次磷酸、亚磷酸、正磷酸联合生产新工艺

次磷酸、亚磷酸、正磷酸联合生产新工艺 第39卷第12期 2007年12月 无机盐工业 INORGANICCHEMICALSINDUSTRY31 次磷酸,亚磷酸,正磷酸联合生产新工艺 陈嘉甫 四川成都610042) (华翎磷酸盐技术开发中心, 摘要:在作者开发的高速反应器一步法制专用级次磷酸钠的基础上进一步将生成 的次磷酸钠和副产的亚磷 酸氢钙用离子膜电渗析法制成纯度更高的次磷酸及亚磷酸产品,产品质量升级,回 收利用了副产亚磷酸氢钙,并减 少了原料烧碱的用量.该新工艺成本低,能耗小,无三废排出,产品多样化,属循环经 济,环境友好新工艺. 关键词:次磷酸;亚磷酸;正磷酸;黄磷;新工艺 中图分类号:TQ126.35文献标识码:A文章编号:1006—4990(2007)12—0031—03 Newprocessofjointproductionofhypophosphorousacid,phosphorousacidandphosphoricacid ChenJiafu (HualingPhosphatesTechnologyDevelopmentCenter,Chengdu610042.China) Abstract:Onthebasisofthepreparationofspecial—gradesodiumhypophosphitebyone— stepmethodinthehigh— speedreactor,theproducedsodiumhypophosphiteandthebyproductcalciumphosphitewerefurtherconvertedtohigher— purityhypophosphomusacidandphosphorousacidproductsbyionicmembraneelectrodialysis.Thentheproductsquali~ wasimproved,thebyproductcalciumphosphitewasreusedandtherawmaterialcausticsoda Sconsumptionwasreduced. Thisnewmethodhasthecharacteristicsoflowcost,smallenergyconsumption,no'three— waste'pollutionanddiversityof productsetc..Therefore,itisanewenvironment— friendlyprocessandagoodreferencefordevelopmentofcycleeconomy. Keywords:hypophosphorousacid;phosphorousacid;phosphoricacid;yeHowphosphorus ;newprocess 1工艺原理 本项目以黄磷与氢氧化钠,氢氧化钙反应同时 生成次磷酸钠,亚磷酸氢钙,磷化氢等产品和副产 品. 产品次磷酸钠经离子膜电渗析法生成氢氧化钠 (质量分数25%,30%)和次磷酸(质量分数 25%,30%).实际操作中是将净化后的次磷酸 钠液加入电渗析中间室,在直流电场作用下,次磷酸 根离子经阴膜进入补以纯水或循环液的阳极室,生 成稀高纯次磷酸.部分返回中和次磷酸钠反应液, 大部分送至次磷酸浓缩工段,真空浓缩至质量分数 为50%,52%作为商品出售.钠离子经阳膜进入 补有纯水或循环液的阴极室与OH一反应生成稀氢 氧化钠液,返回化碱工段配制原料碱液. 副产品磷化氢经初步净化,在燃烧塔内生成质 量分数为75%的纯度较高的正磷酸(HP0). 副反应生成的亚磷酸根与石灰反应,生成 质量分数为75%,80%的亚磷酸氢钙 (CaHPO?1.5HO).亚磷酸氢钙与硫酸钠进行复 分解反应生成石膏及亚磷酸钠.亚磷酸钠溶液经离 子膜电渗析法离解为氢氧化钠(质量分数为20%, 25%)及亚磷酸(质量分数为20%,25%).亚 磷酸的制备:经洗涤后的亚钙渣用泥浆泵打入不锈 钢反应釜,按计量加入无水芒硝进行反应,反应温度 为90?,反应时间约1h.反应生成亚磷酸钠及硫 酸钙.其反应式如下: CaHPO3+Na2SO4+2H20一~CaSO4?2H20+N%HPO3 将反应液过滤即得亚磷酸钠溶液,硫酸钙沉淀. 硫酸钙干燥后以纯石膏产品出售. 亚磷酸钠溶液经精密过滤后再经计量送入离子 膜电渗析器中间室,在直流电场的作用下,亚磷酸根 离子和钠离子分别经阴,阳膜进入阳极室和阴极室, 生成亚磷酸和氢氧化钠溶液.氢氧化钠溶液返回原 料工段,亚磷酸送入真空蒸发器,在低于80?, 一 0.7,一0.6MPa下,稀亚磷酸经真空浓缩生成质 32无机盐工业第39卷第12期 量分数为50%的亚磷酸出售,也可浓缩至98%亚磷 酸结晶出售. 本项目中使用的离子交换膜为:PE一001阳离 子交换膜;PE一203阴离子交换膜. 电渗析器 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为聚丙烯,阴极板材料为钛板 (1.5mm),阳极板材料为钛材涂活性铱或二氧化铅 电极.极间距为50mill.操作运行数据为:电压: 5,l0V,电流密度为:100,120A/m.电渗析阳极 材料需耐酸腐蚀,并作成低析氧过电位电极,防止对 酸氧化.在电渗析器运行过程中需要防止浓差极化 发生,影响电渗析操作的运行.经生产和中试测定 该类型的离子膜电渗析器生产强度为 3.8kg/(111?h)(100%酸). 2工艺的特点 1)该法黄磷转化为次磷酸钠的转化率提高,参 与反应的氢氧化钙用量大大减少,除钙工序简化, 除钙率提高;加上本工艺采用低砷磷及低氯离子膜 烧碱为原料保证了产品质量. 2)本工艺采用高速反应器,利用高速反应头使 参与反应的黄磷分散为1,10m进行反应,大大 增大了两相相际接触面,提高了固液相反应速度, 缩小了反应器体积,反应器数量减少. 3)本工艺针对反应产物次磷酸钠为强还原性 物质,在加热,接触空气,接触金属时易于氧化,全 部工艺过程密闭,连续;过滤采用精密过滤器,过滤 精度达1,10m,不溶性杂质除去率高;蒸发采用 负压真空蒸发,防止氧化;结晶器采用DTB连续密 闭结晶器加结晶增长器,防止氧化和使结晶粒大而 均匀;干燥采用流态化干燥器,生产能力大. 4)本工艺的反应工段配料,加料控制和温度, 压力,pH等采用计算机控制和显示,保证反应条件 稳定,不受人为因素干扰,保证产品质量和转化率 稳定. 5)此法比其他制备次磷酸和亚磷酸方法的能 耗低,操作简单,运行可靠,效率高,产品纯度高,运 行温度低,处理量可在较大的范围变化. 3产品质量指标 3.1高纯次磷酸钠质量指标(见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1) 表1高纯次磷酸钠质量指标 项目外观A色度 PHA 浊度NTVc次W / W c W c WWW c W c W cW c WW c W 指标曩csc50.0-52.0cs..<10.0c..cs..c..cs..c..c.c?.c.?cs?.c.? 3.3正磷酸质量指标(见表3) 表3正磷酸质量指标 3.450%亚磷酸质量指标(见表4) 3.598%亚磷酸质量指标(见表5) 本项目生产的磷酸是由磷化氢燃烧而得,其产 表450%亚磷酸质量指标 耋c亚WPc/WW[重金(SO一)/(Fe)/属(以Pb %%计)]/% ??? 0.oo250.oo010.O005指标5? 00. ? 0150.0 ? 005 品质量更高,可将其加工成市场前景更好附加值更 高的产品.本 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 副产的亚钙渣因未带入碳酸盐或 未用二氧化碳进行沉淀,渣内无碳酸钙成分,其亚磷 酸氢钙的含量更高[w(CaHPO.?1.5H0)>65%, 二步法亚磷酸氢钙质量分数为28%],便于深加工 2007年12月陈嘉甫:次磷酸,亚磷酸,正磷酸联合生产新工艺33 表598%亚磷酸质量指标利用制亚磷酸和环保型防锈亚磷酸氢钙.该法亚磷 酸成本比由三氯化磷水解制亚磷酸成本低得多,并 可回收烧碱.回收烧碱质量分数可达24%一25%, 次磷酸及亚磷酸电渗析回收烧碱量可达原料烧碱用 量的60%一70%. 4消耗定额(见表6) 表6消耗定额 注:全部为1t产品的消耗定额. 5技术经济 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 以次磷酸钠生产能力为2000t/a计,所有产 品,副产品的总生产能力为7600t/a计,各个产品 的经济指标见表7. 表7经济指标 6 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 参考文献: 1)中国黄磷产能大量过剩,努力发展黄磷衍生 产品,是中国磷化工产品结构调整的需要;2)黄磷 是生产磷精细化工产品的原料,充分,合理利用黄磷 原料生产附加值高的精细磷化工产品,提高磷化工 行业的整体经济效益,是改变中国廉价出口资源型 产品的重要措施;3)提高现有产品纯度,用一种或 两种原料生产多种产品或系列产品,扩大磷化工产 品的应用领域是扩大磷化工产品市场的重要方法; 4)在磷化工生产中采用离子膜电渗析等新技术是 提高磷化工整体技术水平的方向;5)本项目是遵循 循环经济理念,减少废物或有害物质排出的环境友 好项目. [1]程建忠,张英拮,张宝贵,等.次磷酸的新型生产方法的研 究[J].离子交换与吸附,2001,17(3):271—275. [2]南开大学,天津市朝日集团有限公司.电解法制备次磷酸的方 法:中国,1341779[P].2002—03—27. [3]张英拮,郭爱红,王成俊,等.亚磷酸的新型制备方法的研 究[J].天津化工,2002(2):14—16. [4]张英晶,钟志鹏,谢藏娥,等.以次磷酸钠工业生产废渣为原料 回收亚磷酸[J].城市环境与城市生态,2002,15(4):3O一32. 收稿日期:2007—07—2O 作者简介:陈嘉甫(1935一),男,国家级有突出贡献的中青年专 家,享受国务院特殊津贴专家,曾获国家,部,省,市级成果 9项,编写专着1部,参编着作4部,发表文章8O多篇. 联系方式:cjml@vIp_163.corn