[发明专利]h型五氧化二磷连续化生产系统

说明书

技术背景

本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种h型五氧化二磷连续化生产系统。

背景技术

黄磷在空气（氧气）中燃烧生成五氧化二磷，化学式P₂O₅，式量141.94，分子式也可写作P₄O₁₀，白色晶体粉末。五氧化二磷的真实结构为十氧化四磷（P₄O₁₀），其具体的分子结构为：在磷分子的每一个磷键上插入一个氧原子，剩余四个氧原子分别通过配位键与四个磷原子相连（由磷原子提供一对电子形成的配位键）。五氧化二磷有多种晶型，常压下五氧化二磷的晶型结构有3种：h型、o型、o′(T)型，分别属于六方形、斜方形和四方形。不同晶型的五氧化二磷的稳定性不同，五氧化二磷在一定条件下会产生晶型的转变，将h-P₂O₅在密闭容器中于400℃下加热2h可以转变为o-P₂O₅，而o′-P₂O₅在密闭容器中于450℃下加热24h后制得的。同样o-P₂O₅在一定条件下也可以转变为h-P₂O₅。五氧化二磷稳定性顺序为h-P₂O₅＞o-P₂O₅＞o′-P₂O₅。五氧化二磷是重要的化工原料，也是很好脱水剂，是生产磷酸、多聚磷酸、聚磷酸盐、磷酸三乙酯等精细磷化工产品等的重要原料。

五氧化二磷一般以黄磷为原料直接生产，目前国内五氧化二磷的生产主要采用间歇法生产，单套装置生产能力为0.2-0.5吨/天，年生产能力为100-300吨/年。国外五氧化二磷生产一般采用连续法生产，单套装置生产能力一般在3000-10000吨/年。国内近年也开发了连续性五氧化二磷生产工艺：采用黄磷氧化生产的方法，黄磷在干燥的空气中充分燃烧，得到含五氧化二磷的高温混合气体，高温混合气体在塔体内冷却得到固体五氧化二磷粉末产品，热量与外部间接换热排出。目前的生产方法对于黄磷的燃烧均采用空气一次性补入的生产方法，对于五氧化二磷的晶型无法控制，其生产的成品五氧化二磷是晶型不确定的，有h型、o型、o′(T)型中的几种，且比例也不能确定，这种晶型不确定或混合晶型的五氧化二磷产品给后续精细磷酸盐加工过程中的工艺控制带来了困难，影响后续产品的生产和品质。五氧化二磷产品品质和晶型控制是其生产控制的关键技术，受工艺技术、装备水平等条件的限制，国内外在五氧化二磷的生产技术上不断在进行创新和试验，以提高五氧化二磷产品的品质和晶型控制水平。不同晶型的五氧化二磷性质不同，用途也不同，对下游产品的生产稳定性影响较大，在三种不同晶型的五氧化二磷中，h型五氧化二磷的活性最高，分散性和流动性好，制备APP时用这种晶型为原料效果最好。

对以五氧化二磷为原料生产精细磷化工产品的下游生产商来说，采购稳定晶型的五氧化二磷产品是企业发展的根本，而高品质的五氧化二磷产品主要还依靠进口，国内外目前尚没有可控晶型的五氧化二磷工业化连续生产技术，稳定晶型的五氧化二磷生产技术是行业内需亟待解决的技术难题。

由于五氧化二磷为极易潮解的白色粉末，目前的生产方法常存在五氧化二磷粉末吸潮结晶、结块、结团堵塞等情况，这时只有停车进行清理疏通，更易导致潮湿空气的进入而影响系统的干燥性，影响生产的连续化和产品质量，且生产过程中黄磷燃烧的反应热及五氧化二磷冷析放热直接排入空气中，造成了热能的大量损失和浪费。

发明内容

为了解决现有五氧化二磷生产过程中晶型难控制、品质低及热能浪费的问题，本发明提供了一种h型五氧化二磷连续化生产系统，通过设置在燃烧塔的多层压缩空气喷射口和不同喷射量的干燥压缩空气来控制五氧化二磷晶型，同时能够回收黄磷燃烧的反应热及五氧化二磷冷析放热。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

h型五氧化二磷连续化生产系统，

包括燃烧塔、冷析装置、五氧化二磷储料罐和尾气处理装置；