SU1680620A1

SU1680620A1 - Method for extracting phosphorus from kiln gases

Info

Publication number: SU1680620A1
Application number: SU894692646A
Authority: SU
Inventors: Леонид Михайлович Черемисинов; Олег Витальевич Алонов; Вадим Андреевич Ершов; Лев Николаевич Сыркин; Евгений Алексеевич Назаров; Анатолий Викторович Степанов; Герман Павлович Колтон
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии производства фосфора электротермическим методом, в частности к извлечению фосфора из отход щих печных газов. Целью изобретени вл етс снижение содержани примесей в продукте. Способ заключаетс в предварительном охлаждении печных газов вод ным паром, подаваемым в количестве 15-110 г/м газа, снижении температуры образовавшейс парогазовой смеси косвенным теплообменом до температуры на 50-90&deg;С выше точки росы фосфора , завершении предварительного охлаждени водой до температуры на 1,5- 4,5&deg;С ниже точки росы фосфора, отделении сконденсировавшегос при этом фосфора, дальнейшем охлаждении газов водой пр мым теплообменом и выделении продукта. 1 табл.This invention relates to a process for the production of phosphorus by an electrothermal method, in particular, to the extraction of phosphorus from flue gases from a furnace. The aim of the invention is to reduce the content of impurities in the product. The method consists in precooling furnace gas with steam supplied in the amount of 15-110 g / m of gas, reducing the temperature of the vapor-gas mixture formed by indirect heat exchange to a temperature of 50-90 ° C above the dew point of phosphorus, finishing the preliminary cooling with water to 1.5 to 4.5 ° C below the dew point of phosphorus, separating the condensed phosphorus, further cooling the gases with water by direct heat exchange and product evolution. 1 tab.

Description

Изобретение относитс к технологии электротермического производства фосфора , в частности к извлечению фосфора из отход щих газов фосфорных печей.The invention relates to the technology of electrothermal production of phosphorus, in particular to the extraction of phosphorus from the exhaust gases of phosphoric furnaces.

Целью изобретени вл етс снижение содержани примесей в продукте.The aim of the invention is to reduce the impurity content of the product.

Пример, Печной газ, получаемый при восстановлении агломерата из фосфоритной руды с содержанием фосфора в газе 160-175 г/м3, пыли 0,5-3 г/м3 и пылеоб- разующих газообразных компонентов 1,5- 2 г/м3, направл ют в количестве 6000 м /ч и температуре 350°С на первую стадию охлаждени (вертикальный газоход). Здесь его обрабатывают вод ным паром с температурой 155°С, подаваемым через центробежную форсунку с углом раскрыти факела 90°, в количестве 85 г/м3 поступающего газа. Полученную смесь с температурой 296°С охлаждают до температуры 252СС (на 90°СExample, Kiln gas produced by the reduction of agglomerate from phosphate ore with a phosphorus content in the gas of 160-175 g / m3, dust 0.5-3 g / m3 and dust-generating gaseous components 1.5-2 g / m3 is directed in the amount of 6000 m / h and a temperature of 350 ° C at the first stage of cooling (vertical gas duct). Here it is treated with water vapor with a temperature of 155 ° C, fed through a centrifugal nozzle with a torch opening angle of 90 °, in an amount of 85 g / m3 of incoming gas. The resulting mixture with a temperature of 296 ° C is cooled to a temperature of 252CC (90 ° C

выше точки росы фосфора - 161,7°С) путем передачи тепла через стенку аппарата. При этом достигаетс суммарна степень разложени вод ным паром вредных газообразных соединений на 92,3%. В полученную таким образом смесь подают воду в количестве 36 г/м3 газа, охлажда ее при этом на 4,9°С ниже точки росы фосфора - до 156,8°С.above the dew point of phosphorus - 161.7 ° C) by transferring heat through the wall of the apparatus. In this case, the total degree of water vapor decomposition of harmful gaseous compounds by 92.3% is achieved. 36 g / m 3 of gas are supplied to the mixture thus obtained, while cooling it at 4.9 ° C below the dew point of phosphorus to 156.8 ° C.

Сконденсировавшийс в количестве 14,3% гр зный фосфор вывод т в автономный сборник под слой воды. Очищенный газ направл ют на вторую стадию охлаждени , где его орошают циркул ционной ведой, поднима температуру газа до 20-30°С Сконденсировавшийс при этом фосфор в количестве 85,6% от исходного содержани в печном газе собирают под слоем воды в ванне конденсации. Полученный на этойCondensed in the amount of 14.3%, the phosphorus was removed into an autonomous collection under the water layer. The purified gas is directed to the second stage of cooling, where it is irrigated with the circulation Veda, raising the gas temperature to 20-30 ° C. The condensed phosphorus in the amount of 85.6% of the initial content in the furnace gas is collected under a layer of water in the condensation bath. Got on this

стадии целевой продукт содержит 0,079% нерастворимых в бензоле примесей.stage target product contains 0,079% insoluble impurities in benzene.

В таблице приведены значени содержани примеси в продукте в зависимости от показателей процесса.The table shows the impurity content in the product, depending on the performance of the process.

Как видно из таблицы, при уменьшении количества подаваемого пара менее 15 г/м3 содержание нерастворимого остатка не ниже , чем в прототипе, т.е. такого количества пара недостаточно дл разложени вредных газообразных примесей. При увеличении количества пара более 110 г/м газа не происходит дальнейшего снижени содержани н.о, в фосфоре при этом же выходе получаемого продукта.As can be seen from the table, with a decrease in the amount of steam supplied less than 15 g / m3, the content of insoluble residue is not lower than in the prototype, i.e. this amount of steam is not enough to decompose harmful gaseous impurities. With an increase in the amount of steam of more than 110 g / m of gas, there is no further decrease in the content of carbon dioxide, in phosphorus with the same yield of the obtained product.

Глубокое охлаждение полученной смеси до температуры менее чем на 50°С выше точки росы фосфора приводит к инкрустации оборудовани , при этом снижаетс количество целевого продукта. Незначительное охлаждение до температуры более чем на 90°С выше точки росы фосфора ведет к разному ухудшению качества продукта за счет интенсификации процесса тумано- образовани - возрастани доли мелкодисперсных капель конденсата, проскакивающих вместе с газовым HOTOKQM на вторую стадию охлаждени .Deep cooling of the resulting mixture to a temperature of less than 50 ° C above the dew point of phosphorus leads to equipment incrustation, while reducing the amount of the target product. A slight cooling to a temperature of more than 90 ° C above the dew point of phosphorus leads to different deterioration of the product quality due to the intensification of the fogging process — an increase in the proportion of fine condensate droplets that slip together with the gas HOTOKQM to the second cooling stage.

Оптимальный расход воды на охлаждение парогазовой смеси определ етс долей воды, идущей на охлаждение парогазовой смеси до температуры ниже точки росы фосфора . Если дол воды, идущей на охлаждение парогазовой смеси, менее 3,0 г/м3 (сум марный расход 36,2 г/м3), качество продукта остаетс на уровне прототипа, т.е. при этих услови х количество сконденсированного фосфора недостаточно дл св зы вани пыли, образующейс при гидролизе газовой фазы. При увеличении доли воды, идущей на охлаждение смеси до температуры ниже точки росы фосфора, более 6 г/м (суммарный расход 38,7 г/м не происходит дальнейшего улучшени качества фосфора, при этом выход целевого продукта на второй стадии снижаетс .The optimal water consumption for cooling the vapor-gas mixture is determined by the proportion of water that goes to cool the vapor-gas mixture to a temperature below the dew point of phosphorus. If the proportion of water going to cool the vapor-gas mixture is less than 3.0 g / m3 (total flow rate is 36.2 g / m3), the quality of the product remains at the level of the prototype, i.e. Under these conditions, the amount of condensed phosphorus is insufficient to bind the dust generated during the hydrolysis of the gas phase. With an increase in the proportion of water going to cool the mixture to a temperature below the dew point of phosphorus, more than 6 g / m (the total consumption of 38.7 g / m does not further improve the quality of phosphorus, while the yield of the desired product in the second stage decreases.

1515

Claims

Invention Formula

A method of extracting phosphorus from furnace gases, including cooling them to a temperature of 1.5-4.5 ° C below the dew point of phosphorus, separating the condensed phosphorus, further cooling the gases with water by direct heat exchange and separating the condensed product, which differs from that, in order to reduce

the content of impurities in the product, the furnace gases are pre-cooled with water vapor supplied in an amount of 15-110 g / m3 of gas, then the resulting vapor-gas mixture is cooled indirectly

heat exchange to a temperature of 50-90 ° C above the dew point of phosphorus, and cooling to a temperature of 1.5-4.5 ° C below the dew point of phosphorus lead water.

345

258

30.6

162.5

167.6 90

5.16

15

338

208

Prototype

163

16S

AO

5.20

184

187

3.0

Table continuation