Техническая '" библиотекд
О П И С А Н И Е 252309
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства М
Заявлено 10.V.1966 (№ 1076306/23-26) Кл. 121, 25/02 с присоединением заявки №
МПК С 01Ь
УДК 661.631.3 (088.8) Приоритет
Опубликовано 22.1Х.1969. Бюллетень № 29
Дата опубликования оп!!сания 25.II.1970
Номитет по делам изобретений и открытий
Ilpk Совете 1т1ииистров
СССР
Авторы изобретения
Я. П. Беркман, А. И. Климович, С. В. Кушнир, Э. И. Курятников и Д. И. Крикливый
1!гзобретение относится к ооласти получения элементарного фосфора восстановлением фосфоритов газам и.
Известны способы получения фосфор а путем восстановления природных фосфоритов метаном в смеси с водородом и окисью углерода при высокой температуре.
Эти способы практически не оыли осуществлены. Что касается других способов, то в них применяют для восстановления не молекуляр ый метан, а углерод пиролиза метана. .Эти способы проводят при более высокой темт!ературе и с меньшей скоростью восстановления. Предлагаемый способ отличается тем, что смесь для восстановления берут с содер>канием 10 — 30% метана.
Способ позволяет снизить пиролпз метанаа.
Способ осуществляют по прилагаемой технологической схеме.
Шихту, представляющую собой смесь мелкоизмельченного фосфора с двуокисью кремния в соотношении 1: 3, подают из бункера 1 в шнековый питатель 2, затем — в реактор 8, где происходит реакция восстановления фосфорита смесью СН4-"-Н +СО или метано-водородной смесью до элементарного фосфора.
Реакция протекает по следующей схеме:
Саз(РО ) +5СН,+3%Ох-+ЗСаЯО!+
+Р + 5CO + 10Не (разбавителп .!!стана, СО н Н, в реакции не участвуют) .
Реактор 3 представляет собой цилиндриче. ск!гй аппарат с внутренними фарфоровыми
5 стенками (диаметр реактора 200 л!з, высота взвешенного слоя 800 л!з!, высота неподв!!жного слоя 300 л!з!) .
Нижня!! 30!1 реЯкто1)а (до распределительной решетки) — зона нагрева исходной
10 газовой смеси до температуры от 1000 до
1300 С. Исходную восстановительную смесь (объемное соотношение СН . (Н. -+CO) =1: 3) подают в реактор 3 со скоростью псевдоожижения, равной 0,05 !!, сек, из электронагрева15 теля 4.
Количество подаваемого в реактор газа зависит от двух факторов: от расхода газа на реакцию и от рас.,ода газа, необходимого для пссвдоожиження. Над распрсделительной ре20 шсткои реакTор и р асположL1! а реакц!!Он!! ая зона. Здесь температура шпхты и газовой смеси равна 1300 "С.
Отходящие пз реактора газы вместе с газообразным фосфором направляют в циклон
25 5, где очища!от от пыли, образующейся в результате истнрання частиц в зоне реакции.
Очищенный от пыли газ нз циклона 5 направляют в теплообмснш!к 6 для охлаждения до
320 С. Охлажденный газ направляют в оро30 шаемый водой скруббер 7. Здесь в результа252309
Предмет изобретения
Составитель Л. В. Сабода
Текред А. А. Камышникова
Редактор Е. Хорина
Корректор С. М. Сигал
Заказ 283/13 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва %-35, Раушская паб., д. 4)5
Типография, пр. Сапунова, 2 те сильного охлаждения фосфор конденсируется, и вместе с промывными водами его направляют в отстойник. Выход фосфора достигает 95% от Р,О; фосфорита.
Остаточный газ, состоящий главным образом из СО и Н>, в скруббере 7 охлаждают до темпер атуры 40 С. Сконденсированный фосфор вместе с водой собирают в сборник 8.
Отходящие газы (СО+Н2) с температурой
40 С направляют в газодувку 9. Газодувками 9 и 10 соответственно СО+На и СН4 в соотношении 3: 1 подают в смеситель 11 и затем — в теплообменник б. Здесь восстановительная смесь охлаждает газы после реакции до 320 С, а сама нагревается. Так как газы после реакции нельзя охлаждать до температуры ниже 320 С, здесь предусмотрена байпасная линия для восстановительной смеси.
Из теплообменника б восстановительную смесь, нагретую до 605 С, направляют в электронагреватель 4, где температуру газа доводят до 1000 С, а затем — в нижнюю
5 часть реактора 8, где происходит дальнейшее нагревание до 1300 С. Шихту после реакции (шлак) подают в сборник 12, а оттуда — в отвал.
Способ получения фосфора путем восстановления природных фосфоритов метаном в смеси с водородом и окисью углерода при вы15 сокой температуре, отличающийся тем, что, с целью снижения пиролиза метана, смесь для восстановления берут с содержанием 10—
30% метана.
