五钠车间工艺规程.docx
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五钠车间工艺规程.docx
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五钠车间工艺规程
禹穗產萊
MAI.0N*IMbUATRV
昆明马龙化工有限公司企业标准
MANAGEMENTSYSTEMFORKUNMINGMALONGCHEMICALCO.,LTD.
Q/MLKM-240-2004(A/0)
五钠车间工艺规程
受控状态:
分发号:
实施
2004-08-15发布2004-09-01
昆明马龙化工有限公司发布
1Q/MLKM-240.01-2004I期磷酸生产工艺规程
(1)
2Q/MLKM-240.02-2004H期磷酸生产工艺规程(23)
3Q/MLKM-240.03-2004I期冷却水站生产工艺规程(40)
4Q/MLKM-240.04-2004H期冷却水站生产工艺规程(49)
5Q/MLKM-240.05-2004黄磷罐区工艺规程(56)
6Q/MLKM-240.06-2004I期五钠生产工艺规程(63)
7Q/MLKM-240.07-2004II期五钠生产工艺规程(85)
8Q/MLKM-240.08-2004纯碱输送工艺规程(106)
昆明马龙化工有限公司企业标准
I期磷酸生产工艺规程
1范围
本标准包括工业磷酸产品的性质、用途、指标生产工艺过程、原理、原材料和动力消耗定额,“三废”排放和生产设备及其应遵守的原则与内容。
本标准适用于与工业磷酸产品有关的科室、车间管理人员与操作人员,也适用于磷酸生产工艺管理和技术指导。
2引用标准
GB209—80磷酸
GB781—87黄磷
GB1020—89硫化钠
3产品说明
3.1产品名称
工业磷酸
3.2分子式及结构式
2004-09-01日实施
昆明马龙化工有限公司2004-08-15批准
磷酸化学分子式:
H3PQ
磷酸化学结构式:
OH
HO—P=0
OH
3.3分子量
磷酸分子量:
98(按1985年国际原子量)
3.4性质及用途
3.5主要物理及化学性质
3.5.1物理性质
磷酸是无色透明的粘稠液体,相对密度为1.88(100%磷酸)。
结晶在
42.4C熔化,含有72.4%P2O5还存在一种半水物,其化学式为H3PO4.1/2H2熔点为29.3C。
3.5.2化学性质
磷酸是中等强度的三元酸,对皮肤于腐蚀性,它具有无机酸的一切通性。
在水溶液中分解成H、HPO4、HPO4、PO4、等离子,与碱土金属离子反应,能置换其中H+,便能生成三种不同的盐:
一代磷酸盐(MHPO)、二代磷酸盐(MHPO)和三代磷酸盐(MPO)。
正磷酸分三步离解,电离常数分别为K1=1.1x10-2;K2=1.2x10-7;K3=1.8x10-12。
3.6主要用途
工业磷酸用作化工生产基本原料。
磷酸可以制成各种磷酸钠、磷酸铵、
磷酸钙等,在国民经济中起重大作用。
磷酸脱砷后可以用于食品工业、医药工业等方面。
3.7磷酸的危险性及处理措施
3.7.1磷酸为无色透明液体,有刺激性、能使皮肤黏膜烧伤、动植物纤维损坏,磷酸溅到人体后造成烧伤。
3.7.2自理措施
当磷酸溅到人体各部位时,应立即用大量水冲洗至中性,然后去医院处理。
在一般情况下,有磷酸溢出的地方,可以用水冲洗。
4生产规模
序号
产品名称
设计能力
生产时间
产量
1
工业磷酸
8000h/a
75000t/a
5产品质量
工业磷酸标准号GB209—80
指标名称
指标
分析方法
制药
一级
二级
色度号w
20
30
30
比色法
磷酸(H3PO4)含量
%>
75.0或85
75或85
75或85
重量法
氯化物(CI)
%w
0.0005
0.0005
0.001
重量法
硫酸盐(SO4)
%w
0.005
0.005
0.01
重量法
铁(Fe)
%w
0.002
0.002
0.005
重量法
砷(As)
%w
0.0001
0.008
0.01
重量法
重金属(以Pb计)
%w
0.001
0.001
0.05
重量法
6生产工艺过程
6.1生产原理
黄磷、空气、蒸汽、水通过以燃烧塔一步法燃烧,水合反应生成磷酸。
6.2主要化学反应方程式
6.2.1燃烧P4+5Q=POo+3044kj/mol
6.2.2水化P40。
+6HO=4HPQ+377kj/mol
6.3反应机理
氧与磷氧化生成RO的氧化物,五价磷的氧化物在230C时与水作用生成正磷酸。
氧与磷氧化是典型的连锁反应,有时会发生爆炸,其反应式:
F4+5O2=P4Oo+3044kj/mol
事实上,上述的氧化过程是一个多级反应,有时反应并不进行到底。
因此,反应物中除RQ外,还存在少量的低级氧化物,如RORO、P2O等。
磷的低级水化物经水化,便生成次磷酸(HPQ)和亚磷酸(HPO)。
磷氧化时,产生大量的热,燃烧温度可达800C以上。
在700C时P2Q与一个水分子结合,生成偏磷酸:
F2O+HO=2HPO
在450C时P2Q与二个水分子结合,生成焦磷酸:
F2O+2H0=HP2O
在230C时P2Q与三个水分子结合,生成正磷酸:
F2O+3HO=2HPO
整个反应过程,是个中间产物,它仍然强烈地被空气中的水分和大量低温的75%磷酸液所吸取。
所以要不断的向系统补充纯净的水,同时将磷氧
化所产生的热及氧化磷水化合所产生的热量移走。
6.4生产工艺过程简述
6.4.1供磷工序作用与生产工艺过程
a)供磷工序的作用
供磷工序的主要作用是制备80±2C的热水。
贮存和输送黄磷含磷废水收集、处理以及在磷压力罐内备好足够的磷保证磷酸生产;
b)工艺过程简述
黄磷车间过滤的磷送罐区,或通过管道送到本工序。
过滤的磷可装入磷贮存罐(20-20-01-01),也可装入磷压力罐(20-20-02/03-08)或者由黄磷车间直接送入黄磷罐区1#、2#、3#、4#磷贮存罐。
磷贮存罐磷装满时,其覆盖水为1米,水的表面用20mVh的惰性气体防止悬浮的磷燃烧,使贮磷罐不被腐蚀。
液体黄磷用热水泵(20-11-09/10-01)将热水抽到磷压力罐内,(21-52-01-34)流进来的压力水的水量正好取代从压力罐到燃烧塔去的磷量。
热水用蒸汽喷射器加热而得,制得的热水供压磷用外,还供压磷罐保温需要热水的设备以及I“24”装置用。
进行置换到燃烧水合塔
(21-24-01-00)上方的磷燃烧器产生的含磷废水由磷水泵(20-11-03-01)抽送到磷水收集罐(16-20-04-01)进行处理。
6.4.2磷酸工序的作用及生产工艺过程
a)磷酸工序的作用
磷酸工序的主要作用是将供磷工序来的黄磷燃烧,水化制成磷酸。
b)工艺过程简述
从压磷工序来的液体磷,通过磷燃烧器在16X105Pa蒸汽强烈雾化下,
喷入燃烧水化塔(21-24-01-00)内,与塔顶吸入的空气燃烧生成P205,RO被塔中部18个喷嘴喷入的磷酸吸收,与酸中所含的水,水和生成磷酸。
燃烧水合是放热反应。
产生的大量热由塔底磷酸带出。
热磷酸由磷酸循环泵
(31-11-03/04/05-01)输送至板式换热器(21-21-01/02/03/04-05),在
换热器内热量由循环冷却水带走。
降温后的磷酸再循环至塔的中部和顶部,其中一部分作为产品磷酸流入磷酸贮罐(21-20-30-01),由磷酸泵送到脱砷工序。
如果不需脱砷,也可直接泵送到1“24”装置的磷酸贮罐
(24-20-04/25/26/27-01)。
板式换热器冷却能力下降,说明水侧污垢增加
了。
在这种情况下,用温磷酸对换热器的水侧进行清洗。
含有P2O的尾气在水化塔的冷却管内经磷酸和水喷淋吸收后,进入两
个串联的废气洗涤器内洗涤,喷入稀磷酸吸收除去尾气中的P2Q。
每一组洗涤器由一个文丘里喉管、一个中间槽和一台风机组成。
分离出来的酸由二级中间槽流到一级中间槽这样不断的循环,多余的酸在流到燃烧塔。
经过两次文丘里洗涤的尾气,由两级风机送去除雾器再一次除雾。
最后经尾气烟囱排出
643脱砷工序的作用及生产工艺过程
a)脱砷工序的作用
脱砷工序的主要作用是在沉降塔的原酸中加入NaS溶液,使之反应形成H2S。
H2S把砷以硫化砷的形式沉降下来。
然后通过过滤、提纯生产出高纯度的含砷量w0.0001%的磷酸。
b)生产工艺过程简述
磷酸产品所含的砷量(以砷酸的形式出现)多少,取决于用于磷生产的磷矿石的组成成分。
为此,使原酸通过沉降塔(23-23-01-00),在沉降
塔内硫化钠溶液以反流方向从塔底注入,反应得到的H2S把砷以硫化砷的形式沉淀下来。
在沉淀塔内发生的主要反应如下:
2H3PQ+NaS=2NabPQ+HS
2As+3HS=AsS+6H
H2S经布滤器(23-23-02/03-00)从其酸雾中除掉。
最后H2S在两个串联的汽提塔(23-22-01/02-10)内分解。
各点抽取的H2S在洗涤器
(23-22-03-10)内洗涤。
布滤器滤渣内的磷酸以及其它残渣内的磷酸在旋转真空过滤器(23-14-01-20)内回收后返回燃烧塔。
过滤出来的砷滤饼装入塑料袋,然后再运到渣场深埋。
脱砷的磷酸,要检查其纯度。
合格后送到1“24”装置的磷酸贮存罐
(24-20-04/25/26/27-01)或送到食品酸包装房包装。
纯度达不到要求的磷酸可经废酸罐(21-20-32-01)再进行酸循环后送
到原酸的磷酸罐(21-20-30-01)或者送到燃烧塔(21-24-01-00)。
7生产控制指标
7.1主要控制工艺参数及指标(正常工艺条件)
序号
名称
仪表位号
单位
指标
磷酸供磷岗位
一、压力
1
压力罐压力(1#)
PR2002
MPa
0.30—0.6
2
压力罐压力(2#)
PR2003
MPa
0.30—0.6
二、液面
1
贮磷罐
m
5.5—6.0
2
压力罐(1#)
m
3
3
压力罐(2#)
m
3
4
热水制备罐
LIC2008
%
80
三、负荷
1
压磷水流里
FR2001
m7h
1.0—1.3
四、温度
1
热水罐温度
TIC2006
C
80
2
压力罐温度(1#)
TR2003
c
60—80
3
压力罐温度(2#)
TR2004
c
60—80
4
贮磷罐温度
c
60—80
五、分析
1
贮磷罐PH
PH
7
磷酸生产岗位
一、压力
1
塔盖冷却水
PI2114
MPa
0.1-
—0.3
2
磷燃烧器蒸汽
PI2109
MPa
1.3-
T.6
序号
名称
仪表位号
单位
指标
3
冷却管(负压)
PR2108
KPa
0.3—0.5
4
废气鼓风机负压(1#)
PR2110
-KPa
5-13
5
废气鼓风机负压(2#)
PR2112
-KPa
5-13
二、液面
1
燃烧塔液面
LIC2104
%
40—60
2
粗酸罐液面
LR2107
%
60-80
二、流里
1
塔杯循环酸流量
FR2102
mi/h
360
2
塔杯循环酸流量
FR2103
mi/h
170
3
塔中部洗涤酸流量
FR2104
mi/h
195
4
冷却管流量
FI2105
mi/h
10
5
冷却管工艺水流量
FR2118
H7h
2—3
6
洗涤器流量
FR2108
H7h
40—80
7
洗涤器酸流量
FP2109
mi/h
40—50
8
洗涤器水流量
FR2110
mi/h
1
9
磷燃烧器蒸汽流量
FR2106
t/h
0.8—1.3
四、温度
1
塔出口酸温度
TIC2115
C
70—80
2
塔中部酸温度
TR2116
C
55
3
塔杯酸温度
TR2115
C
55
4
冷却管废气温度
TR2118
C
80—90
5
烟囱废气温度
TR2120
C
60—75
五、分析
1
循环酸比重
DR2101
3
t/m(20C)
1.573—1.685
2
换热器出口水PH
ARI2101
PH
7.8—9.1
六、液面
1
1#、2#尾气鼓风机电流
IISL2101IISL2102
A
350—400
2
尾气蝶阀开度
HIC2110
%
60—100
序号
名称
仪表位号
单位
指标
脱砷岗位
一、流里
1
到沉淀塔酸流量
FR2301
m7h
6
2
到沉淀塔NstS溶液流量
FR2306
L/H
40—80
二、液面
1
过滤酸罐液面
LIC2302
%
60—80
2
1#、2#成品酸罐液面
%
60—80
3
磷酸罐液面
LR2333/2334/2335/233
6
%
60
三、其它
1
浓度监测
AR2102/2102/2103
10-6
<10
7.2主要分析控制参数及指标(生产分析控制一览表)
7.2.1原材料分析控制
序号
物料名称
取样地点
控制项目
单位
控制指标
频数
分析方法
脱砷岗位
1
Na2S
(片状)
4.8m硫化
钠罐旁
Na2S含量
Fe含量
%(W)
%(W)
60
0.2
按需要
重量法
2
硅藻土
SiO2
AI2O3
%(W)%(W)
80
10—12
3
活性碳
7.2.2中间生产控制
序号
物料名称
取样地点
控制项目
单位
控制指标
频数
分析方法
磷酸生产岗位
H3PO4
%
74—78
1次/班
密度查表
H3PO3
%
0.1
1次/班
碘量法
1
磷酸
磷酸缓冲罐
L+3
Fe
10-6
50
1次/班
比色法
色度
外观
<40
1次/班
比色法
As
10-6
100
1次/班
砷斑法
环保安全分析
1
含磷废水
供磷岗位池内
兀素磷含量
mg/l
w5
按需要按需^<
2
磷酸工业废水
厂总排污口
pO_4含量
mg/l
w100
按需要
723产品质量控制
序号
物料名称
取样地点
控制项目
单位
控制指标
频数
分析方法
磷酸生产岗位
1
工业磷酸
成品酸罐
H3PO4含量
%
>75
1次/罐
重量法
2
成品酸罐
As
%
w0.01
1次/罐
重量法
3
成品酸罐
Fe
%
w0.005
1次/罐
重量法
4
成品酸罐
sO-4
%
w0.01
1次/罐
重量法
5
成品酸罐
Cl-
%
w0.001
1次/罐
重量法
6
成品酸罐
Pb
%
w0.05
1次/罐
重量法
成品酸罐
色度
w40#
1次/罐
比色法
8原材料与动力消耗
8.1生产原料与辅助原料消耗与定额
序号
名称
规
格
设计定额
原料标准号
单位
指标
单位
数值
1
工业黄磷
%
>99.5
t/t
0.316100%计
GB7816-87
2
硫化钠
GB10500-89
Na2S含量
%(W)
60
kg/t
3
硅藻土
kg/t
4
活性碳
kg/t
8.2生产用水、电、汽消耗与定额
序号
名称
规格
设计定额
单位
指标
单位
数值
1
蒸汽
MPa
1.60.6
t/t
2
电
V
380
kwh/t
3
循环冷却水
MPa
0.6
t/t
4
工艺水
MPa
0.6
t/t
5
压缩空气
MPa
0.6
mi/t
6
仪表空气
MPa
0.6
mi/t
9计量与控制仪表
9.1主要控制仪表
序号
仪表名称
仪表位号
安装部位
测量范围
1
热水罐温度
TIC2006
热水罐中部
0—100C
2
热水罐液位
LIC2006
热水罐上部
0—100%
3
压力罐温度
TR2003TR2004
压力罐上部
0—100C
4
贮磷罐温度
主控多点温度仪
贮磷罐上部
5
塔内磷酸温度
TIC2115
塔出口管
0—100C
6
塔内液面
LIC2104
液位管上部
0—100%
7
压力罐压力
PR2002PR2003
压力罐上部
0—1MPa
8
换热器出口水温度
TR2112
换热器出口总管
0—100C
9
塔尾气出口压力
PR2108
塔尾气出口
-2—0kpa
10
尾气风机进口压力
PR2110PR2112
风机进口管
-16—0kpa
11
过滤酸罐液位
LIC2302
过滤酸罐上部
0—100%
12
粗酸罐液位
LR2107
粗酸罐底部
0—100%
13
磷酸浓度
LR2101
换热器出口总管
3
1.5—1.7t/m
14
烟囱温度
DIC2120
烟囱进口管
0—120C
15
磷燃烧器蒸汽压力
PR2417
蒸汽总管
0—2.5MPa
9.2主要计量仪表
序号-
仪表名称
仪表位号
安装部位
测量范围
1
压磷热水流量
FIC2001
压磷泵出口管线
0—2500L/h
2
冷却管水流量
FIC2118
工艺水管线
3
0—10m/h
3「
塔中部酸流量
FR2104
换热器出口酸管线
3
0—250m/h
4
塔杯酸流量
FR2102
换热器出口酸管线
3
0—400m/h
5
塔杯酸流量
FR2103
换热器出口酸管线
3
0—400m/h
6
磷燃烧器蒸汽流量
FR2106
1.6MPa蒸汽管线
0—2000Kg/h
7
洗涤工艺水流量
FR2110
洗涤水管线
3
0—4m/h
8
洗涤酸流量
FR2108
泵出口酸管线
3
10—100m/h
9
洗涤酸流量
FR2109
泵出口酸管线
3
10—100m/h
10
沉降塔酸流量
FR2301
沉降塔进口酸管线
3
1.6—16m/h
11
沉降塔Na2S流量
FR2306
沉降塔进口Na2S管线
15—150L/h
9.3信号报警仪
序号
仪表名称
仪表信号
安装部位
报警值
上限
下限
1
热水罐温度
TRAL2005
塔中部
70%
2
塔出口酸温度
TKRAH2115
塔酸出口管
80%
3
塔尾气出口温度
TRAH2118
塔尾气出口管
83%
4
尾气温度
TRAH2120
烟囱进口管
62%
5
进塔酸压力
PIAL2105
塔顶
33%
6
仪表空气压力
PIRAL2180
仪表空气总管
45%
7
塔尾气出口压力
PRAHL2108
塔尾气出口管
90%
50%
8
废水池液位
LAH2004
池子旁
80%
9
热水罐液位
LICAHL2008
热水罐顶部
90%
20%
10
压磷罐液位
压磷罐上部
11
燃烧塔液位
LRCAHL2104
Om测液管
65%
20%
12
中间槽I
LAHL2105
中间槽上部
90%
20%
13
中间槽n
LAHL2106
中间槽中部
90%
20%
14
粗酸罐液面
LRAHL2107
罐底部
90%
20%
15
废酸罐
LAH2108
罐底部
80%
16
冷却水PH
ARAL2101
热交器出口管
30%
17
过滤酸罐
LAH2301
罐顶部
80%
18
提纯酸罐
LAHL2302
罐顶部
80%
20%
19
成品酸罐
LAHL2305
2306
罐顶部
80%
20%
20
fS洗涤器液位
LAHL2307
罐顶部
80%
20%
21
废酸坑液位
LAH2303
池旁
80%
22
N@S罐液位
LAL2301
2311
罐旁
20%
23
脱砷系统
AAH2301
2302
2303
4.8m
7.0m
14.8m
9.4联锁仪表
序号
仪表名称
仪表信号
安装部位
动作值
高
低
1
紧急停车按钮被按下
HSA2101
控制室现场
2
塔杯酸量小
FRAL2102
2103
酸管
100m3/h
3
塔出口酸温度
TIAH2114
塔出口酸管
80C
4
燃烧塔液位
LAH2109
塔旁测液管
65%
5
雾化蒸汽压力
PIAL2109
塔顶蒸汽管
1.2MPa
序号
仪表名称
仪表信号
安装部位
动作值
高
低
6
雾化蒸汽流量
FRAL2106
塔顶蒸汽管
<800kg/h
7
塔盖冷却水压力
PIAL2114
塔顶冷却水管
<0.1MPa
8
冷却水进口阀没全部打开
ZAH2101
进“20”冷却水总管
80%
9
板式换热器冷却水出口PH
AALL2101
板式换热器冷却水出口管
w5.0
10
热水罐低液位
LALL2008
热
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- 车间 工艺 规程