Способ очистки от фосфористого водорода газов, получающихся при возгонке фосфора Советский патент 1941 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 .,4 РН, трехфосфористый водород, уменьшая тем самым выход элементарного фосфора.

Потери фосфора особенно велики при ведении процесса возгонки на кислородиом дутье, когда с целью снижения температуры приходится вводить В печь ВОДЯНОЙ пар.

Для утилизации фосфора, находящегося В газах в форме РН... прибегают к сжиганию всей массы выделяющихся колощниковых газон. При этом все теплотворные компоненты газа вместе с РН,, полностью окисляются, давая Н.,0, СО., и фосфорную кислоту по уравнению; 2 РН, - 4 Oj Р,О:, - 3 Н,0 2 Н;РО„ которая может быть легко осаждена В электрофильтре.

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

доменной печи, остальные 75% соверщенно не используются, ложась больnJHM накладным расходом на себестоимость фосфорной кислоты, идуще 1 на изготовление удобрительных туков. Указанный метод огневой возгонки поэтому не может копкури-ровать с сернокислотным методом обработки фосфоритов.

Таки.м 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 упн-чтожаются.

Попытки извлечь PH., из газов доменной ВОЗГОНКИ, не затрагивая остальных составляющих его теплотворных компонентов, до сего врел1ени не приве.™ к положительным результатам.

Так, Брицке предложил способ окисления PH., парами воды в присутствии мела, как катализатора;

2 РН, - 8 Н,О 2 Н,РО, + SH. но этот метод довольно сложен прг. своем техническом осуществлении и не всегда дает о-фосфорнл ю кислоту.

Предложены и другие методы извлемения PH., из газов с сохранением остальных те1плотвор 1ых компонентов. В 1926 г. В. Кибер предложил подвергать газы так называе1мому частичному окислению. Для этого в газы доменной возгонки стехиометрическое количество кислорода, который окисляет PH., в Н.,рО, но уравнению:

2 РН, -Ь 4 О, 2 Н,„РО,.

Окись углерода и Н,, в газах теоретичесКИ должны остаться неокисленньиги, однако этот .метод, правильный с теоретической точки зрения, па практике вызыва§(Т большие осложнейия, давая взрывы (не говоря уже

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

Чтобы устранить описанные пе.тостатки, авторы аастояш.его изобретения пред.тагают окислять РН,., хлором. Известно, что хлорная вода и хлорная известь окисляют PH.. в li-.PO,, но громадный расход хлора или хлорной извести, падающий на получение

1т , делает эти методы сове)иленно не эконамич1ными.

Для уменьшения расхода x;iopa предлагается метод циркуляции и регенерации хлора, состояидий 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 PH.. до получения крепкого раствора, содержащего Н:;РО, и НС1,

Последни1г выводится из и осаждается фосфоритом, которьп : взаимодействует с НС по формуле:

6НС1- Са, (POji, 2НзРО, :-ЗСаС1,,

а полученная ортофосфорная кислота о брабатьгвается известковым MO,IOKOM, в результате чего получается преципитат согласно форму.те:

Н,РО, - Са (ОН), СаНРО.. -- 2 Н,,0.

Перед промывкой х;горной водой газы предварительно освобождаются обычными способами от пы.ти, сероводорода и других загрязнений.

Опыт юказа.т, что предлагаемы.м способом можно извлечь весь заключенный в газах доменной визгоноси фосфористый водород, не теряя теплотворной способности СО и Н,.

Таким образом, решение задачи извлечения РН,, дает воз,можн.ость работать на парокис.юродно.м дутье.

Применяя хлорную воду для ноглои.1еНия РН,, представляется возможНЫМ получать высокока; 0рий-ный газ, около 2800 кал./м, который .может быть испо,тьзован для газоснабжения нромыш.тенности.

Предмет изобретения.

Способ очистки от фосфористо -о водорода газов, 1юлучающи хся при возгонке фосфора, отличающийс я тем, что газы, нредварительно освобожденные обычнылш способами от пыли, сероводорода и других загрязнений, промываются многократно цирку.аирующей хлорной водой, до-полнительно насыщае.мой хлором перед каждой рециркуляцией.