CS246865B1 - Double and/or mixed water-soluble compounds containing ammonium phosphate and ammonium sulphate - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENU 246865 (11) (Bl) 122) Přihlášené 24 05 84(21) (PV 3897-843 (51) Int. Cl.4 C 01 C 1/22 C 01 B 25/28 PÍ (40) Zverejnené 17 04 86 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 15 01 88

(75J

Autor vynálezu TEREN JAN ing. CS,c., HUTAR EDUARD ing., BRATISLAVA,

DVOŘÁK JAN ing., OLOMOUC, VALENTA RUDOLF ing., BŘECLAV (54) Podvojné a/alebn zmesné vodorozpustné zlúčeniny obsahujícefosforečnany a sírany amónne í

Vynález sa týká podvojných a/alebo zmes-ných vodorozpustných zlúčenín obsahujú-cich fosforečnany a sírany amónne.

Kondenzovanými tasforečaanmi označuje-me vo všeobecnosti fosforečnany, ktorýchkyseliny majú v molekule menej vody akokyselina trihydrogénfosforečná H3PO4. Při systematickom rozdělení a nomenkla-tuře kondenzovaných fosforečnanov sa vy-chádza zo všeobecne uznávanej skutočnos-ti, že páťmocný fosfor má v stálých kysií-katých zlúčeninách koordinačně číslo 4 aže základnou stavebnou jednotkou konden-zovaných fosforečnanov je tetraeder P04.Jeden až tri kyslíkové atomy tetraedru POimožu byť spoločné s dalšími tetraedrami,pričom tvoria tzv. kyslíkové móstiky. Z u-vedeného vyplývá, že stavebnými jednotka-mi kondenzovaných fosforečnanov móžu byťtieto tri základné skupiny:

O

II

MeO—P—O— koncová skupina OMe 2

O

II —O—P—O— středová skupina OMe

O

II —O—P—O— skupina rozvetvenia

O Z týchto skupin je možno hypoteticky zo-staviť všetky typy kondenzovaných fosfo-rečnanov.

Cyklofosforečnany (metafosforečnany) súzložené len zo středových skupin, móžemeich charakterizovat stechiometrickým vzor-com Men1+PnO3n, pričom poměr MezO/PžOssa u týchto kondenzovaných fosforečnanovrovná jednej.

Reťazovité fosforečnany (katena-fosforeč-nany alebo polyfosforečnany, resp. polyfos-fáty) sú z praktického hradiska najvýznam-nejšie. Sú tvořené vždy z dvoch koncových 246865 246865 a rozneho počtu středových skupin, pričomje možné ich charakterizovat stechiometric- 1 + kým vzorcem Men+2PnO3+i.

Prvým členom homologického radu reťa- zovitých fosforečnanov (n = 1) sú soli tri-hydrogénfosforečnej kyseliny (monofosfo-rečnany tzv. ortofosforečnany).

Spojením dvoch koncových skupin sa zís-ká dvojfosforečnan (tzv. pyrofosforečnan):

O O

MeO—P—O—P—OMe

I I OMe OMe

Struktúrny vzorec vyšších homológov jepotom takýto:

O

II

MeO-P o

II P-O~

O

II p - OMe

QMe OMe U čistých reťazovitých kondenzovaných'.fosforečnanov musí poměr Me2O/PžO5 byťváčší ako 1 a maximálně rovný 2.

Sletované fosforečnany, obvykle označo-vané ako ultrafosforečnany, resp. ultrafos-fáty, tvoria tretiu — najmenej preskúmanúskupinu kondenzovaných fosforečnanov.Tieto fosforečnany obsahujú v molekuleaspoň jednu skupinu rozvetvenia, v dosled-ku čoho dochádza k vytvoreniu priestoro-vej štruktúry. U sletovaných fosforečnanovje hodnota poměru MeaO/PzOs vždy menšiaako 1.

Prvá zmienka o reakcii vedúcej k vznikukondenzovaných fosforečnanov sa uvádza vliteratúre z roku 1816, keď BERZELIUS za-hrievaním kyseliny 'fosforečnej připravil lát-ku, ktorá mala značné odlišné vlastnosti spóvodnou kyselinou fosforečnou. Za začia-tok systematického štúdia chémie konden-zovaných fosforečnanov sa obvykle pokládárok 1833. V tomto roku totiž GRAHAM ob-javil, že termickou dehydratáciou NaHzPOlvzniká rad nových, dovtedy nepopísanýchzlúčenín. PASCAL bol prvý, ktorému sa aždeváťdesiat rokov po Grahamovom objavepodařilo vytvořit systematický prehfad tých-to zlúčenín. V roku 1935 BOULLE pomocourontgenovej a termickej analýzy dospěl kjednoznačnej definícii roznych typov fos-forečnanov. Začiatkom páťdesiatych rokovEBEL, THILO a GRUNZE publikovali základ-né práce o chromatografickej separácii kon-denzovaných fosforečnanov, čím sa vytvo-řili předpoklady pre hlbšie teoretické itechnologické studium tejto skupiny látok.

Teoretické zovšeobecnenie výsledkov štú- dií Van WAZERA (Phosphorus and its Com- pounds, New York, Interscience Publishers 1958, Vol. 1, s. 601 — 793), CHODÁKOVÁ(Trud. nauč. Instit. Udobrenij, 1929, 59),THILA (Ž. prikl. Chim. 1956, 26, s. 1620),BRICKEHO (Trud. nauč. Instit. Udobrenij,1929, 59) a GRUNZEHO (Die Papierchroma-tographie der kondenzierten Phosphaten,Berlin, Akad. Verlag 1955; Ztschr. anorg.allg. Chem., 1955, s. 284) umožnilo urobitzávěry o existencii homologických radovfosforečnanov, začínajúceho monofosforeč-nanom až po vyššie členy radu, tvořenýchprostredníctvom spoločných atómov kyslí-ka nachádzajúcich sa medzi štruktúrnymijednotkami, z ktorých každá pozostáva zoštyroch atómov kyslíka tetraedricky zosku-pených okolo centrálneho atomu ‘fosforu.Vznik kondenzovaných fosforečnanov róz-nej štruktúry je daný usporiadaním a vaz-bou jednotlivých POi — tetraedrov v mo-lekule. V případe, že pri syntéze kondenzovanýchfosforečnanov sú v reakčnom prostředí pří-tomné tiež niektoré ďalšie kationické aleboanionické prímesy, definícia reakčných pro-duktov sa dalej komplikuje a obvykle nie jemožné polymérne zlúčeniny tohoto typucharakterizovat štruktúrnym chemickýmvzorcom ich molekuly. Preto je nevyhnutnéčasto využit na ich špecifikáciu ich vlast-nosti a popis spósobov ich přípravy.

Teraz sa zistilo, že podvojné a/alebo zmes-né vodorozpustné zlúčeniny obsahujúce fos-forečnany a sírany amónne, charakterizova-né stechiometrickým vzorcom: X[ (NH JmH(n+2)_mPnO3n+l ] · .y [(NH4)kH2_kSO4], v ktorom: x > 0, y > 0, pričom pre poměr platí, že 5.10 ~3 >—— > 2.101x n = 1 až 6,m = 1 až 8 a0 < k s 2, obsahujúce 7,6 až 17,8 °/o hmotnostných cel-kového dusíka, 6,6 až 28,6 % hmotnostnýchcelkového fosforu a 0,2 až 16,5 % hmot-nostných síry sú pripravitefné simultánněvedenou vysokoteplotnou neutralizáciou adehydratáciou sústavy P2O5—SO3—HžO v dó-sledku jej reakcie s plynným a/alebo kva-palným amoniakom, pričom reakčná zmesobsahuje; 4,6 až 26,9 percent hmotnostných fosforu,0,15 až 13,2 percent hmotnostných síry,7,0 až 37,2 percent hmotnostných amo- niaku a 0,1 až 81,2 percent hmotnostných vofnej a chemicky viazanej vody, 248865 pričom neutralizačno-dehydratačná reakciaprebieha formou spojitého kontaktu reagu-júcich zložiek vo filmovej vrstvě, ktorá sav reakčnom prostředí vytvára postupnýmroztěkáním kvapalnej fázy účinkom gravi-tačně] sily a tiež jej rozptylom plynnou fá-zou tvořenou prevážne zmesou postupnéprehrievanej vodnej páry a postupné pre-hrievaného plynného amoniaku po povrchuvýplně reakčného prostredia a pričom plyn-ná zmes prúdi súprudne s tokom kvapalnejfázy, alebo neutralizačno-dehydratačná re-akcia prebieha za intenzívneho miešania he-terogénnej reakčnej zmesi charakterizova-ného hodnotou Reynoldsovho kritéria, Re >> 1,2,103, pri teplotě vyššej než 190 CC.

Podvojné a/alebo zmesné vodorozpustnézlúčenlny obsahujúce fosforečnany a síranyamonné v zmysle vynálezu biižšie osvetTu-jú, avšak v žiadnom případe nijako neob-medzujú nasledujúce příklady. Příklad 1

Počas tohoto kontinuálně vedeného štvrť-prevádzkového pokusu sa pr>i přípravě po-dvojných a/alebo zmesných vodorozpust-ných zlúčenín obsahujúcich fosforečnany asírany amónne v zmysle vynálezu používalvertikálně situovaný výplňový neutralizač-no-dehydr-atačný reaktor s přívodem reagu-júcich zložiek nad .vrstvou výplně a odvo-dom heterogénnej reakčnej zmesi >cez die-rované dno. Teleso reaktora, ako aj ulože-ná — organizovaná výplň tvořená Raschi-govými krúžkami, boli zhotovené z impreg-novaného grafitu. Výška válcového telesa neutralizačno-de-hydraíačného reaktora bola 1000 mm a jehovnútorný priemer 120 mm. Celkový povrchčastíc použitéj výplně (As ] bol rovný 1,26 m2pri objeme vrstvy (Vj 10,23.10~3 m3. Med-zerovitosť vrstvy používané] výpílne ’(ε] bola65 %.

Nad vrstvu výplně sa do nsutralizačno--dehydratačného reaktora společným prívo-dom dávkovala zmes extrakčnej kyselinyfosforečnej s kontaktnou kyselinou sírovou,v úhrnnom množstve 35,83 g.s-1, a zvlášt-nym prívodom ústiacim rovnako do volné-ho priestoru nad vrstvou výplně :9,35 g..s_1plynného amoniaku. Použitá kyselina fosfo-rečná obsahovala 52,97 hmot. % -celkovéhoPrOs, 0,42 hmot. % Mg, 0,01 hmot. % Ca,0,47 hmot. % Fe, 0,16 hmot. % AI, .0,24hmot. % F a 1,56 hmot. % SOi2-. Opraco-vávaná kyselina sírová obsahovala 97,68hmot. % MH-H2SO4. Za uvedených podmie-nok reakčná zmes obsahovala 15,67 hmot-nostných % fosforu, 4,03 hmotnostný % sí-ry, 20,70 hmotnostných % amoniaku a 34,21hmotnostných % vody. Z uvedeného celko-vého obsahu vody tvořila volná voda vnáša-ná spracovávanými kyselinami 54 % a vo-da, ktorá je v kyselině fosforečnej a .sírové]viazaná chemicky na příslušný oxid 46 %.Obsah příměsí vnášaných fosforečnou ky- selinou nehol pri určovaní zloženia reakč-nsj zmesi uvažovaný.

Priemerná teplota zmesi kyselin dávkova-né] do neutralizačno-dehydratačného reak-toru bola 77,3 °C, pričom priemerná teplotareakčnej zmesi, pozostávajúcej z kvapalnejfázy tvorenej silno speneneu taveninou si-vohnedej farby a z plynnej fázy tvorenejprevážne prehrlatou zmesou vodnej páry aplynného amoniaku, na výstupe z výplňové-ho reaktora bola 240,8 °C. Chemickou ana-lýzou vzoriek odplynenej taveniny, pozostá-vajúcej z vodorozpustných zlúčenín podl'avynálezu, sa stanovil v nej tento priemernýobsah sledovaných prvkov: 13,98 hmot. %dusíka, 21,79 hmot. % fosforu a 5,95 hmot.proč. síry. Bolo tiež stanovené, že 47,2 %fosforu v pripravenom reakčnom produktebolo přítomného vo formě monofosforečna-nov (n = 1) a zostávajúchi 52,8 % fosforu vtavenine bolo obsiahnutého vo formě lineár-ně kondenzovaných fosforečnanov, obsahu-júcich '2 — 4 atomy fosforu v molekule(n = 2 — 4j. -Příklad 2 V rámci tohoto kontinuálně vedenéhoštvrťprevádzkověho pokusu sa na přípravuchemických zlúčenín v zmysle vynálezu po-užíval prietočný dispergačný neutralizačno--dehydratačný reaktor pracujúci s vrstvoukvapalnej fázy prebublávanej plynom. Všet-ky časti reaktora prichádzajúce do styku sreakčnou zmesop boli zhotovené z impreg-novaného grafitu. Reaktor pozostával z vál-cového telesa dížky 1000 mm, pričom jehovnútorný priemet bol 125 mm. Teleso reak-tora bolo vertikálně uložené. Vo vzdialenos-ti 60 mm od jeho dna bolo opatřené boč-nou přívodovou rúrou kvapalných reakč-ných zložiek a přibližné v rovnakej vzdia-lenosti od horného okraja bolo reaktorovételeso opatřené bočným prepadom reakčnejzmesi. Stredom reaktorového telesa bola ve-dená přívodová rúra plynného amoniaku,ktorá ústila vo ýzdialenosti 50 mm od dnaa od ústia kvapalných reakčných zložiekholá oddělená dpliacou přepážkou v tvareprstena. Bočnou přívodovou rúrou se doneutralizačno-dehydratačného reaktora se-kundové dávkovalo priemerne 8,89 g tech-nickej tzv. extraikčnej trihydrogénfosforeč-nej kyseliny, obsahujúcej 53,62 hmot. % cel-kového PžOs, 0,23 hmot. % Fe, 0,16 hmot. %AI, 0,16 hmot. % Mg a ,0,19 hmot. % F a7,46 g technickéj kyseliny sírovej, obsahu-júcej 94,3 % MH-HzSOi. Cez prívodovú rúrusa ku dnu dispergačného reaktora privád-zal plynný amohiak priemernou hmotnost-nou rýchlosfon 4!,66 g NH3 .s“1.

Za uvedených i podmienok reakčná zmes dávkovaná do prietočného dispergačného reaktora pracujúceho s vrstvou kvapalnej fázy prebublávanej plynom obsahovala: 9,905 °/o fosforu, 40,95 % síry, 22,16 % amo- 246865 niaku a 27,80 % celkovej vody (13,01 %volnej vody vnášanej do systému spracová-vanými kyselinami a 14,79 % vody viazanejv kyselinách na příslušné oxidy). Teplotadávkované] kyseliny foslorečnej kolísalaokolo 43 °C, priemerná teplota dávkované]kyseliny sírové] bola 105 °C, pričom teplotazmesi kyselin sa pohybovala okolo priemer-nej teploty 117,7 °C. Za týchto podmienok sateplota silno napěněně] reakčne] zmesi od-tekajúcej cez přepad pohybovala okolo 320 °Celsia.

Priemerné chemické zloženie produktu vy-sokoteplotnej neutralizačno-dehydratačne]reakcie — taveniny podvojných a zmesnýchvodorozpustných zlúčenín obsahujúcich fos-forečnany a sírany amonné bolo takéto:12,95 % celkového dusíka, 30,28 % celko-vého P2O5, t. ]. 13,21 % celkového fosforua 16,46 % síry, pričom reakčný produkt ob-sahoval v priemere 79,5 % fosforu viazané-ho v kondenzované] formě (n > 1). Aciditu1 %-ných vodných roztokov tavenín bolomožno charakterizovat hodnotou pH 2,0 ±± 0,1.

Paroplynná zmes na výstupe z reaktorareprezentovala priemerne 32,2 % hmot-nostných z celkového hmotnostného množ-stva zmesi opúšťajúcej přepadovým otvoromneutralizačno-dehydratačný reaktor. Ak uva-žujeme, že středná hodnota mernej hmot-nosti odlúčene] taveninovej kvapalne] fázyza reakčných podmienok je 1 800 kg . m~3možno předpokládat, že na výstupe z reak-toru bol poměr prehriatej paroplynnej zme-si k objemu taveniny rovný V(g)/V(e) = 2,35 .. 103, resp. tavenina reprezentovala len 0,042obj. % z celkového objemu horúcej reakč-ne] zmesi. Za uvedených podmienok maltok reakčnej zmesi dispergačným neutrali-začno-dehydratačným reaktorom výraznéturbulentný charakter, ktorý bolo možnocharakterizovat výpočtom určenou hodno-tou Reynoldsovho kritéria Re = 4,2 . 105.Příklad 3 až 9 V tejto sérii kontinuálně vedených poku-sov na modelovom zariadení s vertikálněsituovaným filmovým výplňovým reaktoromso súprudným tokom reagujúcich fáz sme-rom zhora nadol. Používaný výplňový fil-mový reaktor bol specifikovaný takto: — celková výška reaktorového telesa: 1 000 mm — priemer válcového reaktorového telesa: 155/120 mm — teleso reaktora bolo zo spodně] stranyukončené perforovaným nosným dnoms 30 otvormi kruhového prierezu prie-meru a = 12 mm — na nosnom dne bolo uložených 9 vrstiev(po 4 krúžky vo vrstvě) velkých gralo-durových prstencových krúžkov prieme-ru cca 50 mm — spolu 36 ks krúžkov — v stredne] časti výplňového reaktora po-zostávala organizovaná výplň z 12 vrs-tiev uložených grafodurových prstenco-vých krúžkov rozměru d = 38,4 x 6,95//h = 30 mm, po 7 ks v každé] vrstvě(spolu 84 ks krúžkov) — výplň uzatvárali dve tzv. rozdefovacievrstvy tvořené z 10 ks grafodurových se-diel, získaných prepílením prstencov orozmeroch 38,4 x 6,95/30 mm vo smereich pozdížnej váhové] osi a dalej z hor-nej rozdefovacej vrstvy pozostávajúcej z8 ks grafodurových prstencov o priemer-ných rozmeroch 30 x 9,93/8,8 mm — asi 80 mm výšky grafodurového reaktorabolo bez výplně. V přibližné 1/4 a 3/4 výšky telesa reakto-rom bolí do vyfrézovaných drážok osadenédve odporové teploměrové čidlá. Přívodzmesi kyselin (extr. H3PO4 + H2SO4) bolrealizovaný centrálně umiestnenou rúrkouopatřenou teflonovým puzdrom vo veku re-aktorového telesa. Přívod plynného amonia-ku bol riešený rovnako vo veku reaktoraexcentricky situovanou nerezovou rúrkou.

Predohrev spracovávaných kyselin nízko-tlakovou parou zabezpečovali dva rúrkovévýměníky tepla, grafodurový na ohřev dáv-kované] extrakčnej H3PO4 a nerezový nakontinuálny ohřev kontaktně] H2SO4. K zmie-Šavaniu dávkovaných predohrievaných ky-selin dochádzalo v sklenenom T-kuse tesnepřed nátokom zmesnej kyseliny do výplňo-vého neutralizačno-dehydratačného reakto-ra.

Komerčná extrakčná trihydrogénfosforeč-ná kyselina (H3PO4) používaná počas mode-lových pokusov patřila medzi tzv. kyselinyčierneho typu a obsahovala: 53,62 % celk. P2O5 54,62 % celk. P2O5 z přepočtu acidity 0,23 % Fe 0,16 % AI 0,16 % Mg stopy Ca 0,19 % F. Dávkovaná technická kontaktná kyselinasírová H2SO4 obsahovala 94,3 % MH-H2SO4.

Koncentrovaný kvapalný amoniak, ktorýsa do výplňového filmového reaktora dáv-koval z tlakového zásobníka umiestnenéhona váhe cez výparník, obsahoval minimálně99 % NH3.

Počas všetkých pokusov tejto experimen-tálnej série bola dodržiavaná praktickykonštantná celková hmotnost (tq) dávko-vané] zmesi spracovávaných kyselin za ča-sovú jednotku — 60 kg tq . h, t. ]. 1,0 kgtq zmesi. min.-1. V rámci jednotlivých pokusov sa měnil vzájomný poměr medzi používanou ex- trakčnou H3PO4 a kontaktnou H2SO4, a to takto: Číslo pokusu

Požadovaný hmot. poměrv dávkované] zmesi kyselin P2.O5/S S/P2O5 10

Predpísané dávkovanie zákl. surovin(kg.h-1] H.3PO4 H2SO4 NH3 175/1 2 0,5 175/2 4 0,25 175/3 6 0,166 175/4 8 0,125 175/5 10 0,1 175/6 kontrola bez dávkovania H2SO1 32,0 28,0 15,45 41,7 18,3 14,2 46,4 13,6 13,6 49,4 10,6 13,2 51,2 8,8 13,0 60,0 0 11,8 V priebehu pokusu sa cez vzorkovací ο-ίνοι' umiestnený pod výplňovým neutrali-začno-dehydratačným reaktorom odobralivzorky taveniny vytekajucej cez otvory vperforovanom nosnom dne výplně. Teflono-vé vzorkovnice s taveninou sa nechali po-zvolné vychladnúť a stuhnúť v exikátore apotom sa podrobili chemickému rozboru zaúčelom stanovenia obsahu celkového obsa-hu dusíka, fosforu a síry, ďalej obsahu Tos-foru v monofosforečnanovej formě a distri-búcie foriem fosforu metodou zostupnejchromatografie na papieri.

Spriemernené výsledky urobených mode-lových pokusov, zameraných na kontinuál-nu přípravu vodorozpustných zlúčenín ob-sahujúcich zlúčeniny podía vynálezu za vy-užiíia prietočného výplňového filmového re-aktora, pri roznom poměre medzi dávkova-nou extrakčnou H3PO1 (obsahujúcou 53,62pere. celk. PzOs) a technickou kontaktnouH2SO3 (obsahujficou 94,3 hmot. % MH) súzhrnuté v nasledujúcej tabufke: 03 COID 00

U0 t<b> ,rH CM

co in co, Jdt< ϊ>Γ od míco cm coco rH CM CO 00cd CMO) 03 246865 CM~ cd" 03

CO 03 O 00 03 XF CD rH CO CO co~ 03 t-T 03 co" O id" CD 00 I CO 00 rH ID CM xh 1 co rd CM CM

Ctí 4tí 43 ctí o 43 w ti >Φ

O řd Λ

>tM ti

O Φ

Ld 'ti d-> 03 íd cd Λ cd

CO CO-51 «OKh cd {£) 2co co

ID Cxb> .rH CO co CD CO co COco" co cd 2O M< Oco rH CM 03 co ID03 03

ID

O

O O CDLD r-Γ t>"O ID IDCM CM CM 03 cm"

CD M<

ID 00CO^COt-T CDCM

CD

ID

CO CO co O ID CO o in ca b^ co i< co co 23 o" o" ÍD co" co" cm" cm" O t—1 rH ’λ O ID o cn τρ o. t—Í ’φ tx CM CM CD rH rH t—1 CM CM CM rH03 M<t< O." O. rH CM_ ID CO 00

r-Γ ID" M^ pl of rH03 O CM - ID rHI> CM CM CD rH 03

00 b^cm" cdCD orH CM

CM

CO

ID

I

b^ CO rH CO ao CM^ID' ID Mi cm" id" id" co" Mi" j rH Φ CM Mi CO Φ o ;ti

FT o <d fd

Od Φ

0r—I

'CO

O ti •Rd +-» fl o 44 •I“—«

CD >

O Φ 03

O

S cd ti 43

O ti Φ

rO

O

Pd ti >

O ω

O 4tí

O

O >

O 4tí Ό Φ r-d ω 'ř^ > 43 o '>>

O ω ti řd

O a

CD •řd td

O 73 o3 _co Ξ

CD

Sd 0-i o 43 >

O s o > 00 w «Ind >Φ 03 cd i-d 44 •i^d td

Pd

coCM CO m cdt>- . rH co

CM

COrH CO ind

rH cmCM COCD 00 tn b<Cx

rH CO ti 73 !3 4tí

O &amp; ti

CD >Φ cd ti

N

O

CM

CO O sb^ rH CM

O 00 ID ID 03 CO' i> ID co^ CO CO CO CO 'Φ co^ CM CD ’φ" cm" Ή (>." 03" id" cm" b>" id" cm" 03" b^ CO r-l O 03 Mi 00 r-l co t-H rH ID co" T-i tH rH CM CM

CD^ CD^ M^ MiCO" l< O)" E3co mí bID Mi CM CM

CO O HCO rH03 CM >

O td ti 73 ticd>o4tí> 'cd03 'CDti

LdΦ a φ »i“d td

Ph -d -dl - Ό) P Š to

řd P_| CO HdK tO <N l-H >g £ κ s

M ti 1 1 1 CO . . . rH CM COcd cd cd cd co i i c a 7S 6.3 • · Sbo bo .60 CDOco"udMi o b>"

ID 00 T-H CO O CD ID o" cm" o" cd' cd" 03" CM rH co rH CO

00 b«s ID 03 ID <O b^ Mi" I cd" cm" cm" co" cm" rH 03 1 03 CM ID o rH CD rH rH CM mí CD~ cm"

ID O O « g, E E 3

i i S A o 0) tn 44 ti 7

S » O fi2 7 taΦ o O -rt44 £,rti f-1 o 'Ξ co 03 id"

CM 'cd >ti 'ti td φ £ 73'Φ Φ e£ 'cd ti

Ld

O 43

Pd

O

4-J 4tí cd Φ td '>> >

O a Φ £ £, o

k-*’ JJ 4tí 4tícdΦřd Λ - O ~24444 ica Ό +ť ω ow íh>2 N a

'2 aAH

Acidita 1%-ného vodného roztoku reakč. produktu — taveniny, pH (25 CC) 5,44±0,12 2,0 + 0,1 2,2±0,02 2,65±0,04 2,63 2,88±0,24 3,26±0,15

Trvanie kontinuálneho pokusu (min) 195 170 180 165 75 120 285 >

O ti sOcd » β CZ3 >Φφ —‘£d $ q-d

+-j o 3?O Ή S ° fd 3 44 03

r"-M O03 a o i'ta > N pnβ 03 >

Ό O

Cl a O S§ 44 -1= ® tíx=l *- E- 03 03a>-o ·—· d o 2 a c)w M O>W >73 SH>W >> .>* > 03

•E ® S ctí ti oti <Í4tí cd ti >φ φ

4£?o O q-d <NW CL,Oq-d ti'

Q

O a Λ cd 'a ti 03

O 43 'Φ >

O Φ Φ ti &amp;d

O •ti

O q-d

O 43 ''Φ ,>O i4tí 'Φ— ti &amp;'>> 2tí V> > ti i /Π 1 ti

-C/3.S>> φ dti ti φΦ ti >Nca tí N SS'2 rz1 od ti 03

O ' a i 43 'Í>~> >

O >ti

ř-H

Λ C/3'íx cd> >Q ιη ιό

CM rH CM r-i CM CO cd ID ID ID ID H, $ 5ω S 2 a I Φ

1 ’G .· Pd Φ o-Φ +4 'S ° ctí cdco ti43 43O —' > 43ti

CdO tt-d wo Φ a f-t o -r-. q_, CO > ° 2o tí rH CMcd cd co co §<2a o) „ c « 75 a §d ω tí “ o 2ο Ατ3 K/-Í C*i-ι >C! o« 03 44 S Oi^ C/5 43 2 2o cn a

I td ·

CD 73

CO cd 00

Claims (4)

1. 246865 11 Příklad 10 V rámci kontinuálně vedeného modelové-ho pokusu bol na přípravu vodorozpustnýchzlúčenín, obsahujúcich fosforečnany a síra-ny amónne podl'a vynálezu, použitý rúrovýhorizontálně situovaný reaktor světlosti10 mm a dížky 350 mm zhotovený z mate-riálu Hastelloy C-276. Obidve spracovávanékyseliny sa privádzali do reaktora bočnýmiprívodmi, ktoré sa kolmo pripájali na vlast-ně rúrkové teleso horizontálně situovanéhoreaktora. Přívod koncentrovaného kvapal-ného amoniaku (99 % NHsj bol vedený sú-osovo s rúrovým telesom reaktora a ústildo reaktora před miestom vstupu dávkova-ných kyselin. Na opačnej straně bol reaktoruzatvorený tak, aby reakčná zmes opúšfalareaktor štrbinou na spodnej časti rúrovéhotelesa, orientovanou v smere jeho pozdíž-nej osi. Do reaktora uvedenej konštrukcie sa kon-tinuálně sekundové priemerne dávkovalo: 26,1 g tzv. extrakčnej H3PO1 obsahujúcej52,4 % celkového P2O5 (22,87 hmot. % P);0,25 % Fe; 0,18 % AI; 0,31 % Mg; 0,02 %Ca a 2,10 % SOr“ (0,70 % S), čfalej 5,3 g 12 technickej kyseliny sírovej obsahujúcej 92pere. H2SO4 a 5,0 g koncentrovaného kva-palného amoniaku, ktorý obsahoval min.99 % hmotnostných NH3. Teplota kyselin dávkovaných do reaktorav priebehu pokusu kolísala v rozmedzí 55až 85 °C. Z uvedených podmienok sa teplotareakčnej zmesi v reaktore ustálila na 215 0Celsia, pričom reakčná zmes na výstupe zreaktora mala charakter expandujúcej pa-ro-kvapalinovej zmesi s objemové prevláda-júcim podielom plynnej 'fázy. Kvapalná fá-za, opúštajúca reaktor vo formě jemne dis-pergovaných kvapóčiek taveniny, po ochlad-nutí tuhla do podoby amorfnej, vodoroz-pustnej látky, ktorej pH vodného roztokubolo blízké 2,0. Paro-kvapalinová reakčnázmes na výstupe z reaktora obsahovala prie-merne 16,4 % hmot. P, 4,87 % hmot. S a11,18 % hmot. N. Metodou chromatografickej analýzy natenkých celulózových vrstvách (značky Lu-cefol) sa zistilo, že kvapalná-taveninováfáza pozostáva zo zmesi síranov a fosforeč-nanov amonných s počtom atómov fosforuv molekule n = 1—4. PREDMET Podvojné a/alebo zmesné vodorozpustnézlúčeniny obsahujúce fosforečnany a síranyamónne, charakterizované stechiometric-kým vzorcom: X[ ( NH4 )mH(n + 2) — ηιΡηθ3η+ 1 ] · •y [ (NH4]kH2-kSO4], v ktorom: y x > 0, y > 0, pričom pre poměr —— platí, že 5.10-3 > 2.101 X η = 1 až 6,m = 1 až 8 a0 < k á 2, obsahujúce 7,6 až 17,8 % hmotnostných cel-kového· dusíka, 6,6 až 87,6 % hmotnostnýchcelkového fosforu a 0,2 až 16,5 % hmot-nostných síry, pripravitefné simultánně ve-denou vysokoteplotnou neutralizáciou a de-hydratáciou sústavy P2O5 — SO3 — H2O vdůsledku jej reakcie s plynným a/alebo kva- VYNÁLEZU palným amoniakom, pričom reakčná zmesobsahuje: 4,6 až 26,9 percent hmotnostných fosíoru,0,15 až 13,2 percent hmotnostných síry,7,0 až 37,2 percent hmotnostných amonia- ku a 0,1 až 81,2 percent hmotnostných vody, pričom neutralizačno-dehydratačná reakciaprebieha formou spojitého kontaktu reagu-júcich zložiek vo filmovej vrstvě, ktorá sav reakčnom prostředí vytvára postupnýmroztěkáním kvapalnej fázy účinkom gravi-tačnej sily a tiež jej rozptylom plynnou fá-zou tvořenou prevažne zmesou postupnéprehrievanej vodnej páry a postupné pre-hrievaného plynného amoniaku po povrchuvýplně reakčného prostredia, pričom plyn-ná zmes prúdi súprudne s tokom kvapalnejfázy, alebo neutralizačno-dehydratačná re-akcia prebieha za intenzívneho miešania he-terogénnej reakčnej zmesi charakterizova-ného hodnotou Reynoldsovho kritéria, Re >> 1,2.103, pri teplote 190 0 až 390 °C.