【正文】 出現(xiàn)緊急情況須立即停車時，汽化罐內(nèi)存有一定量的液氯，將造成環(huán)境污染和浪費；汽化罐內(nèi)容易富集三氯化氮，存在安全隱患。后一反應極其迅猛，并放出大量的熱，三氯化磷大量汽化，導致壓力急劇升高，極易發(fā)生沖料。(6)成品計量槽出料至一定數(shù)量時取樣分析，合格后產(chǎn)品放入貯槽，換另一只成品計量槽繼續(xù)出料[6]。如果液氯進入氯化釜，反應劇烈，極易造成嚴重事故。磷計量槽的液位使用遠傳式浮球液位計測量，利用測得的位差計算黃磷量。開啟液氯貯槽和通氯總管上的通氯閥，控制液氯流量，保持液氯分壓為0. 05~0. 30MPa(表壓，本文中下同)，控制汽化后的氯氣壓力為26 500~86 500 Pa，控制氯化釜內(nèi)氣相壓力為3 600~32 500 Pa。( 11) 崗位上按規(guī)定要求配備消防器材及個人防護用品。( 4) 定期對氯化反應釜的磷位進行測量， 以確保有足夠的底磷， 發(fā)現(xiàn)底磷低于 80~100kg 時應及時補加。處于沸騰狀態(tài)的三氯化磷氣體（氯化釜液相溫度控制在72～74℃）進入精餾塔，在精餾塔中除去磷及其它雜質(zhì)進入冷卻器，氣體三氯化磷被冷凝成液體，從精餾塔頂進入塔中用以精制由塔底上來的三氯化磷氣體，最后流入反應罐中。 Cu+Cl2=點燃=CuCl2 現(xiàn)象：鐵絲在氯氣里劇烈燃燒，瓶里充滿棕紅色煙，加少量水后，溶液呈黃色。黃磷在低溫下，當氧過量時，其氧化產(chǎn)物為四氧化物和五氧化物，而在氧量不足時，則為三氧化物和五氧化物的混合物[11]。氯氣與氫氣、乙炔等混合在日光照射下能爆炸。分子式：P4 分子量：124常溫下是黃蠟狀固體，在暗處發(fā)磷光。（2）三氯化磷呈不飽和性，能被OS、CL2等氧化生成五價磷化合物。2壓力控制用熱水代替蒸汽對液氯進行氣化，使用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)對氣化后的氯氣加入量進行反應釜的壓力控制，使反應壓力達到平穩(wěn)。10) 項目建成后，防雷、防靜電設施必須由防雷檢測部門檢測并出具檢測報告。6) 現(xiàn)場電纜匯線槽采取防止老鼠等小動物觸及帶電體、咬壞電纜絕緣層造成電氣事故，導致火災的措施。對于避雷針、引下線和接地裝置，檢查其是否完好，各部分連接、防護是否良好。接地線與廠區(qū)接地網(wǎng)連接共地，聯(lián)合接地電阻不大于4歐。從1997年一直終保持黃磷和赤磷出口中國第一的地位，并從2004年開始成為中國第二大磷酸出口商。衛(wèi)生、安全等的要求，應把產(chǎn)生有大量煙、塵及有害氣體的車間布置在廠區(qū)的下風方向。世界磷礦資源分布十分廣泛，幾乎所有國家都有，但分布不平衡，具有工業(yè)開采和商業(yè)開發(fā)價值的優(yōu)質(zhì)磷礦床很少。) wamp。從農(nóng)藥品種看，目前磷化合物農(nóng)藥見產(chǎn)的約有60余種，其中以三氯化磷為原料的磷化合物農(nóng)藥就占42種之多，且目前產(chǎn)銷量最大的五種殺蟲劑(甲胺磷，敵百蟲，敵敵畏，樂果及氧化樂果)，除樂果外都是以三氯化磷為原料的有機磷農(nóng)藥，現(xiàn)唯一見產(chǎn)的三個調(diào)節(jié)劑(乙烯利，增甘磷及乙二磷酸)，三個殺菌劑(稻瘟凈，異稻瘟凈及乙磷鋁)和二個除草劑(草甘磷，調(diào)節(jié)磷和胺草磷)亦都是由三氯化磷出發(fā)生產(chǎn)的。由于磷系化工產(chǎn)品有各自獨具的優(yōu)良性能，在很多領域內(nèi)取代了原非磷系功能性的化工產(chǎn)品，就以三氯化磷為原料的磷系產(chǎn)品為例；如高效、低毒的有機磷農(nóng)藥，新型水處理劑、阻燃劑、增塑劑和穩(wěn)定劑等，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，需求量與日俱增，受國內(nèi)、國外擴大轉(zhuǎn)基因玉米和大豆的種植的影響，除草劑草甘膦需求快速增長，從而更加拉動了生產(chǎn)草甘膦原料三氯化磷等的需求。關(guān)鍵字：三氯化磷；合成；工藝設計 AbstractThis design is based on phosphorus and liquid chlorine as raw material to produce 60000 tons of phosphorus trichloride synthesis section process design. Via the parison of the production process at home and abroad, adopted the phosphorus trichloride as solvent, chlorine chloride yellow phosphorus trichloride production process, in the synthesis of phosphorus trichloride production, phosphorus into molten state, first liquid chlorine vaporization。我國磷化工行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠合理，低附加值的無機磷化工產(chǎn)品比例過大，高附加值的有機磷產(chǎn)品比例較小，很多企業(yè)的產(chǎn)品還停留在幾種大宗傳統(tǒng)產(chǎn)品上[18]。有毒及腐蝕性，可溶于苯、乙醚、氯仿、二硫化碳、四氯化碳，與水反應強烈，并放出白色煙霧狀有刺激腐蝕性的氯化氫氣體。如果有微量游離黃磷存在時，則為渾濁黃色液體。我國磷化工產(chǎn)品不但品種、規(guī)格不多，甚至精細磷化工產(chǎn)品還需從國外進口，許多國內(nèi)各行業(yè)需要的高質(zhì)量磷化工產(chǎn)品必須依靠進口。并繪制了工藝流程圖、立面圖和平面布置圖。由三氯化磷制得的烷基磷酸酯，還可作用重金屬萃取劑、汽油預燃料添加劑、抗泡劑、纖維處理劑、潤滑油添加劑、低溫液壓液體和溶劑等；也可用于珠光金屬的墊層。近幾年來發(fā)展速度加快，有機磷農(nóng)藥在化學農(nóng)藥中的比重在不斷增長。 H廠址應靠近水量充足、水質(zhì)良好，電力供應充足的地方。產(chǎn)品供給公司生產(chǎn)草甘膦，不必考慮產(chǎn)品的銷售，具有很大的競爭優(yōu)勢。3考慮工廠的生產(chǎn)安全、衛(wèi)生、廠內(nèi)建、構(gòu)筑物間的距離必須滿足防火。南磷集團自1989年成立以來一直專注于磷化工品的生產(chǎn)和出口，憑借自己豐富的礦產(chǎn)資源、能源的優(yōu)勢和現(xiàn)代的管理理念，在國際國內(nèi)的磷化工市場占有舉足輕重的地位。2) 接地裝置將采用熱鍍鋅角鋼、扁鋼和圓鋼。對于存在爆炸危險環(huán)境的車間，其入戶端電纜金屬外皮(套管)除接地外，還應與防雷的接地裝置相連；（4）為了保持防雷裝置有良好的保護性能，對其進行經(jīng)常性檢查和定期試驗。5) 配電室按照《建筑滅火器設計規(guī)范》(GB501402005) 配備2臺2kg手提式CO2滅火器。9) 生產(chǎn)裝置區(qū)的設備及管線做接地處理，生產(chǎn)運行管理必須堅持定期檢驗和加強日常維護，始終保持區(qū)域內(nèi)電器設施、電纜連接、防雷、防靜電設施的完好狀態(tài)，避免產(chǎn)生電氣火花、靜電火花、電弧火花等火源。表1 三氯化磷生產(chǎn)工藝參數(shù)控制序號控制方法要求1溫度控制在三氯化磷生產(chǎn)過程中，要不斷調(diào)節(jié)液氯的氣化溫度、塔頂溫度、釜溫等?；瘜W性質(zhì)[1]（1）能被水和酒精所分解：PCl3+3H2O→H3PO3+3HCL不慎吸入三氯化磷，與體內(nèi)水反應，生成氯化氫與亞磷酸，皆是酸性腐蝕劑，刺激粘膜，腐蝕肌體，嚴重者可造成肺水腫，故生產(chǎn)中嚴防三氯化磷噴出。其反應式如下 ：PCL3+CL2 →PCL5↓+上述生成五氯化磷的反應在生產(chǎn)中是不正常反應，當發(fā)現(xiàn)有上述反應進行時就要進行處理，其處理方法就是一點一點的加入磷，使生成的五氯化磷轉(zhuǎn)化（反應）生成三氯化磷，此反應也是放熱反應，而且體積增大較多，所以處理時一定要小心，其反應式如下：6PCL5+P4→10PCL3+535KJ/mol設每噸三氯化磷耗黃磷量為X噸，耗氯氣量為Y噸P4+6Cl2→4PCl3黃磷消耗計算：P4 4PCL3314 4（31+3）=4314：4=X：1X= 氯氣消耗量計算：6Cl2 4PCl26=716 （31+3）4=4716：4=Y：1Y=式中：31——磷原子量——氯原子量故：由于原材料不純，一般一噸三氯化磷耗黃磷或氯氣稍大于理論值。腐蝕設備，故檢修和試水壓后應及時把水除凈，以免腐蝕設備[8]。黃磷在高溫高壓下，與水反應生成含氧酸、磷化氫和氫；黃磷與氫氧化鈉等堿類作用生成磷化氫(膦)及次磷酸鈉。 2Na+Cl2=點燃=2NaCl 現(xiàn)象：紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，瓶里充滿棕黃色的煙，加少量水后，溶液呈藍綠色。由液氯工段送來的汽化氯氣，經(jīng)過緩沖罐進入反應罐中，與加入的黃磷反應生成三氯化磷液體。( 3) 三氯化磷系統(tǒng)要確保密封完好， 防止發(fā)生氣體或液體泄漏， 杜絕三氯化磷與水接觸， 以防止發(fā)生火災、爆炸事故。( 10) 對作業(yè)人員進行質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全、崗位操作技能及應急預案的培訓， 以提高作業(yè)人員技能及處理突發(fā)事故的能力。氯化釜液升溫至60~80℃時，停止加熱，打開氯化釜上的投磷閥向氯化釜投磷，同時做好通氯準備。 壓磷(1)根據(jù)磷中間槽和磷計量槽的存磷量并結(jié)合當天的生產(chǎn)情況，適量向磷中間槽內(nèi)投磷。(2)時刻注意液氯汽化器和緩沖罐進口是否暢通，保證進入緩沖罐的是氣態(tài)氯。為了在獲得較高生產(chǎn)能力的同時兼顧產(chǎn)品質(zhì)量，回流比一般控制在1~3。若氯化釜內(nèi)五氯化磷量比較多，在投入黃磷時，五氯化磷立即與黃磷猛烈反應，生成三氯化磷。(2)采用汽化罐汽化液氯。(4)采用專用的往復式液下泵把熔融的黃磷送入氯化釜，雖然能保證磷的加入量不會一次過多，防止與五氯化磷猛烈反應而造成爆炸或沖料，但存在動力消耗高致使生產(chǎn)成本偏高的問題。經(jīng)過計算和反復試驗摸索，發(fā)現(xiàn)當氯化釜內(nèi)有一定量的五氯化磷存在時，如果再加入黃磷，氯化釜的溫度和壓力均會有相應的變化。這樣的改進有3個優(yōu)點:可以及時發(fā)現(xiàn)冷凝器的泄漏點并進行處理，避免造成更大的損失；即使出現(xiàn)滲漏，由于冷凝器內(nèi)的三氯化磷有一定的壓力，而外部的冷卻水壓力低，所以只能是三氯化磷向外漏，水漏不進冷凝器內(nèi)，不會對三氯化磷的質(zhì)量造成影響；消除了冷卻水大量進入精餾塔造成事故的隱患。主要表現(xiàn)在以下幾個方面[9]。由液氯儲罐利用位差將液氯通過液氯液下泵打入液氯汽化器。在中和槽中含NCl3的液氯與堿液發(fā)生反應，NC13被堿液分解吸收，液氯被堿液吸收[16]。液氯罐區(qū)上方設置堿液噴淋管道，32%Na0H溶液來自外管。氯化通過氯化釜溫度連鎖調(diào)節(jié)通氯速度，溫度高限報警后自動切斷氯氣和黃磷供應。降膜吸收、水吸收產(chǎn)生的廢水主要含有鹽酸，可做副產(chǎn)品綜合利用。 主反應方程式 P4 + 6Cl2 → 4PCl3 分子量 124 71 %，所以進入反應釜的純氯氣量500kg/h%=499kg/h， %，%=， 由于轉(zhuǎn)化率為95%，所以參加反應所用的氯氣量為499kg/h95%= ， (195%)= 由三氯化磷選擇性，99%4/6=，,(199%)42/6=，(199%)4/6=，,8000h=4847200kg=比例系數(shù)3000/=將上述各物料的計算值乘以比例系數(shù)，匯總列入下表表4 4三氯化磷反應釜物料衡算數(shù)據(jù)表組分輸入摩爾流量/(kmol/h)輸入質(zhì)量流量/(kg/h)輸出摩爾流量/(kmol/h)輸出質(zhì)量流量/(kg/h)Cl2P495H2O00HCl00POCl300PCl300表4 5年物料衡算表物料輸入/t輸出/t液氯2476黃磷760水40氯化氫0三氯氧磷0三氯化磷03000 排放物綜合表表4 6排放物綜合表序號類 型名 稱主要成分排放量1廢氣氯氣未反應的原料微量2廢氣氯化氫未吸收副反應產(chǎn)物微量3廢水吸收廢氣水水，氯化鈉，氫氧化鈉少量4廢水反應釜廢水水，氯化磷，少量原料，少量5廢渣氯化廢渣污磷少量6廢渣融磷廢渣少量原料微量 熱量衡算在進行熱量衡算時，主要對生產(chǎn)過程中的反應設備進行計算，以確定加熱劑和制冷劑的用量。表47 氯化釜熱量衡算匯總表項目參數(shù)反應熱/kJ/mol628投料量/mol/h682加熱物料熱損耗/kJ/h4822反應放熱/kJ/h428296傳熱面積/m2冷卻水用量/kg/h總傳熱系數(shù)K/kJ/m2 當液體沿填料層向下流動時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。 填料塔是以塔內(nèi)裝有大量的填料為相間接觸構(gòu)件的氣液傳質(zhì)設備。填料的種類很多，根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料兩大類。應盡量選用技術(shù)資料齊備，適用性能成熟的新型填料。對于同一座填料塔，可以選用不同類型、不同規(guī)格的填料，也可以同時使用散裝填料和規(guī)整填料。金屬填料通過大、氣阻小，具有很高的抗沖擊性能，能在高溫、高壓、高沖擊強度下使用，應用范圍最為廣泛。泛點氣速一般通過經(jīng)驗方程式進行計算貝恩—霍根關(guān)聯(lián)式：式中 ε為填料層空隙率，m3/m3Cs,max的數(shù)值見有關(guān)填料手冊。采用上述方法計算出填料層高度后，還應留出一定的安全系數(shù)。Φp為壓降填料因子，ψ為液體密度校正系數(shù)，ρ水/ ρLu為空塔氣速，m/s定性溫度下流體物性如下表：密度，kg/m3比熱容，kJ/（）粘度，導熱系數(shù)，W/（）三化蒸汽1547水994計算熱負荷和冷卻水流量[15] Q= Q= =5436 kg/h計算兩流體的平均溫度和平均溫差。 殼程流通面積 所以 計算表明，管程和殼程壓強降都能滿足設計要求。排水口分別設在界區(qū)東北角和東南角。各裝置單元排出的生產(chǎn)污水經(jīng)分類收集由明管匯入廢水池，經(jīng)預處理后經(jīng)廢水提升泵加壓上外管架，送至廠區(qū)新建的綜合污水處理站進行處理。在裝置內(nèi)污染雨水管道采用碳鋼管道，污染雨水檢查井和污染雨水收集池應采用鋼筋混凝