CN203582493U - 黄磷纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种黄磷纯化装置，该装置包括萃取槽（27）、结晶器（7）、区熔装置和过滤装置；所述萃取槽黄磷出口（6）到结晶器黄磷进口（22）的管线上设有黄磷泵，所述结晶器黄磷出口（26）到缓冲槽黄磷进口（33）的管线上也设有黄磷输送泵；所述区域熔融设备高纯黄磷出口（34）设管线到压磷罐黄磷进口（8）；所述压磷罐黄磷出口（10）有管线连接到过滤器黄磷进口（17）。本实用新型综合采用了萃取、结晶、区熔、过滤的方法对黄磷进行纯化，能够提高磷的纯度，效果较好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种黄磷纯化装置，特别是一种高纯黄磷生产装置。
背景技术
工业黄磷中除砷以外，还含有机械杂质、无机杂质及有机质。这些杂质主要有：
金属元素：Ca、Fe、Al、Mg、Sr、Mn、Na、K、Ti、V、Cr、Ni、Ga、Cd、Cu、Sb、Pb、Zn、Sn、U。
半金属元素：Se、Si、C、B、As、Bi。
有机物：酚、蒽、焦油及多原子多环芳烃，约30种以上。
由于工业黄磷中含有上述杂质，严重影响其应用范围，而高纯磷化工产品的用途极为广泛，以高纯磷为例，InP、GaP等是电子工业中的重要原料，是平面外延晶体管及集成电路的掺杂剂；在石化领域，高纯度的PCl3、P2O5是高级润滑油的添加剂；在医药行业，高纯磷是生产免疫抑制剂、血管扩张药、脑代谢改善药等药品的原料；另外，高纯磷在食品工业、汽车制造、军工、航空等领域也有广泛的应用。
黄磷中含有无机杂质、有机杂质及机械杂质，严重影响黄磷的应用范围及经济附加值，为此国内外的一些科研院所及高校都在研究黄磷杂质的脱除方法。但因黄磷杂质的复杂性，使其已报道的化学法及物理方法去除黄磷中的砷都面临着磷回收率低、提纯效果有限、等问题。
工业黄磷的杂质成分非常复杂，要采用一种单一的方法方法，很难达到理想的、经济的效果，因此必须采用多种净化法耦合。
发明内容
本实用新型的目的在于：提供一种安全高效的黄磷纯化装置。以适应规模化生产的需要，达到生产操作可控性强，黄磷纯化效率高的目的。
本实用新型的技术方案：一种黄磷纯化装置，包括萃取槽、结晶器、区熔装置和过滤装置；
所述萃取槽顶部分别设置萃取槽黄磷进口、萃取剂进口，萃取槽的侧面上部还设有萃取液溢流口，萃取槽的底部设有萃取槽黄磷出口；
所述结晶器顶部分别设置结晶器黄磷进口、黄磷溶解液进口，结晶器的侧面上部还设有洗涤液进口，结晶器的底部设有结晶器黄磷出口；所述结晶器外部设有保温层，保温层的下部设有结晶器冷却液进口，在保温层的对侧上部设有结晶器冷却液出口；
所述区熔装置包括缓冲槽、区域熔融设备、高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；所述缓冲槽顶部设有缓冲槽黄磷进口和缓冲槽密封水进口；缓冲槽黄磷出口设在缓冲槽的底部；所述区域熔融设备包括区熔池、环形加热器、环形冷却器、驱动装置，区熔池安装在支座上，环形加热器和环形冷却器环绕区熔池安装，环形加热器和环形冷却器分别由若干组构成，沿区熔池轴向相间排列，驱动装置通过连接构件与环形加热器和环形冷却器连接；所述高纯黄磷槽顶部设有高纯黄磷槽密封水进口和高纯黄磷槽黄磷进口；底部设有高纯黄磷槽黄磷出口；所述低砷黄磷槽顶部设有低砷黄磷槽密封水进口和低砷黄磷槽黄磷进口；底部设有低砷黄磷槽黄磷出口；所述缓冲槽黄磷出口连接到区域熔融设备顶部的区域熔融设备黄磷进口，区域熔融设备底部的区域熔融设备高纯黄磷出口连接到高纯黄磷槽黄磷进口，区域熔融设备底部的区域熔融设备低砷黄磷出口连接到低砷黄磷槽黄磷进口；
所述过滤装置包括过滤器和压磷罐；所述压磷罐的顶部分别设有压磷罐黄磷进口和压磷罐黄磷出口，压磷罐的侧面上部设有含磷液体溢流口；所述过滤器顶部分别设有过滤器黄磷进口和洗涤液进口，所述过滤器的下部设有黄磷出口，所述过滤器的底部设有滤渣出口；
所述萃取槽黄磷出口到结晶器黄磷进口的管线上设有黄磷泵，所述结晶器黄磷出口到缓冲槽黄磷进口的管线上也设有黄磷输送泵；所述高纯黄磷出口设管线到压磷罐黄磷进口；所述压磷罐黄磷出口有管线连接到过滤器黄磷进口。
所述萃取槽外部设有保温层，保温层的下部设有萃取槽保温液进口，在保温层的对侧上部设有萃取槽保温液出口。
所述区域熔融设备的区熔池为两端封闭的筒体；所述环形加热器的数量与环形冷却器的数量相同。
所述区域熔融设备的区熔池与水平线的夹角为10-15度。
所述区域熔融设备中的环形加热器的热水进口在区熔池的上方，热水出口在区熔池相对侧的下方；环形冷却器的冷水进口在区熔池的上方，冷水出口在区熔池相对侧的下方。
所述压磷罐的外部设有保温层，保温层的底部设有压磷罐保温液进口，在保温层的上部设有压磷罐保温液出口。
所述过滤器的外部设有保温层，保温层的底部设有过滤器保温液进口，在保温层的对侧上部设有过滤器保温液出口。
上述过滤器的滤芯的过滤微孔尺寸在2～5um。
本实用新型工作时，工业黄磷从萃取槽黄磷进口进入萃取槽，加入萃取剂对黄磷进行萃取，萃取后的黄磷通过萃取槽黄磷出口进入结晶器，从黄磷溶解液进口向结晶器加入黄磷溶解液(如二硫化碳等),调节保温层的结晶器冷却液的流量控制结晶温度，黄磷结晶后结晶母液排入溶解液再生产系统，再从洗涤液进口向结晶槽中加入晶体洗涤液，洗涤好后洗涤液排入洗涤液再生系统，黄磷则进入缓冲槽缓冲，然后由区域熔融设备黄磷进口进入区熔池，保持环形加热器与环形冷却器处于导通状态，开启驱动装置，黄磷分区融化逐渐转移到区熔池的两端，通过区域熔融设备高纯黄磷出口和区域熔融设备低砷黄磷出口分别进入高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；由高纯黄磷槽出来得到的黄磷从压磷罐黄磷进口排入压磷罐；压磷罐进黄磷后通过调节压磷罐夹套热水流量调整压磷罐内物料温度，使黄磷处于液体状态；压磷罐内的黄磷通过压磷罐黄磷出口经管线从过滤器黄磷进口进入过滤器，过滤后的黄磷从过滤器黄磷出口进入最终产品储存系统，而滤渣则从进入滤渣出口排入黄磷制酸系统进行综合利用。由低砷黄磷槽出来的黄磷进入磷酸系统制备工业级磷酸。
本实用新型的优点：综合采用了萃取、结晶、区熔、过滤的方法对黄磷进行纯化，能够提高磷的纯度，且整个装置各个单元的衔接性好，生产操作连续化，不易泄漏，不会对环境造成污染，具有很高的社会效益和经济效益，符合国家“节能减排”的要求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
1-萃取槽保温液进口；2-萃取槽黄磷进口；3-萃取剂进口；4-萃取液溢流口；5-萃取槽保温液出口；6-萃取槽黄磷出口；7-萃取槽；8-压磷罐黄磷进口；9-压磷罐保温液出口；10-压磷罐黄磷出口；11-含磷液溢流口；12-压磷罐；13-压磷罐保温液进口；14-洗涤液进口；15-过滤器；16-过滤器保温液进口；17-过滤器黄磷进口；18-过滤器保温液出口；19-过滤器黄磷出口；20-滤渣出口；21-结晶器冷却液进口；22-结晶器黄磷进口；23-黄磷溶解液进口；24-洗涤液进口；25-结晶器冷却液出口；26-结晶器黄磷出口；27-结晶器；28-缓冲槽密封水进口；29-缓冲槽密封水溢流口；30-缓冲槽保温水出口；31-缓冲槽保温水进口；32-缓冲槽黄磷出口；33-缓冲槽黄磷进口；34-区域熔融设备高纯黄磷出口；35-区域熔融设备低砷黄磷出口；36-热水进口；37-热水出口；38-冷水出口；39-冷水进口；40-高纯黄磷槽黄磷进口；41-高纯黄磷槽密封水进口；42-高纯黄磷槽保温水进口；43-高纯黄磷槽密封水溢流口；44-高纯黄磷槽保温水出口；45-高纯黄磷槽黄磷出口；46-低砷黄磷槽黄磷进口；47-低砷黄磷槽密封水进口；48-低砷黄磷槽密封水溢流口；49-低砷黄磷槽保温水出口；50-低砷黄磷槽保温水进口；51-低砷黄磷槽黄磷出口；52-支座；53-区熔池；54-区域熔融设备黄磷进口。
具体实施方式
实施例
一种黄磷纯化装置，包括萃取槽7、结晶器27、区熔装置和过滤装置；
所述萃取槽7顶部分别设置萃取槽黄磷进口2、萃取剂进口3，萃取槽7的侧面上部还设有萃取液溢流口4，萃取槽7的底部设有萃取槽黄磷出口6；所述萃取槽7外部设有保温层，保温层的下部设有萃取槽保温液进口1，在保温层的对侧上部设有萃取槽保温液出口5；
所述结晶器27顶部分别设置结晶器黄磷进口22、黄磷溶解液进口23，结晶器27的侧面上部还设有洗涤液进口24，结晶器27的底部设有结晶器黄磷出口26；所述结晶器27外部设有保温层，保温层的下部设有结晶器冷却液进口22，在保温层的对侧上部设有结晶器冷却液出口25；
所述区熔装置包括缓冲槽、区域熔融设备、高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；所述缓冲槽顶部设有缓冲槽黄磷进口33和缓冲槽密封水进口28；缓冲槽黄磷出口32设在缓冲槽的底部；所述区域熔融设备包括区熔池53、环形加热器、环形冷却器、驱动装置，区熔池53安装在支座52上，环形加热器和环形冷却器环绕区熔池53安装，环形加热器和环形冷却器分别由若干组构成，沿区熔池轴向相间排列，驱动装置通过连接构件与环形加热器和环形冷却器连接；所述高纯黄磷槽顶部设有高纯黄磷槽密封水进口41和高纯黄磷槽黄磷进口40；底部设有高纯黄磷槽黄磷出口45；所述低砷黄磷槽顶部设有低砷黄磷槽密封水进口47和低砷黄磷槽黄磷进口46；底部设有低砷黄磷槽黄磷出口51；所述缓冲槽黄磷出口32连接到区域熔融设备顶部的区域熔融设备黄磷进口54，区域熔融设备底部的区域熔融设备高纯黄磷出口34连接到高纯黄磷槽黄磷进口40，区域熔融设备底部的区域熔融设备低砷黄磷出口35连接到低砷黄磷槽黄磷进口46；
所述过滤装置包括过滤器15和压磷罐12；所述压磷罐12的顶部分别设有压磷罐黄磷进口8和压磷罐黄磷出口10，压磷罐8的侧面上部设有含磷液体溢流口11，所述压磷罐12的外部设有保温层，保温层的底部设有压磷罐保温液进口13，在保温层的上部设有压磷罐保温液出口9；所述过滤器15顶部分别设有过滤器黄磷进口17和洗涤液进口14，所述过滤器15的下部设有过滤器黄磷出口19，所述过滤器15的底部设有滤渣出口20；所述过滤器15的外部设有保温层，保温层的底部设有过滤器保温液进口16，在保温层的对侧上部设有过滤器保温液出口18；
所述萃取槽黄磷出口6到结晶器黄磷进口22的管线上设有黄磷泵，所述结晶器黄磷出口26到缓冲槽黄磷进口33的管线上也设有黄磷输送泵；所述区域熔融设备高纯黄磷出口34设管线到压磷罐黄磷进口8；所述压磷罐黄磷出口10有管线连接到过滤器黄磷进口17。
所述区域熔融设备的区熔池53为两端封闭的筒体；所述环形加热器的数量与环形冷却器的数量相同。
所述区域熔融设备的区熔池53与水平线的夹角为10-15度。
所述区域熔融设备中的环形加热器的热水进口36在区熔池53的上方，热水出口37在区熔池53相对侧的下方；环形冷却器的冷水进口39在区熔池53的上方，冷水出口38在区熔池53相对侧的下方。
上述过滤器15的滤芯的过滤微孔尺寸在2～5um。
Claims (8)
1.一种黄磷纯化装置，其特征在于该装置包括萃取槽（7）、结晶器（27）、区熔装置和过滤装置；
所述萃取槽（7）顶部分别设置萃取槽黄磷进口（2）、萃取剂进口（3），萃取槽（7）的侧面上部还设有萃取液溢流口（4），萃取槽（7）的底部设有萃取槽黄磷出口（6）；
所述结晶器（27）顶部分别设置结晶器黄磷进口（22）、黄磷溶解液进口（23），结晶器（27）的侧面上部还设洗涤液进口（24），结晶器（27）的底部设有结晶器黄磷出口（26）；所述结晶器（27）外部设有保温层，保温层的下部设有结晶器冷却液进口（22），在保温层的对侧上部设有结晶器冷却液出口（25）；
所述区熔装置包括缓冲槽、区域熔融设备、高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；所述缓冲槽顶部设有缓冲槽黄磷进口（33）和缓冲槽密封水进口（28）；缓冲槽黄磷出口（32）设在缓冲槽的底部；所述区域熔融设备包括区熔池（53）、环形加热器、环形冷却器、驱动装置，区熔池（53）安装在支座（52）上，环形加热器和环形冷却器环绕区熔池（53）安装，环形加热器和环形冷却器分别由若干组构成，沿区熔池轴向相间排列，驱动装置通过连接构件与环形加热器和环形冷却器连接；所述高纯黄磷槽顶部设有高纯黄磷槽密封水进口（41）和高纯黄磷槽黄磷进口（40）；底部设有高纯黄磷槽黄磷出口（45）；所述低砷黄磷槽顶部设有低砷黄磷槽密封水进口（47）和低砷黄磷槽黄磷进口（46）；底部设有低砷黄磷槽黄磷出口（51）；所述缓冲槽黄磷出口（32）连接到区域熔融设备顶部的区域熔融设备黄磷进口（54），区域熔融设备底部的区域熔融设备高纯黄磷出口（34）连接到高纯黄磷槽黄磷进口（40），区域熔融设备底部的区域熔融设备低砷黄磷出口（35）连接到低砷黄磷槽黄磷进口（46）；
所述过滤装置包括过滤器（15）和压磷罐（12）；所述压磷罐（12）的顶部分别设有压磷罐黄磷进口（8）和压磷罐黄磷出口（10），压磷罐（8）的侧面上部设有含磷液体溢流口（11）；所述过滤器（15）顶部分别设有过滤器黄磷进口（17）和洗涤液进口（14），所述过滤器（15）的下部设有过滤器黄磷出口（19），所述过滤器（15）的底部设有滤渣出口（20）；
所述萃取槽黄磷出口（6）到结晶器黄磷进口（22）的管线上设有黄磷泵，所述结晶器黄磷出口（26）到缓冲槽黄磷进口（33）的管线上也设有黄磷输送泵；所述区域熔融设备高纯黄磷出口（34）设管线到压磷罐黄磷进口（8）；所述压磷罐黄磷出口（10）有管线连接到过滤器黄磷进口（17）。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述萃取槽（7）外部设有保温层，保温层的下部设有萃取槽保温液进口（1），在保温层的对侧上部设有萃取槽保温液出口（5）。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述区域熔融设备的区熔池（53）为两端封闭的筒体；所述环形加热器的数量与环形冷却器的数量相同。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述区域熔融设备的区熔池（53）与水平线的夹角为10-15度。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述区域熔融设备中的环形加热器的热水进口（36）在区熔池（53）的上方，热水出口（37）在区熔池（53）相对侧的下方；环形冷却器的冷水进口（39）在区熔池（53）的上方，冷水出口（38）在区熔池（53）相对侧的下方。
6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述压磷罐（12）的外部设有保温层，保温层的底部设有压磷罐保温液进口（13），在保温层的上部设有压磷罐保温液出口（9）。
7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述过滤器（15）的底部设有滤渣出口（20）；所述过滤器（15）的外部设有保温层，保温层的底部设有过滤器保温液进口（16），在保温层的对侧上部设有过滤器保温液出口(18）。
8. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述过滤器(15)的滤芯的过滤微孔尺寸在2～5um。
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| CN201320727136.3U CN203582493U (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 黄磷纯化装置 |
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ID=50580443
Family Applications (1)
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2013
- 2013-11-18 CN CN201320727136.3U patent/CN203582493U/zh not_active Expired - Lifetime
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