[发明专利]液磷供应系统及保持液磷稳定供应的方法

说明书

本发明涉及一种液磷供应系统及保持液磷稳定供应的方法，包括：熔磷槽、输送管线、用于输送蒸汽的保温管、蒸汽主管、蒸汽盘管、电加热装置和抽液泵，熔磷槽的出料口连通输送管线的进料口，输送管线外套设保温管，输送管和保温管之间设置保温夹层，保温夹层固定于输送管线外壁上，保温夹层内填充相变材料，相变材料的相变温度位于磷熔点和水蒸气温度之间；蒸汽盘管和加热装置分别位于熔磷槽内，蒸汽盘管和保温管分别与蒸汽主管连通；抽液泵设置于输送管线上，用于泵送液磷。基于本发明的液磷供应系统，在蒸汽系统发生故障时，可保障液磷的持续供应，保障下游生产的稳定性。

技术领域

本发明属于以黄磷为原料的磷化工生产技术领域，具体涉及液磷供应系统及保持液磷稳定供应的方法。

背景技术

黄磷是一种重要的工业原料，无色至黄色蜡状固体，有蒜臭味，在暗处发淡绿色磷光。熔点44.1℃，沸点280.5℃，性质不稳定，易燃，接触空气能自燃并引起燃烧和爆炸。在化工领域中，黄磷作为一种重要的化工基础原料，是生产五氧化二磷、磷酸、多聚磷酸、聚磷酸盐、草铵膦、磷酸三乙酯等的重要原料。比如，传统的热法磷酸工艺是：以黄磷产品为原料，黄磷与空气氧化反应生成五氧化二磷气体，用水吸收得热法磷酸产品。黄磷作为原料的使用和供应方法是将黄磷直接熔化用泵直接输送黄磷进入下一工序，目前世界上原料液磷供应，基本上还是采用泵直接抽吸液磷送入下工序的情况，传统化工生产中，为了熔化固态黄磷，并确保黄磷处于液相流动状态，需要设置一个专用的燃煤锅炉为熔磷槽及供磷设备、管线等提供所需的热源，黄磷作为熔融管道中主要的液态物质，其熔点在44℃左右，为了防止熔融态黄磷在管道内凝固使管道堵塞，目前一般采取在熔融池之后的熔融管道外部使用蒸汽管道包裹，对熔融管道进行温度保护，但是如果当蒸汽系统发生故障后熔融管道内则会很快发生黄磷固化，固化后管道压力剧增，这种供应方式很容易出现管道破裂，造成磷泄漏，液磷泄漏在空气中很快产生自燃，导致安全事故频发，同时在泵进行检修时，由于残留磷的存在，与空气接触发生自燃经常出现检修人员被烧伤和设备损失加大难修复的安全事故，后续检修造成液磷停止供应，从而造成下游原料断料、生产系统不稳定、产品质量差、能量消耗高等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种液磷供应系统及保持液磷稳定供应的方法，用以解决现有技术中蒸汽供应出现故障造成的液磷供应不稳定，导致下游原料断料、生产系统不稳定、产品质量差、能量消耗高等问题。

本发明提供的具体解决方案如下：

基于本发明的液磷供应系统，包括：熔磷槽、输送管线、用于输送蒸汽的保温管、蒸汽主管、蒸汽盘管、电加热装置和抽液泵，所述熔磷槽的出料口连通所述输送管线的进料口，所述输送管线外套设所述保温管，所述输送管和所述保温管之间设置保温夹层，所述保温夹层固定于所述输送管线外壁上，所述保温夹层内填充相变材料，所述相变材料的相变温度位于所述磷熔点和水蒸气温度之间；所述蒸汽盘管和所述加热装置分别位于所述熔磷槽内，所述蒸汽盘管和所述保温管分别与所述蒸汽主管连通；所述抽液泵设置于所述输送管线上，用于泵送液磷。

基于本发明的液磷供应系统，在熔磷槽出料口至喷雾装置的输送管线外壁上包裹含有相变材料层的保温夹层，相变材料外侧为蒸汽氛围，内层为输送管线，当蒸汽系统正常运行时，蒸汽主管持续为保温管输送蒸汽，使输送管线内的黄磷保持熔融状态，当蒸汽系统发生故障无法正常供应蒸汽时，输送管线温度逐渐降低，当温度低于相变材料层的相变温度后，相变材料由液态转变为固态并放出热量，为输送管线持续提供温度保护，为蒸汽系统检修争取时间，避免黄磷固化堵塞管道，减少设备损耗和安全事故，保障下游液磷的持续供应，当蒸汽系统恢复后，相变材料从蒸汽中吸收热量，并从固态转变为液态，并为下次使用存储热量；当蒸汽主管无法正常供应蒸汽时，熔磷槽内的温度也会降低，此时可开启电加热装置为熔磷槽进行供热，保障输送管线液磷的供应。由此，在正常状态下使用可循环利用的蒸汽系统为熔磷槽和输送管线进行供热，在蒸汽出现故障时，采用电加热装置进行供热，从而保障下游液磷的持续供应，保障生产的稳定性，当蒸汽系统恢复正常后，再次利用蒸汽主管为熔磷槽和输送管线进行供热。