SU982528A3 - Способ концентрировани минеральных кислот и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Таким образом можно обрабатывать материалы, очень чувствительные к температуре, обраща сь к гор чим газам , тогда как обрабатываемое вещество может переносить только от носительно низкие температуры. ТаКИМ образом, например, можно сушить молоко при помощи газов с температурой пор дка , тогда как обрабатываемое вещество не должно иметь температуру выше примерно 80 Другим преимуществом этого спосо ба  вл етс  возможность приступать к операци м сушки и выпаривани , обраща сь к негромоздким устройствам и с очень хорошими энергетическими КПД. Данный способ используетс  дл  концентрировани  кислот, таких как серна , фосфорна , и дает возможность получить в один этап фосфорную кислоту, выраженную в , превышающую 60%, т.е. практически известно получение суперфосфорной кислоты, тогда как в известных до сих пор способах вынуждены были про изводить это в два этапа. Однако этот процесс концентрировайи  иногда становитс  очень затруднительным по причине загр знений Так, например, в случае концентрировани  осадочной серной кислоты, идущей от производства пигментов титана, он значительно затрудн етс  благодар  присутствию железа, которое обнаруживаетс  при образовании солей железа. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса путем увеличени  выхода конечного продукта . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу концентри ровани  минеральных кислот путем диспергировани  кислоты, подаваемой осевым потоком со скоростью 0,033 м/с, тангенциальным потоком нагре того воздуха и отвода отход щих газов , производ т охлаждение периферии зоны контакта жидкой и газообра ной фаз. Устройство дл  концентрировани  минеральных кислот, ..-содержащее корпус и сопр женную с ним в верхней части контактную головку с тангенциальным выходным патрубком и коаксиально установленными в ней перфориронной обечайкой и осевой подвод  щей трубой, снабжено охладительным элементом, расположенным в месте сопр жени  корпуса с контактной головкой , охладительный элемент выпол нен в виде муфты из графита с цирку ционными каналами. Предлагаемый способ не ограничиваетс  только случаем концентрирова ни  серных и фосфорных кислот, а распростран етс  на случай хромовой кислоты, растворов дл  травлени  , листов и т.д. и вс кого другого раствора , подлежащего концентрированию. На фиг. 1 показана схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа; на фиг. 2 - вариант выполнени  устройства; на фиг. 3 - схема контактной головки; на фиг. 4 - охладительный элемент. Устройство включает контактную головку 1, охладительный элемент 2, корпус 3, циклон 4, бак 5, содержащий концентрируемый раствор, фильтр б. Корпус 3 может быть выполнен в виде цилиндрической, трубы 7. Контактна  головка содержит цилиндрический корпус 8, перфорированную обечайку 9., выполнен.нуго в виде усеченного конуса., осевую подвод щую трубу 10 и тангенциальный патрубок 11 дл  газообразной фазы. Охладительный элемент содерхшт муфту из графита 12 в котором устроена система охлаждени  жидкостью, выполненна  в виде циркул ционных каналов 13. В последующих примерах использована головка с внешним диаметром, равным 270 мм и высотой 120 мм, причем диаметр наибольшего сечени  конической перфорированной обечайки 166 мм. Охладительный элемент имеет внешний размер 130 мм длиной на 66 мм высоты. Диаметр сечени  наименьшего диаметра 24 мм, а угол при вершине конуса 90°, Охладительна  жидкость состоит из воды с температурой окружающей среды, чтобы поддерживать в блоке из графита температуру пор дка . Пример 1. Концентрируют раствор чистой серной кислоты в устройстве, показанном на фиг. 1, но без охладительного элемента. Температура входа 800°С. Воздух: температура выхода расход воздуха 80 м/ч под давлением 3500 мм вод ного столба; расход жидкости 46,5 кг/ч. Из серной кислоты с процентшлм , содержанием 23% непосредственно получают .6 9%-ную серную кислоту. Пример 2. С помощью устройства , показанного на фиг.2, но без; охладительного элемента обрабатывают раствор чистой фосфорной кислоты с 25% в тех же услови х входной температуры () и расхода воздуха (80 см/ч) под давлением 350 мм вод ного столба с температурой выхода и расходом жидкости . Получают кислоту с 65%, выраженных в . Таким образом, как и предусматривает теори  реорганизации дл  чистых кислот, полученна  фосфорна  кислота полностью  вл етс  ортофосфорной .

Пример 3. Остаточный раствор производства пигментов TiO, титрованный 250 г/л и 50 г/л железа перерабатывают в устройстве, показанном на фиг. 1.

В этом случае происходит быстрое загр знение аппаратуры.

Тогда включсйзт охладительный эле мент (согласно изобретению) поддерживаемый при .

Другие услови  следующие: температура входа 850С, воздух: температура выхода , расход воздуха 80 под давлением 3500 мм вод ного столба; расход жидкости 40 кг/ч.

Получают, раствор, содержащий 1030 г свободной и 4 г железа на литр (либо раствор H SO / титрованный 64% свободной кислоты). В этой операции железо легко отдел етс  при помощи простой декантации в виде моногидратйрованного сульфата двухвсшентного железа, которое осаждаетс  при увеличении концентрации .

Пример 4. При помощи устройства , показанного на фиг. 1 и охладительного элемента при 70°С, перерабатываютраствор чистой 25%-н фосфорной кислотой в следун цих услови х: температура входа 800°С. Воздух: температура выхода 2boc, расход воздуха 80 м /ч;расход жидкости 40 кг/ч.

Получают фосфорную кислоту с 70% содержащую 97% кислоты в виде ортофосфорной.

П р и м е р 5. Этот пример идетичен предыдущему, за исключением температуры выхода газов (). В этом случае получают кислоту с 78 Оу , содержащую 28% кислоты в виде ортофосфорн.ой.

Пример 6. Обрабатывают раствор серной кислоты, содержащий 200-300 г/л и 30-60 г/л железа , ввод  воздух при температуре от 750 до 1050 С, примен   охладительный элемент с некристгиллическим веществом , поддерживаемым при температуре от 50 до 95с, причем температура выхода газообразной фазы 150-200С.

Преимущественно температура входа 750-1050с, температура некристаллического вещества в охладительном элементе 50-95°С и температура выхода газообразной фазы 150-300с

Предлагаемый способ дает хорошие результаты также в случае концентрировани  фосфорной кислоты, так как он позвол ет получить в одну операцию концентрации выше 65% РлО исход  из 25%-ного раствора.

Таким образом, изобретение позвол ет , с одной стороныуконцентрировать загр зненные растворы, что нельз  сделать по-другому, с другой стороны, вводить газы при повышенной температуре пор дка 800°С, поддержива  при этом температуры выхода также повышенными, не риску  повредить футеровки априори хрупкие при высокой температуре, но используемые ввиду их устойчивости к химическому действию реактивов. Таким образом, можно получить очень концентрированную фосфорную кислоту более 65% Р-Ор

Claims (3)

1.Способ концентрировани  минеральных кислот путем диспергировани  кислоты, подаваемой осевим потоком со скоростью 0,03-3 м/с, тангенциальным потоком нагретого воздуха и отвода отход щих газов, о т л и ч аю щ и и с   тем,, что, с целью повышени  эффективности процесса путем увеличени  выхода конечного продукта , производ т охлаждение периферии зоны контакта жидкой и газообразной фаз.

2.Устройство дл  концентрировани  минеральных кислот, содержащее корпус и сопр женную с ним в верхней части контактную головку с тангенциальным выходным патрубком и коаксиально установленными в ней перфорированной обечайкой и осевой подвод щей трубой, отличающеес  тем, что оно снабжено охладительным элементом, расположенным в месте сопр жени  корпуса с контактной головкой.

3.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что охладительный элемент выполнен в виде муфты

из графита с циркул ционными каналами .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 2257326, кл. В 01 F 3/00, 1975.

-О

VФиг .