[發明專利]黃磷循環清潔生產的DCS控制保護系統

有效

• 申請號: 201610164670.6
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105652843B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 黃鈺雪;黃周平;黃椿桀
• 申請（專利權）人: 黃鈺雪
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C01B25/027
• 代理公司: 北京富天文博興知識產權代理事務所(普通合伙)11272
• 代理人: 劉壽椿

技術領域

本發明涉及磷化工領域，尤其涉及一種黃磷循環清潔生產的DCS控制保護系統。

背景技術

黃磷又名白磷，在工業上用黃磷制備高純度的磷酸及磷酸鹽。利用黃磷易燃產生煙(P₄O₁₀)和霧(P₄O₁₀)與水蒸氣形成H₃PO₄等霧狀物質，在軍事上常用來制煙幕彈、燃燒彈。還可用黃磷制造赤磷(紅磷)、三硫化四磷(P₄S₃)、有機磷酸酯、燃燒彈、洗滌劑、農藥等。

國內現有的黃磷主要用電爐法制取，用磷礦、焦丁(蘭炭或白煤)和外加硅石按配比在電爐內制取。其中，外加硅石主要用于助熔劑參與碳還原磷酸鹽的反應，主要反應為SiO₂與磷礦石分解生成的Ca0生成易熔的偏硅酸鈣(CaSiO₃)。電爐熱法制黃磷，能耗高，成本高，附加值低，產品單一，污染嚴重。而磷又是重要的生命元素，日常生活和國民經濟必需產品。如何降低生產能耗和成本，減少污染，提高尾氣、爐渣熱能的綜合利用率，增加附加值是黃磷行業苦苦追求的目標。并且黃磷、電石等冶金、化工尾氣，大都直接以火炬燃燒外排，資源利用率低，環保問題突出。

為解決黃磷生產能耗高、環境污染嚴重、資源綜合利用率低，循環清潔產業鏈配套不完整的問題，本發明人先后公開了以下七項發明專利：

1、中國專利CN 105197901 A公開了《含鉀磷礦制備黃磷、鉀鹽、碳酸鈉和氧化鋁的節能方法》。該方法包括：將含鉀磷礦和焦丁加入黃磷電爐反應制得含P₂爐氣；對所述爐氣進行水洗后再收集粗磷，精制以制得優質黃磷；黃磷熔渣經水淬后去除爐渣并溶出KAlO₂，經由過濾、加入CO₂后沉淀出Al(OH)₃并獲得水淬濾液。其中，Al(OH)₃經控溫轉換制得Al₂O₃，前述水淬濾液經由結晶分離、干燥，從而制得K₂CO₃和Na₂CO₃。本發明解決了傳統電熱法黃磷電爐用含鉀磷礦生產黃磷反應復雜，效率低，爐礦不穩定，效益差等系列問題，并與傳統的鉀長石燒結法、高溫熔融法、水熱法、高爐冶煉法和低溫分解法制備K₂CO₃相比，能夠大大降低能耗、物耗和生產成本，提高了產品利潤空間，同時減少了環境污染。

2、中國專利CN 105197902 A公開了《含鉀磷礦制備黃磷、鉀鹽、氧化鋁、分子篩、礦渣水泥和建筑型材的循環清潔生產方法》。該方法利用兩條路線，路線一：含鉀磷礦與焦丁用電熱法生產優質黃磷。黃磷熔渣經水淬，溶出KAlO₂，經過濾、通入CO₂，沉淀出Al(OH)₃并制得第一濾液。Al(OH)₃經控溫轉換制得Al₂O₃。路線二：將鉀長石粉與Na₂CO₃混合均勻，用黃磷尾氣煅燒后用水浸取，通入CO₂沉淀出硅鋁膠體和制得第二濾液。將第一、第二濾液進行結晶、干燥，制得K₂CO₃和Na₂CO₃。Na₂CO₃返回路線二循環利用。一部分未經沉淀的硅鋁膠體和濾液經由調整其K₂O、Na₂O、SiO₂、Al₂O₃的含量，然后進行水熱晶化反應，從而獲得分子篩；所述沉淀出的硅鋁膠體與黃磷爐渣混合，以用于制備礦渣水泥和/或建筑型材。