علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
معالجة حامض الفوسفور بعد التصنيع بالطريقة الرطبة
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 473
27-9-2016
2913
معالجة حامض الفوسفور بعد التصنيع بالطريقة الرطبة
هناك معالجة رئيسية لإنتاج حمض الفوسفور بالطريقة الرطبة يستخدم فيها حمض الكبريت ، كما نرى في الصورتين1 - 1 و 1- 2 . وفيما يلي التفاعلين الاساسيين :
CaF2.3Ca3(PO4)2 + 10H2SO4 + 20H2O → 10CaSO4.2H2O + 2HF + 6H3PO4
أو بإيضاح اكثر تبسيطاً :
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O → 2H3PO4 + 3CaSO4.2H2O
تهتضم الصخور الفوسفاتية الخام ، او المكلسة احياناً ، بحمض الكبريت للحصول على حمض نقي اخضر . ويتراوح زمن البقاء من 1.5 - 12 ساعة ، ويتم تكييف الشروط لإنتاج بلورات جبسية بمكن ترشيحها بسرعة . ويبرد التفاعل باستخدام مبرد بالتفريغ الهوائي ( ومضي ) . يرشح مزيج التفاعل باستخدام مرشحاً بيرد برايون .
Bird Prayon ذات الانية القلابة التي تظهر في الصورة 1 - 2 . نحصل بهذه المعالجة على حمض 28 - 32 % الذي يتوجب بعد ذلك تركيز لمعظم الاستخدامات وهناك طريقه اخري هي المعالجة بمفاعل حمض الفوسفور ذي الحرارة الثابتة لسوينسون Swenson وهو عبارة عن مبلور أحادي بالتفريغ . من فوائد هذه الطريقة : تخفيض كلفة رأس المال ، وفوائد استهلاكية ، وتكاليف الصيانة ، والمردود العالي للتشغيل مع تحسين استرجاع P2O5 .
الصورة 1 - 1 . تصنيع حمض الفوسفور بالطرقة الرطبة ، باستخدام مرشحات بيرد برايون ذات انية الفسل القلابة . يبلغ المردود الاجمالي 94 - 98 % وينتج حمضا بتركيز 30 - 32 % لـ P2O5 .
واختبرت مؤخراً فكرة انتاج سلفات الكلسيوم نصف هيدرات . H2O ½ CaSO4 بدلاً من الهيدرات الثنائية dehydrate العادية .
ويكمن عيبها في كون الهيدرات النصفية غير مستقرة وقد تتجمد في الانابيب ، ولكن اكبر فائدة لهذه الطريقة هي انتاج حمض 42 - 50 % بشكل مباشر دون مرحلة التبخير المكلفة التي تستخدم عند انتاج الهيدرات الثنائية . الحمض من الصنف التجاري هو 54 %
يستخدم جميع المنتجين تقريباً في الولايات المتحدة طريقة الهيدرات الثنائية . وفي عام 1981 كان هناك منتج واحد فقط يستخدم طريقة الهيدرات النصفية ، ولكن مع استمرار ارتفاع تكاليف الطاقة ، ظن ان مزيداً من المصانع سوف تستخدم طريقة الهيدرات النصفية . يصل الوفر في الطاقة الكامنة الى 2.3 - 3.5 GJ / طن .
ومعالجة هفا Haifa هي طريقة اخرى لإنتاج الحمض بالمعالجة الرطبة .
الصورة 1 - 2 . مرشحة بيرد برامون ذات الانية القلابة لتصنيع حمض الفوسفور . تدخل التغذية باستمرار الى الآنية المتصلة بمصدر تفريغ ( الضغط ) . يدور الاطار الدوار الذى يدعم الانية بحيث يتحرك كل اناء على التوالي تحت العدد الذي نريده من المغاسل . وبعد اخر غسل ، يجفف السائل تماماً ، ويحرر المفرغ (الضغط) ، ويقلب الوعاء بمقدار 180 . فسقط القرص ، وينزع بنفخة عكسية من الهواء عبر وسط الترشيح ، الذى يتم بعد ذلك تنظيفه بوساطة رشاش عالي الضغط والاناء ما يزال مقلوباً . وبعدئذ ينظف وسط الترشيح ومنطقة الصرف بالمفرغ ، ويعاد الاناء الى وضعة التغذية.
ويستخدم فيها (1) حمض كلور الماء للتحميض ( بزيادة طفيفة لمنع تشكل فوسفات احادي الكلسيوم ) ، و(2) مذيب عضوي ( كحولات C3 او C4) لاستخلاص حمض الفوسفور ، و(3) الماء لانتزاع حمض الفوسفور ( بكمة قليلة من المذيب وحمض كلور الماء) ، والتركيز لإزالة الكميات البسيطة من المذيب وحمض كلور الماء ولإعطاء ناتج عالي الدرجة.
طورت هذه المعالجة في اسرائيل واستخدمت في اليابان والولايات المتحدة . ولكن الزيادة الاخيرة المثيرة في اسعار الكبريت ( من 70 دولاراً الى 140 دولاراً للطن المتري بن 1979 و 1981) اعاد الاهتمام بالمعالجة بحمض النتريك ، من اجل حمض الفوسفور والسوبر فوسفات .