СПОСОБ ПЛУЧЕНИЯ ПОЛИФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ получения полифосфорной кислоты из растворов, по существу, чистой ортофосфорной кислоты, содержащий:
a) сжигание топлива в присутствии воздуха, поддерживающего горение, в верхней части камеры (1) сгорания для получения пламени и газообразных продуктов горения,
b) распыление пульверизационной текучей среды, содержащей, по существу, чистую ортофосфорную кислоту,
c) полимеризацию-конденсацию указанной ортофосфорной кислоты для получения полифосфорной кислоты в виде кислотного тумана с одновременным образованием газов, которые смешиваются с газообразными продуктами горения для достижения заранее определенной температуры, при этом указанное смешивание приводит к резкому понижению температуры газообразных продуктов горения,
d) разделение указанного тумана полифосфорной кислоты и указанной газовой смеси,
e) сбор полученной таким образом полифосфорной кислоты в емкость (12), расположенную под указанной камерой (1) сгорания, и
f) выпуск указанной газовой смеси из нижней части указанной камеры (1) сгорания, отдельно от полифосфорной кислоты.
2. Способ по п.1, в котором указанную пульверизационную текучую среду, содержащую по существу чистую ортофосфорную кислоту, распыляют в указанном пламени в присутствии вспомогательной текучей среды, в частности инертного газа, предпочтительно азота.
3. Способ по п.1, в котором во время сжигания количество воздуха является стехиометрическим по отношению к количеству топлива.
4. Способ по п.1, дополнительно содержащий отвод собираемой полифосфорной кислоты, ее охлаждение за счет теплообмена и подачу охлажденной полифосфорной кислоты в указанный бак (12).
5. Способ по п.4, в котором охлажденную полифосфорную кислоту также направляют на заполнение резервуара-хранилища (15).
2
5
6. Способ по п.1, в котором указанную газовую смесь на выходе камеры сгорания обедняют путем понижения содержания РO за счет контролируемого охлаждения с целью дополнительного извлечения полифосфорной кислоты.
2
5
7. Способ по п.1, в котором указанную газовую смесь на выходе камеры сгорания, в случае необходимости, обедненную понижением содержания РО, промывают промывочным раствором и охлаждают до температуры 35-50ºС.
2
5
8. Способ по п.1, в котором указанную газовую смесь на выходе камеры сгорания, в случае необходимости, обедненную понижением содержания PO, подвергают непрямой конденсации.
9. Способ по п.1, дополнительно содержащий следующие стадии:
- введение в контакт указанной газовой смеси на выходе камеры сгорания, в случае необходимости, перед указанной промывкой или перед указанной конденсацией или, в случае необходимости, после указанного обеднения, с указанной ортофосфорной кислотой до ее распыления в указанной камере (1) сгорания,
- теплообмен между указанной ортофосфорной кислотой и указанной газовой смесью, и
- отбор возможных капелек указанного тумана полифосфорной кислоты, увлекаемых указанной газовой смесью на ее выходе из камеры сгорания.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором ортофосфорная кислота имеет температуру до распыления в пределах от 190 до 240ºС, предпочтительно примерно 200ºС.
11. Устройство для получения полифосфорной кислоты, содержащее камеру (1) сгорания, в которой находятся:
- горелка (1) в верхней части камеры (1) сгорания,
- первый вход (3) для топлива,
- второй вход (4) для воздуха, поддерживающего горение, при этом оба входа расположены в указанной верхней части указанной камеры (1) сгорания,
- источник (5) питания пульверизационной текучей средой, выполненный с возможностью подачи указанной пульверизационной текучей среды на уровне указанной горелки (2),
- средства (6) разделения, позволяющие отделять, с одной стороны, указанную полифосфорную кислоту, производимую в указанной камере (1) сгорания, и, с другой стороны, газовую смесь, которую получают в указанной камере сгорания и которая увлекает указанную полифосфорную кислоту,
- выход (7) полифосфорной кислоты, и
- выход (8) указанной газовой смеси.
12. Устройство по п.11, в котором указанная камера (1) сгорания содержит наружную стенку (9) и внутреннюю стенку (10) из непропитанного аморфного углерода, между которыми циркулирует инертный газ.
13. Устройство по п.11, в котором указанная камера сгорания содержит внутреннюю стенку (10) из карбида кремния и, в случае необходимости, наружную стенку (9) из карбида кремния, которыми ограничен двойной кожух (38).
14. Устройство по п.11, в котором указанные средства разделения содержат неподвижное устройство, находящееся в указанной нижней части камеры сгорания.
15. Устройство по п.11, дополнительно содержащее бак (12) для сбора полифосфорной кислоты, соединенный с указанным выходом (7) полифосфорной кислоты и содержащий патрубок (13) отбора, соединенный с теплообменником (14), при этом указанный теплообменник (14), в свою очередь, соединен с резервуаром-хранилищем (15) полифосфорной кислоты и/или с патрубком (16) рециркуляции полифосфорной кислоты, возвращаемой в указанный сборный бак (12).
16. Устройство по п.11, дополнительно содержащее промывочную колонну (31), соединенную напрямую или опосредованно с указанным выходом смеси горячих газов.
17. Устройство по п.11, дополнительно содержащее непрямой конденсатор, соединенный напрямую или опосредованно с указанным выходом смеси горячих газов.
18. Устройство по п.11, дополнительно содержащее средство контролируемого охлаждения смеси горячих газов, соединенное с указанным выходом смеси горячих газов из камеры (1) сгорания.
19. Устройство по п.11, дополнительно содержащее газокислотное контактное устройство (17), содержащее:
- в своей нижней части вход (18) для смеси горячих газов, соединенный с указанным выходом смеси горячих газов из камеры сгорания, и в случае необходимости, соединенный также с указанным средством контролируемого охлаждения смеси горячих газов,
- в своей верхней части выход (23) смеси горячих газов, в случае необходимости, соединенный с указанной промывочной колонной (31) или с указанным непрямым конденсатором при их наличии,
- вход (24) ортофосфорной кислоты в верхней части указанного контактного устройства (17), и
- выход (25) ортофосфорной кислоты и возможных капелек полифосфорной кислоты, которые могут содержать некоторое количество ортофосфорной кислоты, увлекаемой противотоком по отношению к указанной газовой смеси в указанной нижней части.
20. Устройство по п.19, в котором указанное газокислотное контактное устройство (17) дополнительно содержит материал-заполнитель, через который фильтруют ортофосфорную кислоту и который расположен на перфорированной подложке.
21. Устройство по п.19, в котором указанное газокислотное контактное устройство (17) содержит газовый диффузор (19), который содержит по существу газопроницаемую верхнюю часть (20) и нижнюю часть (21), по существу, проницаемую для жидкостей, и, в случае необходимости, нейтрализатор (22) тумана в своей верхней части.
22. Устройство по п.19, в котором указанный выход (25) ортофосфорной указанного газокислотного контактного устройства (17) соединен с указанным источником (5) питания указанной камеры (1) сгорания пульверизационной текучей средой.
23. Устройство по любому из пп.11-22, содержащее резервуар-хранилище ортофосфорной кислоты, соединенный патрубком либо с указанным газокислотным контактным устройством, либо с указанным источником питания указанной камеры (1) сгорания пульверизационной текучей средой.