To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
przemysł fosforowy - otrzymywanie fosforu pierwiastkowego
Fosfor biały - materiał samozapalny (t. zapł. 60°C), łatwotopliwy, silnie toksyczny
Fosfor czerwony - temp. zapłonu 200 - 400°C, mało toksyczny Otrzymywanie fosforu białego
Fosfor biały otrzymywany jest przez redukcję fosforanów (apatytów i fosforytów) za pomocą węgla i krzemionki.
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = ½ P4 + 5 CO + 3 CaSiO3 ΔH= 1530 kJ/mol.
Reakcja przebiega w temperaturze 1400- 1600 ºC. Krzemionka wypiera bezwodnik fosforowy z fosforanu wapnia i wiąże tlenek wapnia. Reakcja przebiega w dwu stadiach:
Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 = 3 CaSiO3 + P2O5 P2O5 + 5 C = ½ P4 + 5 CO
Proces przebiega w całkowicie zamkniętym piecu w którym umieszcza się elektrody grafitowe.
Na 1 Mg (megagram) fosforu zużywa się 12000- 16000 kWh oraz powstaje 7 Mg żużla oraz 2800 m3 gazu o wartości opałowej 12,6 MJ/m3.
Przerób fosforu białego na fosfor czerwony:
Proces przeprowadza się metodą ogrzewania fosforu białego, bez dostępu powietrza w naczyniach ciśnieniowych w temperaturze 260 ºC.
Pozostałości fosforu białego usuwa się przez przemywanie NaOH z którym fosfor biały reaguje znacznie szybciej niż fosfor czerwony.
P4 + 3 NaOH + 3 H2O = PH3 + 3 NaH2PO2 Fosfor czerwony służy do wytwarzania masy zapalającej na pudełka do zapałek, jako reagent chemiczny, do pocisków smugowych.
przemysł fosforowy - otrzymywanie „termiczne” kwasu fosforowego
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 P2O5. Stosowana najczęściej dla metody szybowej (wielkopiecowej) w której niezbędne w procesie ciepło uzyskiwane przez spalanie koksu w powietrzu co rozcieńcza zawartość fosforu w gazach utrudniając ich kondensację (~ 20 g fosforu/m3). Pary P2O5 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 skondensowanych - difosforowego i metafosforowego. Metoda dwustopniowa
- wykorzystuje czysty fosfor: Kazachstan, 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 P2O5 P
(…)
… i procesy jednostkowe:
suszenie i mielenie fosforytów
rozcieńczanie kwasu siarkowego
wymieszanie mączki fosforytowej z kwasem siarkowym
tężenie superfosfatu w komorze
rozdrabnianie stężałego superfosfatu
dojrzewanie superfosfatu
rozdrabnianie, pakowanie
Komory (różnej konstrukcji, o kształcie prostopadłościennym, z ruchomą krajalnicą, z obrotową komorą, a nieruchomą krajalnicą)- typu Anglo- Continental…
… → NH4H2PO4 ∆H= -133,8 kJ/ mol
2NH3 + H3PO4 → (NH4)2HPO4 ∆H= - 210,3 kJ/mol
kompaktowanie - mieszanie nawozów, bez procesów chemicznych, stabilizowane lub brykietowane
Dwuwodorofosforan(V) amonu NH4H2PO4 miesza się w obrotowym granulatorze z mocznikiem, chlorkiem potasu i ewentualnie z bardzo małymi ilościami soli tzw. mikroelementów (Mg, Cu, Mn, Fe). Do granulatora wprowadza się również kwas siarkowy…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)