五钠车间工艺规程

昆明马龙化工有限公司企业标准MANAGEMENTSYSTEMFORKUNMINGMALONGCHEMICALCO.,LTD.Q/MLKM-240-2004(A/0)五钠车间工艺规程受控状态：分发号：2004-08-15发布2004-09-01实施昆明马龙化工有限公司发布目录1Q/MLKM-240.01-2004Ⅰ期磷酸生产工艺规程…………………（1）2Q/MLKM-240.02-2004Ⅱ期磷酸生产工艺规程…………………（23）3Q/MLKM-240.03-2004Ⅰ期冷却水站生产工艺规程……………（40）4Q/MLKM-240.04-2004Ⅱ期冷却水站生产工艺规程……………（49）5Q/MLKM-240.05-2004黄磷罐区工艺规程………………………（56）6Q/MLKM-240.06-2004Ⅰ期五钠生产工艺规程…………………（63）7Q/MLKM-240.07-2004II期五钠生产工艺规程…………………（85）8Q/MLKM-240.08-2004纯碱输送工艺规程………………………（106）昆明马龙化工有限公司企业标准Ⅰ期磷酸生产工艺规程Q/MLKM-240.01-2004(A/0)11范围本标准包括工业磷酸产品的性质、用途、指标生产工艺过程、原理、原材料和动力消耗定额，“三废”排放和生产设备及其应遵守的原则与内容。本标准适用于与工业磷酸产品有关的科室、车间管理人员与操作人员，也适用于磷酸生产工艺管理和技术指导。2引用标准GB2091—80磷酸GB7816—87黄磷GB10200—89硫化钠3产品说明3.1产品名称工业磷酸3.2分子式及结构式昆明马龙化工有限公司2004-08-15批准2004-09-01日实施Q/MLKM-240.01-20042磷酸化学分子式：H3PO4磷酸化学结构式：OHHO—P=0OH3.3分子量磷酸分子量：98（按1985年国际原子量）3.4性质及用途3.5主要物理及化学性质3.5.1物理性质磷酸是无色透明的粘稠液体，相对密度为1.88（100%磷酸）。结晶在42.4℃熔化，含有72.4%P2O5，还存在一种半水物，其化学式为H3PO4.1/2H2，熔点为29.3℃。3.5.2化学性质磷酸是中等强度的三元酸，对皮肤于腐蚀性，它具有无机酸的一切通性。在水溶液中分解成H+、H2PO-4、HPO2-4、PO34、等离子，与碱土金属离子反应，能置换其中H+，便能生成三种不同的盐：一代磷酸盐（MH2PO4）、二代磷酸盐（M2HPO4）和三代磷酸盐（M3PO4）。正磷酸分三步离解，电离常数分别为K1=1.1×10-2；K2=1.2×10-7；K3=1.8×10-12。3.6主要用途工业磷酸用作化工生产基本原料。磷酸可以制成各种磷酸钠、磷酸铵、Q/MLKM-240.01-20043磷酸钙等，在国民经济中起重大作用。磷酸脱砷后可以用于食品工业、医药工业等方面。3.7磷酸的危险性及处理措施3.7.1磷酸为无色透明液体，有刺激性、能使皮肤黏膜烧伤、动植物纤维损坏，磷酸溅到人体后造成烧伤。3.7.2自理措施当磷酸溅到人体各部位时，应立即用大量水冲洗至中性，然后去医院处理。在一般情况下，有磷酸溢出的地方，可以用水冲洗。4生产规模序号产品名称设计能力生产时间产量1工业磷酸8000h/a75000t/a5产品质量工业磷酸标准号GB2091—80指标名称指标分析方法制药一级二级色度号≤203030比色法磷酸(H3PO4)含量%≥75.0或8575或8575或85重量法氯化物（Cl）％≤0.00050.00050.001重量法硫酸盐(ＳＯ４)％≤0.0050.0050.01重量法铁（Ｆe）％≤0.0020.0020.005重量法砷(Ａs)％≤0.00010.0080.01重量法重金属(以Ｐb计)％≤0.0010.0010.05重量法Q/MLKM-240.01-200446生产工艺过程6.1生产原理黄磷、空气、蒸汽、水通过以燃烧塔一步法燃烧，水合反应生成磷酸。6.2主要化学反应方程式6.2.1燃烧P4+5O2=P4O10+3044kj/mol6.2.2水化P4O10+6H2O=4H3PO4+377kj/mol6.3反应机理氧与磷氧化生成P2O5的氧化物，五价磷的氧化物在230℃时与水作用生成正磷酸。氧与磷氧化是典型的连锁反应，有时会发生爆炸，其反应式：P4+5O2=P4O10+3044kj/mol事实上，上述的氧化过程是一个多级反应，有时反应并不进行到底。因此，反应物中除P2O5外，还存在少量的低级氧化物，如P4O、P2O3、P2O等。磷的低级水化物经水化，便生成次磷酸（H3PO2）和亚磷酸（H3PO3）。磷氧化时，产生大量的热，燃烧温度可达800℃以上。在700℃时P2O5与一个水分子结合，生成偏磷酸：P2O5+H20=2HPO3在450℃时P2O5与二个水分子结合，生成焦磷酸：P2O5+2H20=H4P2O7Q/MLKM-240.01-20045在230℃时P2O5与三个水分子结合，生成正磷酸：P2O5+3H20=2H3PO4整个反应过程，是个中间产物，它仍然强烈地被空气中的水分和大量低温的75%磷酸液所吸取。所以要不断的向系统补充纯净的水，同时将磷氧化所产生的热及氧化磷水化合所产生的热量移走。6.4生产工艺过程简述6.4.1供磷工序作用与生产工艺过程a）供磷工序的作用供磷工序的主要作用是制备80±2℃的热水。贮存和输送黄磷含磷废水收集、处理以及在磷压力罐内备好足够的磷保证磷酸生产；b）工艺过程简述黄磷车间过滤的磷送罐区，或通过管道送到本工序。过滤的磷可装入磷贮存罐（20-20-01-01），也可装入磷压力罐（20-20-02/03-08）或者由黄磷车间直接送入黄磷罐区1#、2#、3#、4#磷贮存罐。磷贮存罐磷装满时，其覆盖水为1米，水的表面用20m3/h的惰性气体防止悬浮的磷燃烧，使贮磷罐不被腐蚀。液体黄磷用热水泵（20-11-09/10-01）将热水抽到磷压力罐内，（21-52-01-34）流进来的压力水的水量正好取代从压力罐到燃烧塔去的磷量。热水用蒸汽喷射器加热而得，制得的热水供压磷用外，还供压磷罐保温需要热水的设备以及Ⅰ“24”装置用。进行置换到燃烧水合塔（21-24-01-00）上方的磷燃烧器产生的含磷废水由磷水泵（20-11-03-01）Q/MLKM-240.01-20046抽送到磷水收集罐（16-20-04-01）进行处理。6.4.2磷酸工序的作用及生产工艺过程a）磷酸工序的作用磷酸工序的主要作用是将供磷工序来的黄磷燃烧，水化制成磷酸。b）工艺过程简述从压磷工序来的液体磷，通过磷燃烧器在16×105Pa蒸汽强烈雾化下，喷入燃烧水化塔（21-24-01-00）内，与塔顶吸入的空气燃烧生成P205，P2O5被塔中部18个喷嘴喷入的磷酸吸收，与酸中所含的水，水和生成磷酸。燃烧水合是放热反应。产生的大量热由塔底磷酸带出。热磷酸由磷酸循环泵（31-11-03/04/05-01）输送至板式换热器（21-21-01/02/03/04-05），在换热器内热量由循环冷却水带走。降温后的磷酸再循环至塔的中部和顶部，其中一部分作为产品磷酸流入磷酸贮罐（21-20-30-01），由磷酸泵送到脱砷工序。如果不需脱砷，也可直接泵送到Ⅰ“24”装置的磷酸贮罐（24-20-04/25/26/27-01）。板式换热器冷却能力下降，说明水侧污垢增加了。在这种情况下，用温磷酸对换热器的水侧进行清洗。含有P2O5的尾气在水化塔的冷却管内经磷酸和水喷淋吸收后，进入两个串联的废气洗涤器内洗涤，喷入稀磷酸吸收除去尾气中的P2O5。每一组洗涤器由一个文丘里喉管、一个中间槽和一台风机组成。分离出来的酸由二级中间槽流到一级中间槽这样不断的循环，多余的酸在流到燃烧塔。经过两次文丘里洗涤的尾气，由两级风机送去除雾器再一次除雾。最后经尾气烟囱排出。Q/MLKM-240.01-200476.4.3脱砷工序的作用及生产工艺过程a）脱砷工序的作用脱砷工序的主要作用是在沉降塔的原酸中加入Na2S溶液，使之反应形成H2S。H2S把砷以硫化砷的形式沉降下来。然后通过过滤、提纯生产出高纯度的含砷量≤0.0001%的磷酸。b）生产工艺过程简述磷酸产品所含的砷量（以砷酸的形式出现）多少，取决于用于磷生产的磷矿石的组成成分。为此，使原酸通过沉降塔（23-23-01-00），在沉降塔内硫化钠溶液以反流方向从塔底注入，反应得到的H2S把砷以硫化砷的形式沉淀下来。在沉淀塔内发生的主要反应如下：2H3PO4+Na2S=2NaH2PO4+H2S2As+3H2S=As2S3+6HH2S经布滤器（23-23-02/03-00）从其酸雾中除掉。最后H2S在两个串联的汽提塔（23-22-01/02-10）内分解。各点抽取的H2S在洗涤器（23-22-03-10）内洗涤。布滤器滤渣内的磷酸以及其它残渣内的磷酸在旋转真空过滤器（23-14-01-20）内回收后返回燃烧塔。过滤出来的砷滤饼装入塑料袋，然后再运到渣场深埋。脱砷的磷酸，要检查其纯度。合格后送到Ⅰ“24”装置的磷酸贮存罐（24-20-04/25/26/27-01）或送到食品酸包装房包装。Q/MLKM-240.01-20048纯度达不到要求的磷酸可经废酸罐（21-20-32-01）再进行酸循环后送到原酸的磷酸罐（21-20-30-01）或者送到燃烧塔（21-24-01-00）。7生产控制指标7.1主要控制工艺参数及指标（正常工艺条件）序号名称仪表位号单位指标磷酸供磷岗位一、压力1压力罐压力（1#）PR2002MPa0.30—0.62压力罐压力（2#）PR2003MPa0.30—0.6二、液面1贮磷罐m5.5—6.02压力罐（1#）m33压力罐（2#）m34热水制备罐LIC2008%80三、负荷1压磷水流量FR2001m3/h1.0—1.3四、温度1热水罐温度TIC2006℃802压力罐温度（1#）TR2003℃60—803压力罐温度（2#）TR2004℃60—804贮磷罐温度℃60—80五、分析1贮磷罐PHPH7磷酸生产岗位一、压力Q/MLKM-240.01-200491塔盖冷却水PI2114MPa0.1—0.32磷燃烧器蒸汽PI2109MPa1.3—1.6序号名称仪表位号单位指标3冷却管（负压）PR2108KPa0.3—0.54废气鼓风机负压（1#）PR2110-KPa5—135废气鼓风机负压（2#）PR2112-KPa5—13二、液面1燃烧塔液面LIC2104%40—602粗酸罐液面LR2107%60—80三、流量1塔杯循环酸流量FR2102m3/h3602塔杯循环酸流量FR2103m3/h1703塔中部洗涤酸流量FR2104m3/h1954冷却管流量FI2105m3/h105冷却管工艺水流量FR2118m3/h2—36洗涤器流量FR2108m3/h40—807洗涤器酸流量FP2109m3/h40—508洗涤器水流量FR2110m3/h19磷燃烧器蒸汽流量FR2106t/h0.8—1.3四、温度1塔出口酸温度TIC2115℃70—802塔中部酸温度TR2116℃553塔杯酸温度TR2115℃554冷却管废气温度TR2118℃80—905烟囱废气温度TR2120℃60—75五、分析1循环酸比重DR2101t/m3(20℃)1.573—1.6852换热器出口水PHARI2101PH7.8—9.1六、液面Q/MLKM-240.01-20041011#、2#尾气鼓风机电流IISL2101IISL2102A350—4002尾气蝶阀开度HIC2110%60—100序号名称仪表位号单位指标脱砷岗位一、流量1到沉淀塔酸流量FR2301m3/h62到沉淀塔Na2S溶液流量FR2306L/H40—80二、液面1过滤酸罐液面LIC2302%60—8021#、2#成品酸罐液面%60—803磷酸罐液面LR2333/2334/2335/2336%60三、其它1浓度监测AR2102/2102/210310-6≤107.2主要分析控制参数及指标（生产分析控