本发明专利技术公开了一种黄磷纯化装置及方法，该方法是先将工业黄磷加进萃取槽，并加入萃取剂对黄磷进行萃取；然后充分置换氧化槽内的空气后，将氧化剂、催化剂、黄磷分别加入氧化槽，反应1-3h后，静置分层；然后进入洗涤槽洗涤黄磷；洗涤后的黄磷进入结晶器结晶，并洗涤晶体；再将黄磷加入区域熔融设备，黄磷分区融化逐渐转移到区熔池的两端，并分别进入高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；由高纯黄磷槽出来得到的黄磷排入压磷罐并进入过滤器，过滤后的黄磷进入最终产品储存系统。采用本发明专利技术采用了萃取、氧化、洗涤、结晶、区熔、过滤的方法对黄磷进行纯化，能够提高磷的纯度，且不影响黄磷质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种黄磷纯化装置，特别是一种高纯黄磷生产装置。
技术介绍
工业黄磷中除砷以外，还含有机械杂质、无机杂质及有机质。这些杂质主要有:金属元素:Ca、Fe、Al、Mg、Sr、Mn、Na、K、T1、V、Cr、N1、Ga、Cd、Cu、Sb、Pb、Zn、Sn、U。半金属元素:Se、S1、C、B、As、Bi。有机物:酚、蒽、焦油及多原子多环芳烃，约30种以上。由于工业黄磷中含有上述杂质，严重影响其应用范围，而高纯磷化工产品的用途极为广泛，以高纯磷为例，InP、GaP等是电子工业中的重要原料，是平面外延晶体管及集成电路的掺杂剂；在石化领域，高纯度的PC13、P205是高级润滑油的添加剂；在医药行业，高纯磷是生产免疫抑制剂、血管扩张药、脑代谢改善药等药品的原料；另外，高纯磷在食品工业、汽车制造、军工、航空等领域也有广泛的应用。黄磷中含有无机杂质、有机杂质及机械杂质，严重影响黄磷的应用范围及经济附加值，为此国内外的一些科研院所及高校都在研究黄磷杂质的脱除方法。但因黄磷杂质的复杂性，使其已报道的化学法及物理方法去除黄磷中的砷都面临着磷回收率低、提纯效果有限、等问题。工业黄磷的杂质成分非常复杂，要采用一种单一的方法方法，很难达到理想的、经济的效果，因此必须采用多种净化`法耦合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种安全高效的黄磷纯化装置。以适应规模化生产的需要，达到生产操作可控性强，黄磷纯化效率高的目的。本专利技术的技术方案:一种黄磷纯化装置，包括萃取槽、氧化装置、洗涤装置、结晶器、区熔装置和过滤装置； 所述萃取槽顶部分别设置萃取槽黄磷进口、萃取剂进口，萃取槽的侧面上部还设有萃取液溢流口，萃取槽的底部设有萃取槽黄磷出口 ； 所述氧化装置主要包括氧化槽；所述氧化槽顶部分别设置氧化槽黄磷进口、氧化剂进口、催化剂进口、氮气进口和尾气出口 ；所述氧化槽的底部分别设有氧化槽黄磷出口和废液出口 ；所述氧化槽内部设有搅拌器； 所述洗涤装置主要由洗涤槽构成，所述洗涤槽顶部分别设置洗涤槽黄磷进口、氮气进口、超纯水进口和尾气出口，所述洗涤槽底部设有洗涤槽黄磷出口，洗涤槽的下侧设有废水出口 ；所述洗涤槽内部设有搅拌器； 所述结晶器顶部分别设置结晶器黄磷进口、黄磷溶解液进口，结晶器的侧面上部还设有洗涤液进口，结晶器的底部设有结晶器黄磷出口 ；所述结晶器外部设有保温层，保温层的下部设有结晶器冷却液进口，在保温层的对侧上部设有结晶器冷却液出口 ；所述区熔装置包括区域熔融设备、高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；所述区域熔融设备包括区熔池、环形加热器、环形冷却器、驱动装置，区熔池安装在支座上，环形加热器和环形冷却器环绕区熔池安装，环形加热器和环形冷却器分别由若干组构成，沿区熔池轴向相间排列，驱动装置通过连接构件与环形加热器和环形冷却器连接；所述高纯黄磷槽顶部设有高纯黄磷槽密封水进口和高纯黄磷槽黄磷进口 ；底部设有高纯黄磷槽黄磷出口 ；所述低砷黄磷槽顶部设有低砷黄磷槽密封水进口和低砷黄磷槽黄磷进口 ；底部设有低砷黄磷槽黄磷出口 ；所述区域熔融设备底部的区域熔融设备高纯黄磷出口连接到高纯黄磷槽黄磷进口，区域熔融设备底部的区域熔融设备低砷黄磷出口连接到低砷黄磷槽黄磷进口； 所述过滤装置包括过滤器和压磷罐；所述压磷罐的顶部分别设有压磷罐黄磷进口和压磷罐黄磷出口，压磷罐的侧面上部设有含磷液体溢流口，所述压磷罐的外部设有保温层，保温层的底部设有压磷罐保温液进口，在保温层的上部设有压磷罐保温液出口 ；所述过滤器顶部分别设有过滤器黄磷进口和洗涤液进口，所述过滤器的下部设有黄磷出口，所述过滤器的底部设有滤渣出口 ；所述过滤器的外部设有保温层，保温层的底部设有过滤器保温液进口，在保温层的对侧上部设有过滤器保温液出口 ； 所述萃取槽黄磷出口由管线连接至氧化槽黄磷进口 ；所述氧化槽黄磷出口连接至洗涤槽黄磷进口管线上设有黄磷泵；洗涤槽黄磷出口由管线连接至结晶器黄磷进口 ；所述结晶器黄磷出口设有管线连接区域熔融设备黄磷进口 ；高纯黄磷槽黄磷出口至压磷罐黄磷进口之间由管线相连；所述压磷罐黄磷出口由管线连接至过滤器黄磷进口。所述萃取槽外部设有保温层，保温层的下部设有萃取槽保温液入口，在保温层的对侧上部设有萃取槽保温液出口。上述氧化槽还设有保温夹套，保温夹套设有氧化槽保温液进口和氧化槽保温液出□。上述洗涤槽还设有保温夹套，保温夹套设有洗涤槽保温液进口和洗涤槽保温液出□。所述区域熔融设备的区熔池为两端封闭的筒体；所述环形加热器的数量与环形冷却器的数量相同。所述区域熔融设备的区熔池与水平线的夹角为10-15度。所述区域熔融设备中的环形加热器的热水进口在区熔池的上方，热水出口在区熔池相对侧的下方；环形冷却器的冷水进口在区熔池的上方，冷水出口在区熔池相对侧的下方。所述压磷罐的外部设有保温层，保温层的底部设有压磷罐保温液进口，在保温层的上部设有压磷罐保温液出口。所述过滤器的外部设有保温层，保温层的底部设有过滤器保温液进口，在保温层的对侧上部设有过滤器保温液出口。上述过滤器的滤芯的过滤微孔尺寸在2~5um。一种利用上述黄磷纯化装置的生产方法，主要步骤包括:(1)将工业黄磷从萃取槽黄磷进口加进萃取槽，并加入萃取剂对黄磷进行萃取；(2)启动氮气发生装置，氮气进入氧化槽并从尾气出口排入尾气处理系统，充分置换氧化槽内的空气后，将氧化剂和催化剂分别从氧化剂进口、催化剂进口加入氧化槽，黄磷也送入氧化槽，启动搅拌器，调整氧化槽夹套水流量控制反应温度70°C _80°C;反应l_3h后，停止搅拌，静置使氧化槽内的物料充分分层；黄磷中砷等杂质被氧化后进入废液，从废酸出口排到废液处理系统；(3)从超纯水进口向洗涤槽加入超纯水，将黄磷从氧化槽加入洗涤槽，启动搅拌器，调整洗涤槽夹套水流量控制洗涤温度，搅拌一定时间后，停止搅拌，静置使洗涤槽内的物料充分分层；(4)向结晶器加入黄磷溶解液(如二硫化碳等)，黄磷从洗涤槽进入结晶器，调节保温层的结晶器冷却液的流量控制结晶温度，黄磷结晶后结晶母液排入溶解液再生产系统；再向结晶槽中加入晶体洗涤液，洗涤好后洗涤液排入洗涤液再生系统；(5)将黄磷加入区域熔融设备的区熔池内部，保持环形加热器与环形冷却器处于导通状态，开启驱动装置，黄磷分区融化逐渐转移到区熔池的两端，并分别进入高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；(6)由高纯黄磷槽出来得到的黄磷排入压磷罐；调节压磷罐夹套热水流量调整压磷罐内物料温度，使黄磷处于液体状态；然后进入过滤器，过滤后的黄磷进入最终产品储存系统；而滤渣则排入黄磷制酸系统进行综合利用；(7)将低砷黄磷槽出来的黄磷送入磷酸系统制备工业级磷酸。本专利技术的优点:综合采用了萃取、氧化、洗涤、结晶、区熔、过滤的方法对黄磷进行纯化，能够提高磷的纯度，且整个装置各个单元的衔接性好，生产操作连续化，不易泄漏，不会对环境造成污染；而且本专利技术的采用了夹套式的保温层，能够很好的控制温度，减少了能源的浪费，相比于现有外置的热源装置，不仅降低了设备成本，减少了热传递中的能量损耗，而且不会产生废气废渣，节省设备占地，且不影响黄磷质量。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图； 1-萃取槽保温液入口 ；2_萃取槽黄磷进口 ；3_萃取剂进口 ；4_萃取液溢流口 ；5-萃取槽保温液出口 ；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黄磷纯化装置，其特征在于该装置包括萃取槽（7）、氧化装置、洗涤装置、结晶器（44）、区熔装置和过滤装置；所述萃取槽(7)顶部分别设置萃取槽黄磷进口(2)、萃取剂进口(3)，萃取槽(7)的侧面上部还设有萃取液溢流口(4)，萃取槽(7)的底部设有萃取槽黄磷出口(6)；所述氧化装置主要包括氧化槽(46)；所述氧化槽(46)顶部分别设置氧化槽黄磷进口(21)、氧化剂进口(22)、催化剂进口(23)、氮气进口(24)和尾气出口(25)；所述氧化槽(46)的底部分别设有氧化槽黄磷出口(38)和废液出口(37)；所述氧化槽(46）内部设有搅拌器(28)；所述洗涤装置主要由洗涤槽(47)构成，所述洗涤槽(47)顶部分别设置洗涤槽黄磷进口(29)、氮气进口(31)、超纯水进口(32)和尾气出口(33)，所述洗涤槽(47)底部设有洗涤槽黄磷出口，洗涤槽(47)的下侧设有废水出口(35)；所述洗涤槽(47)内部设有搅拌器(36)；所述结晶器（44）顶部分别设置结晶器黄磷进口（39）、黄磷溶解液进口（40），结晶器（44）的侧面上部还设有洗涤液进口（41），结晶器（44）的底部设有结晶器黄磷出口（45）；所述结晶器（44）外部设有保温层，保温层的下部设有结晶器冷却液进口（42），在保温层（44）的对侧上部设有结晶器冷却液出口（43）；所述区熔装置包括区域熔融设备、高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；所述区域熔融设备包括区熔池（53）、环形加热器、环形冷却器、驱动装置，区熔池安装在支座（52）上，环形加热器和环形冷却器环绕区熔池（53）安装，环形加热器和环形冷却器分别由若干组构成，沿区熔池（53）轴向相间排列，驱动装置通过连接构件与环形加热器和环形冷却器连接；所述高纯黄磷槽顶部设有高纯黄磷槽密封水进口（62）和高纯黄磷槽黄磷进口（61）；底部设有高纯黄磷槽黄磷出口（66）；所述低砷黄磷槽顶部设有低砷黄磷槽密封水进口（47）和低砷黄磷槽黄磷进口（46）；底部设有低砷黄磷槽黄磷出口（51）；所述区域熔融设备底部的区域熔融设备高纯黄磷出口（59）连接到高纯黄磷槽黄磷进口（61），区域熔融设备底部的区域熔融设备低砷黄磷出口（60）连接到低砷黄磷槽黄磷进口（46）；所述过滤装置包括过滤器(15)和压磷罐(12)；所述压磷罐(12)的顶部分别设有压磷罐黄磷进口(8)和压磷罐黄磷出口(10)，压磷罐(8)的侧面上部设有含磷液体溢流口(11)，所述过滤器(15)顶部分别设有过滤器黄磷进口(17)和洗涤液进口(14)，所述过滤器(15)的下部设有过滤器黄磷出口(19)，所述过滤器(15)的底部设有滤渣出口(20)；所述萃取槽黄磷出口（6）由管线连接至氧化槽黄磷进口（21）；所述氧化槽黄磷出口（38）连接至洗涤槽黄磷进口（29）管线上设有黄磷泵；洗涤槽黄磷出口由管线连接至结晶器黄磷进口（39）；所述结晶器黄磷出口（45）设有管线连接区域熔融设备黄磷进口（54）；高纯黄磷槽黄磷出口（66）至压磷罐黄磷进口（8）之间由管线相连；所述压磷罐黄磷出口（10）由管线连接至过滤器黄磷进口（17）。...
【技术特征摘要】
1.一种黄磷纯化装置，其特征在于该装置包括萃取槽(7)、氧化装置、洗涤装置、结晶器(44)、区熔装置和过滤装置； 所述萃取槽(7)顶部分别设置萃取槽黄磷进口(2)、萃取剂进口(3)，萃取槽(7)的侧面上部还设有萃取液溢流口(4)，萃取槽(7)的底部设有萃取槽黄磷出口(6)； 所述氧化装置主要包括氧化槽(46);所述氧化槽(46)顶部分别设置氧化槽黄磷进口(21)、氧化剂进口(22)、催化剂进口(23)、氮气进口(24)和尾气出口(25);所述氧化槽(46)的底部分别设有氧化槽黄磷出口(38)和废液出口(37);所述氧化槽(46)内部设有搅拌器(28)； 所述洗涤装置主要由洗涤槽(47)构成，所述洗涤槽(47)顶部分别设置洗涤槽黄磷进口(29)、氮气进口(31)、超纯水进口(32)和尾气出口(33)，所述洗涤槽(47)底部设有洗涤槽黄磷出口，洗涤槽(47)的下侧设有废水出口(35);所述洗涤槽(47)内部设有搅拌器(36)； 所述结晶器(44)顶部分别设置结晶器黄磷进口(39)、黄磷溶解液进口(40)，结晶器(44)的侧面上部还设有洗涤液进口(41)，结晶器(44)的底部设有结晶器黄磷出口(45);所述结晶器(44)外部设有保温层，保温层的下部设有结晶器冷却液进口(42)，在保温层(44)的对侧上部设有结晶器冷却液出口(43)； 所述区熔装置包括区域熔融设备、高纯黄磷槽和低砷黄磷槽；所述区域熔融设备包括区熔池(53)、环形加热器、环形冷却器、驱动装置，区熔池安装在支座(52)上，环形加热器和环形冷却器环绕区熔池(53)安装，环形加热器和环形冷却器分别由若干组构成，沿区熔池(53)轴向相间排列，驱动装置通过连接构件与环形加热器和环形冷却器连接；所述高纯黄磷槽顶部设有高纯黄磷槽密封水进口(62)和高纯黄磷槽黄磷进口(61);底部设有高纯黄磷槽黄磷出口(66);所述低砷黄磷槽顶部设有低砷黄磷槽密封水进口(47)和低砷黄磷槽黄磷进口(46);底部设有低砷黄磷槽黄磷出口(51);所述区域熔融设备底部的区域熔融设备高纯黄磷出口(59)连接到高纯黄磷槽黄磷进口(61)，区域熔融设备底部的区域熔融设备低砷黄磷出口(60)连接到低砷黄磷槽黄磷进口(46); 所述过滤装置包括过滤器(15)和压磷罐(12);所述压磷罐(12)的顶部分别设有压磷罐黄磷进口(8)和压磷罐黄磷出口(10)，压磷罐(8)的侧面上部设有含磷液体溢流口(11)，所述过滤器(15)顶部分别设有过滤器黄磷进口(17)和洗涤液进口(14)，所述过滤器(15)的下部设有过滤器黄磷出口(19)，所述过滤器(15)的底部设有滤渣出口(20)； 所述萃取槽黄磷出口(6)由管线连接至氧化槽黄磷进口(21);所述氧化槽黄磷出口(38)连接至洗涤槽黄磷进口(29)管线上设有黄磷泵；洗涤槽黄磷出口由管线连接至结晶器黄磷进口(39);所述结晶器黄磷出口(45)设有管线连接区域熔融设备黄磷进口(54);高纯黄磷槽黄磷出口(66)至压磷罐黄磷进口(8)之间由管线相连；所述压磷罐黄磷出口(10)由管线连接至过滤器黄磷进口( 17...
【专利技术属性】
技术研发人员：王邵东，禹志宏，汪勇平，
申请(专利权)人：瓮福集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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