黃磷主裝置工藝設計

A. 黃磷應如何計量

1. 適用范圍本標准規定了黃磷單位產品能源消耗（以下簡稱能耗）限額的技術要求、統計范圍和計算方法、節能管理與措施。

本標准適用於電爐法黃磷生產企業進行能耗的計算、考核，以及對新建項目的能耗控制。

2. 規范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨後所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本標准，然而，鼓勵根據本標准達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用於本標准。

GB/T 2589 綜合能耗計算通則

GB 17167 用能單位能源計量器具配備和管理通則

GB/T 12497 三相非同步電動機經濟運行

GB/T 13466 交流電氣傳動風機（泵類、空氣壓縮機）系統經濟運行通則

GB/T 13462 工礦企業電力變壓器經濟運行導則

GB 18613 中小型三相非同步電動機能效限定值及能效等級

GB 19762 清水離心泵能效限定值及節能評價值

GB 19761 通風機能效限定值及節能評價值

GB 19153 容積式空氣壓縮機能效限定值及節能評價值

GB 20052 三相配電變壓器能效限定值及節能評價值

GB 7816 工業黃磷

3. 術語和定義下列術語和定義適用於本標准

3.1 黃磷生產界區 the proction area of yellow phosphorus

從磷礦、焦炭、硅石、電力、蒸汽等原材料和能源經計量進入開始，到成品黃磷計量入庫和黃磷「三廢」經處理送出為止，整個電爐法黃磷產品的生產過程。生產界區由生產系統工藝裝置、輔助生產系統和附屬生產系統設施三部分組成。

3.2 黃磷生產系統 the proction system of yellow phosphorus

從磷礦、焦炭、硅石經計量並進入其倉庫的輸送設備、外供電經計量進入電爐變壓器及動力變壓器開始，到黃磷尾氣、各種廢氣、廢水及固體廢物經處理後送出和成品黃磷包裝入庫為止，有關工序組成完整的工藝過程、設施及設備。

3.3 黃磷輔助生產系統 the proction assistant system of yellow phosphorus

表1 現有黃磷裝置單位產品能耗限額

單位產品綜合能耗

tce/t
單位產品電耗 kWh/t
單位產品電爐電耗 kWh/t

≤3.60
≤14200
≤13800

註：當磷礦採用燒結或焙燒工藝時，單位產品綜合能耗增加0.9 tce/t，單位產品電耗增加800 kWh/t。

B. 黃磷儲存方法

黃磷應該浸沒在冷水中保存。

黃磷儲存時必須浸沒在水裡面。因為黃磷的熔點低，容易自燃。黃磷，質軟，冷時性脆，見光色變深。暴露空氣中在暗處產生綠色磷光和白色煙霧。在濕空氣中約40℃著火，在乾燥空氣中則稍高。

由於黃磷的燃點低，所以大部分黃磷都儲存在水中，在空氣中很短時間就會冒煙繼而燃燒。人的手溫更容易使它燃燒，所以取用黃磷時必須用鑷子去取，絕對不能用手指去接觸，否則手就會被灼燒。

黃磷用途

黃磷是一種極重要的基礎工業原料，主要用於化工、農葯等多個領域。黃磷是無色蠟樣結晶體，有大蒜樣臭味。不溶於水，易溶於脂肪及二硫化碳等有機溶劑。黃磷蒸氣遇濕空氣可氧化為次磷酸和磷酸。在黑暗中可見淡綠色熒光。

目前我國的總產量居世界首位，共有黃磷生產廠上百家，生產裝置主要分布在雲南、貴州、四川、湖南四省，雲、貴、川三省黃磷生產能力超過全國80%。由於黃磷的生產會消耗大量的能源，並對周圍環境帶來極大影響，屬於高能耗、高污染的產業，所以發達國家將黃磷生產轉移到發展中國家。

C. 求製造三氯化磷的詳細流程

將乾燥的氯氣通入磷和三氯化磷的混合溶液中，再經蒸餾精製而成。

原料：黃磷，液氯將黃磷加熱熔融後，由專用的黃磷液下往復泵輸入到已經加有適量三氯化磷作母液，的反應器內，通氯，進行放熱反應，生成的三氯化磷蒸氣進入精餾塔精餾，得三氯化磷流入貯罐。反應式 2P + 3Cl2→ 2PCl3+ 313．95kJ／mol
(1)熔磷 將黃磷投入熔化罐加熱熔融。黃磷是自燃物品，需貯於水中，離開水面極易自燃，故投料前熔磷罐必須充氮或二氧化碳，驅凈空氣。投料時，動作要快，以防自燃。黃磷的熔點甚低，加熱溫度不必太高，可用夾層熱水加熱。

(2)反應 黃磷與氯氣在反應器中反應，生成三氯化磷。反應迅速，並放出大量的熱，危險性很大。
①反應時必須先加入適量的三氯化磷，生產上稱為「底磷」，使黃磷與三氯化磷混合後，再通入氯氣進行反應，這樣比較穩妥。生產中還必須定期測定「底磷」的含量，勿使過少。

②黃磷與氯氣的比例必須適當，如果黃磷量不足，則氯氣與三氯化磷作用，將生成五氯化磷。後者為白色固體，容易升華，往往堵塞管道，導致事故的發生。若五氯化磷量已較多，在投入黃磷時，則立即與黃磷猛烈反應而還原成大量三氯化磷。
其反應如下： 3PCl5 +2p → 5PCl3 在反應過程中，因產生高溫，三氯化磷大量氣化，以致壓力升高，容易發生沖料。沖料後，將使黃磷一起噴出，黃磷遇空氣即自燃，容易引起火災；有時來不及沖料就發生爆炸，後果極為嚴重。在生產中已有事故教訓，必須充分警惕。所以要採用專用的液下往復泵來輸送熔融的黃磷。用這種泵輸送黃磷，能使加入磷的量不會一次過多，可以防止與五氯化磷猛烈反應而造成爆炸或沖料。
③反應產生大量熱量，必須及時冷卻。冷卻方法宜將冷水沿反應器壁四面噴淋，不宜採用夾層通冷水的方法，以防萬一器壁滲漏，夾層冷卻水的壓力使水進入反應器中，與三氯化磷猛烈反應而引起爆炸。 PCl3 + 3H2O → H3PO3+3HCl↑即使用噴淋法，也要經常檢修反應器，嚴防滲漏。冷凝器同樣如此。
④通氯氣的管道必須插入反應液底部。如果管道折斷，氯氣在液面上與三氯化磷反應生成五氯化磷：PCl3+Cl2→PCl5 (五氯化磷) 則在加入熔磷時極易發生爆炸或沖料。
⑤控制反應器內「底磷」液面，可以採用底磷浮標儀，或稱「底磷浮標」。「底磷浮標」一般可以根據反應罐內在一定溫度下黃磷與三氯化磷的混合比重製成。浮標上端裝上鐵桿，外套一個螺管式變壓器，再接儀表指示。根據浮標的高度不同，而產生的電流也不同，即可判斷出「底磷」液位的高度。

(3)精餾從反應器出來的熱的氣化了的三氯化磷在精餾塔中精餾，取得三氯化磷冷凝液，進入貯槽。若三氯化磷含游離磷高，在脫酸及下一步化合反應時會因黃磷自燃而引起燃燒爆炸，所以應嚴格控制三氯化磷的質量。

D. 黃磷行業准入條件的安全、消防和工業衛生

（一） 黃磷屬危險化學品，應嚴格執行國家危險化學品安全管理有關規定。
（二） 新建裝置必須按照安全生產監管部門的設立和設計審查意見、消防和工業衛生主管部門的評價意見，按照「三同時」原則配套建設相應設施並經現場驗收合格後，方能投入生產。現有裝置未通過安全、消防或工業衛生主管部門檢查的，應依法進行整改。
（三） 企業應建立職業病防治措施，定期開展工業衛生檢查，定期對職工進行身體檢查。

E. 化學品安全技術說明 黃磷的危險特性是什麼

有一份黃磷的化學品安全技術說明書看看是否有用

化學品安全技術說明書
第一部分 化學品及企業標識
化學品中文名：白磷；黃磷
化學品英文名：phosphorus white；phosphorus yellow
企業名稱：
生產企業地址：
郵 編: 傳 真:
企業應急電話：
電子郵件地址：
技術說明書編碼:
第二部分 成分/組成信息
√ 純品 混合物
有害物成分 濃度 CAS No.
白磷 7723-14-0
第三部分 危險性概述
危險性類別：第4.2類 自燃物品
侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收
健康危害：急性吸入中毒表現有呼吸道刺激症狀、頭痛、頭暈、全身無力、嘔吐、心動過緩、上腹疼痛、黃疸、肝腫大。重症出現急性肝壞死、中毒性肺水腫等。口服中毒出現口腔糜爛、急性胃腸炎，甚至發生食道、胃穿孔。數天後出現肝、腎損害。重者發生肝、腎功能衰竭等。本品可致皮膚灼傷，磷經灼傷皮膚吸收引起中毒，重者發生中毒性肝病、腎損害、急性溶血等，以致死亡。
慢性中毒：神經衰弱綜合征、消化功能紊亂、中毒性肝病。引起骨骼損害，尤以下頜骨顯著，後期出現下頜骨壞死及齒槽萎縮。
環境危害：對大氣可造成污染。
燃爆危險：接觸空氣易自燃。
第四部分 急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗。立即塗抹2％～3％硝酸銀滅磷火。就醫。
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗10～15分鍾。如有不適感，就醫。
吸 入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進行心肺復甦術。就醫。
食 入：立即用2％硫酸銅洗胃，或用1：5000高錳酸鉀洗胃。洗胃及導瀉應謹慎，防止胃腸穿孔或出血。就醫。注意：用硫酸銅沖洗時需防止過量銅吸收而致銅中毒。
第五部分 消防措施
危險特性：白磷接觸空氣能自燃並引起燃燒和爆炸。在潮濕空氣中的自燃點低於在乾燥空氣中的自燃點。與氯酸鹽等氧化劑混合發生爆炸。其碎片和碎屑接觸皮膚乾燥後即著火，可引起嚴重的皮膚灼傷。
有害燃燒產物：氧化磷。
滅火方法：用霧狀水滅火。
滅火注意事項及措施：消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服、佩戴過濾式防毒面具（全面罩）或自給式呼吸器滅火。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。對著火的黃磷應該用低壓水或霧狀水撲救。高壓水流沖擊能使黃磷飛濺，導致災害擴大。已熔融黃磷流淌時，應該用泥土、沙袋等築堤阻截並用霧狀水冷卻。對磷塊和冷卻後凝固的黃磷應該用鉗子夾到儲水容器中。
第六部分 泄漏應急處理
應急行動：消除所有點火源。隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵口罩，穿防靜電、防腐、防毒服。禁止接觸或跨越泄漏物。穿上適當的防護服前嚴禁接觸破裂的容器和泄漏物。盡可能切斷泄漏源。小量泄漏：用水、沙或泥土覆蓋，收入金屬容器並保存於水中。大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容。用潮濕的沙土覆蓋。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。
第七部分 操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，提供充分的局部排風。操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿膠布防毒衣，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統和設備。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：應保存在水中，且必須浸沒在水下，隔絕空氣。儲存於陰涼、通風良好的專用庫房內，實行「雙人收發、雙人保管」制度。庫溫應保持在1℃以上。遠離火種、熱源。應與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
第八部分 接觸控制/個體防護
MAC(mg/m3): - PC-TWA（mg/m3）: 0.05
PC-STEL（mg/m3）: 0.1 TLV-C(mg/m3): -
TLV-TWA(mg/m3): 0.02ppm TLV-STEL(mg/m3):
監測方法：吸收液採集--氣相色譜法。
工程式控制制：嚴加密閉，提供充分的局部排風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護：可能接觸毒物時，應該佩戴過濾式防毒面具(全面罩)。
眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。
身體防護：穿密閉型防毒服。
手 防 護：戴橡膠手套。
其他防護：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢，徹底清洗。實行就業前和定期的體檢。
第九部分 理化特性
外觀與性狀：無色至黃色蠟狀固體，有蒜臭味，在暗處發淡綠色磷光。
pH值: 無意義 熔點(℃): 44.1
沸點(℃): 280.5 相對密度(水=1): 1.88
相對蒸氣密度(空氣=1): 4.42 飽和蒸氣壓(kPa): 0.13(76.6℃)
燃燒熱(kJ/mol): 3093.2 臨界溫度(℃): 721
臨界壓力(MPa): 無資料 辛醇/水分配系數: 無資料
閃點(℃): 無意義 引燃溫度(℃): 30
爆炸下限[％(V/V)]: 無意義 爆炸上限[％(V/V)]: 無意義
分子式：P4
溶解性：不溶於水，微溶於苯、氯仿，易溶於二硫化碳。
主要用途：用作特種火柴原料，以及用於磷酸、磷酸鹽及農葯、信號彈等的製造。
第十部分 穩定性和反應性
穩定性：穩定
禁配物：強氧化劑、酸類、鹵素、硫、氯酸鹽等。
避免接觸的條件：空氣。
聚合危害：不聚合
分解產物：無資料
第十一部分 毒理學資料
急性毒性：
LD50：
大鼠經口LD50(mg/kg): 3.03 小鼠經口LD50(mg/kg): 4820 ug/kg
LC50：無資料
刺激性：無資料
其 他：大鼠經口最低中毒劑量(TDL0)：11μg/kg(孕1～22天)，對雄性生育指數有影響，植入後死亡率升高和每窩胎數改變。
第十二部分 生態學資料
生態毒性：LC50（魚類）:≤0.1mg/L.96h
生物降解性：LC50（魚類）:≤6ug/L.96h
非生物降解性：無資料
其他有害作用：該物質對環境有危害，對魚類應給予特別注意。
第十三部分 廢棄處置
廢棄物性質：危險廢物
廢棄處置方法：用控制焚燒法處置。
廢棄注意事項：處置前應參閱國家和地方有關法規。
第十四部分 運輸信息
危險貨物編號：42001
UN編號：1381
包裝類別：Ⅰ類包裝
包裝標志：自燃物品；劇毒品
包裝方法：小開口鋼桶（黃磷頂面須用厚度為15厘米以上的水層覆蓋）；裝入盛水的玻璃瓶、塑料瓶或金屬容器（用塑料瓶時必須再裝入金屬容器內）。物品必須完全浸沒在水中，嚴封後再裝入堅固木箱。
運輸注意事項：鐵路運輸時若使用小開口鋼桶包裝，須經鐵路局批准。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。裝運本品的車輛排氣管須有阻火裝置。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、食用化學品、等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。鐵路運輸時要禁止溜放。
第十五部分 法規信息
法規信息：下列法律法規和標准，對化學品的安全使用、儲存、運輸、裝卸、分類和標志等方面均作了相應的規定：
中華人民共和國安全生產法(2002年6月29日第九界全國人大常委會第二十八次會議通過)；
中華人民共和國職業病防治法(2001年10月27日第九界全國人大常委會第二十四次會議通過)；
中華人民共和國環境保護法(1989年12月26日第七屆全國人大常委會第十一次會議通過)；
危險化學品安全管理條例(2002年1月9日國務院第52次常務會議通過)；
安全生產許可證條例(2004年1月7日國務院第34次常務會議通過)；
常用危險化學品的分類及標志(GB 13690-92)；
工作場所有害因素職業接觸限值(GBZ 2-2002)；
危險化學品名錄；
劇毒化學品目錄；
高毒物品目錄。
第十六部分 其他信息
填表時間：
填表部門：
數據審核單位：
修改說明：

F. 哪種工藝生產的磷酸質量好

磷酸是製取各種工業和農業用磷製品的基礎原料，目前國內外磷酸的生產工藝主要有「熱法」和「濕法」兩種。二者相比較，濕法磷酸的工藝特點是產品成本相對較低，但是質量較差，且對磷礦的品位和雜質含量都有較高的要求，目前國際上制備工業磷酸主要採用濕法，我國濕法磷酸主要用於生產農業用化肥。熱法磷酸的工藝特點是產品質量好，但價格較貴，而且屬高能耗技術，電力能源在熱法磷酸總的製造鏈中權重達60%。隨著能源短缺日趨嚴重，電價節節攀升，熱法磷酸的價格也隨之上漲，造成以其為原料的磷化工產品逐漸喪失市場競爭能力。在這種形勢下，磷酸工業不斷改進生產工藝，以期降低能耗和生產成本，那麼，現在的磷酸生產工藝主要有哪些呢？高純磷酸制備方法是什麼呢？下面恆億化工就帶大家了解一下。
磷酸的生產工藝有哪些
1、熱法磷酸採用兩步燃燒水合技術熱法磷酸工藝即以電熱法生產的黃磷為原料，經過燃燒水合而製成含量85%的磷酸。對於熱法磷酸生產中熱能的回收利用，20世紀50年代以前美國進行過試驗研究，但未取得很大的進展，更未實現工業化生產。80年代後期，德國有較大規模的該類裝置投入運行。近年我國雲南省也有一套規模較小的裝置投入試運行。帶有熱能回收裝置的熱法磷酸生產工藝通常採用兩步法，即磷的燃燒和P2O5的水合分別在兩個設備內進行。其中，P2O5水合設備與傳統的水化塔相似；燃磷設備內設置換熱管，以回收磷的燃燒熱並副產蒸汽。燃磷設備的技術關鍵在於如何既防止換熱管被高溫P2O5氣體腐蝕，又能提供良好的傳熱條件。

G. 黃磷生產

黃磷的生產工藝較為簡單，將磷礦石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入電爐里，在1000多度的高溫下發生分解、還原反應，磷蒸汽與爐塵一起被冷卻、漂洗後得到產品，高溫爐渣則直接從電爐中排出。

黃磷是一種極重要的基礎工業原料，主要用於化工、農葯等多個領域。目前我國的總產量居世界首位，共有黃磷生產廠上百家，生產裝置主要分布在雲南、貴州、四川、湖南四省，雲、貴、川三省黃磷生產能力超過全國80%。由於黃磷的生產會消耗大量的能源，並對周圍環境帶來極大影響，屬於高能耗、高污染的產業，所以發達國家將黃磷生產轉移到發展中國家。

H. 黃磷爐起弧實施方案

上翼緣鋪設 Z =30 的 Q235B 圓形鋼板,做黃磷電 爐的底板。黃磷電爐底板鋪設及施焊完畢之後。按設計圖在地板上成 90°安裝黃磷電爐的 壁板及錐體板, 因材料供應

I. 什麼是黃磷有什麼用

黃磷是一種極重要的基礎工業原料，主要用於化工、農葯等多個領域。

黃磷是無色蠟樣結晶體,有大蒜樣臭味。英文名：Phosphorus,yellow，分子式P4。分子量124.08。相對密度1.82（20℃）。熔點44.1℃。沸點280℃。蒸氣相對密度4.3。不溶於水,易溶於脂肪及二硫化碳等有機溶劑。室溫下,在空氣中能自燃,易氧化成三氧化二磷及五氧化二磷,故常在水中保存。黃磷蒸氣遇濕空氣可氧化為次磷酸和磷酸。在黑暗中可見淡綠色熒光。目前我國的總產量居世界首位，共有黃磷生產廠上百家，生產裝置主要分布在雲南、貴州、四川、湖南四省，雲、貴、川三省黃磷生產能力超過全國80%。由於黃磷的生產會消耗大量的能源，並對周圍環境帶來極大影響，屬於高能耗、高污染的產業，所以發達國家將黃磷生產轉移到發展中國家。

黃磷的生產工藝較為簡單，將磷礦石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入電爐里，在1000多度的高溫下發生分解、還原反應，磷蒸汽與爐塵一起被冷卻、漂洗後得到產品，高溫爐渣則直接從電爐中排出。

黃磷主要用作制赤磷、磷酸及磷化合物原料，還用於農葯、滅鼠葯等。

我國主要的黃磷廠家：貴陽浩傑工貿，雲南五礦新化，嘉興嘉化物流，丹江口磷化工，中德磷業出，葛洲壩磷化工，湖北荊湘化工集團公司，襄樊高隆磷化工有限責任公司，湖北興發，四川林辰集團，川投電冶，麟山黃磷廠，安達磷化工，開陽縣磷城磷化工，息烽磷礦，貴州開磷，白馬黃磷廠，黔能天和。

大力開發黃磷為原料的精細磷酸鹽產品：磷酸鹽行業是一個競爭激烈的行業，誰贏得了市場，誰就贏得主動。磷酸鹽很多產品是一種產品多種用途，而且在實踐中還可以不斷地開發出新的用途。如有的產品按雜質含量的多少，分飼料級、食品級和電子級，隨著產品級別的提高，效益可以大幅度提高，有的甚至翻番。磷酸鹽產品屬於精細化工范疇，其生產技術保密性很強，我國雖然在這方面做出了些成果，但同國外相比還有很大差距，還有很多產品有待開發，還有許多領域是空白。今後要在精和深的磷酸鹽產品技術上下功夫，開發高附加值產品的技術。如國外黃磷精細產品中，用磷化氫進行黃磷精製後產出的黃磷主要用於電子工業，其銷售價格是國內現有黃磷市場價格的十倍。我國精細磷化工的發展相對落後，產品品種少，質量規格不全，標准也相對較低，在品種選擇、技術開發、應用研究等方面都很薄弱，針對不同行業，不同用途的不同規格產品很缺乏，用於電子信息，航空航天，精密機械，日用化工，石油化工，環保塗料和功能材料。

J. 三聚磷酸鈉（Na5P3O10）是一種優異的清潔劑添加劑．一種以黃磷（著火點40℃）為原料生產三聚磷酸鈉的主要

（1）黃磷溶液在空氣中氧化，工業上黃磷放在鐵桶中加水封盛裝，可以防止黃磷在空氣中氧化；燃磷時，通入足量的空氣，可以使黃磷充分燃燒，
故答案為：防止黃磷在空氣中氧化；使黃磷充分氧化；
（2）大量的含磷廢水中含有大量磷元素，經過處理後可以回收磷元素，減少磷元素的流失；磷元素排放後，能夠引起水體富營養化，對水體造成嚴重污染，
故答案為：減少磷資源流失（充分利用磷資源）；防止含磷廢水引發水體富營養化（水體組成嚴重污染）；
（3）尾氣吸收塔中加入氫氧化鈉溶液可以生成碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液又是反應原料，所以在生產中循環利用，
故答案為：碳酸鈉溶液；
（4）根據題中信息，磷酸氫鈉與磷酸二氫鈉高溫下反應生成Na₅P₃O₁₀，反應的方程式為：2Na₂HPO₄+NaH₂PO₄