استخراج الحمض الفوسفوري

تستخدم YHCHEM عمود استخراج لوحة متبادلة لاستخراج حمض الفوسفوريك.

الخلفية:

حمض الفوسفوريك هو حمض ثلاثي قوي متوسط القوة يتأين على ثلاث مراحل، وهو غير متطاير، مستقر وتقريبًا غير أكسدي. يمتلك جميع الخصائص المشتركة للأحماض. الحمض الفوسفوري النقي يشكل بلورات متعامدة لونية ويصبح سائلًا لزجًا. يمكن خلط حمض الفوسفوريك مع الماء بنسبة أي نسبة.

صناعيًا، يتم إنتاج حمض الفوسفوريك عادةً بواسطة العملية الرطبة، حيث يتفاعل حمض الكبريتيك المركز مع فوسفات الكالسيوم أو الصخر الفوسفاتي، يتبع ذلك الترشيح لإزالة ترسب كبريتات الكالسيوم القابل قليلًا للذوبان في الماء، مما يؤدي إلى حلول حمض الفوسفوريك. يعتبر حمض الفوسفوريك وسيطًا كيميائيًا مهمًا ويمكن استخدامه لإنتاج العديد من المنتجات الهامة.

في صناعة الأسمدة، يستخدم لإنتاج فوسفات الأمونيوم، وثلاثي السوبر فوسفات، والسوبر فوسفات، والأسمدة الفوسفاتية المترسبة.

في صناعة الكيمياء غير العضوية، يتم استخدامه لإنتاج فوسفات المنغنيز الحمضي، وفوسفات الهيدروجين ثنائي البوتاسيوم، وفوسفات ثنائي الصوديوم، وفوسفات البايروبوتاسيوم، وعدد من الفوسفاتات الأخرى. يستخدم حمض الفوسفوريك المكرر لإنتاج فوسفات كالسيوم الهيدروجين المستخدم في الأعلاف.

في صناعة الأدوية، يُستخدم لصنع غليسيروفوسفات الصوديوم، وفوسفات الحديد، وفوسفات الزنك، وكذلك كمعدل للـpH لبنتسيلاين.

في صناعة الأغذية، يُستخدم لإنتاج كالسيوم غليسيروفوسفات وكعامل نكهة حمضي.

في صناعة الطلاء، يُستخدم لإنتاج طلاء مضاد للصدأ للمعادن وطلاء مقاوم للاشتعال.

في صناعة المواد الكيميائية اليومية، يُستخدم كمساعد لمنظفات.

في صناعة البلاستيك والتركيب العضوي، يُستخدم كمحفز.

في صناعة الطباعة والنسيج، يُستخدم كمادة كيميائية مقاومة للاشتعال لتثبيت المعالجة.

في الصناعات الخفيفة والكهربائية والميكانيكية وأجهزة القياس، يُستخدم محلول الفوسفات لمعالجة سطح القطع المعدنية.

بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه كعامل تجلط لاتكس، ومادة نقع لمطابخ الأمان، ومساعد لتوازن درجة الحموضة (pH)، ومادة مضادة للصدأ في الكروميتة الألمنيوم، وفي إعداد حلول الكرومية والأصباغ.

عملية استخراج الحمض الفوسفوري في الطور المائي والمعدات الأساسية:

مرشح حمض الفوسفوري الرطب → الترشيح والتركيز → برج استخلاص اللوحة المتكرر باستخدام TBP → تركيز المرحلة المستخرجة

المعدات الأساسية:

يشمل نظام الاستخراج باللوحات الشاشة المتكررة البرج المستخرج باللوحات المتكررة (RPEC)، مبادل حرارة لتغذية المادة المستخرجة قبل تسخينها، خزان تخزين المواد، خزان تخزين المستخلص، خزان تخزين السائل المستخرج، خزان السوائل النفاية، والتحكم الآلي، وما إلى ذلك.

الهيكل الأساسي للجهاز RPEC هو سلسلة من الصفائح المثقوبة المثبتة على محور مركزي، والذي يتحرك ذهابًا وإيابًا بواسطة آلية تشغيل في أعلى العمود. تدخل الفазتان الخفيفة والثقيلة من أسفل وأعلى البرج على التوالي. يؤدي الحركة المتكررة للصفائح إلى تلامس معكوس بين الفازين يتم فيه توزيعهما بشكل موحد ومتناثر، مما يوفر منطقة نقل كتلة كبيرة، وبعد ذلك يتم تنقية وفصل الفازين الخفيفة والثقيلة في أعلى وأسفل البرج، مما يكمل عملية الاستخراج المستمرة بالتيار المعاكس.

مقارنة بأنواع أخرى من الأجهزة المستخلصة، فإن الجهاز RPEC هو جهاز استخلاص مستمر ذو كفاءة عالية مع إضافة طاقة خارجية، يستخدم في عمليات الاستخلاص السائل-السائل، مع كفاءة حجمية قصوى واستخدام منخفض للمذيبات، مما يوفر المذيبات ويقلل التكاليف، وهو مناسب للمواد التي تميل لأن تكون مُمَيَّعة بسهولة أو غير نقية. البرج يمكن تعديله بشكل كبير، مما يجعل العمليات مرنة وسهلة، ويستخدم على نطاق واسع.

التحكم في تلقائي的过程:

متقدم وموثوق. نظام تحكم متقدم مدمج مع أفضل طرق الكشف يضمن كشفًا حقيقيًا وموثوقًا لدرجة الحرارة والضغط ومعدل الجريان ومستوى السائل أثناء عملية الإنتاج.

تشغيل بسيط. تخطيط واضح ومنطقي للأنابيب مدمج مع التدريب النظامي، مما يمكّن المشغلين من إتقان عملية التشغيل في فترة زمنية قصيرة.

أمان العملية. عدة مستشعرات مدمجة مع التحكم المتكامل، باستخدام PLC والواجهة البشرية-الآلية للتحكم، يتم التحكم المركزي في عدة معلمات قابلة للتعديل مثل معدلات التغذية والتفريغ ودرجة الحرارة.

تصميم معياري. من خلال التصميم الوحدوي، يمكن استخدامه مباشرة لاستمرار العمليات الأمامية. وبعد اكتمال التصميم، يمكن أيضًا تعديله وفقًا للظروف الإنتاجية المختلفة، عن طريق إضافة أو تفريغ بعض المعدات بناءً على المجموعة الكاملة المصممة مسبقًا، مما يحقق استغلالًا فعالًا للطاقة والعمل، ويوفر قابلية توسيع العملية.