高純黃磷生產裝置製造方法

2023-05-24 19:00:41

高純黃磷生產裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高純黃磷生產裝置，該裝置包括萃取槽(7）、氧化裝置、洗滌裝置和過濾裝置；所述萃取槽黃磷出口(6)由管線連接至氧化槽黃磷進口(21)；所述氧化槽黃磷出口(38)連接至洗滌槽黃磷進口(29)管線上設有黃磷泵；洗滌槽黃磷出口連接至壓磷罐黃磷進口(8)的管線上設有黃磷輸送泵；所述壓磷罐黃磷出口(10)由管線連接至過濾器黃磷進口(17)。本實用新型綜合採用了萃取、氧化、洗滌、過濾的方法對黃磷進行純化，能夠提高磷的純度，效果較好。
【專利說明】高純黃磷生產裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種黃磷生產裝置，特別是一種高純黃磷生產裝置。
【背景技術】
[0002]工業黃磷中除砷以外，還含有機械雜質、無機雜質及有機質。這些雜質主要有:
[0003]金屬元素:Ca、Fe、Al、Mg、Sr、Mn、Na、K、T1、V、Cr、N1、Ga、Cd、Cu、Sb、Pb、Zn、Sn、U。
[0004]半金屬元素:Se、S1、C、B、As、Bi。
[0005]有機物:酚、蒽、焦油及多原子多環芳烴，約30種以上。
[0006]由於工業黃磷中含有上述雜質，嚴重影響其應用範圍，而高純磷化工產品的用途極為廣泛，以高純磷為例，InP、GaP等是電子工業中的重要原料，是平面外延電晶體及集成電路的摻雜劑；在石化領域，高純度的PC13、P205是高級潤滑油的添加劑；在醫藥行業，高純磷是生產免疫抑制劑、血管擴張藥、腦代謝改善藥等藥品的原料；另外，高純磷在食品工業、汽車製造、軍工、航空等領域也有廣泛的應用。
[0007]黃磷中含有無機雜質、有機雜質及機械雜質，嚴重影響黃磷的應用範圍及經濟附加值，為此國內外的一些科研院所及高校都在研究黃磷雜質的脫除方法。但因黃磷雜質的複雜性，使其已報導的化學法及物理方法去除黃磷中的砷都面臨著磷回收率低、提純效果有限、等問題。
[0008]工業黃磷的雜質成分非常複雜，要採用一種單一的方法方法，很難達到理想的、經濟的效果，因此必須採用多種淨化法耦合。

【發明內容】

[0009]本實用新型的目的在於:提供一種安全高效的高純黃磷生產裝置。以適應規模化生產的需要，達到生產操作可控性強，黃磷純化效率高的目的。
[0010]本實用新型的技術方案:一種高純黃磷生產裝置，包括萃取槽、氧化裝置、洗滌裝置和過濾裝置；
[0011]所述萃取槽頂部分別設置萃取槽黃磷進口、萃取劑進口，萃取槽的側面上部還設有萃取液溢流口，萃取槽的底部設有萃取槽黃磷出口 ；
[0012]所述氧化裝置主要包括氧化槽；所述氧化槽頂部分別設置氧化槽黃磷進口、氧化劑進口、催化劑進口、氮氣進口和尾氣出口 ；所述氧化槽的底部分別設有氧化槽黃磷出口和廢液出口 ；所述氧化槽內部設有攪拌器；
[0013]所述洗滌裝置主要由洗滌槽構成，所述洗滌槽頂部分別設置洗滌槽黃磷進口、氮氣進口、超純水進口和尾氣出口，所述洗滌槽底部設有洗滌槽黃磷出口，洗滌槽的下側設有廢水出口 ；所述洗滌槽內部設有攪拌器；
[0014]所述過濾裝置包括過濾器和壓磷罐；所述壓磷罐的頂部分別設有壓磷罐黃磷進口和壓磷罐黃磷出口，壓磷罐的側面上部設有含磷液體溢流口 ；所述過濾器頂部分別設有過濾器黃磷進口和洗滌液進口，所述過濾器的下部設有黃磷出口，所述過濾器的底部設有濾渣出口 ；
[0015]所述萃取槽黃磷出口由管線連接至氧化槽黃磷進口 ；所述氧化槽黃磷出口連接至洗滌槽黃磷進口管線上設有黃磷泵；洗滌槽黃磷出口連接至壓磷罐黃磷進口的管線上設有黃磷輸送泵；所述壓磷罐黃磷出口由管線連接至過濾器黃磷進口。
[0016]所述萃取槽外部設有保溫層，保溫層的下部設有萃取槽保溫液進口，在保溫層的對側上部設有萃取槽保溫液出口。
[0017]所述壓磷罐的外部設有保溫層，保溫層的底部設有壓磷罐保溫液進口，在保溫層的上部設有壓磷罐保溫液出口。
[0018]所述過濾器的外部設有保溫層，保溫層的底部設有過濾器保溫液進口，在保溫層的對側上部設有過濾器保溫液出口。
[0019]上述氧化槽還設有保溫夾套，保溫夾套設有氧化槽保溫液進口和氧化槽保溫液出□。
[0020]上述洗滌槽還設有保溫夾套，保溫夾套設有洗滌槽保溫液進口和洗滌槽保溫液出□。
[0021]上述過濾器的濾芯的過濾微孔尺寸在2?5um。
[0022]本實用新型工作時，工業黃磷從萃取槽黃磷進口進入萃取槽，加入萃取劑對黃磷進行萃取；氮氣從氮氣發生裝置從氮氣進口進入氧化槽，再從尾氣出口排入尾氣處理系統，充分置換好氧化槽內的空氣後，氧化劑和催化劑分別從氧化劑進口、催化劑進口、進入氧化槽，萃取後的黃磷從氧化槽黃磷進口進入氧化槽，啟動攪拌器，調整反應槽夾套水流量控制反應溫度，達到反應時間後，停止攪拌，靜置使氧化槽內的物料充分分層；從超純水進口向洗滌槽加入超純水，氮氣從氮氣進口進入從尾氣出口引出，黃磷從氧化槽黃磷出口經管線從洗滌槽黃磷進口進入洗滌槽，黃磷中砷等雜質被氧化後進入廢液，從廢酸出口排到廢液處理系統，啟動攪拌器，調整洗滌槽夾套水流量控制洗滌溫度，攪拌一定時間後，停止攪拌，靜置使洗滌槽內的物料充分分層；從黃磷溶解液進口向結晶器加入黃磷溶解液(如二硫化碳等)，黃磷從壓磷罐黃磷進口排入壓磷罐；壓磷罐進黃磷後通過調節壓磷罐夾套熱水流量調整壓磷罐內物料溫度，使黃磷處於液體狀態；壓磷罐內的黃磷通過壓磷罐黃磷出口經管線從過濾器黃磷進口進入過濾器，過濾後的黃磷從過濾器黃磷出口進入最終產品儲存系統，而濾渣則從進入濾渣出口排入黃磷制酸系統進行綜合利用。
[0023]本實用新型的優點:綜合採用了萃取、氧化、洗滌、過濾的方法對黃磷進行純化，能夠提高磷的純度，且整個裝置各個單元的銜接性好，生產操作連續化，不易洩漏，不會對環境造成汙染；而且本實用新型的採用了夾套式的保溫層，能夠很好的控制溫度，減少了能源的浪費，相比於現有外置的熱源裝置，不僅降低了設備成本，減少了熱傳遞中的能量損耗，而且不會產生廢氣廢渣，節省設備佔地，且不影響黃磷質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0025]1-萃取槽保溫液進口 ；2_萃取槽黃磷進口 ；3_萃取劑進口 ；4_萃取液溢流口 ；5-萃取槽保溫液出口 ；6_萃取槽黃磷出口 ；7_萃取槽；8-壓磷罐黃磷進口 ；9_壓磷罐保溫液出口 ；10-壓磷罐黃磷出口 ；11_含磷液溢流口 ；12_壓磷罐；13-壓磷罐保溫液進口 ；14-洗滌液進口 ； 15-過濾器；16-過濾器保溫液進口 ；17_過濾器黃磷進口 ；18_過濾器保溫液出口 ； 19-過濾器黃磷出口 ；20_濾渣出口 ；21_氧化槽黃磷進口 ；22_氧化劑進口 ；23_催化劑進口 ；24_氮氣進口 ；25_尾氣出口 ；26_氧化槽保溫液出口 ；27_氧化槽保溫液進口 ；28氧化槽攪拌器；29-洗滌槽黃磷進口 ；30_洗滌槽保溫液進口 ；31_洗滌槽氮氣進口 ；32_洗滌槽超純水進口 ；33_洗滌槽尾氣出口 ；34_洗滌槽保溫液出口 ；35_廢水出口 ；36_洗滌槽攪拌器；37_廢酸出口 ；38_氧化槽黃磷出口 ；39_氧化槽；40_洗滌槽。
【具體實施方式】
[0026]實施例
[0027]一種高純黃磷生產裝置，包括萃取槽7、氧化裝置、洗滌裝置和過濾裝置；
[0028]所述萃取槽7頂部分別設置萃取槽黃磷進口 2、萃取劑進口 3，萃取槽7的側面上部還設有萃取液溢流口 4，萃取槽7的底部設有萃取槽黃磷出口 6 ;所述萃取槽7外部設有保溫層，保溫層的下部設有萃取槽保溫液進口 1，在保溫層的對側上部設有萃取槽保溫液出Π 5 ；
[0029]所述氧化裝置主要包括氧化槽39 ;所述氧化槽39頂部分別設置氧化槽黃磷進口21、氧化劑進口 22、催化劑進口 23、氮氣進口 24和尾氣出口 25 ;所述氧化槽39的底部分別設有氧化槽黃磷出口 38和廢液出口 37 ;所述氧化槽39內部設有攪拌器28 ；
[0030]所述洗滌裝置主要由洗滌槽40構成，所述洗滌槽40頂部分別設置洗滌槽黃磷進口 29、氮氣進口 31、超純水進口 32和尾氣出口 33，所述洗滌槽40底部設有洗滌槽黃磷出口，洗滌槽40的下側設有廢水出口 35 ;所述洗滌槽40內部設有攪拌器36 ；
[0031]所述過濾裝置包括過濾器15和壓磷罐12 ;所述壓磷罐12的頂部分別設有壓磷罐黃磷進口 8和壓磷罐黃磷出口 10，壓磷罐8的側面上部設有含磷液體溢流口 11，所述壓磷罐12的外部設有保溫層，保溫層的底部設有壓磷罐保溫液進口 13，在保溫層的上部設有壓磷罐保溫液出口 9 ;所述過濾器15頂部分別設有過濾器黃磷進口 17和洗滌液進口 14，所述過濾器15的下部設有過濾器黃磷出口 19，所述過濾器15的底部設有濾渣出口 20 ;所述過濾器15的外部設有保溫層，保溫層的底部設有過濾器保溫液進口 16，在保溫層的對側上部設有過濾器保溫液出口 18 ；
[0032]所述萃取槽黃磷出口 6由管線連接至氧化槽黃磷進口 21 ;所述氧化槽黃磷出口 38連接至洗滌槽黃磷進口 29管線上設有黃磷泵；洗滌槽黃磷出口連接至壓磷罐黃磷進口 8的管線上設有黃磷輸送泵；所述壓磷罐黃磷出口 10由管線連接至過濾器黃磷進口 17。
[0033]上述氧化槽39還設有保溫夾套，保溫夾套設有氧化槽保溫液進口 27和氧化槽保溫液出口 26。
[0034]上述洗滌槽40還設有保溫夾套，保溫夾套設有洗滌槽保溫液進口 30和洗滌槽保溫液出口 34。
[0035]上述過濾器15的濾芯的過濾微孔尺寸在2?5um。
【權利要求】
1.一種高純黃磷生產裝置，其特徵在於該裝置包括萃取槽(7)、氧化裝置、洗滌裝置和過濾裝置； 所述萃取槽(7)頂部分別設置萃取槽黃磷進口(2)、萃取劑進口(3)，萃取槽(7)的側面上部還設有萃取液溢流口(4)，萃取槽(7)的底部設有萃取槽黃磷出口(6)； 所述氧化裝置主要包括氧化槽(39);所述氧化槽(39)頂部分別設置氧化槽黃磷進口(21)、氧化劑進口(22)、催化劑進口(23)、氮氣進口(24)和尾氣出口(25);所述氧化槽(39)的底部分別設有氧化槽黃磷出口(38)和廢液出口(37);所述氧化槽(39)內部設有攪拌器(28)； 所述洗滌裝置主要由洗滌槽(40)構成，所述洗滌槽(40)頂部分別設置洗滌槽黃磷進口(29)、氮氣進口(31)、超純水進口(32)和尾氣出口(33)，所述洗滌槽(40)底部設有洗滌槽黃磷出口，洗滌槽(40)的下側設有廢水出口(35);所述洗滌槽(40)內部設有攪拌器(36)； 所述過濾裝置包括過濾器(15)和壓磷罐(12);所述壓磷罐(12)的頂部分別設有壓磷罐黃磷進口(8)和壓磷罐黃磷出口(10)，壓磷罐(8)的側面上部設有含磷液體溢流口(11)，所述過濾器(15)頂部分別設有過濾器黃磷進口(17)和洗滌液進口(14)，所述過濾器(15)的下部設有過濾器黃磷出口(19)，所述過濾器(15)的底部設有濾渣出口(20)； 所述萃取槽黃磷出口 (6)由管線連接至氧化槽黃磷進口(21);所述氧化槽黃磷出口(38)連接至洗滌槽黃磷進口(29)管線上設有黃磷泵；洗滌槽黃磷出口連接至壓磷罐黃磷進口(8)的管線上設有黃磷輸送泵；所述壓磷罐黃磷出口(10)由管線連接至過濾器黃磷進口(17)。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述萃取槽(7)外部設有保溫層，保溫層的下部設有萃取槽保溫液進口(I)，在保溫層的對側上部設有萃取槽保溫液出口(5)。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述壓磷罐(12)的外部設有保溫層，保溫層的底部設有壓磷罐保溫液進口(13)，在保溫層的上部設有壓磷罐保溫液出口(9)。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述過濾器(15)的外部設有保溫層，保溫層的底部設有過濾器保溫液進口(16)，在保溫層的對側上部設有過濾器保溫液出口(18)。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述氧化槽(39)還設有保溫夾套，保溫夾套設有氧化槽保溫液進口(27)和氧化槽保溫液出口(26)。
6.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述洗滌槽(40)還設有保溫夾套，保溫夾套設有洗滌槽保溫液進口(30)和洗滌槽保溫液出口(34)。
7.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述過濾器(15)的濾芯的過濾微孔尺寸在2 ~5um。
【文檔編號】C01B25/047GK203582494SQ201320727202
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】王邵東, 王平, 禹志宏, 蔣成義 申請人:甕福（集團）有限責任公司