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Phosphorsäure-Herstellungsverfahren – Thermisches Verfahren und Nassverfahren

2025-03-06 Administrator

✅ Methoden zur Herstellung von Phosphorsäure

Phosphorsäure (H₃PO₄) wird hauptsächlich durch zwei industrielle Hauptverfahren hergestellt: dieNassverfahrenund dieThermisches Verfahren.

⭐ 1. Nassverfahren mit Phosphorsäure (WPA)

DerNassverfahrenist die weltweit am häufigsten angewandte Methode, hauptsächlich zur Herstellung von Phosphorsäure für Düngemittel.

✔️ Prozessablauf:

Rohstoffe:

Phosphatgestein (hauptsächlich Calciumphosphat enthaltend)
Schwefelsäure (H₂SO₄)
Wasser

Reaktion:
Das Phosphatgestein reagiert mit Schwefelsäure und Wasser zu Phosphorsäure und Gips (Calciumsulfat-Dihydrat) als Nebenprodukt.

Chemische Reaktion:

$Ca₅(PO₄)₃F + 5H₂SO₄ + 10H₂O → 3H₃PO₄ + 5CaSO₄·2H₂O + HF$

$C A_{5} (P DER_{4})_{3} F + 5 H_{2} S DER_{4} + 10 H_{2} DER \to 3 H_{3} P DER_{4} + 5 C A S DER_{4} \cdot 2 H_{2} DER + H F$

Filtration:
Gips wird von der flüssigen Phosphorsäure abgetrennt.

Konzentration:
Die Phosphorsäurelösung wird durch Verdampfung auf die gewünschte Konzentration eingeengt.

✔️ Merkmale:

Wird hauptsächlich in der Düngemittelindustrie verwendet.
Geringere Reinheit, da Verunreinigungen wie Fluoride und Schwermetalle enthalten sind.
Kostengünstig für die Massenproduktion.

⭐ 2. Thermisches Verfahren Phosphorsäure (TPA)

DerThermisches Verfahrenproduziert hochreine Phosphorsäure, die für die Lebensmittel-, Pharma- und Elektronikindustrie geeignet ist.

✔️ Prozessablauf:

Rohstoffe:

Elementarer Phosphor (P₄)
Luft (Sauerstoff)
Wasser

Verbrennung:
Elementarer Phosphor verbrennt an der Luft zu Phosphorpentoxid (P₂O₅).

Chemische Reaktion:

$P₄ + 5O₂ → 2P₂O₅$

$P_{4} + 5 DER_{2} \to 2 P_{2} DER_{5}$

Flüssigkeitszufuhr:
Phosphorpentoxid reagiert mit Wasser zu Phosphorsäure.
Chemische Reaktion:
$P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄$

$P_{2} DER_{5} + 3 H_{2} DER \to 2 H_{3} P DER_{4}$

Reinigung:
Die Säure wird gereinigt, um verbleibende Verunreinigungen zu entfernen.

✔️ Merkmale:

Produziert hochreine Phosphorsäure (Lebensmittelqualität, Elektronikqualität, pharmazeutische Qualität).
Höhere Produktionskosten aufgrund des Einsatzes von elementarem Phosphor und Energie.
Bevorzugt, wenn höchste Qualitätsanforderungen gestellt werden.

✅ Vergleich von Nassverfahren und thermischen Verfahren

Aspekt	Nassverfahren	Thermisches Verfahren
Reinheit	Mittelgroß (industrielle Nutzung)	Hoch (Lebensmittel-, Pharma-, Elektroniknutzung)
Kosten	Untere	Höher
Hauptverwendung	Düngemittel, industrielle Anwendungen	Anwendungen mit hohen Reinheitsgraden
Nebenprodukte	Gips	Minimal

PRE: Hochwertige Phosphorsäure (E338) – Anwendungen in der Lebensmittel-, Industrie-, Landwirtschafts- und Pharmaindustrie

NÄCHSTES: Anwendungen von Ammoniumformiat in der chemischen Synthese, in der Pharmaindustrie und in der Industrie

Phosphorsäure-Herstellungsverfahren – Thermisches Verfahren und Nassverfahren

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