203851. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés foszforpentoxid és foszforsav előállítására a readcióhő hasznosításával
1 HU 203 851 B 2 Iyet fent is, lent is csőgyűrű zárja le. Az 1 égőkamra alsó végéhez 3 levegőszállító cső és 4 foszforszállító cső csatlakozik, míg felső végéhez 16 abszorpciós toronyhoz kapcsolódó 12 termékgázvezeték, valamint 8 vezeték csatlakozik. A 12 termékgázvezetékben első 13 hőcserélő és 14 második hőcserélő helyezkedik el, míg a 8 vezeték 5 gőzleválasztóhoz kapcsolódik. Az 5 gőzleválasztó 6, 7 vezetékeken keresztül a fenti, valamint a lenti csőgyűrűvel áll kapcsolatban. Az 5 gőzleválasztóhoz továbbá 9 friss vizet szállító vezeték csatlakozik, amely harmadik 20 hőcserélővel, 10 puffertartállyal és 11 gázmentesítő tartállyal áll kapcsolatban. A 16 abszorpciós torony aljából 19 vezeték indul, amely a harmadik 20 hőcserélővel, valamint egy 21 hűtővel áll kapcsolatban, és 22 savvezetékként, valamint a 16 abszorpciós toronyba csatlakozó 17 vezetékként folytatódik. A 16 abszorpciós torony alsó részében 18 maradékgázvezeték helyezkedik el. Végül a 14 második hőcserélő 15 körvezetékkel a 10 puffertartállyal áll kapcsolatban. A találmány szerinti berendezés az alábbiak szerint működik. Az 1 égőkamra 2 falában hűtőfolyadék kering. Az 1 égőkamrába 3 levegőszállító csövön keresztül szárított, 70-300 'C-ra előmelegített levegőt vezetünk, előnyösen a számított mennyiséghez viszonyítva 1-40 t%-os feleslegben. Az egy vagy több, axiálszimmetrikusan elrendezett (a rajzon nem ábrázolt) égőt hordozó fenéklemezen keresztül 4 foszforszállító vezetékben folyékony sárga foszfort vezetünk az 1 égőkamrába, amelyben (0,8-10). 105 Pa. Az égő(k) a foszfor számára egy fűvőkával, vagy a foszfor és a porlasztásra kerülő levegő számára két fűvőkával van(nak) ellátva; a foszfor belépési nyomása (5-50). 105, alevegőé (2-6). 105. Az égőkamrát 50-150 kW/m2 fűtőfelület terheléssel és 300-600 kW/m3 fűtőtérfogat-terheléssel üzemeltetjük. A körfolyamatban vezetett hűtővíz 5 gőzleválasztóból 6 vezetéken át kerül a 2 falba, majd onnan a visszavezető 7 vezetéken át vissza az 5 gőzleválasztóba; a víz hőmérséklete 100-370 'C-ra, nyomása (1-220). 105 értékre áll be. A kör minden áthaladásakor keletkező gőzt (telített gőz) az 1 égőkamra felső tartományán keresztül haladó 8 vezetéken át elvezetjük, miközben a gőz állandó nyomás mellett 400-600 'C-ra felhevül. Az így nyert túlhevített gőzt turbinák meghajtásához, elektromos áram előállításához hasznosítjuk. A 8 vezetéken át elvezetett túlhevített gőz mennyiségének megfelelően teljesen sómentesített, 50- 200 ”C hőmérsékletű friss vizet juttatunk 10 puffertartályból friss vizet szállító 9 vezetéken át az 5 gőzleválasztóba. A friss víz gáztalanító 11 tartályon keresztül áramlik, ahol telített gőz bevezetésével gázmentesítjük. Az 5 gőzleválasztóba belépő víz ezért gázmentes. A foszforpentoxidot, oxigént és nitrogént tartalmazó termékgáz az 1 égőkamrából 12 termékgázvezetéken keresztül távozik; hőmérséklte 500-100 'C, és a 13 hőcserélőben a 3 levegőszállító csőven áramló szárított levegőt 70-300 'C-ra melegíti. Utána a termékgáz a 14 hőcserélőben további hőmennyiséget ad át a 15 körvezetéknek, amely a 10 puffertartályba vezet, aminek révén a 9 friss vizet szállító vezetékben érkező víz a 10 puffertartályban felmelegszik. A 300-800 'C hőmérsékletű termékgáz végül a 16 abszorpciós toronyba kerül, ahol 17 vezetéken érkező foszforsavval a gázt hirtelen lehűtjük. A lényegében nitrogénből és oxigénből álló véggáz 18 vezetéken át kilép a rendszerből. A képződött tömény foszforsav a 16 abszorpciós toronyból 19 vezetéken át lép ki, és a 9 frissvizet szállító vezetéken át érkező friss vizet a 20 hőcserélőben előmelegíti. Az előmelegített friss víz a 10 puffertartályba kerül, míg a tömén yfoszforsav, amelyet adott esetben 21 hűtőben még tovább hűthetíink, 22 savvezetéken át távozik a rendszerből, illetve 17 vezetéken keresztül újból a körfolyamatba kerül a 16 abszorpciós torony fejrészén át. A 10 puffertartályt meg is takaríthatjuk, ez esetben a friss vizet a 20 hőcserélőben történt előmelegítése után a 9 friss vizet szállító vezetéken át közvetlenül vezetjük a 14 hőcserélőbe és onnan all gázmentesítő tartályba. példa A rozsdamentes acélból készült, hengeralakú 1 égőkamrában, amelynek magassága és átmérője közötti arány 4:1, óránként 210 kg elemi, folyékony, 75 *C hőmérsékletű sárga foszfort égetünk el szárított, előmelegített, 5.10s nyomású porlasztó levegővel. Az 1 égőkamra fenéklemezének közepén egy égő van elrendezve, felfelé. Az égő a foszfor és a porlasztó levegő számára két fűvőkával rendelkezik. A szárított levegőt a 12 termékgázvezetékbe telepített 13 hőcserélőben 105 *C-ra előmelegítjük. A levegőt 20%-os feleslegben vezetjük be, a számított mennyiségre vonatkoztatva. Az 1 égőkamrában 1,5.10s nyomás uralkodik. A foszfor elégetésekor felszabaduló hő (4 GJ/óra) 65%-át az 1 égőkamra 2 falában áramló víz veszi át (a víz pH-ja 9, kloridtartalma 0,05 g/1, oxigéntartalma 0,04 g/1), miközben a víz egy része gőzzé válik. A víz-gőz-elegy a 2 falban gyűjtőcsövön át felfelé áramlik, majd a 7 vezetéken át az 5 gőzleválasztóba kerül, ahol a gőz szétválik a folyadéktól. Óránként 1,4 t telített gőzt vezetünk el a 8 vezetéken át, és ezt a gőzt a 850 'C hőmérsékletű, P205-tartalmú termékgázzal 450 'C-ra felhevítjük, míg nyomását 80.105 állandó értéken tartjuk. Az 5 gőzleválasztóban lévő, 295 'C hőmérsékletű folyékony fázist a visszavezető 6 vezetéköl át recirkuláltatjuk a 2 falba. Ezzel a rendszerben lévő sűrűségkülönbségeken alapuló körfolyamat bezárul. A 9 friss vizet szállító vezetékbe épített szivattyú nem ábrázolt szintszabályozóval együtt biztosítja a hűtőrendszer mindenkori vízellátását. Az óránként elvezetett 1,41 gőznek megfelelő mennyiségű friss víz a 10 puffertartályból kerül a körfolyamatba. A teljesen sómentesített friss vizet (óránként 1,4 tonnát) a 20 hőcserélőben 60 ‘C-ra előmelegítjük. A 15 körvezetékbe beiktatott szivattyú a 12 termék5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
