ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окисление фосфора водой под давлением из "Термическая фосфорная кислота " В последующих работах [33—40], результаты которых были использованы для разработки полузаводской установки, найдено, что процесс проходит в две стадии. [c.256] В ходе опытов было обнаружено значительное возрастание скорости окисления в присутствии катализаторов — никеля, кобальта, меди и др. Скорость окисления может до некоторой степенп характеризоваться скоростью исчезновения свободного фосфора. В табл. 41 приведены данные о скорости, с которой исчезает фосфор при различных температурах и разном количестве катализатора. [c.256] Влияние продолжительности процесса и температуры на степень окисления фосфора показана на рис. 129, из которого видно, что по мере приближения к равновесию скорость реакций замедляется. [c.257] На рис. 130 показана зависимость степени окпсления от весового соотношения воды и фосфора. При избытке воды реакция окисления подавляется. [c.257] Фосфор следует подавать в реактор в виде водной эмульсии, устойчивой при соотношении фосфора и воды в пределах 1 4—1 7. Катализатор с течением времени теряет активность и должен регенерироваться путем растворения в концентрированной серной кислоте пли в смеси серной и азотной кислот (соотношение 9 1). [c.257] Процесс доекисления фосфористой кислоты был изучен в работах [36—40], очистка водорода от РНд — в работе [37]. Водород дюжет быть очищен от примесей фосфина путем промывки газа хлорной водой по способу, предложенному автором [42] и проверенному им совместно с Б. И. Леви на полузаводской установке с газами электротермической возгонки фосфора. [c.258] Процесс окисления фосфора водой под давлением и при высокой температуре в иолузаводских условиях проводили В. Л. Волков и А. М. Гинстлинг [45, 46]. Схема их опытной установки показана на рис. 131. [c.258] Фосфор из плавителя 1 поступает в сборник 2 и через буферную емкость 4 и фильтр 5 перекачивается в реакционную колонну 7. Вода, деаэрированная острым паром в кипятильниках 12, через емкость 11 и фильтр 5 подается в рекуператор 8. Далее вода, содержащая следы Н3РО4, циркуляционным насосом 9 перекачивается в реактор 7. Сюда же из сборника 18 через емкость 15 и фильтр 5 перекачивается раствор катализатора. [c.258] Фосфорная кислота и водород выходят из колонны 7 через верхние патрубки водород поступает в рекуператор 8, 50%-ная кислота через дроссельный кран нанравляется в испаритель 16. Здесь происходит концентрирование кислоты до 70% Н3РО4, и далее она поступает в холодильник 17. Затем фосфорная кислота освобождается от частиц фосфида никеля в отстойнике 18 и передается в хранилище. [c.259] Реакционная колонна производительностью 10 т сутки 50%-ной фосфорной кислоты имеет следующие размеры объем 92,4 л, общая высота 13 200 мм, диаметр 150/1ОО мм колонна футерована серебром (расход серебра на футеровку 90 кг). Объем рекуператора 82 л, высота 6000 жле, диаметр 185/135 лел высота испарителя 1500. лгдь, диаметр 450 мм. Из этих данных ясно, насколько компактна установка для получения фосфорной кислоты путем окисления фосфора водой под давлением. [c.259] Недостатком этого способа, для устранения которого необходимы дальнейшие исследования, является загрязнение получаемой фосфорной кислоты фосфористой кислотой н водорода фосфином. Однако результаты цитированных выше работ показали, что водород можио очистить от примесей РНд, а фосфористую кислоту окислить в фосфорную. [c.260] Практические перспективы развития процессов окисления фосфора парами воды или водой под давлением в настоящее время не совсем ясны. С одной стороны, мощность фосфорных заводов значительно меньше мощностей систем синтеза аммиака, поэтому количество водорода, попутно получаемого при окислении фосфора, явно недостаточно для снабжения им хотя бы одной установки синтеза NHз. [c.260] т1едовательно, на аммиачном заводе должно иметься несколько различных по технологии установок для нол Т1ения водорода. Кроме того, следует учитывать, что Советский Союз располагает огромными ресурсами дешевого природного газа, конверсией которого получают водород, не содержащий фосфина, в количествах, обеспечивающих аммиачные заводы любой мощности. [c.260] Ориентировочные расчеты себестоимости водорода — побочного продукта окнс.тгенпя фосфора водой показа.лн, что водород, получаемый конверсией природного газа, в отечественных условиях на 10— 15% дешевле водорода, образующегося из воды при окислении фосфора. [c.260] Если масштабы производства водорода на фосфорных заводах станут соизмеримыми с мощностью современных аммиачных заводов и будут найдены более эффективные и дешевые способы очистки На от следов фосфина, возможно, придется пересмотреть результаты полученных технико-экономических расчетов и сложившиеся представления о данной проблеме, подвергнув ее более глубокому всестороннему анализу. По мнению автора, эта проблема не потеряла актуальности, несмотря на временные и локальные конъюнктурные условия. При сооружении крупных заводов мощностью по 200— 250 тыс. т фосфора в год в районах, удаленных от газовых месторождений, и при использовании побочной окиси углерода для ее конверсии в На производство и очистка водорода для синтеза аммиака могут оказаться рентабельными. [c.260] Вернуться к основной статье