Способ выделения фосфора из газов Советский патент 1983 года по МПК C01B25/27 

(5) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ГАЗОВ

Изобретение относится к технологии производства фосфора электротермическим способом. Известен способ выделения фосфора из газов электротермических печей производства фосфора путем обработки водой в две стадии: на первой стадии газы охлаждают до температуры, ниже точки росы фосфора и отводят сконденсированный фосфор вместе с водой в сборник, где его накапливают под слоем воды, на второй стадии газы доочищают более холодной водой Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения фосфора, из газов электротермических печей производства путем их обработки жидким фосфором с конденсацией продукта, его охлаждения, водой прямым термообменом, накопления в сборнике под слоем воды, рециркуляции части жидкого фосфора на обработку, газов и последующей очисткой газрв аодой||2 Недостатком известного способа явт, ляется наличие большого количества сточных вод «,5-7,0 , высокие потери фосфора со сточными водами 5 1 кг/ч и энергозатраты при очистке газов водой 7,12 М-Дж/ч. Целью изобретения является сокращение потерь фосфора, снижение количества сточных вод и энергозатрат. на очистку газов. Поставленная цель достигается обработкой фосфорсодержащих газов жидким фосфором с конденсацией продукта, подачей сконденсированного фосфора в сборник в слой фосфора,.накапливание его в сборнике под слоем воды, охлаждение рециркулируемого жидкого фосфора косвенным теплообменом, подачей его на обработку газов и последующей очисткой газов водой. Отличительными признаками являются порядок проведения операций и охлаждение;.-рециркулируемого фосфора косвенным теплообменом.

Совокупность признаков позволяет сократить количество сточных воддо 1,6 nVM,потери фосфора до 1,6 кг/ч и снизить энергозатраты на 5,02 МДш/ч.

П р и м е р . Из одной руднотермической печи в две параллельно работающие вертикально расположенные зоны конденсации подают снизу вверх 9400 фосфорсодержащего печного газа следу«щего состава, об.%: фосфор 6 (350 г/нм); СО 78, N 10; прочие газообразные компоненты 2%. Содержание пыли в исхрдном газе 2-+0 г/нм Начальная температура газа . Точка росы фосфора в исходном газе . Одновременно в эти зоны конденсации противото.ком газам подают 80500 кг/ч рециркулируемого расплавленного фосфора , при начальной TeMnepaTytз которым охлаждают газ до конечной температуры . При этом на каплях и пленке расплавленного фосфора конденсируют кг/ч фосфора, который объединяется с рециркулируемым фосфором, образуя общий поток расплавленного фосфора. В этот поток переходит 97% пыли, содержащейся в исходном газе.

Общий поток расплавленного фосфора, нагретый Гчзами до 130 С, отводят в сборник и подают в слой фосфора, находящегося под слоем воды. Периодически фосфор в количестве 3240 кг/ч в смеси с пылью в количестве от 360 кг/ч («10 в фосфоре) до 16 кг/ц («/0,5 в фосфоре) отделяют от общего потока и отводят в качестве продукта на склад, а 80500 кг/ч рециркулируемого фосфора в смеси с пылью в количестве от 8900 кг/ч И0% в фосфоре) до 00 кг/ч ( 0,5 в фосфоре) направляют в зону охлаждения. Охлаждение рециркулируемого фосфора осуществляют оборотной .водой, воздухом или одновременной дои и воздухом путем теплообмена через стенку. Охлажденный до начальной температуры 65°С фосфор возвращают на обработку печных газов.

Газ, выделяющий из зоны конденсации и содержащий 6 г/см фосфора, не конденсируемые при нормальных ус,ловиях компоненты (СО, Н, др,) и небольшое количество пыли, обрабат тывают водой с начальной температурой не выше 20°С и охлаждают его до конечной температуры . При этом из газа дополнительно извлекают л кг/ч фосфора. Невозвратные потери фосфора с уходящими газами не превышают 1,8 кг/ч-, что соответствует содержанию фосфора в ra3ax/vO,2 г/нм

Суммарное количество фосфорсодержащих стоков составляет не более 1,6 , а потери фосфора с ними не превышают 1,6 кг/ч . Затраты энергии при очистке газов водой составляют 2,1 М-Дж/ч.

Таким образом, предложенный способ позволяет в 3-8 раз снизить количество сточных вод и потери фосфора, а также 5., 1 М-Дж/ч энергозатраты на очистку газов.

Формула изобретения

Способ выделения фосфора из газов, включающий их обработку жидким фосфором с конденсацией продукта, ег охлаждение, накапливание в сборнике под слоем воды, рециркуляцию жидкого фосфора на обработку газов с последующей их очисткой водой, о т л ичающийся тем, что, с целью сокращения, потерь фосфора, снижение количества сточных вод и энергозатра на очистку газов, сконденсированный фосфор подают в сборник в слой фос-. фора, а рециркулируемый жидкий фосфор охлаждают косвенным теплообменом и подают на обработку газов. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

. 2. Патент США Н 3068070, кл. 23-222, опублик. 1962.