RU1813767C - Способ получени растворов полифосфатов аммони - Google Patents

Abstract

Использование: дл  производства базисных растворов жидких комплексных удобрений , содержащих полифосфаты аммони , на основе ортофосфорной кислоты. Сущность: способ включает получение плава полифосфатов аммони  при взаимодействии экстракционной ортофосфорной кислоты с подогретым аммиаком, отделение плава от газовой фазы, поглощение аммака из пароаммиачной смеси кип щей фосфорной кислотой, сушку плава в газовом потоке, растворение плава в воде с одновременной нейтрализацией аммиаком, при этом сушку плава осуществл ют в потоке аммиака при 225-260° С. Подогретый аммиак берут в количестве, равном его содержанию в плаве или в базисном растворе. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области технологии неорганических веществ и может быть использовано дл  производства базисных растворов жидких комплексных удобрений, содержащих полифосфаты аммони . .

Базисные растворы 10--34-0. 11-37-0 и другие получают путем взаимодействи  суперфосфорной кислоты с газообрэзнымамми- аком (процесс аммонизации) с последующим растворением полученного плава полифосфатов аммони  в воде и нейтрализацией раствора аммиаком.

Цель изобретени  - повышение качества базисного раствора за счет увеличени  содержани  полифосфатов в растворе.

Примеры осуществлени  способа.

Технологическа  схема получени  базисных растворов полифосфатов аммони  состоит в следующем.

Плав полифосфатов аммони , получаемый в реакторе при взаимодействий аммиака с частично нейтрализованной в скруббере фосфорной кислотой, отдел ют в сепараторе от аммиачно-паровоЯ смеси и подают в колонну с сегментными тарелками. Сушку плава в колонне осуществл ют свежим подогретым газообразным аммиаком, подаваемым противотоком к плаву. Далее газовую смесь направл ют в реактор. После сепаратора аммиачно-паровой поток раздел ют на две части. Одна из них поступает в скруббер , втора  - в подогреватель аммиака.

Растворение плава ведут в емкости с мешалкой, куда подают паровой конденсат из теплообменника, аммиачную воду и неел

с

|00

оэ VI

о

Х|

сконденсировавшиес  пары аммиака из подогревател  аммиака. Реакционное тепло отвод т путем циркул ции раствора через теплообменник. Часть раствора после этого теплообменника отвод т как готовый продукт. 5 Кислоту перед подачей в скруббер предварительно подогревают. Перемещение кислоты и раствора осуществл етс  насосами.

Пример. При работе установки по схеме прототипа выход щий из сепаратора Ю плав имеет массу 573,6 кг (из расчета на 1000 кг готовой продукции - раствора 10- 34-0). Расход аммиака составл ет 86,37 кг на получение плава и 35,03 кг на нейтрализацию раствора; При этом коэффициент 15 конверсии плава , в готовом продукте , получаемом при растворении плава, К 35-40%. .

1. При работе установки по предлагав- 20 мому способу с расходом аммиака в количестве , равном содержанию его в плаве (86,37 кг), при сушке из плава выдел етс  14,93 кг воды (одновременно поглощаетс  13,32 кг аммиака). Масса высушенного плава - 25. 572,06 кг, а коэффициент конверсии (в готовом продукте К 55-60%).

В процессе сушки температура плава измен етс  от 252 до 244° С, а аммиака - от 40до250°С.30

2. При работе установки по предлагаемому способу с расходом аммиака в количестве , равном содержанию его в базисном растворе (121,4 кг), при сушке из плава выдел етс  26,98 кг воды (одновременно поглоща- 35 ётс  18,17 кг аммиака). Масса высушенного плава 568,8 кг, а коэффициент конверсии (в готовом продукте ).

В процессе сушки температура плава 40 измен етс  от 261 до 237° С, а аммиака - от 100 до 260° С.

В ходе опытов пробы плава отбирали дл  анализа и определ ли значение коэффициента конверсии. Найдено, что при исполь- 45 зовании аммиачно-паровой смеси между плавом и газовой фазой устанавливаетс  равновесное состо ние, после чего величина коэффициента конверсии сохран ет в пределах погрешности анализа посто нное 50 значение. Если сушку плава вести безводным аммиаком, то коэффициент конверсии непрерывно возрастает, б чем свидетельствуют результаты опытов, проведенных при температуре 225 и 250°С, некоторые из ко- 55 торых приведены в таблице 1.

Результаты опытов обоснованы предварительными исследовани ми.

В результате исследований парожидко- стного равновеси  в системе МНз-РзОв-НаО при высоких температурах (от 200 до 300° С) в области образовани  конденсированных фосфатов получена следующа  система уравнений, описывающих равновесие между плавом полифосфатов аммони  (ПФА) и наход щейс  над ним аммиачнопа- . ровой смесью (АПС):

( пр205 )ПФА 0,06581 + 48,36 (1)

( пм )ПФА 0,0325 ( пмнз )АПС -0,03t+18,01

(2)

КпФА(1,03-0,0025t) ( пгмнз )АПС + + 0,66t-129,5(3)

. . .

где ( ПР2О5 )ПФА . ( ON )ПФА - массова  дол  P20s и азота в плаве, %;

( пмнз )АПС - массова  дол  аммиака в АПС. %;

КПФА - коэффициент конверсии Р20б в плаве, %

t - температура системы, °С.

Как видно из уравнени  (3) величина коэффициента конверсии (характеризующего содержание полифосфатов в плаве) при одной и той же температуре будет тем большем , чем выше дол  аммиака в газовой фазе и следовательно чем ниже дол  вод ных паров . Полученные данные позвол ют объ снить положительный эффект, достигаемый в за вленном способе в результате сушки плава в токе газообразного аммиака, который выносит вод ные пары из зоны реакции , увеличивает долю аммиака в газовой фазе, что приводит к возрастанию коэффициента конверсии в плаве, улучша  тем самым его качество.

Таким образом, наличие вод ных паров в газовой фазе тормозит процесс поликонденсации в плаве, причем тем больше, чем выше дол  веды в аммиачно-паровой смеси . При сушке плава в токе сухого аммиака (100% МНз процесс поликонденсации продолжаетс  непрерывно, что позвол ет достичь высоких значений коэффициента конверсии (более 70%) даже при сравнительно низкой температуре. ;

Фор мул а изобретени 

Claims (3)

1. Способ получени  растворов полифосфатов аммони , включающий получение плава полифосфатов аммони  при взаимодействии экстракционной ортофос- форной кислоты с подогретым аммиаком, отделение плава от газовой фазы, поглощение аммиака из пароаммиачной смеси кип щей фосфорной кислотой, сушку плава в

газовом потоке, растворение плава в воде с одновременной нейтрализацией аммиаком, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества раствора за счет увеличени  содержани  полифосфатов в растворе , сушку плава осуществл ют в потоке подогретого аммиака.

2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что, процесс сушки плава осуществл ют при 225-250° С.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что подогретый аммиак берут в количестве, равном его содержанию в плаве или в растворе.

Изменение коэффициента конверсии в плаве полифосфатов аммони  в зависимости от

продолжительности сушки