Riel Chemical realizó el proceso térmico del ácido fosfórico en 2005, con una pureza del producto de hasta el 85%.que resuelve el problema de producir hasta un 65% de purezaEn 2010, Riel Chemical publicará este nuevo proceso sin reservas, con el objetivo de proteger el medio ambiente mejorando la tasa de utilización de fósforo,y así mantener la reputación de hecho en China, mejorar el entorno del mercado y mejorar la calidad de los productos químicos chinos.
Método térmico: fósforo del horno eléctrico → combustión del fósforo amarillo → absorción e hidrólisis → ácido fosfórico
Método húmedo:
Descomposición por ácido inorgánico de rocas fosfatadas: ácido nítrico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido fluorosilicínico de uso común
Se puede utilizar para la obtención de los resultados de ensayo de la medición de las emisiones de gases de efecto invernadero.
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
Debido a que la solubilidad del sulfato de calcio es muy pequeña, es fácil de separar del ácido fosfórico,Así que el ácido fosfórico húmedo en realidad se refiere al ácido fosfórico obtenido por la descomposición de ácido sulfúrico de roca fosfato.
En primer lugar, el proceso de producción térmica de ácido fosfórico
1Método de combustión completa: (método de un paso), el gas de horno que contiene el fósforo del horno eléctrico se quema directamente y el CO del gas de horno también se quema juntos:
P4+10CO+10O2==2P2O5+10CO2+△
2P2O5+2H2O == 4HPO3
HPO3+H2O == H3PO4
Este método no se ha utilizado en la industria debido a la mala utilización del calor (fuerte corrosión del anhídrido de fosfato, no se puede utilizar una gran cantidad de calor de reacción).
2- método de combustión del fósforo líquido (método en dos etapas),
- Proceso industrial común, el primero: combustión de fósforo amarillo → penóxido de fósforo → refrigeración por agua, absorción → ácido fósforo, también conocido como proceso de refrigeración por agua.
- La segunda: combustión de fósforo amarillo → penóxido de fósforo → enfriamiento en frío con ácido fosfórico, absorción → ácido fosfórico, también conocido como proceso de enfriamiento ácido.
- El ácido fosfórico térmico contiene generalmente > 85% de ácido fosfórico, alta concentración, calidad pura, es la principal materia prima de ácido fosfórico para la industria alimentaria y farmacéutica.
- La producción térmica de ácido fosfórico con fósforo elemental, 1 tonelada de fósforo elemental puede producir 1,38 toneladas de ácido fosfórico al 100%, requiriendo un consumo eléctrico de 12,500 ~ 15,000 kWh,es una industria de alto consumo de energía.
Eliminación de polvo del gas del horno
El contenido de polvo del gas de horno cuando sale del horno eléctrico es general: 50 ~ 150 g/m3.Pero la condensación de vapor de fósforo debe evitarse cuando se elimina el polvo..
Según la ecuación de reacción química, la formación de 1 molécula de fósforo (P4) genera simultáneamente 10 moléculas de CO y 0,33 moléculas de SiF4,y el vapor de fósforo representa 1/11.33 del volumen total del gas. Si el sistema funciona bajo presión negativa (< 90 KPa), la presión parcial del vapor de fósforo es < 8 KPa y la temperatura correspondiente es de 175,7 °C.
En el proceso de eliminación de polvo, para garantizar que el fósforo en el gas del horno exista en estado gaseoso y evitar la pérdida de fósforo,la temperatura de funcionamiento no debe ser inferior a la temperatura del punto de rocío (160°C) (cuando el contenido de vapor de fósforo sea de 300 ~ 350 g/m3), el punto de rocío es de 160 ~ 170 °C)
Equipo común de eliminación de polvo: colector de polvo de fase, precipitador electrostático de alto voltaje (temperatura de funcionamiento > 200 °C)
Condensación de vapor de fósforo en gas de horno
En general, se utilizan dos o más columnas para promover la condensación del vapor de fósforo a una sobresaturación adecuada.
La velocidad del gas en la torre es general: 0,1 ~ 0,2 m/s, y es difícil separar el líquido a través de la atmósfera.
Tiempo de permanencia del gas en la torre: > 100 min.
Temperatura de escape de la torre: < 35°C, de modo que la tasa de condensación del fósforo sea > 99%
Refinado del fósforo
Una pequeña cantidad de polvo se dispersa en el fósforo líquido condensado, que debe refinarse aún más para cumplir con las normas de calidad de los productos de fósforo amarillo.
La densidad del líquido de fósforo es de 1,75 g/cm3, lo que es mayor que la densidad de las impurezas.y también se pueden añadir aditivos apropiados para mejorar la eficiencia de refinación. (como la tierra de diatomeas)
Al refinar, la temperatura generalmente se controla para destruir la estructura coloidal del fósforo y las impurezas.
El calentamiento indirecto por vapor y la agitación con agua caliente (60 ~ 70 °C) se utilizan a menudo para el refino.
Tiempo de refinación: 60 ~ 80 °C, generalmente necesitan más de 16 horas.
Autor: RIel Chemical. Fecha de lanzamiento: abril de 2010. Última edición: septiembre de 2010