CN1033780A - 将引火p4物质转化为五氧化二磷物质的方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种会引火P₄物质从而将其转化为 大体上不引火的P物质的方法。该方法包括将含P₄ 物质和含氧气体的物流导入填充有水的反应器中，二 者进入反应器的含水介质后，彼此反应，形成所需的 P₂O₅物质。

Description

本申请为1986年8月8日递交的U.S.Sorial    No    894，529题目为“含引火元素磷的物质的处理”的共同未决申请的部分继续申请。

上述美国专利申请介绍了一种将含引火元素磷的物质转变成引火性较弱的物质的方法。该方法是在液体掩蔽层保护下用含氧气体处理该引火物质。优选的掩蔽液体为水，而水、富氧气流纯氧等均可用作含氧气体。在上述共同未决前申请中还详细描述了将这种含单质P₄的物质转化为引火性较弱形式的步骤，并在此引为参考。

本发明为一种处理含引火P₄物质从而转化为大体上呈非引火性P₂O₅物质的方法，其中非引火性P₂O₅物质可作为适用产物回收。该方法包括将含P₄物质和含氧气体的物流分别给入填充有水的反应器，从而使进入反应器的水介质后的含P₄物质与含氧气体中的氧彼此反应，形成P₂O₅物质。

参考构成本发明说明书之一部分的示意图将能更充分地对本发明进行了解，其中：

图1为用于转化含引火P₄物质从而回收干燥P₂O₅物质的设备示意图;

图2与图1相似，其中无图1设备中用于回收干燥P₂O₅物质的P₂O₅冷凝器;

图3为用于处理含P₄物质如含P₄淤渣的单个转化单元的示意图。

图1描述了适用于生产干燥P₂O₅的设备。P₄物质最好是以流体或熔融态的形式经管线11通过适宜的送料喷嘴11a由计量罐（未示出）导入充有适宜的液体掩蔽层13的反应器中。液体掩蔽剂以水为佳，掩蔽剂根据需要由管线14供给。由于在进行该方法时水层内产生的P₂O₅会逐渐使水层的酸性增大，因而作为制作反应器12的材料须能够耐受磷酸的锓蚀。加压空气及纯氧经管线15和16分别导入混合室17，然后经管线18进入一适宜的气体喷嘴19，从而进入液体掩蔽层13之中。P₄与含氧气体最初是在液体13P₄转化区20内（此处P₄被氧化为P₂O₅有效成份）汇合，水液体掩蔽层异常有效地起着受热器的作用，以便控制在非常适度的温度下（例如，约90-100℃）于实际P₄/O₂氧化区外P₄与O₂之间所进行的强放热反应。在一最佳实施方案中，所使用的是纯氧。较好地，使用高温衬里21作为反应器12的套层。

可通过管线22放出饱和P₂O₅溶液，同时可经管线23将P₂O₅富气导入P₂O₅冷凝器24。经管线25由冷凝器24放出的废气进入一涤气器（未示出）同时把管线26放出的干燥P₂O₅物质贮存起来。该涤气器（以及所有与P₂O₅液体接触的设备的其它部分）都应用耐磷酸腐蚀的材料制成。

图2是图1的一种变换形式，其中除去了P₂O₅冷凝器及其附带管线。管线23将废气输送至涤气器（未示出）。在所有其它方面，该设备与图1中所给设备相似。

图3描绘的是可将含引火P₄物质如含P₄淤渣转化为P₂O₅物质的单质P₄转化单元。底部31为P₄转化区域，此处在适宜的液体（如水）掩蔽下，P₄与含氧气体反应。这一转化区域为图1和2中所示的反应器和附属的设备。在图3中，引火P₄物质（例如P₄淤渣）由管线32提供，而空气和高压纯氧经管线33和34进入混合室35而后经管线36进入转化区（或反应器）31。可在转化区31周围配置一个收集阱37以便收集任何不能转化的杂质。

位于转化区31之上的是高温蒸馏塔板38，高温填料栅格38a、均匀高温填料39、填料栅格40、层状中温润湿填料41、导向塔板42、以及另一个填料栅格43。图3中也示出了掩蔽液体的液位44。上述结构上方设有低温填料元件45和废气烟卤46。上述设备于低温填料45以下的部分以被包裹在绝热夹套47内为佳。

下面采用实施例对本发明作进一步的描述。

实施例

采用容积为18500加仑的罐将单质P₄贮存42年。此罐周围设有含20000加仑水的加衬罐（revetment tank）。装P₄的罐由5/8-英寸的碳钢制成，该罐无缝并且园顶和锥体部分两面对焊接而成。

P₄物质的供给方式是通过一个约高于P₄液位2英寸的1英寸不锈钢管进行喷射。装有约11000加仑磷水的罐中含有3000加仑以上的P₄淤渣和碎片。在平均压力约为35磅/平方英寸、每个气瓶含约2100立方英尺氧气的条件下用6单元气瓶的纯氧气进行上述喷射过程。将工艺空气连续地喷入罐的顶部以使适当连接的涤气器中的正压力达8磅/平方英寸。罐顶部压力平均值约为1磅/平方英寸。

涤气器为含1200加仑水和Brinks单质的5英尺高的粒子。来自P₄罐的气体盘管，含有约50个1/4英寸的孔，自距底部6英寸和18英寸处进入涤气器。

在喷射操作期间记录的平均温度条件如下所示：

位置    ℃

水层底部    96

水层中：    85

水层顶：    90

排放气体    95

涤气器    38

涤气器器壁    30

衬里（Revetment）    60

于水层周围及排放气体内测得的温度值较低（85-96℃），这的确出乎人们意料之外。

在进行掩蔽水周期性进样的同时，在8天内总共燃烧时间为74小时期间共使用了29个6-单元组的氧气。在每次进样时间内通常取两个试样。以重量计每个试样约含50/50 H₃PO₄/H₃PO₃：

日期序号 样品 %H₃PO₄铁（Fe）

1    A    1.00    278ppm

1    B    0.97    170ppm

2    A    2.46    1150ppm

2    B    2.42    946ppm

3    A    4.24    0.15%

3    B    4.25    0.53%

3    C    4.54    0.57%

3    D    4.55    0.65%

4    A    5.36    0.69%

4（AM）    B    5.37    0.81%

4（AM）    C    5.58    0.80%

5（PM）    A    6.22    1.03%

5（PM）    B    6.24    1.09%

6（AM）    A    7.39    1.15%

6（AM）    B    7.38    1.10%

6（PM）    C    8.22    1.28%

6（PM）    D    8.15    1.31%

7（AM）    A    9.13    1.42%

7（AM）    B    9.12    1.33%

7（PM）    C    9.15    1.37%

7（PM）    D    9.46    1.57%

上述数据表明，在用O₂处理P₄时，H₃PO₄含量通常是增加的同时，由于与低碳钢罐表面反应的含水液体的酸含量的增加，铁含量也在增加。若继续处理达14天的话，则H₃PO₄含量为21.09%，铁含量为2.06%。

上述内容仅用于叙述，并不构成对本发明的限制。本发明所谋求的保护范围如权利要求所述。

Claims (5)

1、一种处理含引火P₄物质从而至少将其一部分转化为大体上不引火的P₂O₅物质的方法，其中包括将含P₄物质和含氧气体的物流导入填充有水的反应器中，从而使二者进入反应器内的含水介质后彼此反应，形成P₂O₅物质。

2、按照权利要求1所述的方法，其中可采用大体上纯的氧气作为含氧气体。

3、按照权利要求1所述的方法，其中P₂O₅物质以磷酸溶液的形式存在。

4、按照权利要求1所述的方法，其中可采用大体纯的氧气作为含氧气体而P₂O₅物质以磷酸溶液的形式存在。

5、按照权利要求1所述的方法，其中可采用富氧气体作为含氧气体。

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