Способ получения газовой смеси, богатой PH3 Советский патент 1939 года по МПК C01B25/06 

Известен метод получения фосфора в доменных печах, за1руженных фосфоритом, кремнеземом и коксом. При работе домны в ней образуются окись углерода и пары фосфора, которые вместе с воздухом выделяются из колошниковой печи. Из горна печи стекает CaSiO;, и фосфористое железо, образовавшееся из окислов железа, фосфора и т. п.

Разделяя колошниковый газ, получают фосфор и газ, пригодный для отопительных целей, но в практике обычно исходные материалы содержат то или иное количество воды. Последняя, реагируя с раскаленным углеродом, образует окись углерода и водород. Последний, в свою очередь реагируя с фосфором, дает трехфосфористый водород.

Утилизировать фосфор в виде PHg можно, сжигая колошниковый газ и поглош:ая водой фосфорный ангидрид, но для подогрева воздуха в кауперах требуется только 25% газа, остальное количество тепла нри сжигании не используется, что и удорожает этот метод.

Автором настоящего изобретения предлагается получать богатый PH.,

газ, подвергая нагреву в печах типа доменных смесь песка, трехкальциевого фосфата и угля в присутствии водяного пара и кислорода. Далее РН окисляется сернистой кислотой, причем образуется фосфорная кислота, сера и высококалорийный газ.

Предлагаемый процесс может быть осуществлен следующим образом. В домну вводится в соответствующей пропорции кокс, фосфорит и песок, и в фурмы подается кислород и перегретый пар. Благодаря введению пара можно регулировать температуру в печи и превращать весь восстановленный фосфор в фосфористый водород. Образовавшаяся вдомне смесь газов состоит в основном из СО, РНз и Нз (а также из незначительного количества СН., и других углеводородов) и пыли. Газ пб ступает в мокрый пылеуловитель, орошаемый водой и имеющий внутри насадку из колец Рашига. Пройдя скруббер, газ освобождается от пыли и поступает в скруббер, орошаемый раствором SO., в воде. Раствор сернистого газа в воде взаимодействует с фосфористым водородом газов

огневой возгонки по уравнению 2Н,50з + РНз HsPOi + 2S И- 2Н,0.

Как видно из уравнения, при взаимодействии РНз окисляется в ортофосфорную кислоту, а SOa раскисляется до элементарной серы.

В результате этого в скруббера образуется суспенз серы в водном растворе HgPOi. Последний стекает е сборник, где сера отстаивается от водного раствора НзР04.

Водный раствор НзРО отделяется, вновь насыщается SO, и направляется в систему для окисления PHg, заключенной в газах. Таким образом получается более крепкий раствор НзРО( в воде.

Водный раствор вновь насыщают SOg и заставляют совершать опять описанный выше цикл до тех аор, пока раствор не станет концентрированным.

Полученная в сборнике орто-фосфорная кислота вполне пригодна для производства удобрений.

Газы после очистки в скруббере полностью освобождаются от фосфористого водорода и поступают в газгольдер и затем в сеть для газоенабження.

Что касается SOz, то он быть без особых трудностей получея из газов медеплавильных заводов путем поглощения еготринатрийфосфатом по уравнению:

ЫазРО4 -I- ЗОг + НгО Z NaliSO,. + + Na,HPO,.

Так как реакция эта обратима, то при нагревании раствора NaHSOs -f-NasHPO) происходит вновь выделение SO,, которым можно насытить воду и таки1« образом одним и тем же количеством раствора НазРО4 поглощать SO-, неограниченное количество раз.

Полученную таким образом из отходящих газогз медеплавильных заводов SOg можно, в сочетании с комплексной газификацией твердого топлива, использовать, с одной стороны, для получения НзРО из PHj, а с другой - для получения элементарной серы.

Предмет изобретения.

1.Способ получения газовой смеси, богатой РНз, отличающийся тем, что смесь трехкальциевого фосфата (фосфорит, апатит и др.) угля и песка подвергают нагреванию в печах типа доменной в присутствии водяного пара и кислорода.

2.Применение полученной, согласно п. 1, газовой смеси для получения фосфорной кислоты и серы по известному способу взаимодействием PHj с сернистой кислотой с целью одновременного получения высококалорийного газа.