CN101264870A - 三氯化磷的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化学合成工艺技术，尤其是三氯化磷的制备工艺，在制备过程中具有以下步骤：a.液氯汽化处理；b.熔磷处理；c.氯化处理；d.尾气处理，步骤c中氯化处理中的氯气、黄磷、三氯化磷的投料比例为1∶0.29∶1.28，步骤d中尾气处理中化锅中产生的气体通入溶有碱性物质的循环水池中进行吸收，解决了现有三氯化磷制备的安全隐患大尾气处理麻烦的问题，本发明的生产安全系数高，可实现大规模生产，三氯化磷的纯度高。

Description

三氯化磷的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种化学合成工艺技术，尤其是三氯化磷的制备工艺。

背景技术

三氯化磷的生产原料中的氯气时一种剧毒的物质，在常温常压下是一种由刺激性气味的气体，而黄磷是一种易燃物质，在常温常压下易自燃，安全隐患比较大，产生的尾气中含有大量的有毒有害气体，对环境有极大的破坏能力，所以生产过程中产生的尾气和废气处理繁琐和生产过程中易发生氯气泄漏的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有三氯化磷制备的生产过程中产生的尾气和废气处理繁琐和生产过程中易发生氯气泄漏的问题，而研发了的一种三氯化磷的制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种三氯化磷的生产工艺，在制备过程中具有以下步骤：a.液氯汽化处理；b.熔磷处理；c.氯化处理；d.尾气处理。

本发明中的液氯汽化处理是将液氯钢瓶上的二只出口阀连成直线与地面垂直，用紫铜管或聚四氟管将钢瓶下面一只阀连接在稳压分配器上，再连接到汽化加热器，汽化器的压力控制在200～300mmHg，在连入缓冲器后连接到氯化锅。在开启阀门时，应用氨水试验阀门，管道无泄漏。

本发明中的熔磷处理是将黄磷桶开口后倒置在熔磷槽内，槽中水至少高于黄磷桶20cm，水温控制在60～80℃，待黄磷全部熔化后进入槽内后才将空桶漫慢吊出，防止黄磷带出水面，待黄磷熔透后，先开输磷管夹套蒸汽阀，待管道加温后才能开动液下泵，防止液态黄磷在输送过程中凝固堵塞管道。

本发明中的氯化处理是在氯化锅内通入氯气和液态的黄磷，在黄磷中混入三氯化磷液体，氯化锅内的液相温度控制在78～85℃，气相温渡76～78℃，通氯速度350～400Kg/小时，通氯压力180～220mmHg，氯化锅内压力20～40mmHg，制备得到三氯化磷蒸汽进入冷凝器，冷凝后的三氯化磷一部分作为回流，返回洗磷塔，冲洗三氯化磷蒸汽中的游离磷，并使氯化锅内保持一定的液面，进行连续反应，剩下的三氯化磷进入洗磷塔，冲洗三氯化磷蒸汽中的游离磷后收集计量得到三氯化磷产品。

氯化处理中的氯气、黄磷、三氯化磷的投料比例为1∶0.29∶1.28。

本发明中尾气处理是反应结束后氯化锅中产生的气体通入溶有碱性物质的循环水池中进行吸收，所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠，碱性溶液能很好的吸收尾气废气中的氯气及其他有害气体。

本发明的有益效果是，本发明的生产安全系数高，可实现大规模生产，三氯化磷的纯度高，避免尾气对环境的污染和危害。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

实例一

结合图1中所示的工艺流程进行生产：

液氯汽化处理：

液氯钢瓶使用前先检查，检查钢瓶应看绿色，不变形，并有防震圈。再对液氯钢瓶称量，称量后记录下净重，使瓶上的二只出口阀连成直线与地面垂直，用紫铜管或聚四氟管将钢瓶下面一只阀与汽化器小心连接。检查稳压分配器出口阀是否开启，开启汽化器夹套热水阀门，注意气化器结霜情况。小心开启钢瓶和汽化器针阀，避免用力过猛，应用氨水试验阀门，管道无泄漏(不产生白烟)。根据氯化反应情况，注意及时调节汽化器压力至规定范围200～300mmHg，通氯时应经常注意气化排管罐和稳压器，调节蒸汽或减少通氯速度，使其外壁不结霜。如出现外壁结霜现象，应立即关闭钢瓶针阀，待结霜消失后再进行通氯。通氯记录，或通氯压力降低不能维持正常范围，说明液氯快用完，通知氯化岗位，并进行换瓶工作，持钢瓶有足够余压，不能将钢瓶用完。换瓶时应注意关闭分配器及钢瓶阀口，然后卸下通氯铜管，防止缓冲器氯气倒灌。

熔磷处理

投磷时黄磷桶必须打开盖后倒放入熔磷槽内，槽中水面至少高出磷面20cm，熔磷时控制水温60～80℃，待黄磷全部熔化后进入槽内后才将空桶漫慢吊出，防止黄磷带出水面，待黄磷熔透后，熔磷槽向贮磷槽打磷时，先开输磷管夹套蒸汽阀，待管道加温后才能开动液下泵，贮磷槽中水面必须高出磷面20cm，贮磷槽控制水温60～80℃，不宜过高或低。熔磷槽，贮磷槽磷渣应及时清理。

氯化处理正常操作：

工艺操作条件：

1、投料比：液氯∶黄磷∶三氯化磷＝1∶0.29∶1.28(重量比)

2、氯化温度：液相78～82℃，不超过85℃，

             气相76～78℃。

3、反应锅压力：20～40mmHg，不超过50mmHg柱。

4、通氯速度：350～400/小时，通氯压力180～220mmHg柱。

A.正常操作：

反应锅内底磷数量，在加磷时及时调整，检查设备管道，仪表以及供水、供汽等情况，正常后方可投料，做好加磷计量罐的熔磷、加磷、补水、清渣等工作，注意浮球液面所指示是否准确可靠，加磷后注意关闭加磷阀门。先开启输磷管喷淋蒸汽，再开启夹套管蒸汽阀门，加热输磷管道。打开氯化过夹套蒸汽阀门，将锅内母液升高到60℃以上时停止加热。开启计量罐加磷阀，一次性加磷287.5公斤，注意浮球位置。开动加磷泵，向反映锅加磷，底磷不足先补加底磷，然后向反应锅加生产磷，先作试验性加磷三次，每次2公斤，待压力正常后方可正常加磷，每瓶氯气分二次加磷，每一次加磷28公斤。接到液氯汽化岗位通知后，边加磷，边通氯，注意锅内压力，温度变化，调节通氯速度，尽可能保持速度均匀，注意黄磷计量罐内熔磷的液位。缓冲器压力控制在180～220mmhg柱。严格控制通氯、加磷和三氯化磷出料数量符合1∶0.29∶1.28比例，并保持氯化锅内母液液位在正常范围内。产生的三氯化磷蒸汽进入冷凝器，冷凝后的三氯化磷一部分作为回流，返回洗磷塔，冲洗三氯化磷蒸汽中的游离磷，并使反应锅保持一定的液面。

B、新设备开车或清锅后开车：

认真检查各设备是否完好，忌水设备是否干燥，仪表及水、电、汽供应是否正常，在反应锅内加入三氯化磷母液1600公斤，开启氯化锅夹套蒸汽阀门(控制蒸汽压力为2kg/m²)加热至有回流，观察设备，管道是否畅通，及时消灭设备，管道跑、冒、滴、漏现象。管道加温以后，开动液下泵，向黄磷计量罐内加磷，试探性点加磷确认不带水后，向反应锅加入底磷200公斤。将反应锅冷却过夜，第二天测底磷位置，作好记录，再打入50公斤底磷，量准液位并作好记录。一切正常后按正常岗位操作。

C、生产间歇性停车：

关闭液氯钢瓶阀门及进小缓冲器通氯总阀，关汽化器进口阀，关闭液化器加热燕汽阀门，打开小缓冲器放空阀。检查关严各加热蒸汽阀门及蒸汽总阀门。开冷却水，冷却反应锅温度到60℃以下，关闭冷却水。长期停车则打开进小缓冲器通氯总阀，将大缓冲器氯气放空。

D、清锅：

耗底磷：用铁棒测定磷化釜底磷存量，计算出需用氯气的大约数量，照正常生产通氯，待料温下降到正常温度以下1～2℃，锅压电稍下降，回流减少情况下，可以认为底磷耗完，关闭通氯阀门，反应锅夹套通蒸汽，燕出全部三氯化磷至计量器留存，供下次开车作母液。

水解：将反应锅及填料塔出气管与冷凝器分开，并与尾气吸收系统接好，向反应锅缓慢滴水，第一小时要求控制在5～10公斤/小时，第二小时可稍加快些，直到氯化锅内无压力为止，最后放水至规定数量。

排渣：用夹套蒸汽讲锅加热到60～75℃，打开锅底出渣阀将锅内渣液排入废水池待处理，再加清水至满，复加热到60～75℃，将水排尽沥干。

干燥：开夹套蒸汽阀门，使清洗过的装备均干燥无水为止，用手电筒检查锅内有无损坏，一切合格后，安装复原，准备开车。

尾气处理：

开车时保持循环水池水位，调节深井水或河水流量，防止水池缺水；同时在循环水池中加入氢氧化钙，以增加尾气的吸收量防止有毒气体逸出。

开启离心水泵时应注意先先开泵，再开出口阀门，控制好一定流量。

开启水冲泵时应先开启放空阀门，再开泵，待正常后，再关闭放空阀门，调节系统负压真空度，停止水冲泵时，必须先打开放空阀将负压放空后才能停止水泵，以免将水倒吸进真空管道，根据氯化岗位的通知，调节节水泵流量，以保证生产供水。

Claims (3)

1.一种三氯化磷的制备工艺，其特征在于制备过程中具有以下步骤：

a.液氯汽化处理；液氯钢瓶上的二只出口阀连成直线与地面垂直，用紫铜管或聚四氟管将钢瓶下面一只阀连接在稳压分配器上，再连接到汽化加热器，汽化器的压力控制在200～300mmHg，在连入缓冲器后连接到氯化锅，在开启阀门时，用氨水试验阀门，管道无泄漏；

b.熔磷处理：将黄磷桶开口后倒置在熔磷槽内，槽中水至少高于黄磷20cm，水温控制在60～80℃，至黄磷全部熔成液态沉于水底；

c.氯化处理：在氯化锅内通入氯气和液化的黄磷，在黄磷中混入三氯化磷液体，氯化锅中液相温度控制在78～85℃，气相温渡76～78℃，压力20～40mmHg，通氯压力180～220mmHg，通氯速度350～400Kg/小时，制备得到三氯化磷液体；

d.尾气处理：反应结束后氯化锅中产生的气体通入溶有碱性物质的循环水池中进行吸收。

2.根据权利要求1中所述的一种三氯化磷的制备工艺，其特征在于步骤c氯化处理中氯气、黄磷、三氯化磷的投料比例为1∶0.29∶1.28。

3.根据权利要求1中所述的一种三氯化磷的制备工艺，其特征在于步骤d尾气处理中所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠。

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