[發明專利]五硫化二磷環保節能加工工藝及設備

在審

• 申請號: 201810930417.6
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108704596A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 趙乾康
• 申請（專利權）人: 趙乾康
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J4/00;B01J19/00;C01B25/14
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙) 51247
• 代理人: 劉坤

本發明屬于化工生產領域，具體涉及一種五硫化二磷環保節能加工工藝及設備。具體技術方案為：一種五硫化二磷生產設備，包括反應釜，反應釜設有第一進料口和第二進料口，反應釜上方還通過第一管道和第二管道與氣相反應器連接。實際反應時，在反應釜內進行液相五硫化二磷合成反應，反應生產的混合氣體進入氣相反應器，在氣相反應器內進行氣相五硫化二磷合成反應。本發明綜合了液相合成法和氣相合成法的優點，提供了一種全新的五硫化二磷合成方法：液相?氣相聯合合成法，有效提高了生產效率、降低了生產成本、對環境友好，同時更有利于控制生產過程中原材料量的比例關系，有利于促進反應的精準進行，對同類型生產具有重要的指導意義。

技術領域

本發明屬于化工生產領域，具體涉及一種五硫化二磷環保節能加工工藝及設備。

背景技術

工業五硫化二磷是重要的大噸位無機化工原料，其分子結構為P₄S₁₀，主要用于農藥生產和潤滑油添加劑行業：在農藥生產中可用于合成馬拉硫磷、毒死蜱等有機磷殺蟲劑；在潤滑油添加劑中，主要用于合成二烷基二硫代磷酸鋅，其用量占潤滑油添加劑總用量的80％。此外，五硫化二磷還可用于生產選礦劑、去除重金屬和砷等有害金屬雜質、制取含硫化合物等，作用廣泛。近年來，由于我國各行各業尤其是汽車行業的快速發展，使五硫化二磷用量激增，每年增速達10％以上。

五硫化二磷由黃磷和硫磺合成制得，其生產工藝有氣相合成法和液相合成法兩種。氣相合成法是先將液體硫磺和黃磷加熱升華為氣態的硫磺和黃磷，氣態的硫磺和黃磷經流量器計量后，反應生成五硫化二磷，再冷卻、結片、包裝。液相合成法是將液體的黃磷和硫磺經計量器計量，在反應釜內進行反應，再經蒸餾精制、冷卻結片、包裝而得。

氣相合成法屬于氣相反應，投資大、能耗高、安全風險也大；目前國內只有遼陽瑞興一家用此工藝生產，國內其余廠家均采用液相合成法工藝。

液相合成法雖然投資小，生產過程易于控制，但也存在諸多缺陷。由于液硫和液磷的反應是劇烈的氧化還原反應，在反應過程中會釋放大量的熱，導致反應溫度不斷升高。當釜內溫度在300度以上時，達到或接近單質硫、單質磷及硫磷化合物的沸點，會產生大量的硫、磷及硫磷化合物混合氣體，釜內壓力升高，有爆炸的危險。為避免壓力過大，一般會在反應釜的蓋上增加一根燃燒室導管，通過導管將釜內產生的高溫氣體引入燃燒室，與大氣連通，以釋放壓力。這部份硫、磷及硫磷混合物蒸汽，在燃燒室內與空氣混合，進行氧化燃燒，生成大量的五氧化二磷和二氧化硫氣體，產生嚴重的環境污染。

可以看出，傳統的液相合成工藝，一方面，由于反應過程中有一部份硫、硫混合氣體逸出，物料消耗增高，生產成本增高；另一方面，需額外投資設備導出和處理氣體，以達到排放標準避免污染環境。一般而言，處理分為水洗和堿洗兩步，先水洗以吸收五氧化二磷，再堿洗以吸收二氧化硫，洗滌后產生的偏磷酸溶液和亞硫酸溶液，還要再次經環保裝置進行處理，才能確保達標排放。綜上，液相合成工藝，不僅浪費原材料，而且對環境不友好，需要額外花費大量成本進行廢料處理。

因此，提供一種原材料利用率高、節能環保的五硫化二磷液相合成工藝及加工設備，具有重要的現實意義和推廣價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種五硫化二磷環保節能加工工藝及設備。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種五硫化二磷生產設備，包括反應釜，所述反應釜設有第一進料口和第二進料口，所述反應釜上方還通過第一管道和第二管道與氣相反應器連接；所述第一管道的出料口設置于反應釜頂部，所述第二管道的進料口位于第二進料口的下方。

優選的，所述反應釜還法蘭連接有起密封作用的防爆墊片；所述防爆墊片的強度與反應釜的氣壓安全閾值相對應。

優選的，所述防爆墊片為0.5mm厚的鋁片。