【正文】 行穩(wěn)定，操作方便，生產(chǎn)能力明顯提高，液氯和黃磷的消耗量也明顯降低，產(chǎn)品質(zhì)量全部達(dá)到優(yōu)級品的標(biāo)準(zhǔn)，而且減輕了環(huán)境污染，提高了生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性。 (3)運(yùn)行中，即使系統(tǒng)出現(xiàn)進(jìn)水問題、原料及產(chǎn)品泄露都比較容易察覺，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，由改造前的合格品提升到優(yōu)等品，同時也方便了設(shè)備[7]。液氯罐區(qū)設(shè)置汽化間一座，混凝土結(jié)構(gòu)，二層，布置有液氯中間罐、液氯液下泵、液氯汽化器、氯氣緩沖罐、熱水槽、熱水泵、氯氣分配器。汽化氯的壓力和流量通過調(diào)節(jié)進(jìn)入液氯汽化器的蒸汽量和液氯的流量進(jìn)行控制。再自流進(jìn)入中和槽。開啟槽車液氯出口至儲罐液氯入口管線上所有的閥門開始接收液氯；開啟加壓管線上的手動閥門緩慢加壓，接收液氯期間。卸車采用萬向接頭。 黃磷儲存工序本項目黃磷用量為13600t/a，設(shè)計儲運(yùn)周期為一日，設(shè)置70m3液黃磷儲槽一臺。來自罐區(qū)的液態(tài)黃磷在磷靜置槽暫存后放入黃磷計量罐，用熱水將黃磷送入氯化釜，內(nèi)通入氯氣，投料比為氯氣:黃磷=1:，黃磷與氯氣在氯化釜中反應(yīng)，生成三氯化磷，反應(yīng)迅速，并放出大量的熱，及時采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，氯化釜中液相溫度控制在85℃左右，氣相溫渡80℃左右，壓力20~40mmHg(4kPa)，通氯壓力180~220mmHg(30kPa)，通氯速度1000kg/h。冷凝分離后產(chǎn)生的氣體通入溶有15%液堿的吸收塔中進(jìn)行三級吸收處理。 廢水主要有廢氣吸收廢水、地面沖洗廢水，具體如下： 廢氣吸收廢水：少量廢氣主要為堿液吸收后產(chǎn)生的廢水，該股廢水顯堿性，主要污染物為氯化鈉，150m3/a。 固體廢物（廢渣、廢液）固體廢物主要是氯化釜產(chǎn)生的含磷殘渣S1，產(chǎn)生量6t/a。 主反應(yīng)：P4 + 6Cl2 → 4PCl3副反應(yīng)：PCl3 + Cl2 + H2O → POCl3 + 2HCl 基準(zhǔn)：選500kg/h氯氣原料計算基準(zhǔn)。②反應(yīng)釜規(guī)格φ2200/24004460（筒體），V=8000L，數(shù)量8臺。△t)=423474/(113660)=. 傳熱劑用量的計算由式Q＝WCp(t2t1)得W=Q/ Cp(t2t1)=423474/(60)=。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。液體從塔頂加入，經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。 填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣液兩相接觸傳質(zhì)的相界面，是決定填料塔性能的主要因素。 ，合理地選擇填料； ，計算塔徑、填料層高度等工藝尺寸； ； ，結(jié)構(gòu)設(shè)計包括塔體設(shè)計及塔內(nèi)件設(shè)計兩部分。 填料應(yīng)根據(jù)分離工藝要求進(jìn)行選擇，對填料的品種、規(guī)格和材質(zhì)進(jìn)行綜合考慮。 （1）填料種類的選擇 填料的傳質(zhì)效率要高：傳質(zhì)效率即分離效率，一般以每個理論級當(dāng)量填料層高度表示，即HETP值；填料的通量要大：在同樣的液體負(fù)荷下，在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下，應(yīng)選擇具有較高泛點(diǎn)氣速或氣相動能因子的填料；填料層的壓降要低：填料層壓降越低，塔的動力消耗越低，操作費(fèi)越??；對熱敏性物系尤為重要；填料抗污堵性能強(qiáng)，拆裝、檢修方便。選用時應(yīng)從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費(fèi)用等方面綜合考慮，使所選填料既能滿足技術(shù)要求，又具有經(jīng)濟(jì)合理性。陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性，可在低溫、高溫下工作，具有一定的抗沖擊性但不宜在高沖擊強(qiáng)度下使用，質(zhì)脆、易碎是陶瓷填料的最大缺點(diǎn)。碳鋼填料造價低，且具有良好的表面潤濕性能，對于無腐蝕性或低腐蝕性物系有限考慮使用；不銹鋼填料耐腐蝕性強(qiáng)，一般能耐Cl以外常見物系的腐蝕，但其造價較高，且表面潤濕性能較差；有時需要對其表面進(jìn)行處理，才能取得良好的使用效果。塑料填料質(zhì)輕、價廉，具有良好的韌性，耐沖擊、不易碎，耐腐蝕性較好，可長期在100℃以下使用；它的通量大、壓降低，多用于吸收、解析、萃取、除塵等裝置中；塑料填料的缺點(diǎn)是表面潤濕性能差，需對其表面進(jìn)行處理[15]。對于散裝填料：u/uF=對于規(guī)整填料：u/uF= 泛點(diǎn)率的選擇主要考慮兩方面因素： 第一，物系的發(fā)泡情況，對于易起泡沫的物系，泛點(diǎn)率應(yīng)取低限值，而無泡沫的物系，可取較高的泛點(diǎn)率； 第二，填料塔的操作壓力，對于加壓操作的塔，應(yīng)取較低的泛點(diǎn)率，對于減壓操作的塔，應(yīng)取較高的泛點(diǎn)率。 a為填料比表面積，m2/m3 WL、WV為液相、氣相的質(zhì)量流量，Kg/h氣相負(fù)荷因子法：氣相負(fù)荷因子簡稱Cs因子，其定義式為： 采用氣相負(fù)荷因子計算操作空塔氣速，先計算出最大氣相負(fù)荷因子Cs,max，然后依據(jù)Cs=,max計算出Cs。在工程上，傳質(zhì)單元法多用于吸收、解吸、萃取等填料塔的設(shè)計計算，而對于精餾填料塔，則習(xí)慣用等板高度法計算填料層高度。一般是通過實(shí)驗(yàn)測定，或從工業(yè)應(yīng)用的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中選取HETP值。Zˊ=（）Z計算時先根據(jù)氣液負(fù)荷及有關(guān)物性數(shù)據(jù)，求出橫坐標(biāo)；再根據(jù)操作空塔氣速、壓降填料因子及有關(guān)物性參數(shù)，求出縱坐標(biāo)；通過作圖得出交點(diǎn)，讀出過交點(diǎn)的等壓線數(shù)值，即可得出每米填料層壓降值。 p/Z為每米填料層高度的壓力降，Pa/m α、β為關(guān)聯(lián)式常數(shù)，可從填料手冊中查出本設(shè)計中采用板式精餾塔，進(jìn)料為露點(diǎn)進(jìn)料，年產(chǎn)量為60000噸三氯化磷液體。冷凝器熱負(fù)荷 Q= Q=。根據(jù)流體的情況，假設(shè)K=120W/（m2.故 由于，因此需要考慮熱補(bǔ)償。取折流擋板間距。所以 污垢熱阻 管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別取為 總傳熱系數(shù)K。安全系數(shù)為第六章 三廢處理示意圖洗滌塔不凝氣冷凝器PCl3成品PCl3(液)洗 滌 塔PCl3(氣)PCl3(氣)廢液池堿液吸收水三個月清一釜氯化反應(yīng)釜磷靜置槽黃磷計量槽壓磷水壓磷水PCl3貯槽液態(tài)黃磷來自黃磷工廠PCl3成品管輸PCl3(液)去亞磷酸二甲酯工段氣化管輸氯氣緩沖罐液氯汽化器（來自燒堿裝置）液氯主流程(氣相) 主流程(液相) 主流程(固相) 污染物(氣態(tài)) 污染物(液態(tài)) 污染物(固態(tài)) 其 它 圖 例 清釜廢液清釜廢氣廢氣排入廢水處理站廢堿液達(dá)標(biāo)排放定期排入廢水處理站三氯化磷生產(chǎn)裝置污染物產(chǎn)生及處置情況類別污染物名稱污染物來源污染物組成污染物治理措施及排放途徑廢氣洗滌塔不凝氣三氯化磷洗滌冷卻產(chǎn)生廢氣量： Nm3/h，主要含HCl、PCl3去水吸收后經(jīng)25m排氣筒外排清釜廢氣定期清理反應(yīng)釜時外排煙氣量： Nm3/h，主要含HCl、Cl2去堿液吸收后經(jīng)25m排氣筒外排廢水吸收含Cl2不凝氣外排廢酸液水吸收洗滌塔不凝氣后產(chǎn)生廢酸液量：，含Cl、ClO等鹽類定期送廢水處理站清釜廢氣經(jīng)堿洗吸收外排廢堿液堿液吸收清釜廢氣后產(chǎn)生廢堿液量：，含Cl、ClO等鹽類固廢清釜廢液定期清釜外排產(chǎn)生量：，含磷酸、亞磷酸等經(jīng)石灰處置后桶裝返回供貨商排水系統(tǒng)根據(jù)清污分流原則，主要分為生活污水系統(tǒng)、生產(chǎn)污水系統(tǒng)、初期污染雨水及沖洗排水系統(tǒng)、事故消防廢水系統(tǒng)、清凈雨水排水系統(tǒng)。/d。本系統(tǒng)污水主要來自各裝置單元濃度較高的工藝生產(chǎn)廢水，生產(chǎn)污水總量為3200t/d。上管架有壓生產(chǎn)污水管道采用碳鋼管，焊接或法蘭連接。初期雨水收集池內(nèi)廢水經(jīng)廢水提升泵加壓上外管架，送至廠區(qū)綜合污水處理廠進(jìn)行處理。第二部分清凈雨水主要是污染區(qū)的后期清潔雨水，這部分雨水則通過圍堰內(nèi)排水溝收集，在污染區(qū)后期雨水清凈雨水溝末端，設(shè)置清污分流切換井。qq=700（1+）/式中： Q——雨水設(shè)計流量（L/s）；ψ——徑流系數(shù)；。雨水量參照云南昆明地區(qū)雨水計算公式如下：Q=F本系統(tǒng)主要包括兩部分清凈雨水，第一部分清凈雨水為本項目非污染區(qū)雨水。裝置區(qū)及罐區(qū)內(nèi)污染雨水先通過四周設(shè)置圍堰，經(jīng)排水溝有組織排至初期雨水收集池。后循環(huán)使用。埋地自流生活污水管采用HDPE雙壁波紋管，熱熔連接；上外管生活污水管采用碳鋼管，焊接或法蘭連接。本項目定員800人，每人每天用水量以100L計，本項目生活用水量為80 m179。為 由前面計算可知，選用這種規(guī)格的冷凝器時要求過程的總傳熱系數(shù)為，在規(guī)定的流動條件下，計算出的K。 核算總傳熱系數(shù) 管程對流傳熱系數(shù)（走水）=7657（湍流） 殼程對流傳熱系數(shù)（走蒸汽） 取換熱器列管中心距t=35mm。 管程流通面積 （湍流） 設(shè)管壁粗糙度，由關(guān)系圖中查得： 所以 則 殼程的壓強(qiáng)降（走蒸汽） 其中。暫時按單殼程、多管程進(jìn)行計算。實(shí)際生產(chǎn)過程中，取塔板效率E=。 規(guī)整填料的壓降計算,通過填料的壓降關(guān)聯(lián)式計算，規(guī)整填料的壓降通常關(guān)聯(lián)成以下形式：通常，根據(jù)設(shè)計（或操作）參數(shù)，由通用關(guān)聯(lián)圖（或壓降曲線）先求得每米填料層的壓降值，然后再乘以填料層高度，即得出填料層的壓力降。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，填料層的設(shè)計高度一般為 由上式可看出，當(dāng)工藝計算出完成規(guī)定分離任務(wù)所需的理論板層數(shù)NT后，關(guān)鍵是確定填料層的等板高度HETP。氣相動能因子法和氣相負(fù)荷因子法一般只適用于規(guī)整填料，且液體粘度不大于2103Pa?s。 氣體動能因子法：氣相動能因子簡稱F因子，其定義式為 計算時，先從手冊或圖表中查出填料在操作條件下的F因子，然后依據(jù)上式即可計算出操作空塔氣速u。 ρv、ρL為氣相、液相密度，Kg/m3uF2為泛點(diǎn)氣速，m/s （c）塑料填料 （b）金屬填料（3）填料材質(zhì)的選擇 填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類 （a）陶瓷填料因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一定限制，一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應(yīng)大于8。對性能相近的填料，應(yīng)根據(jù)它的特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，使所選用的填料既能滿足生產(chǎn)要求，又能使設(shè)備的投資和操作費(fèi)最低。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料等；規(guī)整填料按其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等，目前工業(yè)上使用最為廣泛的是波紋填料，分為板波紋填料和網(wǎng)波紋填料；填料的幾何特性是評價填料性能的基本參數(shù)，主要包括比表面積、空隙率、填料因子等。填料塔屬于連續(xù)接觸式的氣液傳質(zhì)設(shè)備，正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料以亂堆的方式放置在支承板上。填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等[5]。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下?！?136控制溫度/℃85冷卻水溫差/℃60總能量差/kJ0以上由通300Kg/h氯氣計算得出?！妗Ｒ悦刻焐a(chǎn)9000kg三氯化磷為計算基準(zhǔn)，熱量衡算的基準(zhǔn)溫度為0℃。 本生產(chǎn)線年產(chǎn)量為60000t，采用連續(xù)生產(chǎn)工藝，年產(chǎn)8000h，約330d。 。 圖42 黃磷回收簡圖、廢水處理 氯化反應(yīng)釜反應(yīng)后，未冷凝的尾氣，主要有反應(yīng)生成的氯化氫、未能參加反應(yīng)的氯氣，形成以氯化氫為主的工藝廢氣，產(chǎn)生量132t/a。同時氯化釜上方還設(shè)置了防爆帽以防止氯化釜壓力超高后有毒氣體無組織排放。采用熱水將黃磷壓入黃磷儲罐，儲罐內(nèi)水至少高于黃磷20cm，水溫控制在65℃，至黃磷全部熔成液態(tài)沉于水底，再由專用的黃磷液下往復(fù)泵將黃磷送至三氯化磷車間。當(dāng)有毒氣體檢測報警儀檢測出有毒氣體超限時，連鎖噴淋頭堿液噴出，同時罐區(qū)圍堰設(shè)置吸收液收集池，將吸收液循環(huán)噴淋。確認(rèn)槽車內(nèi)液氯卸完時，首先關(guān)閉槽車加壓閥，再關(guān)閉槽車液出口閥，然后關(guān)閉接收儲罐液氯入口閥。 液氯卸車(氯氣加壓卸車)加壓氣化器入口快開式調(diào)節(jié)閥。隨著汽化器工作時間的增加，液氯中的NCI3濃度會升高，達(dá)到一定濃度時，會導(dǎo)致爆炸。液氯汽化器內(nèi)由熱水泵通入熱水將液氯汽化后通入氯氣緩沖罐，經(jīng)氯氣分配器分配后送三氯化磷車間。簡易流程圖如下：黃磷水蒸汽液氯計量池氯化蒸餾冷凝成品儲槽汽化圖4 1 工藝簡易流程圖 具體工藝流程如下： 液氯汽化工序。(1)沒有因?yàn)闇y底磷而專門停車，沒有發(fā)生過嚴(yán)重過氯、沖料、燃燒、爆炸等事故，減輕了操作人員的工作量，減少了打開氯化釜致使少量三氯化磷外泄對環(huán)境造成的污染。在氯化釜與氣相測壓管連接處及汽化器出口與氯氣測壓管連接處安裝球閥或其他直通式閥門。(4)將壓磷泵投磷改為水壓式投磷，提高生產(chǎn)的安全性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。列管式換熱器的作用是使一部分三氯化磷蒸氣冷凝成液體回流到填料段，在瓷環(huán)間隙中形成液膜，以洗去三氯化磷蒸氣中夾帶的游離磷等雜質(zhì)。據(jù)此對生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，有意識地使氯化釜內(nèi)形成一定程度的過氯，然后加入黃磷，根據(jù)釜溫和壓力的變化計算出底磷量，最后再恢復(fù)正常投磷并保持一定量的底磷，每天可以在不停車的情況下對氯化釜內(nèi)的底