黄磷工艺规程.doc

1 主题内容与适用范围

本标准规定了黄磷的规格、质量要求、生产方法、工艺技术条件、生产控制与检验及安全生产的基本原则。

本标准适用于本厂黄磷生产。 2 引用标准

GB7816-87 工业黄磷 ZBD51001～51003-86 磷矿 SH-QB398-87 焦炭

YB2416-81 硅石 3 产品说明 3.1 名称 工业黄磷

3.2 分子式、结构式、原子量及分子量 3.2.1 分子式 P4 3.2.2 分子构成

p

P P p 3.2.3 原子量 30.9738 3.2.4 分子量 123.52 3.3 物理性质

3.3.1 外观 纯品磷是白色蜡状有光泽的固体，由于光和热的作用及杂质的影响而呈浅黄色、黄色、淡青色、红色、棕红色或黑色。

3.3.2 气味 纯品磷是无气味的，但由于空气中氧的作用则生成磷的低级氧化物，故经常带有蒜臭味。

3.3.3 比重 黄磷的比重随温度的升高而减少。常温时，固体黄磷比重为1.83；44.1℃熔点时，液体黄磷的比重为1.75；281℃沸点时，黄磷的比重为1.53。 3.3.4 溶解度 黄磷在水中的溶解度很小，每100克水中只溶解0.0003克，它难溶于酒精、甘油，能溶于苯、甲苯、醚及松节油，最难溶于二硫化碳。液氨、液态的二硫化碳也是较好的溶剂。

3.5.5 熔点 黄磷的熔点是44.1℃，熔化潜热为20.93KJ/kg。 3.5.6沸点 黄磷的沸点为281℃，汽化潜热为579.761 KJ/kg。

3.3.7 自然性 黄磷自燃点为35～45℃，暴露于空气中易自燃并生成五氧化二磷

和磷的低级氧化物。为了防止其自燃，必须隔绝空气，在贮存或运输的过程中应浸放在水下面。

3.3.8露点 磷蒸汽的露点与磷蒸汽分压、电炉炉气组成有关，一般低于180.7℃。 3.3.9 毒性 黄磷剧毒，对人的致死量为0.1克。人经常吸入磷蒸汽和它的低级氧化物能引起慢性中毒，导致下鄂骨严重坏死、牙病和慢性支气管炎等疾病。大量的磷蒸汽能使人急性中毒，被磷烧伤的伤口很久才能痊愈。

磷蒸汽在空气中的最大允许浓度为0.03mg/m3。

3.3.10 同素异形体 黄磷的四种同素异型构体：白磷、赤磷和黑磷。 3.4 化学性质

3.4.1 磷溶解在热的浓碱溶液中生成磷化氢和次磷盐酸。例如：磷在氢氧化钾水

溶液中加热生成磷化氢气体和次磷酸甲，反应式如下：

P4＋3KOH＋3H2O PH4↑＋3KHPO4

3.4.2 磷容易被空气氧化

磷在干燥空气中充分燃烧生成磷酸酐（P2O5）

P2＋5O5 2P2O5

磷在不充足的干燥空气中燃烧生成压磷酸酐（P4O6）

P4＋3O2 P4O6或（2P2O3）

3.4.3 磷能和卤素（F、Cl、Br、I）直接作用，生成正三价和正五价的卤素化合物。 例如：磷和氯气反应生成PCL3 ：

P4＋6Cl2 4PCl3

当氯气过量时，即PCL3和过量的氯气反应生成五氯化磷：

PCL3＋CL2 PCL5 或 P4＋10CL2 4PCL5

3.4.4 磷能与氢化合生成PH3（气体）、P2H4（液体）和P12H6（固体）。将磷和氢在密封的管中加压，加热可制得磷化氢，反应式为： P4＋6H2 4PH3

这个反应的最好条件是350℃和294Mpa。

3.4.5 磷和硫在加热的条件下，能以任何比例互相化合，生成各种磷的硫化物，用于农药等。例如：

P4＋10S P4S10(2P2S5) P4＋3S → P4S3

3.5 生产方法

将符合生产工艺要求的磷矿石、硅石和焦炭，按一定的比例混合均匀后加入

密闭的电炉内。三相电极输入的电能将炉料加热到1300～1500℃，进行化学反应。其中，磷矿石中的化合磷被炭（C）还原成元素磷，生成含磷蒸汽的炉气由导气管逸出，经水洗涤冷凝、精制而得成品黄磷。一氧化碳等气体经净化后送去综合利用。炉料中的氧化铁（Fe2O3）被还原生成金属铁，熔融的铁与磷反应生成磷铁，磷铁随同偏硅酸钙炉渣定期排出。

电炉法生成黄磷一般分为：原料准备、电炉制磷、精制、成品包装、尾气净化、炉渣处理和污水处理等七个工序。 3.6 产品规格及质量要求

3.6.1 商品工业黄磷执行GB7816-87《工业黄磷》。

3.6.2 自用黄磷（本厂制磷酸用黄磷）质量要求如下：外观为棕褐色，黄磷含量≧98%。检验方法执行GB7816-87中的相关规定。 3.7 产品主要用途

3.7.1 可制造赤磷、磷酐和磷化物，用于火柴、干燥剂、农药、香料、染料、磷酸酯及其他有机化合工业。

3.7.2 可加工成磷酸、磷酸盐，是制造化肥、食品、饲料、医药、试剂、洗涤剂、防火剂等的工业原料。

3.7.3 在机械工业、纺织工业和国防工业等部门均有应用。 3.8 副产品

3.8.1 副产品有炉渣、磷铁、尾气和磷泥。每生产一吨黄磷，可副产炉渣8～10吨，磷铁60～200kg，尾气2400～3000m3，磷泥100～200kg。

3.8.2 炉渣 经水淬后的炉渣呈灰白色。炉渣的化学组成随磷矿石、硅石、焦炭的组成比、配比变化而变化。一般化学组成见表1。

表1 组 份 CaO SiO2 35～42 P2O5 1.0～2.5 Al2O3 2～5 Fe2O3 0.2～1.0 含量（%） 40～50 钙肥、提炼稀有金属等。

炉渣可作为水泥掺合料，还可以制灰渣砖、瓷砖等建筑材料，也可以制造硅3.8.3 磷铁 外观为银灰色针状结晶体，像生铁。磷铁为Fe3P、Fe2P、FeP、和FeP2的混合物，约含60%～70%的铁和20%～26%的磷。

磷铁主要提供给冶炼工业制造特殊钢，还可以制取生铁、磷酸三钠、三聚磷酸钠及磷肥。

3.8.4 尾气 制磷尾气大致组成见表2.另外还有P4、H2S、O2等。

表2 组份 CO CO2 1～3 N2 3～4 H2 1～4 CH4 2～5 体积百分数（%） 80～90 制磷尾气热值较高，可达9600～11700KJ/标准米3。此是良好的燃料。净化后的一氧化碳是合成甲酸、草酸以及甲醇的主要原料。 3.8.5 磷泥

炉气中的磷蒸汽和粉尘在冷凝过程中混合在一起而成磷泥。磷泥通常采用蒸馏或抽滤的方法将大部分磷分离出来，余下的磷泥可以用来制取磷泥酸。 4 原材料规格及主要特性

4.1 原材料质量要求与规格见表3。

表3 原材料名称 磷 矿 石 焦 炭 硅 石 石 电 墨 极 化 接 电 头 极 技术指标 P2O5≥28.0% P2O5 检查项目 干基 干基 干基 干基 备注 Fe2O3≤2.0% Fe2O3 CO2≤6.0% CO2 SiO2≥7.0% SiO2 粒度≤150mm 粉矿（<5mm）不大于30% 固定炭（F•C）≥55% H2O≤12% 粒度3～15mm SiO2≧95% 粒度5～30mm 直径400（1#炉） 直径500（2#炉） 比电阻13Ω.mm2/m 机械强度 ≧15.68Mpa(160kg/cm2) 固定炭 SiO2 出厂合格证外观，包括电极接头无裂纹、无损坏 干基 干基 4.2入炉原材料质量要求及规格见表4。

表4 入炉原料 技术条件 备注

磷 矿 石 焦 炭 硅 石 P2O5≧23.0% Fe2O3≤1.3% CO2≤6.0% H2O≤1.0% 粒度4～30mm，30mm或4mm的≤15% 固定炭（F•C）≥55% H2O≤1.0% 粒度3～15mm，15mm或3mm的焦粒量≯15% SiO2≥95% 粒度5～30mm 磷矿石加硅石（SiO2/CaO=0.8）时的含量 5 生产过程中的化学反应及影响电炉生产的因素 5.1 电炉制磷的主要化学反应

电炉法制磷是将磷矿石、硅石和焦炭的混合料在电炉中加热到1300～1500℃，磷矿石中的P2O5被还原成元素磷。其反应式为：

Ca3(PO4)2＋5C＋3SiO2 P2↑＋5CO↑＋3CaSiO2-1359KJ

天然磷矿石可分为磷灰石和磷块岩（又称纤核磷灰石）两种，主要成分为氟磷酸钙[Ca5F（PO4）3]，它在电炉内反应如下：

12Ca5F(PO4)3＋90C＋43SiO2 18P2↑＋90CO↑＋20Ca3Si2O3＋3SiF4↑ 5.2 电炉制磷的主要副反应 5.2.1 磷酸盐分解反应

磷矿石中的碳酸盐受热，产生分解反应。例如CaCO3受热分解生成氢化钙和一氧化碳，反应式为：

CaCO3 CaO+CO2↑-190KJ

生成的CO2又能与炭（C）反应生成一氧化碳： CO2＋C → 2CO↑―173KJ 5.2.2 氧化铁

磷矿石中的三氧化二铁被碳还原成为金属铁，反应式为： Fe2O3＋3C 2Fe＋3CO↑―497KJ

生成的铁又能与磷化合生成磷铁。磷铁为FeP、Fe2P、Fe3P等形式的混合物。 5.2.3 水

炉料中的水与炽热的炭接触会产生水煤气，反应式为： H2O＋C → H2↑＋CO↑

而氢又能与磷化合生成磷化氢： 6H2＋P4 4PH4↑

5.3 影响电炉生产的因素： 5.3.1 焦炭的作用及影响

在制磷电炉中，炉料里的焦炭既是还原剂又是导电体。所以，焦炭的质量、用量、粒度对电炉操作影响很大。 5.3.1.1 焦炭用量的影响

焦炭用量不足，炉料中的磷酸盐还原率会下降，使炉渣中的P2O5含量升高，并导致熔融的磷酸盐与电极和炉衬中的碳素砖作用，致使电极消耗增加，加快炉衬的侵蚀和缩短寿命。

焦炭用量过多，将增加炉料导电能力，使电极位置抬高，反应区缩小，炉壁、炉底、炉渣温度降低，出渣困难，同事炉气过滤层减薄，炉气含尘增多，磷泥增加。

一般，焦炭实际用量稍微高于理论需要用量。 5.3.1.2 焦炭粒度的影响

焦炭粒度过大，反应接触面减少，反应不易完全，这样一方面会造成炉渣五氧化二磷含量高，电极消耗多，电炉寿命缩短；另一方面，炉内积存了大粒焦炭，会恶化操作，致使电极位置上移，炉气温度和含尘量显著增加，并导致出渣困难和磷泥增多。

焦炭粒度太小，会降低破碎设备的生产能力，增加焦炭粉末量。若碳粉带入炉内，不仅降低了炉料的透气性，而且容易被炉气带至精制部分，给粗磷精制带来困难。

通常焦炭的粒度选择3～15mm，要求3mm与15mm的焦炭量不超过15%。 5.3.2 二氧化硅的作用和影响

二氧化硅在磷酸盐的还原过程中起助熔剂的作用，它能降低反应温度、加快还原速度、提高磷酸盐还原率。因此，炉料中的二氧化硅的含量将直接影响到磷酸盐的还原温度、还原率、炉渣含磷、炉渣流动性、炉气含尘量及电能。所以，在电炉操作中，硅石的用量必须保证，以便使炉料（磷酸盐）具有高的还原率，低的炉气含尘量、低的粘度和不很高的熔解热，同时也减少了炉渣带走的热量。

炉渣中SiO2和CaO的重量比称为酸度指标。酸度指标的高低决定该炉渣的熔点。

SiO2 60.085 CaO 56.08 1.07（分子量之比值） 通常，把SiO2/CaO＞1.07的炉渣称为酸性炉渣；SiO2/CaO＜1.07的炉渣称为碱性炉渣。从CaO—SiO2系统平衡图中可以看出SiO2/CaO=0.85和SiO2/CaO=1.29

时炉渣的熔点最低。由于酸性炉渣副反应多、电耗高、对炉衬腐蚀性大，所以一般都采用碱性炉渣生产，其酸度指标为0.75～0.85（重量比）。 5.3.3 磷矿品位及粒度的影响 5.3.3.1 磷矿石中五氧化二磷的影响

磷矿石中五氧化二磷含量低，其中杂质含量通常较多，这些杂质产生许多副反应、增加耗电量等。从而造成电炉生产能力降低，单位耗电增加，原材料消耗增加，磷得率降低和黄磷成本升高。 5.3.3.2 磷矿石中碳酸盐的影响

磷矿石中碳酸盐主要是以方解石（CaCO3）或白云石（MgCO3）形式存在。碳酸盐含量高，要相应增加电、硅石、焦炭用量。

碳酸盐的分解会引起磷矿石爆裂，爆裂产生的粉尘会使炉气含尘量增加，也易引起塌料，同时碳酸盐的热分解，伴随二氧化碳还原成一氧化碳都要消耗热能。炉料中CO2含量增加1%，生产一吨黄磷约要多耗电200度，多耗焦炭30千克。 5.3.3.3 磷矿石中三氧化二铁的影响

磷矿石中三氧化二铁在电炉内约有80%～90%被还原出的铁又能和磷化合生成磷铁，从而造成电耗增加和磷得率降低。 5.3.3.4 磷矿粒度的影响

磷矿粒度太大，会引起料管堵塞，加剧炉料中各组份的离析现象，呈现焦炭的局部不足或过剩，从而影响电炉操作，还会减慢磷酸盐的还原速率。

磷矿粒度太小或细粉过多，会造成炉气透气性差、炉料结拱架桥，容易引起塌料，造成炉气压力剧烈波动，甚至造成电极折断，并使炉气含尘量增加，给粗磷精制带来困难。

磷矿的粒度以4～30mm为好，要求4mm和30mm磷矿用量的不超过15%。 5.3.4 炉料中水份的影响

炉料中含量有水份时，既要增加耗电，又要增加磷的损失，还会加剧炉料结拱、塌料。 5.3.5 炉料配比计算

5.3.5.1炉料配比正确与否，对电炉正常运行有很大影响。

配料计算是以100Kg磷矿为基准，根据炉料分析数据计算出焦炭和硅石的添加量。

5.3.5.2 焦炭用量计算

炉料中耗用焦炭的成份有P2O5、Fe2O3、CO2等，其反应式如下： P2O5＋5C→P2＋5CO

Fe2O3＋3C→2Fe＋3CO CO2＋C→2CO

按照上述方程式，可以分别推导出：

还原100Kg磷矿石中P2O5需要的焦炭量为Xc： 100×Gp2o5%×60 Gp2o5 Xc= =0.4225× 142×C% C% 还原100Kg磷矿石中Fe2O3所需要的焦炭量为Yc： 100×GFe2o3% GF2eo3

Yc= =0.2225× 159.6×C% C%

还原100Kg磷矿石中CO2所需要的焦炭量为Zc： 100×Gco2%×12 Gco2 Zc= =0.2727× 44×C% C% 所以，还原100Kg磷矿实际需要焦炭总量为Rz： Rc=（Xc+Yc+Zc）×〆

其中：

Gp2o5——表示100Kg磷矿石中P2O5的含量（Kg） GF2o3——表示100Kg磷矿石中Fe2O3含量（Kg） GCO2——表示100Kg磷矿石中CO2含量（Kg） C%——表示焦炭中固定的百分比含量（%） 〆——表示焦炭过量系数，一般取1.03～1.08 5.3.5.3 硅石的用量计算

硅石的实际用量S：

1 S=（β×100Gcao%―100×Gsio2―Rc×Csio2%）× SiO2% 1 =（β×Gcao―Gsio2―Rc×Csio2%）× SiO2% 式中： β ——表示炉渣的酸度指标

Gcao ——表示100Kg磷矿石中CaO的含量（Kg）

Csio2 ——表示100Kg磷矿石中SiO2的含量（Kg）

Rc ——表示还原100Kg磷矿需添加的焦炭总量（Kg）

Csio2% ——焦炭中SiO2的百分含量（%） SiO2% ——硅石中SiO2的百分含量（%）

6 工艺过程叙述

6.1 原料工段

原料工段流程示意图见带节点工艺流程图前部。

磷矿经破碎机104破碎后，有105皮带机送入自定的振动筛108进行筛选。合格磷矿（粒度为4mm～30mm）进入中间料仓110-1由园盘给料机112送入回转式干燥机113进行干燥，干燥后的磷矿由116皮带机送入磷矿配料仓。筛出的磷矿粉（粒度＜4mm）经中间料仓110-2由皮带机送至107粉矿堆场。

合格焦炭（粒度3～15mm）由116皮带机送入焦炭配料仓。 合格硅石（粒度5～30mm）由116皮带机送入硅石配料仓。

干燥磷矿的热源由电炉尾气（含CO85%左右）或者白煤供应。电炉尾气经水封引入燃烧炉或白煤直接送入燃烧炉燃烧，燃烧后的热气体抽入干燥机与磷矿顺流干燥。干燥机废气经扩散式旋风除尘器分离矿粉后，由排风机送到布袋除尘器进一步分离后排空。粉尘人工送到露天堆场。 6.2 电炉工段

电炉制磷工艺流程图见带节点工艺流程图中部。

原料磷矿、焦炭、硅石按一定比例从各自的配料仓底部，经过电子秤联锁的电磁振动给料机送入各自的电子称量斗中，再放入电动配料车中送至料桶，经电动葫芦提至四楼，加入料柜。然后，通过下料管（每台电炉7根）连续不断地进入电炉内。

1万伏的高压电经电炉变压器降至200伏左右，由铝排、软母线、铜瓦和石墨电极导入电炉内。电流由电极端部经炉料的半熔融层、焦炭富集层、熔融层、磷铁层、炉底再回到另一根电极。电流在炉内以电阻为主、电弧为辅的形式转化为热能，使炉料熔化。电炉的负荷借助于电极的升降来控制，电极位置的控制是根据一次电流或二次电流的数值来操作。

炉料在炉内经加热熔融，发生还原反应，生成磷蒸汽—氧化碳等气体，这些气体以及被这些气体带出的粉尘，经导气管进入三个串联的冷凝塔（为空塔，塔顶喷水），炉气与塔内喷淋水相遇，磷蒸汽被水增湿饱和冷凝为液体黄磷，与炉气中的粉尘同时落入塔底受磷槽中。含有粉尘的粗磷定期放入精制锅，用热水漂洗1～2小时、直接蒸汽加热1～2小时，然后用夹套蒸汽保温静置分离20小时以上，精制合格的液态磷放入成型桶成型包装，或大桶液体包装。

冷凝塔的喷淋水落入受磷槽内，经溢流管至顶沉淀池。沉降后，将污水送至污水处理站处理。

从精制锅放出的磷泥经磷泥罐压入真空抽滤槽，回收其中黄磷，剩下的滤饼及沉淀池的磷泥合并送去烧制磷酸。

从冷凝塔出来的尾气（CO 80～90%）经总水封分成两路，一路放空，一路送原料工段干燥岗位作为热源或送煤气站净化作为甲酸的生产原料和五钠燃料。

炉渣约4小时从炉眼排出一次，其中每天排放1～2次磷铁。磷铁沉积于渣槽的铁坑中，冷却成型后回收。为了避免高温磷铁遇水爆炸，铁坑应预制的足够大，防止磷铁流入水渣池中。 7 生产操作 7.1 原料工段 7.1.1 开车前准备

7.1.1.1 检查所有温度计、电流表、压力表是否灵敏、准确。

7.1.1.2 所有传动部分进行手动盘车，看其转动是否灵活，检查润滑是否良好，减速箱内油面是否在规定范围。

7.1.1.3 各传动部分安全罩是否齐全牢固，检查水封是否封死。 7.1.1.4 所有设备下料溜子是否齐全通畅。

7.1.1.5 各设备必须进行空负荷单体试车，待正常后，方可进行试车。 7.1.1.6 检查燃烧室炉门是否挡死，引风机进口或出口阀门是否关死。

7.1.1.7 新砌的燃烧室为了蒸发炉衬水份，必须进行木柴烘炉，时间为1～3天。具体温升控制见表5。

温度控制 室温～150℃ 保持 150℃ 150℃～350℃ 保持350℃ 350℃～室温 范围。

7.1.1.9 对布袋除尘器进行单体试车。 7.1.2 系统开车

7.1.2.1 发出电铃信号，通知各岗位准备开车。

7.1.2.2 将116皮带机上的卸料装置调整至所送原料的配料仓位号。 7.1.2.3 开116皮带机。

7.1.2.4 开回转干燥机、引风机。

7.1.2.5 放掉水封里面的水，同时将电炉总水封放空闸板闸死，将电炉尾气送至原

表5 温速控制 每小时上升10℃ 每小时上升15℃ 每小时下降20℃ 时间（小时） 13 20 13 10 16 7.1.1.8 烘炉期间干燥机空负荷运转4小时，检查筒体有无磨擦现象和电流表摆动

料工段。

7.1.2.6 先点燃燃烧嘴处的CO， 后拉开燃烧室挡板，引火入燃烧室。 7.1.2.7 如燃烧室炉膛温度过高，则打开燃烧室边门，调节冷却空气量。 7.1.2.8 开园盘给料机并调节送料量。 7.1.2.9 开振动筛，同时开粉矿皮带输送机。 7.1.2.10 开105皮带机，开破碎机，然后送料破碎。 7.1.3 操作注意事项

7.1.3.1 引风机开动前必须关闭进口蝶阀，开动后再打开，以免跳闸。 7.1.3.2 干燥机停机前，筒体内物料必须卸净，以免开动时电流过大。

7.1.3.3 经常注意干燥机出口温度变化。如温度过低，则减少进料量，以免结疤。 7.1.4 系统停车

7.1.4.1 发出电铃信号，破碎机停止喂料。待破碎机内料下完后停机。 7.1.4.2 105皮带机无料后停机。

7.1.4.3 振动筛无料即停机，关闭园盘给料机。 7.1.4.4 停粉矿皮带机。

7.1.4.5 待干燥机内料转完后，停干燥机。

7.1.4.6 打开放空闸板，放水封死水封，停引风机，挡死燃烧室炉门。 7.1.4.7 待116皮带机卸完料后停机。 7.1.4.8 拉断电源总开关（1）。 7.1.5 正常操作指标

7.1.5.1 尾气水封压力49～147pa（5～15mmH2O）。

7.1.5.2 干燥机进口炉气温度为700℃，出口炉气温度为125～150℃。 7.1.5.3 压力带式除尘器进口温度控制在60～100℃。 7.1.5.4 干燥机运算电流 44A。 7.1.5.5 出料水份 1%。

7.1.5.6 磷矿粒度4～30mm、焦炭粒度3～15mm。 7.1.6 主要不正常现象的原因及处理（见表6）

表6

不正常现象 原因 处理方法

干燥机进口炉气温度正常，出口尾气温度下降 干燥机进口炉气温度正常，出口尾气温度上升 a 进料箱漏气 b 电炉尾气量不够 c 原料水份高 d 投料量过大 投料量太少或断料 干燥机突然停机 a 设法堵塞漏气 b 加大电炉尾气量 c 减少投料量 增加投料量或适当减少电炉尾气量 a 投料量过大，干燥机过负a 减少投料量；停车组织人荷 员扒出部分矿料 b 干燥机结疤严重 b 停车进行人工打疤 c 电压太低 c 了解电压低的原因，待系d 机械事故造成 统停车后，先开干燥机， 再按顺序开其他设备 停车进行清理 a 停车进行打疤 b 停车通知钳工调整 停车进行修理 a 停车更换筛网 b 停车调试鄂板位置 干燥机进料箱压力平，排风旋风除尘器堵塞 进口压力升高 干燥机电流增大，且波动较a 结疤严重 大 b 齿轮齿合不好 干燥机里有铁器撞击声 抄板脱落 粉矿中有块矿或合格矿中a 筛网破损 有大块物料 b 破碎机机口大 7.2 电炉工段 7.2.1 烘炉 7.1.1.1 目的

新筑或新修理的电炉，为了蒸发炉衬及炉盖的水份，使砖缝中电极糊初步炭化烧结；为电炉缓慢升温以达到正常生产之目的。为此，必须进行烘炉。

烘炉可以分为柴烘和电烘两个阶段。柴烘时，温度上升缓慢均匀，水份和砖缝中的电极糊中一部分挥发份被缓慢除去；电烘则可使电极糊进一步除去挥发份并初步烧结，进而达到开车所必需的炉温。

7.2.1.2 木柴烘炉

7.2.1.2.1 木柴烘炉一般在炉体、炉盖砌造完毕后即可进行。为了防止火焰逸出，三个电极孔可临时用铁板盖上。烘炉时间长短根据炉衬和炉盖的修换情况而有所不同，一般为7～12天。若柴烘时间过短，则砖缝中的电极糊挥发份不能很好除去，致使电烘阶段有大量的挥发份逸出，影响炉衬质量。 7.2.1.2.2 木柴烘炉前的准备工作

a. 记录下电炉内的实际几何尺寸。

b. 检查导气管、下料管与炉盖间隙是否用石棉绳塞住，下料管内有无杂物。 c. 详细检查电炉砌筑质量。出渣口和磷铁口要用一段空钢管插入，防止电极糊流失。

d. 所有下料管必须安装插板，便于控制温度。炉气导气管要堵死。

e. 在中间料管的副管上插入一根热电偶，以测定炉内温度。 7.2.1.2.3 木柴烘炉注意事项

木柴烘炉时，炉内产生的烟气为挥发性碳氢化合物，与空气混合后容易发生爆鸣，而且温度控制不适当，造成排气过猛时，又会影响烘炉质量。因此，必须注意：

a. 木柴烘炉必须为敞口烘炉，出渣口和出铁口要经常疏通，保持畅通。 b. 炉内火焰不得熄灭，以防发生爆炸。

c. 温度控制要求稳定，按升温曲线进行升温。

d. 木柴由三个电极孔轮流加入。尽可能不用潮湿木柴，以免引起压力波动。禁止用大木柴直接撞击炉底。

e. 经常观察排出的烟气情况，如排出烟气发黑则应疏通渣口、铁口；如排出烟气发黄则应加木柴，保持缓慢升温。 7.2.1.2.4 木柴烘炉温度控制

电极糊内挥发份逸出的速度与温度的关系见表7。

表7 温度（℃） 200 400 500 600 700 750 850 挥发速度（cm3） 50 100 850 450 875 急减 基本烧结 从表7可以看出，温度为500℃时，挥发份已大量逸出。由于柴烘温度易于控制，温升缓慢均匀，故提高柴烘温度，使电极糊挥发份在柴烘阶段大量逸出，避免在电烘阶段挥发份大量逸出而影响砖缝质量。柴烘温度最高取500℃为宜，具体温速控制见表8。

表8 柴烘温度控制表 温度控制 室温～150℃ 维持150℃ 150～350℃ 维持350℃ 350～500℃ 维持500℃ 500～350℃ 350～150℃ 150℃～室温 温速控制 每小时上升10℃ 每小时上升10℃ 每小时上升5℃ 每小时下降15℃ 每小时下降10℃ 自然冷却 时间（h） 13 24 20 48 30 72 10 20 从表8可以看出，柴烘大约需10天，如炉衬只是部分更换，则柴烘时可适当地缩短保温时间。 7.2.1.3 电烘炉 7.2.1.3.1 电烘前的检查

a. 所有传动部分进行手动盘车，看其转动是否灵活，检查润滑是否良好，各传动部分安全罩是否齐全牢固，所有的水、气管道、阀门是否完好。待各设备进

行空负荷单体试车正常后，方可进行系统开车。

b. 木柴烘炉后，将炉内柴灰清理干净，仔细检查电极糊烧结和流失情况，有流失的地方必须立即补好。

c. 大修后，应审查开关柜、变压器、铝排、母线等的试验记录和检修记录，要求合格。

d. 检修所有的低压电气设备（包括操作台、绝缘电阻、线路、开关、限位开关等）是否合格，检查所有仪表是否准确、灵敏。

e. 出渣口、出铁口用焦炭粉堵死，内外用黄泥封好，炉内铺入符合要求的焦炭（含H2O 1%、粒度3～15mm）800～1200Kg。为了防止电弧将焦炭打散，周围用砖墙挡住。

f. 先检查电极水封是否漏水，尔后安装就位并加满水。检查水封绝缘电阻不得小于0.2M。（或在电极安装完毕后用电焊机试验时不打火花）。

g. 电极升降器试运转正常后，上好三相电极，将电极下降触及炉底焦炭，然后将电极提起离焦炭约200mm左右，并用水封罩上做好记号。

h. 检查电极夹头是否漏水。检查合格后安装好。

i. 保持电炉到尾气总水封为一通路，将各塔安全水封加水封死，关死受磷槽放磷考克，并打开总水封CO燃烧支管阀门。

j. 将受磷槽加满水，并通蒸汽加温到60～80℃。

k. 闸死所有料管闸板，并用铁丝捆好；按配比要求将料柜配满料。 7.2.1.3.2 通电烘炉

经过检查确认7.2.1.3.1各条合格后，打开料管的支管盲板投入燃料的碎磷块，以除去系统中的氧气。投料口顺序为到导气管的位置由远及近。待放空管大量冒出P2O5白烟时，加水封死总水封，即可送电烘炉。

电烘时，采用最低一级的电压，送电由电动合闸，当电压表有电压表示后，将任意两相电极缓慢下降，到电流表有电流表示即可，然后再降另一组电极至有电流表示。在电烘过程中可用两相或三相同时送电，注意不要将电极降到炉底，以免电弧过大将焦炭“吹跑”。必须保持炉气出口温度均匀，缓慢上升，炉内电极糊挥发份缓慢逸出。若温度上升很快，可采用两相循环送电。电烘时间视炉衬修换情况而有所不同，一般定为3～5天。

电烘温度要求上升均匀，要防止降温或温度上升过快。要及时调整功率控制好炉温。电烘温升控制表见表9。

表9 电烘温升控制

温升范围（℃） 时间（小时） 功率（KW）

送电方式 80～250 250～350 350～500 500～600 36 20 30 20 200 200～300 300～500 500～800 两相轮流 三相送电 三相送电 三相送电 从表9可以看出，每小时温度上升大约5℃，则每两小时上升10℃，亦即主要依据炉气温度上升情况来控制功率以及决定送电方式，这样会使温度上升缓慢且稳定，不至于降温或升温过快，以免影响电极糊烧结速度及烧结质量。电烘过程中，必须保证系统正压。 7.2.1.3.3 电烘注意事项

a. 所有料管插板、导气管拉耙处用泥巴封死，并检查是否有脱落干裂等，以防漏气造成系统负压而发生爆炸。

b. 炉气由总水封进口管上的CO燃烧支管逸出，点燃后不得熄灭，并根据系统压力情况调节阀门以保持系统正压294～490pa（30～50mmH2O）。

c. 受磷槽持续不断通蒸汽加温60～80℃，以免发生负压。 d. 电烘期间不得停电，以免负压进气爆炸。 7.2.2 系统开车

7.2.2.1 投料前，逐渐将一次电流增大至100A左右，并打开电极夹持器冷却水进水阀门，对铜瓦进行冷却，使电极水封溢流水正常，并视炉气出口温度变化决定投料具体时间，一般以炉气温度不超过800℃为宜。

7.2.2.2 投料时，7跟料管按次序逐根下料，下料不宜过急过多，以免造成无电流事故。先从中间料管投料，然后从导气管两边料管开始间隔投料。

7.2.2.3 按配比进行配料，保持投料过程中料柜有料，以防煤气从料柜逸出，楼上、楼下一定要加强联系，尾部压力要控制好。

7.2.2.4 在电流稳定和料柜有料的情况下，可逐根打开料管闸板至内加满料后，用石棉绳将闸板塞紧，一次电流可适当增大。

7.2.2.5 投料过程中，要加强总水封的炉气压力控制。当支管CO火焰逐渐增大时，必须逐步调节阀门，以保持系统压力为98～490pa（10～50mmH2O），同时可将总水封液面降低到放空管以下，拉开放空管闸板，将CO气体导入放空管中放空，并逐渐关闭支管阀门。

7.2.2.6 投料后1小时左右，待电流和系统压力稳定后即可开加压泵，对冷凝塔喷淋，并控制3冷凝塔尾气温度小于35℃。

7.2.2.7 投料后6～8小时即可进行首次出渣，具体时间根据电极位置而定。 7.3 正常生产操作 7.3.1 配电

7.3.1.1 因电压的波动对功率的波动影响较小，而电流的波动对功率的影响较大，所以可以用电流的大小来调节炉内功率。电流的大小，借助电极的升降来调节，要增加电流，可将电极下降，反之则上提电极。出渣时，三相电极应随之下降，以保持规定的电流数值。应设法维持三相电极端头相对平衡。每小时测量一次电极位置。

电极的活动范围：每次出渣，电极下降高度尽量控制在250～400mm之间；每小时上升的幅度，最好是50～80mm；以每次出渣前的电极位置稍微低于前次出渣前的电极位置为好。

7.3.1.2 操作过程中，应保持料管和导气管畅通，确保系统压力为49～147pa（5～15mmH2O）。如果压力过高，其原因为：

a. 可能是因为炉料中粉尘多、焦炭配入量多、水份高，造成导气管堵塞。 b. 可能是因为喷淋水量过大，受磷槽存磷过多，受磷槽温度低，其溢流管堵塞。

C. 尾气总水封水位高，磷泥多，有杂物。

7.3.1.3 要经常观察变压器的运行情况，准确无误地记录各测温点的温度。变压器油温温升不得高于60℃。

7.3.1.4 生产中如要停电数分钟（如倒卡子等），送电时，可将电极稍微提起一点，以防瞬间电流过大，待送电完毕后，再将电极慢慢下降使电流恢复正常。 7.3.2 电极夹头的移动（俗称倒卡子）

在正常操作过程中，随着炉内化学反映的进行，电极逐渐被消耗，电极夹头也慢慢的接近电极水封。电极夹头在出渣前距水封不足700mm时，必须将电极夹头向上移动，这种操作称之为电极夹头的移动。为防止发生事故，这一操作必须停电进行。倒卡时间一般为2～5分钟。

操作时，先将电极夹头螺丝少许松动，然后启动电极升降器将电极夹头上提约150～200mm（事先做好标记），再将电极夹头夹紧，经检查无问题后方可送电。 7.3.3 上电极

当电极夹头上端电极高度不足200mm时，要加接一根新电极，这一操作成为上电极。

上电极时应先停电。将铁（或铝）制丝扣拧紧于新电极一端，用吊车或手动电葫芦将电极吊起从电极孔处慢慢下降。之后，将原有的电极上端端面和丝孔中灰尘吹干净，将石墨扣拧入丝孔，当丝扣露出部分是原高度的一半时再把新电极放下，使其丝孔与丝扣对正，慢慢转动新电极并缓慢下降，直至两根电极端面接触无缝为止，经检查无问题后方可送电。这一操作一般要停电5～8分钟。由于

电极接头处的强度比电极本身低，所以上电极时一定要拧紧，以防电极折断。 7.3.4 排渣及放磷铁（俗称出渣）

炉内化学反应生成的炉渣和磷铁必须定期排出，这种操作称为出渣。 出渣周期的长短视电炉负荷的大小而定，一般为3～4小时出渣一次，磷铁每天排放一次到二次。

出渣前，渣池必须加满水，清理好渣道。出渣时，用钢钎或开口机打开入渣口。若渣口被炉渣或磷铁堵塞很牢固，钢钎打不进或其他原因钢钎打进但渣仍流不出来，可用氧气烧开渣口。熔融炉渣经渣道流入水渣池，然后用抓斗至渣仓，汽车运至堆场。出渣时可用小元钢（12～16mm）桶渣口数次，排除过剩焦炭，待炉气火焰从渣口冒出后，即可开动泥炮将黑泥（事先装入泥炮内）挤入渣口将其封死。如五泥炮堵眼，可采用堵眼木堵眼，然后用泥封死。

放磷铁与排渣同时进行。因磷铁比重大，随炉渣流经渣道时即沉于磷铁坑内，待渣口堵住后，自然冷却成型回收之。

堵炉眼的黑泥成份为：焦炭粉、耐火土（生料）各一半，加水搅拌成泥。 7.3.5 磷蒸汽冷凝与粗磷精制

磷蒸汽的冷凝在冷凝塔中进行。电炉内产生的磷蒸汽经喷淋水被冷却至磷蒸汽的露点以下，磷由气相转变为液相，微小的液态磷不断长大、凝结，最后沉降下来落入受磷槽，汇集在一起成为液态磷（粗磷）。

冷凝塔为串联的三个空塔，均喷深水井。应控制1#、2#塔喷水量小写，3#塔大些，使尾气温度不超过35℃，保证尾气含量小于1克/标准米3。

粗磷的精制通常为间断操作。将粗磷从受磷槽放入充满水的精制锅内，然后用热水漂洗1～2小时至溢流出清水，使大部分悬浮状杂质随水溢流入预沉淀池。之后，直接蒸汽缓慢加温1～2小时到排空管冒黄烟为止。利用液磷比重大于杂质比重的原理，进行夹套保温，静置分离20小时（夏季保持在50℃左右，冬季保持在70℃左右)，使液磷沉于锅底、杂质磷泥浮在上面，从而达到分离的目的，若精制过的磷仍不合格，可再次加温、静置分离，直到合格为止。特殊情况下，可加氨水处理。 7.3.6 磷泥及其处理

7.3.6.1 电炉操作中，随物料一起进入电炉的粉尘和挥发份，会随炉气一起进入冷凝系统与磷泥在一起，形成较稳定的胶状结构的磷泥。磷泥含磷量为50%左右。 7.3.6.2在生产过程中，磷泥主要来源于：

a. 精制锅内浮于上层的磷泥。 b. 由预沉淀池收集的磷泥。

c. 由沉淀池收集的磷泥。 7.3.6.3磷泥的处理 7.3.6.3.1真空抽滤磷泥

磷泥的物理状态可理解为黄磷、粉尘和水混合组成的胶体，其比重大于水而小于磷。真空抽滤的基本原理是利用一种多细孔的材料作为介质使熔融磷泥中的磷在80℃左右的热水保护下通过该介质。凡直径大于滤孔的固体微粒不能通过;直径小于滤孔的固体微粒，因在滤孔中产生“架桥”现象而被截留，从而达到将磷和杂质分离的目的。

操作时，首先将精制锅和预沉淀池收集的磷泥加热，用磷泥输送镶压入盛x水的抽滤槽上部，在水浴中加热70～80℃，同时在抽滤槽下部加入适量的水，以防止在抽滤开始及结束后，滤下来的液态磷与空气接触而燃烧。磷泥熔融后，再用少量蒸汽保温，即可开动真空抽滤泵进行抽滤，一般情况下抽滤4～6小时(真空度为666 ×102～933×102pa)即可停泵。将抽滤槽下部的磷进行精制而得成品黄磷;残留于抽滤槽上部的滤饼，用人工清理干净，送去烧制磷泥酸。 7.3.6.3.2 磷泥烧制磷酸

用磷泥烧制磷酸，是处理磷泥的一个较为普通的方法。其反应方程式如下： P2＋5O2=2P2O5 P2O5＋H2O=2HPO3 HPO3＋H2O=H3PO4 7.4电炉系统停电与送电 7.4.1 停电

7.4.1 制磷电炉因计划检修、辅助设备发生故障或外部原因需短期或长期切断电源的操作，称为停电。

7.4.1.2停电前，必须通知用气(煤气)单位，核准后方可停电。 7.4.1.3 8个小时以内的停电操作 7.4.I.3.I保持电极原位置不动。

7.4.1.3.2关闭电极水封水源，检查电极水封是否漏水，如果漏水，应立即采取相应措施。

7.4.1.3.3停电后，待放空管尾气火焰稍弱时，闸死放空闸板或封死总水封，避免产生负压。

7.4.1.4 8～24小时的停电操作

7.4.1.4.1 待炉内渣排尽后停电，将电极全部将到底后上提100mm左右。 7.4.1.4.2 关闭电极水封水源，检查电极水封是否漏水。如果漏水，应立即采取相

应措施。

7.4.1.4.3 待放空管尾气火焰梢弱时，封死总水封，退免产生负压。

7.4.1.4.4 停电中途一般不送电。如果要试送电以检查是否有电流(应得到车间有关领导同意)，送电后，确认有电流则应立即停电;如无电流指示，应立即采取有效措施。

7.4.1.5长期停电操作(超过24小时以上的停电操作)

7.4.1.5.1待炉内渣排尽后停电。将三相电极全部降到底，其中一相提起50mm，另一相提起100mm，第三相不动。

7.4.1.5.2关闭电极水封水源，检查电极水封是否漏水。如漏水，应立即采取相应措施。

7.4.1.5.3待放空管尾气火焰稍弱时，封死总水封，堵死喇叭口、插板口、副料管口，停止冷凝塔喷水，避免产生负压。 7.4.1.5.4停电中途不送电。不准活动电极 7.4.1.6停炉操作

7.4.1.6.1停电前3～5天更改炉料配比，适当增加硅石用量、减少焦炭用量，以减少炉内挂料。

7.4.1.6.2提前16小时左右停止加料，待炉料下至原料拒喇叭口，堵死料管、导气管温度不超过600℃。

7.4.1.6.3 停电、排尽炉渣，将电极提至最高位置。 7.4.1.6.4 停电极水封水。

7.4.1.6.5 停冷凝系统喷淋水，并给系统通入大量整汽以置换煤气。

7.4.1.6.6 停电1时后，待尾气放空管大量排出蒸汽时，打开1#，3#塔安全断冷凝系统的直接蒸汽。 7.4.1.7 事故停电操作

如遇紧急事故，应紧急停电。如果本岗位停不下来，立即请动力车间配电室拉闸，并立即通知用气(煤气)单位。停电后按正常停电操作。 7.4.2送电

除第一次开炉外，均属中途送电。中途送电按其操作情况可分为正常送电和不正常送电两种。 7.4.2.1正常送电

送电准备及检查工作完毕后，即可送电。必要时，可将三相电极稍微下降一些，以检查电极是否被凝结。为了防止送电时电流过大，可将电极提升至比原来高一些，如果电流还大，可降低操作电压。若因停电时间过长，送电后无电流表

示，但电压表上有电压显示时，可慢慢下降电极，电流则会逐渐上升。如果送电后，长时间无电流，则可调高电压。送电正常后，待炉内有一定压力时，即可将总水封的水放掉恢复正常水位，打开放空管闸板。

开启电极水封进水阀门。 通知精制工开冷凝塔喷淋水。 7.4.2.2 不正常送电(即三相无电流)

7.4.2.2.1 当按正常送电后，虽将电极下降，但电流表上无电流表示，提高二次电压送电仍无效时，可按不正常送电处理。

7.4.2.2.2电极位置不同，所造成的无电流事故的原因也是不同的。

a. 电极位置在炉底时的无电流事故，一般是由于计划检修时间较长加上水封漏水造成的。这时可立即关闭电极水封水源。

b. 电极位置在炉内上部时发生无电流事故，一般是由于塌料或出渣时电极升降器出故障或出渣时动力电突然中断，造成电极下部进入生料引起的。 7.4.2.2.3处理方法

首先闸死下料管，然后打开电炉事故处理孔，在二相或三相电极间加入适量焦炭（50～100Kg）、磷铁，之后送电。如果仍然没有电流表示，则采用辅助电极电烧法，设法接通电流。 7.4.2.2. 4操作防护

处理三相无电流事故时，容易触电。为此，特别要注意绝缘安全防护措施。操作人员要戴好石棉手套、穿上绝缘鞋、戴好有色面罩，铜母线应铺放在干木板上以及做好其它防护措施。 7.5 主要工艺操作指标（见表10）

表10主要操作工艺指标 岗位名称 7.5.1干燥 指标名称 干燥机进口温度 布袋除尘器进口温度 排风机电机电流 干燥机电机电流 磷矿与焦炭水份 磷矿粒度 焦炭粒度 硅石粒度 电子秤允许误差 焦炭过量系数 炉渣酸度指标 炉渣P2O5含量 出渣周期 单位 ℃ A % mm % % 小时 控制范围 700 20～60 44 ≤1 4～30 3～15 5～30 ±0.25 3～12 0.75～0.85 1～2.5 3～4 7.5.2筛选 7.5.3配料 7.5.4炉渣

7.5.5电炉 一次电流（应乘） 二次电压 炉壁温度 炉底温度 炉气出口温度 炉气出口压力 尾气压力 A V ℃ Pa 1#炉 105 2#炉 170 1#炉 150～230 2#炉 150～260 缓慢上升不得大于650℃ 缓慢上升不得大于1000℃ 1#炉≤100℃；2#炉≤150℃ 29～147（3～15mmH2O） 20～79（2～8mmH2O）

续表10

7.5.6精制 受磷槽温度 3#塔出口温度 尾气含磷 加温温度 保温温度 加温时间 漂洗时间 沉淀时间 抽滤时间 真空度 ℃ g/标准米 ℃ 小时 小时 Mpa 60～80 ≤35 ≤1 90 50～55 1～2 1～2 20 5 667×102～933× 210pa（500～700mmHg） 7.5.7真空抽滤 7.6 不正常现象原因及处理（见表11）

表11 不正常现象处理 岗 位 名 称 7.6.1 电炉 不正常现象 三相无电流 原 因 a 出渣时，电极升降器出故障。 b 出渣时，电极升降器断电。 c 出渣时电极位置不够降。生料进入电极下部。 d 停电时间过长，电极水封漏水。 e 严重塌料，使电极折断。 处 理 方 法 a.立即堵渣。如无法堵渣，可立即停电，松开电极夹头使电极下降，堵渣后送电。之后，检修电极升降器。 b.立即堵渣，松开电极夹头使电极下降，修复升降器的动力电源。 c.立即堵渣或倒卡子出渣前电极位置必须大于700mm。 d.尽量缩短停电时间，严格执行电极水封漏水检查制度。 e.按不正常送电程序处理。

7.6.2电炉 一相无电流 a.出渣时，电极位置不够降。 b.生料进入电极地步电极被隔断。 c.出渣时，电极升降器故障或无动力电。 d.电极折断 a.立即堵渣或倒卡子，出渣前电极位置必须大于700mm。 b.靠该相电极附近料管要闸死，暂停下料，设法下降该电极；适当提高另外两相的二次电流，等待该相来电，或延长出渣间隔时间 c.立即堵渣：排除电极升降器故障，查修电气故障，根据情况参照a.b进行处理。 d.停电，接上电极。如果断在水泥炉盖以上，视情况一般不要拔起；如果拔起后造成该相无电流，可在该项电极周围加些焦炭、铁屑或用辅助电烧法处理；参照以上a.b进行处理。

续表11

7.6.3电炉 电极折断（电流不a 料管下料不均匀,产生稳定），电极升降应力而折断 不正常，有异声 b 电极接头未上紧,接缝处产生高温强度差。 c 电极(接头)质量不好。 d 电极升降器吊挂不平衡。 e 护内有严重塌料 f 出渣口大，出渣 过猛。 a 经常检查料管下料情况，使下料均匀。 b 上电极时要确保无缝隙。 c 加强电极(丝扣)的质量检查。 d 细心观察，及时调整电极吊挂。 e 严格把好原料质量关，降低原料水份和减少细粉。 f 根据电极折断情况用钢丝绳捞电极、换新扣等办法接上电极，参照一相或三扣无电流办法送电 a 少数螺丝打火花时，可停电重新换上螺丝云母垫或卸掉螺丝) b 多个螺丝打火花时，停电重新换垫子或螺丝云母垫子。 c 将炉盖及水封法兰清扫干净。 a 清除铜瓦与电极接触触面的脏物。 b 紧卡头螺丝或更换卡头。 c 适当降低负荷或提高二次电压。 a 顺序检查所有导气 管。如堵塞，用拉耙捣通或用热水(蒸汽)冲洗。 b 疏通受磷槽溢流管; 减少喷淋水量以降低 受磷槽液位。 a 用蒸汽加温，把水封内的磷或磷泥放掉，疏通溢流管，降低水封液位。 b 用锤振打放空管；用蒸汽或热水冲洗管道。 7.6.4 电炉 电极水封接地 7.6.5电炉 7.6.6 电炉精制 7.6.7 a 电炉内压力很大，冲出烧坏云母垫。 b 绝缘装置或绝缘材料的绝缘不良。 c 电炉炉盖和水封法兰不干净。 电极铜瓦发红 a 铜瓦与电极接触面脏。 b 卡头螺丝松或卡头与铜瓦接触不良。 c 负荷过重，电流密度过大。 炉气出口压力升a 电炉与1#冷凝塔之间的高，总水封压 叉管和1#、2#冷凝塔之压力正常 间的叉管及3号冷凝塔出口管可能堵塞。 b 受磷槽溢流管堵塞；喷淋水量太大， 受磷槽液位太高。水温过高。 总水封处压力升a 水封内有较多磷或磷高 泥积存；水封溢流管等堵塞。 b 放空管或去煤气站工段的CO管道堵塞。

7.6.8 配料、出渣 出渣困难 a 炉内焦炭太多，电 极a 调整炉料配比，减少焦炭上抬，炉底温度偏低。 用量。 b 炉料中硅石过少或过b 调整硅石用量。 多，炉渣发粘。 c 堵好炉眼。无特殊情况不c 上次炉眼没有堵好。 得带流堵渣。

续表11

7.6.9 配料、出渣 磷铁量明显减a 铁口上移。 少。 b 炉料中含铁量少。 c 炉底有些损坏。 a 出渣时，用氧气将铁口烧平。 b 了解炉料中含铁量。 c 检查炉底、炉壁温度 变化，有无发红，及时汇报。如果情况紧急，可按紧急停车处理。确保炉底无积水。 a 适当降低负荷，提高二次电压。 b 确保砌炉质量，严格按烘炉规定执行。 c 稳定炉料来源，及时调好配比。 d 及时更换渣口或铁口 a 按紧急停车处理，同时向上级汇报。 7.6.10 炉壁发红 电炉、配料、出渣 (俗称热点) a 电炉长期超负荷、 低压生产。 b 电炉筑砌质量差，烘炉不当，高温磷铁掺入缝隙中。 c 炉料组份波动大， 经常缺炭。 d 渣口或铁口损坏。 7.6.11 炉底发红或冒a 炉底已损坏；炉壁已烧穿。 配料、出渣、电炉 火；炉壁已冒火 b 磷铁进入炉底。 8 生产控制与检验（表12）

表12 生产控制与检验

控制点 控制项目 单位 干燥机进口温度 袋式除尘器进口℃ 温度 干燥电机电流 A 排风机电机电流 P2O5 CaO SiO2 8.2 磷矿、堆H2O Fe2O3 场 CO2 烧蚀量 粒度 SiO2 8.3 硅石堆场 粒度 固定碳（F•C） 灰份 挥发份 灰份中的SiO2 H2O % % 控制范围 ≤700 60～120 ＜44 ＜1 2次/周 mm % mm 4～30 5～30 1次/批 操作工 分析工 操作工 分析工 检查频率 检查人 检查方法 热电偶 1次/小时 操作工 电流表 GB1871-80(重量法 GB1871-80 钼蓝比色法 GB1870-80 GB1870-80 高温法 动物胶凝聚 重量法 GB2004-80 GB2002-80 GB2003-80 钼蓝比色法 GB2001-80 8.1 原料工段 8.4焦炭堆场 % 1次/周 分析工

粒度 mm 3～15 操作工

续表12

炉渣 P2O5 8.5炉前 SiO2 CaO SiO2/ CaO 磷铁含P4 8.6磷铁、堆场 磷铁含Fe 成品黄磷P4 8.7现场 外观 8.8尾部水封 8.9排水沟 GB1871-80 (容量法) 钼蓝比色法 GB1871-80 GB7816-80 容量法 % 1～2.5 0.75～0.85 每炉每天一次 分析工 % ≥99.90 黄色蜡状 ≤1 ≤0.3（暂定） ≤1000 ≤650 1#炉≤100 2#炉≤150 抽查 分析工 % g/标尾气含磷(P4) 准米 污水、元素磷（P4） g/m3 PH 炉底温度 炉壁温度 炉气出口温度 炉气压力 尾气压力 每炉每天一次 分析工 每炉每天一次 分析工 每炉每月一次 分析工 ℃ 每四小时一次 热电偶 8.10电炉 功率 一次电流 二次电压 对地电压 变压器、油温 8.11配电室 水压 油压 受磷槽温度 3#冷凝塔温度 精制锅夹套压力 精制锅温度 受磷槽压力 8.12精制 49～147 Pa 20～79 1#炉≤3150 KW 2#炉≤5000 1#炉182 A 2#炉295 1#炉150～230 V 2#炉150～260 三相平衡 ℃ 温升60 油压必须大于Pa 水压 55～70 ℃ 35 Mpa ≤0.09 ℃ 7.5.6相关规定 Mpa ≤0.09 U型压力器 1次/小时 配电工 功率表 1次/班 配电工 1次/小时 电压表 热电偶 1次/小时 配电工 压力表 热电偶 1次/小时 操作工 压力表 热电偶 压力表 电流表 9 主要技术经济指标及消耗定额

9.1 主要技术经济指标及消耗定额可见表13、表l4。

表13主要经济指标 主要经济指标 回收率

单位 % 工艺指标或消耗 72～88 本企业历史先进水平 85 炉底功率 KW/m2 1#炉251，2#炉248

表14消耗定额 名称 磷矿 焦炭 硅石 电极 电炉电耗 规格 P2O5 30% F•C 84% SiO2 100% 石墨 单位 t/t 消耗指标 8.3～9.5 1.4～1.6 0～28 25～30 13000～17500 本企业历史先进8.821 1.663 1.793 24 15761 Kg/t KW•h/t 10 付产物及环境保护

10.1 每生产一吨黄磷所产生的付产物可见表15

表15付产物及利用

名 称 10.1.1炉渣 10.1.2尾气 10.1.3磷铁 规 格 SiO2/CaO=0.75～ 0.85 含P2O5≤2.5% 含CO80%～90% 含P4 1g/标准米3 含P4≥15% 含Fe 60%～80% 单 位 t/t m3/t Kg/t 数 量 8～10 利 用 办 法 作水泥掺和剂或制造硅钙肥等 作燃料，也是草酸甲酸2400～3000 的原料 在冶炼工业中用于合金100～150 钢材 10. 2环境保护(见表16) 表16环境保护(暂定) 项 目 元素磷 PH 挥发性酚 氰化物(以游离氰根计) 有机磷 氟的无机化合物(以F计) 一氧化碳(CO) 氧化氢(HF) 磷蒸汽 酚 氰化氢及氰氢酸盐(以HCN计) 磷化氢 粉尘(含有10%)以上游离SiO2粉尘 有害物质名称 单位 mg/l mg/l 最高允许排放浓度 ≤0.3 6～9 0.5 0.5 0.5 10 30 1 0.03 5 0.3 0.3 2 10.2.1污水 10.2.2车间空气 mg/m3

10.3 设备一览表 序号 工序名称 设备名称 装载机 鄂式破碎机 型号、规格、材料 DC-10 计容0.5m3 载重1t PE-2.5，250×400 电机Y22-DL3-6，17KW TD-75，B=500 L=48m =180 ， u=2m/s 电机Y132M2-6 5.5KW 1ZD918 电机Y110L1-4，22KW 砼 DB10 1100×100×700 V=2m2 耐火砖 1500×12000，i=5% 升举式 2.08 r.P.M 电机Y200L2-6 22KW 减速机PM-650-4-2 TD-75 B=500 L=55.6m U=2.5m/s =180 电机Y132M2-6，5.5KW 数量 2辆 2台 1台 1台 2座 1台 1件 1座 1台 皮带运输机 矿用单抽振动筛 10.3.1 原料工段 中间料仓 圆盘给料机 水封 热风炉 回转式干燥机 胶带输送机 1台 11 安全生产的基本原则

11.1 上班应按规定佩戴好劳动保护用品。

11.2 对新工人必须进行三级安全教育，经考试合格后方准上岗操作。

11.3 严格遵守电炉烘炉的各项规定，闭口烘炉送电时，炉内氧气含量不得超过4%。

11.4 CO点火时，要指定专人负责，应先点着明火，后开CO气体，防止中毒或爆炸。

11.5 电炉停电时间较长，应将尾部水封封好，应维持电炉系统正压。

11.6 捡修需停电时，电炉和冷凝系统应保持正压状态，不允许同时开两个以上孔洞，以防爆炸。

11.7 对炉壁、炉底必须有专人负责值班检查。如发现烧红，应立即停电出渣，同时向上级汇报，未经批准不准送电。

11.8 炉底严禁积水，炉盖不得用水冲洗，以防护盖变形、绝缘失效。

11.9 电极水封不得漏水。每班断水检查两次，每次15分钟。每4个月，卸下检修一次。

11.10 出渣前，水池要有足够的水量，渣槽两边严禁留人。

11.11 磷铁每天至少排放一次。磷铁池内的赤热干渣不谁甩入渣池内。

11.12 氧气烧炉眼时，严禁使用含油的氧气管，氧气管要端平对准炉眼，气量不能过猛。氧气管抽出之前，氧气不能关死，防止回火伤人或引起爆炸。氧气瓶要离火8米以外。

11.13 捅炉眼用的捅条必须烘热后，方准使用。 11.14 禁止双手同时接触带电母线，防止触电事故。

11.15 上料人员与吊料人员要经常取得联系，防止CO中毒。吊料时，吊桶下面严禁人员停留。

11. 16 成品磷和磷泥必须贮存在水面下，禁止露出水面。包装时，黄磷离水面不得小于2厘米，包装桶不准漏水。地面不得有碎磷块和磷泥。

11.17 凡生产拆下来的铁管、胶管、设备等，要经过处理后方准退库或做它用，防止烧伤或引起火灾。

11.18 电器设备和机械设备检修时应切断电源并在电源开关上挂好“有人工作，严禁起动”的牌子，有专人监护。 11.19 电焊机必须有接地线方可使用。 11. 20 超过3米高空作业必须佩戴安全带。 11.21 皮带机在运转时，严禁清理与检修。 11.22 所有设备传动部位必须加防护罩。

11.23 液体磷在冷凝池内必须冷却4小时以上，才能称量包装。 11.24 严格遵守生产卫生制度，饭前洗手、刷牙，下班洗澡、更换衣服。 11.25 车间内要有规定的防火器材和磷烧伤急救药品，并保持良好备用状态。 11.26 外来车间参观学习人员，应有专人陪同带领。 11.27 在危脸区操作必须两人以上协同操作。

酸工

艺规程

磷

1 主题内容与适用范围

本标准规定了磷酸的规格、质量要求、生产方法、工艺技术条件、生产控制与检验及安全生产的基本原则等。 本标准适用于本厂热法磷酸生产。 2 引用标准

GB2091-80 磷酸 GB1616-88 工业过氧化氢 SH-QB407-80 黄磷

SH-QB402.1-91 磷酸中控分析标准

SH-QB-403.3-91 软水、循环水、污水分析标准(部分引用) SH-QB-410-91 磷酸(厂内控)质量标准 SH-QB-408-91 三聚磷酸钠车间用磷酸标准 3 产品说明

3. 1 产品名称 工业磷酸 3.2 分子式 H3PO4 3.3 结构式

OH

HO—P==O

OH

3.4 分子量 97.99 3.5 物理性质

3. 5. 1 外观无色或微黄色透明稠厚液体。 3.5.2 气味 无气味。

3.5.3 溶解度 与水和乙醇以任何比例互溶。 3. 5. 4 凝固点

磷酸的凝固点随着浓度的不同而不同。无水正磷酸的凝固点(亦即熔点)42.35℃。浓度为85%的正磷酸的凝固点为21.1℃，但也常常产生过冷现象。其各浓度正磷酸的凝固点见表1

3.5.5正磷酸的重度与温度和浓度有关。同一浓度的正磷酸重度随温度升高而减小。同一温度的正磷酸重度随浓度的升高而增大。

表1 H3PO4浓度（%） 凝固点（℃） 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 62.5 ―0.8 ―2.1 ―3.8 ―6.0 ―8.6 ―11.8 ―15.9 ―21.9 ―30.0 ―41.9 ―58.6 ―76.1 ―85.0 固 相 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰 冰＋2H3PO4·H2O H3PO4浓度（%） 凝固点（℃） 65 70 75 80 85 90 91.6 92.5 94.8 95 97.5 100 ―70.5 ―43.0 ―17.5 4.6 21.1 28.8 29.3 28.6 23.5 24.7 34.3 42.4 固 相 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O 2H3PO4·H2O＋H3PO4 H3PO4 H3PO4 H3PO4 3.6 化学性质

3.6.1 与碱作用发生中和反应可生成酸式磷酸盐或正磷酸盐。

例如：

H3PO4＋NaOH＝NaH2PO4＋H2O H3PO4＋2NaOH＝NaHPO4＋2H2O H3PO4＋3NaOH＝Na2HPO4＋3H2O

3.6.2磷酸是中强三元酸、无氧化性，但对金属仍具有腐蚀性，发生置换反应：

6Fe＋4H3PO4＝2Fe3(PO4)2＋6H2↑

3.6.3磷酸在高温时根据其脱水分子数目不同，可生成焦磷酸、三聚磷酸钠和四偏磷酸

2H3PO4 H4PO7＋H2O 焦磷酸

3H3PO4 H5P5O10＋2H2O 三聚磷酸

≥260℃

4H3PO4 （HPO3）＋4H2O 偏磷酸 4

3.6.4 加过量的磷酸于Fe+3盐溶液中即生成可溶性的络合物H9[Fe(PO4)2]4和H6[Fe(PO3)2]。焦磷酸及三聚磷酸等盐类的络合作用更显著，它们能与溶解在水中的Ca+2、Mg+2等金属离子作用，生成可溶性络合物，使硬水软化。 3.7 磷酸的用途

3.7.1 用于生产三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等聚磷酸盐。

3.7.2 磷酸可用于生产各种磷酸盐类。如磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸氢二钠、

212℃—260℃

磷酸三钠等。

3.7.3热法磷酸浓度高、杂质少，可生产食品磷酸。

3.7.4 磷酸及磷酸盐类是清洗剂、防锈剂、除垢剂、磷化处理剂等的重要原料。 3. 7. 5 磷酸广泛用于高温粘结剂和磷酸盐耐火材料的生产。 3.7.6 可用于生产高效磷钾、磷铵等复合肥。 3.8 产品规格及质量要求

本厂生产的热法磷酸，其规格及质量要求，执行国家标准GB2091-80，内控指标执行企业标准SH-QB410-91自用磷酸(本厂三聚磷酸钠生产用磷酸，执行企业标准SH-QB 408-91。各项质量指标详见表2

表2 指标名称 色度，号 ≤ 磷酸（H3PO4）含量%≥ 氯化物（CL）%≤ 硫酸盐（SO4）% 铁（Fe）% 砷（As）% 重金属（以pb计）%≤ 制药 20 85.0 0.0005 0.005 0.002 0.0001 0.001 GB2091-80 一级 30 85.0 0.0005 0.005 0.002 0.008 0.001 40 85.0 0.001 0.01 0.005 0.01 0.05 指 标 SH-QB410-91 内控二级 40 85.20 ―85.95 0.001 0.01 0.005 0.01 0.05 40 30 85.20 ―85.95 0.0005 0.005 0.002 0.008 0.001 SH-QB 408-91 自 用 40 75.20 85.20 二级 内控一级 3. 9 检验方法 执行国家标准GB2091-80中的规定

3. 10 包装标志、贮存和运输执行GB2091-80标准的有关规定 4 原材料规格及质量要求

4.1 黄磷 应符合SH-QB407-91 见表3

表3 指 标 名 称 指 标 外观 黄色或棕色至棕褐色 含量%≥ 98.00 4.2 过氧化氢 质量符合国家标准GB1016-88中的部分规定。 见表4 表4 指 标 名 称 指 标 外观 无色透明液体 含量%≥ 27.5 5 磷酸的生产方法及工艺流程 5.l 工艺流程

磷酸的生产分热和湿法两种，本厂的磷酸生产采用热法生产工艺，工艺流程详见工艺流程图。 5.2 工艺流程叙述

从黄磷车间运来的黄磷由电动葫芦（L101)吊至溶磷槽（V101）溶化，再用虹吸法将液磷抽吸至输磷罐（V102)。

然后开启压磷水泵(P101)，将热水压入输磷酸罐，把液磷压入贮磷槽(V104)备用。

而后，压磷水泵(P103)定量地将热水由热水槽(V105)压入贮磷槽内，将液磷通过夹套蒸汽保温管道压至燃烧水合塔(T201)顶部的磷喷头(X201)，在压缩空气的作用下喷成雾状，并与压缩空气和从塔顶进入的二次空气混合，燃烧生成五氧化二磷气体。与此同时，沿塔壁下流的循环酸在燃烧辐射的烘烤下，蒸出大量水蒸汽与五氧化二磷气体水合生成正磷酸酸雾。

磷酸酸雾经冷却器(E202)冷却，收得大部分磷酸后，在喷射器(X202)的作用下，经旋风分离器（V204）除去酸雾，再通过尾气吸收塔(T202)进一步回收磷酸后放空。

冷却器和旋风分离器收得的磷酸，经受酸槽(V205)放入循环酸槽(V301)。再由循环酸泵(P201)通过循环酸冷却器(E201)降温，打至燃烧水合塔塔顶，沿塔壁流下，再从塔底流回循环酸槽。如此不断循环，至循环酸达到合乎要求的浓度，再将酸打入酸槽(V301)，经分析与水混配或不同规格的磷酸。

混配合格的磷酸，经过滤槽（V302，V303）滤去杂质，放入成品酸槽(V304)，计量包装即成成品。供五钠车间用的磷酸放入成品酸中间槽(V305)，由输酸液下泵(P301)打入成品配酸贮槽(V306)，再由磷酸输送泵(P302)通过管道送往五钠车间。

过滤后合格的磷酸亦放入成品酸中间槽，由输酸液下泵通过管道返回配酸槽。

6 生产中的化学反应及其影响 6. 1 生产中的的化学反应

燃烧 P4＋5O2= 2P2O5 ΔH= ―3014. 5KJ 水合 P2O5＋3H2O=2H3PO4 ΔH= ―188.4KJ 6.2 影响因素分折 6.2.1 燃烧

从热法磷酸生产的两个主化学反应式可以看出，磷在燃烧水合塔内充分燃烧，是水合生成磷酸的先决条件，不但影响生产的顺利进行，而且也较大程度影

响着各项技术经济指标。

磷的充分燃烧，首先取决于磷的雾化程度好坏，若磷的雾化程度不好，则磷燃烧不完全就落入塔底或带到后工序，最后进入循环酸中，使循环酸发黄(含有黄磷的微颗粒)，发红(赤磷)，给后处理造成很大的困难，甚至出废品酸。

磷喷头使磷雾化的装置，在安装前要进行必要的调试。调试时，若喷雾扇面过大，则磷来不及燃烧完全，就喷射进入沿塔壁流下的循环酸中；若喷雾扇面过小，磷在燃烧水合塔内的燃烧区不集中，循环酸蒸发不出足够的水蒸汽与燃烧生成的五氧化二磷进行水合，从而增加单位产品磷耗。

而且，由于以水代磷的喷头调试和生产负荷的增减，都会影响磷的雾化程度。所以，在生产实际操作中，要随时调节一次空气(即雾化用压缩空气)的压力，以达到最佳雾化操作控制指标。

磷的充分燃烧，还取决于从燃烧水合塔顶进入的二次空气量，是否足以使雾化之黄磷完全燃烧成五氧化二磷。因此，生产操作中要根据情况调节二次空气进入量。若二次空气进入量过大，则燃烧区拉长，影响水合，反应热量不能及时被塔壁夹套冷却水带走。若二次空气量过小，一是雾化之黄磷不能充分然烧，二是出现反冲现象(即塔内五氧化二磷气体从塔顶二次空气进口冲出，恶化工作环境，三是消耗增加。 6.2.2 水合

从本生产装置工艺原理上分析，影响水合的主要因素是，循环酸在热烧水合塔内能否利用燃烧蒸发出足以使燃烧生成的五氧化二磷进行水合的水蒸汽，其影响因素有如下几个方面：

a. 循环酸温度 循环酸温度过高(不能超过80℃)，但也不能过低，否则循环酸沿塔壁流下，虽然在磷强烈燃烧的辐射热的烘烤下，但蒸出的水蒸汽量不够水合之用。

b. 循环水温度 循环水温度尽可能低，这样对及时移走反应热是有利的。但水温过低，循环酸温度相应亦会降低很多，因而影响水份蒸发，进而影响水合。

c. 生产负荷 装置能力大，生产负荷不可过低。否则，塔内燃烧强度不够，影响循环酸水份蒸发，不利水合，而且消耗增加。

d. 循环酸浓度 随着生产不断进行，循环酸浓度不断增加，温度亦相应升高，但水份蒸发亦越来越少，因此，生产中应定时测定循环酸浓度，达到86%时，应及时打酸，及时补充水量。 6.2.3 反应热的影响

热法磷酸生产，特别是较大生产能力的装置，热平衡问题显得十分重要。本

厂热法磷酸生产装置年生产能力1.2万吨，采用一步法生产工艺(即磷的燃烧与磷酸的水合均在燃烧水合塔内进行)。生产中大量的化学反应热若不能及时移出生产系统，会使循环酸及磷酸雾温度将急剧升高，严重腐蚀设备及工艺管道。

本厂热法磷酸生产中的反应主要由循环冷却水通过燃烧水合塔塔壁夹套，循环酸冷却器、列管冷却器及夹套导气管带出生产系统，进而通过循环水冷却塔蒸发水份排入大气，以此来保持平衡，然而尽管生产中采用软水化，并添加阻垢剂，又严格控制冷却水温，但燃烧水合塔及各换热设备的热交换界面温度大大超过结垢温度。因此，结垢在所难免。这样，将大大影响传热效果。所以，燃烧水合塔各换热设备及工艺管道应定期除垢，方可保证安全正常生产。 6.2.4 生产中的副反应影响

磷在燃烧水合塔内燃烧，除氧化生成五氧化二磷外，还可能产生微量磷的低级氧化物三氧化二磷(P2O3)，三氧化二磷水合生成亚磷酸(H3PO2)存在于循环酸中，可加过氧化氢(即双氧水)氧化之，转化为正磷酸。 7 生产操作及控制

本厂热法磷酸的生产分熔磷、燃烧水合、尾气回收，配酸、过滤、成品包装等工序。按照生产工艺要求整个生产系统设置了熔磷、中心控制、循环水、配酸、过滤、包装、机房、循环水等八个岗位。 7.1熔磷岗位

任务：熔磷岗位的任务是将固体黄磷加热熔化后输送至贮磷槽。 7.1.1 操作 7.1.1.1 吊磷

认真检查岗位所属设备、管道、阀门、仪表等，用电葫芦将满装的大桶磷吊入熔磷槽。每槽吊装24件(200kg装)摆列整齐后，开蒸汽阀门加温，待水温达7 0℃左右时关小蒸汽保温直至桶内黄磷全部熔为液磷。 7.1.1.2 抽磷

抽磷是用虹吸的方法将发桶内的液磷安全抽入地下压磷槽，抽完后要检查桶内黄磷是否抽净。压磷槽每次只能抽15桶(约3t)磷。 7.1.1.3 压磷

压磷槽放满后，关闭进磷阀和排水阀。启动压磷水泵，用热水将液磷压入贮磷槽，压磷压力不得超过0.3MPa一个贮磷槽输液磷10-12t。 7.2 中心控制岗位

任务：控制投磷量大小，调节空气和磷的比例，同时检测生产系统的主要工艺指标，组织协调各岗位保证生产的正常进行。

7.2.1 开车前准备

7.2.1.1 检查所在岗位的设备、管道、仪表等是否完好，贮磷槽、热水槽的温度及液体是否达到工艺指标要求。 7.2.1.2 通知各岗位做好开车准备。

7.2.1.3 通知循环水、机房、循环酸等岗位开车并调整到规定的工艺指标要求。 7.2.1.4 检查气动仪表是否灵敏可靠。

7.2.1.5 调整循环酸量使塔内壁酸膜厚度1-1.5mm。 7.2.2 开车

启动压磷水泵向贮槽内压水，当贮磷槽压力达到0.2Mpa时，打开一次空气阀控制压力0.05-0.1Mpa待喷嘴有磷燃烧时，立即调节一次空气量，压力逐渐加大至控制指标，磷流量的调节亦逐渐加大调节到控制指标。操作控制指标如下： 磷流量 220―280升/小时 （根据规定控制） 一次空气压力 0.2―0.35Mpa （根据流量变化) 塔顶温度 450―600℃

塔顶压力 -1―13 mmH2O （塔顶无反冲现象） 循环冷却水 进水温度≤32℃ 出水温度40℃ 7.2.3 正常运行

在正常运行过程中要随时观察一次空气、二次空气压力，严格控制各项工艺指标，发现问题及时解决(工艺指标详见8生产控制与检验)。 7.2.4 停车

7.2.4.1 正常停车 停车先将流量计进水阀门逐步关闭，关闭压磷水泵，并迅速打开贮磷槽溢流阀泄压，逐步关小一次空气控制阀，使管道内的余磷流出燃烧，待火完全熄灭后，关闭一次空气控制阀，然后通知各岗位停车。

7.2.4.2 紧急停车 紧急停车时应先对贮磷槽池压或先停压磷水泵。然后再按正常停车顺序进行。

7.2.4.3 冬季停车 由于冬季气温低酸易结晶。堵塞管道和设备，停车前要使酸系统的设备、管道内存酸浓度在75%以下(比重＜1.5),然后按正常顺序停车。 7.3 循环酸岗位

任务：向燃烧水合塔提供循环不断的循环酸。保证循环酸设备的正常运转，并监测循环酸比重和温度，观察循环酸颜色，处理或报告出现的问题。 7.3.1 开车前准备

开车前要认真检查岗位所属设备、管道、仪表等是否完好，阀门位置是否正确。

7.3.2 开车

接到开车通知后，进行开车操作。待正常后通知中心控制岗位，转入正常运行。

7.3.3 运行间操作

运行间要认真巡回检查设备运转状况及所控制的工艺指标。控制指标如下： 循环酸泵压力 ≥0. 35MP。

循环酸液位 上限130cm，下限20cm(从槽底计) 循环酸浓度 ≤86%或≤76% 循环酸温度 65―80℃

循环酸颜色 无红、黄、绿等不正常颜色

当酸颜色出现红、黄时，应立即通知中心控制岗位查明原因，并加入一定量的过氧化氢进行氧化处理。 循环酸回流要均匀，畅通。

7.3.3.2 当循环酸比重达1.60以上(约85%)时，通知化验员分析含量。循环酸含量达到要求时向配酸槽内打酸。打酸数量要很据循环酸液位、含量等情况而定，要保证酸的正常循环。打酸后向循环酸槽补充合适的水量。 7.3.4 停车

7.3.4.1 中心控制岗位停火10分钟后，停循环酸泵，停泵前注意酸槽液位，以防停泵后循环酸溢出。

7.3.4.2冬季停车时，循环酸浓度不得超过75%（比重＜1.5)

7.3.4.3 当循环酸泵出现异常现象不能保证循环酸供应时，应通知中心控制岗位紧急停车。

7.4 配酸岗位(包括化验)

任务：对半成品酸进行配制和色度处理，以达到下工序对产品的质量标准要求。

7.1.4 操作方法

当循环酸浓度≥86%时(自用磷酸浓度≥76%)，通知循环酸岗位打酸，并掌握好打酸的数量。

配酸加水量按下式计算：

W=2h （ 〆1 ―1） 〆2

式中：W—需加水量(kg)

h—浓酸液位高度(cm)

〆l—浓酸浓度(% ) 〆2—配酸浓度(%)

配酸加水时，应先加入计算量的90%左右(最后视情况再补加水量)并同时开压缩空气搅拌。搅拌均匀后，再用比重计测定比重(以表5、表6查对)，符合要求再进行分析。分析方法执行本企业标准SH-QB402.1-91 浓度控制指标如下：

商品酸 磷酸含量% 85.25%～85.95% 自用酸 磷酸含量% 75.2%～77.0% 7.4.2 色度处理

酸色度不符合要求时，需加过氧化氢进行氧化处理。加过氧化氢的量应根据情况而定。

处理时，开加热盘管蒸汽把酸加温至75―80℃，并在不断搅拌下保温一段时间，直到氧化完全为止。

当酸浓度、色度达到要求时，通知过滤岗位过滤。 7.5 过滤岗位

任务：采用两级自然过滤的方法，将混配合格的半成品磷酸去除其中是机械杂质，进一步提 高酸的色度，使半成品磷酸达到成品酸标准要求。 7. 5.1 过滤前准备

过滤前，要冲洗干净过滤缸及成品酸槽，盖好成品酸槽蓬布，洗涤过滤布，过滤布平展地铺进过滤缸。一级过滤不少于3层，二级过滤不少于2层，或按要求铺够层数。 7.5.2 过滤操作

7. 5. 2. 1 当接到化验员的通知后，测量酸温达70℃以上再进行过滤。

7. 5. 2. 2 在过滤过程户，对己过滤的磷酸色度及酸中的悬浮物杂质要随时观察，当达不到要求时，要根据情况进行返酸处理，控制指标为:色度≤35号，无机械杂质、无悬浮物。

过滤出的酸，经分析检验合格后，方可通知包装。 7.6 包装岗位

任务：包装是磷酸生产的最后一道工序，是把处理后达到规定要求的磷酸进行计量包装，并按要求堆放整齐。 7.6.1 包装前的准备

准备好包装所用工具，检查磅称是否灵敏可靠，将合格包装桶运至包装地点，摆放整齐。用旧桶包装必须清洗干净、空净、凉干、验收合格。

7.6.2 包装操作

采用磅称计量包装。包装重量每桶35. 00～35. 25kg（净重)

包装后的成品酸，按要求堆放整齐，桶外用清水冲擦干净，并通知质检部门进行检验。 7.6.3 机房岗位

任务：保证空压机、罗茨风机、干燥器的正常运行，向中心控制岗位提供稳定的一次空气和二次空气，并保证自控仪表用气需要。 7.7.1 空压机操作

7.7.1.1开车前要认真检查岗位所属设备、管道、仪表等是否完好。 7.7.l.2开车及正常运行

启动前要先打开各排气阀保证空压机无负荷启动。开启冷却水、视出水正常。而后，启动空压机，待控制箱打入正常运转后，再关闭各排气阀，压力调至所控制的指标。本岗位操作指标如下： 一级排气压力 0.15～0.20Mpa 二级排气压力 0.50～0.55Mpa

贮气缸压力 0.45～0.50Mpa(压力要保证中控岗位需要)冷却水进水温度≤32℃，出水温度≤40℃。 各级进气温度≤40℃ 各级排气温度≤160℃ 电机电流≤79.9A 电机温升≤56℃ 油 温≤65℃

贮气缸每2小时排水一次。 7.7.1.3 停车

空压机停车时，应先打开各排气阀泄压，再停空压机。停车后，关闭冷却水进水阀门，排掉各冷却器、分离器的残留凝结水。长期停车或冬季停车时把机器中的冷却水放净并做好防锈、防冻工作。 7.7.1.4 遇到下列情况应紧急停车

a. 各级气体进出口温度、压力突然发生急剧上升或下降; b. 机体或气缸内突然发出较大异常响声; c. 气缸部分大量漏气;

d. 危及人身及设备安全的意外情况等。

紧急停车时，应先切断空压机电源，然后立即打开排气阀卸压，再按正常

停车操作。 7.7.2 罗茨风机操作

7.7.2.1 开车前要认真检查设备、阀门、管道、仪表等是否完好。

7.7.2.2 罗茨风机启动前，要先打开出气口阀门和放空阀，使机器处于空负荷状态。然后，启动罗茨风机，待控制箱打入正常运转后，再调节放空阀达到生产所需压力。

7.7.2.3 操作控制指标如下:

出口压力 0.04～0.045Mpa(满足中控岗位需要) 电机电流 ≤113A 电机温升 ≤65℃ 润滑油温度 ≤65℃

7.7.2.4 生产系统停车时，中心控制岗位停火10分钟后再停罗茨风机。 7.7.2.5 停车先打开放空阀，泄压后停机，最后关闭出口阀。 7.7.3 干燥器操作

当空压机运转正常压力达到规定指标后，接通干燥器电源，打开干燥器进气和出气口阀门，当干燥器两压力表数值相同并达到0.3MPa时，打开控制箱开关，转入正常运行。

在干煤器运行中，要注意检查运行压力控制在0.3MPa ～0.4MPa，换气时间为30秒。每隔2小时将干燥塔气水分离器排水一次。

7.7.4 机房岗位在停空压机、罗茨风机前，要及时通知中心控制岗位，再进行停车，以防出现严重跑磷现象。 7.8 循环水岗位

任务：向生产系统提供足够的稳定的冷却用水。保证循环水泵的正常运行。 7.8.1 开车前要认真检查岗位所属设备、管道、仪表等是否完好。检查水源及冷、热水池液位是否达到规定要求。 7.8.2 开车及正常运行

启动水泵前先打开充水阀门及排气阀门。向泵内充满水，而后，关闭出口阀，再启动水泵、冷却塔风机，转入运行正常。本岗位控制指标如下： 水泵压力：凉水泵 0.24～0.28MPa 热水泵 0.17～0.20MPa

水池液位：热水池 上限1. 40米下限1.00米 冷水池 上限1.70米下限1.30米

水池水温：热水池 ≤ 4 0℃

冷水池 ≤32℃ 7.8.3 注意事项

本岗位发生故障需要停车，应首先通知中心控制岗位，待生产系统停车15分钟后，方可停车，以免因停水造成生产事故。 7.10 不正常现象原因及处理(见表7)

表7 序号 岗位名称 不正常现象 原因 a 磷熔化不完全 b 抽磷管内有空气 c 压磷槽进磷阀保温不够，阀门不通 d 排水管阻塞 处理方法 a 先用玻璃管抽验是否完全熔化,如果没有,继续保温,直到全部熔化 b 排出抽磷管空气 c 加强保温 d 用水泵加压冲洗,排除阻塞物 a 压磷槽内温度低,磷熔化a 加强对压磷槽保不完全 温,温度要达到60℃b 磷通过管道阀门没有保以上 温或保温不够 b 检查保温蒸汽管,c 输磷管阀心脱落 加强保温 d 水泵出现故障,水压低 c 检查阀门 d 检修水泵 7.10.1 熔磷 从磷桶中抽不出磷 7.10.2 熔磷 磷压不出压磷槽

续表7

中 心 7.10.3 控 制 室 a 压磷泵(旋涡泵)压力过低 b 贮磷槽有部位泄压,主要是溢流阀关闭不严或是另磷流量不稳定 一个贮槽的上磷阀门或热水进阀门或热水进水阀关闭不严 c 热水槽液位过低 a 贮磷槽内磷温过低 b 输磷管道没有保温或温度不够，管道不通 点不着火 c 贮磷槽上磷阀门阀芯脱落 d 喷头阻塞,贮磷槽内严重泄压 a 上磷阀门阀心脱落 b 磷管道及阀门保温不够,管路不通畅 贮磷槽压力升高,流c 贮磷槽磷温偏低 量下降 d 贮磷槽内磷泥过多 a 提高泵压至规定范围 b 检查和排除泄压故障 c 补充水位 a 把问题加至规定范围内,延长保温时间 b 加强输磷管道保温,特别是阀门以及没有夹套保温的裸露部分 c 检查阀门 d 清除异物,检查排除泄压故障 a 检修阀门 b 加强保温 c 加强保温,提高槽内温度 d 清除贮磷槽内磷泥,此工作危险,由车间统一安排 a 投磷量小 a 提高投磷量 b 热水流量大,而磷流量小,b 检修流量计,检查即水量和磷流量不符 对流量计到上磷阀 之间是否有泄压处, 并排除 c 一次空气量小 c 增大一次空气量 d 二次空气量大 d 降低罗茨风机压 力 e 燃烧区位置下移 e 检查调整喷头，提 高燃烧区域位置 f 循环酸量过大 f 调整循环酸量 a 投磷量过大 b 循环酸量过小 c 循环水量过小,水温偏高 d 塔外壁接水垢严重 a 降低投磷量 b 增加循环酸量 c 增大循环水量,降低温度 d 清洗水垢 中 心 7.10.4 控 制 室 中 心 7.10.5 控 制 室 中 心 7.10.6 控 制 室 中 心 控 制 室 塔顶温度低 7.10.7 塔顶温度过高

续表7

a 二次空气量小，塔顶负压a 提高罗茨风机压低 b 一次空气量小，雾化不好 c 列管冷却器出酸阻塞，造成尾气导气管阻力增大 d 塔内壁循环酸量过小或断酸 e 循环酸浓度过高 力 b 提高一次空气压力至规定范围 c 清楚阻塞物，拆除出酸管，排除存酸，拆开冷却器上封头，捅开列管 d 检查，调节循环酸流量 e 向循环酸内加水中 心 7.10.8 控 制 室 塔顶反冲 稀释循环酸 f 塔外壁无循环酸冷却，塔f 立即停火，等循环内温度急骤升高 水正常后再开车 g 磷流量过大，磷气比失调 g 根据投磷量调整一次空气，二次空气或降低流量 7.10.9 循 环 酸 岗 位 循 环 酸 岗 位 循 环 水 岗 位 循环酸颜色红、黄 磷雾化燃烧或水合不好，或通知中控岗位采取出现跑磷 措施，在循环酸中加入双氧水氧化处理 a 检查和排除泄水 b 通知控制中心提高塔顶温度 7.10.10 a 导气管或塔顶漏水或其循环酸浓度上升过它部分有水泄入循环酸系统 慢 b 塔顶温度低 循环酸发绿 7.10.11 系统冷却能力下降，循环酸酸绿后，无法处理，温度过高设备发生腐蚀 只能加强操作，防止出现酸绿 a 配酸加水过量或不足，取a 取酸样要再充分酸样不均 搅拌以后再进行，增 加化验分析次数 化 7.10.12 验 配 酸 含量偏差过大 b 再过滤过程中有水或稀酸介入 c 配酸前循环酸浓度过高或过低 原酸颜色过黑 b 过滤前加强注意检查，要对系统存酸进行检查，掌握含量情况，防止稀酸介入 c 控制好打酸浓度 采取多次过滤的方法，反复过滤，并增加滤布层数 7.10.13

过 滤 岗 过出的酸颜色发黑 位

续表7

过 滤 岗 位 a 过滤布有漏洞或层数少，或滤布型号不对，滤布过稀 酸中带黑渣或悬浮b 过滤缸腐蚀 物 c 包装桶内有杂质 a 控油线路出故障 空气压缩机启动不b 水压，油压不够 起 c 带压启动 a 空压机故障 b 空气管路漏气量大 a 更换完整的过滤布，增加滤布层数 b 清洗过滤缸中腐蚀物 c 更换合格包装桶 a 通知电工检修线路 b 调整水压，油压 c 先缸压，再关闭进气口，而后启动 a 检查原因排除故障 b 关闭放空阀，检查和排除泄漏 a 放出多余油至液面 b 放掉原有油，换上符合标准的油 c 更换新油 d 停机检修 a 清理滤清器，更换过滤网 b 修理罗茨风机 a 增加水池水位 b 打开水泵排气阀，排出空气，检查密封部位，防止空气进入 c 停机检修 a 检查冷却塔风机，开冷却塔风机，如果开不起，启用后备风机 c 停车检修布水器通知中控岗位采取措施 7.10.14 7.10.15 机 房 7.10.16 机 房 系统压力降低 7.10.17 机 房 机 房 循 环 水 岗 位 循 环 水 岗 位 7.10.18 7.10.19 7.10.20 a 油液位过高 b 加油时，两润滑油油质不同 罗茨风机油温过高 c 润滑油使用时间过长变质 d 风机负荷过大 a 风机滤清器滤网堵塞，进罗茨风机压力调不气量不够 起来，压力不够 b 风机叶轮工作不正常 a 水池水位过低 b 有空气进入水泵 水泵压力下降 c 水泵发生机械故障 a 冷却塔风机停转，热量带不走 b 布水器不转，布水器不均循环水温度升高 匀 c 投磷量过大，生产系统热负荷过大

8 生产控制与检验见表8

表8 控制地点 配酸岗位 控制项目 酸泵压力 配酸浓度 色度 酸处理温度 过滤岗位 过滤温度 悬浮物 色度 包装岗位 机房岗位 包装重量 单位 MPa % 号 ℃ ℃ 号 kg 控制范围 ≥0.35 85.2-85.95 无红黄绿 <80 60-80 无 ≤35 350.00-0.25 0.15-0.20 0.50-0.55 ≤40 ≤160 0.45-0.5 0.15-0.4 ≤60 0.1-0.25 ≤32 ≤40 ≤65 ≤79.9 0.3-0.4 0.04-0.045 ≤113 ≤65 ≤65 1-1.4 1.3-1.7 0.24-0.28 0.17-0.2 ≤40 ≤32 检查频率 1次/小时 1次/天 1次/班 配酸时检查 过滤时检查 过滤时检查 过滤时检查 1次/桶 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 1次/小时 检查人 操作工 厂中心化验室 化验员 化验员 过滤工 过滤工 过滤员 包装工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 操作工 检查方法 压力表 标准重量法 目测 玻璃温度计 玻璃温度计 目测 比色 磅秤 压力表 压力表 玻璃温度计 玻璃温度计 压力表 油压表 油温表 水压表 玻璃温度计 电流表 压力表 压力表 电流表 玻璃温度计 玻璃温度计 标尺 标尺 压力表 压力表 双金属温度表 双金属温度表 空压机一级压力 MPa 空压机二级压力 MPa 空压机一、二级进气温度 空压机一、二级排气温度 贮汽缸压力 空压机油压 空压机油温 空压机水压 进水温度 出水温度 空压机电流 干燥机压力 罗茨风机出口压力 罗茨风机电流 罗茨风机电机温度 油温 ℃ ℃ MPa MPa ℃ MPa ℃ ℃ A MPa MPa A ℃ ℃ 米 MPa MPa 空压机电机温度 ℃ 循环水岗位 水池液位热水池 米 凉水池 热水泵压力 凉水泵压力 冷却塔进水温度 ℃ 冷却塔出水温度 ℃

9 主要技术经济指标及消耗定额 9.1主要技术经济指标见表9

表9

技术经济指标 85%磷酸 75%磷酸 合计 单位 吨/年 吨/年 吨/年 工艺指标 9000 3000 12000 本企业历史先进水平 9.2 消耗定额见表10

表10

名称 黄磷 过氧化氢 水 电 蒸汽 规格 99.9% 27.5% 单位 Kg/t Kg/t t/t Kwh/t Kg/t 消耗指标 285 3 26 210 1600 本企业历史最好水平 285 2.4 26 210 1600 10 环境保护三废处理

表11

序号 项目 污水 污水 污水 尾气 噪声 有害物质名称 元素磷 PH值 有机磷 P5O5 噪声 单位 Mg/l Mg/l Mg/m3 分贝 最高允许排放量 ≤0.3 6-9 0.5 8 85 10.2 三废处理 10.2.1废水处理

本生产系统排出的化学污水，主要是熔磷岗位的熔磷用水及输磷溢流水。此污水含元素磷，对人畜有害。生产中含磷污水全部排入污水处理池，先用过氧化氢氧化元素磷，再用碱中和至PH=6～9，而后排入污水总管，进入市区污水管网。 10.2.2 废渣处理

从贮磷槽清理的废渣，或称磷渣、磷泥，主要含有元素磷。其量每月约340kg，定期清理，并回收送至黄磷车间进行处理，回收元素磷。 11 安全生产的基本原则

11.1 上班应按规定穿戴齐全劳动保护用品。

11.2 对新上岗工人必须进行三级安全教育，经考核合格后，方可上岗。

11.3操作工人必须熟知安全操作规程，设备、维修使用规程和操作方法，经考试合格，发放操作合格证后，方可上岗操作。

11.4 非工作人员，不经许可，一律不准进入生产车间。凡参观人员必须经厂办，生产科介绍，车间领导同意，专人带领。不经许可，不得擅自进入车间。 11.5 严禁携带危险品、易燃品、爆炸品进入车间，违者严肃处理。 11.6 车间工作人员有权检查，制止违返安全的行为。

11.7 检查运转设备时，不准戴手套、围巾、女同志辫子一定要放在布帽里。 11.8 易燃易爆区严禁烟火。

11.9 进入设备检查，必须用24V或36V行灯。

11.10 各设备操作压力，温度及工艺指标不得超过工艺规程的规定。 11. 11 严格执行操作规程和交制度。 11.12 熔磷时水源要充足，严禁无水操作。

11.13 成品黄磷和磷泥必须浸入水中，不得露出水面。

11.14 拆装喷头时，塔顶不得断水，必须先停保温蒸汽，再用水冷却，严禁无水拆卸喷头。喷头装好后，要用聚四氟乙稀或带石棉绳把法兰联接处包住。 11.15 凡是翰舜用的阀门，其填料，在使用前要全部用石墨填料更换。 11.16 更换磷阀门，必须先冷却，旁边备有水源，并严禁单人操作。 11.17 生产时，各岗位随时与中心控制岗位联系。

11.18 捡修贮磷槽及管道，阀门、仪表等附件，必须卸压，严禁带压检修。 11.19 压力容器必烦遵守有关安全规定。 11.20 所有磷管道上的法兰，阀门必须有防护罩。 11.21 凡是拆下来的磷或磷酸管道必须清理干净。 11.22 凡不是自己分管的设备，未经允许不得擅自操作。

11.23 清理贮磷槽必须在车间统一调度下进行。

11.24 电器及机械设备检修时应切断电源，并在电源开关上挂好“有人工作，严禁启动”的牌子，并有专人监护。

11.25 超过3米高空作业，必须佩戴安全带，并有专人监护。 11.26 所有传动设备的传动部分，必须加防护罩。 11.27 严格执行生产卫生制度，饭前洗手刷牙。 12 设备一览表见表此12

表12 设备一览表 岗位 熔 磷 设备名称 熔磷槽 压磷罐 压磷水泵 电动葫芦 轴流式通风机 旋涡泵 贮磷槽 热水槽 燃烧水合塔 磷喷头 纯水槽 喷射器 旋风分离器 尾气吸收塔 冷却器 循环酸泵 循环酸槽 循环冷却器 配酸槽 过滤槽 过滤槽 输酸液下泵 成品酸中间槽 成品酸槽 成品酸贮槽 空气压缩机 罗茨风机 空气干燥器 储气罐（工艺） 储气罐（仪表） 热水泵 冷水泵 冷却塔

中 控 循 环 酸 配 酸 过 滤 机 房 循 环 水 规 格 型 号 3000×1900×800×6 1300×2000×6 2BA-6 Q=20 H=30.8 CD1起重机高度H=4～9m GD30K2-12全水压25mmH2O 40W-40配用电机4KW 1800×3500×12（14） 1800×2000×6 2200×12000×8 1800×2000×14 550×2730×3 700×299×3 1000×1500×4 F=60m2 DB80Y-3B Q=58m2 H=38m 1800×1600×6 F=27m2 1600×1600×6 800×700×4 730×650×4 DB65YB-65 1200×1600×5 1000×3000×800×10 2000×3000×6 2Z-6/8-I 电机功率37KW LG410×495-1 1400×2470×10 1400×2470×10 8BA-12 8BA-18 BNL1-300 位号 V101 V102 P101 L101 P103 V104 V105 T201 X201 V202 X202 V204 T202 E202 P201 E201 图 号 CHS20-0087 CHS20-00 CHS20-0090 CHS20-0107 CHS20-0084 CHS20-0092 CHS20-0093 CHS20-0094 CHS20-0167 材 质 A1 A1 A1R A1 ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti 硬PVC ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 2 6 6 1 1 3 3 3 2 1 1 1 3 3 3 V203 CHS20-0095 ICr18Ni9Ti V301 CHS20-0096 ICr18Ni9Ti V302 V303 P301 V305 V304 V306 C201 C202 X701 V201 V701 ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti CHS20-0097 ICr18Ni9Ti ICr18Ni9Ti CHS20-0098 ICr18Ni9Ti CHS20-0086 CHS20-0085 13 附图（工艺流程）

酸工

艺规程

甲

1 主题内容与适用范围

本标准规定了甲酸生产的方法与工艺条件，操作控制安全生产与劳动保护等内容、适用于氢氧化钠合成生产甲酸。 2 引用标准

GB2093-80 酸 GB534-82 工业硫酸 GB209-84 工业用氢氧化钠 SH-QB403.1-91 甲酸含量分析 SH-QB403.2-91 探气分折标准 SH-QB403.3-91 液碱分析 SH-QB403.4-91 合成液分析 SH-QB403.5-91 酸化反应料分析

SH-QB403.6-91 固体甲酸钠中甲酸钠含量分析 3 产品说明

3.1 名称 工业甲酸，俗名蚁酸 3.2 分子式 HCOOH

O 3.3 结构式 H ― C OH

3.4 分析量 46.0248 3.5物理性质

3.5.1 外观 无色透明液体 3.5.2 气味 有刺激性气味

3.5.3 比重 20℃时：甲酸浓度 100% d=1.2210

甲酸浓度 100% d=1.2045 3.5.4 沸点 100.7℃ 3.5.5 熔点 8.3℃ 3.5.6 闪点 60.7℃

3.5.7 分解温度 160℃（有浓硫酸存在时为60～80℃） 3.5.8 溶解度 可与水、乙醇及醚以任何比例互溶。

3.5.9 共沸物组成 23331pa，107℃时与水组成共沸物其组成HCOOH 77%

H2O 23%

3.5.10 熔化热 13.835KJ/mol

3.5.11 生成热 20℃ 836.8KJ/mol 3.5.12 蒸汽压见表1

表1 温度℃ 压力 Pa mmHg -20.0 1 2.1 10 24 40 43.8 100 80.3 400 100.7 760 133.332 1333.22 5332.88 13332.2 53328.8 101324.72 3.5.13 燃烧热 20℃ 346.6KJ/mol 3.5.14 蒸发潜热 25℃ 20KJ/mol

100℃ 500.23KJ/mol 3.5.15 液体比热 20℃ 2.147J/8℃ 3. 5.16 液体异热系数 20℃ 9.226W/mK 3. 5.17 蒸汽比热 100℃ 1.151J/g℃ 3.5.18 游离常数 20℃ 1.8×10-4

25℃ 1.76×10-4

3.5.19 折光指数 20℃ 1.37137

30℃ 1.3673

3.5.20 临界常数

临界温度 t=308℃

临界压力 Pc = 7. 28 × 106Pa( 7. 28MPa) 临界密度 dc=0.392g/cm3 3.6 化学性质

a 甲酸是较强的酸，可与碱反应生成盐。 HCOOH＋NaOH=HCOONa＋H2O

b 甲酸是较强的还原剂，与浓硫酸共热，生成一氧化碳和水。 H2SO4浓

HCOOH CO↑＋H2O

△ c 甲酸在铜离子存在下，加热生成二氧化碳和氢气。

HCOOH 3.7 甲酸的用途

a 在医药生产方面，可制造咖啡因、安乃近、氨基比林、维生素B1等。 b 在橡胶工业上可做凝聚剂。

Cu2+ △ CO2↑＋H2↑

c 在化学工业上可做有机化工原料和溶剂，也用于合成氨工业的铜洗等。 d 在印染工业可做染色还原剂和补助剂。 e 还广泛用于皮革工业。 f 用于农药生产。

3.8 产品规格及质量要求

本厂生产的甲酸，其规格及质量要求符合国家标准GB2093-80《甲酸》中的规定，见表2

表2 一级 色度号 10 甲酸含量%≥ 90.00 稀释试验 不浑浊 氯化物（Cl-）%≤ 0.0030 硫酸盐（SO4-）%≤ 0.0010 铁（Fe）%≤ 0.0001 蒸发残渣%≤ 0.0060 3.9 检验规则和方法

执行GB2093-80中的规定。 3.1 包装标志，运输和贮存 执行GB2093-80中的规定。 4 甲酸的生产方法和工艺流程 4.1 甲酸的生产方法

本厂甲酸的生产，首先是用工业氢氧化钠与电炉制磷尾气中的一氧化碳合成为甲酸钠合成液，再经蒸发浓缩烘干，制得干燥的粉状固体甲酸钠。然后使固体甲酸钠与浓硫酸反应制得甲酸—硫酸钠的浆状反应料，再经蒸馏、冷凝、配酸，最后制得成品甲酸。 4.1.1合成工段

从煤气站送来的黄磷尾气，经碱洗塔(T101)碱洗，除去其中的二氧化碳和硫化氢等酸性气体。然后送至空气压缩机加压至1.5～1.7Mpa，再经高压水洗塔(T102)进一步净化。

配制合格的氢氧化钠减液经比例泵(P103)加压后，与从高压水洗塔送来的煤气在混合器(X101)内混合，进入预热管(E101)预热至120～140℃。然后在合成管

指标名称 指 标 二级 20 85.00 合格 0.0050 0.0020 0.0005 0.020 三级 85.00 混 0.020 0.050 0.0010 0.080 本厂内控SH-QB396-91 30 85.30 混 0.020 0.050 0.0010 0.080 (X102)内合成甲酸钠合成液。

甲酸钠合成液，经释压罐(V107)分离，放入合成液计量罐(V108)。经分析，合格的放入合成液贮槽(Y109)不合格的返回碱液贮槽(Y105)

合成液由合成液泵翰送至蒸发器内(E102)，通过减压蒸发，浓缩成为浆状物料(含固体甲酸钠70%左右)，而后放入抽滤槽(V110)，抽干母液，转入烘干机(X103)烘干，制成粉末或颗粒状甲酸钠。 4.2.2 甲酸工段

将固体甲酸钠通过电动葫芦(L201)，吊至酸化釜(F201)内，加浓硫酸反应成甲酸一口硫酸钠浆状反应料。然后，放入蒸馏釜，以减压的方式将甲酸蒸出。

蒸出的甲酸蒸汽，通过盛有甲酸—甲酸钠净化液的净化液罐中(V202)，除去氯根(Cl-)，进入冷凝器(E201，E202)冷凝为液体甲酸(浓甲酸)。浓甲酸存入浓酸罐(V203)，不凝性气体经稀释塔 (V205)，以水吸收其中甲酸，由真空泵放空。

浓甲敌放入配酸缸(X202)与水或稀甲酸液混配成合格甲酸，过滤于包装缸(V204)内，再计量包装成成品甲酸。 5 生产过程中的化学反应及其对生产的影响 5.1 生产过程中的主化学反应 5.1.1 甲酸钠合成

NaOH＋CO 1.5～1.7Mpa 140℃～170℃ HCOONa

该化学反应是可逆反应，为提高氢氧化钠的转化率，制得合格的甲酸钠，合成液生产中应保持一定的一氧化碳气（即净化后的制磷尾气）过量（约5-10%)）。 5.1.2 酸化反应

2HCOONa＋H2SO4=2HCOOH＋Na2SO4＋Q

该化学反应是放热反应，生产中应将反应热及时移出，以利于反应顺利进行。5.1.3 原料气净化过程中的化学反应

甲酸生产所用的原料气中（即制磷尾气，主要成分为一氧化碳）含有二氧化碳(CO2)和硫化氢（H2S)等酸性气体，为确保甲酸质量，必须将这些酸性气体通过碱洗的方法除去。其反应如下：

CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O······（1） H2S＋NaOH=NaHS+H2O ······（2) NaHS＋NaOH=Na2S＋H2O ······ （3)

反应生成物则溶于净化液中排出，从而达到除去二氧化碳和硫化氢气体的目的。

5. 2 生产过程中的副化学反应 5. 2. 1 甲酸钠合成中的副反应

原料气虽经净化，但仍含有少量的二氧化碳、硫化氢等酸性气体，在甲酸钠合成时伴随发生如下副反应:

CO2＋2Na0H=Na2CO3＋H2O······(1) H2S＋NaOH=NaHS＋H2O······(2) NaHS＋NaOH=Na＋H2O······ (3)

反应生成物Na2CO3，Na2S声均混于中间产品固体甲酸钠中。在酸化反应时，这些产物又发生一系列有害的副反应，故要求净化过程中，尽可能除去二氧碳和硫化氢气体。

5.2.2 酸化反应中的副反应

由于原材料烧碱中有微量杂质，加上合成时副反应产物及生产条件的等（NaOH不可能与CO100%转化为甲酸钠），甲酸钠与浓硫酸反应时同时发生以下有害副反应。

Na2CO3＋H2SO4 = Na2SO4＋H2O＋CO2↑······(1) 2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋H2O↑······(2)

Na2S＋H2SO4 = Na2SO4＋H2S↑······(3) 2NaCl＋H2SO4 = NaSO4＋2HCl······(4) HCOOH 浓H2SO4 T≥60℃ H2O＋CO这些副反应，不同程度地影响质量和各项经济技术指标，应要尽可能地避免。特别是要避免(5)式分解反应，因此要严格控制酸化反应温度。

由于酸化反应中始终保持甲酸钠过量，故甲酸钠与有害副反应产物HCl发生如下有益的副反应。

NCOONa＋HCl HCOOH＋NaCl

利用此反应，在蒸馏净化罐内加入甲酸—甲酸钠净化液，可以降低Cl- (氯根)含量，提高产品质量。 6 原材料规格及质量要求 6. 1 烧碱(NaOH)

其规格及质量应符合国家标准《工业用氢氧化钠》GB209-84中的规定。液碱详见表3，固碱详见表4。 表3 生产方法

水银法 荷化法 隔膜法 级别 指标名称 一级 表4 二级 荷化法 一级 二级 一级 二级 氢氧化钠%≥ 碳酸钠%≤ 氯化钠%≤ 三氧化二铁%≤ 生产方法 级别 指标名称 水银法 一级 二级 隔膜法 一级 二级 氢氧化钠%≥ 碳酸钠%≤ 氯化钠%≤ 三氧化二铁%≤

6.2 硫酸（H2SO4）

硫酸浓度≥92.5%，其规格及质量符合国家标准GB534-82《工业硫酸》的有关规定，具体指标详见表5

表5 浓硫酸 指标名称 硫酸含量%≥ 灼烧残渣含量%≤ 铁含量%≤ 砷含量%≤ 特种硫酸 92.5或98.0 0.02 0.005 0.0001 一级 92.5或98.0 0.03 0.10 0.05 二级 92.5或98.0 0.10 为降低成本，尽量不采用特种硫酸。 6.3 一氧化碳气体（CO）

经过净化后的原料气，质量指标要符合表6中的要求 指标名称 体积含量% 7 生产操作及工艺指标 7.1 合成工段

本工段的任务是将煤气和烧碱合成后经蒸发、浓缩抽虑、烘干，生产出干燥的粉状或结晶颗粒状的甲酸钠。

本工段包括配碱、碱洗、压缩、高压水洗合成等工序。尤其是碱洗、压缩、高压水洗及合成工序组成，一个密切联系的生产系统，必须做到统筹安排，统一指挥。 7.1.1配减工序 7.1.1.1任务

配碱工序的任务是将原材料碱(液碱或固碱，按工艺要求配成一定的浓度液碱，供合成甲酸钠之用。 7.1.1.2配碱操作

根据下式计算出配一罐碱所需液碱的体积。 V1G1=V2G2 式中：V1—所配碱的体积m3

G1—所配碱的浓度kg/m3（g/L） V2—所需原碱的体积m3 G2—原碱的浓度kg/m3（g/L）

将所需碱液打入配碱槽，再以水稀释至所需碱的体积数，而后以碱泵循环搅

CO2 ≤4 短时≤6 O2 ≤1.5 压力 8000～10666pa （来自煤气站） 拌均匀，打入贮碱槽内，沉淀24小时后方可使用。 7.1.2 碱洗工序 7.1.2.1 任务

本工序的任务是将煤气站送来的原材料气，以化学吸收的方法，除去其中二氧化碳、硫化氢等酸性气体，以保证合成甲酸钠对原料气的质量要求。 7.1.2.2 生产操作

开车：接到开车指令后，应首先检查所属设备、管道、阀门、仪表等是否完好。然后与煤气站联系，得到许可后，启动碱液循环泵，待碱液循环正常，通知煤气站送气，进行本工序置换。

经分析合格后，再送入下工序。 停车：接到停车指令后，停碱液循环泵。 7.1.2.3 操作控制指标见表7。

表 7

指标名称 单 位 指 标 g/L 碱液(NaOH)浓180～220 排碱(NaOH)浓% ≤5 塔后煤气压力 Pa 2631～7984（20～60mmHg） 7.1.2.4 净化后的原料气质量指标：其CO2和O2含量见表6。 7.1.3 压缩工序 7.1.3.1 任务

本工序的任务是将净化后的原料气经空气压缩机加压，以达到氢氧化钠与一氧化碳在合成甲酸钠时所需的压力。 7.1.3.2 生产操作

开车：接到开车指令后，通知煤气站送气，碱洗开车，高压水洗，合成工序做好开车前的准备工作。检查本工序所属设备、管遣、阀门、仪表等是否处于完好状态，符合开车条件后，启动空压机进行本工序置换，置换完毕，即通知高压水冼，合成工序开车，将煤气送入工序。

停车：首先通知上下工序，再关闭空压机进气阀，打开机后放空阀，关闭送气阀，待空压机压力降至常压再停机。 7.1.3.3操作水洗工序 7.1.4.1任务

本工序的任务是将压缩工序送来的原料气，在1.5～1.7Mpa的压力下，通过物理的方法，将其中的二氧化碳、硫化氢有害气体落于水甲排出，以提高合成甲酸钠液的质量。见表8

表8 指 标 名 称 机前煤气压力 煤气流量压力 空压机一级缸压力 空压机二级缸压力 空压机润滑油压 空压机一级缸进气温度 空压机二级缸进气温度 空压机冷却水进口温度 空压机冷却水出口温度 空压机电机电流 空压机电机温升 单 位 Pa Pa Mpa Mpa Mpa ℃ ℃ ℃ ℃ A ℃ 指 标 2631～74 ≥490 0.40～0.50 1.5～1.7 0.1～0.3 ≤40 ≤170 ≤30 ≤40 ≤100 ≤50 备 注 20～60mmHg柱 50mmH2O柱 7.1.4.2 生产操作

开车：接到开车指令后，应首先检查所属设备、管道、阀门、仪表等确认完好，符合开车条件时，开启高压水洗塔进气阀，打开塔后放空阀，进行本工序置换，置换合格后（须经分析化验）关闭放空阀，待塔内压力达到0.3～0.5Mpa时，向合成工序送气。

停车：无论是上下工序停车，还是本工序停车，均应首先打开放空阀，迅速停止向合成工序送气，并通知上下工序，然后停止向塔内供水，在压力降至0.3～0.5Mpa时，控制排水至液面达到适当位置，再放空至常压。 7.1.4.3操作控制指标见表9。

7.1.4.4送往合成工序的原料气质量指标见表9。 指标名称 洗气塔压力 洗气塔液面 多级水泵压 多级给水泵电机温升 CO2（体积） O2体积 7.1.5合成工序 7.1.5.1 任务

本工序的任务是将原料碱液加压后与高压水洗工序送来的原料气混合、预热，再合成为合格的甲酸钠合成液。

表9 单位 Mpa Mpa ℃ % % 指标 1.5～1.7 目测可见 1.6～1.8 ≤50 ≤3 ≤1.5 7.1.5.2 生产操作

开车：接到开车指令后，应首先检查所属设备、管道、阀门、仪表等确系完好，而后打开系统进气阀，置换系统中的空气。置换合格后，关闭尾气放空阀。待系统压力升至1.0～1.5Mpa时，开启比例泵，向系统供碱，同时开启预热的蒸汽阀向套管夹套供热。合成液放入计量罐，经分析后，合格的放入合成液贮罐，不合格的返回碱液贮罐。

临时停车：接到停车，关闭进气阀，比例泵、放料阀，打开卸压阀，系统卸压，分析合格后，再行停车。碱液返回碱液贮罐。

紧急停车：打开放空阀，关闭进气阀，然后按临时停车处理。 7.1.5.3操作控制指标见表10

表10

指 标 名 称 系统压力 预热蒸汽压力 预热温度 1管 3管 合成温度 5管 7管 7.1.5.4 合成液质量指标见表11 单 位 Mpa Mpa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 表11

指 标 名 称 氢氧化钠含量 碳酸钠含量 7.1.6 蒸发工序 7.1.6.1 任务

本工序的任务是将合成工段生产的甲酸钠合成液通过外加热式蒸发器，减压蒸发浓缩至含固体甲酸钠约了70%的浆状物料，再抽滤成含水20%的甲酸钠。 7.1.6.2 主产操作

接到开车指令后，应首先检查所属设备、管道、阀门、仪表等确系完好，通知机房开启合成液泵向蒸发器打料，打至料液与蒸发器上循环口平。停止打料、开启大气冷凝器喷淋水阀和系统真空阀，再开启加热器蒸汽，开始蒸发操作。

蒸发操作期间。物料在蒸发器内应始终保持循环状态，并视液面下降情况，

指 标 1.5～1.7 0.4～0.6 120～140 170～190 180～200 180～200 170～190 单 位 G/L G/L 指 标 ≤1 ≤10 不断补充合成液，并首先把母液用完。

待料蒸发至浆状循环困难时，应迅速关蒸汽，停真空泵、关冷却水、破真空，将料放入真空抽滤槽内，整个过程不超过5分钟，以防料浆凝结于蒸发器内。

放料完毕，通知机房打料至蒸发器上循环口，根据生产要求，再进行下一个循环操作。

待蒸发的料浆稍冷后(约30分钟)。开启真空阀，抽净其中母液，并通知烘干工序下料。

7.1.6.3 操作控制指标见表12 指 标 名 称 蒸汽压力 真空度 大气冷凝器进口水温度 大气冷凝器出口水温度 每批蒸发成料 7.1.7 烘干工序 7.1.7.1 任务

本工序的任务是将蒸发浓缩抽滤后的湿甲酸钠烘干，生产干燥粉末状的甲酸钠。

7.1.7.2 生产操作

接到开车指令后，首先检查所属设备、管道、阀门、仪表及润滑部位。确系完合，符合开车条件后，方可启动烘干机，开加热蒸汽，然后将湿甲酸钠从真空抽滤槽中由电动升降刮板机刮出，转入烘干机内，进行烘干。

当甲酸钠烘干后，即可打开烘干机下部出料口出料。出料完毕，停汽、停机。 本工序烘干机不得带负荷启动，严禁超负荷运行。不出料不得停机。 7.1.7.3 操作控制指标见表13 7.1.7.4 甲酸钠质量控制指标见表14 7.2 甲酸工段

指 标 名 称 蒸汽压力 电机电流 电机温升 指 标 名 称

表12 单 位 Mpa Pa ℃ ℃ t 指 标 0.05～0.3 ≤-53330 ≤30 ≤50 1.5～2.0 表13 单 位 Mpa A ℃ 表14

指 标 指 标 ≤0.6 ≤34 ≤50 外观 甲酸钠含量% 水份含量% 粉末或小结晶颗粒 ≥80 ≤0.5 本工段包括酸化、蒸馏、冷凝、配酸、包装五个工序。

本工序的任务是以硫酸和固体甲酸钠为原料通过逐个化工单元过程操作，生产合格的成品甲酸。 7.2.1 酸化工序 7.2.1.1 任务

本工序的任务是用浓硫酸和甲酸钠生产出甲酸―硫酸钠混合反应料浆。它是甲酸生产的重要单元过程之一。 7.2.1.2生产操作

开车：接到生产指令后应认真检查所属设备、管道、阀门、仪表及电气设施，必要时应试车，确认其完好无误，方可开车。

压酸：首先利用真空将浓硫酸由硫酸贮槽抽入输酸槽，再利用压缩空气将硫酸压入硫酸计量罐。

投料：在正常生产酸化釜内有罐底料的情况下，投料前应首先加入底酸(浓甲酸液)50Kg左右，如系原始开车无罐底料，投料前则应加底酸(浓甲酸)125Kg左右。然后在不断搅拌下每隔15-20分钟投入一斗甲酸钠(重约100Kg)。

酸化：在投完第二斗甲酸钠后，开始缓缓投入硫酸。必须使整个反应过程保证甲酸钠过量，并保证酸化釜夹套冷却水不断，严格控制反应温度。投完硫酸后，搅拌1小时，取样分析。根据分析，补加硫酸或甲酸钠，控制反应料甲酸钠过量在0.2～1.0%

蒸馏下料前30分钟，每罐反应料加入0.5Kg粉状活性碳(视情况而定)。 操作往意事项：

酸化反应料粘稠，易沉淀凝结，不得停止搅拌。如停电或机械事故，则应每隔20分钟手动盘车搅拌数转。 7.1.2.3 操作控制指标见表15

表15 指 标 名 称 每灌反应料量 反应料甲酸钠过量 酸化温度 投硫酸速度 投甲酸钠速度 电机电流

单 位 cm % ℃ Kg/分 分/斗 A 指 标 料面距灌底约100 02.～1.0 ≤45 ≤4 10～20 11～15 电机温升 亚硫酸压力 抽硫酸真空度 ℃ Mpa Pa ≤50 ≤0.2 ≤―53330 7.2.2 蒸馏工序 7.2.2.1 任务

本工序的任务是用减压蒸馏的方法，将酸化反应料浆中的甲酸蒸出。 7.2.2.2 生产操作

接到生产指令后，应首先检查整个系统的所属设备、管道、阀门、仪表完好无误。

原始开车，应先在蒸馏釜内装入干芒硝至搅拌轴下沿，在不断搅拌下，预热2～4小时。

然后在净化罐内加入50kg固体甲酸钠和200Kg浓甲酸配成的净化液。生产中反应及时补充更换净化液。

下料前，通知冷凝配酸工序，做好生产准备，开启耐酸水环陶瓷真空泵，使系统造成负压。而后，与酸化工序联系，弄清璐号，准备下料，要上下配合，尽量少下勤下，每次35≤cm待釜内物料蒸至散状后，再下第二次，每100cm反应料不得少于三次。

料蒸干后，排芒硝至大轴下沿，再停机，停真空。

操作注意事项:突然停电或发生事故，应每隔30分钟手动盘车3—5转，防止物料结于釜中。

7.2.2.3 操作控磷指标见表16

表16 指 标 蒸汽压力 温 度 电机电流 电机温升 空压机压力 芒硝中的甲酸含量% 名 称 蒸馏釜 净化罐 蒸馏釜 净化罐 蒸馏釜 陶瓷泵 蒸馏釜 陶瓷泵 指 标 0.3～0.5Mpa 0.1～0.3Mpa 110～120℃ 110～120℃ ≤34A ≤60A ≤50 ≤50 0.2～0.3Mpa ≤1 备 注 暂不测 暂不测 7.2.3 冷凝配酸工序 7.2.3.1 任务

本工序的任务是将蒸馏工序蒸出的甲酸蒸汽冷凝为液体，存入浓甲酸罐；回

收不凝气体中的甲酸；将冷凝回收的浓甲酸与回收的稀甲酸混合配成合格甲酸，过滤后放入包装罐内。 7.2.3.2 冷凝操作

接蒸馏工序通知后，即开启冷凝器冷却水阀，并视出口水流正常，然后开启系统真空阀门，使系统造成负压，并将蒸馏水抽入尾气吸收塔(即稀酸塔)。 冷凝操作中应注意倒罐，防止浓硫酸抽入稀酸塔，倒罐的不得破系统真空。 7.2.3.3 配酸操作

冷凝回收的浓甲酸放入配酸罐，搅拌均匀后，取样分析甲酸含量和氯根含量。根据下式配酸计算：

G2(W1-W) G1= W-W2

式中： G1—配入稀酸（或水）的量 kg

G2—浓酸的量 kg W1—浓酸甲酸（或氯根）含量% W2—稀酸甲酸（或氯根）含量% W—成品酸甲酸（或氯根）含量%

然后，准确配入稀酸或蒸馏水，搅拌均匀后，再进行分析，符合各项质量指标后，过滤到包装缸内，待包装。 7.2.3.4 稀酸包装操作

稀酸塔内达稀酸到一定浓度时，在蒸馏间歇期间，将稀酸逐级放下，定量包装于塑料捅中，每捅25Kg，并分析浓度及氯根含量，贴上标签备用。 7.2.3.5 操作控制指标见表17

表17 指 标 名 称 系统真空度 冷凝器水压 冷凝器进口水温 冷凝器出口水温 稀酸浓度 单 位 Pa Mpa ℃ ℃ % 指 标 ≤-39474 0.2～0.3 ≤20 ≤40 30～50 甲酸质量控制指标，执行GB2093-80的规定（见表2） 7.2.4 包装工序 7.2.4.1 任务

本工序的任务是将生产出的合格甲酸，按要求定量准确包装于塑料捅内，并按批号分类堆放整齐。 7.4.2.2 生产操作

包装前应校核计童器具准确无误。所用包装桶内部干燥清洁，无杂质。如用旧桶，应冲洗凉于后方可使用。对计量器的使用要认真、熟练，严禁野蛮操作。对包装好的成品酸，要内外加盖封严。 7.2.4.3 操作控制指标

每桶净重25kg，公差为0.00～0.25kg。 7.3其它生产操作及控制 7.3.1 W-5A真空泵

W-5 A真空泵是蒸发工序和酸化工序输送硫酸，使系统造成负压的动力设备。 7.3.1.1 W-5A真空泵的操作

开车前准备：首先检查润滑部位不缺油，然后手动盘车2-3周，注意旋转方

问是否正确，再开冷却水，视出口水流正常，再打开进气口阀 .使之处于空负荷状态。

开车：启动时，应严密监视机械运转情况30―40秒后，打入正常运行位置。

停车：启动手柄打入停止位置。待气缸冷却后，关冷却水。 7.3.1.2注意事顶

7.3.1.2.1 W-5A真空泵不耐腐蚀，禁止抽未净化的酸性气体。 7.3.1.2.2 缓冲罐应定的在停车间隙中放水，以免水满进入气缸。 7.3.1.2.3 严禁直接抽吸不经冷凝的二次蒸汽。 7.3.1.3 控制指标见表18 指 标 名 称 真 空 度 进口水温 出口水温 电机电流 电极温升 单 位 Mpa ℃ ℃ A A 指 标 ≤0.067 ≤20 ≤30 ≤44 ≤50 7.3.2 循环水泵

循环水泵是酸化反应冷却，蒸馏冷凝，蒸发二次蒸汽冷凝的给水设备。 7.3.2.1 操作

开泵前应手动盘车2-3周，灵活无杂音时，关闭出口阀，启动30-40秒后打入运转位置，在缓缓开启出口阀。 7.3.2.2 控制指标见表19

表19 指 标 名 称 上水水压 电机电流 电机温升 单 位 Mpa A ℃ 指 标 ≥0.3 ≤44 ≤50 7.3.3 合成液泵

合成液泵的作用是蒸发工序输送合成液。 7.3.3.1 操作

开车前手动盘车，而后启动。 7.3.3.2 控制指标见表20

表20 指 标 名 称 压力 单 位 Mpa 指 标 ≥0.3 7.3.4 酸碱卸车操作 7.3.4.1 卸碱（液碱）

铁路碱液槽车的卸车，采用虹吸法，将碱卸入地下碱池，或采用压缩空气法将碱卸入地上贮槽。

7.3.4.2 卸酸（硫酸）

硫酸的卸车均用压缩空气，通过管道将硫酸压入硫酸贮槽。 卸车的压缩空气压力控制在0.2Mpa。 7.4主要操作工艺指标(见表21)

表21 岗 位 名 称 7.4.1配碱 7.4.2机房 指 标 名 称 碱液浓度（NaOH) 排碱浓度(NaOH) 机前煤气压力 煤气流量压差 空压机一级缸压力 空压机二级缸压力 空压机一级缸进气温度 空压机二级缸进气温度 空压机润滑油油压 空压机冷却水进口温度 空压机冷却水出口温度 W-5 A真空泵真空度 循环水泵上水水压 洗气塔与合成系统压力 洗气塔液面 多级泵水压 多级给水泵电机温升 二氧化碳(体积) 氧气(体积) 氢氧化钠 碳酸钠 予热蒸汽压力 蒸汽压力 真空度 大气冷凝器进口水温 大气冷凝器出口水温 每批蒸发成料 蒸汽压力 电机电流 电机温升 甲酸钠含水份量 每缸反应料量 反应料甲酸钠过量 酸化温度 投硫酸速度 投甲酸钠速度 电机电流 单 位 g/L % Pa Pa MPa MPa ℃ ℃ MPa ℃ ℃ MPa MPa MPa MPa ℃ % % g/L g/L MPa MPa Pa ℃ ℃ t MPa A ℃ % cm % ℃ Kg/分 分/斗 A 控 制 范 围 180—220 ≤5 2631—74 20-600mmHg 20——≥490 600mmHg柱 0.40—0.55 50mmH2O 50mmHg1.5—1.7 柱 ≤40 ≤170 0.1—0.3 ≤30 ≤40 ≤-0.067 ≥0.3 1.5—1.7 目测可见 1.6—1.8 ≤50 ≤3 ≤1.5 ≤1 ≤10 0.4—0.6 0.05—0.3 ≤-53330 ≤30 ≤50 1.5—2.0 ≤0.6 ≤34 ≤50 ≤1 距釜底约100 0.2―1.0 ≤45 ≤4 10—20 11—15 7.4.3合成 7.4.4蒸发 7.4.5烘干 7.4.6酸化

电机温升 压硫酸压力 抽硫酸真空泵 ℃ MPa Pa 50 0.2—0.3 ≤-53330

续表17

7.4.7蒸馏 蒸馏釜 蒸汽压力 净化缸 电机电流 陶瓷泵 蒸馏釜电机温升 系统真空度 Pa A ℃ Pa MPa ℃ ℃ % Kg 0.3—0.5 0.1——≤60 0.3 ≤50 ≤-39474 0.2—0.3 ≤20 ≤40 30—50 SH-QB396-91 25公差0.00―0.25 7.4.8 冷凝配酸 冷凝器水压 冷凝进口水温 冷凝器出口水温 稀酸浓度 7.4.9成品包装 质量 每桶净重 8.生产控制与检验 见表22

表22

控 制 地 点 8.1 配碱岗位 8.2 原料减 （NaOH) 硫酸贮罐 控 制 项 目 Na0H浓度 碱洗液排放 固液氢氧化钠 硫 酸 穷压机前煤气压力 煤气流量压差 空压机一级缸压力 空压机一级进气温度 空压机二级缸压力 空压力二级排气温度 空压机润滑油油压 空压记冷却水进口温度 空压机冷却水出口温度 W-5A真空泵真空度 循环泵上水水压 冼气塔液面 洗气塔与合成系统压力 多级泵水压 污热蒸汽压力 二氧化碳(体积) 氧气(体积) 氢氧化钠 碳酸钠 单位 g/l % Pa Pa MPa ℃ MPa ℃ MPa ℃ ℃ MPa MPa MPa MPa MPa % % g/L g/L 控 制 范 围 180―120 ≤58 2631―74 (20~60mmHg) ≥490（50mmHO） 0.4―0.55 ≤40 1.5―1.7 ≤170 0.1―0.3 ≤30 ≤40 ≤-0.067 ≥0.3 目测可观 1.5―1.7 1.6―1.8 0.4―0.6 ≤3 ≤1.5 ≤1 ≤10 检查频率 1次/班 1次/批 1次/时 检查人 操作工 操作工 中心化验室 分析工操作工 检查标准 SH-QB403.3-91 GB209-84(固液) GB534-82 U型压力计 U型压力计 压力表 温度计 压力表 温度计 压力表 温度计 温度计 真空表 压力表 液面计 压力表 压力表 压力表 SH-QB403.2-91 SH-QB403.2-91 SH-QB403.4-91 8.3 机 房 1次/时 操作工 8.4 合 成 岗 位 1次/时 1次/时 1次/半时 操作工 操作工

8.5 蒸 发 岗 位 8.6 烘干岗位 8.7 酸 化 反 应 8.8 蒸 馏 岗 位 8.9 冷凝配酸岗位 蒸汽压力 真空度 大气冷凝器进口水温 大气冷凝器出口水温 每批蒸发成料 蒸汽压力 含水分量 每罐反应料量 反应料甲酸钠过量 酸化温度 投硫酸速度 投甲酸钠速度 压硫酸压力 抽硫酸真空度 蒸馏釜蒸汽压力 净化罐蒸汽压力 蒸溜釜电机电流 芒硝中甲酸合量 系统真空度 冷凝器水压 冷凝器进口水温 冷凝器出口水温 稀酸浓度 色度 号 甲酸含量 稀释试验 氯化物(cr)% 2-硫酸盐(SO4) % 铁（Fe)% 蒸发残渣 净重25kg/桶 MPa Pa ℃ ℃ t MPa % cm % ℃ Kg/分 分/斗 MPa Pa MPa MPa A % Pa MPa ℃ ℃ % 0.05―0.3 ≤-53330 ≤30 ≤50 1.5―2.0 ≤0.6 ≤1 约100 0.2―1.0 ≤45 ≤4 10―20 0.2―0.3 ≤-53330 0.3―0.5 0.1―0.3 ≤34 ≤1 ≤-39474 （≥350mmHg） 0.2―0.3 ≤20 ≤40 30―50 操作工 压力表 真空表 温度计 标尺 SH-QB403.5-91 压力表 真空表 压力表 电流表 U型压力计 压力表 温度计 温度计 SH-QB403.1-91 SH-QB403.1-91 SH-QB403.1-91 1次/时 1次/批 2次/班 1次/批 1次/时 1次/批 操作工 车间化验操作工 车间化验室 操作工 操作工 操作工 车间化验室分析工 操作工 车间化验室分析工 中心化验室分析工 中心化验室分析工 1次/班 1次/批 8.10 成 品 包 装 出 口 8.11品质误差 公差0.00―0.25kg 1次/批 计量科 9 生产中出现的不正常现象及处理方法 9.1合成工段

9.1.1配碱工序见表23

表23 序 号 1 2 现 象 碱化不开 碱泵不上碱 原 因 1 未开蒸汽 2 碱质量差 含氯化钠和碳酸钠高 底阀坏泵内无水 泵轴密封不严 泵内故障 预热及处理方法 1 开蒸汽加温 2 按要求采购合格原料将劣质碱捞出 检修底阀，将泵内注满水 密封处压填料 检修碱泵 9.1.2碱洗高压水洗工序见表24 表24

序 号 1 2 3 4 现 象 氯气含量高 二氧化碳含量高 停车时气液分离器倒碱 净化系统压力不稳 原 因 煤气站负压系统漏气 1碱洗工序碱液失效 2水洗水温高 1止回阀坏 2合成未卸压 1气液分离器水位高 2管道积灰堵塞 3阀门调整不好 预热及处理方法 通知煤气站检查处理 通知碱洗检查处理循环水池补充冷却水 停车更换、检修止回阀 与合成工序联系卸压 调整好气液分离器水位 管道要清洗 检查阀门

9.1. 3压缩工序见表25 序 号 1 现 象 原 因 煤气压力低 煤气站供气不足 空压机供气不足 1、压缩比大 （即煤气流量小） 2、气缸活门故障 3、冷却效果差 4、皮带打滑，传动效率低 5、填料箱漏气 6、活塞磨损严重 7、排油阀门漏气 8、汽缸润滑油少 1、活门松动或者破裂 2、连杆头松动 3、曲轴承松动 4、活塞松动 5、气缸进入异物 1、机械发生故障阻力过大 2、润滑系统故障供油 2 压缩机响声异常 3 电流超过规定 4 预热及处理方法 通知煤气站供气给足 调整减荷压，加入进气量停机更换或检修活门 1、加大冷却水 2、检修冷却器 停机调整皮带 停机检修 停机检修 关闭或更换阀门 加大润滑油量 停机顶紧活门或者更换活门 停机检修 停机检修 停机检修 紧急停机排除异物并检修 注意机器运转情况，严重时停机检修 （1）调整注油机注油量 （2）停机检修 9.1.4合成工序见表26

序 号 现 象 原 因 1、刚开车，合成时间短 1 合成液含碱高 2、进碱量大 3、合成压力低 4、合成温度低 2 3 合成液碳酸钠含量高 预热度低 1、煤气中二氧化碳含量高 2、合成时间长 1、蒸汽压力低 2、冷凝水排不出 预防及处理方法 调节比例，减少进碱量 调节比例泵，减少进碱量 调节出料阀，提高并保持系统压力 加大预热蒸汽，提高预热温度 通知高压水洗检查，处理 调节进碱量和放料阀 提高预热蒸汽压力 更换流水阀，排出冷凝水 9.1.5蒸发工序见表27 表27 序 号 现 象 原 因 1、料液液面低 2、蒸汽压力低 1 蒸发器不循环 3、真空度低 预热即处理方法 补充合成液至循环口 提高蒸汽压力 提高真空度 2、开处理蒸汽管煮锅 1、合成液稀 2、蒸汽压力低 2 蒸发速度慢 3、真空不稳喷淋冷却水进入蒸发器 4、加热列管漏蒸汽

4、料稠加热列管堵塞 1、加新鲜合成液冲稀 提高合成的配碱浓度 报告车间与锅炉房联系 提高蒸汽压力，真空度要控制稳，并检查真空系统 停车检修 1、喷淋水量小 3 大气冷凝器过水 2、蒸发器漏蒸汽 3、放料时破真空，未关喷淋水 1、合成液含碱高 2、开蒸汽过猛 1、真空度低 5 6 母料抽滤不干 抽滤跑料 结晶管道堵塞 母液罐满 加大冷却水 检查，检修蒸发器 关喷淋水 合成液要合乎质量要求 逐渐提高蒸汽压力 提高真空度 4 结壁 2、抽滤槽低部母液 开蒸汽煮化，琉通管道 开真空将母液抽入蒸发器 9.2 甲酸工段

9.2.1 酸化工序见表28

表28 序 号 1 现 象 反应温度高 原 因 1、投硫酸过快 2、甲酸钠温度高 3、冷却水量小 1、底酸不够 2、硫酸过量 1、投硫酸过快 2、甲酸钠结块 投料过快、过猛 料稠 预防及处理方法 降低投酸速度 甲酸钠凉后再用 加大冷却水 加浓甲酸调料 加甲酸钠调至过量 调整投酸速度 上料前打碎 按要求投放 判断后正确处理 2 3 4 5 反应料粘稠 反应料不均匀 结壁 电流过大 9.2.2 蒸馏工序见表29 表29 序 号 1 原 因 1、汽压力高 2、蒸得过干 气体出口温度高，有时着火 3、空气进入 4、管内有活性碳 1、芒硝过多 电流过大 2、结壁 1、真空低 甲酸蒸汽泄露 2、劝下料多 3、蒸汽压力高 1、真空低 2、蒸汽压力低 料蒸不干 3、疏水阀坏，凝水排不出 4、蒸馏釜 5、耙齿磨损严重，釜内结壁严重 1、系统漏气 真空不稳或不高 2、管路堵塞 现 象 预防及处理方法 一降低蒸汽压力 蒸干后排渣停车 捡查处理泄漏 定期清理管道 应及时按要求排渣 停车处理 检查.提高真空度 按操作规程下料 降低蒸汽压力 检查真空系统及设备，提高真空度 提高蒸汽压力 更换、检修疏水阀 停车检修 停车检修，更换耙齿 检查堵漏 疏通管道 2 3 4 5

3、净化罐液面过高 排至适当液面 (冷后应包装塑料桶内) 9.2.3冷凝配酸工序见表30

表30 序 号 1 2 3 4 现 象 冷凝酸温度高 甲酸色黄 甲酸氯根含量高 尾气含酸高 原 因 1、冷却水量小 2、蒸馏下料量大 冷凝系统接触铁 1、净化器液面低或没加甲酸钠 2、酸化时，甲酸钠过量不足 冷凝效率低 预防和处理方法 加大冷却水量 通知蒸溜按要求下料 检查处理 通知蒸馏按规定加甲酸及甲酸钠 通知酸化按规定操作 加大冷却水流量 10. 安全生产的基本原则

10.1 对新工人必须进行厂、车间、班组三级安全教育，经考试合格后方可进入工作岗位。

10.2 非工作人员不经许可，一律不准进入车间生产区域。凡参观人员必须通过厂有关部门介绍，经车间领导同意，在专人带领下，方可进入车间。

10.3 操作工人必须熟悉安全操作规程，设备维修使用规程和操作方法，以及工艺指标。经考试合格，发放操作合格证后，方可上岗操作。 10.4 严禁携带危险品、易燃品、爆炸品进入车间。

10.5 操作人员上班时，必须佩戴好劳保用品，检查运转设备时，不准戴手套、围巾女同志辫子一定要放在帽子里。 10.6 易燃易爆区内严禁烟火。

10.7 进入设备检查，必须用24V或36V行灯。

10.8 各设备操作压力，温度及工艺指标不得超过工艺规程的规定。 10.9车间工作人员有检查及制止违犯安全行为。

10.10凡遇到危机人身安全，以及重要设备的重大事故均应紧急停车。 10.11定期定人检查防爆设施完整状态。

10.12机房、合成工序应严格执行工艺规程，发现氧气合量高，系统压力不稳，主要设备出现异常现象，应停车检修。

10.13 在生产中，若发现职工煤气中毒，应即时将中毒者抬到通风环境较好的地方急救，然后通知医疗部门进行处理。

10.14配碱、酸化、配酸、甲酸包装等工序是与腐蚀性较强的碱酸直接接触的工序，除严格执行劳动保护措施外，车间在指定地点要有规定的防火器材和烧伤、烫伤急救药品，并保持良好备用状态。 10.15 配碱工在操作时必须戴上眼镜。

10.16 电器设备和机械设备检修时应切断电源，并在电源开关上挂好“有人工作、严禁起动”的牌子，并有专人监护。

10.17 进入容器检修时，外边应有专人监护。

10.18 煤气管道，酸管道动火时，必须进行置换，待分析合格后方可动人。 10.19 电焊机必须有接地线方可使用。 10.20 超过3米高空作业时，必须佩戴安全带。 10.21 所有设备传动部位必须加防护罩。 10.22 在危险区内操作必须两人以上协同操作。 l1原材料动力消耗定额及主要技术经济指标。 11.1主要技术经济指标 年设计能力：

甲酸(HCOOH) 1000吨/年 芒硝(Na2SO4) 1400吨/年 11. 2原材料、动力消耗定额见表31 项 目 烧碱 硫酸 水 电 汽 规 格 100% 100% 单 位 t/t t/t t/t KWh/t t/t 定 额 1.05 1.12 270 940 20 本厂历史最好水平 1.037 1.104 269 841 13.6 12 副产品回收及三废处理 12.1 副产品无水硫酸钠

甲酸生产中有副产品无水硫酸钠（俗秤芒硝）的产出，外观白色或灰白色粉末。其中硫酸钠含量的90%以上，可用于生产硫化钠，水玻璃等化工产品。副产品硫酸钠全部回收，计量包装后出售。 12.2 废水的处理

甲酸生产约有200吨天废水排出。冷凝、蒸发用水，无毒无害，全部回收于二次水泵站，进行重复利用，其余废水均排入污水处理站进行处理。 12.3 设备一览表见表32

表32 工序 配

设 备 名 称 液碱泵 液碱泵 空气压缩机 型 号 规 格 IS65-50-160 Q= H= 附电机 Y132s-2 2BA-6 Q-30 H=24 附电机 Y112M-2 3W-0.9/7 位号 图 号 材质 V105 单位 数量 台 2 台 3 台 1 台 1 台 1 碱 碱液计量罐 配碱罐 碱液沉降槽 3600×5000×8 2400×2100×8 3000×4000×8 A3 A2 A1 个 个 个 2 1 2

续表32

机 房 缓冲罐 机 房 合 成 蒸 发 烘 干 1200×1500×6 空气压缩机 3LC-4.5/25 附电机 Y280M-6 贮气罐 R-0.4 W5A真空泵 W5A 附电机 JO2-72-6 离心清水泵 IS100-65-200 Q= H= 附电机 Y180M-2 合成液泵 IS65-50-160 Q= H= 附电机 Y1325-2 合成液泵 2BA-6 Q=20 H=30.8 附电机 Y112M-2 真空缓冲罐 1000×1400×8 碱洗塔 80070006 碱洗泵 IS65-50-160 附电机 Y132S-2 碱液循环泵 1000×1500×1500 多级泵 2GC5×7 Q= H= 附电机 Y180M-2 高压水洗塔 400、1000×12 比例泵 2DB-3/37 附电机 YB132M-4 夹套与热管 133×4/×6×21 合成管 273×8000×8-10 释压管 800×1200×8 旋风分离器 300×1375×6 合成液计量1800×2300×8 合成液贮槽 3000×4000×8 蒸发器 F=30.4m2 汽水分离器 800×1993×8 气压冷凝器 500×3420×6 旋风除水器 300×1600×6 分离罐 800×1200×8 真空包 300×3600×8 烘干机 1100×3600×18 附减速箱 PM650 电机功率N=17KW 抽滤槽 2000×1000×8 刮板卸料机 蒸汽包 300×1200×12 V102 C101 V103 P104 P104 T101 P101 V101 P102 T102 P102 E101 X101 V107 C102 V108 V109 E102 C103 T103 C103 V111 C105 V110 X102 XFJ-01-111-01 XFJ-01-111-01 XFJ-01-114 XFJ-01-130-1 XFJ-01-131-04 XFJ-01-132-01 XFJ-01-133 XFJ-01-134 XFJ-01-208-00 XFJ-01-202-00 XFJ-01-201-00 ? ? ? ? A? 10 10 A? A? A? A? ？ 个 台 台 个 台 台 台 台 台 台 台 台 个 台 台 台 台 台 台 台 台 台 组 组 个 个 个 个 台 个 个 个 个 个 台 台 个 台 个 1 2 2 4 3 2 2 2 1 1 1 1 2 1 3 3 2 2 2 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1

续表32

酸化反应釜 酸 化 1300×1600 附减速机XLD7.5-6-1/17 硫酸计量罐 600×1400×8 电动葫芦 起重量Q=2t 高度H=12m 空压机 3W-0.9/7 输酸器(酸蛋 1000×2500×10 蒸馏釜 1100×3600×18 附减速箱PM650 电机功率 N=17kw 净化罐 500L 陶瓷真空泵 HTB-SZ-125 附电机 JQ2-81-6 Y225M-6 搪玻璃冷凝W-1 F=12m2 冷凝器 F=8m2 蒸馏水冷凝875×1360×6 浓酸缸 500I 尾气吸收缸 300I？ 配酸缸 1000I 成品酸罐 1000I 成品酸罐 3000I 计量器 300×600×10 F201 V202 L201 L202 V201 X201 V202 E201 E202 E203 V203 V205 X202 V204 L203 搪瓷 ？ ？ ? 搪瓷 搪瓷 石墨 Can 陶瓷 陶瓷 搪瓷 陶瓷 陶瓷 硬台 台 个 台 台 个 台 台 个 台 台 台 台 台 个 个 个 个 个 个 个 4 4 4 1 1 1 2 2 2 3 2 1 2 1 1 4 3 2 3 1 1 蒸 馏 包 装

三聚磷酸钠工艺规程

1 主题内容及试用范围

本标准规定了工业三聚磷酸钠的规格、质量要求、生产方法、工艺技术条件、生产控制与检测及安全生产的基本原则。

本标推适用于本厂热法及卧式一步法三聚舜酸钠的生产。 2 引用标准

GB9983-88 工业三聚磷酸钠 GB9984.1～9984.11-88 工业三聚磷酸钠测试方法 GB210- 纯碱分析及测试方法 GB2945-82 铵

SH-QB408-91 三聚磷酸钠车间用磷酸标准

SH-QB404.1-91 成品三聚磷酸钠中控分析标准 SH-QB403.2-91 煤气分析标准

SH-QB404.2-91 反应液中和度K值测定标准 3 产品说明

3.1 名称 工业三聚磷酸钠，俗称五钠。 3.2 分子式 工业用三聚磷酸钠 Na5P3O10 3.3 结构式

O O O NaO—P—O—P—O—P—ONa

ONa ONa ONa

3.4 分子量 367.86 3.5 物理性质 3.5.1 外观

优质三聚磷酸钠是洁白有光泽的微颗粒状粉末，其水溶液呈碱性。成品在潮湿空气中有吸水和结块现象。

3. 5. 2 表观密度 0.88～1.20/cm3 3.5. 3 熔点 622℃ 3.5.4 溶解度(见表1)

表1 温度℃ 溶解度（水） 饱和液含量% 10 14.5 12.6 20 14.6 12.7 30 15 13 40 15.7 13.6 50 16.6 14.2 60 18.2 15.4 70 20.6 17.1 80 23.7 19.2 3.5.5 三聚磷酸钠的晶型

无水三聚磷酸钠的晶型有T型和∏型两种。

T型属于高温型，在450℃～625℃范围比较稳定。其密度为2.62g/cm3，水溶迅速，在普通试热法条件下的积分溶解热为75781KJ/ml，瞬时水合热3931J/mol。

∏型属于低温型，在400℃以下比较稳定。其密度为2.57g/cm3，在普通试热法条件下的瞬时分子合热为4351.5J/mol，积分溶解热为69501Kj/mol。 3.6 用途

三聚磷酸钠是合成洗涤剂的重要助剂。除此之外，还可用作纤维工业上的精练，加工上胶的助剂，水质软化及锅炉的除垢剂，钻井料浆的乳化剂，金属选矿的浮选剂，污染的清洗剂等。推究其广泛应用的原因，主要是它具有以下的作用: a 对金属离子的整合作用，对硬水起到软化作用； b 助洗作诊月，或者说对肥皂和表面活性剂的协同效应； c 对油脂的乳化性菱；

d 对无机露体粒子的胶溶作月； e 对洗滚液的缓冲性能； f 对洗涤液提供一定的喊性；

g 使粉状合成洗涤内产品具有良好的流动性，不结块等。 3.7 生产方法

三聚磷酸钠的生产方法，按原料磷酸的生产方法分为湿法和热法两种，即从湿法磷酸开始的称为湿法三聚磷酸钠，从热法磷酸开始的称为热法三聚磷酸钠。按三聚磷酸钠的干燥聚合生产工艺分为一步法和两步法，即采取中和液的干燥聚合在同一设备中进行的称为一步法，采取中和液的干燥和聚合在两个设备中分开进行的称为两步法。

本厂的三聚舜酸钠的生产采用热法磷酸，一步法生产工艺，即用热法磷酸与纯喊进行中和，中和液经高压泵加压，喷入聚合炉进行干燥聚合，再冷却、筛分、计量、包装、即为成品。

本厂三聚磷酸钠的生产分为原料准备、中和反应、干燥聚合、冷却包装四个主要工序。

3.8 产品规格及质旦要求

本厂生产的三聚磷酸钠，其产品规格及质量要求执行国家标准GB9983-88中的规定，技术指标见表2。 指 标 名 称 三聚磷酸钠（Na2P5O10）%≥ 五氧化二磷（P2O5）%≥

优 级 96 57.0 指 标（GB9983-88） 一 级 90 56.5 二 级 85 55.0 水不溶物%≤ 铁（Fe）%≤ PH值（1%溶液） 白度 ≥ 颗粒度1.00mm试验筛筛余量%≤ 0.10 0.007 90 0.10 0.015 9.2～10.0 50 5.0 0.15 0.030 70

4 料规格及主要特性

4.1 纯碱 应符合GB210-的一等品和优等品的规定。 4.1.1 外观 白色粉末结晶 4.1.2 物理化学指标见表2

表3(国标GB210-) 指 标 名 称 总碱量（以Na2CO3计）% ≥ 氯化物（NaCl计）% ≤ 铁（Fe）含量% ≤ 水不溶物% ≤ 烧蚀量% ≤ 硫酸盐（以SO2-4计）% ≤ 指 标 优 等 品 99.2 0.70 0.004 0.04 0.8 0.03 一 等 品 98.6 0.90 0.006 0.10 1.0 ― 4.2 磷酸 应符合本企业标准SH-GB408-91的规定 4.2.1 物理化学指标见表4

表4 指 标 名 称 色度号 ≤ 磷酸（H3PO4）含量%≥ 4.3 铵 应符合国标GB2945-82 物理化学指标见表5

表5（GB45-82）

指 标 工 业 农 业 颗粒状 结晶状 一类 二类 一级 二级 99.5 99.5 ― ― ― ― 34.6 34.4 0.4 0.7 1.2 1.0 1.7 0.02 0.02 0.02 0.02 0.05 0.05 ― ― ― ― ― 0.40.2 指标（SH-GB-408-91） 40# 40# 75.20 85.20 指 标 名 称 铵含量% 总氧含量（以干基计）%≥ 水份含量%≤ 酸度（以计）%≤ 水不溶物含量%≤ 填料含量[以Ca（NO3）2]% 5 生产过程中化学反应及影响三聚磷酸钠生产的因素 5.1 生产过程中主要的化学反应

磷酸与纯碱中和生成磷酸二氢钠和磷酸氢二钠

6H3PO4＋5Na2CO3=4Na2HPO4＋2NaH2PO4＋5H2O＋5CO2↑ 将上述磷酸盐通过干燥和聚合生成三聚磷酸钠

2Na2PO4＋NaH2PO4→Na5P3O10＋2H2O 5.2 影响三句磷酸钠生产的主要因素

5.2.1 中和度 中和度是生产控制的重要指标之一，其定义为：中和液中磷酸盐总摩尔数之和与磷酸二氢钠摩尔数之比，起比值用K表示，表达式如下：

K= [NaH2PO4]＋[Na2HPO4]

[NaH2PO4]

式中：[NaH2PO4]为中和液中磷酸二氢钠的摩尔数（或摩尔浓度）

[Na2HPO4]为中和液中磷酸氢二钠的摩尔数（或摩尔浓度）

从化学反应式中可以看出，K=3时为最佳。此时反应物可全部转化为三聚磷酸钠，产品中三聚磷酸钠含量为100%，五氧化二磷含量为57.88%。

若K＞3，聚合反应时，过量的磷酸氢二钠，将发生缩合反应而生成焦磷酸钠，使最终产品成为三聚磷酸钠和焦磷酸钠的混合物，影响产品质量。 若K＜3，过量的磷酸二氢钠将在聚合反应过程中发生缩合反应生成偏磷酸钠盐，还可能生成不溶性的偏磷酸钠盐[NaPO5•Ⅰ高温型（300～400℃），NaPO5•Ⅱ低温型（230～300℃）]，一方面使最终产品成为三聚磷酸钠和偏磷酸钠的混合物，使三聚磷酸钠含量下降，五氧化二磷含量提高；另一方甄，使产品中水不溶物含量增高。

因此，应严格控制K值。根据生产经验，K值一般应控制在2.83～3.00之间为宜。 5.2.2 聚合温度

聚合反应的实质是将调整好中和度的正磷酸钠盐溶液通过高压喷雾，在高温下的一系列失水、脱水过程。其中失水过程包括失去游离子和结合水；脱水过程包括在瞬间快速干燥后，得到的近似分子均一状态的固相物NaH2PO4和Na2HPO4之间分子间的脱水过程。

能否使中和液通过喷嘴后瞬间快速干燥和能否使NaH2PO4和Na2HPO4分子间顺利并完全脱水是关系到最终产品质量的一个很重要环节。因此，应合理控制聚合温度。

根据反应动力学及化工热力学方面的理论，结合生产经验，真正的聚合温度较难测得，一般通过尾气温度控制来掌握聚合温度，一般控制在350～450℃之间为宜。

炉气温度过高，将会使反应物料熔融，影响生产的正常进行。

炉气温度过低，不但会降低最终产品中三聚磷酸钠含量，还会造成聚合炉结壁，降低产量。

6 工艺流任及二艺流程叙述 6.1 工艺流程

本厂三聚磷酸钠的生产工艺采用卧式一步法流程，工艺流程见三聚磷酸钠工艺流程图。 6.2 工艺流程叙述

由磷酸车间来的磷酸存入磷酸高位槽（V101）和磷酸贮槽(VI02)。然后将磷酸从高位槽直接放入磷酸计量槽(V103)。或用输酸液下泵(P101)打入计量槽备用。 在中和釜(X101)内用水和纯喊配成I: 1（重量比)的悬浮液。在不断搅拌下，通蒸汽加热至70℃左右，由磷酸计量槽缓缓加入磷酸进行中和。反应成K= 2. 83～3. 00的中和液，经分析合格后，再加入0.2～0.5%铵搅拌溶解，再放入中和液中间槽(V104)。然后由中和液输送泵（P102）打入中和液贮槽(V10S)备用。 而后，中和液经高压泵(P103)加压通过伸进聚合炉(F101)的喷(X103)喷成雾状。与此同时由煤气站送来的煤气，通过烧嘴(X102)与鼓风机（C101）送入的助燃空气混合燃烧生成的高热气体，将雾状中和液在聚合炉内干燥成粉状或细小颗粒的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠均相混合物，并在聚合炉内340～450℃下脱水聚合，生成三聚磷酸钠。

由聚合炉出来的三聚磷酸钠经螺旋输送机(L101，L102)，斗式提升机(L103)送至转筛(C102)进行筛分处理，成品计量包装成袋，块状三聚磷酸钠经粉碎机(C103)粉碎后返回斗式提升机。

高温聚合后的尾气经旋风除尘器(X103)回收产品后，再由引风机(C104)，放空管(T101 )放空。 7 工艺技术指标 7.1 中和岗位

7.1.1 配料比(每一釜中和液)

水 1200kg，纯碱 1200g，磷酸(85%) 1600kg 铵 5~7.5kg 7.1.2 中和液浓度比重：1.50～1.58（波美度48.52） 7.1.3 中和度K=2.83~3.00 7.1.4 中和反应温度70～100℃ 7.1.5 中和反应时间30～50min 7.2 干燥聚合

7.2.1 炉头温度500～600℃ 7.2.2 尾气温度30～450℃ 7.2.3 炉料温度300～450℃

7.2.4 喷雾压力8～12Mpa 7.2.5 煤气压力3420～5340Pa 7.2.6 鼓风压力342～784Pa 7.3 冷却 物料温度应≤50℃ 7.4 筛分和粉磨 7.4.1 成品不得有大块 7.4.2 大块应经粉碎机粉碎

7.4.3 颗粒度1.00mm。试验筛筛余量≤5.0% 7.5 包装

7.5.1 每袋净重 40～40.25kg

7.5.2 每袋缝口应结实，不得有漏撒现象，用手提缝包机缝口，缝口绳应有足够的强度。 8 岗位分析

8.1 中和岗位控制中和度K=2.83～3.00，中和度K值的测定方法采用三门峡化工厂企业标准SH-QB404.2-91 8.2 三聚磷酸钠质量分析 8.2. 1 三聚磷酸钠含量的分析

中控分析方法采用三门峡化工厂企业标准SH-QB404·1-491重量法。 质量检验采用国标GBH9984·3-88离子交换柱色谱法分离测定不同形式的磷酸盐

8.2.2 三聚磷酸钠PH值的分析方法采用国标GB9984·7-88《PH值的测定》，即电位计法。

8.2.3 三聚磷酸钠五氧化二磷分析方法采用国标GB9984.2-88《总五氧化二磷含量的测定》，即磷钼酸喹磷重量法。

8.2.4 三聚磷酸钠水不溶物的分析方法采用国标GB9984.4-88《水不溶物的测定》。 8.5.5 三聚磷酸钠铁含量的分析方法采用国标GB59984.6-88《铁含量的测定》，即2―2—吡啶分光光度法。

8.2.6 三聚磷酸钠白度的分析方法采用国标GB9984.1-88《白度的测定》。 8.8.7 三聚磷酸钠颗粒度的测定：分析方法采用国标GB9984.8-88《工业三聚磷酸钠颗粒度的测定》。 9 生产控制与检验见表6

表6

序号

控制地点 控制项目 控制范围 检查频率 检查人 检查方法 9.1 9.2 9.3 9.4 总碱量（Na2C3）%≥ 纯碱原料库 铁（Fe）%≤ 水不溶物%≤ 烧失量%≤ 磷酸贮槽 色度号≤ H2PO4含量%≥ 销案原料库 NH4NO3含量 以总氮含量计%≥ 中和反应 中和度 中和反应温度℃ 98 0.006 0.10 1.0 40# 75.20 34.4 2.83-3.00 70-100 1次/批 1次/批 1次/批 1次/釜 GB210-85 中心化GB210- 验室 GB210- GB210- 中心化SH-QB480-91 验室 SH-QB480-91 中心化GB2945-82 验室 车间中SH-QB404.2-91 和工 热电偶

续表6 序号 控制地点 控制项目 炉头温度 ℃ 尾风温度 ℃ 炉料温度 ℃ 喷雾压力 Mpa 煤气压力 pa 鼓风压力 pa 颗粒度（1.00mm筛筛余量%）≤ 控制范围 500～600 350～450 340～450 8～12 3920～5390 932～784 5.0 85 55.0 0.15 9.2～10.0 1次/班 检查频率 检查人 聚 1次/小时 合 工 检查方法 热电偶 暂不检测 U型压力器 车 间 分 析 工 — SH-QB404.1-91 SH-QB404.1-91 SH-QB404.1-91 SH-QB404.1-91 9.5 聚合岗位 9.6 车间化验室 Na2P5O10%≥ P2O5%≥ 水不溶物%≤ PH值（1%溶液） 10 可能发生的主要不正常现象及处理方法见表7

表7 不正常现象 原 因 出 中和液浓度低 喷片孔径小 料 喷片堵塞 量 高压泵压力不足 少 高压泵前后管道堵塞 雾化效果不好，有大量滴液现象 结 喷安放位置不正 壁 聚合温度低 烧 流 产品含量低 炉头温度太高 尾风温度太高 聚合温度低 预防或处理方法 控制好加水量 在保证雾化效果的情况下，换大号喷片 换，清洗喷头 检查高压泵，消除泄压因素 检查疏通高压泵前管路 检查喷，高压水泵有无堵塞，更换喷片 调整喷安放位置 调整风量及煤气量，检查清理引风管道及旋风除尘器堵塞 调整风量及煤气量，降低炉头温度 调整引风机风量及炉头温度 调整风量、煤气量，提高尾风温度，检查和清理引风管道堵塞 调整中和度 检查风机 检查，清理管道和除尘器 中和度偏高或偏低 尾风温度低 风机风量、风压不足 管道或旋风分离器堵塞 11 主要技术经济指标与消耗定额见表8

表8 名 称 85%磷酸 纯碱 硝铵 水 电

单 耗（t/t） 1.050 0.808 0.005～0.0075 15 80KW•h/t 本企业历史相近水平（t/t） 0.980 0.780 0.005 汽 黄磷尾气 3 约1000Nm3 12 环境保护（暂定）见表9

表9 序 号 12.1 12.2 12.3 12.4 项 目 污水 车间空气 噪音 尾气 有害物质名称 总磷 三聚磷酸钠固体粉尘量 噪音 含尘量 单 位 mg/l mg/Nm3 dB mg/Nm3 最高允许排放量 ＜0.3 ＜150 ＜90 13 安全生产基本原则及各工序安全操作基本原则 13.1 基本原则

13.1.1 新工人必须经厂、车间、工序三级教育后，方可进入工作岗位。 13.1.2 操作工人必须熟悉安全操作规程，设备维修使用规程和操作方法，经考试合格，发放操作合格证后。方可上岗操作。

13.1.3 非工作人员，不经许可，一律不准进入生产车间，凡参观人员必须通过厂有关部门介绍，经车间领导同意，专人带领。不得擅自进入车间。 13.1.4 严禁携带危险品、易爆品、爆炸品进入车间，违者严肃处理。 13.1.5 车间工作人员有权检查及制止违反安全的行为。

13.1.6 操作人员上班时，必须佩戴好劳保用品，检查运转设备时，不准带手套、围巾，女同志辫子一定要放在布帽里。 13.1.7 易燃易爆区严禁烟火。

13.1.8 进入设备检查，必须用24V行灯。

13.1.9 各设备操作压力，温度及工艺指标不得超过工艺规程的规定。 13.2 各工序安全操作基本原则。 13.2.1中和工序

13.2.1.1 中和液操作时，应注意防止中和液飞溅，严格控制中和速度，物料不得外溢。

13.2.1.2 紧急停车时，应迅速关闭酸阀，停止加酸。 13.2.2 聚合工序

13.2.2.1 煤气点火或熄火前，必须先与煤气站联系。

13.2.2.2 使用煤气前，应先用蒸汽置换管道中的空气。置换时间不得少于45分钟，视排空管内蒸汽不断排出为止。

13.2.2.3 点火前应先开引风机和助燃风机。点燃火种后再开煤气阀。

13.2.2.4 停火前应先关煤气熄火，后停引风机，待尾风温度下降至8℃以下，方

可停机。长期停产，应用水切断煤气管路并置换。

13.2.2.5 紧急停车时，应迅速切断煤气，打开放空阀，聚合炉手动盘车，待温度下降至80℃以下，方可停车。 13.2.2.6 严格按工艺指标操作。 13.2.2.7 经常检查水封水位，不得断水。

13.2.2.8 发现煤气中毒，应先将中毒人员移至通风处，天冷应注意保暖，同时尽快通知医务人员处理。

13.2.2.9 各动力设备的转动部分应带防护罩，加油时不得带手套，袖头衣服应扎好，扣好

14 设备一览表(见表10)

表10 工序名称 中 和 岗 位 设备位号 V102 P101 V103 X101 P102 V104 P103 C101 F101 X103 C104 T101 L102 L101 L103 C102 C103 设 备 名 称 手推车 磷酸贮槽 输酸液下泵 磷酸计量槽 中和釜 中和液输送泵 中和液贮槽 泵前过滤器 高压泵 煤气水封 阻火器 鼓风机 聚合炉 封箱 扩散式旋风除尘器 引风机 放空管道 螺旋输送机 螺旋输送机 斗式提升机 转筛 粉碎机 型号、规格及材质 数量 聚 合 岗 位 包 装 岗 位

15 附表

15.1 日本工业三聚磷酸钠标准（JISK1465-1962）见附表1

附表1 指 标 名 称 P2O5% PH值（1%溶液25℃） Fe% 烧失量% 水不溶物% 指 标 56.0～58.0 9.0～10.2 0.01以下 1.0以下 0.07以下

15.2 全苏国家标准工业三聚磷酸钠标准（TOCT13493-77）见附表2

附表2 指 标 名 称 外观 总P2O5%≥ 三聚磷酸钠%≥ Na2P3O10•Ⅰ%≥ Fe%≤ 水不溶物%≤ 硫酸盐和氯化物总量≤ 1%水溶液的PH值 颗粒组成%，按yocT3584-73 通过K筛网眼：0.50mm≥ 0.25mm≥ 高 级 白 色 粉 末 57.0 94 10 0.005 0.10 0.6 9.7±0.2 100 97 56.5 92 10 0.02 0.13 1.0 9.7±0.3 100 91 一 级 注：1、二级品五钠由湿法磷酸制得，故未写出。

2、采矿工业用工业级三聚磷酸钠，允许供应总P2O5含重不小于53.5%，砷（As）不大于0.01%。

3、1980年1月1日前，允许工业级的铁含量不大于0.01%。