一种熔磷生产系统及生产方法与流程

1.本发明涉及精细化工技术领域，尤其是涉及一种熔磷生产系统及生产方法。


背景技术：

2.目前广泛的方法是将固体黄磷放在热水池中，根据黄磷44.1℃的熔点进行熔化，由固体变为液态的黄磷通过水封进行储存，需要时再通过液下泵进行输送。这种广泛的方法存在以下问题：1、黄磷自身含有一定的杂质，通过简单的熔化后直接利用的话，会给后续使用带来一定的质量方面隐患。2、由于黄磷自身的理化性质，黄磷与空气接触就会自燃，发出大量的白烟，污染空气，所以会采用水封进行储存操作，但是这样的话必将带来大量的水直接排放，浪费了水资源。3、通过人工去操作可能带来一定的危险性。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种熔磷生产系统及生产方法。
4.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
5.一方面，本发明提供一种熔磷生产系统，包括熔磷池、磷沉降池、磷储池、循环水池和控制装置；所述熔磷池、所述磷沉降池、所述磷储池和所述循环水池均与所述控制装置连接，通过所述控制装置控制所述熔磷池、所述磷沉降池、所述磷储池、所述循环水池内液位高度及液体温度；所述熔磷池、所述磷沉降池、所述磷储池内均设有水封；所述熔磷池与所述磷沉降池连通，以将所述熔磷池内的磷液输送到所述磷沉降池；所述磷沉降池的上部水封部位与所述磷储池的上部水封部位连通，所述磷沉降池内的磷液通过倒磷泵输送到所述磷储池内；所述磷储池的上部水封部位还与所述循环水池上部连通，所述循环水池内的循环水通过循环水泵分别输送到所述熔磷池和所述磷沉降池内；所述循环水池还与外部水管连通，以补充新鲜水至所述系统内；所述循环水池上部与排水管网连通；所述熔磷池、所述磷沉降池、所述磷储池和所述循环水池内均设有加热旁管，所述加热旁管与低压蒸汽管路连通，以使所述熔磷池、所述磷沉降池和所述磷储池内的黄磷处于液态。
6.进一步地，所述磷沉降池内设置浮球阀，所述浮球阀与所述外部水管连通，以调节所述磷沉降池内水封液面的高度，确保所述磷沉降池和所述磷储池内的水封液面高度与所述循环水池内液位高度相同。
7.进一步地，所述磷沉降池和所述磷储池内均设置有温度计，所述温度计与所述控制装置连接，所述控制装置根据温度计采集的数值控制低压蒸汽管路上调节阀的开度，来控制所述磷沉降池和所述磷储池内的液体温度。
8.进一步地，所述磷沉降池中的磷液高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm。
9.进一步地，所述磷储池中的磷液高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm。
10.进一步地，还包括用于冲洗黄磷桶外壁的洗桶池，所述洗桶池上方设置吊车，通过所述吊车将所述黄磷桶及所述黄磷桶内的固态黄磷放入所述熔磷池内。
11.另一方面，本发明提供一种熔磷生产方法，包括以下步骤：
12.s1、将黄磷桶及黄磷桶内的固态黄磷放入熔磷池中，通过加热旁管中的低压蒸汽将熔磷池中的水加热至60-80℃，使固态黄磷熔化变为液态黄磷；
13.s2、将s1中熔化后的液态黄磷通过位差放入磷沉降池中，磷沉降池中预先放入热水；
14.s3、磷沉降池中的液态黄磷沉降时间达到或超过48小时后，根据磷储池中黄磷液位情况及时开启磷沉降池上的倒磷泵，将沉降好的黄磷送至磷储池中，磷储池中预先放入热水；
15.s4、通过输送泵将磷储池中的液态黄磷输送到下一个工序。
16.进一步地，所述s2中，通过控制装置控制磷沉降池中黄磷液位高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm，温度为60-80℃。
17.进一步地，所述s3中，通过控制装置控制磷储池中黄磷液位高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm，温度为60-80℃。
18.进一步地，所述熔磷池和所述磷沉降池中的水通过循环水池提供，所述磷沉降池的上部水封部位和所述磷储池的上部水封部位连通，所述磷储池的上部水封部位与所述循环水池连通，以保证磷储池和磷沉降池内始终充满水。
19.本发明的有益效果是：
20.1、安全：所有操作都是在水封保护下进行，避免了黄磷与外界接触的可能性。
21.2、环保：所用的水全部循环利用，减少了水资源浪费。
22.3、保证质量：熔化后的液态黄磷通过自身重力进入到沉降池进行沉降，将黄磷自身带有的杂质进行沉积，有利于黄磷的质量提升。
23.4、方便：所有操作只需要1～2名操作人员即可完成。
附图说明
24.图1为本发明一种熔磷生产系统的工艺流程图。
25.图中：1、熔磷池；2、磷沉降池；3、磷储池；4、循环水池；5、倒磷泵；6、循环水泵；7、输送泵；8、低压蒸汽管路；9、液体管路；10、浮球阀；11、调节阀；12、外部水管；13、管道；14、溢流口；15、洗桶池。
具体实施方式
26.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
27.实施例：
28.下面结合附图对本发明做进一步详述：
29.如图1所示，本发明提供一种熔磷生产系统。该系统包括熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3、循环水池4和控制装置。熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3和循环水池4均与控制装置连接，通过控制装置控制熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3、循环水池4内液位高度及液体温度。
30.本发明的熔磷池1设置在磷沉降池2的一侧上方，且熔磷池1的下部与磷沉降池2的上部通过液体管路9连通，液体管路9上设置调节阀11，通过熔磷池1与磷沉降池2的高度差
将熔磷池1内的磷液输送到磷沉降池2内。磷沉降池2的内部下方设置沉降槽，用于沉降磷液中的杂质(例如磷泥)。磷沉降池2、磷储池3和循环水池4这三个池子上部水封部分通过管道13连通，保证水封液面高度一致。磷沉降池2内沉降后的磷液通过倒磷泵5输送到磷储池3内。具体地，本发明通过选择合适长度的倒磷泵5，使倒磷泵5在工作时只能输送磷液，而不会将下方的杂质一起输送至磷储池3内。磷储池3内的磷液通过输送泵7输送至下一工序。循环水池4内的循环水通过循环水泵6分别输送到熔磷池1和磷沉降池2内，以对熔磷池1和磷沉降池2内的水进行时时补充。熔磷池1、磷沉降池2和循环水池4还与外部水管连通，以补充外部新鲜水至系统内。循环水池4上部通过溢流口14与排水管网连通，以将系统内的多余的水排出，防止水封冒顶。具体地，在循环水池4上部设置一段向上凸出的水管，起到水封的作用，当循环水池4内的水位高于该段凸出的水管高度时，循环水池4内的水才会流入到外部的排水管网内。本发明的磷沉降池2和磷储池3内的溢流水都回收至循环水池4中循环使用，以确保无污水排放。
31.其中，熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3和循环水池4内均设置温度计，磷沉降池2和磷储池3内的温度计与控制装置连接，控制装置根据温度计采集的数据控制低压蒸汽管路8上调节阀的开度，以此来控制磷沉降池2和磷储池3内的液体温度。因为循环水池4与磷沉降池2、磷储池3三个池子是连通的，所以这三个池子内的水温应该一样的。至于熔磷池1是通过手动操作阀门来控制池内温度，毕竟熔磷池1需要将固态黄磷熔化为液态黄磷，为了加速融化速度，必然使得池内的温度略高于其它池子的温度。因为本发明是间歇性熔磷，根据熔磷池1内黄磷的液位决定当天的熔磷量，不熔磷的时候，熔磷池1中的水没有必要升温，避免浪费蒸汽，只有熔磷的时候，提前将熔磷池1中的水升温至60-80℃，再开始熔磷。熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3和循环水池4内均设置液位计，磷沉降池2和磷储池3内的液位计与控制装置连接，控制装置根据液位计采集的数据控制倒磷泵5和输送泵7的开关，以此来控制磷沉降池2和磷储池3内的磷液液位高度，以满足工艺要求。具体地，磷沉降池2中的磷液高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm。磷储池3中的磷液高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm。
32.具体地，控制装置为安装有安全仪表远程控制系统的控制电脑，该安全仪表远程控制系统分别与现场的调节阀、液位计、温度计连接。现场温度计显示的温度通过远传信号传到控制电脑上，通过人员调节低压蒸汽管路上的调节阀的大小，来实现各个池子内液体温度的升高与降低。现场液位计显示的液位通过远传信号传到控制电脑上，通过触发连锁，当磷储池3内磷液液位高时，控制装置控制倒磷泵5自动停止。控制装置的操作原理是将现场的电信号源传送到控制电脑，控制人员通过控制电脑将操作信号传送回现场调节阀，实现电信号源转为气信号源的过程。
33.由于黄磷自身的理化性质，黄磷与空气接触就会自燃，黄磷与水不发生反应，且黄磷的密度大于水的密度，所以会采用水封进行储存操作。本发明在熔磷池1、磷沉降池2和磷储池3内均设置一定高度的水封。其中，熔磷池1内的水封高度可以通过循环水池4或者外部水管12控制。磷沉降池2和磷储池3内的水封高度通过浮球阀10调节。浮球阀10设置在磷沉降池2内，其与外部水管12连通。当磷沉降池2内的水封液位降低到设定值时，浮球阀10打开，向磷沉降池2内注入新鲜水，以满足工艺要求。当磷沉降池2内的水封液位升高到设定值时，浮球阀10关闭，说明磷沉降池2内的水封高度达到工艺要求。
34.本发明的熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3和循环水池4内均设置加热旁管，加热旁管与低压蒸汽管路8连通，以使熔磷池1、磷沉降池2和磷储池3内的黄磷处于液态。通过控制低压蒸汽管路8上调节阀11的开度，使加热旁管内的低压蒸汽进入熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3和循环水池4内，进而控制熔磷池1、磷沉降池2、磷储池3和循环水池4内的液体温度达到60-80℃。
35.本发明的另一个实施例中，该系统还包括用于冲洗黄磷桶外壁的洗桶池15，洗桶池15上方设置吊车。具体操作时，将冲洗好的黄磷桶上盖打开，通过吊车将黄磷桶及黄磷桶内的固态黄磷一起放入熔磷池1内。本发明中的吊车为现有技术，可以实现上下左右前后移动。
36.另一方面，本发明还提供一种熔磷生产方法。该方法包括以下步骤：
37.s1、将黄磷桶及黄磷桶内的固态黄磷一起放入熔磷池1中，通过低压蒸汽管路8中的低压蒸汽将熔磷池1中的水加热至60-80℃，使固态黄磷熔化并流入水中；本步骤为将黄磷由固态转化为液态的熔化过程。
38.s2、将s1中熔化后的黄磷通过位差放入磷沉降池2中，磷沉降池2中预先放入一定高度的热水；具体地，通过控制装置控制磷沉降池2中黄磷液位高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm，温度为60-80℃；本步骤通过沉降将黄磷自身带有的杂质进行沉积。
39.s3、磷沉降池2中的黄磷沉降时间达到或超过48小时后，根据磷储池3中黄磷液位情况及时开启磷沉降池2上的倒磷泵5，将沉降好的黄磷送至磷储池3中，磷储池3中预先放入一定高度的热水；具体地，通过控制装置控制磷储池3中黄磷液位高度为500-1000mm，上部水封高度不小于200mm，温度为60-80℃；本步骤将沉降好的黄磷进行安全储存，方便使用。
40.s4、通过输送泵7将磷储池3中的黄磷输送到下一个工序。
41.其中，熔磷池1和磷沉降池2中的水通过循环水池4提供，磷沉降池2的上部水封部位和磷储池3的上部水封部位连通，磷储池3的上部水封部位与循环水池4连通，熔磷池1、磷沉降池2和循环水池4还分别与外部水管12连通，以保证磷储池3和磷沉降池2内始终充满水，并且可以使所有水源进行回收再利用。
42.本发明具体实施时：首先通过洗桶泵，借助胶管将黄磷桶外部泥土等灰尘在洗桶池15内冲洗干净。用切桶器切开固体黄磷桶的上盖，借助吊车将黄磷桶及桶内的固体黄磷一起放入装满水的熔磷池1中，熔磷池1中一次放入的黄磷桶数量以黄磷桶全部浸入水中，同时保证这些黄磷放入磷沉降池2中后，磷沉降池2中的黄磷液位不超标为准。通过低压蒸汽将熔磷池1中的水加热至60-80℃，使黄磷熔化并流入水中。黄磷熔化后，再通过吊车将黄磷桶从熔磷池1中取出。
43.待黄磷熔化后，通过高度差放入磷沉降池2中，磷沉降池2中要预先放水至与循环水池4的溢流口14处于同一水平线的位置，磷沉降池2中的水温度通过dcs控制装置控制在60-80℃，磷沉降池2中黄磷液位高度控制在500-1000mm，上部水封高度不小于200mm。当磷沉降池2中的黄磷沉降时间达到或超过48小时时，根据磷储池3中磷位情况及时开启磷沉降池2内的倒磷泵5，将沉降好的黄磷输送至磷储池3中，磷储池3中要预先放水至与循环水池4的溢流口14处于同一水平线的位置，通过dcs控制装置控制水温在60-80℃，磷储池3中黄磷液位高度控制在500-1000mm，上部水封高度控制在不小于200mm。磷沉降池2和磷储池3上部
水封部位连通，通过与外部水管12连通的浮球阀10自动控制磷沉降池2中水封上液面高度，以保证磷沉降池2和磷储池3始终充满水。同时dcs控制装置上还可以分别显示磷沉降池2和磷储池3中水封高度。另外，磷储池3中的输送泵7、磷沉降池2中的倒磷泵5与磷储池3内的黄磷液位有连锁，当磷储池3内的黄磷液位高于高限报警时，输送泵7和倒磷泵5自动停止，待现场工作人员检查后再开启，以确保安全。