водой газы предварительно освобождаются обычными способами от пыли, сероводорода и других загрязнений.

Опыт показал, что предлагаемым способом можно извлечь весь заключенный в газах доменной возгонки фосфористый водород, не теряя теплотворной способности СО и Н.,.

Таким образом, решение задачи извлечения РНд дает возможность работать на парокислородном .

Применяя хлорную воду для поглощения PHj, представляется возможным получать высококалорийный газ около 2800 , который может быть использован для газоснабжения промышленности.

Предмет изобретения.

Способ очистки от фосфористого водорода газов, получающихся при возгонке фосфора, отличающийся тем, что газы, предварительно освобожденные обычными способами от пыли, сероводорода и других загрязнений, промываются многократно циркулирующей хлорной водой, дополнительно насыщаемой хлором перед каждой рециркуляцией.