A Riel Chemical realizou o processo térmico de ácido fosfórico em 2005, com pureza do produto de até 85%.que resolve o problema de produzir até 65% de purezaEm 2010, a Riel Chemical divulgará este novo processo sem reservas, com o objetivo de proteger o meio ambiente, melhorando a taxa de utilização de fósforo,e assim manter a reputação de feito na China, melhorar o ambiente de mercado e melhorar a qualidade dos produtos químicos chineses.
Método térmico: fósforo do forno eléctrico → combustão de fósforo amarelo → absorção e hidrólise → ácido fosfórico
Método molhado:
Descomposição por ácido inorgânico de rochas fosfatadas: ácido nítrico, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido fluorosilicínico comumente utilizados
Ca5 ((PO4) 3F+10HNO==3H3PO4+HF+5Ca(NO3) 2
Ca5 ((PO4) 3F+10HCl ==3H3PO4+HF+5CaCl2
Ca5 ((PO4) 3F+5H2SO4==3H3PO4+HF+5CaSO4.nH2O
Ca5 (PO4) 3 f + 5 h2sif6 h3po4 = = 3 + HF + 5 casif6. 2 h2o
Como a solubilidade do sulfato de cálcio é muito pequena, é fácil separá-lo do ácido fosfórico,Assim ácido fosfórico úmido realmente refere-se ácido fosfórico obtido por ácido sulfúrico decomposição de rocha fosfato.
Primeiro, processo de produção térmica de ácido fosfórico
1Método de combustão completa: (método de uma etapa), o gás de forno que contém o elemento fósforo do forno eléctrico é queimado directamente e o CO no gás de forno é também queimado em conjunto:
P4+10CO+10O2==2P2O5+10CO2+△
2P2O5+2H2O == 4HPO3
HPO3+H2O == H3PO4
Este método não foi utilizado na indústria devido à má utilização de calor (forte corrosão do anidrido de fosfato, não pode ser utilizado um grande número de calor de reação).
2- Método de combustão do fósforo líquido (método em duas etapas),
- processo industrial comum, o primeiro: combustão de fósforo amarelo → penóxido de fósforo → arrefecimento por água, absorção → ácido fosfórico, também conhecido como processo de arrefecimento por água.
- O segundo: combustão de fósforo amarelo → penóxido de fósforo → resfriamento a frio com ácido fosfórico, absorção → ácido fosfórico, também conhecido como processo de resfriamento ácido.
- O ácido fosfórico térmico contém geralmente > 85% de ácido fosfórico, alta concentração, qualidade pura, é a principal matéria-prima de ácido fosfórico para a indústria alimentar e farmacêutica.
- produção térmica de ácido fosfórico com fósforo elementar, 1 tonelada de fósforo elementar pode produzir 1,38 toneladas de ácido fosfórico 100%, exigindo consumo de eletricidade de 12,500 ~ 15,000kwh,É uma indústria de elevado consumo de energia.
Eliminação de poeira do gás do forno
O teor de poeira do gás do forno quando ele sai do forno elétrico é geral: 50 ~ 150g/m3.Mas a condensação de vapor de fósforo deve ser evitada quando a remoção de poeira.
De acordo com a equação da reação química, a formação de 1 molécula de fósforo (P4) gera simultaneamente 10 moléculas de CO e 0,33 moléculas de SiF4,e o vapor de fósforo representa 1/11.33 do volume total do gás. Se o sistema funcionar sob pressão negativa (< 90 KPa), a pressão parcial do vapor de fósforo é < 8 KPa e a temperatura correspondente é de 175,7 °C.
No processo de remoção de poeira, a fim de garantir que o fósforo no gás do forno exista em estado gasoso e evitar a perda de fósforo,A temperatura de funcionamento não deve ser inferior à temperatura do ponto de orvalho (160°C) (quando o teor de vapor de fósforo for de 300 a 350 g/m3), o ponto de orvalho é 160 ~ 170°C)
Equipamento comum de remoção de poeira: colector de poeira de fase, precipitador eletrostático de alta tensão (temperatura de funcionamento > 200°C)
Condensação de vapor de fósforo no gás do forno
Em geral, são utilizadas duas ou mais colunas para promover a condensação do vapor de fósforo a uma supersaturação adequada.
A velocidade do gás na torre é geral: 0,1 ~ 0,2 m/s, e é difícil separar o líquido através da atmosfera.
Tempo de permanência do gás na torre: > 100 min.
Temperatura do escape da torre: < 35°C, de modo a que a taxa de condensação do fósforo seja > 99%
Refinamento de fósforo
Uma pequena quantidade de pó é dispersada no fósforo líquido condensado, que deve ser refinado para cumprir os padrões de qualidade dos produtos de fósforo amarelo.
A densidade do líquido de fósforo é de 1,75 g/cm3, o que é superior à densidade das impurezas.e aditivos apropriados também podem ser adicionados para melhorar a eficiência do refino. (como a terra de diatomáceas)
Durante o refino, a temperatura é geralmente controlada para destruir a estrutura coloidal de fósforo e impurezas.
O aquecimento indireto a vapor e a agitação de água quente (60 ~ 70 °C) são frequentemente utilizados para o refino
Tempo de refino: 60 ~ 80°C, geralmente mais de 16 horas.
Autor: RIel Chemical Data de lançamento: Abril de 2010. Última edição: Setembro de 2010