Способ получения триполифосфата натрия Советский патент 1980 года по МПК C01B25/40 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИПОЛИФОСФЛТА НАТРИЯ

Изобретение относится к способам получения тринолифосфата натрия, который используют в качестве реагента для уменьшения жесткости воды. Известен снособ получения трнпол1-1фосфата натрия путем сжигания в камерах фосфора и соды, взятьгх в стехиометрических соотношениях. При 6ОО-700 С образуются твердые продукты с отношением 1:2 Щ. :Рг, 1:1 Недостатком этого способа являются значительные энергетические затраты. Известен также способ получения тр1 полифосфата натрия путем двухстадийной нейтрализации фосфорной кислоты содой при нагревании, отделения примесей и последующей термообработки смеси моно- и динатрийфосфата, Нейтрализшхию фосфорной кислоты на первой стадии проводят до рН раствора 4,5-5,0, на второй стадии до рН раствора 6,3-6,5 2, Недостатком этого способа является высокое содержание в продукте нерастворимых в воде веществ (0,13%) и нестабильный гранулометрический состав (только 88,3% продукта проходят через сито О,25К). Цель изобретения - снижение содержания в продукте нерастворимых в воде веществ и стаб1шизация гранулометртгческого состава. Поставленная цель достигается способом получения триполифосфата натрия, заключающемся в двухстадийной.нейтрализации фосфорной кислоты при нагревании на первой стадии до рН раствора 5,5-5,8 содовым раствором, содержащим бикарбонат натрия в Соотношении Ma,jCOj-.NoiHCO paB ным 1,66-1,76, на второй стадии до рН, равного. 6,3-6,5,Содой с дальнейшим отделением примесей и термообработкой получешюй смеси моно- и динатрийфосфата, В таблице представлены параметры процесса.

Гранулометрический состав прооукта} проходит через сито 0,25К, 7о

рН раствора 4,5 содовый раствор концентрации 16О г/л , и 92 г/л МаНСОз

0,13

рН раствора 5,О содовый раствор концентрации 160 г/л МдСОз и 92 г/л МаНСО

0,14

рН раствора 4,5 содовый раствор кошдентрации 198 г/л Ма,СО и НО г/л NaHCO,

0,12

рН раствора 5,0 содовый раствор концентрации 198 г/л . и 110 NaliCOg

0,13

рН раствора 6,0 концентрация содового раствора 160 г/л и 92 г/л ЫаНСО

0,10

рН раствора 6,5 концентрация содового раствора

16О г/л и 92 г/л ЫаНСОз (-Ma,f;O: МаНСО - 1,73)

0,10

Обоснование режима

Низкая концентpaц ш содового раствора приводит к перерасходу тепла на сушку продукта. -ia второй стадии нейтрализации необходимо вводить значительное колтиество твердой соды, что повышает содержание нерастворимых веществ в воде и снихсает % продукта, проходяше- го через сито

Высокие концентрации содового раствора не позволяют тонко регулировать процесс, правильно поддерживать рН среды, раствор

9,0 кристаллизуется, забивая трубопроводы. Для доведения рН ере- дь до 6,4 Ю второй стадии нейтрализации необходимо ввести значительное количество твердой соды, содержащей большое

88/ количество нерастворимых в воде веществ, которые снижают качество готового продукта

дд-ии ая.ти ««яодгцмшяр ги1 а 1IJII -|- |-и-П| inii i nn г I 11 iniiii п HI-

Низкая кошхентрация содового раствора приводит к перерасходу тепла на сушку продукта. На второй стадии нейтрализации не4,4 обходимо вводить значительное кoл rчecтвo твердой соды, что повышает содержание нерастворимых в воде веществ и снижает % продукта, проходящего через сито 0,25К, Поддержание на первой стадии нейтрализации рН раствора 6,0-6,5 не позволя2,8 ет получить продукт с равномерным гранулометрическим составом, так как для получения рН раствора 6,0-6,5 необходимо значительное количество содового раствора,. с которым вводится большое количество влаги, удаление ко1Х)рой требует расхода и приводит к спеканию гранул.

рН раствора 6,0 концентрация содового раствора 198 г/л

и 110 г/л

МаНСОдО,12685,2

рН раствора 6,5 ковдентрация содового раствора 188 г/л НО г/л NaHCOa0,12384,9

рН раствора 5,5 концентрация содового раствора 170 г/л и 1О2 г/л

MaHCOj0,О8100

рН раствора 5,5 концентрация содового раствора 19О г/л и 108 г/л

МаНСОо0,08 . 100

11рН раствора 5,8 коадентрация содового раствора 17О г/л

На2.СОз и 1О2 г/л

МаНСОд

12рН раствора 5,8 концентрация содового раствора 1 9О г/л

ЫазСОз и 108 г/л

NaHCO,

Предложенный способ позволяет снизить содержание в продукте нерастворимых в воде веществ до О,75-О,080% и стабилизировать гранулометрический состав (100% продукта проходит через сито О,25К),

Пример 1. 10ОО кг концентрированной фосфорной кислоты нейтрализуют

Продолжение габлгапл

Высокая кошдентрпния содового раствора не позволяет тонко регулировать процесс, прявилыю поддерживать рН среды, раствор кристаллизуегс51, забивая трубопроводы.

Поддержание рН раствора 6,0- 6,5 не позволяет получить продукт с равномерным грануломет pifHecKiiM составом, так как необходимо значительное коптест- во содового раствора, с которым вводится большое количество поды, уда которой требует расхода тепла и приводтп к спеканию гранул продукта.

Указанная концентрация содового раствора и рН среды позволяют получить продукт с низким содержанием нерастворимых в воде веществ. Концентрання содового раствора 170 г/л Ыа,СО и 102 г/л biaHCO,. является мннпмальным предельным значе П1ем, при котором на второй стадии нейтрализации вводится такое количество твердой соды, которое не оказь вает влияния на содержание нерастворимых в воде вещест и гранулометрический состав продукта.

рН раствора 5,8 и кошдентрация содового раствора 190 г/л Ыаз,СОз и 108 г/л НаНСО являются максимально прецельнь ми значениями, вьние которых получить продукт с высок ;м качест- вом нельзя по указанным пр1гчинам

627 л содового раствора, содерл-сащего 17Ог/лЫа СОз и 102 г/л аРЮО(со отношение НаНСО,-- 1,66) при 9О°С до рН раствора 5,5. Полученный раствор донейтрализовывают 474 кг порошкообразной соды, содержащ1 Й 98% до рМ 6,4, Раствор фильтруют и 74 направляют в распылительную сушилку. Выход продукта 930 кг или 93% на тонну кислоты. Полученный npoftyKT содержит нерастворимых в воде веществ 0,08% и 100% продукта проходит через сито 0,25К Пример. 2, 1000 кг кога ентрированной фосфорной кислоты нейтрализуют 639 л содового раствора, содержащего 170 г/л Vla,.,CO,j и 102 г/л МаНСО. (соотношение М адСО НаЫСО,з 1,66) при 90-С до рН раствора 5,8. Полученны раствор донейтралиаовывают 468 кг порошкообразной соды до рН 6,4 в течение 4О мин. Раствор фильтруют и направляют в распылительную суипмку. Выход продукта930 кг пли 93% ia тонну кислотул. Полученный продукт содержит нерастворимых в воде веществ 0,075% и 100% про дукта проходит через спто 0,25К. Пример. 1000 кг котпдентрнрованной с|юсфорной кислоты нейтрализуют 562 л содового раствора, содержащего 190 г/л и 108 г/л НаПСО., (cooTHoajeние - 1аПСО,5, 1,76) при 9О°С до рН раствора 5,5. Полученный раствор донейтрализовывают 472 кг порошкообраз ной соды до рН 6,4 в 4О мин. Раствор фильтруют и направляют в распы лительную сушшту. Выход продукта 93О к или 93% на тонну, кислоты. Полученный продукт содержит нерастворимых в воде веществ О,О8% и 1ОО% продукта проходит через сито О,25К, Пример 4. 1000 кг концентриро ванной фосфорной кислоты нейтрализуют .575 л содового раствора, содержащего 190 г/л NajCOg и 108 г/л НаНСО-д 28 (соотношение МаэСОо, : МаНСОз 1,76) при 90 С до рН раствора 5,8. Полученный раствор допейтрализовывают 465 кг по()ош кообразной соды до рН 6,4 в течение 40 мин. Раствор фильтруют и направляют в распылителт:)Ную сушилку. Выход продукта 930 кг или 93% на тонну кислоты. Полученный продукт содержит нерастворимых в воде веществ 0,075% и 1ОО% продукта проходит через сито 0,25К, Формула изобретения Способ получения триполифосфата натрия путем двухстадийной нейтрализации фос(|юрной кислоты содой при нагревании с рН среды на второй стадии нейтрализации 6,3-6,5, отделения примесей и последующей термообработки полученной смеси моно- и динатрийфосфата, отличающ и и с я тем, что, с целью снижения содержания в продукте нерастворимых в воде веществ и стабилизации грануломет- рического состава, фосфор1{ую кислоту 1Ш первой стадии нейтрализуют до рН раствора 5,5-5,8 содовым раствором, содержащим бикарбонат натрия в соотпощении ; NaHCOj, равным 1,66-1,76. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Труды Всесоюзного отраслевого совещания работников фосфорной промышленности, 1968, с. 53, , 2. Авторское свидетельство СССР № 256741, .кл. С 01 В 25/30, 1967 (поототип).