تحلیل مقایسه روش های سرد و گرم اسید فسفریک

به لطف وجود این اسید ارزشمند در فرمولاسیون اکثر نوشیدنی‌های گازدار و مواد غذایی فرآوری شده است که شما می‌توانید طعم نوشابه‌ای گوارا را چشیده و یا غذاهای آماده را طی مدت زمان بیشتری نگهداری کنید. خرید اسید فسفریک خوراکی در صنایع غذایی بسیار مرسوم است، زیرا این ماده به تنظیم pH، افزایش ماندگاری و تثبیت طعم و رنگ انواع خوراکی‌ها و نوشیدنی‌ها کمک می‌کند. صنعتگران و مهندسین شیمی از انواع روش‌های سرد و گرم برای تواید اسید فسفریکی خالص و باکیفیت استفاده می‌کنند که در ادامه به بررسی ویژگی‌های هر یک از این روش‌ها خواهیم پرداخت.

تولید اسید فسفریک به روش سرد (مرطوب)

روش سرد یا روش مرطوب، یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تولید اسید فسفریک در مقیاس صنعتی است که به کمک آن می‌توان اسید فسفریکی با خلوص متوسط تولید نمود. اسید فسفریک حاصل از روش سرد، محصول واکنش سنگ طبیعی فسفات (معمولا به شکل آپاتیت) با واکنش‌گرهای قوی مثل اسید سولفوریک است که نتیجه این واکنش‌ها، تولید اسید فسفریکی نیمه خالص همراه با گچ به عنوان محصول جانبی است. غلظت اسید فسفریک تولید شده به روش مرطوب نهایتا به ۴۵ تا ۴۶ درجه می‌رسد که برای افزایش غلظت آن، اسید فسفریک را به واحد تبخیر منتقل می‌کنند. در این واحد، با تبخیر آب اضافی و انجام عملیات‌های شیمیایی تلاش می‌کنند تا غلظت اسید فسفریک را به ۷۰ تا ۷۵ درصد برسانند.

در روش مرطوب دسترسی به مواد اولیه و خام، کار چندان سختی نیست. همچنین، کنترل پارامترهای عملیاتی در روش سرد آسان‌تر از روش گرم است. فرآیند تولید اسید فسفریک به این روش،‌ در دماهای پایین صورت می‌گیرد که این مسأله تأثیر به سزایی در مدیریت بهینه انرژی و کاهش هزینه‌های تولید دارد. به‌این‌ترتیب، می‌توان گفت که روش سرد، روشی مقرون‌به‌صرفه و پایدار است. به دلیل همین مزایا است که حدود ۸۰ درصد اسید فسفریک جهان، عموما به روش سرد تولید و عرضه می‌گردد.

بیشتر اسید فسفریک ساخته شده به این روش، صرف صنایع کشاورزی و کودسازی، تولید شوینده‌ها و پاک کننده‌های صنعتی و مواردی از این دست می‌شود. خوردگی تجهیزات، مدیریت محصولات جانبی و ناخالصی‌های ایجاد شده، از جمله چالش‌های اصلی روش سرد است که نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت. تولید گچ دی هیدرات و دفع ایمن آن به گونه‌ای که آسیب‌های زیست محیطی به حداقل ممکن برسد، جزو عمده نگرانی‌های استفاده از روش سرد است. علاوه‌براین، نیاز به مراحل اضافی برای تصفیه بیشتر اسید فسفریک تولید شده به روش سرد برای حذف آلودگی‌هایی مانند: آهن، منیزیم و آلومینیوم، خود به چالشی مهم تبدیل شده‌است.

به‌طورکلی، می‌توان گفت؛ روش سرد به دلیل سادگی و هزینه پایین محبوب است، اما نسبت به روش گرم، بازده کمتری از اسید فسفریک را ارائه می‌کند. شما می‌توانید برای خرید عمده اسید فسفریک خالص و ممتاز، به شرکت بازرگانی پرسال به آدرس اینترنتی www.persolco.com مراجعه نموده و یا با شماره تلفن ۷۹۸۸۵_۰۲۱ تماس حاصل فرمایید. این شرکت به عنوان تامین کننده برتر انواع فرآورده های شیمیایی در ایران، امکان تامین فوری این نوع محصولات را با بالاترین درجه کیفی و قیمت رقابتی برای عموم خریداران فراهم نموده‌است. پرسال جزو معتبرترین واردکنندگان مواد پلیمری در ایران نیز هست. این مجموعه به عرضه محصولات اورجینال با ارائه خدمات پس از فروش، متعهد است.

تولید اسید فسفریک به روش گرم (حرارتی)

در روش گرم یا فرآیند وولهور، ابتدا سنگ فسفات را با کک و سیلیس مخلوط نموده و در دماهای بسیار بالا حرارت می‌دهند تا فسفر به صورت گاز از کوره خارج شود. سپس با روش متراکم‌سازی، گاز فسفر را به مایع تبدیل می‌کنند. پس از آن، گاز فسفر از طریق فرآیند اکسیداسیون، به فسفر سفید تبدیل می‌شود. در نهایت نیز از ترکیب فسفر سفید با آب و واکنش آن‌ها با یکدیگر، اسید فسفریک خالص بدست می‌آید. در روش گرم ناخالصی‌های مضر حاصل از فرآیند تولید اسید فسفریک، به حداقل ممکن می‌رسد. مراحل تولید در این روش، شامل احتراق فسفر و هیدراته کردن پنتااکسید فسفر است که از نظر تکنولوژیکی ساده‌تر از روش‌های دیگر است.

روش گرم عموما برای تولید اسید فسفریک با کیفیت غذایی و دارویی استفاده می‌شود. زیرا به کمک آن می‌توان اسید فسفریکی با خلوص ۸۵ درصد تولید کرد. اسید فسفریک ۸۵ درصد خوراکی درست مثل کربنات پتاسیم، در صنایع غذایی، دارویی و بهداشتی کاربردهای فراوان دارد. لازم به ذکر است که روش حرارتی بیشتر برای تولید اسید فسفریک با خلوص بالا و در مقیاس کوچک‌تر استفاده می‌شود‌. چراکه، به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی‌تر، بسیار هزینه‌بر بوده و چندان اقتصادی نیست. همچنین، تولید اسید فسفریک به روش حرارتی نیازمند دمای بالا برای تولید فسفر عنصری و احتراق آن است که به نوبه خود باعث مصرف زیاد انرژی می‌شود.

با مقایسه روش‌های سرد و گرم برای تولید اسید فسفریک می‌توان گفت که هر دو این شیوه‌ها ارزشمند و کاربردی هستند. بنابراین، انتخاب بین روش سرد و گرم به عواملی مانند: ترجیحات پروژه، خلوص مورد نظر محصول، مقیاس تولید، هزینه‌های عملیاتی و تأثیرات زیست‌محیطی وابسته است.