O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

8.3. Termik fosfat kislotaning olinish usuli

Termik fosfat kislota elementar fosforning oksidlanishi (yondirilishi) va hosil qilingan mahsulotlarni gidratlanishi natijasida olinadi. P4O10 ning gidratlanishi bosqichma- bosqich meta-, di- va ortofosfat kislotalar hosil bo‘lish bilan boradi:

nP₄O₁₀ + 2nH₂O = 4(HPO₃)n;

4(HPO₃)n + 2nH₂O = 2nH₄P₂O₇;
2nH₄P₂O₇ + 2nH₂O = 2nH₃PO₄;
Gidratatsiyaning umumiy tenglamasi:
P₄O₁₀ + 6H₂O = 4H₃PO₄
tenglama orqali ifodalanadi.
1 kg fosforning yonishida ajraladigan issiqlik miqdori 23614 kj ni, gidratlanishi natijasida esa 3035 kj (yoki 1 kg H₃PO₄ ga 1017 kj) ni tashkil etadi. H₃PO₄ ni mahsulot kislotasi konsentratsiyasigacha suv bilan suyultirilganda qo‘shimcha miqdordagi issiqlik ajralib chiqadi. Texnik termik kislotada 73% dan kam bo‘lmagan H₃PO₄ bo‘ladi.
Termik fosfat kislota ikki: bir bosqichli va ikki bosqichli usullar bilan olinishi mumkin. Bir bosqichli usul pechdan chiqayotgan gazni (fosfor bug‘larini oldindan kondensatlanmasdan) yoqish va hosil bo‘lgan P₄O₁₀ ni gidratlanishiga asoslangan. Bu usulning soddaligiga qaramay, kam qo‘llaniladi, chunki pech gazi tarkibidagi fosfor bug‘larining konsentratsiyasi oz bo‘lganligi sababli uni qayta ishlashda juda yirik, katta o‘lchamdagi jihozlar talab etiladi. Bundan tashqari, gaz tarkibidagi begona qo‘shimchalar (chang) hosil qilinadigan kislotani ifloslantiradi.
Bu usulning asosiy kamchiligi shundaki, fosfor pechi va fosfat kislotaolish tizimlari bir vaqtda ishlashi talab etiladi.
Termik fosfat kislota asosan ikki bosqichli usulda, ya’ni fosfor pechi tarkibidagi gazdan fosforni kondensatlash va so‘ngra uni fosfat kislotaga aylantirish orqali ishlab chiqariladi. Bunda toza holdagi kislota olinadi va fosforning kondensatlanishidan keyingi qolgan yuqori kaloriyali gazdan foydalanish imkoniyati yaratiladi. Fosforning oksidlanishi va P₄O₁₀ ning gidratlanishi natijasida kata miqdordagi issiqlik ajralib chiqadi va undan hozircha foydalanilmaydi.
Tizim issiqlik ajratish usullari bo‘yicha sirkulyatsion (sovituvchi suvning issiqligini ajratib olish bilan) va bug‘latgichli (bug‘lanuvchi suvning issiqligini ajratib olish bilan) ishlab chiqarishga bo‘linadi.
Sirkulyatsion tizimlar: elektrofiltr yoki skrubberli sirkulyatsion bir minorali va sirkulyatsion ikki minorali tizim keng tarqalgandir. Odatda, sirkulyatsion ikki minorali tizim keng qo‘llaniladi. Bug‘latgichli tizim esa ishlab chiqarishning kelajakdagi istiqboliga dahldordir. Sirkulyatsion tizimdan farqli o‘laroq, ularda nasos-sovutgichli jihozlarga ehtiyoj yo‘q, shu sababli energetik harajatlar kam talab etiladi. Lekin ularning asosiy kamchiligi shundan iboratki, minoradagi gidratlanishda suvning bug‘lanishi tufayli hosil bo‘ladigan chiqib ketuvchi gaz hajmining ko‘payishi hisobiga va shuning uchun uning tarkibidagi kislota tomchilarini ushlab qolishga katta o‘lchamdagi elektrofiltr qurilmalartalab etiladi.