اسید فسفریک در مقیاس تجاری به دو روش عمده (Wet Process) و حرارتی (Thermal Process) تولید میشود. اسید فسفریک حاصل از روش حرارتی،که از فسفر عنصری بدست میآید، بسیار گران و دارای ناخالصی کمتری نسبت به اسید فسفریک تولید شده از روش تر میباشد. مدیران محترم صنعتی لطفا پیش از انعقاد هرگونه قرارداد طراحی ، تامین تجهیزات و اجرای پروژه های نفت، گاز ، پتروشیمی، نیروگاهی و صنایع پائین دستی پتروشیمی با متخصصین مجرب شرکت فناوران ایران پژوهش مشاورده نمایید ، تا ضمن اشنایی با توانمندی ها و آگاهی از پروژه ای قبلی موفق اجرا شده ، براوردهای هزینه رقابت پذیر ما را نیز در پروژه های خود در نظر بگیرید : ۸۸۵۴۱۷۸۶ ۰۲۱
اسید فسفریک تهیه شده از روش تر در ساخت کودهای فسفاته و خوراک دام کاربرد دارد و میتوان با تصفیه، آن را مناسب گرید تکنیکال و یا غذایی نمود. الف - روش حرارتی در تولید اسید فسفریک به روش حرارتی، فسفر عنصری در مجاورت هوای اضافی سوخته، سپس اکسید فسفر حاصله هیدراته شده و پس از جذب گرمای نهان سوخت و هیدراتاسیون، غبارات اسید فسفریک حاصله جمعآوری میگردد. غلظت اسید فسفریک حاصله تابع میزان آب مصرفی و قدرت خنک کنندگی سیستم میباشد. در روشهای مختلف تولید با فرایند حرارتی با مسایلی از قبیل دمای بسیار بالا در محفظه احتراق، اکتیویته بالای اکسید فسفر داغ، خورنگی شدید اسید فسفریک گرم و جمعآوری غبارات ریز اسید فسفریک روبرو میباشیم.فرایندهای اصلی در روش حرارتی براساس نوع خنک کردن محفظه احتراق عبارتند از:1- دیواره خیس (Wetted Wall)2-دیواره آبگرد (Water Cooled)3-دیواره خنک شونده با هوا (Air Cooled)در واحدهای با دیواره خیس، بر روی دیواره محفظه احتراق که به شکل سیلندر بلند مخروطی شکل میباشد، جریانی از اسید سرد شده به طرف پایین وجود دارد که موجب حفاظت دیواره میگردد. فسفر بوسیله هوای فشرده یا بخار اتمیزه شده و پس از پاشیده شدن در بالای محفظه در حضور هوای اضافی تأمین شده توسط فن، سوزانده میشود. در اینگونه واحدها میزان هوای اضافه معمولاً بین 25 تا 50% است تا حجم گازهای ایجاد شده در محفظه احتراق در دمای بالاتر از2000 °C در حجم معینی باشد. جنس محفظه احتراق از مواد دیرگداز یا SS316 میباشد. در این فرایند جذب فسفر بسیار سریع بطوری که 95% آن بوسیله جریان برگشتی جذب میگردد. در این فرایند فسفر باید بخوبی اتمیزه شده و حجم هوای مورد نیاز برای سوختن، هوای اضافی و فسفر ورودی باید به دقت کنترل گردد تا از شکل گیری سایر اکسیدهای فسفر با اکسایش پایینتر جلوگیری گردد.مشخصه واحدهای خنک شونده توسط هوا، محفظههای احتراق بسیار بزرگ نسوز چینی شده میباشد که حرارت بوسیله تشعشع و جابجایی از آن خارج میگردد. جنس نسوزهای بکار برده شده گرافیتی و یا آلومینایی بوده و بخاطر انتقال حرارت کمتر آلومینا، محفظههای آلومینایی در دمای پایینتری کار میکنند. تا زمانی که دمای گازهای خروجی و نسوزهای بکار رفته بالاتر از نقطه شبنم اسید فسفریک آزوتروپیک(92%P2O5) باشد، خوردگی اتفاق نمیافتد. درصد هوای اضافی معمولاً بین 200 – 1% و دمای شعله 1700 – 1000 °Cاست. گازهای گرم ناشی از احتراق در محفظه ای به نام هیدراتور با اسپری کردن آب، سرد و حل میگردند. لایه جاذبی از کربن یا رینگهای گرافیتی در بالای هیدراتور وجود دارد تا حداکثر جذب P4O10 انجام شده و گازها تا دمای 100°Cخنک شوند. اسید رقیق حاصله از غبارات روی این بستر پاشیده شده و اسید فسفریک 85 – 75% از هیدراتور خارج میگردد. از آنجا که حلالیت P2O5در اسیدهای غلیظ بسیار سریعتر از آب است، در هیدراتور، گازهای خروجی ابتدا با اسید غلیظ تماس داده شده و سپس در مراحل بعدی با اسید رقیق و نهایتاً با آب شستشو میگردد. ب- روش تردراین روش، از اثر اسید سولفوریک بر سنگ فسفات، اسید فسفریک و گچ بدست میآیدکه پس از فیلتراسیون و تغلیظ اسید فسفریک حاصل میگردد. . در مرحله اول اسید فسفریک با آپاتیت واکنش داده و در نتیجه مونوکلسیم فسفات تشکیل میگردد. در مرحله بعد مونوکلسیم فسفات با اسید سولفوریک ترکیب شده و اسید فسفریک و سولفات کلسیم تولید میگردد. این دو واکنش لزوماً به دو رآکتور جداگانه نیاز نداشته و در یک رآکتورقابل انجام میباشد.سنگ فسفات شامل ناخالصیهای گوناگون در ساختار آپاتیت و همچنین دیگر مواد معدنی میباشد. این ناخالصیها باعث انجام واکنشهای جانبی گوناگونی میگردند فرآیندهای مختلف در روش تر را میتوان بر حسب میزان هیدراتاسیون سولفات کلسیم به سه فرآیند:1- انیدرید (CaSO4)2- همیهیدرات (CaSO4,0.5H2O) 3- دی هیدرات (CaSO4, 2H2O)تقسیم کرد که در ذیل مزایا و معایب هر روش آمده است. شکل هیدرات اساساً با دو پارامتر دما و غلظت اسید فسفریک و اسید سولفوریک در فاز مایع تعیین میگردد. مزایای تولید اسید فسفریک بروش خشک عبارتند از: - خلوص بالا - شفافیت زیاد - موارد مصرف فراوان - قابلیت استفاده از سنگهای کم عیار با منشاء رسوبی - قابلیت تولید فسفر سفید به منظور استفاده در تولید سموم کشاورزی و افزودنیهای روغن لیکن مزایای تولید بروش تر عبارتند از: - قیمت تمامشده پایینتر - استفاده از اسید سولفوریک تولیدی در کشور - قابلیت تولید در مقیاسهای بسیار بالا - هزینه سرمایهگذاری پایین اگرچه خلوص اسید تولیدی در فرایند خشک بیشتر است معهذا قیمت اسید تولیدی در روش تر کم تر از روش خشک میباشد و همچنین سرمایه مورد نیاز برای ساخت کارخانه اسید فسفریک از نوع فرایند تر به مراتب پایینتر است. بنابراین با توجه به عدم نیاز به خلوص بالا جهت تولید کود TSP و نیز عدم نیاز این طرح به واحد تغلیظ اسید فسفریک، لذا استفاده از فرایند روش تر و تولید اسید فسفریک بصورت محلول رقیق بسیار اقتصادیتر است.