CS257373B1 - A method of producing a melt of condensed ammonium phosphates - Google Patents
A method of producing a melt of condensed ammonium phosphates Download PDFInfo
- Publication number
- CS257373B1 CS257373B1 CS868158A CS815886A CS257373B1 CS 257373 B1 CS257373 B1 CS 257373B1 CS 868158 A CS868158 A CS 868158A CS 815886 A CS815886 A CS 815886A CS 257373 B1 CS257373 B1 CS 257373B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- phosphoric acid
- ammonia
- melt
- neutralization
- reaction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Riešenie sa týká spósobu výroby taveniny kondenzovaných fosforečnanov amonných vznikajúcich vysokoteplotnou neutralizá- ciou fosíorečnej kyseliny amoniakom. Kontinuálně] vysokoteplotně] neutralizácii amoniakom sa podrobí horúci produkt reakcie fosíorečnej kyseliny s oxidmi fosforu vznikajúcimi pri hoření elementárneho fosforu. Na každý hmotnostný diel oxidu fosforečného dávkovaného do procesu vo formě fosíorečnej kyseliny sa do reakcie dávkuje 0,02 až 0,80 hmotnostných dielov elementárneho fosforu a 0,14 až 0.44 hmotnostných dielov amoniaku.The solution concerns the method of producing a melt of condensed ammonium phosphates produced by high-temperature neutralization of phosiouric acid with ammonia. The hot product of the reaction of phosphoric acid with phosphorus oxides formed during the burning of elemental phosphorus is subjected to continuous] high-temperature] neutralization with ammonia. For each mass part of phosphorous oxide dosed into the process in the form of phosphoric acid, 0.02 to 0.80 mass parts of elemental phosphorus and 0.14 to 0.44 mass parts of ammonia are dosed into the reaction.
Description
257373 3257373 3
Vynález sa týká sposobu výroby taveninykondenzovaných fosforečnanov amonnýchsimultánně prebiehajúcou vysokoteplotnouneutralizáciou a dehydratáciou fosforečné]kyseliny, alebo roztokov kyslých fosforeč-nanov amonných vo fosforečnej kyselině, splynným amoniakom.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of melt-condensed phosphates by ammonium, high-temperature neutralization and dehydration of phosphoric acid, or solutions of ammonium phosphates in phosphoric acid, with gaseous ammonia.
Tavenina polykondenzovaných fosforeč-nanov amónnych sumárneho vzorca (NH4}mH(n+2) -mPnOjn + l ]e jednou zo' základných 'východiskových lá-tok pre přípravu koncentrovaných viaczlož-kových čirých a suspenzných kvapalnýchhnojív, detergentov, zahusťovadiel, retardé-rov horenia, inhibitorov korózie a tiež nie-ktorých aditívov používaných v súvislostiso zušlachťovaním textilií. V súčasnosti sú známe viaceré spósobypřípravy taveniny polykondenzovaných fos-forečnanov amónnych. Najprepracovanejšiea najrozšírenejšie sú spósoby, základomktorých je atmosférická tlaková, alebo vá-kuová neutralizácia polyfosforečných tzv.superfosforečných kyselin amoniakom, ale-bo spósoby základom ktorých je reakciatrihydrogénfosforečných kyselin roznej kon-centrácie a čistoty koncentrovaným amonia-kom.A melt of polycondensed ammonium phosphates of the formula (NH4) mH (n + 2) -mPnOjn + 1 is one of the base bases for the preparation of concentrated multi-component clear and suspension liquid fertilizers, detergents, thickeners, retarders Nowadays, a number of methods for the preparation of polycondensed ammonium phosphate are known, and the most widely used are the atmospheric pressure or vacuum neutralization of polyphosphoric superphosphoric acids with ammonia. or the basis of which is the reaction of the hydrogen phosphoric acid with varying concentration and purity with concentrated ammonium.
Klasické postupy výroby sa zakladajú naneutralizácii polyfosforečnej, tzv. superfos-forečnej kyseliny (Hn+2PnO3n+i) amoniakem.Z množstva rožne modifikovaných spóso-bov výroby tohoto druhu možno uviesf na-příklad postupy chráněné patentovými spis-mi: USA pat. č. 3 484 192, 3 537 814, 3 572 990,3 645 674, 3 687 618, 3 544 298, 3 676 101, 3 734 708, 3 775 534, 3 939 255, 3 947 261, 3 950 495 a 4 011 300.Conventional production processes are based on the non-neutralization of the polyphosphoric (superficial) acid (Hn + 2PnO3n + i) with ammonia. For example, according to U.S. Pat. No. 3,484,192, 3,537,814, 3,572,990.3,645,674, 3,687,618, 3,544,298, 3,676,101, 3,734,708, 3,775,534, 3,939,255, 3,947,261, 3,950,495, and 4,011,300.
Hoci taveninu kondenzovaných fosforeč-nanov amónnych (KFA) po prvý raz pokus-né v priemyselnom meradle připravili v sú-vislosti s přípravou kvapalného hnojivá ty-pu 11—33—0 už v roku 1957 vo WEST KEN-TACKY LIQUID FERTILIZER COMPANY vHopkinsville (USA), převážná vačšina vý-robcov, tzv. základných dusíkato-fosforeč-ných kvapalných hnojív polyfosforečnano-vého typu ešte i v súčasnosti používá priich přípravě procesy, ktorých základom jeneutralizácia polyfosforečnej, tzv. super-fosforečnej kyseliny čpavkovou vodou ale-bo plynným amoniakom. Proces výroby KFAneutralizáciou polyfosforečnej kyseliny a-moniakom možno zjednodušené znázorniťtakto: 1. stupeň — příprava polyfosforečnej, tzv.suiperfosforečnej kyseliny termickou de-hydratáciou trihydrogénfosforečnej ky-seliny t η H3PO4----► 2. stupeň — neutralizácia polyfosforečnejkyselinyAlthough, for the first time in industrial scale, the condensed ammonium phosphate melt (KFA) was prepared on an industrial scale in 1957 in WEST KEN-TACKY LIQUID FERTILIZER COMPANY in Hopkinsville ( USA), the vast majority of manufacturers of so-called basic nitrogen-phosphate liquid polyphosphate liquid fertilizers still use processes for the preparation of processes based on the neutralization of polyphosphoric, so-called super-phosphoric acid by ammonia water or ammonia gas . The process for the production of KFA by neutralization of polyphosphoric acid and monoacids can be simplified as follows: Stage 1 - preparation of polyphosphoric, so-called suiperphosphoric acid by thermal dehydration of trihydrogenphosphoric acid t η H3PO4 ---- ► 2nd stage - polyphosphoric acid neutralization
Hn+2P„O3n+1 + m NH3----> * (NH4)mH(n+2)-ηιΡηθ3η +1 alebo H„+2PnO3n+1 + m(NH3.H2O)---- * (NH4)mH(n + 2)-ιηΡηθ3η+ 1 4" mHžO. V súčasnosti asi 70 výrobní v USA, 7 vel'-kokapacitných jednotiek v ZSSR a minimál-ně 4 závody vo Francúzsku vyrábajú kva-palné hnojivo typu 10—34—0 zo superfos-forečnej kyseliny, pripravenej povačšinekoncentrováním prečistenej H3PO4 vyrobe-nej tzv. mokrým sposobom — extrakčnejH3PO4. Základom modernějších a hlavně v po-slednom období rozširujúcich sa výrobnýchpostupov taveniny polykondenzovaných fos-forečnanov amónnych je vysokoteplotná ne-utralizácia a simultánně prebiehajúca de-hydratácia trihydrogénfosforečných kyselin(H3PO1) koncentrovaným amoniakom.Hn + 2P 'O3n + 1 + m NH3 ----> (NH4) mH (n + 2) -ηιΡηθ3η +1 or H' + 2PnO3n + 1 + m (NH3.H2O) ---- * (NH4) mH (n + 2) -ιηΡηθ3η + 1 4 "mH 2 O. At present, about 70 US-produced, 7 large-capacity units in the USSR and at least 4 plants in France produce 10–34–0 type fertilizer. From the superfossic acid prepared by the foam-concentrating purified H3PO4 produced by the so-called wet process - extraction H3PO4, high-temperature non-neutralization and simultaneous dehydration of trihydrogenphosphoric acid are the basis for more modern and, in particular, expanding manufacturing processes of polycondensed ammonium phosphate. acids (H3PO1) with concentrated ammonia.
Simultánně prebiehajúcu neutralizáciu amolekulárnu dehydratáciu reakčnej zmesimožno znázorniť reakčnou schémou: η H3PO4 + m NH3----> —► (NH4)mH(n+2)_mPnO3n+1 + (n —1)1UO. Z. velkého počtu vynálezov týkajúcich sauvedenej problematiky možno uviesť napří-klad tieto: USA pat. č. 3 382 059, 3 375 063,3 420 624, 3 464 808, 3 723 086, 3 503 706, 3 649 175, 3 650 727, 3 788 817, 3 554 728, 3 562 778, 3 677 734, 3 733 191, 3 949 058, 4 041 133, 3 540 874, 3 446 581, 3 492 087, 3 539 327, 3 502 441, 3 917 475, 3 988 140 a 4 104 362, francúzske pat. č. 1 493 803 a2 009 787, čs. autorské osvedčenia č. 180 802,199 819, 205 849, 210 335 a 216 856. Áj keď obidva typy technologických pos-tupov umožňujú přípravu taveniny poly-kondenzovariých fosforečianov amónnychich priemyselné využitie je obvykle kompli-kované hlavně v dósledku niektorej z tých-to nevýhod: — procesy prvého typu sú náročné naspotřebu energie a ich využitie vyžadujepoužívanie špeciálnych konštrukčných ma-teriálov, ako aj špeciálnych a investičněnákladných strojno-technologických zaria-dení; — technologie základom ktorých je spra-covávanie trihydrogénfosforečnej kyselinyobvykle neposkytujú produkty takej kvali-ty ako procesy zakladajúce sa na spraco-vaní polyfosforečnej, tzv. superfosforečnejSimultaneous neutralization and molecular dehydration of the reaction mixture can be represented by the reaction scheme: η H 3 PO 4 + m NH 3 -> (NH 4) m H (n + 2) m PnO 3 n + 1 + (n-1) 1 O 10. For example, a number of inventions relating to the subject matter can be cited as follows: U.S. Pat. No. 3,382,059, 3,375,063.3,420,624, 3,464,808, 3,723,086, 3,503,706, 3,649,175, 3,650,727, 3,788,817, 3,554,728, 3,562,778, 3,677,734, Nos. 3,733,191, 3,949,058, 4,041,133, 3,540,874, 3,446,581, 3,492,087, 3,539,327, 3,502,441, 3,917,475, 3,988,140, and 4,104,362, French Pat. No. 1 493 803 a 2 009 787, MS. Authentic Certificates No. 180 802,199 819, 205,849, 210,335 and 216,856. Although both types of process allow for the preparation of a melt of poly-condensate phosphates of ammonium, industrial applications are usually complicated mainly due to some of these disadvantages: - first-type processes are energy-intensive and their use requires the use of special construction materials as well as special and investment-expensive machinery and equipment; - the technology underlying trihydrogenphosphoric acid treatment usually does not provide products of such quality as those based on polyphosphoric, superphosphoric processing
Hn+2PnO3n+i + (n — 1)H2O 237373 kyseliny a často tiež nezaručujú rovnakúúroveň prevádzkovej istoty. V uplynulom období bola viacerými au-torml študovaná molekulárna dehydratáciamonofosforečnanov v přítomnosti močoviny,alebo tiomočoviny, ktorá plnia funkciu kon-denzačného činidla. Procesy tohoto typu súobsaliom například týchto vynálezov:Hn + 2PnO3n + i + (n - 1) H2O 237373 acids and often also do not guarantee the same level of operational certainty. Over the past period, molecular dehydrates of ammonium phosphates have been studied in the presence of urea, or thiourea, which functions as a condensing agent. Processes of this type include, for example, the following inventions:
Autorské osvedčenie ZSSR č. 420 602(1974), patenty NSR č. 2 308 408 (1974), 1 925 068, (1969), 1 228 593, (1963), DAS č. 1 198 335; japonské patenty č. 47 — 30 033(1972), 39 960 (1969), 46 — 37 664 (1974);francouzské patenty č. 1 533 272 (1968), 1 461 027 (1966), 1 471 510 (1967), 1 437 486(1966), patenty USA č. 3 397 035 (1968), 3 586 495 (1971), 3 495 937 (1970), 3 419 349(1968); belgické patenty č. 674 161 (1966),677 866 (1966) a britský patent č. 1 182 395(1970).USSR Certification No. 420602 (1974), NSC Patent Nos. 2,308,408 (1974), 1,925,068, (1969), 1,228,593, (1963), DAS No. 1,198,335; Japanese Patent Nos. 47-303,333 (1972), 39,960 (1969), 46-37,664 (1974), French Patent Nos. 1,533,272 (1968), 1,461,027 (1966), 1,471,510 (1967) , 1,437,486 (1966), U.S. Pat. No. 3,397,035 (1968), 3,586,495 (1971), 3,495,937 (1970), 3,419,349 (1968); Belgian Patent Nos. 674 161 (1966), 677 866 (1966) and British Patent No. 1,182,395 (1970).
Procesy, základom ktorým je dehydratač-ná schopnost oxidov síry, alebo produktovich polymerizačných, alebo hydratačnýchreakcií, resp. kombinácie ich využitia spo-lu s močovinou alebo tiomočovlnou sú pred-metom čs. autorského osvedčenia č. 237 462a 249 214.Processes underlying the dehydration ability of sulfur oxides, or product polymerization or hydration reactions, respectively. combinations of their use with urea or thiourea are the subject of MS. Certificate No. 237 462a 249 214.
Teraz sa zistilo, že taveninu kondenzova-ných fosforečnanov amonných je možné vy-robit spósobom podlá navrhovaného rieše-nia. Predmetom vynálezu )e spůsob výrobytaveniny kondenzovaných fosforečnanov a-mónnych vznikajúcich vysokoteplotnou ne-utralizáciou extrakčne) fosforečné) kyseli-ny, alebo jej zmesí s termickou fosforeč-nou kyselinou amoniakem. Spósob sa vy-značuje tým, že kontinuálnej vysokoteplot-nej neutralizácii amoniakom, za simultánněprebiehajúcej dehydratácie reakčnej zmesi, ,sa podrobí horúci reakčný produkt fosfo-rečnej kyseliny s oxidmi fosforu, ktoré vzni-kajú pri hoření elementárneho fosforu. Při-tom na každý hmotnostný diel oxidu fos-forečného dávkovaného vo formě extrakč-nej fosforečnej kyseliny, alebo jej zmesi stermickou fosforečnou kyselinou sa do re-akcie dávkuje 0,02 až 0,80 hmotnostnýchdielov elementárneho fosforu a 0,24 až 0,44hmotnostných dielov amoniaku. Výhodounavrhovaného spósobu výroby taveninykondenzovaných fosforečnanov amonnýchv porovnaní s doteraz známými sposobmivýroby je predovšetkým skutečnost, že saekonomicky využije reakčné teplo uvolně-né pri hoření fosforu (Qi) a hydratácii re-akciou vznikajúceho oxidu fosforečného(Q2). Podlá údajov v B. P. Melnik, Inžiner-nyj spravočnik po technologii neorganičes-kych veščestv, Izd. Chimija, Moskva 1975 jeQi = 24 310 kj/kg fosforu a Q2 = 3 274 kj//kg fosforu. Uvedená výhoda sa prejaví vznížení surovinovej náročnosti výroby, resp.v zlepšení kvality produktov vyrábaných nabáze kondenzovaných fosforečnanov amon-ných.It has now been found that the melt of condensed ammonium phosphates can be produced according to the proposed solution. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of a condensed phosphate salt of ammonium formed by the high temperature non-precipitation of extraction phosphoric acid, or mixtures thereof with thermal phosphoric acid ammonia. The process is characterized in that a continuous high temperature neutralization with ammonia, with simultaneous dehydration of the reaction mixture, is subjected to a hot reaction product of phosphoric acid with phosphorus oxides formed during the combustion of elemental phosphorus. In each case, 0.02 to 0.80 parts by weight of elemental phosphorus and 0.24 to 0.44 parts by weight of elemental phosphorus are metered into each part by weight of phosphorous oxide fed in the form of extractive phosphoric acid, or a mixture thereof, with phosphoric acid. ammonia. In particular, the preferred method for producing molten condensed ammonium phosphates compared to prior art processes is that the reaction heat released by the phosphorus (Qi) combustion and the hydration of the resulting phosphorus pentoxide (Q2) is used economically. According to the data of B. P. Melnik, Inžinernyj spravočnik after technology of nonorganic cultures, Izd. Chimija, Moscow 1975 is Qi = 24,310 kj / kg phosphorus and Q2 = 3,274 kj / kg phosphorus. Said advantage results in an increase in the raw material intensity of production or in the improvement of the quality of the products produced by the condensed ammonium phosphates.
Spósob výroby taveniny kondenzovanýchfosforečnanov amonných ozrejmujú, ale ni-jako neobmedzujú predmet vynálezu, nasledujúce příklady. Příklad 1The following examples illustrate, but are not limited to, the method for producing ammonium condensed phosphate melt. Example 1
Do modelového laboratórneho rúrovéhoreaktora sa dávkovalo priemerne 60 g/minextrakčnej trihydrogénfosforečnej kyselinyobsahujúcej 52,04 % P2O3 o teplote cca 20 ÚCpriemerne 2,16 g/min roztaveného bielehofosforu o teplote 75 až 80 °C, cca 1,2 ná-sobný prebytok vzduchu v porovnaní sostechiometriou rovnice Pí -j- 5 O2 -* 2 P2O1,V reaktore vznikajúca parokvapalinovázmes o teplote 142 až 167 °C sa neutralizo-vala plynným amoniakom, ktorý sa do reak-tora dávkoval v množstve priemerne 123.5g/min. Pri teplote 228 až 242,5 °C vzniklatavenina nasledovného zloženia: celkový obsah P2O5 — 62,32 % celkový obsah N — 11,92 %An average of 60 g / min-extraction trihydrogenphosphoric acid containing 52.04% P2O3 at a temperature of about 20 [deg.] C. was introduced into the model laboratory tube reactor with an average of 2.16 g / min molten white phosphorus at a temperature of 75 to 80 [deg.] C., about 1.2 times the excess air in comparison with with a stoichiometry of the equation P1-j-5 O2 - * 2 P2O1, in the reactor, the vapor-liquid mixture at 142-167 ° C was neutralized with gaseous ammonia, which was fed into the reactor at an average of 123.5 g / min. At a temperature of 228 to 242.5 ° C, the following composition is formed: total P2O5 content - 62.32% total N - 11.92%
Obsah P2O5 v kondenzovanej formě — 59,8 % z celkového P2O5. Příklad 2P2O5 content in condensed form - 59.8% of total P2O5. Example 2
Do modelového zariadenia zhodného spríkladom 1 sa dávkovalo pri laboratórnejteplote (cca 20 °C) priemerne 36 g/min ex-trakčnej H3PO4 obsahujúcej 52,04 % P2O3,priemerne 22 g/min termickéj H5PO1 obsa-hujúcej 56,88 % P2O5, priemerne 138 g/minH2O, priemerne 24,5 g roztaveného bielehofosforu o teplote 75 až 80 °C a priemerne0,16 m3/mln vzduchu. Uvelneným reakč-ným teplom vznikajúca parokvapalinovázmes o teplote 158 až 173 °C sa neutralizo-vala plynným amoniakom, dávkovaným dozariadenia v množstve 14,8 g/min. Pri tep-lote 259 až 288 °C vznikajúca tavenina ma-la následovně zloženie: celkový obsah P2O5 — 64,08 % celkový obsah N — 11,88 % obsah P2O5 v kondenzovanejformě — 68,1 %An average of 36 g / min of extraction H3PO4 containing 52.04% P2O3, an average of 22 g / min of thermal H5PO1 containing 56.88% P2O5, an average of 138 g / min on average 138 g / min of average H5PO1 containing 56.88% P2O5, averaged 138 g / min. g / minH 2 O, on average 24.5 g of molten white phosphorus at a temperature of 75 to 80 ° C and an average of 0.16 m 3 / ml of air. The heat-treated steam-liquid mixture at 158-173 ° C was neutralized with gaseous ammonia dosed at 14.8 g / min. At a temperature of 259 to 288 ° C, the resulting melt had the following composition: total P2O5 content - 64.08% total N - 11.88% P2O5 content in condensed form - 68.1%
Uvedeným postupoin připravená taveninasa použila (rozpúšfením v H2O za přípravkuNH3) na přípravu kvapalného hnojivá typu10—34—0 nasledovného zloženia: celkový obsah N — 10,18 % celkový obsahu P2O5 — 34,35 % podiel P2O5 v kondenzovanejformě — 62,0 % pH (1 %-ný vodný roztok) — 6,42 měrná hmotnost — 1,41 g/cm3The processin prepared by the above process was used (by dissolving in H2O for the preparation of NH3) to prepare a liquid fertilizer of the type 10-34-0 of the following composition: total content of N - 10.18% total content of P2O5 - 34.35% share of P2O5 in condensed form - 62.0% pH (1% aqueous solution) - 6.42 specific gravity - 1.41 g / cm 3
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868158A CS257373B1 (en) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | A method of producing a melt of condensed ammonium phosphates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868158A CS257373B1 (en) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | A method of producing a melt of condensed ammonium phosphates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS815886A1 CS815886A1 (en) | 1987-09-17 |
| CS257373B1 true CS257373B1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=5431791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS868158A CS257373B1 (en) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | A method of producing a melt of condensed ammonium phosphates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS257373B1 (en) |
-
1986
- 1986-11-11 CS CS868158A patent/CS257373B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS815886A1 (en) | 1987-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101708832A (en) | Method for producing defluorinated ammonium phosphate | |
| US2776187A (en) | Production of tripolyphosphates | |
| US3317306A (en) | Process for concentrating wet-process phosphoric acid | |
| US3920796A (en) | Method of preparing purified phosphates from impure phosphoric acid | |
| CN101439866A (en) | Method for producing ammonium nitrate phosphate by decomposing phosphate ore using ammonium bisulfate and nitric acid | |
| CS257373B1 (en) | A method of producing a melt of condensed ammonium phosphates | |
| NO20000891L (en) | Process for the preparation of fertilizers and sulfur compounds | |
| US3586495A (en) | Production of nitrogenous and phosphate fertilizers | |
| RU2177465C1 (en) | Method of preparing fertilizers | |
| US3653872A (en) | Process for the preparation of a nitrophosphate fertilizer | |
| US3974262A (en) | Two stage process for producing ammonium phosphates | |
| US2689175A (en) | Production of nitrogenous fertilizers | |
| US2668147A (en) | Process for producing a material containing sodium polyphosphates | |
| US3410654A (en) | Production of liberated polyphosphoric acid and calcium sulfate | |
| SU491600A1 (en) | The method of obtaining complex fertilizer | |
| USRE24381E (en) | Production of trxpolyphosphates | |
| US2958577A (en) | Novel reaction product of ammonia, water and phosphorus pentoxide | |
| CS259372B1 (en) | Process of continuous production of polycondensed ammonium phosphate melt | |
| US3399032A (en) | Method of preparing ammonium phosphate solids | |
| SU390018A1 (en) | A METHOD FOR OBTAINING IRON NUMBER Phosphate | |
| SU485099A1 (en) | The method of obtaining complex fertilizers | |
| GB1441449A (en) | Method of producing water-insoluble crystalline ammonium polyphosphates | |
| SU1242486A1 (en) | Method of producing complex fertilizer | |
| CS244349B1 (en) | Condensed ammonium phosphates preparation | |
| GB787016A (en) | Production of fertilizer materials |