Технология элементоорганических мономеров и полимеров - Андрианов К.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 121. Схема производства желтого фосфора:
1 — дробилка; 2, 3, 4, 6,7, 8, 13 — бункеры; 5—сушилка; 9,10, 11—дозаторы; 12 — смеситель; 14 — угольные стержни; ц — печь; 16 — ловушки-охладители; 17 — сборник; 18 — емкость.
Фосфорорганические соединения
331
90 °С). Расплавленный фосфор в сборнике 1 находится, как уже говорилось, под давлением азота, непрерывно подаваемого в сборник.
Из мерника 2 фосфор самотеком поступает в аппарат 4 под слой раствора фосфора в РС13. Аппарат 4 соединен с хлоратором 6. Количество загружаемого фосфора определяют по содержанию его в аппарате 4, для чего отбирают пробу из переточной линии (из хлоратора в аппарат 4). При содержании фосфора более 6% фосфор загружают, не прекращая подачу хлора в хлоратор; при содержании фосфора менее 6% подачу хлора в хлоратор немедленно прекращают и из мерника 2 подают в аппарат 4 определенное количество фосфора. После
Рис. 122. Схема производства треххлористого фос-Шора:
1, 12 — сборники; 2 — мерник; 3 — ловушка; 4 — аппарат для растворения фосфора в РС1у, 5 — погружной насос; 6 — хлоратор; 7 — взрывные мембраны; 8, 14 — колонны; 9,15 — конденсаторы; 10 — фазоразделитель; 11 — холодильник; 13 — перегонный куб; 16 — емкость.
этого возобновляют подачу хлора в хлоратор, и дальнейшую загрузку фосфора в аппарат 4 проводят при работающем хлораторе. В аппарате 4 при 65—75 С образуется 10—12%-ный раствор фосфора в треххлористом фосфоре.
Этот раствор погружным центробежным насосом 5 непрерывно подается по сифону в хлоратор 6 — аппарат со сферическими крышкой и днищем, освинцованный и снабженный водяной рубашкой и взрывной предохранительной мембраной 7. В хлоратор по трем барботерам подают испаренный хлор; для обеспечения надежного поглощения хлора барботеры погружены в раствор на 1200 мм. Хлорирование фосфора ведут при 76—83 °С и избыточном давлении до 0,2 ат. Температуру и давление регулируют, изменяя скорость подачи хлора в аппарат и охлаждающей воды в рубашку.
Таким образом, раствор треххлористого фосфора, обогащенный фосфором (до 10—12% Р), все время поступает из аппарата 4 в хлоратор, где фосфор хлорируется, а обедненный фосфором раствор треххлористого фосфора (6 — 11% Р) по переточной линии возвращается из хлоратора в аппарат 4 на обогащение фосфором.
Пары треххлористого фосфора, образующиеся в хлораторе, поступают в отбойную полочную колонну 8, охлаждаемую водой через рубашку. Часть паров РС13, поднимаясь по колонне, конденсируется и стекает обратно в хлора^ тор, а несконденсировавшиеся пары при 78—80 °С поступают в оросительный трубчатый конденсатор 9. Сконденсировавшиеся там пары направляются в фазоразделитель 10 и возвращаются на орошение колонны 8. Несконденсировавшиеся
332
Гл. 19. Фосфорорганические соединения
пары из фазоразделителя направляются в холодильник 11, где конденсируются. Сконденсировавшийся треххлористый фосфор-сырец из холодильника стекает в сборник 12, откуда направляется на дистилляцию в куб 13. Нееконден-сировавшиеся в холодильнике отходящие газы из сборника 12 направляют через ловушку в орошаемые водой колонны (на схеме их нет) и потом выбрасывают в атмосферу.
Треххлористый фосфор-сырец из сборника 12 или из фазоразделителя 10 направляется на перегонку в куб 13, представляющий собой стальной освинцованный аппарат с рубашкой. В случае попадания в куб свободного фосфора (вместе с сырцом) этот аппарат может быть использован и для дополнительного хлорирования фосфора. При перегонке треххлористого фосфора температура в кубе должна быть 76—83 °С, а избыточное давление не должно превышать 0,2 ат. Пары треххлористого фосфора из куба поступают в колонну 14, заполненную керамическими кольцами, а затем в конденсатор 15, где конденсируются, и стекают в емкость 16. Конденсатор представляет собой кожухотрубный теплообменник (поверхность охлаждения ~25 м2), в межтрубное пространство которого поступают пары треххлористого фосфора, а в трубы — вода.
Если в кубе накопилось много свободного фосфора, его дополнительно хлорируют, подавая в куб испаренный хлор через барботер со скоростью 5 м3/ч при 76—83 °С и избыточном давлении до 0,2 ат. Из емкости 16 отбирают пробу и определяют в ней содержание основного вещества и свободного фосфора. При содержании треххлористого фосфора менее 98% и отсутствии свободного фосфора подачу хлора в куб прекращают — во избежание увеличения количества РС15. При повышении содержания треххлористого фосфора более 99,5% возобновляют подачу хлора в куб.
Треххлористый фосфор — бесцветная прозрачная подвижная жидкость (т. кип. 76 °С), дымящая на воздухе. С эфиром, бензином, хлороформом, сероуглеродом и дихлорэтаном смешивается во всех отношениях. Легко разлагается водой, кислотами и спиртами. Пары треххлористого фосфора гидроли-зуются даже во влажном воздухе.
Треххлористый фосфор очень ядовит — вызывает сильные ожоги кожи, а попадание его в организм (даже в незначительных количествах) может привести к летальному исходу. Предельно допустимая концентрация паров треххлористого фосфора в производственном помещении 0,5 мг/м3.
