2
Wykład 5
1) Metoda termiczna z fosforu (metoda jednostopniowa)
Metoda w której nie otrzymuje się pierwiastkowego fosforu, ale pary fosforu powstające w piecu elektrycznym miesza się z nadmiarem powietrza i spala do P/Ds- Stosowana najczęściej dla metody szybowej (wielkopiecowej) w której niezbędne w procesie ciepło uzyskiwane przez spalanie koksu w powietrzu co rozcieńcza zawartość fosfoni w gazach utrudniając ich kondensację (~ 20 g fosforu/m3). Pary P2Os ze względu na tendencję do tworzenia mgieł nie absorbuje się w wodzie lecz w stężonym kwasie fosforowym. Istotnym problemem jest temperatura, od której zależy szybkość korozji i zagrożenie tworzenia się kwasów.
2) Metoda dwustopniowa
- wykorzystuje czysty fosfor Kazaclistan, Chiny
- metoda wieżowa w której pokrywie są palniki, do których doprowadzany jest stopiony fosfor i powietrze.
- ściany wieży omywane są cieczą cyrkulującą (kwasem fosforowym) w której następuje absorpcja P2Os
P2O5 + 3 H20 - 2 H3PO4 AH= -188,1 kJ/mol.
Niezbędne jest odbierania ciepła z procesu i usuwanie mgieł kwasu fosforowego.
Produkt handlowy zawiera 85% mas. HjPOj (w okresie zimowym 75%) i ma wysoki stopień czystości.
Może być stosowany do produkcji fosforanów paszowych, spożywczycli, past dentystycznych, wyrobów chemii gospodarczej (trój polifosforanu sodu i metafosforanu sodu).
Metoda otrzymywania kwasu fosforowego przez rozkład surowca fosforowego kwasem siarkowym (metoda mokra ekstrakcyjna)
W metodzie wykorzystywana jest reakcja rozkładu surowca fosforowego kwasem siarkowym:
CasCPO^jF + 5 H2S04 + 5n H.O - 3 H5PO4 + HF + 5 CaSCMiH.O 4HF + Si02 - SiF4 + 2 H2O SiF4 + 2 HF - H2SiF6
W zależności od stopnia uwodnienia powstającego siarczanu wapnia metody te dzielą się na:
anhydrytową CaS04
pół hydratową (półwodzianową, półwodną) CaSO.r^H^O dwuhydratową (dwuwodzianową, dwuwodną) CaS04*2H20
Stosowane procesy w skali przemysłowej klasyfikowane są jako:
> Proces dwuwodzianowy DH
> Proces półwodzianowy z rekrystalizacją HRC
> Proces półwodzianowy HH
> Proces półwodzianowy/ dwuwodzianowy HDH
> Proces dwuwodzianowy/ półwodzianowy DH/ HH
Porównanie metod DH i HH:
Rodzaj procesu |
Zalety |
Wady |
DH |
+ tanie materiały konstrukcyjne + dobre właściwości |
P2Os w kwasie 26- 32% konieczne zatężanie kwasu |