一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统及方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110835102 A(43)申请公布日 2020.02.25

(21)申请号 201911114762.3(22)申请日 2019.11.14

(71)申请人 中石化南京工程有限公司

地址 210049 江苏省南京市栖霞区马群科

技园马群大道3号

申请人 中石化炼化工程（集团）股份有限公

司(72)发明人 谢大军　余晨　

(74)专利代理机构 南京天华专利代理有限责任

公司 32218

代理人 韩正玉　徐冬涛(51)Int.Cl.

C01B 25/047(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)发明名称

一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统及方法(57)摘要

本发明涉及一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统及方法，属于化工装置领域。该方法采用连续沉降的工艺，在粗磷沉降过程中，从精制槽A至C槽连续溢流过程中，保证粗磷有足够的停留时间，达到沉降效果，工艺生产过程中可实现连续操作；与现有间隙操作工艺相比自动化程度、设备利用率更高，减少设备操作频率。

CN 110835102 ACN 110835102 A

权　利　要　求　书

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1.一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，其特征在于：该系统包括精制槽A，精制槽B，精制槽C和精制槽D；

从精制槽A溢流到精制槽B的管道有：位于下部的精磷溢流管道1，位于中部的粗磷溢流管道1，位于上部的含磷水溢流管道1；

从精制槽B溢流到精制槽C的管道有：位于下部的精磷溢流管道2，位于中部的粗磷溢流管道2，位于上部的含磷水溢流管道2；

从精制槽C溢流到精制槽D的管道有：位于下部的精磷溢流管道3，位于上部的含磷水溢流管道3；

位于精制槽C中部的粗磷溢流管道3与泥磷槽相连，泥磷槽上部的含磷水溢流管道4与含磷水溢流管道3相连；

所述精制槽D的上方设有精磷取出管道，精制槽D的含磷水溢流输出管道5与含磷水槽相连，所述的含磷水槽的一个输出端为含磷水取出的输出管道，另一个输出端与含磷水收集池相连。

2.根据权利权利要求1所述的黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，其特征在于：含磷水溢流管道1，含磷水溢流管道2，含磷水溢流管道3，含磷水溢流管道4和含磷水溢流管道5均布置在同一水平面上。

3.根据权利权利要求1所述的黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，其特征在于：精磷溢流管道1，精磷溢流管道2和精磷溢流管道3均布置在同一水平面上。

4.根据权利权利要求1所述的黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，其特征在于：粗磷溢流管道1和粗磷溢流管道2均布置在同一水平面上。

5.根据权利权利要求1所述的黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，其特征在于：精制槽C中设有粗磷循环液下泵，该粗磷循环液下泵的输出端与精制槽A相连。

6.根据权利权利要求1所述的黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，其特征在于：精制槽A，精制槽B，精制槽C和精制槽D的底部为斜面结构。

7.一种利用权利要求1所述系统实现黄磷生产过程中粗磷净化连续操作的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)精制槽A分别通过精磷溢流管道1，粗磷溢流管道1和含磷水溢流管道1溢流至精制槽B；

2)精制槽B分别通过精磷溢流管道2，粗磷溢流管道2和含磷水溢流管道2溢流至精制槽C；

3)精制槽C的上部通过含磷水溢流管道3溢流至精制槽D，精制槽C的中部通过粗磷溢流管道3溢流泥磷槽，精制槽C的下部通过精磷溢流管道3溢流至精制槽D；

4)精制槽D的下部精磷通过精磷液下泵输出至精磷取出管道，精制槽D上部的含磷水通过含磷水溢流管道5输送至含磷水槽。

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CN 110835102 A

说　明　书

一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统及方法

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技术领域

[0001]本发明属于黄磷生产技术领域，涉及一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统及方法。

背景技术

[0002]目前国内已建成的粗磷净化工艺主要为间歇操作沉降工艺。该工艺特点是粗磷输送至精制槽升温后静置一段时间；待泥磷与精磷因密度差分离后，精磷沉降于精制槽底部，泥磷悬浮精制槽上部。底部精磷采用泵输送至贮槽，上部粗磷排放至地下沉降槽沉降进一步分离。

[0003]该工艺输送至精制槽后需要足够的静置时间，造成工艺系统不流畅、设备利用率低，工艺生产中操作频繁，自动化程度较低。发明内容

[0004]本发明的目的为针对上述存在的技术问题，提供一种解决黄磷生产中，粗磷净化间歇操作造成设备操作频繁、工艺不连续等问题的黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统及方法。

[0005]本发明采用的技术方案是：

[0006]一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，该系统包括精制槽A，精制槽B，精制槽C和精制槽D；

[0007]从精制槽A溢流到精制槽B的管道有：位于下部的精磷溢流管道1，位于中部的粗磷溢流管道1，位于上部的含磷水溢流管道1；[0008]从精制槽B溢流到精制槽C的管道有：位于下部的精磷溢流管道2，位于中部的粗磷溢流管道2，位于上部的含磷水溢流管道2；[0009]从精制槽C溢流到精制槽D的管道有：位于下部的精磷溢流管道3，位于上部的含磷水溢流管道3；

[0010]位于精制槽C中部的粗磷溢流管道3与泥磷槽相连，泥磷槽上部的含磷水溢流管道4与含磷水溢流管道3相连；

[0011]所述精制槽D的上方设有精磷取出管道，精制槽D的含磷水溢流输出管道5与含磷水槽相连，所述的含磷水槽的一个输出端为含磷水取出的输出管道，另一个输出端与含磷水收集池相连。

[0012]本发明技术方案中：含磷水溢流管道1，含磷水溢流管道2，含磷水溢流管道3，含磷水溢流管道4和含磷水溢流管道5均布置在同一水平线上。[0013]本发明技术方案中：精磷溢流管道1，精磷溢流管道2和精磷溢流管道3均布置在同一水平线上。

[0014]本发明技术方案中：粗磷溢流管道1和粗磷溢流管道2均布置在同一水平线上。[0015]本发明技术方案中：精制槽A，精制槽B，精制槽C和精制槽D的底部为斜面结构。

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说　明　书

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本发明技术方案中：精制槽C中设有粗磷循环液下泵，该粗磷循环液下泵的输出端

与精制槽A相连。

[0017]一种利用上述系统实现黄磷生产过程中粗磷净化连续操作的方法，该方法包括以下步骤：

[0018]1)精制槽A分别通过精磷溢流管道1，粗磷溢流管道1和含磷水溢流管道1溢流至精制槽B；

[0019]2)精制槽B分别通过精磷溢流管道2，粗磷溢流管道2和含磷水溢流管道2溢流至精制槽C；

[0020]3)精制槽C的上部通过含磷水溢流管道3溢流至精制槽D，精制槽C的中部通过粗磷溢流管道3溢流泥磷槽，精制槽C的下部通过精磷溢流管道3溢流至精制槽D；[0021]4)精制槽D的下部通过精磷液下泵输出至精磷取出管道，精制槽D上部的含磷水通过溢流输出管道5输送至含磷水槽。[0022]在一些具体的技术方案中：[0023]1.设置精制槽A、精制槽B、精制槽C和精制槽D，粗磷由受磷槽入精制槽A沉降后，通过溢流口进入B槽，在B槽沉降后通过溢流口进入C槽；由于黄磷与水的不溶性与密度差，粗磷在A槽至C槽形成沉降，液态黄磷密度最大沉积于精制槽底部为精磷层，中间沉积部分为泥磷层，上部密度最小的水层为含磷水层；[0024]2.精制槽A、精制槽B、精制槽C的精磷溢流口、泥磷溢流口、含磷水溢流口布置于同一水平面上，水平管道连接；粗磷从A槽溢流至C槽随停留时间增加,在C槽内底部精磷层液位达到B槽精磷溢流口，由于精磷层密度最高，在B槽精磷层液位未达到C槽精磷槽液位面,C槽对B槽精磷层溢流口起到阻流作用(同理B槽对A槽有阻流作用)；在B槽精磷层液位达到C槽精磷槽液位面时,B槽精磷溢流至C槽(同理A槽与B槽)；[0025]3.精制槽A、精制槽B、精制槽C的精磷溢流口、泥磷溢流口、含磷水溢流口布置于同一水平面上，水平管道连接；粗磷从A槽至C槽溢流过程中随停留时间增加,在C槽内底部精磷层液位达到B槽精磷溢流口，由于精磷层密度最高，在B槽精磷层液位未达到C槽精磷槽液位面,C槽对B槽精磷层溢流口起到阻流作用(同理B槽对A槽有阻流作用)；在B槽精磷层液位达到C槽精磷槽液位面时,B槽精磷溢流至C槽(同理A槽与B槽)。在此过程中，从A槽至C槽，由于后槽对前槽有阻流作用，保证粗磷在槽内有足够停留时间；[0026]4.精制槽C内精磷层液位达到精磷溢流口流至精制槽D，由于粗磷在精制槽A至C溢流过程中保证了足够的停留时间，使精制槽C槽内精磷可连续排入精制槽D。精制槽C顶部安装粗磷循环液下泵，将C槽粗磷连续输送回A槽现实循环沉降。为防止槽A/B/C内液位溢出，C槽设置溢流口，粗磷溢流至泥磷槽；

[0027]5.精制槽D顶部安装精磷液下泵，将精磷取出；槽内含磷水溢流排放至含磷水槽。[0028]本发明的有益效果是：[0029]采用连续沉降的工艺，在粗磷沉降过程中，精制槽A精磷层沉降至溢流口向精制槽B溢流，精制槽B精磷层沉降至溢流口向精制槽C溢流；精制槽C泥磷层采用液下泵输送至精制槽A形成循环沉降，精制槽C精磷溢流至精制槽D后用泵取出；整个过程在保证粗磷有足够停留时间的前提下，工艺生产过程中实现连续操作；与现有间隙操作工艺相比自动化程度、设备利用率更高，减少设备操作频率。

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说　明　书

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附图说明

[0030]图1是本发明的生产工艺流程示意图。

具体实施方式

[0031]下面结合实施例对发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：[0032]如图1，一种黄磷生产过程中粗磷净化连续操作系统，该系统包括精制槽A，精制槽B，精制槽C和精制槽D；

[0033]从精制槽A溢流到精制槽B的管道有：位于下部的精磷溢流管道1，位于中部的粗磷溢流管道1，位于上部的含磷水溢流管道1；[0034]从精制槽B溢流到精制槽C的管道有：位于下部的精磷溢流管道2，位于中部的粗磷溢流管道2，位于上部的含磷水溢流管道2；[0035]从精制槽C溢流到精制槽D的管道有：位于下部的精磷溢流管道3，位于上部的含磷水溢流管道3；

[0036]位于精制槽C中部的粗磷溢流管道3与泥磷槽相连，泥磷槽上部的含磷水溢流管道4与含磷水溢流管道3相连；

[0037]所述精制槽D的上方设有精磷取出管道，精制槽D的含磷水溢流输出管道5与含磷水槽相连，所述的含磷水槽的一个输出端为含磷水取出的输出管道，另一个输出端与含磷水收集池相连。

[0038]含磷水溢流管道1，含磷水溢流管道2，含磷水溢流管道3，含磷水溢流管道4和含磷水溢流管道5均布置在同一水平面上。[0039]精磷溢流管道1，精磷溢流管道2和精磷溢流管道3均布置在同一水平面上。[0040]粗磷溢流管道1和粗磷溢流管道2均布置在同一水平面上。[0041]精制槽C中设有粗磷循环液下泵，该粗磷循环液下泵的输出端与精制槽A相连。[0042]一种利用上述系统实现黄磷生产过程中粗磷净化连续操作方法，针对某粗磷产量为1.6t/h黄磷装置磷净化工段，具体步骤包括：[0043]1.设置4台精制槽(矩形斜底容器)，分别为精制槽A、精制槽B、精制槽C和精制槽D，容积均为51.3m3，有效容积均为51.3X0.8＝41.04m3；精制槽A、精制槽B、精制槽C竖向由下至上设置精磷溢流口、泥磷溢流口、含磷水溢流口，精制槽D设置精磷溢流口。4台精制槽精磷溢流口、泥磷溢流口、含磷水溢流口等高布置；[0044]2.粗磷输进入精制槽A后，通过溢流口进入精制槽B，精制槽B通过溢流口进入精制槽C；由于黄磷与水的不容性与密度差，粗磷在精制槽A至精制槽C溢流过程中形成沉降，液态黄磷密度最大沉积于精制槽底部为精磷层，中间沉积泥磷为泥磷层，上部为密度最小的水层为含磷水层；[0045]3.精制槽A、精制槽B、精制槽C的精磷溢流口、泥磷溢流口、含磷水溢流口布置于同一水平面上，水平管道连接；粗磷从精制A槽至精制C槽溢流过程中随停留时间(41.04m3/1.6t/h＝25.6h)增加，在精制槽C内底部精磷层液位达到精制槽B精磷溢流口，由于精磷层密度最高，在精制槽B精磷层液位未达到精制槽C精磷槽液位面，精制槽C对精制槽B精磷层溢流口起到阻流作用(同理B槽对A槽有阻流作用)；在精制槽B精磷层液位达到精制槽C精磷槽液位面时，精制槽B精磷溢流至C槽(同理A槽与B槽)。在此过程中，从精制槽A至精制槽C，

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说　明　书

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由于后槽对前槽有阻流作用，保证粗磷在槽内有足够停留时间；[0046]4.精制槽C内精磷层液位达到精磷溢流口流至精制槽D，由于粗磷在精制槽A至精制槽C溢流过程中保证了足够的停留时间，使精制槽C槽内精磷可连续排入精制槽D。精制槽C顶部安装粗磷循环液下泵，将精制槽C粗磷连续输送回精制槽A现实循环沉降。为防止精制槽A、精制槽B、精制槽C内液位溢出，C槽设置溢流口，粗磷溢流至泥磷槽；[0047]5.精制槽D顶部安装精磷液下泵，将精磷取出；槽内含磷水溢流排放至含磷水槽。

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说　明　书　附　图

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图1

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