黄磷主装置工艺设计

A. 黄磷应如何计量

1. 适用范围本标准规定了黄磷单位产品能源消耗（以下简称能耗）限额的技术要求、统计范围和计算方法、节能管理与措施。

本标准适用于电炉法黄磷生产企业进行能耗的计算、考核，以及对新建项目的能耗控制。

2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 2589 综合能耗计算通则

GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

GB/T 12497 三相异步电动机经济运行

GB/T 13466 交流电气传动风机（泵类、空气压缩机）系统经济运行通则

GB/T 13462 工矿企业电力变压器经济运行导则

GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级

GB 19762 清水离心泵能效限定值及节能评价值

GB 19761 通风机能效限定值及节能评价值

GB 19153 容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值

GB 20052 三相配电变压器能效限定值及节能评价值

GB 7816 工业黄磷

3. 术语和定义下列术语和定义适用于本标准

3.1 黄磷生产界区 the proction area of yellow phosphorus

从磷矿、焦炭、硅石、电力、蒸汽等原材料和能源经计量进入开始，到成品黄磷计量入库和黄磷“三废”经处理送出为止，整个电炉法黄磷产品的生产过程。生产界区由生产系统工艺装置、辅助生产系统和附属生产系统设施三部分组成。

3.2 黄磷生产系统 the proction system of yellow phosphorus

从磷矿、焦炭、硅石经计量并进入其仓库的输送设备、外供电经计量进入电炉变压器及动力变压器开始，到黄磷尾气、各种废气、废水及固体废物经处理后送出和成品黄磷包装入库为止，有关工序组成完整的工艺过程、设施及设备。

3.3 黄磷辅助生产系统 the proction assistant system of yellow phosphorus

表1 现有黄磷装置单位产品能耗限额

单位产品综合能耗

tce/t
单位产品电耗 kWh/t
单位产品电炉电耗 kWh/t

≤3.60
≤14200
≤13800

注：当磷矿采用烧结或焙烧工艺时，单位产品综合能耗增加0.9 tce/t，单位产品电耗增加800 kWh/t。

B. 黄磷储存方法

黄磷应该浸没在冷水中保存。

黄磷储存时必须浸没在水里面。因为黄磷的熔点低，容易自燃。黄磷，质软，冷时性脆，见光色变深。暴露空气中在暗处产生绿色磷光和白色烟雾。在湿空气中约40℃着火，在干燥空气中则稍高。

由于黄磷的燃点低，所以大部分黄磷都储存在水中，在空气中很短时间就会冒烟继而燃烧。人的手温更容易使它燃烧，所以取用黄磷时必须用镊子去取，绝对不能用手指去接触，否则手就会被灼烧。

黄磷用途

黄磷是一种极重要的基础工业原料，主要用于化工、农药等多个领域。黄磷是无色蜡样结晶体，有大蒜样臭味。不溶于水，易溶于脂肪及二硫化碳等有机溶剂。黄磷蒸气遇湿空气可氧化为次磷酸和磷酸。在黑暗中可见淡绿色荧光。

目前我国的总产量居世界首位，共有黄磷生产厂上百家，生产装置主要分布在云南、贵州、四川、湖南四省，云、贵、川三省黄磷生产能力超过全国80%。由于黄磷的生产会消耗大量的能源，并对周围环境带来极大影响，属于高能耗、高污染的产业，所以发达国家将黄磷生产转移到发展中国家。

C. 求制造三氯化磷的详细流程

将干燥的氯气通入磷和三氯化磷的混合溶液中，再经蒸馏精制而成。

原料：黄磷，液氯将黄磷加热熔融后，由专用的黄磷液下往复泵输入到已经加有适量三氯化磷作母液，的反应器内，通氯，进行放热反应，生成的三氯化磷蒸气进入精馏塔精馏，得三氯化磷流入贮罐。反应式 2P + 3Cl2→ 2PCl3+ 313．95kJ／mol
(1)熔磷 将黄磷投入熔化罐加热熔融。黄磷是自燃物品，需贮于水中，离开水面极易自燃，故投料前熔磷罐必须充氮或二氧化碳，驱净空气。投料时，动作要快，以防自燃。黄磷的熔点甚低，加热温度不必太高，可用夹层热水加热。

(2)反应 黄磷与氯气在反应器中反应，生成三氯化磷。反应迅速，并放出大量的热，危险性很大。
①反应时必须先加入适量的三氯化磷，生产上称为“底磷”，使黄磷与三氯化磷混合后，再通入氯气进行反应，这样比较稳妥。生产中还必须定期测定“底磷”的含量，勿使过少。

②黄磷与氯气的比例必须适当，如果黄磷量不足，则氯气与三氯化磷作用，将生成五氯化磷。后者为白色固体，容易升华，往往堵塞管道，导致事故的发生。若五氯化磷量已较多，在投入黄磷时，则立即与黄磷猛烈反应而还原成大量三氯化磷。
其反应如下： 3PCl5 +2p → 5PCl3 在反应过程中，因产生高温，三氯化磷大量气化，以致压力升高，容易发生冲料。冲料后，将使黄磷一起喷出，黄磷遇空气即自燃，容易引起火灾；有时来不及冲料就发生爆炸，后果极为严重。在生产中已有事故教训，必须充分警惕。所以要采用专用的液下往复泵来输送熔融的黄磷。用这种泵输送黄磷，能使加入磷的量不会一次过多，可以防止与五氯化磷猛烈反应而造成爆炸或冲料。
③反应产生大量热量，必须及时冷却。冷却方法宜将冷水沿反应器壁四面喷淋，不宜采用夹层通冷水的方法，以防万一器壁渗漏，夹层冷却水的压力使水进入反应器中，与三氯化磷猛烈反应而引起爆炸。 PCl3 + 3H2O → H3PO3+3HCl↑即使用喷淋法，也要经常检修反应器，严防渗漏。冷凝器同样如此。
④通氯气的管道必须插入反应液底部。如果管道折断，氯气在液面上与三氯化磷反应生成五氯化磷：PCl3+Cl2→PCl5 (五氯化磷) 则在加入熔磷时极易发生爆炸或冲料。
⑤控制反应器内“底磷”液面，可以采用底磷浮标仪，或称“底磷浮标”。“底磷浮标”一般可以根据反应罐内在一定温度下黄磷与三氯化磷的混合比重制成。浮标上端装上铁杆，外套一个螺管式变压器，再接仪表指示。根据浮标的高度不同，而产生的电流也不同，即可判断出“底磷”液位的高度。

(3)精馏从反应器出来的热的气化了的三氯化磷在精馏塔中精馏，取得三氯化磷冷凝液，进入贮槽。若三氯化磷含游离磷高，在脱酸及下一步化合反应时会因黄磷自燃而引起燃烧爆炸，所以应严格控制三氯化磷的质量。

D. 黄磷行业准入条件的安全、消防和工业卫生

（一） 黄磷属危险化学品，应严格执行国家危险化学品安全管理有关规定。
（二） 新建装置必须按照安全生产监管部门的设立和设计审查意见、消防和工业卫生主管部门的评价意见，按照“三同时”原则配套建设相应设施并经现场验收合格后，方能投入生产。现有装置未通过安全、消防或工业卫生主管部门检查的，应依法进行整改。
（三） 企业应建立职业病防治措施，定期开展工业卫生检查，定期对职工进行身体检查。

E. 化学品安全技术说明 黄磷的危险特性是什么

有一份黄磷的化学品安全技术说明书看看是否有用

化学品安全技术说明书
第一部分 化学品及企业标识
化学品中文名：白磷；黄磷
化学品英文名：phosphorus white；phosphorus yellow
企业名称：
生产企业地址：
邮 编: 传 真:
企业应急电话：
电子邮件地址：
技术说明书编码:
第二部分 成分/组成信息
√ 纯品 混合物
有害物成分 浓度 CAS No.
白磷 7723-14-0
第三部分 危险性概述
危险性类别：第4.2类 自燃物品
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收
健康危害：急性吸入中毒表现有呼吸道刺激症状、头痛、头晕、全身无力、呕吐、心动过缓、上腹疼痛、黄疸、肝肿大。重症出现急性肝坏死、中毒性肺水肿等。口服中毒出现口腔糜烂、急性胃肠炎，甚至发生食道、胃穿孔。数天后出现肝、肾损害。重者发生肝、肾功能衰竭等。本品可致皮肤灼伤，磷经灼伤皮肤吸收引起中毒，重者发生中毒性肝病、肾损害、急性溶血等，以致死亡。
慢性中毒：神经衰弱综合征、消化功能紊乱、中毒性肝病。引起骨骼损害，尤以下颌骨显著，后期出现下颌骨坏死及齿槽萎缩。
环境危害：对大气可造成污染。
燃爆危险：接触空气易自燃。
第四部分 急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。立即涂抹2％～3％硝酸银灭磷火。就医。
眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗10～15分钟。如有不适感，就医。
吸 入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。就医。
食 入：立即用2％硫酸铜洗胃，或用1：5000高锰酸钾洗胃。洗胃及导泻应谨慎，防止胃肠穿孔或出血。就医。注意：用硫酸铜冲洗时需防止过量铜吸收而致铜中毒。
第五部分 消防措施
危险特性：白磷接触空气能自燃并引起燃烧和爆炸。在潮湿空气中的自燃点低于在干燥空气中的自燃点。与氯酸盐等氧化剂混合发生爆炸。其碎片和碎屑接触皮肤干燥后即着火，可引起严重的皮肤灼伤。
有害燃烧产物：氧化磷。
灭火方法：用雾状水灭火。
灭火注意事项及措施：消防人员必须穿全身耐酸碱消防服、佩戴过滤式防毒面具（全面罩）或自给式呼吸器灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。对着火的黄磷应该用低压水或雾状水扑救。高压水流冲击能使黄磷飞溅，导致灾害扩大。已熔融黄磷流淌时，应该用泥土、沙袋等筑堤阻截并用雾状水冷却。对磷块和冷却后凝固的黄磷应该用钳子夹到储水容器中。
第六部分 泄漏应急处理
应急行动：消除所有点火源。隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿防静电、防腐、防毒服。禁止接触或跨越泄漏物。穿上适当的防护服前严禁接触破裂的容器和泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏：用水、沙或泥土覆盖，收入金属容器并保存于水中。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用潮湿的沙土覆盖。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。
第七部分 操作处置与储存
操作注意事项：密闭操作，提供充分的局部排风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿胶布防毒衣，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项：应保存在水中，且必须浸没在水下，隔绝空气。储存于阴凉、通风良好的专用库房内，实行“双人收发、双人保管”制度。库温应保持在1℃以上。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
第八部分 接触控制/个体防护
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):
监测方法：吸收液采集--气相色谱法。
工程控制：严加密闭，提供充分的局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：可能接触毒物时，应该佩戴过滤式防毒面具(全面罩)。
眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
身体防护：穿密闭型防毒服。
手 防 护：戴橡胶手套。
其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，彻底清洗。实行就业前和定期的体检。
第九部分 理化特性
外观与性状：无色至黄色蜡状固体，有蒜臭味，在暗处发淡绿色磷光。
pH值: 无意义 熔点(℃): 44.1
沸点(℃): 280.5 相对密度(水=1): 1.88
相对蒸气密度(空气=1): 4.42 饱和蒸气压(kPa): 0.13(76.6℃)
燃烧热(kJ/mol): 3093.2 临界温度(℃): 721
临界压力(MPa): 无资料 辛醇/水分配系数: 无资料
闪点(℃): 无意义 引燃温度(℃): 30
爆炸下限[％(V/V)]: 无意义 爆炸上限[％(V/V)]: 无意义
分子式：P4
溶解性：不溶于水，微溶于苯、氯仿，易溶于二硫化碳。
主要用途：用作特种火柴原料，以及用于磷酸、磷酸盐及农药、信号弹等的制造。
第十部分 稳定性和反应性
稳定性：稳定
禁配物：强氧化剂、酸类、卤素、硫、氯酸盐等。
避免接触的条件：空气。
聚合危害：不聚合
分解产物：无资料
第十一部分 毒理学资料
急性毒性：
LD50：
大鼠经口LD50(mg/kg): 3.03 小鼠经口LD50(mg/kg): 4820 ug/kg
LC50：无资料
刺激性：无资料
其 他：大鼠经口最低中毒剂量(TDL0)：11μg/kg(孕1～22天)，对雄性生育指数有影响，植入后死亡率升高和每窝胎数改变。
第十二部分 生态学资料
生态毒性：LC50（鱼类）:≤0.1mg/L.96h
生物降解性：LC50（鱼类）:≤6ug/L.96h
非生物降解性：无资料
其他有害作用：该物质对环境有危害，对鱼类应给予特别注意。
第十三部分 废弃处置
废弃物性质：危险废物
废弃处置方法：用控制焚烧法处置。
废弃注意事项：处置前应参阅国家和地方有关法规。
第十四部分 运输信息
危险货物编号：42001
UN编号：1381
包装类别：Ⅰ类包装
包装标志：自燃物品；剧毒品
包装方法：小开口钢桶（黄磷顶面须用厚度为15厘米以上的水层覆盖）；装入盛水的玻璃瓶、塑料瓶或金属容器（用塑料瓶时必须再装入金属容器内）。物品必须完全浸没在水中，严封后再装入坚固木箱。
运输注意事项：铁路运输时若使用小开口钢桶包装，须经铁路局批准。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运本品的车辆排气管须有阻火装置。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品、等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源。车辆运输完毕应进行彻底清扫。铁路运输时要禁止溜放。
第十五部分 法规信息
法规信息：下列法律法规和标准，对化学品的安全使用、储存、运输、装卸、分类和标志等方面均作了相应的规定：
中华人民共和国安全生产法(2002年6月29日第九界全国人大常委会第二十八次会议通过)；
中华人民共和国职业病防治法(2001年10月27日第九界全国人大常委会第二十四次会议通过)；
中华人民共和国环境保护法(1989年12月26日第七届全国人大常委会第十一次会议通过)；
危险化学品安全管理条例(2002年1月9日国务院第52次常务会议通过)；
安全生产许可证条例(2004年1月7日国务院第34次常务会议通过)；
常用危险化学品的分类及标志(GB 13690-92)；
工作场所有害因素职业接触限值(GBZ 2-2002)；
危险化学品名录；
剧毒化学品目录；
高毒物品目录。
第十六部分 其他信息
填表时间：
填表部门：
数据审核单位：
修改说明：

F. 哪种工艺生产的磷酸质量好

磷酸是制取各种工业和农业用磷制品的基础原料，目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法，我国湿法磷酸主要用于生产农业用化肥。热法磷酸的工艺特点是产品质量好，但价格较贵，而且属高能耗技术，电力能源在热法磷酸总的制造链中权重达60%。随着能源短缺日趋严重，电价节节攀升，热法磷酸的价格也随之上涨，造成以其为原料的磷化工产品逐渐丧失市场竞争能力。在这种形势下，磷酸工业不断改进生产工艺，以期降低能耗和生产成本，那么，现在的磷酸生产工艺主要有哪些呢？高纯磷酸制备方法是什么呢？下面恒亿化工就带大家了解一下。
磷酸的生产工艺有哪些
1、热法磷酸采用两步燃烧水合技术热法磷酸工艺即以电热法生产的黄磷为原料，经过燃烧水合而制成含量85%的磷酸。对于热法磷酸生产中热能的回收利用，20世纪50年代以前美国进行过试验研究，但未取得很大的进展，更未实现工业化生产。80年代后期，德国有较大规模的该类装置投入运行。近年我国云南省也有一套规模较小的装置投入试运行。带有热能回收装置的热法磷酸生产工艺通常采用两步法，即磷的燃烧和P2O5的水合分别在两个设备内进行。其中，P2O5水合设备与传统的水化塔相似；燃磷设备内设置换热管，以回收磷的燃烧热并副产蒸汽。燃磷设备的技术关键在于如何既防止换热管被高温P2O5气体腐蚀，又能提供良好的传热条件。

G. 黄磷生产

黄磷的生产工艺较为简单，将磷矿石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入电炉里，在1000多度的高温下发生分解、还原反应，磷蒸汽与炉尘一起被冷却、漂洗后得到产品，高温炉渣则直接从电炉中排出。

黄磷是一种极重要的基础工业原料，主要用于化工、农药等多个领域。目前我国的总产量居世界首位，共有黄磷生产厂上百家，生产装置主要分布在云南、贵州、四川、湖南四省，云、贵、川三省黄磷生产能力超过全国80%。由于黄磷的生产会消耗大量的能源，并对周围环境带来极大影响，属于高能耗、高污染的产业，所以发达国家将黄磷生产转移到发展中国家。

H. 黄磷炉起弧实施方案

上翼缘铺设 Z =30 的 Q235B 圆形钢板,做黄磷电 炉的底板。黄磷电炉底板铺设及施焊完毕之后。按设计图在地板上成 90°安装黄磷电炉的 壁板及锥体板, 因材料供应

I. 什么是黄磷有什么用

黄磷是一种极重要的基础工业原料，主要用于化工、农药等多个领域。

黄磷是无色蜡样结晶体,有大蒜样臭味。英文名：Phosphorus,yellow，分子式P4。分子量124.08。相对密度1.82（20℃）。熔点44.1℃。沸点280℃。蒸气相对密度4.3。不溶于水,易溶于脂肪及二硫化碳等有机溶剂。室温下,在空气中能自燃,易氧化成三氧化二磷及五氧化二磷,故常在水中保存。黄磷蒸气遇湿空气可氧化为次磷酸和磷酸。在黑暗中可见淡绿色荧光。目前我国的总产量居世界首位，共有黄磷生产厂上百家，生产装置主要分布在云南、贵州、四川、湖南四省，云、贵、川三省黄磷生产能力超过全国80%。由于黄磷的生产会消耗大量的能源，并对周围环境带来极大影响，属于高能耗、高污染的产业，所以发达国家将黄磷生产转移到发展中国家。

黄磷的生产工艺较为简单，将磷矿石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入电炉里，在1000多度的高温下发生分解、还原反应，磷蒸汽与炉尘一起被冷却、漂洗后得到产品，高温炉渣则直接从电炉中排出。

黄磷主要用作制赤磷、磷酸及磷化合物原料，还用于农药、灭鼠药等。

我国主要的黄磷厂家：贵阳浩杰工贸，云南五矿新化，嘉兴嘉化物流，丹江口磷化工，中德磷业出，葛洲坝磷化工，湖北荆湘化工集团公司，襄樊高隆磷化工有限责任公司，湖北兴发，四川林辰集团，川投电冶，麟山黄磷厂，安达磷化工，开阳县磷城磷化工，息烽磷矿，贵州开磷，白马黄磷厂，黔能天和。

大力开发黄磷为原料的精细磷酸盐产品：磷酸盐行业是一个竞争激烈的行业，谁赢得了市场，谁就赢得主动。磷酸盐很多产品是一种产品多种用途，而且在实践中还可以不断地开发出新的用途。如有的产品按杂质含量的多少，分饲料级、食品级和电子级，随着产品级别的提高，效益可以大幅度提高，有的甚至翻番。磷酸盐产品属于精细化工范畴，其生产技术保密性很强，我国虽然在这方面做出了些成果，但同国外相比还有很大差距，还有很多产品有待开发，还有许多领域是空白。今后要在精和深的磷酸盐产品技术上下功夫，开发高附加值产品的技术。如国外黄磷精细产品中，用磷化氢进行黄磷精制后产出的黄磷主要用于电子工业，其销售价格是国内现有黄磷市场价格的十倍。我国精细磷化工的发展相对落后，产品品种少，质量规格不全，标准也相对较低，在品种选择、技术开发、应用研究等方面都很薄弱，针对不同行业，不同用途的不同规格产品很缺乏，用于电子信息，航空航天，精密机械，日用化工，石油化工，环保涂料和功能材料。

J. 三聚磷酸钠（Na5P3O10）是一种优异的清洁剂添加剂．一种以黄磷（着火点40℃）为原料生产三聚磷酸钠的主要

（1）黄磷溶液在空气中氧化，工业上黄磷放在铁桶中加水封盛装，可以防止黄磷在空气中氧化；燃磷时，通入足量的空气，可以使黄磷充分燃烧，
故答案为：防止黄磷在空气中氧化；使黄磷充分氧化；
（2）大量的含磷废水中含有大量磷元素，经过处理后可以回收磷元素，减少磷元素的流失；磷元素排放后，能够引起水体富营养化，对水体造成严重污染，
故答案为：减少磷资源流失（充分利用磷资源）；防止含磷废水引发水体富营养化（水体组成严重污染）；
（3）尾气吸收塔中加入氢氧化钠溶液可以生成碳酸钠溶液，碳酸钠溶液又是反应原料，所以在生产中循环利用，
故答案为：碳酸钠溶液；
（4）根据题中信息，磷酸氢钠与磷酸二氢钠高温下反应生成Na₅P₃O₁₀，反应的方程式为：2Na₂HPO₄+NaH₂PO₄