(57)【要約】  本発明は、望ましくない揮発性材料を含む残留溶液に含まれるリン酸を精製するための方法及び装置に関する。残留溶液は、濃縮リン酸の溶液と混合され、望ましくない揮発性材料から精製されたリン酸の燃焼溶液Ｐ３を形成するために、燃焼室の火炎に噴霧される。燃焼室から生じる燃焼ガスは、Ｐ２Ｏ５の温度と濃度を高め、これにより濃縮リン酸の溶液を形成するために、ガス−酸接触器で供給溶液と接触させられる。この溶液の一部は、流量Ｑｐで燃焼室に送られる。溶液の残りは、流量Ｑ２でガス／酸接触器に再導入されるために、再生ループに運ばれる。流量の比、Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、所定の値に制御される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン分子と、望ましくない揮発性材料とを含む残留水溶液を精製するためのプロセスにおいて、
以下の工程：
（ａ）水性であり、好ましくは、０〜５４％当量のＰ２Ｏ５単位の質量濃度、ｘｐ０のオルトリン酸などの種の形態のリン分子を含む供給溶液Ｐ０の供給流Ｆ０をガス−酸接触器（１）に導入する工程と、
（ｂ）前記ガス−酸接触器（１）に、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２を導入する工程と、
（ｃ）前記ガス−酸接触器（１）に燃焼ガスＧ１を導入する工程と、
（ｄ）前記供給流Ｆ０及び前記再循環流Ｆ２と前記燃焼ガスＧ１とを接触させて、前記ガス−酸接触器で、一方で、
・Ｐ２Ｏ５含有量がｘｐ０よりも大きい（ｘｐ１＞ｘｐ０）、質量濃度、ｘｐ１を含む濃縮リン酸溶液Ｐ１を形成し、他方で、
・接触した燃焼ガスＧ３を形成する工程と、
（ｅ）前記接触した燃焼ガスＧ３を前記濃縮リン酸溶液Ｐ１から分離し、次いで、
・前記接触した燃焼ガスＧ３を前記ガス−酸接触器（１）から排出し、
・前記濃縮リン酸溶液Ｐ１を前記ガス−酸接触器（１）から除去する工程と、
（ｆ）前記濃縮リン酸溶液Ｐ１から、一方で、
・再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２を形成して、工程（ｂ）で定義されるように前記ガス−酸接触器（１）に導入し、他方で、
・前記濃縮リン酸溶液Ｐ１の噴霧流Ｆｐを形成して、燃焼室（２）に導入する工程と、
（ｉ）前記燃焼室（２）の上部で燃焼している火炎を通して、質量濃度、ｘｐｍのリンと、望ましくない揮発性材料とを含む混合溶液（Ｐｍ）の混合流Ｆｍを噴霧する工程であって、前記混合流は、一方で、
・前記濃縮リン酸溶液Ｐ１、任意で、他方で、
・少なくとも１％のＰ２Ｏ５の質量濃度、ｘｐｒを含む残留水溶液Ｐｒの残留流Ｆｒによって形成され、
・前記水を蒸発させ、こうして前記混合溶液Ｐｍを濃縮し、
・任意で酸化し、いずれの場合も前記望ましくない揮発性不純物を蒸発させ、
・燃焼ガスＧ１を形成し、
−  前記混合溶液Ｐｍの濃度よりも高いＰ２Ｏ５の質量濃度、ｘｐ３、及び
−  前記混合溶液Ｐｍの濃度よりも低い揮発性不純物の含有量を有する燃焼溶液Ｐ３
を形成する工程と、
（ｇ）前記燃焼溶液Ｐ３を前記燃焼ガスＧ１から分離し、
・前記燃焼溶液Ｐ３を回収し、
・工程（ｃ）で定義されるように前記燃焼ガスＧ１を前記ガス−酸接触器（１）に移送する工程と、
を含むことを特徴とするプロセス。
【請求項２】
請求項１に記載のプロセスにおいて、
・前記供給溶液Ｆ０は、０．１％〜５０％、好ましくは１％〜３５％、好ましくは５％〜２０％のＰ２Ｏ５の濃度ｘｐ０を含み、
・前記燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される前記接触器内への前記供給溶液Ｆ０の流量Ｑ０は、好ましくは１００〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは５００〜２５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であることを特徴とするプロセス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプロセスにおいて、
・前記濃縮リン酸溶液Ｐ１は、前記再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２と同一であり、１％以上、好ましくは６０％未満、より好ましくは５％〜５０％、優先的には１０％〜４０％のＰ２Ｏ５のリン濃度ｘｐ１を含み、
・前記燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される前記接触器からの前記溶液Ｐ１の総流量、Ｑ１＝（Ｑｐ＋Ｑ２）は、好ましくは６００〜１２３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは１０００〜５００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であり、
・前記噴霧流Ｆｐの質量流量Ｑｐと総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）との間の比、Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、好ましくは５０％未満、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２．５％未満であり、前記比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、０．１％超、好ましくは０．５％超であることを特徴とするプロセス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、
・前記残留溶液Ｐｒは、２％以上、好ましくは少なくとも５％、より好ましくは少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％のＰ２Ｏ５のリン濃度ｘｐｒを含み、
・前記残留溶液Ｐｒは、前記溶液の総重量に対して、少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％の望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖを含み、
・前記燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される前記燃焼室内の前記残留溶液Ｐｒの流量Ｑｒは、非ゼロであり、好ましくは５〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは４００〜１０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であることを特徴とするプロセス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、
・比Ｑｅ／（Ｑｒ＋Ｑ０）は、０〜９９％、好ましくは５％〜９０％、より好ましくは１０％〜８０％、又は１５％〜４５％であり、
・前記混合流（Ｆｍ）は、１％超のＰ２Ｏ５のリン濃度（ｘｐｍ）（ｘｐｍ＞１％Ｐ２Ｏ５）を含み、
Ｑ０、Ｑｐ及びＱｒは、それぞれ、前記供給溶液（Ｐ０）、前記濃縮リン酸溶液Ｐ１及び前記残留溶液Ｐｒの質量流量であることを特徴とするプロセス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、
・前記混合溶液Ｐｍは、２％超、好ましくは５％超、より好ましくは２０％超、より好ましくは３０％超、好ましくは４０％超、より好ましくは４５％〜６０％のＰ２Ｏ５の濃度ｘｐｍを含み、
・前記混合溶液Ｐｍは、前記溶液の総重量に対して、少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％の望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖを含み、
・前記燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］として表される前記燃焼室内の前記混合溶液Ｐｍの流量Ｑｍは、好ましくは３０５〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは２００〜２０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であることを特徴とするプロセス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、
・前記燃焼溶液Ｐ３は、１％当量超、好ましくは１０％当量超、好ましくは２５％当量超、特に好ましくは４０％当量超、又は好ましくは３０％〜７６％当量のＰ２Ｏ５単位のリン濃度ｘｐ３を含み、
・前記燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される前記燃焼室の外側の前記燃焼溶液Ｐ３の流量Ｑ３は、好ましくは２４０〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは６００〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であることを特徴とするプロセス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、前記供給流Ｆ０及び前記再循環流Ｆ２は、
・前記ガス−酸接触器に導入される前に混合され、前記供給溶液Ｐ０と前記再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成するか、又は
・前記ガス−酸接触器に別々に導入された後、接触されて、前記供給溶液Ｆ０と前記再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成することを特徴とするプロセス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、
・前記残留溶液Ｐｒの残留流量Ｑｒは、非ゼロであり、
・前記残留溶液Ｐｒ、及び好ましくは、前記噴霧溶液Ｐｐは、望ましくない揮発性材料を含み、
前記残留流Ｆｒと前記噴霧流Ｆｐは、
・混合され、前記燃焼室内の前記火炎に噴霧される前に前記混合流Ｆｍを形成するか、又は
・前記燃焼室内に個別に噴霧され、前記火炎内で又は前記火炎に達する直前に前記混合流Ｆｍを形成することを特徴とするプロセス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロセスにおいて、工程（ｄ）における前記供給流Ｆ０及び前記再循環流Ｆ２と、前記燃焼ガスＧ１との間の前記接触は、前記ガス−酸接触器の上部から下部に流れることにより並流又は向流、好ましくは並流で行われ得、前記接触工程（ｄ）の間、前記ガス−酸接触器（１）に導入された前記燃焼ガスＧ１の質量流量Ｑｇ１と、前記ガス−酸接触器（１）に導入された前記接触供給流Ｆ０及び前記再循環供給流Ｆ２の総質量流量（Ｑ０＋Ｑ２）との間の比（Ｑｇ１／（Ｑ０＋Ｑ２））は、好ましくは０．１％〜５０％、好ましくは０．５％〜１０％、より好ましくは１％〜７％であることを特徴とするプロセス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプロセスに従って、精製されたリン酸Ｐ３を製造するための装置において、
（Ａ）
・ある流量で濃縮リン酸溶液Ｐ１を噴霧形態で燃焼ユニット（２ｃ）に導入するための前記燃焼室の噴霧注入口（２ｐｕ）と、
・残留溶液Ｐｒ又は残留溶液Ｐｒと濃縮リン酸溶液（Ｐ１）の混合物を噴霧形態で燃焼ユニット（２ｃ）に導入するための前記燃焼室の、又は前記噴霧注入口（２ｐｕ）の上流の残留物注入口（２ｐｄｕ）と、
・前記燃焼室の上部に配置され、可燃性材料の燃焼により少なくとも１５００℃の温度を有する火炎を形成することができる前記燃焼ユニット（２ｃ）であって、
〇  バーナーと、
〇  前記バーナーと、一方で、酸素源と、他方で、前記火炎を供給するための可燃性源（１０）との間の流体接続と
を含む前記燃焼ユニット（２ｃ）と、
・液相の燃焼溶液Ｐ３を回収するための前記燃焼室の燃焼排出口（２ｐｄ）であって、それ自体が前記噴霧（２ｐｕ）及び残留物注入口（２ｐｄｕ）の下流に配置されている前記燃焼ユニットの下流に配置されている燃焼排出口（２ｐｄ）と、
・火炎から得られた燃焼ガスＧ１の排出口と、
を有する燃焼室（２）と、
（Ｂ）
・接触供給流量Ｑ０で供給溶液Ｆ０を導入するための、供給溶液Ｆ０の供給源に接続された供給注入口（１ｐｕ）と、
・流量Ｑｇ１で前記ガス−酸接触器に燃焼ガスＧ１を導入するための燃焼ガス注入口（１ｇｕ）と、
・再循環流量Ｑ２で再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２を導入するための、前記接触供給注入口（１ｐｕ）と同一又は異なる再循環注入口（１ｐｒｕ）と、
・一方で、
〇  前記供給流Ｆ０と前記再循環流Ｆ２の間の接触を可能にするように配置されており、前記供給溶液Ｆ０と前記再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成し、他方で、
〇  こうして形成された前記混合物と前記燃焼ガスＧ１との接触を可能にするように配置されている、
前記供給（１ｐｕ）及び／又は再循環（１ｐｒｕ）注入口並びに前記ガス注入口（１ｇｕ）と、
・１つ以上の濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）と、
を有するガス−酸接触器（１）と、
（Ｃ）前記燃焼室（２）の前記燃焼ガス排出口に結合された端部（６ｕ）を前記ガス−酸接触器（１）の前記燃焼ガス注入口（１ｇｕ）に結合された端部（６ｄ）に接続する燃焼ガス流体接続（６）と、
（Ｄ）
・前記ガス−酸接触器（１）の前記濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）に、又は
・前記濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）に結合された第１の流体接続（３）を備えた分岐点（５）に
結合された上流端部（３ｕ）を、前記燃焼室（２）の前記濃縮リン酸注入口（２ｐｕ）に結合された下流端部（３ｄ）に接続する第１の噴霧流体接続（３ｐ）と、
を含むことを特徴とし、
前記装置はまた、
（Ｅ）
・前記ガス−酸接触器（１）の再循環した濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）に、又は
・前記第１の流体接続（３）を備えた分岐点（５）に
結合された上流端部を、
・前記ガス−酸接触器（１）の前記再循環注入口（１ｐｒｕ）に、又は
・前記ガス−酸接触器に供給溶液Ｆ０を供給する供給接続（３ａ）に
結合された下流端部に接続する再循環流体接続（３ｒ）と、
（Ｆ）５０％未満、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２．５％未満の値で、前記噴霧流体接続（３ｐ）において流れる噴霧質量流量Ｑｐと、前記噴霧質量流量Ｑｐと前記再循環流体接続（３ｒ）において流れる再循環質量流量Ｑ２の合計として定義される総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）との間の比、Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を制御及び維持するための手段であって、前記比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、０．１％超、好ましくは０．５％超の値を有する手段と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、前記残留物注入口（２ｐｄｕ）は、水性であり且つオルトリン酸及び／又はポリリン酸の形態のリン分子と望ましくない揮発性材料とを含む残留溶液Ｐｒの供給源と流体連通していることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、工業又は農工業プロセスから誘導され、オルトリン酸及び／又はポリリン酸などの種の形態のリンを含む残留リン酸溶液を精製するためのプロセス及び装置、並びにまた、その後の使用が困難になるか、又は更には不可能になる望ましくない揮発性材料に関する。本発明のプロセスは、特に効率的であり、望ましくない揮発性材料の残留リン酸溶液を精製することを可能にし、適切な場合、精製されたリン酸又はポリリン酸溶液の生成に必要なエネルギー消費を制限すると同時に、高濃度でリン酸溶液を生成することを可能にする。本発明は、プロセスによって生成される燃焼ガスが大気中に放出される前に、これらの燃焼ガスのより良い管理を可能にする。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業プロセス又は農工業プロセスは、リンを含む残留水溶液を生成する。これらの溶液は、これらの同じ産業で前処理を行わないと使用できないため、「残留」と呼ばれる。これらの溶液のリンは、これらの溶液のＰ２Ｏ５含有量により、オルトリン酸又はポリリン酸などの種の形態で存在する場合がある。フッ素、硫黄、炭素等などの溶解した望ましくない揮発性材料がこれらの溶液に存在するため、これらの残留溶液は、一般的に、精製されたリン酸又はポリリン酸（＝ＰＰＡ）の溶液などの付加価値の高い材料の製造プロセスで、或いはリン酸塩の製造で再利用することができない。この理由のため、これらの揮発性材料を、以下では「望ましくない揮発性材料」と呼ぶ。現在、これらの高い可能性のある（ｈｉｇｈ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）残留溶液は、非常に価値が低く、汚染力の高い単純な廃棄物として扱われている。
【０００３】
ポリリン酸（＝ＰＰＡ）は、特にリン酸から生成されることができる粘性液体である。ＰＰＡの一般式は、ＨＯ［Ｐ（ＯＨ）（Ｏ）Ｏ］］ｎＨであり、ｎ＞１である。ｎ＝２の場合、ＰＰＡは、一般的にピロリン酸として知られており、ｎ＝３の場合、トリポリリン酸として知られている。ｎ＞３の場合、ｎの値に関係なく、これは単にポリリン酸として知られている。ＰＰＡは、式（１）に従って、オルトリン酸、Ｈ３ＰＯ４の脱水と重縮合によって生成されることができる。こうしてポリリン酸水溶液が得られ、この場合、分子種の分布は、とりわけ、重縮合温度、Ｔｐｃに依存する。
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【０００４】
ポリリン酸は、通常、直鎖の形態である。しかしながら、メタリン酸などの環状形態又は分岐形態も存在し得る。図１に例示されているように、重縮合温度は、液体状態で平衡状態にあるＰ２Ｏ５単位としての当量のリン酸の濃度を決定し（図１（ａ））、後者の酸は、分子種の分布（即ち、異なる値ｎの様々な形におけるリン酸の分布）を決定する（図１（ｃ））。従って、Ｐ２Ｏ５単位の当量濃度が約６１％未満のリン酸水溶液は、ほぼ独占的にＨ３ＰＯ４分子から構成される。Ｐ２Ｏ５単位の当量濃度が増加する場合、これは、溶液がより多くの重合した分子を含むことを示し、ｎの値は、図１（ｃ）に示されるようにＰ２Ｏ５当量の濃度と共に増加する。
【０００５】
リン酸からポリリン酸への溶液の脱水及び重縮合には、熱エネルギーの入力を必要とする水分子の蒸発が必要である。欧州特許第２４１１３２５Ｂ１号明細書は、ポリリン酸を製造するための特定のいくつかの既知のプロセスを総括しており、優れたエネルギー効率の恩恵と環境への影響の大幅な制限を可能にする総括されたプロセスに関連する新規の湿潤経路プロセスを記載している。前述の特許は、ポリリン酸を製造するための非常に過酷な操作条件に耐え、メンテナンス費用を制限し、装置の耐久性を確立し、最終的に製造プロセス中に汚染することなく高品質のポリリン酸の製造を保証することを可能にする装置を記載している。
【０００６】
付加価値の高い材料、例えば、精製されたリン酸又はポリリン酸を、価値の低い残留溶液から製造することは有利であろう。しかしながら、欧州特許第２４１１３２５Ｂ１号明細書に記載されているような精製されたリン酸又はＰＰＡを製造するプロセスでのこのような残留溶液の使用は、このような溶液中の望ましくない揮発性化合物の存在のために不可能である。
【０００７】
特開２０００−１７８０１４号公報は、リン分子を含む回収溶液が９００〜１０００℃の温度で焼却される、回収溶液からリン酸を回収するプロセスを記載している。リン分子を含む燃焼ガスは、冷却器で冷却され、リン分子は、リン酸の形態で回収される。
【０００８】
本発明は、一般的に工業プロセスから誘導され、現在まで廃棄物として単に処理されてきたリンを含む残留溶液から精製されたリン酸又はＰＰＡを製造するための、特開２０００−１７８０１４号公報に記載されているプロセスよりも効率的なプロセスを提案している。本発明及びその利点は、以下のセクションでより詳細に説明される。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、添付の独立請求項で説明される。好ましい変形形態は、従属請求項で定義されている。特に、本発明は、以下の工程：
（ａ）水性であり、好ましくは、０〜５４％当量のＰ２Ｏ５単位の質量濃度、ｘｐ０のオルトリン酸などの種の形態のリン分子を含む供給溶液Ｐ０の供給流Ｆ０をガス−酸接触器に導入する工程と、
（ｂ）ガス−酸接触器に、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２を導入する工程と、
（ｃ）ガス−酸接触器に燃焼ガスＧ１を導入する工程と、
（ｄ）供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と燃焼ガスＧ１とを接触させて、ガス−酸接触器で、一方で、
・Ｐ２Ｏ５含有量がｘｐ０よりも大きい（ｘｐ１＞ｘｐ０）、質量濃度、ｘｐ１を含む濃縮リン酸溶液Ｐ１を形成し、他方で、
・接触した燃焼ガスＧ３を形成する工程と、
（ｅ）接触した燃焼ガスＧ３を濃縮リン酸溶液Ｐ１から分離し、次いで、
・接触した燃焼ガスＧ３をガス−酸接触器から排出し、
・濃縮リン酸溶液Ｐ１をガス−酸接触器（１）から除去する工程と、
（ｆ）前述の濃縮リン酸溶液Ｐ１から、一方で、
・再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２を形成して、工程（ｂ）で定義されるようにガス−酸接触器に導入し、他方で、
・濃縮リン酸溶液Ｐ１の噴霧流Ｆｐを形成して、燃焼室に導入する工程と、
（ｇ）燃焼室の上部で燃焼している火炎を通して、質量濃度、ｘｐｍのリンと、望ましくない揮発性材料とを含む混合溶液Ｐｍの混合流Ｆｍを噴霧する工程であって、混合流は、一方で、
・濃縮リン酸溶液Ｐ１、任意で、他方で、
・少なくとも１％のＰ２Ｏ５の質量濃度、ｘｐｒを含む残留水溶液Ｐｒの残留流Ｆｒによって形成され、
・水を蒸発させ、こうして混合溶液Ｐｍを濃縮し、
・任意で酸化し、いずれの場合も望ましくない揮発性不純物を蒸発させ、
・燃焼ガスＧ１を形成し、
−  混合溶液Ｐｍの濃度よりも高いＰ２Ｏ５の質量濃度、ｘｐ３、及び
−  混合溶液Ｐｍの濃度よりも低い揮発性不純物の含有量
を有する燃焼溶液Ｐ３を形成する工程と、
（ｈ）燃焼溶液Ｐ３を燃焼ガスＧ１から分離し、
・燃焼溶液Ｐ３を回収し、
・工程（ｃ）で定義されるように燃焼ガスＧ１をガス−酸接触器（１）に移送する工程と、
を含む、リン分子と、望ましくない揮発性材料とを含む残留水溶液を精製するためのプロセスに関する。
【００１０】
供給溶液Ｆ０は、０．１％〜５０％、好ましくは１％〜３５％、好ましくは５％〜２０％のＰ２Ｏ５の濃度ｘｐ０を含み得る。特定の場合ではまた、供給溶液は、望ましくない揮発性材料を含み得るが、これは、以下に説明するように、特に望ましくない揮発性材料を含む残留溶液Ｐｒが燃焼室に加えられる場合、必須ではない。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される接触器内の供給溶液Ｆ０の流量Ｑ０は、好ましくは１００〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは５００〜２５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。
【００１１】
濃縮リン酸溶液Ｐ１は、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２と同一であり、好ましくは１％以上、好ましくは６０％未満、より好ましくは５％〜５０％、優先的には１０％〜４０％のＰ２Ｏ５であるリンの濃度ｘｐ１を含む。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される接触器の外側の溶液Ｐ１の総流量Ｑ１＝（Ｑｐ＋Ｏ２）は、好ましくは６００〜１２３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは１０００〜５００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。噴霧流Ｆｐの質量流量Ｑｐと総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）との間の比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、好ましくは５０％未満、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２．５％未満であり、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、０．１％超、好ましくは０．５％超である。
【００１２】
残留溶液Ｐｒは、２％以上、好ましくは少なくとも５％、より好ましくは少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％のＰ２Ｏ５のリン濃度ｘｐｒを含み得る。残留溶液Ｐｒは、溶液の総重量に対して、少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％の望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖを含む。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される燃焼室内の残留溶液Ｐｒの流量Ｑｒは、好ましくは非ゼロであり、好ましくは５〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは４００〜１０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。燃焼室内の残留溶液Ｐｒの流量Ｑｒがゼロである場合、供給溶液Ｐ０は、溶液の総重量に対して、例えば、少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％の望ましくない揮発性材料の非ゼロ濃度ｘｐｖを含む必要がある。
【００１３】
比Ｑｒ／（Ｑｒ＋Ｑ０）は、０〜９９％、好ましくは５％〜９０％、より好ましくは１０％〜８０％、又は１５％〜４５％であり得る。混合流Ｆｍは、好ましくは１％Ｐ２Ｏ５（ｘｐｍ＞１％Ｐ２Ｏ５）を超えるリン濃度ｘｐｍを含み得、残留溶液Ｐｒ及び／又は供給溶液Ｐ０に由来する望ましくない揮発性材料を含む。本文書において、流量Ｑ０、Ｑｐ及びＱｒは、それぞれ、供給Ｐ０、濃縮リン酸Ｐ１及び残留Ｐｒの溶液の質量流量である。
【００１４】
混合溶液Ｐｍは、２％超、好ましくは５％超、より好ましくは２０％超、より好ましくは３０％超、好ましくは４０％超、より好ましくは４５％〜６０％のＰ２Ｏ５の濃度ｘｐｍを含み得る。混合溶液Ｐｍは、溶液の総重量に対して、好ましくは少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも１０重量％、より好ましくは少なくとも２５重量％の望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖを含み得る。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］として表される燃焼室内の混合溶液Ｐｍの流量Ｑｍは、好ましくは３０５〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは２００〜２０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。
【００１５】
燃焼溶液Ｐ３は、１％当量超、好ましくは１０％当量超、好ましくは２５％当量超、特に好ましくは４０％当量超、又は好ましくは３０％〜７６％当量のＰ２Ｏ５単位のリン濃度ｘｐ３を含み得る。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される燃焼室の外側の燃焼溶液Ｐ３の流量Ｑ３は、好ましくは２４０〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは６００〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。
【００１６】
供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２は、これらがガス−酸接触器に導入される前に混合されて、供給溶液Ｐ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成することができる、又はガス−酸接触器に別々に導入された後に接触されて、供給溶液Ｆ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成することができる。
【００１７】
残留溶液Ｐｒの残留流量Ｑｒは非ゼロであることが好ましい。次いで、残留流Ｆｒと噴霧流Ｆｐは、混合され、燃焼室内の火炎に噴霧する前に混合流Ｆｍを形成することができる、或いは燃焼室内に別々に噴霧され、火炎内で又は火炎に達する直前に混合流Ｆｍを形成することができる。残留溶液Ｐｒ、及び任意で、供給溶液Ｐ０、従って噴霧溶液Ｐｐは、望ましくない揮発性材料を含む。また、例えば、流量Ｑｒ＝０の場合、噴霧溶液Ｐｐのみが望ましくない揮発性材料を含むことが可能である。しかしながら、残留流量Ｑｒが非ゼロであることが好ましい。
【００１８】
工程（ｄ）における供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と、燃焼ガスＧ１との間の接触は、ガス−酸接触器の上部から下部に流れることにより並流又は向流、好ましくは並流で行われ得る。接触工程（ｄ）の間、ガス−酸接触器に導入された燃焼ガスＧ１の質量流量Ｑｇ１と、ガス−酸接触器に導入された接触供給流Ｆ０及び再循環供給流Ｆ２の総質量流量（Ｑ０＋Ｑ２）との間の比（Ｑｇ１／（Ｑ０＋Ｑ２））は、好ましくは０．１％〜５０％、好ましくは０．５％〜１０％、より好ましくは１％〜７％である。
【００１９】
本発明はまた、
（Ａ）
・ある流量で濃縮リン酸溶液Ｐ１を噴霧形態で燃焼ユニットに導入するための燃焼室の噴霧注入口と、
・残留溶液Ｐｒ又は残留溶液Ｐｒと濃縮リン酸溶液Ｐ１の混合物を噴霧形態で燃焼ユニットに導入するための燃焼室の、又は噴霧注入口の上流の残留物注入口と、
・燃焼室の上部に配置され、可燃性材料の燃焼により少なくとも１５００℃の温度を有する火炎を形成することができる燃焼ユニットであって、
〇  バーナーと、
〇  バーナーと、一方で、酸素源と、他方で、火炎を供給するための可燃性源との間の流体接続と
を含む燃焼ユニットと、
・液相の燃焼溶液Ｐ３を回収するための燃焼室の燃焼排出口であって、それ自体が噴霧及び残留物注入口の下流に配置されている燃焼ユニットの下流に配置されている燃焼排出口と、
・火炎から得られた燃焼ガスＧ１の排出口と、
を有する燃焼室と、
（Ｂ）
・接触供給流量Ｑ０で供給溶液Ｆ０を導入するための、供給溶液Ｆ０の供給源に接続された供給注入口と、
・流量Ｑｇ１でガス−酸接触器に燃焼ガスＧ１を導入するための燃焼ガス注入口と、
・再循環流量Ｑ２で再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２を導入するための、接触供給注入口と同一又は異なる再循環注入口と、
・一方で、
〇  供給流Ｆ０と再循環流Ｆ２の間の接触を可能にするように配置されており、供給溶液Ｆ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２との混合物の流れを形成し、他方で、
〇  こうして形成された混合物と燃焼ガスＧ１との接触を可能にするように配置されている、
供給及び／又は再循環注入口並びにガス注入口と、
・１つ以上の濃縮リン酸排出口と、を有するガス−酸接触器と、
（Ｃ）燃焼室の燃焼ガス排出口に結合された端部をガス−酸接触器の燃焼ガス注入口に結合された端部に接続する燃焼ガス流体接続と、
（Ｄ）
・ガス−酸接触器の濃縮リン酸排出口に、又は
・濃縮リン酸排出口に結合された第１の流体接続を備えた分岐点に
結合された上流端部（３ｕ）を、燃焼室の濃縮リン酸注入口に結合された下流端部に接続する第１の噴霧流体接続と、
を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載のプロセスに従って、精製されたリン酸（Ｐ３）を製造するための装置に関し、
また、この装置は、
（Ｅ）
・ガス−酸接触器の再循環した濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）に、又は
・第１の流体接続を備えた分岐点に
結合された上流端部を、
・ガス−酸接触器の再循環注入口に、又は
・ガス−酸接触器に供給溶液Ｆ０を供給する供給接続に
結合された下流端部に接続する再循環流体接続と、
（Ｆ）５０％未満、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２．５％未満の値で、噴霧流体接続（３ｐ）において流れる噴霧質量流量Ｑｐと、噴霧質量流量Ｑｐと再循環流体接続において流れる再循環質量流量Ｑ２の合計として定義される総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）との間の比、Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を制御及び維持するための手段であって、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、０．１％超、好ましくは０．５％超の値を有する手段と、
を含むことを特徴とする。
【００２０】
水性であり、オルトリン酸及び／又はポリリン酸の形態のリン分子と、望ましくない揮発性材料とを含む残留溶液Ｐｒの供給源と、好ましくは、残留物注入口は流体連通している。
【００２１】
本発明の様々な態様が、以下の図に例示される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、液相（パート（ａ））と気相（パート（ｂ））の平衡状態における沸点とＰ２Ｏ５濃度の関係をグラフで例示し、また、ｎの様々な値によるリン酸分子のＰ２Ｏ５濃度と重量分布の関係（パート（ｃ））をグラフで例示する。
【図２】図２は、本発明による装置の変形形態を例示する。
【図３】図３は、本発明によるプロセスのパラメータの例示的な選択の値を報告する。
【図４】図４は、本発明による装置の変形形態を例示する。
【図５】図５は、本発明による装置の変形形態を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図２から図５は、プロセス及び前述のプロセスを形成するための装置の非網羅的な変形形態を例示する。以下では、文字「Ｆ」によって表される「流れ」という用語は、単に流体の流れとして一般的に受け入れられている解釈で使用される。図３のみは、文字「Ｆ」による流れを示す。装置を例示する他の図は、図３の流れ「Ｆ」に対応する流量「Ｑ」を示している。文字「Ｑ」で表される「流量」という用語は、単位時間当たりの流れの質量を特徴付けており、［ｋｇ／ｓ］又は［ｋｇ／ｈ］で表される。「流量」という用語は、単独で使用される場合でも、質量流量を定義する。燃焼室の公称出力の関数として流量を表すために、様々な流れの質量流量は、燃焼室の公称出力［ＭＷ−１］の単位当たりの流量を表す［ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）］の単位で以下に報告される。
【００２４】
本発明のプロセスの最後に得られる混合溶液Ｐｍの燃焼に由来する燃焼溶液Ｐ３は、単独で、又はそれぞれの濃度が燃焼室の火炎に接触する混合溶液Ｐｍの温度及びＰ２Ｏ５濃度によって変動する重合した分子との混合物として、精製されたリン酸を含み得るので（図１を参照）、それ自体は、とりわけ、使用される残留溶液Ｐｒの濃度に依存するが、本文書の残りの部分では、「精製されたリン酸溶液」という表現によって得られる溶液Ｐ３を参照し、また、この溶液が、重合した分子、従ってＰＰＡを含む可能性があることは明らかであってもまた、不純物を含んでいる可能性がある。また、溶液Ｐ３の純度の度合いが、この精製された酸が意図される用途に依存するであろうこと、及び特定のイオンの存在が、特定の用途において常に逆に示される（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｉｎｄｉｃａｔｅｄ）とは限らないことは明らかである。
【００２５】
慣例及び定義
本特許で別段の言及がない限り、「濃度」という用語は、質量濃度（重量パーセント、ｗ／ｏ）を表すために使用される。主な関心事であるこの場合の含有量を定義するために、リン酸などの溶液の濃度に言及するとき、これは、Ｐ２Ｏ５当量単位で表される重量含有量として理解されるべきであり、「％当量（の）Ｐ２Ｏ５」又は「％（の）Ｐ２Ｏ５」と書かれる。ガスの流れに関しては、燃焼ガスは、例えば、いくつかの対象の種が動作条件の関数として、ガス状又は液体の形態で（例えば、液滴の同伴によって）、或いは任意で固体の形態（煙霧）でさえ共存することができ、また、これらの流れの濃度は、Ｐ２Ｏ５当量単位（重量、ｗ／ｏ）で表される。対象の種のイオン解離は、本文書では考慮されていない。詳しくは、リン酸溶液の濃度は、場合によりＨ３ＰＯ４当量単位で表されることもできる。２つの濃度単位間の対応は、関係：１当量Ｐ２Ｏ５＝０．７２４５当量Ｈ３ＰＯ４によって定義される。本文書では、以下の表現は次のように理解される：
−  「リン酸溶液」、ＨＯ［Ｐ（ＯＨ）（Ｏ）Ｏ］ｎＨを含む水溶液、ｎ≧１である、
−  「オルトリン酸」、ＨＯ［Ｐ（ＯＨ）（Ｏ）Ｏ］ｎＨをほぼ独占的に含む水溶液、ｎ＝１である、即ち、６１重量％未満のＰ２Ｏ５を含むリン酸水溶液、
−  「ポリリン酸溶液」（＝ＰＰＡ）、ＨＯ［Ｐ（ＯＨ）（Ｏ）Ｏ］ｎＨを主に含む水溶液、ｎ＞１である、即ち、７６重量％超のＰ２Ｏ５を含むリン酸水溶液、
−  「ポリリン酸又はオルトリン酸の重縮合」、以下の式（１）及び／又は（２）で表されるとみなされる分子の重縮合、
−  「リンを含む水溶液」、オルトリン酸又はポリリン酸などの種の形態で溶解したリンを含む溶液。これらの溶液のＰ２Ｏ５含有量に応じて、図１（ｃ）に表されるようにオルトリン酸又はポリリン酸の種が存在することができる。これらの種は、イオンの形態で存在し得る。
【００２６】
プロセス−ガス−酸接触
本発明のプロセスは、以下の流れのガス−酸接触器（１）への導入を含む。
・供給流量Ｑ０の接触器の供給溶液Ｐ０の供給流Ｆ０。供給溶液Ｐ０は、優先的にはオルトリン酸（図１を参照）などの種の形態で、０〜５４％、好ましくは０．１％〜５０％、より好ましくは１％〜３５％、好ましくは５％〜２０％のＰ２Ｏ５の質量濃度ｘｐ０で好ましくはリンを含む水溶液である。供給溶液Ｆ０は、燃焼ガスＧ１と共に燃焼室を出ていたであろうリンを含む種を燃焼室に送達することを可能にする。本発明の一変形形態では、溶液Ｐ０は、リンを含まず（ｘｐ０＝０）、水であり得る。溶液Ｐ０は、望ましくない揮発性材料と反応して、これらを破壊することができる化合物、例えば、過酸化水素水溶液、塩素酸又は硝酸イオンを含み得る。これらの化合物は、例えば、溶解した炭素質材料と反応して、容易に揮発し得る二酸化炭素（ＣＯ２）を形成し得る。
【００２７】
本発明の別の変形形態では、溶液Ｐ０は、リンの供給源であり、Ｐ２Ｏ５を含む。例えば、接触供給溶液Ｐ０は、５％〜５４％、好ましくは４５％未満、より好ましくは１０％〜３５％のＰ２Ｏ５のリン濃度ｘｐ０を含み得る。より高い濃度の供給溶液は、決してプロセスを妨害せず、混合溶液Ｐｍのリン濃度ｘｐｍを増加させることを可能にし、燃焼室内の火炎に到達する。従って、プロセスの最後に、精製されたリン酸溶液Ｐ３のＰ２Ｏ５含有量を変えることができる。
【００２８】
燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される接触器内の溶液Ｐ０の流量Ｑ０は、好ましくは１００〜３０００ｋｇ／（ｈ／ＭＷ）、好ましくは５００〜２５００ｋｇ／（ｈ／ＭＷ））、又は１０００〜２０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。
【００２９】
本発明の一変形形態では、溶液Ｐ０は、典型的には、可溶性形態（イオン性又は非イオン性）で、炭素、フッ素、塩素、硫黄、窒素などの望ましくない揮発性材料を含む。例えば、これらは、溶液Ｐ０中に、少なくとも５ｐｐｍ（１００万分の１）、又は少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍの望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖで存在し得る。好ましくは、望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖは、溶液の総重量に対して、総有機炭素の５重量％未満、好ましくは２重量％未満である。例えば、溶液Ｐ０は、少なくとも１０ｐｐｍのフッ素、又は少なくとも１００ｐｐｍのフッ素、少なくとも１％のフッ素を含み得る。用途に応じて、このような溶液は、この形態では使用できない。
【００３０】
溶液Ｐ０が望ましくない揮発性材料を含まない場合、上記の濃度で望ましくない揮発性材料を含む混合溶液を生成するために、このような望ましくない揮発性材料を含む再循環溶液Ｐｒを燃焼室に加える。
【００３１】
ガス−酸接触器における汚れの過度の堆積を回避するために、残留溶液Ｐｒに含まれる、望ましくない揮発性材料の大部分又は全てが、燃焼室に直接導入されることが好ましい。
【００３２】
・以下でより詳細に定義される、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される接触器内の再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の流量は、３００〜１２００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは６００〜１０００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは９０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）超、好ましくは１５００〜８００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であり得る。再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２は、供給流Ｆ０と前のサイクルからの再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の再循環流Ｆ２との混合物が燃焼ガス流Ｇ１と接触した結果である。
・以下に詳細に記載及び説明する燃焼室での接触供給流Ｆ０の質量濃度よりも高い質量濃度ｘｐｍのリンを含む混合溶液Ｐｍの混合流Ｆｍの燃焼中に形成される燃焼ガスＧ１の流れ。燃焼ガス流Ｇ１は、燃焼室からガス−酸接触器に運ばれる液滴又は気体の形態のリン分子を含む。例えば、燃焼ガス流Ｇ１は、０．１％〜１５％のＰ２Ｏ５、例えば、０．５％〜１３％、又は１％〜１０％のＰ２Ｏ５、好ましくは２％〜５％のＰ２Ｏ５を含み得る。更に、燃焼ガスは、混合溶液Ｐｍの燃焼に由来する望ましくない揮発した材料を含む。
【００３３】
従って、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と燃焼ガスＧ１は、ガス−酸接触器で一緒に接触して（従って、これは直接ガス−酸接触器と呼ばれる）、一方で、濃縮リン酸溶液Ｐ１を形成し、他方で、接触した燃焼ガスＧ３を形成する。
【００３４】
図２及び４に例示される好ましい変形形態では、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２は、ガス−酸接触器に導入される前に混合されて、接触器の供給溶液Ｐ０及び再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合流を形成する。これを行うには、再循環流Ｆ２を運ぶ再循環パイプ（３ｒ）と、ガス−酸接触器（１）の注入口（１ｐｕ）の上流の供給流Ｆ０を運ぶ供給パイプ（３ａ）を分岐させることで十分である。再循環パイプ（３ｒ）と供給パイプ（３ａ）の圧力は、２つの分岐したパイプの一方で液体の還流を回避するように制御する必要がある。図２は、再循環パイプ（３ｒ）において分岐した供給パイプ（３ａ）を示し、図４は、供給パイプ（３ａ）において分岐した再循環パイプ（３ｒ）を例示する。２つの構成において、ガス−酸接触器（１）に前述の混合物を導入した後、燃焼ガスＧ１は、こうして形成された溶液流の混合物（Ｆ０＋Ｆ２）と接触されている。
【００３５】
図３及び５に例示されている別の変形形態では、別々にガス−酸接触器に導入した後、供給流Ｆ０と再循環流Ｆ２を接触させ、接触器の供給溶液Ｐ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成する。従って、リン酸の供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と燃焼ガス流Ｇ１は、全てガス−酸接触器内で接触されている。再循環流Ｆ２用の注入口（１ｐｒｕ）とは別個の供給流Ｆ０の注入口（１ｐｕ）をガス−酸接触器に設けることで十分である。
【００３６】
ガス−酸接触器中の、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２又はこれらの混合物（Ｆ０＋Ｆ２）と、燃焼ガスＧ１との間の接触は、並流又は向流の流れの接触によって起こり得る。特に、液相は、重力方向に下向きに流れ、気相は、上向きに上昇する。好ましい変形形態では、２つ又は３つの流れは、ガス−酸接触器の上部から下部へ並流で流れる。本発明の文脈において、「上方」及び「下方」という用語は、地球の重心の方向に延びる地球の重力の力の方向に基づいて理解される。従って、圧力勾配がない場合、液体は、地球の重力の方向に従って反応器の上部から上部の下流にある下部に自然に流れる。
【００３７】
リン酸の流れに対して横方向の流れで燃焼ガスを導くことにより、燃焼ガスＧ１をリン酸の供給流及び再循環流Ｆ０及びＦ２又はこれらの混合物（Ｆ０＋Ｆ２）と接触させることが可能である。しかしながら、並流の流れで接触させることが好ましい。
【００３８】
供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２又はこれらの混合物（Ｆ０＋Ｆ２）と、燃焼ガスＧ１との間の接触は、濃縮リン酸溶液Ｐ１及び接触した燃焼ガスＧ３を形成する。この接触は、作業条件に耐える充填材料を介して流れを浸透させることによって行うことができる。燃焼ガスＧ１と供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２との間の接触の間に、交換が行われる。一方で、液滴と気体の形態で燃焼ガスによって輸送されたリン分子は、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２によって運ばれ、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２のそれぞれのＰ２Ｏ５含有量よりも高いＰ２Ｏ５含有量を有する濃縮リン酸溶液Ｐ１を形成できる。他方で、図３に示されるように、熱交換は、２００〜６００℃の温度Ｔｇ１での、熱い燃焼ガス間で、より低い温度にある供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２の水溶液に向かって行われる。従って、接触したガスＧ３は、温度Ｔｇ３＜Ｔｇ１にあり、これらを大気中に排出する目的でこれらの後続の処理を容易にする。同時に、濃縮リン酸溶液Ｐ１は、従って、溶液Ｐ０とＰ２の混合物の温度よりも高い温度Ｔ１にあり、再循環ループ（３ｒ）の両端部で同じ溶液であることから、Ｔ１は、供給溶液Ｐ０の温度Ｔ０（２０から２００℃程度であり得る）よりも高く、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の温度Ｔ２とほぼ同じである。
【００３９】
次いで、リン酸の供給流及び再循環流Ｆ０及びＦ２を燃焼ガスＧ１と接触させた後に形成された濃縮リン酸溶液Ｐ１及び接触した燃焼ガスＧ３は、遠心分離機などの当業者に周知の分離手段によって、又は重力、コアレッサー、噴霧排除器、マットレス、シケイン（ｃｈｉｃａｎｅ）等によって分離される。次いで、接触した燃焼ガスＧ３は、その後の処理のために前述のガス−酸接触器に導入された接触した燃焼ガスＧ３の温度より実質的に低い温度でガス−酸接触器（１）から排出される。燃焼ガス流Ｇ１に含まれるリン分子の大部分は、燃焼ガス流Ｇ１と供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２との接触中に濃縮リン酸溶液Ｐ１の流れＦ１に移送されることから、接触した燃焼ガス流Ｇ３は、１％未満のＰ２Ｏ５であり得る含有量を有する燃焼ガス流Ｇ１よりも、Ｐ２Ｏ５がかなり激減する。
【００４０】
また、望ましくない揮発した材料を含む接触した燃焼ガスＧ３は、ガス−酸接触器を出た後、ガスを大気中に放出する前に、例えば、フッ素化又は塩素化化合物、ＳＯ３等などの望ましくない化合物を溶解及び除去するために、洗浄水溶液で洗浄することができる。接触した燃焼ガスＧ３の他の処理が可能であり、例えば、間接凝縮器におけるガスの凝縮が挙げられる。また、濃縮リン酸溶液Ｐ１は、接触した燃焼ガスＧ３とは別に、ガス−酸接触器から除去される。
【００４１】
プロセス−流れＦ１及び流れＦｐとＦ２への分割
濃縮リン酸溶液Ｐ１は、１％以上、好ましくは６０％未満、より好ましくは５％〜５０％、優先的には１０％〜４０％のＰ２Ｏ５のＰ２Ｏ５単位の濃度ｘｐ１を含み得る。濃縮リン酸溶液Ｐ１のＰ２Ｏ５濃度は、供給溶液Ｐ０のＰ２Ｏ５濃度、及び燃焼ガス流Ｇ１に明らかに依存する。以下で論じるように、濃縮リン酸溶液Ｐ１のリン濃度は、一般的に供給溶液Ｐ０のリン濃度よりも高い。
【００４２】
ガス−酸接触器からの排出前、排出中、又は排出後に、濃縮リン酸溶液Ｐ１は、２つの別々の流れに分割される：
・再循環ループ（３ｒ）を介してガス−酸接触器（１）に導入し、上記のように供給流Ｆ０及び燃焼ガスＧ１と接触させる再循環した濃縮リン酸溶液２の再循環流Ｆ２、
・燃焼室（２）に導入する噴霧溶液Ｐｐの噴霧流Ｆｐ。
【００４３】
噴霧溶液Ｐｐと再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２は、組成が互いに同じであり、濃縮リン酸溶液Ｐ１と同じであるが（Ｐ１＝Ｐｐ＝Ｐ２）、その理由は、これらは、ガス−酸接触器でのこれらの形成の瞬間と、２つの別々の流れ、再循環流Ｆ２及び噴霧流Ｆｐへの分割との間にいかなる変化も受けていないからである。また、溶液Ｐｐ及びＰ２の温度Ｔｐ及びＴ２は、溶液Ｐ１の温度Ｔ１と実質的に同一であり、これは１００〜３００℃程度であり得る。溶液Ｐｐ及びＰ２は、好ましくは、定常状態において、接触器の供給溶液Ｐ０のＰ２Ｏ５濃度よりも高いＰ２Ｏ５濃度を含む。例えば、溶液Ｐｐ及びＰ２は、１〜６０％、優先的には５％〜５０％のＰ２Ｏ５、優先的には１０％〜４０％のＰ２Ｏ５のリン濃度を含み得る。これは２つの主な理由で説明される。
【００４４】
第１に、リン酸の供給流と再循環流を、３００〜６００℃程度の高温のＴｇ１の燃焼ガスＧ１と接触させると（図３を参照）、溶液Ｐ０とＰ２の水相に含まれる水の一部の蒸発が発生し、これは、事実上、溶液Ｐ１、Ｐｐ、及びＰ２のＰ２Ｏ５濃度を増加させる。
【００４５】
第２に、以下で説明するように、燃焼室での混合溶液Ｐｍの混合流Ｆｍの燃焼中に形成される燃焼ガスＧ１は、リン酸の液滴又は気体を含む。燃焼ガスＧ１は、０．１％〜１５％、好ましくは０．５％〜１３％、好ましくは１％〜１０％、好ましくは２％〜５％のＰ２Ｏ５を含み得る（図３を参照）。溶液Ｐ０と循環した濃縮リン酸Ｐ２の供給流との接触中に、これらの分子の大部分は燃焼ガスから酸性溶液の混合物（Ｐ０＋Ｐ２）に移送される。接触後、接触した燃焼ガスＧ３は、一般には１％未満、好ましくは０．５％未満、有利には０．１重量％未満の、接触前のガスＧ１よりもはるかに少量のＰ２Ｏ５分子を含む（図３を参照）。このＰ２Ｏ５分子の酸の混合物への移送により、前述の混合物のＰ２Ｏ５濃度が増加する。
【００４６】
本発明の一変形形態では、図２に例示されるように、濃縮リン酸溶液Ｐ１は、２つの流れ、噴霧流体接続（３ｐ）及び再循環流体接続（３ｒ）におけるガス−酸接触器の排出口で、それぞれ、噴霧流Ｆｐと再循環流Ｆ２に分割される。噴霧流体接続（３ｐ）及び再循環流体接続（３ｒ）のそれぞれは、ポンプシステム（４、４ｒ）を備えており、流量と、燃焼室（２）に向かう噴霧流量Ｑｐでの噴霧流Ｆｐを確保し、ガス−酸接触器に向かう流量Ｑ２での再循環流Ｆ２を取り込み、これにより、再循環ループが形成される。
【００４７】
別の変形形態では、濃縮リン酸溶液Ｐ１は、一般的であり且つＴ型又はＹ型の分岐点（５）で２つに分割する第１の流体接続（３、３ｕ）でガス−酸接触器から除去され、一方で、噴霧流体接続（３ｐ）は、燃焼室（２）に向かう流量Ｑｐでの噴霧流Ｆｐを取り込み、及び他方で、再循環流体接続（３ｒ）は、ガス−酸接触器に向かう流量Ｑ２での再循環流Ｆ２を取り込み、こうして再循環ループを形成する。分岐点（５）を含むこの構成の様々な変形形態が、図３〜５に例示されている。噴霧流量Ｑｐと再循環流量Ｑ２は、１つ以上のバルブ（図３と４を参照）により、分岐点（５）の各分岐のポンプ（４、４ｒ）（図５を参照）により、及び／又は、２つの供給の間で流れを分割するために工業的に使用される望ましい流量又は他の周知の手段を得るように寸法付けられた噴霧パイプ（３ｐ）と再循環パイプ（３ｒ）（例えば、調整されたバルブのセットを備えたＴ型又はＹ型のポンプ）のセクションにより確保されることができる。
【００４８】
濃縮リン酸溶液Ｐ１は、総流量Ｑ１＝（Ｑｐ＋Ｑ２）で接触器を出る。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される総流量Ｑ１は、好ましくは６００〜１２３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）又は１０００〜１２００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは１２０００〜１０００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。上述したように、濃縮リン酸（Ｐ１）の流れＦ１は、それぞれが噴霧流量Ｑｐ及び再循環流量Ｑ２を有する２つの流れＦｐ及びＦ２に分割される。２つの流れへの分割は、ガス−酸接触器を出る前、その排出口で、又は排出口の後ろで行われ得る。噴霧流量Ｑｐ及び再循環流量Ｑ２は、とりわけ、燃焼室及びガス−酸接触器の容量、燃焼ガスＧ１の温度及びこれらのＰ２Ｏ５含有量の関数として決定される必要がある。
【００４９】
定常的な製造状態では、噴霧流Ｆｐの質量流量Ｑｐと濃縮リン酸流Ｆ１の総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）（実際、噴霧流量Ｑｐと再循環流量Ｑ２の合計である）の比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、好ましくは５０％未満、好ましくは２０％未満、より好ましくは１０％未満である。本発明の好ましい変形形態では、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、５％未満、好ましくは４％未満、より好ましくは２．５％未満、更には２％未満である。比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、好ましくは０．１％超、又は０．２％超、好ましくは０．５％超である。流量Ｑｐに対して流量Ｑ２を増加させることは、一方で、燃焼ガスＧ１をより低い温度に冷却することを可能にし、これは、これらの排出の前に必要であり、他方で、濃縮リン酸溶液ＰｐのＰ２Ｏ５含有量を更に濃縮することを可能にする。
【００５０】
再循環流Ｆ２の質量流量Ｑ２と総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）の間の比Ｑ２／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、言うまでもなく、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）の残りの部分であり、その合計は１００％である。従って、再循環流量Ｑ２は、好ましくは、噴霧流量Ｑｐ以上であり、特定の好ましい変形形態では、流量比Ｑｐ／Ｑ２の比でＱｐよりかなり高く、０．１／９９．９〜４９／５１（＝０．１％〜９６％）の範囲であり得る。好ましくは、流量比Ｑｐ／Ｑ２は、１／９９〜５／９５（＝１％〜５．３％）である。好ましくは、流量比Ｑｐ／Ｑ２は、１／９９〜４／９５（＝１％〜４．２％）である。
【００５１】
上述したように、燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される接触器内の再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の流量Ｑ２は、３００〜１２００００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは６００〜１１００００ｋｇ／（ｈＭＷ）、好ましくは９０００〜１０００００ｋｇ／（ｈＭＷ）であり得る。従って、燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される燃焼室に向かって流れる噴霧溶液Ｐｐの流量Ｑｐは、３００〜３０００ｋｇ／（ｈＭＷ）、好ましくは６００〜２０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは１０００〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）であり得る。
【００５２】
プロセス−流れＦｐ、Ｆｒ、及びＦｍ
非ゼロの質量濃度ｘｐｖの望ましくない揮発性材料と、好ましくは接触供給流Ｆ０よりも高い質量濃度ｘｐｍのリンとを含む混合溶液Ｐｍの混合流Ｆｍは、噴霧流Ｆｐによって形成され、任意で従来の工業プロセスの残留物に由来する残留水溶液Ｐｒの残留流Ｆｒと混合される。供給溶液Ｆ０が望ましくない揮発性材料を含まない場合、供給流Ｐ０と残留流Ｆｒを混合することは必須である。別の場合では、これは任意であるが好ましい。混合流Ｆｍは、燃焼室（２）の上部で燃焼する火炎を通して噴霧され、
・任意で望ましくない揮発性材料を酸化し、これらを揮発させる、
・こうして揮発した望ましくない揮発性材料（＝望ましくない揮発した材料）を運ぶ燃焼ガスＧ１を形成し、こうして残留溶液Ｐｒを精製する、
・水を蒸発させ、こうして混合溶液Ｐｍを濃縮する、
・精製されたリン酸溶液Ｐ３を形成する、
・任意で初期Ｐ２Ｏ５含有量に応じて、精製されたリン酸分子をポリリン酸として重合する。
【００５３】
残留流Ｆｒは、
・少なくとも１％のＰ２Ｏ５の質量濃度、ｘｐｒと、
・水の質量濃度、ｘｅｒと、
・望ましくない揮発性材料と、
を含む。
【００５４】
残留流Ｆｒは、少なくとも１％、又は少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも１５％、好ましくは少なくとも２０％のＰ２Ｏ５のリン濃度ｘｐｒを含む。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表される燃焼室内の残留溶液Ｐｒの流量Ｑｒは、好ましくは非ゼロであり、好ましくは５〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは４００〜１０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。残留溶液Ｆｒの温度は、２０〜２００℃、好ましくは４０〜１５０℃、より好ましくは５０〜１００℃であり得る。残留溶液Ｆｒの予熱は、火炎中での混合溶液Ｆｍの燃焼効率の点で有利である。
【００５５】
残留溶液Ｐｒ、及び任意で供給溶液Ｐ０は、製造業界からの溶液である、又は好ましくはこれを含む。この溶液は、施設の洗浄によって、或いは冶金、農業、製薬、又は化学産業などの産業での一般的な製造又は保守作業中に、特にリン酸塩又は肥料の製造中に生成されることができる。これらの溶液は、様々な汚染材料、特に有機材料の可溶性残留物の含有量のため、及びリン濃度が低いため、一般的にそのままの形態で再利用することは困難である。従って、これらの溶液は、その後濃縮される前に処理される必要がある。また、残留溶液は、「二次」材料として知られおり、実際にはリン酸鉱石以外のリンを含む固体化合物である出発材料からリンを回収するプロセスに由来し得る。特に、骨粉又は骨粉灰、精製ステーションからのスラッジ又はスラッジ灰、豚及び家禽の肥料又は肥料灰等を挙げることができる。これらの残留溶液又は残留酸性溶液又は残留溶液は、Ｐ２Ｏ５を含むが、また多くの場合、可溶形態（イオン性又は非イオン性）における炭素、フッ素、塩素、硫黄、窒素などの望ましくない揮発性材料を含む。望ましくない揮発性材料の濃度は、残留溶液の起源に明らかに依存する。例えば、これらは、残留溶液Ｆｒ中に、溶液の総重量に対して、少なくとも５ｐｐｍ（１００万分の１）、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１００ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも５重量％の総有機炭素、或いは少なくとも１０ｐｐｍのフッ素、少なくとも１００ｐｐｍのフッ素、少なくとも１％のフッ素の望ましくない揮発性材料の濃度ｘｐｖで存在し得る。用途によっては、これらの溶液は、そのままでは使用できない。
【００５６】
定常的な製造状態では、噴霧流Ｆｐの流量Ｑｐと供給流Ｆ０の流量Ｑ０の間の比Ｑｐ／Ｑ０は、好ましくは１００％〜２５０％、好ましくは１０１％〜１４０％、好ましくは１１０％〜１１５％である。ガス−液体接触器における流れＱ０及びＱ２と燃焼ガスとの接触が、ガス−液体接触器を出る流れＦ１の質量を増加させるので、この比は１００％より高くあり得る。この比の値は、残留流量Ｑｒの値が増加するにつれて減少し得る。
【００５７】
残留流量Ｑｒと、噴霧流量Ｑｐと残留流量Ｑｒの合計との間の流量比Ｑｒ／（Ｑｐ＋Ｑｒ）は、燃焼室に入る残留溶液Ｐｒの流量割合を表す。この比の値は、とりわけ、Ｐ２Ｏ５の含有量、並びに残留溶液及び／又は供給溶液の望ましくない揮発性材料の含有量に依存し、混合溶液ＰｍのＰ２Ｏ５の含有量と望ましくない揮発性材料の含有量を決定する。例えば、比Ｑｒ／（Ｑｐ＋Ｑｒ）は、０〜９４％、好ましくは５％〜９０％、より好ましくは１０％〜８０％、又は１５％〜４５％であり得る。
【００５８】
比Ｑｒ／（Ｑｐ＋Ｑｒ）の値とは関係なく、好ましくは、混合溶液Ｐｍは、１％超、好ましくは２％又は５％超、より好ましくは２０％超、より好ましくは３０％超、好ましくは４０％超、より好ましくは４５％〜６０％のＰ２Ｏ５のリン濃度ｘｐｍを含む。燃焼室内の溶液Ｐｍの流量Ｑｍは、噴霧流量Ｑｐと残留溶液の流量Ｑｒの合計である。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表すと、混合流量Ｑｍは、好ましくは３０５〜３０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは９００〜２０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。
【００５９】
プロセス−望ましくない揮発性材料の蒸発とＰ２Ｏ５の濃度
燃焼室の主な機能は、必要に応じて、酸化によって分解し、次いで残留溶液に存在する望ましくない揮発性材料を気化させることである。燃焼室の第２の機能は、溶液中に存在する水を蒸発させて、残留溶液と供給溶液を濃縮することである。第３の（任意の）機能は、存在するリン酸分子のポリリン酸（ＰＰＡ）への重縮合である。こうして形成された溶液に存在する種の分布は、燃焼火炎に到達する混合溶液ＦｍのＰ２Ｏ５濃度、及びまた重縮合温度に依存する。図１（ｃ）からわかるように、ＰＰＡは、Ｐ２Ｏ５の含有量が十分に高い、約６０％のＰ２Ｏ５の場合にのみ形成され、これは、残留溶液Ｆｒに一般的に存在するリン含有量よりも高い。ＰＰＡが望まれる場合、燃焼室に、より高いリン濃度を有する噴霧溶液Ｆｐ又はより高いリン濃度を有する残留溶液Ｆｒを供給することによって、混合溶液Ｆｍのリン含有量を増加させる必要がある。
【００６０】
従って、混合溶液Ｐｍの火炎内での燃焼は、一方で、水の、及び特に望ましくない揮発性材料の蒸発によって形成された燃焼ガスＧ１を形成し、他方で、液体形態でありリンを含む燃焼溶液Ｐ３、及びＰ２Ｏ５濃度及び重縮合温度Ｔｐｃが十分である場合、溶液Ｐｍに含まれるリン酸の重縮合によって重合された種を形成する。
【００６１】
火炎内で混合溶液Ｐｍが到達する温度は、プロセスの重要なパラメータであり、その理由は、これにより、残留溶液に、従って混合溶液に存在する望ましくない揮発性化合物の揮発が可能になるからである。また、図１（ａ）のグラフに示されるように、燃焼溶液Ｐ３で得られるＰ２Ｏ５濃度が、それに依存する。また、リン酸を含む混合溶液を、水が蒸発し得、任意で重縮合が起こり得るのに十分な時間、火炎と燃焼ガスに接触させておくことが重要である。
【００６２】
火炎に、可燃性材料及び酸素源、典型的には空気、又はより高温の場合は酸素が供給される。火炎は、好ましくはわずかに酸化する火炎であり、好ましくは１％〜５％の過剰の空気を含む。可燃性材料は、ガス状であろうと液体であろうと、好ましくは天然ガス、ブタン、プロパン又は任意の他の可燃性材料である。混合溶液Ｐｍの噴霧がない場合、好ましくは、火炎は、少なくとも７５０℃、好ましくは少なくとも１０００℃、より好ましくは少なくとも１７００℃、例えば、１８００℃±５０℃の理論温度に達する。本発明のプロセスでは、一方で、混合溶液Ｐｍが２０〜３００℃程度のより低い温度Ｔｍで供給され、他方で、溶液からの水分子の蒸発はエネルギー集約的であることから、温度の上昇は瞬間的に制限される。
【００６３】
図２及び５に例示されるように、残留流Ｆｒと噴霧流Ｆｐを混合して、燃焼室内の火炎に噴霧される前に混合流Ｆｍを形成することができる。或いは、図３及び４に例示されるように、２つの流れ残留流Ｆｒと噴霧流Ｆｐを、別々に燃焼室に噴霧して、火炎内で又は火炎に到達する直前に混合流Ｆｍを形成することができる。
【００６４】
従って、精製されたリン酸溶液からなる燃焼溶液Ｐ３は、溶液に存在するＰ２Ｏ５含有量に応じて重合した種を含み得るリン酸水溶液である（図１を参照）。
【００６５】
ＰＰＡの生成が望まれる場合、火炎に噴霧された混合溶液が、所定の重縮合時間、少なくとも４００℃、好ましくは少なくとも５００℃、更には５５０℃超の６５０℃又は７００℃程度の重縮合温度Ｔｐｃに到達することが好ましい。高い重縮合温度Ｔｐｃにより、８６％以上程度の高いＰ２Ｏ５濃度で、より長い鎖長ｎ（例えば、ｎ≧５〜１２）でポリリン酸溶液を得ることができる（図１（ｃ）を参照）。リン酸の重縮合に必要な温度には、反応装置の様々な部材において化学的及び熱的耐性のある材料が必要である。オルトリン酸分子と、任意でポリリン酸オリゴマー（ｍ＋１縮合単位の）とを含む混合溶液Ｐｍは、上記の式（１）、及び式（２）（ｍ≧１及びｒ≧１）による、水を放出しより長いポリマー鎖を形成する温度の作用下で重縮合反応を受ける。
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【００６６】
次いで、こうして形成された燃焼溶液Ｐ３は、水の蒸発中に形成された燃焼ガスＧ１から、並びに望ましくない揮発性材料及び任意でガス−液体分離器（９）におけるポリリン酸の重縮合から分離される。上述のように、リン酸と任意でポリリン酸を含み、実質的に望ましくない揮発性材料を含まない燃焼溶液Ｐ３が回収されるが、燃焼ガスＧ１は、ガス−酸接触器（１）に移送され、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と接触される。
【００６７】
こうして回収された燃焼溶液Ｐ３の流れＦ３は、混合溶液Ｐｍに含まれる望ましくない揮発性材料の気化温度に応じて、１５０〜７００℃、好ましくは２００〜６５０℃、好ましくは３００〜５００℃程度の高温を有し得る。具体的には、混合溶液Ｐｍに存在する揮発性材料の揮発に必要な温度は、混合溶液Ｐｍに存在する材料の性質によって異なる。熱交換器（１１）（図２を参照）にて溶液Ｐ３をＴ３未満の温度に冷却することが好ましく、これにより、同時に溶液を液体の形態に維持しながら、こうして形成され冷却されたリン酸（及び任意で精製されたポリリン酸）を保存するためのタンクの材料の幅広い選択が可能になる。
【００６８】
こうして形成され回収された精製されたリン酸（及び任意でポリリン酸）を含む燃焼溶液Ｐ３は、混合溶液Ｐｍよりも低い濃度の望ましくない揮発性材料を含む。例えば、燃焼溶液Ｐｍは、５０％未満、好ましくは７０％未満、より好ましくは８０％未満又は９０％未満、理想的には９５％又は９９％未満の残留溶液Ｐｒに含まれる望ましくない揮発性材料を含む。燃焼溶液Ｐ３は、混合溶液Ｐｍよりも高いＰ２Ｏ５濃度を含む。これは、火炎中への通過中に溶液から水の大部分が蒸発することによって説明される。燃焼溶液Ｐ３のＰ２Ｏ５濃度ｘｐ３は、通常１０％超、好ましくは１５％超、好ましくは２５％超、特に好ましくは４０％超のＰ２Ｏ５であり、又は好ましくは３０％〜７６％のＰ２Ｏ５である。
【００６９】
燃焼室からの燃焼溶液Ｐ３の流量Ｑ３は、リン酸精製能力を表す。燃焼室の公称出力単位［ＭＷ−１］で表すと、流量Ｑ３は、好ましくは２４０〜１５００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）、好ましくは５００〜１０００ｋｇ／（ｈ  ＭＷ）である。
【００７０】
燃焼ガスＧ１は、主として、一方で、ＣＯ２、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、他方で、望ましくない揮発性材料、例えば、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物、フッ素化又は塩素化化合物或いは有機材料、及びまた、リンを含む分子からなり、後者は、混合溶液Ｐｍの濃度ｘｐｍに応じて、０．１重量％〜１５重量％のＰ２Ｏ５の範囲にあり得る量で存在することができる。一般的に、燃焼ガスＧ１中に存在し得るＰ２Ｏ５含有量は、０．５重量％〜１３重量％、好ましくは１重量％〜１０重量％、好ましくは２重量％〜５重量％のＰ２Ｏ５の範囲である。上述したように、移送される燃焼ガスＧ１の温度Ｔｇ１は、火炎が到達し得る温度よりも実質的に低く、その理由は、主に重縮合反応の水を蒸発させるためにかなりの量のエネルギーを必要とする重縮合反応の間、燃焼ユニットの温度は低下するからである。燃焼ガスは、重縮合温度Ｔｐｃ程度であり且つ一般的に２００〜６００℃、好ましくは４００〜５００℃である温度Ｔｇ１で酸−ガス接触器に入る。
【００７１】
プロセス−再循環ループ及び燃焼ガス
上述したように、ガス−酸接触器（１）を出た濃縮リン酸溶液Ｐ１の再循環分画は、ガス−酸接触器に再導入されて、こうして再循環ループを形成し、一方、噴霧分画Ｐｐは燃焼室（２）に運ばれる。再循環分画は、好ましくは噴霧分画以上であり、理想的には噴霧分画よりもかなり大きく、再循環流量Ｑ２に対する噴霧流量Ｑｐの比Ｑｐ／Ｑ２は０．１／９９．９〜４９／５１（＝０．１％〜９６％）の範囲であり得る。好ましくは、流量比Ｑｐ／Ｑ２は、１／９９〜５／９５（＝１％〜５．３％）である。
【００７２】
図２及び４に例示されるように、ガス−酸接触器に導入される間、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２は、ガス−酸接触器に導入される前に混合されて、接触供給溶液Ｐ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成することができる。或いは、図３及び図５に例示されるように、ガス−酸接触器に別々に導入された後、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２を接触させて、接触供給溶液Ｐ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の流れを形成することができる。
【００７３】
再循環ループは、本発明の重要な要素である。このような再循環ループの導入の主な結果は、ガス−酸接触器（１）に導入された燃焼ガスＧ１の質量流量Ｑｇ１と、ガス−酸接触器（１）に導入された供給流Ｆ０と再循環流Ｆ２の総質量流量（Ｑ０＋Ｑ２）との間の比（Ｑｇ１／（Ｑ０＋Ｑ２）は、このような再循環ループがない場合よりもはるかに低い。本発明による比（Ｑｇ１／（Ｑ０＋Ｑ２））は、好ましくは０．１％〜５０％、より好ましくは０．５％〜２０％又は１０％未満、理想的には１％〜７％である。このような再循環ループがない場合（即ち、Ｑｇ１＞０、Ｑ０＞０及びＱ２＝０）、比（Ｑｇ１／Ｑ０）は、かなり大きく、値は、６０％超、一般的に１００％超であり、接触器の供給溶液Ｐ０の供給流量Ｑ０よりも高い燃焼ガス流量Ｑｇ１を示す。
【００７４】
従って、再循環ループは、燃焼ガスＧ１の流量と、リン酸供給溶液Ｐ０及び再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の総流量（Ｑ０＋Ｑ２）との間の比を制御することを可能にする。特に、燃焼ガスと接触したリン酸溶液の質量を大幅に増加させることができる。これにはいくつかの利点がある。
【００７５】
一方で、燃焼ガスＧ１に含まれるＰ２Ｏ５の液滴と気体の、溶液Ｐ０とＰ２の混合物の流れへの移送が、はるかに顕著になる。従って、燃焼ガスとの接触中に形成される噴霧溶液のＰ２Ｏ５濃度は、流量比Ｑｇ１／（Ｑ０＋Ｑ２）が高かった場合よりも高くなる。こうして得られたより良好なガス／液体接触は、燃焼ガスＧ１に含まれるＰ２Ｏ５の濃縮リン酸溶液Ｐ１によるより良好な回収を可能にする。更に従って、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２との接触後の燃焼ガスＧ３が、Ｐ２Ｏ５含有量に関して精製され、燃焼ガスＧ３が大気中に放出される前の燃焼ガスＧ３の処理を軽減する。
【００７６】
他方で、このような流量比では、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２との接触後の燃焼ガスＧ３の温度Ｔｇ３は、欧州特許第２４１１３２５Ｂ１号明細書に記載されているプロセスよりもはるかに効率的に低下し、従って、欧州特許第２４１１３２５Ｂ１号明細書のプロセスでは、燃焼ガスの温度を大気への排出に許容される値まで下げることが不可欠である、他の熱交換器（又は少なくとも容量の小さい熱交換器）は必要ない。
【００７７】
装置
本発明のプロセスは、燃焼室（２）と、ガス−酸接触器（１）と、燃焼室とガス−酸接触器の間の様々な流体接続とを含む装置で実施することができる。装置が、並列又は直列に配置されたいくつかの燃焼室及び／又はいくつかのガス−酸接触器を含み得ることは明らかである。
【００７８】
装置−燃焼室（２）
燃焼室（２）は、混合溶液Ｐｍを火炎中に噴霧することにより、混合溶液Ｐｍを燃焼させることを可能にする。混合溶液Ｐｍは、残留溶液Ｐｒと混合された噴霧溶液Ｐｐから形成され、望ましくない揮発性材料から精製されたリン酸（及びおそらくポリリン酸）を含む燃焼溶液Ｐ３を形成する。燃焼室の壁は、噴霧溶液Ｐｐ及び残留溶液Ｐｒの腐食性、並びにその中に広がっている高温に耐える必要がある。壁が炭化ケイ素又は非晶質炭素からなることが好ましい。２つの壁の間を循環する中性ガス又は燃焼ガスを伴うジャケットを使用することが可能であり、これは壁の温度及び（ポリ）リン酸溶液に対する前述の壁の不透過性の点で有利であり得る。
【００７９】
燃焼室（２）は、流量Ｑｐの噴霧溶液Ｐｐ、又は流量（Ｑｐ＋Ｑｒ）の混合溶液Ｐｍを、噴霧形態で、燃焼室の上部に配置された燃焼ユニットに導入するための１つ以上の燃焼室への噴霧注入口（２ｐｕ）を有する（図２及び４を参照）。本発明の一変形形態では、燃焼室は、噴霧注入口（２ｐｕ）とは別に、残留溶液Ｐｒを流量Ｑｒで導入するための１つ以上の残留物注入口（２ｐｄｕ）を含み得る（図３及び５を参照））。窒素などの不活性ガスの供給は、噴霧溶液Ｐｐ及び残留溶液Ｐｒ及び／又は混合溶液Ｐｍの噴霧を最適化するために提供されることができ、これは、燃焼室の注入口で高い粘度を有し得る。残留物注入口（２ｐｄｕ）は、水性であり且つリンと望ましくない揮発性材料とを含む残留溶液（Ｐｒ）の供給源と流体連通している。
【００８０】
燃焼室（２）は、燃焼室の上部に配置され、酸素の存在下での可燃性材料の燃焼により、少なくとも１０００℃、好ましくは少なくとも１５００℃、更には少なくとも１７００℃、好ましくは１８００℃±５０℃の温度を有する火炎を形成することができる燃焼ユニット（２ｃ）を含む。火炎の温度は、火炎を供給する酸素の流量を変えることによって制御することができる。燃焼ユニットは、
・バーナーと、
・バーナーと、一方で、酸素源と、他方で、火炎を供給するための可燃性材料源（１０）との間の流体接続とを含む。可燃性材料と酸素のバーナーへの供給の比の制御は、火炎の温度を制御することを可能にする。好ましくは、使用される可燃性材料は、天然ガス、メタン、ブタン、プロパンから選択される。酸素源は、一般的に空気又は酸素である。
【００８１】
燃焼室（２）は、こうして形成された燃焼溶液Ｐ３を燃焼ガスＧ１から分離するガス−液体分離器（９）を備えている。例えば、燃焼ガスは、流量横表面積を拡大することによって燃焼溶液から分離することができ、その結果、流速が低下し、従って燃焼ガス流Ｇ１及び燃焼流Ｆ３の運動エネルギーが低下する。流れが上から下に流れるとき、これらの運動エネルギーを低下させることにより、ガスは減速し、デフレクターに向かわせることができ、デフレクターは、これらを燃焼ガス排出口に導く。これらのより高い密度によって、燃焼溶液Ｐ３の精製されたリン酸及び任意でポリリン酸の液滴は、重力によってこれらの流れを下向きに続けさせる。
【００８２】
燃焼室（２）は、精製された（ポリ）リン酸液相を回収するための燃焼室からの燃焼排出口（２ｐｄ）を有し、それ自体が、混合又は噴霧、及び残留物注入口の下流に配置されている燃焼ユニットの下流に配置されている。「下流」という用語は、燃焼室内での噴霧溶液Ｐｐ及びポリリン酸溶液Ｐ３の流れの方向に対して表される。上記で説明したように、流れの方向は、重力の方向に従って、好ましくは上から下である。従って、装置は、こうして生成されたリン酸を保存するためのタンクを備えることができる（図示せず）。好ましくは、保存タンクに到達すると、燃焼溶液Ｐ３を約２００〜６５０℃の温度から１００〜１５０℃程度の温度まで冷却するために、装置は、燃焼排出口（２ｐｄ）と保存タンクの間に配置された熱交換器（１１）を含む。
【００８３】
最後に、燃焼室（２）は、火炎から得られた燃焼ガスＧ１を排出するための排出口を備えている。これらの燃焼ガスには、Ｐ２Ｏ５と望ましくない揮発した材料の液滴と気体が入っている。これらは、温度Ｔｇ１を有し、ガス−酸接触器に導入される前に冷却する必要はない。
【００８４】
装置−ガス−酸接触器（２）
ガス−酸接触器（１）は、燃焼室（２）に入る前に、リン酸精製収率及び重縮合反応のエネルギー消費を最適化するため、加熱し、接触器に導入される供給溶液のＰ２Ｏ５単位の当量濃度を増加させることができる。
【００８５】
ガス−酸接触器（１）は、接触器の供給溶液Ｐ０又は接触器の供給溶液Ｐ０と濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物の供給源に接続された供給注入口（１ｐｕ）を有する。上述したように、接触器の供給溶液Ｐ０は、０〜５４％のＰ２Ｏ５、好ましくは０．１％〜５０％、好ましくは１％〜３５％、より好ましくは１５％〜２０％のＰ２Ｏ５を含む。供給注入口（１ｐｕ）は、接触器の供給溶液Ｐ０を供給流量Ｑ０で導入できるように、又は接触器の供給溶液Ｐ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物を流量（Ｑ０＋Ｑ２）で導入できるように寸法付けられる必要がある。また、再循環した濃縮リン酸Ｐ２は、供給注入口（１ｐｕ）とは別に、再循環した濃縮リン酸Ｐ２の注入口（１ｐｒｕ）に導入することができる。
【００８６】
ガス−酸接触器（１）は、好ましくは直接接触器である。これは、燃焼ガスＧ１を排出するための排出口から来る燃焼ガスＧ１をガス−酸接触器に導入するための燃焼ガス注入口（１ｇｕ）を含む。供給注入口（１ｇｕ）は、燃焼ガスＧ１を流量Ｑｇ１で導入できるよう寸法付けられる必要がある。上述したように、接触器の供給溶液Ｐ０と接触されている燃焼ガスＧ１は、（ａ）接触器の供給溶液Ｐ０の温度を上昇させること、（ｂ）接触器の供給溶液Ｐ０から水の一部を蒸発させること、並びに（ｃ）燃焼ガスＧ１に含まれるＰ２Ｏ５の液滴及び気体を溶液Ｐ０と交換することを可能にする。
【００８７】
ガス−酸接触器（１）は、再循環した濃縮リン酸Ｐ２の溶液を導入するための再循環注入口（１ｐｒｕ）を備えている。本発明の一変形形態では、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２は、ガス−酸接触器に導入される前に混合され、再循環注入口は、供給注入口（１ｐｕ）と同じである。別の変形形態では、供給注入口（１ｐｕ）と再循環注入口（１ｐｒｕ）は離れている。再循環注入口は、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２を供給流量Ｑ２で導入できるように寸法付けられる必要がある。
【００８８】
ガス注入口（１ｇｕ）、供給注入口（１ｐｕ）、及びこれらから離れている場合、再循環注入口（１ｐｒｕ）は、一方で、
・供給流Ｆ０と再循環流Ｆ２を接触させて、接触器の供給溶液Ｐ０と再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物（Ｐ０＋Ｐ２）の流れ（Ｆ０＋Ｆ２）を形成することを可能にするように配置され、他方で、
・こうして形成された混合流と燃焼ガスＧ１の流れが接触することを可能にするように配置される。
【００８９】
ガス注入口（１ｇｕ）は、好ましくは、燃焼ガスＧ１（接触の間Ｇ２と呼ばれる）がリン酸の供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と並流で流れるように配置される。しかしながら、燃焼ガスが供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２に対して向流で流れるようにガス注入口を配置することが可能である。
【００９０】
ガス−酸接触器は、好ましくは充填材料を含み、これを通してリン酸溶液の供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２を浸透させる。充填材料は、好ましくは、穿孔した支持体、例えば、支持格子（ｓｕｐｐｏｒｔ  ｇｒａｔｅ）に配置される。
【００９１】
ガス−酸接触器（１）は、１つ以上の濃縮リン酸排出口（１ｐｄ、１ｐｒｄ）を含み、濃縮リン酸排出口（１ｐｄ、１ｐｒｄ）は、ガス注入口（１ｇｕ）の下流に配置され、ガス注入口（１ｇｕ）は、それ自体が、供給注入口（１ｐｕ）、及びこれから離れている場合、再循環注入口（１ｐｒｕ）の下流に配置される。「下流」という用語は、ガス−酸接触器内のリン酸供給溶液及び再循環した濃縮リン酸供給溶液Ｐ２の供給流及び再循環流の流れの方向に対して表される。濃縮リン酸排出口（１ｐｄ、１ｐｒｄ）により、供給流Ｆ０及び再循環流Ｆ２と燃焼ガスＧ１との接触によって形成されたガス−酸接触器で形成された濃縮リン酸溶液Ｐ１を除去できる。
【００９２】
ガス−酸接触器（１）は、燃焼ガスＧ１と溶液Ｐ０及びＰ１との間の接触後にガスから液体を分離するためのガス−液体分離器を含む。例えば、ガス−酸接触器は、ガス排出口（１ｇｄ）を介して出る前に、接触した燃焼ガスＧ３中に存在する液体の任意の液滴を回収するための霜取り装置を含み得る。
【００９３】
また、ガス−酸接触器（１）は、溶液Ｐ０及びＰ２の混合物との接触後に、接触した燃焼ガスＧ３をガス−酸接触器から排出するための燃焼ガス排出口（１ｇｄ）を含む。ガスに含まれる任意のフッ素化及び硫黄系化合物を除去してから雰囲気に解放するために、ガス−酸接触器の燃焼ガス排出口（１ｇｄ）の下流にある接触した燃焼ガスＧ３を洗浄するためのタワーが、装置に続くことができる。
【００９４】
装置は、燃焼室（２）の燃焼ガス排出口に結合された端部（６ｕ）を、ガス−酸接触器（１）において燃焼ガス注入口（１ｇｕ）に結合された端部（６ｄ）に接続する燃焼ガス流体接続（６）を備えている。この流体接続（６）の温度は、好ましくは、ガス−酸接触器の注入口（１ｇｕ）で、燃焼ガスＧ１が、燃焼室の排出口で有する温度Ｔｇ１、即ち、約２００〜６００℃にできるだけ近い温度を有するように、できるだけ高く維持する必要がある。
【００９５】
装置は、ガス−酸接触器（１）の濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）に結合された上流端部（３ｕ）を、燃焼室（２）の噴霧注入口（２ｐｕ）に結合された下流端部（３ｄ）に接続する流体接続（３、３ｐ）を備えている。濃縮リン酸溶液Ｐ１が、燃焼ガスＧ１によって運ばれるリン分子の大部分を回収していることから、流体接続（３、３ｐ）により、これらの分子を燃焼室に再注入して、Ｐ２Ｏ５が可能な限り豊富にある燃焼溶液Ｐ３を得ることができる。濃縮リン酸溶液Ｐ１の温度は、接触器の供給溶液Ｐ０よりも高く、これによって、すでに比較的高温にある溶液を燃焼室に注入することにより、プロセスの熱エネルギーをより良好に管理できる。ＰＰＡの生成が望まれる場合、より高い濃度のＰ２Ｏ５及びより高い温度の濃縮リン酸溶液Ｐ１により、燃焼室での濃縮収率を増加させることができる。
【００９６】
リン酸分子の移送及び濃縮収率におけるこの改善は、同じガス−酸接触器から取り出されたリン酸流Ｐ１の一部をガス−酸接触器に再導入するための再循環ループによって可能になる。従ってまた、装置は、
・ガス−酸接触器（１）の再循環した濃縮リン酸排出口（１ｐｒｄ）に、又は
・第１の流体接続（３）を備えた分岐点（５ｖ）に、
・第１の流体接続（３ｕ）を備えた分岐点（４ｒ）に
結合された上流端部を、ガス−酸接触器の再循環注入口（１ｐｒｕ）又は（１ｐｕ）に接続された下流端部（３ｒ）に接続する再循環流体接続（３ｒ）を含む。
【００９７】
装置は、５０％未満、好ましくは１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２．５％未満の値で、第１の流体接続（３）を流れる噴霧質量流量Ｑｐと、再循環流体接続（３ｒ）を流れる噴霧質量流量Ｑｐと再循環質量流量Ｑ２の合計として定義される総質量流量（Ｑｐ＋Ｑ２）との間の比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を制御及び維持するための手段を備えており、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）は、０．１％超、好ましくは０．５％超の値を有する。
【００９８】
図２に例示されるように、流体接続（３ｐ）及び（３ｒ）は、ガス−酸接触器と燃焼室の間の全長にわたって、一方で、第１の濃縮リン酸排出口（１ｐｄ）を燃焼室の濃縮リン酸注入口（２ｐｕ）に接続する噴霧流体接続（３ｐ）に、及び他方で、第２の濃縮リン酸排出口（１ｐｒｄ）をガス−酸接触器の再循環した濃縮リン酸注入口（１ｐｕ）に又はガス−酸接触器からの供給溶液Ｐ０をガス−酸接触器に供給する供給接続（３ａ）に接続する再循環流体接続（３ｒ）に、連結されていない場合がある。噴霧（３ｐ）及び再循環（３ｒ）流体接続のそれぞれは、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）又は流体移送システムを所望の値で維持するように寸法付けられたポンプ（４、４ｒ）を備えている。
【００９９】
図３〜５に例示される別の変形形態では、ガス−酸接触器は、第１の流体接続（３）に結合されたガス−酸接触器の濃縮リン酸Ｐ１の単一の排出口（１ｐｄ）を備えている。噴霧（３ｐ）及び再循環（３ｒ）流体接続の上流部分は、分岐点（５）に結合され、従って、第１の流体接続（３）と共にＴ型又はＹ型分岐を形成する。この変形形態では、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を所望の値で制御及び維持するために、様々な手段が使用され得る。
【０１００】
図５に例示される第１の変形形態では、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を所望の値で確保するための手段は、噴霧流体接続（３ｐ）に配置され、噴霧流量Ｑｐで液体をポンプで送る能力を有するポンプ（４）と、再循環流体接続（３ｒ）に配置され、再循環流量Ｑ２で液体をポンプで送る能力を有する再循環ポンプ（４ｒ）とを含む。
【０１０１】
図３及び４に例示される第２の変形形態では、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を確保するための手段は、分岐点（５）の上流の第１の流体接続（３）に配置され、主要な流量（Ｑｐ＋Ｑ２）で液体をポンプで送る能力を有するポンプ（４）と、分岐点（５）に配置され、主要な流量を噴霧流体接続（３ｐ）に向かう噴霧流量Ｑｐと、再循環流体接続（３ｒ）に向かう再循環流量Ｑ２に分割することを可能にする１つ以上のバルブ（５ｖ）（例えば、三方弁）とを含む。
【０１０２】
第３の変形形態（図示せず）では、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を確保するための手段は、分岐点（５）の上流の第１の流体接続（３）に配置され、主要な流量（Ｑｐ＋Ｑ２）で液体をポンプで送る能力を有するポンプ（４）と、所望の比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を得るように寸法付けられた噴霧（３ｐ）及び再循環（３ｒ）流体接続を形成するパイプとを含む。この溶液は、パイプが寸法付けられると、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を容易に変更できないという意味で、最初の２つよりも柔軟性が低いが、装置の寿命の間、比が変化する必要がない場合、必ずしも問題ではない。
【０１０３】
第４の変形形態（図示せず）では、比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を確保するための手段は、分岐点（５）の上流の第１の流体接続（３）に配置され、主要な流量（Ｑｐ＋Ｑ２）で液体をポンプで送る能力を有し、噴霧（３ｐ）及び再循環（３ｒ）流体接続を形成するポンプ（４）と、所望の比Ｑｐ／（Ｑｐ＋Ｑ２）を得るように調整されたバルブとを含む。
【０１０４】
表２は、本発明のプロセスを実行するために適合された様々なパラメータの一連の値の範囲を列挙している。
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【符号の説明】
【０１０５】
１  ガス−酸接触器
１ｇｄ  ガス−酸接触器の燃焼ガス排出口
１ｇｕ  ガス−酸接触器への燃焼ガス注入口
１ｐｄ  ガス−酸接触器の濃縮リン酸溶液Ｐ１の排出口
１ｐｕ  接触溶液Ｐ０、又は混合物（Ｐ０＋Ｐ２）のガス−酸接触器への供給注入口
１ｐｒｕ  再循環濃縮リン酸Ｐ２のガス−酸接触器への注入口（任意）
２  燃焼室
２ｃ  燃焼ユニット
２ｐｄ  燃焼室の燃焼排出口Ｐ３
２ｐｄｕ  残留物Ｐｒの燃焼室への入口
２ｐｕ  噴霧溶液Ｐｐの燃焼室への入口、又は直接供給流と噴霧流の組み合わされた入口
３  第１の流体接続
３ａ  供給流体接続
３ｄ  第１の流体接続（３）の下流端部
３ｐ  噴霧流体接続
３ｒ  ガス−酸接触器（１）への再循環流体接続
３ｒｄ  再循環流体接続（３ｒ）の下流端部
３ｕ  噴霧流体接続（３ｐ）又は第１の流体接続（３）の上流端部
４  ポンプ
４ｒ  再循環ポンプ
５ｖ  バルブ又はバルブのセット（例：三方バルブ）
６  燃焼ガス流体接続
６ｄ  燃焼ガス接続排出口
６ｕ  燃焼ガス接続注入口
１０  燃焼ユニット（１０）の可燃性材料の供給源
１１  熱交換器
Ｆｐ  濃縮リン酸溶液噴霧流
Ｆ２  再循環した濃縮リン酸溶液の再循環流
Ｆ３  燃焼溶液流
Ｆｒ  残留溶液Ｐｒの残留流
Ｆｐ  濃縮リン酸溶液の噴霧流
Ｆｍ  混合溶液の混合流Ｆｍ（Ｆｒ＋Ｆｐ）
Ｇ１  燃焼ガス
Ｇ３  接触した燃焼ガス
Ｐ０  供給溶液
Ｐ０＋Ｐ２  接触器の供給溶液Ｐ０と、再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の混合物
Ｐ１  濃縮リン酸溶液
Ｐ２  再循環した濃縮リン酸溶液
Ｐ３  燃焼溶液
Ｐｒ  残留溶液
Ｐｐ  噴霧溶液
Ｐｍ  混合溶液（＝Ｐｒ＋Ｐｐ）
Ｑ０  接触器の供給溶液Ｐ０の供給流量
Ｑ１  接触器排出口の濃縮リン酸の流量（＝Ｑ２＋Ｑｐ）
Ｑ２  再循環した濃縮リン酸溶液の再循環流量
Ｑ３  燃焼溶液の流量
Ｑｇ１  ガス−酸接触器（１）への燃焼ガスの流量
Ｑｇ２  ガス−酸接触器（１）の燃焼ガスの流量
Ｇｇ３  ガス−酸接触器（１）の外側の接触した燃焼ガスの流量
Ｑｍ  混合溶液Ｐｍの流量
Ｑｐ  噴霧溶液Ｐｐの噴霧流量
Ｑｒ  残留溶液Ｐｒの流量
Ｔ０  接触器の供給溶液Ｐ０の温度
Ｔ１  濃縮リン酸溶液Ｐ１の温度
Ｔ２  再循環した濃縮リン酸溶液Ｐ２の温度
Ｔ３  燃焼溶液Ｐ３の温度
Ｔｇ１  燃焼ガスＧ１の温度
Ｔｇ３  接触した燃焼ガスＧ３の温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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