[發明專利]黃磷純化裝置及方法

有效

• 申請號: 201310573001.0
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103641086A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王邵東;段仕東;時宏杰;汪勇平
• 申請（專利權）人: 甕福（集團）有限責任公司
• 主分類號: C01B25/047
• 分類號: C01B25/047
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 王蕊

技術領域

????本發明涉及一種黃磷純化裝置，特別是一種高純黃磷生產裝置。

背景技術

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：

金屬元素：Ca、Fe、Al、Mg、Sr、Mn、Na、K、Ti、V、Cr、Ni、Ga、Cd、Cu、Sb、Pb、Zn、Sn、U。

半金屬元素：Se、Si、C、B、As、Bi。

有機物：酚、蒽、焦油及多原子多環芳烴，約30種以上。

由于工業黃磷中含有上述雜質，嚴重影響其應用范圍，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，是平面外延晶體管及集成電路的摻雜劑；在石化領域，高純度的PCl3、P2O5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、汽車制造、軍工、航空等領域也有廣泛的應用。

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范圍及經濟附加值，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。但因黃磷雜質的復雜性，使其已報道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。

工業黃磷的雜質成分非常復雜，要采用一種單一的方法方法，很難達到理想的、經濟的效果，因此必須采用多種凈化法耦合。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種安全高效的黃磷純化裝置。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。

本發明的技術方案：一種黃磷純化裝置，包括結晶器、氧化裝置、洗滌裝置、區熔裝置和過濾裝置；

所述結晶器頂部分別設置結晶器黃磷進口、黃磷溶解液進口，結晶器的側面上部還設有洗滌液進口，結晶器的底部設有結晶器黃磷出口；所述結晶器外部設有保溫層，保溫層的下部設有結晶器冷卻液進口，在保溫層的對側上部設有結晶器冷卻液出口；

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；

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；

所述區熔裝置包括緩沖槽、區域熔融設備、高純黃磷槽和低砷黃磷槽；所述緩沖槽頂部設有緩沖槽黃磷進口和緩沖槽密封水進口；緩沖槽黃磷出口設在緩沖槽的底部；所述區域熔融設備包括區熔池、環形加熱器、環形冷卻器、驅動裝置，區熔池安裝在支座上，環形加熱器和環形冷卻器環繞區熔池安裝，環形加熱器和環形冷卻器分別由若干組構成，沿區熔池軸向相間排列，驅動裝置通過連接構件與環形加熱器和環形冷卻器連接；所述高純黃磷槽頂部設有高純黃磷槽密封水進口和高純黃磷槽黃磷進口；底部設有高純黃磷槽黃磷出口；所述低砷黃磷槽頂部設有低砷黃磷槽密封水進口和低砷黃磷槽黃磷進口；底部設有低砷黃磷槽黃磷出口；所述緩沖槽黃磷出口連接到區域熔融設備頂部的區域熔融設備黃磷進口，區域熔融設備底部的區域熔融設備高純黃磷出口連接到高純黃磷槽黃磷進口，區域熔融設備底部的區域熔融設備低砷黃磷出口連接到低砷黃磷槽黃磷進口；

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入口，在保溫層的上部設有壓磷罐保溫液出口；所述過濾器頂部分別設有過濾器黃磷進口和洗滌液入口，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；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入口，在保溫層的對側上部設有過濾器保溫液出口；

所述結晶器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；洗滌槽黃磷出口由管線連接至緩沖槽黃磷進口，高純黃磷槽黃磷出口通過管線連接至壓磷罐黃磷進口；所述壓磷罐黃磷出口由管線連接至過濾器黃磷進口。

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口。

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口。

所述區域熔融設備的區熔池為兩端封閉的筒體；所述環形加熱器的數量與環形冷卻器的數量相同。