DE531498C - Gleichzeitige Herstellung von Phosphor oder Phosphorsaeure und Gasgemischen, die Wasserstoff und Stickstoff oder Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenoxyd enthalten - Google Patents

Description

• Gleichzeitige .Herstellung von Phosphor oder Phosphorsäure .und Gasgemischen, die Wasserstoff und Stickstoff oder Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenoxyd enthalten Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Phosphor durch- Wärmebehandlung (Verflüchtigung) aus natürlichen Phosphaten, Kohle und kieselsaure- oder tönerdeartigen Zuschlägen, für deren Durchführung die Verwendung eines gasförmigen Mittels, und zwar gewöhnlich atmosphärischer Luft, zur Verbrennung erforderlich ist, erhält man außer Phosphordämpfen ein Gasgemisch, in welchem das vom Reduktionsmittel und vom Brennstoff herrührende Kohlenoxyd stark mit Stickstoff verdünnt ist.
• Wenn man insbesondere die üblichen Mengenverhältnisse von -Tricalciumphosphat und Kohle verwendet und atmosphärische Luft in den Reduktionsofen einbläst, so enthält das aus dem Ofen entweichende Gasgemisch außer Phosphordämpfen noch beinahe zwei kaumteile Stickstoff auf je einen Raumteil Kohlenoxyd. Nach Befreiung von dem darin enthaltenen Phosphor bleibt dieses Gasgemisch im allgemeinen ohne Verwendung. Die große Verdünnung des in einem indifferenten Gas enthaltenen Kohlenoxydes steht der Verwendung seines Heizwertes entgegen. Was die Anwendung der Kontaktreaktion bei diesem Gasgemisch anbelangt, so hat sie an sich wenig Zweck; einerseits erschwert der starke Stickstoffgehalt die Ausführung der Reaktion, andererseits ist der durch diese Reaktion erzeugte Wasserstoff in solchem Maße mit Stickstoff verdünnt, daß das Stickstoffwasserstoffgemisch für Synthesen,- insbesondere für die des Ammoniaks, nicht ohne weiteres verwendet werden kann. -Will man andererseits den Phosphor oxydieren, so ist es schwer, diese Oxydation durchzuführen, ohne daß gleichzeitig das Kohlenoxyd oxydiert wird, das auf diese Weise verlorengeht; -gelingt es jedoch, das Kohlenoxyd unverändert zu eihalten, so hat man auch in diesem Fall mit dem Nachteil zu rechnen, daß es mit einer großen Menge Stickstoff verdünnt ist.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden und ermöglicht es, die aus den Phosphorhochöfen. austretenden Gasgemische, d. h. außer dem Phosphor noch gleichzeitig das Kohlenoxyd und den Stickstoff, welche in diesen Gemischen enthalten sind, restlos und wirtschaftlich zu verwenden.
• Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß man die von der Reduktion des Phosphates herrührenden Gase dadurch an Kohlenoxyd anreichert,- daB- man die in den Ofen eingeblasene atmosphärische Luft durch ein sauerstoffreiches Gasgemisch ersetzt (wobei der Sauerstoffgehalt nur durch die Feuerfestigkeit der zum Ofenbau verwendeten Stoffe bei- hohen Temperaturen begrenzt wird) und das Kohlenoxyd des aus dem Ofen entweichenden Gasgemisches ganz oder teilweise mit Wasserdampf derart reagieren läßt, daß man ein- Gasgemisch erhält, das :nach Abscheidung der Kohlensäure und gegebenenfalls nach ;Reinigung an Wasserstoff genügend reich ist, u'iri"fiir verschiedene Synthesen verwendet werden zu können: -Nachstehend werden einige Ausführungs=. Beispiele des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
• Beispiel i In einem Hochofen behandelt - man .mit einem Gemisch aus Stickstoffund Sauerstoff, das ungefähr 3 Teile Sauersfö$ -auf 2-Teile Stickstoff enthält, ein Gemisch aus =natürlichen Phosphaten, Kieselsäure und Köfile;-ri welchem ioo Gewichtsteile T`ricalcium_ Phosphat ungefähr i8o Gewichtsteilen - Kohle entsprechen.
• Auf diese Weise" erhält man -an der Gicht ein Gasgemisch, in Welchen die Räummengen des Kohlenoxyds und des Stickstoffs zueinander ungefähr im Verhältnis von 3_ : i stehen.
• Nach Abscheidung - des Phosphors durch ein bekanntes Mittel bringt man dieses -Gasgemisch mit Wasserdarripf in bekannter-Weise nach dem Kontaktverfahren-zur-Reaktiön,-umein Gemisch aus Stickstoff, Wasserstoff und Kohlensäure zu erhalten: Nach Abtrennung der Kohlensäure in bekannter Weise und nach der-üblichen Reinigung erhält man -ein Gasgemisch,-das "sich für die Amrrioniaksynthese eignet<-Das Kontaktverfahren kann unter Druck erfolgen.' In -diesem Fall kann es- vorteilhaft sein;. - die vorherige Allscheidung des -Phosphors üriter-Druck vorzunehmen. Der nötige WäAsefdampf'kann ganz oder zurrt Teil durch Ausnutzung eines Teiles -der Höchofengäse erzeugt werden.
• Beispiel z In einem zum Aufschließen' der -Phosphate bestimmten Hochofen, in, welchem der Einsatz dieselbe Zusammensetzung besitzt, wie im Beispiel i, wird ein Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff eingeblasen,.inwelchem.Stick= stoff .und Sauerstoff ungefähr irüVerhält nis-vön -i : 2,-enthalten sind: Das- -aus derri Phösphörofen austretende Gäsgeini,ch `enthält dann außer gasförmigem Phosphor -noch ungefähr' 9ö Räumteile Kohlenoxyd: auf -2o Raumtelle:Sticksfoff.-' - _ _ Nach: Ausscheidung des. Phosphors oder seiner-etwaigen Sauerstoffverbindungen durch bekannte Mittel'setzt.:man dein Gasgemisch Wasserdampf zu., alsdann. wird das. Kontaktverfahren in bekannter Weise in Gegenwart von geeigneten Kontaktstoffen durchgeführt ,und in dem Augenblick unterbrochen, wo die Zusammensetzung des Endgasgemisches ungefähr folgende ist: Wasserstoff 8o Raum-'-teile, Kohlensäuregas 8o Raumteile, Stickstoff .2b Räumteile, Kohlenoxyd io Raumteile.
• . Nach Abscheidung der Kohlensäure und der arideren üblichen Verunreinigungen in an sich bekannter Weise leitet man. das so gereinigte und dann verdichtete Gasgemisch 'nacheinander zunächst über einen Kontaktstoff, der die Methylalkoholsynthese, dann über einen Kontaktstoff, der die Ammoniaksynthese ermöglicht.
• - ' Die Abgase dieser letzten Synthese bestehen im wesentlichen aus einem Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff im räumlichen Verhältnis von i : 3. Diese Gase können dem Kreislauf wieder zugeführt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von. Phosphor ..oder- Phosphorsäure und Gasgemischen, die Wässerstöff und Stickstoff oder- Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenoxyd enthalten, - dadurch gekennzeichnet, daß Rohphosphate mittels Kohle in Gegenwart von Zuschlägen im Hochofen reduziert werden, wobei man das 'Reäktiönsgeinisch- im -Hochofen mit einem.-Stickstoff-Sauerstoffgemisch behandelt, das wesentlich mehr S-auerstöff enthält als Luft,-''und--daß "rnän die von der Hauptmenge des Phosphors oder seiner Verbindungen befreiten, kohlenoxydhaltigen Abgase mit 'Wasserdampf . umsetzt und die -gebildete Kohlensäure sowie die noch etwa vorhandenen Phosphorverunr ein 1 igung en -abscheidet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man- ein Stickstoff-Sauerstoffgemisch mit solchem. Gehalt an Sauerstoff verwendet, daß -das -:erhaltene :Endga'sgerriisch sich zur Ammoniaksynthese eignet. 3: Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die 'Umsetzung des Kohlenoxyds 'mit Wasserdampf un-=vollständig durchführt und solche Mengen "des Gemisches von Stckstöff--und.Sauerstoff:mit einem derartigen .Gehalt an diesen Gasen @änwendet, daß im Endgasgemisch der Raumanteil des Wasserstoffs gleich ist dem doppelten Räumanteil des nicht umgesetzten Kohlenokyds -vermehrt um die -dreifache Raummenge des enthaltenen Stickstoffs. . . ' _ _