NO774454L - Fremgangsmaate til oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre - Google Patents
Fremgangsmaate til oppkonsentrering av fortynnet fosforsyreInfo
- Publication number
- NO774454L NO774454L NO774454A NO774454A NO774454L NO 774454 L NO774454 L NO 774454L NO 774454 A NO774454 A NO 774454A NO 774454 A NO774454 A NO 774454A NO 774454 L NO774454 L NO 774454L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- stage
- acid
- concentration
- absorption
- sump
- Prior art date
Links
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 76
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 102
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 56
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 47
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- IZGYIFFQBZWOLJ-CKAACLRMSA-N phaseic acid Chemical compound C1C(=O)C[C@@]2(C)OC[C@]1(C)[C@@]2(O)C=CC(/C)=C\C(O)=O IZGYIFFQBZWOLJ-CKAACLRMSA-N 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- MNTPMEHIQKUBIC-UHFFFAOYSA-N silicon;hydrofluoride Chemical compound F.[Si] MNTPMEHIQKUBIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/08—Compounds containing halogen
- C01B33/10—Compounds containing silicon, fluorine, and other elements
- C01B33/103—Fluosilicic acid; Salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/74—Preparation
- C01B17/76—Preparation by contact processes
- C01B17/765—Multi-stage SO3-conversion
- C01B17/7655—Multi-stage SO3-conversion with intermediate absorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/234—Purification; Stabilisation; Concentration
- C01B25/2343—Concentration concomitant with purification, e.g. elimination of fluorine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Fremgangsmåte til oppkonsentrering
av fortynnet fosforsyre.
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre, idet den fortynnede fosforsyre ved indirekte varmeutveksling oppvarmes til en under koke-punktet liggende temperatur, den oppvarmede fortynnede fosforsyre forstøves og bringes i.direkte kontakt med varme gasser, vanndamp og fluorforbindelser i avgassen bortføres og fluorforbindelsene
fjernes fra avgassen.
Ved oppslutning av råfosfater med svovelsyre frem-kommer i mange tilfeller en fortynnet fosforsyre på ca. 26 til 32% ^2^55som°PPkonsentreres for anvendelse ved gjødnings-middelfremstilling til over ca. ^ 5% ^2^5*Denne oppkonsentrering foregår ved fordampning av vann i direkte kontakt med varme gasser og ved indirekte varmetilførsel under vakuum, idet det kan foreskrives en krystallisasjon (A. V. Slack: "Phosphoric Acid", bind II, 1968, Marcel Dekker, Inc., New York, side 58I - 634).
Ved oppkonsentrering ved indirekte varmetilførsel under vakuum er det for frembringelse av vakuum nødvendig med en omstendelig apparatur og det består fare for kokeforsinkelse, da det må arbeides i kokeområdet og det er nødvendig med anvendelse av primærenergi eller damp. Ved oppkonsentrering ved direkte kontakt med varme gasser kreves ved de kjente fremgangs-måter for frembringelse av de varme gasser primærenergi eller damp, hvorved det oppstår betraktelige omkostninger. Også den indirekte oppvarmning av syren før kontakt med de varme gasser foregår delvis ved hjelp av damp. Ved anvendelse av dykke-brennere frembringes dessuten en betraktelig mengde av bare vanskelig utskillbare syretåker. og bortføres med avgassene.
Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å unngå anvendelse av primærenergi eller damp ved oppkonsentrering i direkte kontakt med varme gasser, derved å holde det apparative forbruk og driftsomkostningene lavest mulig og å holde innhold av syretåker i avgassen likeledes lite.
Løsningen av denne oppgave foregår ifølge oppfinnelsen ved at den fortynnede fosforsyre oppvarmes ved indirekte varmeutveksling ved hjelp av varme som skal bortføres fra adsorpsjonssystemet av et svovelsyrekatalysatoranlegg. Den oppvarmede, fortynnede fosforsyre sprøytes i to etter hverandre liggende oppkonsentreringstrinn i to syrekretsløp og bringes i direkte kontakt med en oppvarmet gassblanding fra sluttgassen av svovelsyrekatalysatoranlegget og tilblandet luft, oppvarmningen av gassblandingen foregår ved direkte varmeutveksling ved hjelp av overskytende gassvarme fra de fra første katalysatortrinn fra svovelsyrekatalysatoranlegget uttredende delvis til SO-j omsatte gasser før deres inntreden i det varmt drevne mellomabsorpsjonssystem, den oppvarmede gassblanding føres i rekkefølge gjennom første og annet oppkonsentreringstrinn og
fra avgassen fjernes i en fleretrinns fluorvasker, fluorforbindelsene ved absorpsjon.
Oppvarmningen av gassblandinger ved indirekte varmeutveksling med overskytende gassvarme fra den fra første katalysatortrinn uttredende, delvis til SO^omsatte gasser foregår således at enten oppvarmes sluttgassen og blandes før inntreden i oppkonsentrereren med luft eller at luften oppvarmes tilsvarende og deretter blandes med sluttgassen. Oppvarmningen av gassblandingen foregår hensiktsmessig i annet varmeutvekslingstrinn av SO^-holdige gasser, sett i strømningsretningen av den SO^-holdige gass. Mallomabsorpsjonen av svovelsyrekatalysatoranlegget drives i likestrøm mellom gassfase og svovelsyre, således at gassuttredelsestemperaturen av de S02-holdige gasser omtrent tilsvarer temperaturen av den bortrennende svovelsyre og avløps-temperaturen av svovelsyren utgjør minst 95°C. Betegnelsen av første og annet oppkonsentreringstrinn foregår alltid i retning av strømningen av de varme gasser. Oppkonsentreringen foregår vanligvis til 45 - 60% P2°5'
En foretrukket utførelse består i at den fortynnede fosforsyre først føres under innmatning av frisk fortynnet svovelsyre i annet oppkonsentreringstrinn i kretsløp, syrekretsløpet oppvarmes ved hjelp av den fra svovelsyrekretsløpet av mellomabsorpsjonssystemet av svovelsyrekatalysatoranlegget bortførende varme, sprøytes i annet oppkonsentreringstrinn i motstrøm til den oppadstrømmende gassblanding, fra sumpen føres delvis inn i sumpen av første oppkonsentreringstrinn og for en annen del i kretsløpet av annet oppkonsentreringstrinn, syrekretsløpet fra sumpen av første oppkonsentreringstrinn oppvarmes ved hjelp av den varme som skal bortføres fra svovelsyrekretsløpet av sluttabsorpsjonssystemet, i første oppkonsentreringstrinn forstøves i likestrøm til gassen som strømmer bort og fra syrekretsløpet av første oppkonsentreringstrinn uttas oppkonsentrert fosforsyre. Derved oppnås en gunstig overføring og innføring av den for oppkonsentreringen nødvendige varme og det unngås avsetnings-dannelser i oppkonsentrereren, da i første oppkonsentreringstrinn innføres varme med høyere temperaturnivå over gassfasen..- ' og i annet trinn innføres bare varme med relativt lavt temperaturnivå over den oppvarmede syre. Prinsippielt er det imidlertid mulig med en omveksling av oppvarmningen av kretsløpet av fosfor-syreoppkonsentreringsanlegget i mellomabsorberer- og sluttabsorberersystemet.
En foretrukken utførelse består i at oppkonsentreringen foregår i første oppkonsentreringstrinn i en loddrett venturi. Derved oppnås i en liten enhet en gunstig og hurtig varme- og stoffutveksling ved god sammenblanding av gass- og væskefase. Da samtlige vegger stadig spyles med syre unngås avsetninger av de ved oppkonsentrering av syren utskilte faste stoffer, da disse forblir i suspensjon. Dessuten er trykktapet i gassen liten.
En foretrukken utførelse består i at oppvarmningen av syrekretsløpet av første oppkonsentreringstrinn foregår i varme som skal bortføres fra svovelsyrekretsløpet av eti varmt drevet sluttabsorberersystem. Sluttabsorbereren av svovelsyrekatalysatoranlegget drives i det minste i et første absorbsjons-trinn i likestrøm mellom gassfase og svovelsyre, annet trinn kan drives i motstrøm med uavkjølet svovelsyre, således at uttredelsestemperaturen av sluttgassen tilsvarer uttredelsestemperaturen av svovelsyren som minst utgjør 95°C. Ved denne utførelse økes den fra de to absorpsjonssystemer av svovelsyrekatalysatoranlegget med gassene uttatte varmemengde og den varmemengde som skal bort-føres fra svovelsyrekretsløpet nedsettes tilsvarende. Derved kan flaten av varmeutvekslerne for kjøling av svovelsyren reduseres, men overskytende varme av katalysatoranleggets absorpsjonssystem gjøres nyttig på gunstig måte for oppkonsentrering av fosforsyre.
En foretrukket utførelse består i at sluttgassen av sluttabsorberersystemet av svovelsyrekatalysatoranlegget foregår ved hjelp av overskytende gassvarme av de fra første katalysatortrinn og svovelsyrekatalysatoranlegget uttredende gasser i en sett på gassiden annet varmeutvekslingstrinn og luften tilblandes den oppvarmede sluttgass. Derved unngås en underskridelse av duggpunktet av de SO-^-holdige gasser i varmeutveksler ved utvekslingsflåtene.
En foretrukket utførelse består i at ved forar-beidelsen av kaldt dannede gasser med et høyt SC^-innhold i svovelsyrekatalysatoranlegget oppvarmes en del av gassblandingen i sluttvarmeutveksleren etter siste katalysatorhorde. Denne utførelse har fremfor alt fordel når det i svovelsyrekatalysatoranlegget forarbeides SC^-holdige gasser fra metallurgiske anlegg med et SC^-innhold på mer enn 8, 5% og overskytende varme er tilstede for autoterm drift av katalysatoranlegget. Sluttvarmeutveksleren utformes fortrinnsvis totrinnet, idet det varm-sidige første trinn anvendes til foroppvarmning av gassene for katalysatoranlegg og annet trinn anvendes til oppvarmning av gassblandingen. Derved kan det enten oppvarmes luft eller sluttgass.
En foretrukket utførelse består i at de varme gasser føres med en temperatur på 70 - 250°C, fortrinnsvis 80 - 220°C inn i første oppkonsentreringstrinn. Derved oppnås en god varme-tilførsel i første trinn uten at det opptrer avleiringer.
En foretrukket utførelse består i at de varme gasser føres med en temperatur på 100 - 280°C, fortrinnsvis 120 - 250°C inn i første oppkonsentreringstrinn. Derved oppnås ved forarbeidelse av høyprosentige SC^-holdige gasser i katalysatoranlegg en meget god varmetilførsel i første trinn, uten at det opptrer anbakninger.
En foretrukket utførelse består i at fosforsyren forstøves med en temperatur på 60 - 100°C, fortrinnsvis 75 - 90°C inn i føBste oppkonsentreringstrinn. Derved innbringes ekstra varme inn i første trinn ved varme i syren med relativt lavt temperaturnivå og samtidig oppnås en god fordampning av vann i første trinn uten at det opptrer fare for avsetningsdannelse. ■
En foretrukken utførelse består i at absorpsjonen av fluorbestanddelene foregår i en absorpsjonsenhet med to etter hverandre koplede trinn, idet i første trinn av absorpsjonsen heten inndyses kiseifluorhydrogensyre i likestrøm med gassene'i en loddrett venturiabsorberer og i annet trinn inndyses kiselfluorhydrogensyre i motstrøm til gassene i et tomtårn og de indre vegger av absorpsjonsenheten påkjennes sterkt av inn-dyset kiselfluorhydrogensyre. Påkjenningen av de indre vegger med kiselfluorhydrogensyre oppnås ved at inndysingen av kiselfluorhydrogensyren foregår med turbulens. Derved unngås avsetninger av utskilt SiC>2 på veggene som oppstår ved hydrolyse av SiF^. Dessuten oppnås en god absorpsjon ved oppnåelse av en optimal fasegrenseflate mellom gass og væske.
En foretrukket utførelsesform består i at absorpsjonen av fluorbestanddelene foregår i to etter hverandre kopl.ede absorpsjonsenheter og i syrekretsløpet av annet trinn av annen absorpsjonsenhet tilsettes kontinuerlig vann, syren løper over fra sumpen av annet trinn i sumpen av første trinn.av annen absorpsjonsenhet, syren løper aver fra sumpen av første trinn
av annen absorpsjonsenhet inn i sumpen av annet trinn av første absorpsjonsenhet, syren renner over fra sumpen av annet trinn
i sumpen av første trinn av første absorpsjonsenhet og kiselfluorhydrogensyren fjernes fra første sump av første absorpsjonsenhet som produksjon. Ved innstilling av en kontinuerlig strøm-ningslikevekt etter overløpsprinsippet oppnås at de stasjonære konsentrasjoner av kiselfluorhydrogensyre i de enkelte kretsløp av de forskjellige absorpsjonstrinn gir et konsentrasjonsfall fra første til siste trinn. Derved sikres optimale og konstante betingelser for fluorabsorpsjon. Samtidig holdes ved innstilling av en kontinuerlig flytelikevekt oppholdstiden av syren til de enkelte sumper på et minimum og det unngås en forsterket aldring forbundet med en avsetning av utskilt Si02og det oppnås et godt uttak av SiC>2 med produks jonsavgassen fra absorpsj onsenhetene.
En foretrukket utførelse består i at den kontinuerlige vanntilsetning i annet trinn av annen absorpsjonsenhet reguleres således at konsentrasjonen av den fra første trinn av første absorpsjonsenhet fjernet produksjonssyre tilsvarer den ønskede konsentrasjon av kiselfluorhydrogensyren. Derved er det mulig en enkel innstilling av den ønskede kiseifluorhydrogensyre-konsentrasjon av den avgitte produksjon.
En foretrukken utførelse består i at ved utformning av bunnene av sumpene med helling til tilsugningsstedene av syre-kretsløpspumpen å holde den ved dannelse av kiselfluorhydrogensyre samtidige utskilte kiselgel resp. Si02seg i suspensjon, strømmer med syren gjennom alle trinn av absorpsjonsenhetene og uttas kontinuerlig med den som produksjon uttatte kiselfluor-hydrpgensyre kontinuerlig fra absorpsjonssystemet. Derved nedsettes avsetningen av i den flytende fase suspendert Si02ytterligere, da det i sumpene oppnås en turbulent syrestrøm og roende væskeområder unngås.
Oppfinnelsen skal forklares eksempelvis nærmere
under henvisning til figurene.
Figurene viser arbeidsdiagram for oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre i forbindelse med svovelsyrekatalysator-' anlegg, idet
figur 1 viser svovelsyrekatalysatoranlegg med SO^—
holdige gasser fra en svovelforbrenning,
figur 2 viser svovelsyrekatalysatoranlegg med S02~
holdige gasser fra et røsteanlegg,
figur 3 viser svovelsyrekatalysatoranlegg med høy-prosentige S02-holdige gasser fra et pyrometallurgisk anlegg. Over ledning 1 føres råfosfat og over ledning 2
svovelsyre inn i oppslutningsanlegget 3. Fra filtreringen 4 føres den fortynnede fosforsyre over ledning 5 inn i en -rørebe-holder 6 over ledning 7 i det av et tamtårn bestående annet oppkonsentreringstrinn 8. Fra sumpen 9 av annet oppkonsentreringstrinn 8 føres fosffDrsyren ved hjelp av pumpe 10 over ledning 11 inn i varmeutveksler 12, oppvarmes der og forstøves over ledning 13 inn i annet oppkonsentreringstrinn 8. Den i sumpen 9 utskilte fosforsyre strømmer over ledning 14 delvis inn i sumpen 15 av det av en loddrett venturi bestående første oppkonsentreringstrinn 16. Over ledning 17, pumpe 18, ledning 19 føres fosforsyre fra sumpen 15 inn i varmeutveksler 20, oppvarmes der og forstøves over ledning 21 inn i første oppkonsentreringstrinn 16. Avgivning av oppkonsentrert fosforsyre foregår over ledning 22 inn i rørebeholderen 23.
Over ledning 24 og 24a trer de S02-holdige gasser inn i katalysatorkaret 25 og omsettes der på kjent måte katalytisk. Etter første katalysatortrinn trer de delvis omsatte SO-^-holdige gasser over ledning 26 inn i første varmeutvekslingstrinn 27 og over ledning 28 inn i annet varmeutvekslingstrinn 29. Over ledning 30 føres de avkjølte SO^-holdige gasser inn i mellomabsor-bereren 31>befris her ved hjelp av svovelsyre best mulig for SO-j. Over ledning 32 føres de i gassene som inneholder rest-erende S02inn i første varmeutvekslingstrinn 27 og'oppvarmes der til arbeidstemperatur av neste katalysatortrinn og føres over ledning 23 inn i annet katalysatortrinn av katalysatorkaret 25 } hvor de ferdigomsettes på kjent måte. Over ledning 34 føres de omsatte SO-^-holdige gasser inn i en varmeutveksler, av-kjøles der, føres over ledning 36 inn i sluttabsorbereren og befris der ved hjelp av svovelsyre for SO^. Over ledning 38 føres sluttgassene av katalysatorinnlegget inn i annet varmeutvekslingstrinn 29, oppvarmes der i varmeutveksling med SO^-holdige gasser og tilføres over ledning 39 til viften 40. Over filter 41 og ledning 42 tilføres til viften 40 luft.
På figur 3 oppvarmes den filtrerte luft på forhånd i annet varmeutvekslingstrinn 35a i varmeutveksling mot de til. • sluttabsorps j onen 37 førte SO-^-holdige gasser. Over ledning 43 føres den oppvarmede gassblanding inn i første oppkonsentreringstrinn 16. Her avkjøles i likestrøm med den fordysede fosforsyre gassblandingen og fosforsyren under adiabatisk vannfordampning, den derved oppkonsentrerte fosforsyre utskilles best mulig i sumpen 15 og den med vanndamp anrikede gass føres inn i annet oppkonsentreringstrinn 8, hvor den føres i motstrøm oppad til den forstøvede fosforsyre. Derved finner det sted en ytterligere adiabatisk vannfordampning under tilsvarende avkjøl-ing av den i sumpen 9 utskilte fosforsyre.
Den vanndamp- og fluorforbindelsesholdige avgass av oppkonsentreringen føres over ledning 44 inn i første absorpsjonsenhet 45 behandles der, idet av en loddrett venturi bestående første trinn 45a med kiselfluorhydrogensyre i likestrøm og behandles i annet trinn 45 b med kiselfluorhydrogensyre i mot-strøm. I annen absorpsjonsenhet 46 foregår en gjentatt tilsvarende behandling. Den for fluorforbindelser best mulige befridde gass føres over ledning 47 inn i atmosfæren. Over ledning 48 føres vann i kretsløp av annet trinn 46b av annen absorpsjonsenhet 46. Over ledning 49 føres den frembragte kiselfluorhydrogensyre fra kretsløpet av første trinn 46a av annen absorpsjonsenhet 46 inn i kretsløpet av annet trinn 45b av første absorpsjonsenhet 45. Den samlede produksjon av kiseifluorhydrogensyre bortføres fra kretsløpet av første absorpsjonstrinn 45a av første absorpsjonsenhet 45 over ledning 50.
Oppvarmningen av fosforsyren i varmeutveksler 12 og 20 foregår ved hjelp av den over ledning 51 resp. 52 inn i varmeutveksleren 12 resp. 20 førte svovelsyre, som derved av- kjøles og føres over ledning 53 resp. 54 igjen i absorbereren 31 resp. 37.
Frembringelsen av de SC^-holdige gasser foregår
i en svovelforbrenningsovn 55a, en hvirvelsjikt-røsteovn 55b og en flammesyklon-reaktor 55c. De vamre SC^-holdige gasser avkjøles i avvarmekaret 56, idet den bortførte varme benyttes til dampfrembringning. På figur 1 føres de avkjølte SC^-holdige gasser over ledning 24 direkte inn i katalysatorkaret 25. På figurene 2 og 3 foregår etter avkjøling i første rekke en av de kjente gassrensninger og gasstørkninger, hvortil det slutter seg deretter oppvarmning av de rensede SC^-holdige gasser til arbeidstemperatur av første katalysatorhorde, hvortil det an-" vendes den ved den katalytiske oksydasjon av SC>2 til SO-^i katalysatorkaret frigjorte varme. På figur 1 benyttes denne varme til dampfrembringelse. I alle tilfeller tørkes den for svovelforbrenning og SOg-oksydasjon nødvendige luft på forhånd. U tførelseseksempler.
Svovelsyrekatalysatoranlegg er i alle tilfeller dimensjonert for en produksjonskapasitet på 1500 tonn E^ SO^
pr. dag, beregnet som 100%-ig H^ SO^.
Angivelsene vises med posisjonsangivelser på figurene 1 til 3.
Fordelene ifølge oppfinnelsen består hovedsakelig
i at det er mulig med en oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre uten anvendelse av primærenergi eller damp, idet samtidig overskytende avvarme kan utnyttes av et svovelsyrekatalysatoranlegg på relativt lavt temperaturnivå på økonomisk måte og uten komplikasjon. Driftsomkostninger av det sammensatte system er lavt,, da det for oppkonsentrering ikke kreves primærenergi eller dyr damp og omkostninger for bortføring av overskytende" varme fra absorpsjonssystemet av katalysatoranlegget innspares. Samtidig renses sluttgassen av katalysatoranlegget igjen uten ekstra komplikasjon. Før bestanddelene av råfosforsyren som skal oppkonsentreres utdrives meget godt ved oppkonsentreringen og utvinnes i den etterkoplede absorpsjon av fluorforbindelsene i form av en utnyttbar kiselfluorhydrogensyre. Den med høyt temperaturnivå dannede varme ved fremstilling av de SC^-holdige gasser og ved den katalytiske omsetning i katalysatoranlegget, som vanligvis kreves over en damputvinning til oppkonsentrering av fosforsyreproduksjon står dermed til dis-posisjon til fri energiutvinning, såvidt den ikke i tilfelle kaldt dannede SC^-holdige gasser kreves til deres oppvarmning til arbeidstemperaturen av første katalysatorhorde.
Claims (13)
1. Fremgangsmåte til oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre, idet den fortynnede fosforsyre ved indirekte varmeutveksling oppvarmes til en under koketemperaturen liggende temperatur, den oppvarmede fortynnede fosforsyre forstøves og bringes i direkte kontakt med varme gasser, vanndamp og fluor
forbindelser bortføres i avgassen og fluorforbindeIsene fjernes fra avgassen, karakterisert ved at den fortynnede fosforsyre oppvarmes ved indirekte varmeutveksling ved hjelp av varme som skal bortføres fra absorpsjonssystemet.av et svovelsyrekatalysatoranlegg, den oppvarmede fortynnede fosforsyre forstøves i to etter hverandre plasserte oppkonsentreringstrinn i to syrekretsløp og bringes i direkte kontakt med en oppvarmet gassblanding av sluttgassen av svovelsyrekatalysatoranlegget og tilblandet luft, oppvarmningen av gassblandingen
foregår ved indirekte varmeutveksling ved hjelp av overskytende gassvarme av de fra første katalysatortrinn av svovelsyrekatalysatoranlegget uttredende delvis til SO^ omsatte gasser før deres inntreden i det varmt drevede mellomabsorpsjonstrinn,
den oppvarmede gassblanding føres i rekkefølge gjennom første og annet oppkonsentreringstrinn og fra avgassen fjernes i en fleretrinns fluorvasking fluorforbindelsene ved absorpsjon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den fortynnede fosforsyre først under innmatning av.den friske fortynnede fosforsyre føres i annet oppkonsentreringstrinn i kretsløp, syrekretsløpet oppvarmes ved hjelp av den varme som skal bortføres fra svovelsyrekrets-løpet av mellomabsorpsjonssystemet av svovelsyrekatalysatoranlegget, forstøves inn i annet oppkonsentreringstrinn i motstrøm til den oppadstrømmende gassblanding, føres fra sumpen delvis inn i sumpen av første oppkonsentreringstrinn og for en annen del i kretsløpet av annet oppkonsentreringstrinn, syrekretsløpet fra sumpen av første oppkonsentreringstrinn oppvarmes ved hjelp av den varme som skal bortføres fra svovelsyrekretsløpet av sluttabsorpsjonssystemet, forstøves inn i første oppkonsentrer^ ingstrinn i likestrøm til de nedadstrømmende gasser og fra syrekretsløpet av første oppkonsentreringstrinn uttas oppkonsentrert fosforsyre.
3- Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at oppkonsentreringstrinnene i første oppkonsentreringstrinn foregår i loddrett venturi.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at oppvarmningen- av syrekretsløpet av første oppkonsentreringstrinn foregår ved hjelp av varme som skal bortføres fra svovelsyrekretsløpet av et varmt drevet sluttabsorberersystem.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at oppvarmningen av sluttgassen av sluttabsorberersystemet av svovelsyrekatalysatoranlegget foregår ved hjelp av overskytende gassvarme fra de fra fyrste-katalysatortrinn av svovelsyrekatalysatoranlegget uttredende gasser i et gassidig sett annet varmeutvekslertrinn og luften tilblandes til den oppvarmede sluttgass.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, k a r a k - terisert ved at ved forarbeidelse av kaldt dannede gasser med et høyt SC^ -innhold oppvarmes i svovelsyrekatalysatoranlegget en del av gassblandingen i sluttvarmeutveksleren etter siste katalysatorhorde.
7- Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 5 3 karakterisert ved at de varme gasser føres med en temperatur på 70 - 250°C, fortrinnsvis 80 - 220°C inn i første oppkonsentreringstrinn .
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at de varme gasser føres med en temperatur på 100 - 280°C, fortrinnsvis 120 250°C inn i første oppkonsentreringstrinn.
9- Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 6, karakterisert ved at fosforsyren forstøves med en temperatur på 60 - 100°C, fortrinnsvis 75 - 90°C inn i første oppkonsentreringstrinn.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 9, k a r a k - teriser't ved at fluorbestanddelene foregår i en absorpsjonsenhet med to etter hverandre koplede trinn, idet i første trinn av absorpsjonsenheten inndyses' kiselfluorhydrogensyre i likestrøm med gassene i en loddrett venturiabsorberer og i annet trinn inndyses kiselfluorhydrogensyre i motstrøm til gassene i et tomtårn og de indre vegger av absorpsjonsenheten påvirkes sterkt av den inndysede kiselfluorhydrogensyre.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at absorpsjonen av fluorbestanddelene foregår i to etter hverandre koplede absorpsjonsenheter og i syrekrets-løpet av annet trinn av annen absorpsjonsenhet tilsettés kontinuerlig vann, syren løper over fra sumpen av annet trinn i sumpen av første trinn av annen absorpsjonsenhet, syren fra sumpen av første trinn av annen absorpsjonsenhet renner over i sumpen av annet trinn av første absorpsjonsenhet, syren fra sumpen av annet trinn renner over i sumpen av første trinn av første^ absorpsjonsenhet og kiselhydrogensyren fjernes fra første sump av første absorpsjonsenhet som produksjon.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den kontinuerlige vanntilsetning i annet trinn av første absorpsjonsenhet reguleres således at konsentrasjonen av den fra første trinn av første absorpsjonsenhet fjernede produksjonssyre tilsvarer den ønskede konsentrasjon av kiselfluorhydrogensyre.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11 og 12, karakterisert ved at ved hjelp av utformning av bunnene av sumpene med helning til tilsugningsstedet av syrekretsløps-pumpen holdes, det ved dannelse av kiselfluorhydrogensyre samtidig utskilte kiselgel resp. SiO^ i suspensjon, strømmer med syren gjennom alle trinn av absorpsjonsenhetene og utføres med den som produksjon fjernede kiselfluorhydrogensyre kontinuerlig fra absorpsjonssystemet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2700009A DE2700009C3 (de) | 1977-01-03 | 1977-01-03 | Verfahren zur Aufkonzentrierung von verdünnter Phosphorsäure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO774454L true NO774454L (no) | 1978-07-04 |
Family
ID=5998041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO774454A NO774454L (no) | 1977-01-03 | 1977-12-23 | Fremgangsmaate til oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5385797A (no) |
| AU (1) | AU513920B2 (no) |
| BE (1) | BE862580A (no) |
| BR (1) | BR7800006A (no) |
| CA (1) | CA1085583A (no) |
| DE (1) | DE2700009C3 (no) |
| ES (1) | ES465669A1 (no) |
| FI (1) | FI773907A7 (no) |
| FR (1) | FR2376071A1 (no) |
| GB (1) | GB1589945A (no) |
| IT (1) | IT1090383B (no) |
| NO (1) | NO774454L (no) |
| PL (1) | PL203780A1 (no) |
| SE (1) | SE7800045L (no) |
| ZA (1) | ZA777069B (no) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2824010A1 (de) * | 1978-06-01 | 1979-12-13 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur aufkonzentrierung von verduennter phosphorsaeure |
| CA1146722A (en) * | 1981-04-10 | 1983-05-24 | Chemetics International Ltd. | Energy recovery method and system for combined sulphuric and phosphoric acid manufacturing plant |
| DE3232446A1 (de) * | 1982-08-12 | 1984-02-16 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von schwefelsaeure |
| US4670242A (en) * | 1984-11-09 | 1987-06-02 | Monsanto Company | Heat recovery from concentrated sulfuric acid |
| US4576813A (en) * | 1983-07-05 | 1986-03-18 | Monsanto Company | Heat recovery from concentrated sulfuric acid |
| CN103523763B (zh) * | 2013-10-11 | 2017-04-05 | 徐州天正活性炭厂 | 一种快速浓缩稀磷酸的节能装置和方法 |
| CN104445118B (zh) * | 2014-12-01 | 2016-08-31 | 四川玖长科技有限公司 | 用于从窑法磷酸工艺的出窑烟气中制磷酸的工艺 |
| CN109941979A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-06-28 | 舒爱桦 | 一种高效肥料磷酸制食品级磷酸的工艺 |
-
1977
- 1977-01-03 DE DE2700009A patent/DE2700009C3/de not_active Expired
- 1977-11-28 ZA ZA00777069A patent/ZA777069B/xx unknown
- 1977-12-13 GB GB51891/77A patent/GB1589945A/en not_active Expired
- 1977-12-13 AU AU31501/77A patent/AU513920B2/en not_active Expired
- 1977-12-21 FR FR7738599A patent/FR2376071A1/fr not_active Withdrawn
- 1977-12-22 FI FI773907A patent/FI773907A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1977-12-23 NO NO774454A patent/NO774454L/no unknown
- 1977-12-29 JP JP15861077A patent/JPS5385797A/ja active Pending
- 1977-12-29 IT IT31377/77A patent/IT1090383B/it active
- 1977-12-30 BE BE6046295A patent/BE862580A/xx unknown
- 1977-12-30 CA CA294,197A patent/CA1085583A/en not_active Expired
-
1978
- 1978-01-02 SE SE7800045A patent/SE7800045L/xx unknown
- 1978-01-02 PL PL20378078A patent/PL203780A1/xx unknown
- 1978-01-02 BR BR7800006A patent/BR7800006A/pt unknown
- 1978-01-02 ES ES465669A patent/ES465669A1/es not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3150177A (en) | 1979-06-21 |
| CA1085583A (en) | 1980-09-16 |
| SE7800045L (sv) | 1978-07-04 |
| ES465669A1 (es) | 1978-09-16 |
| DE2700009A1 (de) | 1978-07-06 |
| DE2700009B2 (de) | 1979-03-29 |
| DE2700009C3 (de) | 1979-11-15 |
| BR7800006A (pt) | 1978-08-15 |
| IT1090383B (it) | 1985-06-26 |
| FR2376071A1 (fr) | 1978-07-28 |
| AU513920B2 (en) | 1981-01-15 |
| JPS5385797A (en) | 1978-07-28 |
| FI773907A7 (fi) | 1978-07-04 |
| ZA777069B (en) | 1978-09-27 |
| BE862580A (fr) | 1978-06-30 |
| GB1589945A (en) | 1981-05-20 |
| PL203780A1 (pl) | 1978-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4029751A (en) | Process for producing sulfuric acid | |
| NO158612B (no) | Innretning for flytende arkpaalegging. | |
| DK166194B (da) | Fremgangsmaade og anlaeg til behandling af vaeske-gas-blandinger | |
| EP0030447A1 (en) | High pressure process for recovery of sulphur from gases | |
| US4062930A (en) | Method of production of anhydrous hydrogen fluoride | |
| JPS5929521B2 (ja) | 精製塩酸の製造法 | |
| NO774454L (no) | Fremgangsmaate til oppkonsentrering av fortynnet fosforsyre | |
| US4046860A (en) | Ammonium fluoride process for defluorinating phosphoric acids and production of ammonium fluosilicate | |
| JPS6011217A (ja) | 垂直塔中における四フツ化ケイ素ガスの連続的製造方法 | |
| FI62002C (fi) | Foerfarande och anordning foer separering av kvicksilver ur svveldioxidhaltiga heta och fuktiga gaser | |
| US4140751A (en) | Process for pressure stripping of sulfur dioxide from buffered solutions | |
| US2368901A (en) | Ammonium sulphate production | |
| EP0460110B1 (en) | Process for the continuous recovery of hydrogen fluoride gas | |
| US2295587A (en) | Recovery of sulphur dioxide from gas mixtures | |
| US3780166A (en) | Process of catalytically reacting so2 to form so3 and of producing sulfuric acid | |
| US3907973A (en) | Process for defluorinating phosphoric acids and production of ammonium fluosilicate and fluosilicic acid | |
| NO130765B (no) | ||
| US3199952A (en) | Process for the production of high strength, high purity hydrofluoric acid | |
| US2399013A (en) | Process for the recovery of sulphur dioxide from gas mixtures | |
| Fleming et al. | High Purity Sulfur from Smelter Gases | |
| JPH06319955A (ja) | 燃焼設備からの、窒素および硫黄の酸化物を含有する煙道ガスを浄化する方法 | |
| US2377642A (en) | Manufacture of chlorosulphonic acid | |
| JPS6341848B2 (no) | ||
| US3465501A (en) | Process for the separation of mixtures of acetylene and vinyl acetate | |
| US535882A (en) | Sulfubio acid |