Способ извлечения фосфора из отходящих газов печей производства фосфора - SU1590434A1
Код документа: SU1590434A1
Описание
Изобретение относится к технологии получения фосфора электротермическим методом, используемого для производства термической фосфорной кислоты.
Цель изобретения - снижение потерь фосфора.
Пример. Печной газ, полученный при электровозгонке фосфора из агломерированного фосфатного сырья и выходящий с температурой 220°С, подвергают очистке в электрофильтре с площадью поперечного сечения поля 6 м . Затем очищенный газ направляют в конденсатор, в котором происходит конденсация фосфора. Пыль, уловленную в электрофильтре, сбрасывают в бак коттрельного молока через патрубок-пылеход диаметром 400 мм. В нижнюю часть патрубка-пылехода и зону электрофильтра над патрубком-пылеходом подают предварительно нагретый до температуры 300°С инертный газ - азот. Удельные расходы инерного газа, подаваемые в эти зоны, соответственно составляют 3.8 и 3,0 м на 1 м площади поперечного сечения поля электрофильтра .
Выход готового продукта - 72,0 кг/ч; содержание желтого фосфора в коттрельном молоке - 0,0035%; содержание красных модификаций фосфора в коттрельном молоке - 0,08%, Фосфин в газе над поверхностью коттрельного молока в баке и в патрубке-пылеходе отсутствует.
сл ю о
1
СА
4ь.
В таблице представлены сравнительные данные известного способа и зависимость показателей процесса от его
режимов.
При значениях параметров процесса в предлагаемых интервалах потери фосфора минимальны, образующееся коттрельное молоко обладает значительно меньшей токсичностью , чем в известном способе, из-за малого присутствия в нем красных модифи- каций фосфора и 5келтого фосфора. Кроме того, в предлагаемом способе выше выход готового продукта и отсутствует фосфино- образование.
Образование красных модификаций фосфора в основном происходит в нижней зоне электрофильтра. Предположительный механизм их образования следующий. Частицы пыли адсорбируют на своей поверхности и в порах фосфор из газов. Причем адсорбция происходит как при наличии конденсации , так и без нее. Скорость адсорбции и количество адсорбированного фосфора зависят от многих факторов, на- npMNsep. адсорбционной активности мате- риала (пылм). температуры, концентрации фосфора в фосфорсодержащем газе и т.д. При высоких температурах адсорбция фосфора не происходит, даже наоборот, адсорбируемый при низких температурах фосфор десорбируется при высоких температурах. С повышением концентрации фосфора в газах , естественно, количество адсорбируемого фосфора возрастает. Фосфор, содержащийся в газах, является самым тя- желым компонентом. Так. например, его молекулярный аес почти в 4 раза выше, чем окмси углерода - самого представительного компонента, присутствующего в фосфорсодержащем газе (содержание окиси углерода составляет около 80%). Из-за этого концентрация фосфора в фосфорсодержащем газе в нижней зоне элeктpoф /tльtpa несравнимо выше, чем в средней и тем более в верхней его зонах, Если еще учесть, что нижняя зона электрофильтра в определенной степени является застойной, т.е. время контакта фосфорсодержащего газа с пылью выше, чем в других зонах, там создаются условия для адсорбции фосфора пылью. Подача инертного газа только в патрубок-пылеход в любом количестве и температуре не позволяет достичь поставленную цель (примеры 16, 17 и 20). Не приводит к поставленной цели и подача инертного газа только в ниж- нюю зону электрофильтра (примеры 18 и 19).
При отклонении параметров процесса от заявленных значений происходит ухудшение конечных результатов и поставленная цель не достигается. При подаче инертного газа в количествах ниже нижнего значения заявленных интервалов снижение количества красных модификаций фосфора в коттрельном молоке происходит недостаточно и поэтому в баке над поверхностью коттрельного молока появляется фосфин. Подача же инертного газа в количествах выше верхнего значения заявленных интервалов ведет к уносу уловленной пыли и попаданию ее в систему конденсации, поэтому в сконденсировавшемся фосфоре присутствует большое количество шлама. Из-за потерь фосфора на шлам, который является отходом, снижается выход готоовго продукта.
Превышение температуры выше верхнего значения предлагаемого интервала ведет к образованию фосфина. Механизм образования фосфина в этом случае отличается от такового при попадании фосфора в коттрельное молоко. Его образование происходит за счет взаимодействия паров воды (поднимающихся из бака коттрельного молока по патрубку-пылеходу) с парами фосфора . Известно, что вообще реакция взаимодействия паров фосфора и воды начинается при высоких температурах, однако в каждом конкретном случае минимально необходимая температура зависит от многих факторов. В данном случае взаимодействие начинается при 350°С.
Внедрение предлагаемого способа без существенных капитальных и эксплуатационных затрат позволит сократить потер фосфора, повысить безопасность процесса и улучшить санитарное состояние в цехе производства желтого фосфора из термооб- работанного агломерированного фосфатного сырья.
Формула изобретения Способ извлечения фосфора из отходящих газов печей производства фосфора, включающий очистку газов в электрофильтре , удаление с днища электрофильтра через патрубок-пылеход уловленной пыли, подачу в патрубок-пылеход нагретого инертного газа с расходом 3,0-4,6 м на 1 м площади поперечного сечения поля электрофильтра и конденсацию фосфора из очищенных газов , отличающийся тем, что. с целью снижения потерь фосфора, инертный газ используют с температурой 2бО-340°С и его дополнительно подают в нижнюю зону электрофильтра над патрубком-пылеходом с расходом 2,3-4,2 м на 1 м площади попе- речного сечения поля электрофильтра.
ii
з|
X
Q. S i CC
§§,s.g;q§ §-§°§j2§ao
о о о о о о о о о о о о о о о о г-
О ft) -&
-9- Ш о
5
о о о о о ° о ° о о ° о ° о о ° °
io
Реферат
Изобретение относится к технологии получения желтого фосфора электротермическим способом в электропечах и позволяет снизить потери фосфора. Способ заключается в том, что печной газ, полученный при электровозгонке фосфора из агломерированного фосфатного сырья и выходящий с температурой 220°С, подвергают очистке в электрофильтре. Затем очищенный газ направляют в конденсатор, в котором происходит конденсация фосфора. Пыль, уловленную в электрофильтре, сбрасывают в бак коттрельного молока через патрубок-пылеход диаметром 400 мм. В нижнюю часть патрубка-пылехода и в зону электрофильтра над патрубком-пылеходом подают предварительно нагретый до 300°С инертный газ - азот. Удельные расходы инертного газа, подаваемого в эти зоны, соответственно составляют 3,8 и 3,0 м 3 на 1 м 2 площади поперечного сечения поля электрофильтра. Выход готового продукта 72,0 кг/ч
содержание желтого фосфора в коттрельном молоке 0,0035%
содержание красных модификаций фосфора в коттрельном молоке 0,08%
фосфил в газе над поверхностью коттрельного молока в баке и в патрубке-пылеходе отсутствует. 1 табл.
Формула
