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1、2000t/a低砷黃磷生產項目設計方案1 低砷黃磷產品簡介低砷黃磷：P49995、As 10ppm，主要作為食品、醫藥及電子等工業部門的原料。在食品工業中，用于生產各種食品添加劑；在醫藥行業中，用于免疫抑制劑、血管擴張藥、腦代謝改善藥等藥品的原料；在電子工業中，用作電子設備和半導體的原料；也用作制造磷化物的原料。2 生產原理國內生產的黃磷產品含砷量較高，一般在100ppm300 ppm是黃磷生產最難除去的一種雜質。而砷又是有毒有害物質，含砷量高使黃磷產品價值大打折扣。 本項目采用化學氧化法，由于磷和砷同屬 V 族元素，但磷是典型非金屬元素，而砷具有金屬的某些特點，利用磷、砷之間化學性質差異，在2、液態黃磷中加入10%稀硝酸和脫砷劑，使黃磷中的砷先行被氧化為氧化物，進而水合成亞砷酸 H3AsO3或 H3AsO 進入水相中，經熱水洗滌后將砷脫除。其反應機理如下： 3As+5HNO3+2H2O=一 3H3AsO4+5NO 3 工藝流程 2kta低砷黃磷系統工藝流程示意圖見圖 1。 黃磷黃磷保溫槽1#壓磷槽脫硝 砷廢液貯槽反應液配制槽脫砷反應器酸 劑2#壓磷槽 水洗滌器2#壓磷槽成品槽 含磷污水處理 低砷黃磷產品圖1 黃磷精制脫砷工藝流程示意圖2kta精制低砷黃磷脫砷生產裝置廠址選擇在新三磷化工有限公司生產區廠內。總占地面積約l600m2 ，距鍋爐房約 100m，距赤磷車間100m，距10KV3、總配電室約150m，距黃磷車間污水處理池約 200m。（1）原料供應：新三磷化工有限公司生產區現擁有黃磷電爐2臺，工業黃磷產能12000ta。考慮到運輸及操作安全，黃磷車間用黃磷槽車將黃磷桶運至本車間使用。(2)車間供水：由公司水塔清水管路引入，水管表壓0.25MPa，供水量10 m3/h。 (3)車間供電：由總配電室低壓側引入車間配電箱，車間動力與照明用電的總負荷為100kW。 (4)車間供汽：由鍋爐房輸送蒸汽至車間，供汽量 0.8th，壓力0.5 MPa。 （5）系統中產生的含磷廢水匯集至黃磷污水處理系統統一處理，本系統不另設含磷廢水處理系統。4 工藝設備布置及選型 2000ta黃磷精制脫4、砷系統廠房為二層鋼筋混凝土框架結構。主反應器脫砷反應器、洗滌器和成品槽位于二樓平臺。黃磷保溫槽、壓磷槽、反應液配制槽及廢液貯槽布置于車間底層；二樓屋面布置熱水高位槽、冷水高位槽、硝酸高位槽和脫砷劑高位槽。 4.1 黃磷保溫槽 液態黃磷由槽車放入黃磷保溫槽中，通過輸磷泵送至1#壓磷槽。黃磷保溫槽由普通碳鋼制作，設計尺寸為6000mm1600mm1200mm，總容 積 12.5m3，有效容積11m3，可貯熔融黃磷 l7t。黃磷保溫槽采用夾套蒸汽加熱、保溫。輸磷泵型號DB40Y一16，其流量為 7.2m3/h，揚程 15.7m，電機功率 2.2kW。 4.2 壓磷槽布置于廠房底層的主反應器下方，采用5、夾套蒸汽加熱、保溫。上設黃磷和水的進出管各 1根。由黃磷保溫槽輸入的液態黃磷經表壓為02MPa的水壓人主反應器中，通過壓磷槽上安裝的浮球液位計準確計量。壓磷槽黃磷出口與主反應器黃磷進口位差 3.5m。壓磷槽設計尺寸為1200mm1680mm,共3套。2#和3#槽用于中間輸送黃磷。 4.3 脫砷反應器脫砷反應器為主反應器，是裝置的關鍵設備。工業黃磷由壓磷槽壓至脫砷反應器后，與加入的稀硝酸溶液和脫砷劑在此混合反應，使黃磷中的砷被氧化后以亞砷酸或砷酸的形式轉人水溶液中而實現脫砷過程。由于黃磷難溶于水或稀硝酸溶液，熔融態時比重約 1.763gL ，粘度 0.014P，表面張力為0.043N/m，因此它6、與水或稀硝酸溶液的均勻混合很困難。但因黃磷所含雜質砷，屬磷的同族元索，兩者性質極為相似，以單質形式存在的砷完全溶于黃磷之中，加之其含量僅為100一300ppm，所以，若要將之從工業粗黃磷中除去，除選擇恰當的脫砷劑外，主反應器中兩相系統的充分接觸(即均勻混合)顯得極為重要。為了使脫砷劑與微量砷有充分接觸進而發生反應的機會，本反應器選擇直立式機械攪拌器進行攪拌，攪拌漿葉設計直徑 450mm，漿葉設計寬度 100mm，攪拌器攪拌速度 130rrain。同時，主反應器內設計4 塊擋板，尺寸為 1500mm100mm6mm，均布于內壁上。 為了確保主反應器順利完成脫砷操作，應選擇合適的設備尺寸和結構，同7、時設備應具有一定的剛性、強度和耐腐蝕性能。為移走反應過程放出的熱量，設備還須加夾套通水冷卻，換熱面積設計值為 10m2。反應器設計計算如下： 裝置生產能力：2kt/a低砷黃磷 日生產能力：6.67t/d(設計取7t/d計算) 根據批料處理周期4h計，日處理批料數為6次，每批處理黃磷量為 1.1667t。 按磷水比 l:3，每批處理物料量為4.667t，每批處理物料容積為 4.162m3，取反應器中物料容積占總容積 80，H/D：1.3，即可由下式0.8D21.3D/4=4.162 求出 D=1.721(m)(取 1.8m) H=131721=224(m)(實際取23m) 根據以上計算，最終確定8、主反應器設計尺寸為1800mm2300mn，黃磷虹吸管口離反應器底部50mm。 4.4 洗滌器 在主反應器中脫砷處理后的黃磷，經虹吸進入2#壓磷槽后再壓至洗滌器中進行處理。洗滌器與脫砷反應器布置于二層平臺。經脫砷反應器處理后的黃磷，其被氧化的大部分雜質砷已進入含砷 廢液中，但仍有少部分殘留在黃磷中，同時還夾雜有少量的硝酸根等其它雜質。為了保證精制低砷黃磷產品的純度，必須對其進行洗滌處理。本洗滌器設計尺寸為1800mm2300mm，配置機械攪拌裝置。攪拌器漿葉設計直徑450mm,漿葉寬度100mm。本洗滌器的主要作用是使經脫砷處理后的黃磷消除硝酸根等少量雜質，使其通過物理擴散由黃磷中進人水相。采9、用低轉速攪拌，攪拌器轉速選取60rmin，在此條件下，兩相均處于層流狀態。4.5 成品槽 低砷黃磷包裝采用虹吸法通過皮管注入黃磷桶，成品槽與包裝場地之間需有一定位差，所以成品槽布置于二層平臺。成品槽采用夾套蒸汽加熱，設計尺寸為4000mm2000mm1400mm，有效容積 9.5m3。為了操作方便并保證產品的質量，設置2個成品槽輪換使用。24小時內同一的產品經3#壓磷槽壓入同一成品槽。 4.6 反應液配制槽 為了準確控制反應液各組分濃度而設置此配制槽。在該槽中預先配制了反應液，然后通過車間中控分析室監控，分析各成分指標，確保反應液配制的準確性。反應液配制槽布置于車間底層， 設計尺寸為1500m10、m1600mm，并設置浮球液位計和輸液泵，將配制的合格反應液通過液位計準確計量后送至反應器。 輸液泵為DB40Y 16耐腐蝕液下泵。4.7 廢液貯槽脫砷反應器中經脫砷反應后的含砷反應液，經虹吸管吸人位于車間底層的廢液貯槽中，廢液貯槽設計尺寸為2000mm1600mm，容積為5m3，并設置浮球式液位計。 5化學氧化法生產低砷黃磷的優點工藝流程簡單，如圖 l所示主流程僅需兩步即可得到產品；能耗低，每噸產品耗電 7551kWh，耗蒸汽0.50t；因為黃磷的輸送均采用輸磷泵及水壓操作，反應器和洗滌器的操作控制主要是起動攪拌裝置及磷的虹吸排放，所以生產過程易于操作，設備運行是可靠。由于在主反應器中采用約 10的稀硝酸溶液處理工業黃磷，同濃硝酸法、混酸法等工藝相比，其反應劇烈程度大大降低，因此生產過程危險性小。6項目財務分析投資總額1250萬元，固定資產投資950萬元，流動資金300萬元，銷售收入4000萬元/年，利稅總額800萬元/年，凈利潤580萬元/年，投資回收期20個月。聯系電話13678386085 劉先生