Đang tải... (xem toàn văn)
Photpho và các hợp chất quan trọng của photpho
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội Viện kĩ thuật hóa học PHOTPHO VÀ CÁC HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA PHOTPHO SẢN XUẤT PHOTPHORIC THEO PHƯƠNG PHÁP NHIỆT GVHD: Ts.Bùi Thị Vân Anh SVTH Tóm tắt nội dung: Photpho Các hợp chất quan trọng photpho sản xuất H3 PO4 theo phương pháp nhiệt Giải pháp kiểm soát nước ô nhiễm Photpho Vị trí cấu hình e nguyên tử Photpho Dạng thù hình P trắng P đỏ P đen Photpho 1.1 Thù hình Photpho trắng Photpho đỏ Cấu tạo Các tính chất vật lí Cấu trúc mạng tinh thể o o T nc : 44,1 C o o T bh : 280.8 C Cấu trúc polime o o T nc : 500-600 C d: 1,8g/cm3 Thăng hoa áp suất thấp Không tan nước, tan dung môi không phân cực Không tan dung môi D: 2.1 – 2.2 g/cm3 benzen, toluen -> bảo quản cách ngâm nước Rất độc, gây bỏng nặng rơi vào da Không độc Photpho 1.1 thù hình P đen: Ít ứng dụng thực tế Có cấu trúc tương tự graphit Có tính dẫn điện P vàng Thực tế ta thường gặp photpho vàng Thức chất hỗn hợp P trắng có lẫn Pđỏ phần P trắng chuyển thành Pđỏ 1.1 Photpho Sơ đồ chuyển hóa photpho đỏ photpho trắng t o Làm lạnh 250 o Yếm khí C Dạng tồn tự nhiên Tồn quặng apatit, photphorit Quặng apatit Ca5(PO4 )3 F Quặng photphorit Ca3 (PO4 )2 Dạng tồn tự nhiên Còn tồn protein động thực vật, xương động vật Thành phần thuốc diêm Sản xuất diêm Sản xuất diêm 6P +5KClO3 -> 5KCl + 3P2 O5 Pđỏ, thành phần vỏ diêm ứng dụng Dùng quân Dùng quân Điều chế hợp Điều chế hợp chất photpho chất photpho Trữ lượng Quặng apatit vùng Lào Cai thăm dò xác định trữ lượng 778 triệu Trong quặng loại I 31 triệu Quặng loại II 234 triệu Quặng loại III 222 triệu Quặng loại IV 291 triệu Photphorit Photphorit khoáng trầm tích kết tủa canxi phôt phát từ nước biển số tạp chất khác Si, Cu, Al, Mg, Fe Sản xuất axit photphoric theo phương pháp nhiệt Công nghệ sản xuât photpho vàng Phương pháp: Dùng than khử Ca3 (PO4)2 Nhiệt độ : 1400-1600oC Nếu có mặt SiO2 nhiệt độ nung giảm xuống: 1000-1300 o C Photpho tạo thành thăng hoa với CO Ptpu: Ca3 (PO4 )2 +5C -> 3CaO+ 2P +5CO -413kcal 2Ca3 (PO4 )2 + 10C + 6SiO2 -> 4P + 10CO +6 CaSiO3 -348,8kcal Công nghệ sản xuất photpho vàng Sản xuất H3 PO4 theo phương pháp nhiệt Sản xuất H3 PO4 theo phương pháp nhiệt Nguyên lý trình sản xuất Từ P chế tạo P2O5 theo phản ứng P4 P4O10 + O2 Theo phương pháp cấp P CO bị oxy hóa P4 + 10 CO + 10 O2 P4O10 Hydrat hóa P2O5 Ở khoảng 800oC – 1000oC tạo thành anhydrit photphoric P O + H2O Sau2đó5HPO3 bị hydrat hóa thành H3PO4 HPO3 + H2O HPO3 H3PO4 + 10 CO2 Chú ý Để tránh tạo thành hypophotphoro đốt cháy photpho phải tiến hành với lượng không khí gấp lần Với nhiêt độ 450oC – 540oC cung cấp 120 – 130% không khí so với lý thuyết oxy hóa gần hoàn toàn P Như thực chất trình : P +O2 P2O5 +H2O HPO3 +H2O H3PO4 Sơ đồ công nghệ sản xuất theo phương pháp tuần hoàn tháp Hơi Photpho 1: Miệng phun; 2: Tháp đốt cháy; 3: Thiết bị lọc điện; 4: Quạt; 5: Bể chứa axit; 6: Máy bơm; 7: Thiết bị làm mát Sơ đồ công nghệ sản xuất theo phương pháp tuần hoàn tháp riêng biệt Phương pháp hoechst Ghi chú: a_ bể chứa b_ sấy khí c_ Ngòi đốt d_ Buồng đốt e_ Nồi Sự khác biệt phương pháp hoechst phương pháp cấp Phương pháp hoechts: tận dụng nhiệt tối đa từ buồng đốt Thành buồng đốt làm ống dạng cuộn để bơm nước cất vào, để lấy nhiệt từ trình đôt P Ưu - Nhược điểm Tuần hoàn tháp riêng biệt Tuần hoàn tháp Chi phí thiết bị thấp Tổn hao nước lượng thấp Tạo axit tinh khiết Khi cần thiết chế tạo photpho vàng Thiết bị cồng kềnh, tốn nhiều chi phí Tổn hao nhiều lượng Axit tạo có độ tinh khiết Tình hình sản xuất Phương pháp ngày sử dụng giới tốn nhiều lượng Tuy nhiên sử dụng H3 PO4 cho phụ gia thực phẩm, dược phẩm dùng H3 PO4 nhiệt Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level