GB/T 28602-2012 磷酸(热法)生产技术规范 GB/T28602-2012 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

-ICS 71. 060. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T28602—2012
磷酸(热法)生产技术规范
Production technical regulation for furnace-processphosphoric acid
2012-06-29发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2012-12-01实施
本标谁按照GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。本标准由中国石油和化学工业联合会提出。GB/T28602—2012
本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会(SAC/TC63/SC1)归口。本标准起草单位：云南省化工研究院、中海油天津化工研究设计院。本标谁主要起草人：梅毅、杨亚斌、莫宾、刘幽若、龙萍、李海昆、蔡鸣、李倩，丁灵。I
1范围
磷酸（热法）生产技术规范
GB/T 28602—2012
本标准规定了热法磷酸的术语和定义、基本生产技术、设计要求、生产原理、生产过程、产品品质要求、安全生产事项、污染物排放限值、污染物控制、污染物防治、数据采集与监测来样以及污染物测定方法。
本标准适用于现有、新建(含改、扩建)的热法磷酸生产装置。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注目期的版本适用于本文。凡是不注口期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2091工业磷酸
G3/T2589—2008综合能耗计算通则GH4053.2固定式钢梯及平台安全要求第2部分：钢斜梯GB4053.3固定式钢梯及平台安全要求第3部分：工业防护栏杆和钢平台GB7816工业黄磷
GB8978-1996污水综合排放标准
GB/T11893水质总磷的测定铝酸铵分光光度法GB12348工业企业厂界环境噪卢标准GB 12349
工业企业厂界噪山测最方法
GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB16297
大气污染物综合排放标推
建筑设计防火规范
GB 50016
工业企业总平面设计规范
GB50187
GB50489
化工企业总图运输设计规范
HJ/T91—2002地表水和污水测技术规范3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
资源消耗
resources consumption
生产1t磷酸产品（折85%H;PO,)所消耗的资源量，如黄磷(t/t)、新鲜水(t/t)。3.2
综合能耗comprehensive energy consumption生产1t磷酸产品（折85%H，PO,）所实际消耗能源的总和，折标准煤（t/t）。3.3
热法磷酸furnace-process phsphoric acid以电热法生产的黄磷为原料，经过燃烧、水合而制成的任--浓度的磷酸(含多聚磷酸)。1
GB/T 2B602--2012
一步法 onestep method
黄磷燃烧与五氧化二磷的水合在同一台设备中进行的工艺方法。3.5
二步法 two-step method
黄磷燃烧与五氧化二磷的水合分别在燃烧塔和水合塔(水化塔)两个设备中进行的工艺方法，3.6
酸冷流程acid culd flow
用大量的循环磷酸将黄磷反应热格出，再用热交换器通过循环水将磷酸中的热量移出。3.7
水冷流程watcr cold flow
用循环水通过间接冷却将黄磷反应热从燃烧塔和水合塔(水化塔)移出。3.8
装置年运行时间installation in anual running time生产装置每年止常运行的累计时间。3.9
新鲜水frcshwater
生产中第一次加人的自来水、地下水或术经污染的地表水（江河与湖泊等），不包括重复使用和循环利用的水。
新鲜水用水量freshwaterconsumption生产装置每生产1t磷酸产品（折85%H，PO.）所消耗的生产用新鲜水量，即舞生产1t磷酸产品(折 85% H,PO4 计)需补人生产系统的新鲜水量。3. 11
尾气吸收endgasabsorption
对经过水合塔（水化塔）吸收后的含有少量五氧化二磷和磷酸酸雾的工艺流程末端的气体进行再次洗漆回收，以提高磷的回收率并减少对环境的污染，达标排放。4基本生产技术
4.1装置规模
新建、改建、扩建热法磷酸生产装置规模应符合国家相关部门的规定。4.2工艺装备
工艺装备应包括黄磷液化系统、黄磷燃烧系统、五氧化二麟吸收系统、尾气吸收系统、水循环与处理系统、供热系统、包装系统。
应设置污水处理与间收系统。
采用消音措施，控制噪音污染。4.3环保要求
新建，改建、扩建热法磷酸生产装置应符合国家环境保护清洁生产和节能减排的要求，回收利用黄磷反应热，减少能源浪费和热污染，2
4.4经济技术评价指标
GB/T28602—2012
经济技术评价指标包括黄磷消耗、水资源消耗和综合能耗，其消耗定额应符合国家有关规定，国家尤规定时企业参照附录A进行自评价。4.5综合能耗的计算
综合能耗以吨标准煤E计,单位为吨(t),按式(1)计算：(e × p.)
式中·
n-消耗能源的品种数：
e：—生产和服务活动中消耗的第种能源实物的数值：P：附录B中给出的第1种能源的折算系数，按能源的等价值折算。5设计要求
5.1总图
5. 1.1厂址选择
磷酸（热法）生产企业）址选择应符合（B50187和（GB50489的有关规定。5. 1. 1. 1
5.1.1.2新建企业厂址的选择，应位于城镇，居住区、其他工业企业全年最小频率风向的上风侧，不应位丁窝风地段。且应在它们之问保持足够的卫生防扩距离，卫生防护距离宽度应为：平风速小于2m/s，间距为1000m；平均风速2m/s~~4m/s，间距为800m；平均风速大于4m/5，间距为600m。5.1.2平面布置
新建磷酸（热法）生产企业平面布置应符合GB50489的有关规定，同时还应符合下列要求：a）按功能分区。在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下，充分利用上地、交通走向，做到建筑物构形，朝向，布局、空间组合、采光和绿化布置合理，并与周围环境协调统一，生产区应设在全年最小频率风向的上风侧；b）全厂各装置区之间应形成环形消防通道，合理确定通道宽度，主干道宽度不小于8ⅡM，辅道宽度不小于6 m,道路上空净高度主道不小于5 m,辅道不小于 4 m，满足交通运输要求；在满足工艺条件要求前提下，功能分区内各项设施应联合多层布置，力求紧漆、经济、合理，路线短捷通畅;构、建筑物的外形宜规整；d）黄磷：存与熔磷区应设置消防栓或消防水池，并保证即使在停电时，消防水源能抵达黄麟贮存、熔磷与输送区域；
e）黄磷贮存与熔磷区应设置消防沙池或沙堆，作为贮磷、熔磷设备发生泄漏时的应急处理；应在贮磷与熔磷区的适当位置设置安全应急水池作为发生人身事故（着火)时的应急处理；f
g）黄磷贮存、熔磷区及黄磷燃烧区为甲类火灾危险区域，黄磷贮槽或黄磷堆场与主厂房等构建筑物的防火间距应在12m以上，黄磷贮槽、黄磷堆场、主厂房与民用建筑物的防火间距应在25m以上。其他各装置之间的防火间距应符合GB50016的规定，h）黄磷贮存、熔磷区应设置应急事故处理池，应急事故处理池的设置应符合GB50016的规定：3
GB/T 28602—2012
5.2工艺设计
5.2.1劳动安全卫生防护设施、环境保护设施和消防设施应做到与主休工程同时设计、同时施工、同时投产使用，
5.2.2工艺设计应优化工艺流程，合理优化设备配置，充分考惠安全设施、环保设施和消防设施与工艺装置的结合。
5.2.3工艺设计应采用先进的工艺，设备和黄磷燃烧热能回收装置，做到生产过程自动化，宜采用DCS集中控制系统。
5.2.4同一性质的生产工艺设备，宜集中布置，并充分考虑操作，检修、安全通道等的问距要求。5.2.5输磷管线应设置合理的坡度，坡度应不小于「%，确保停止供时管道内的黄磷应全部回流至供磷设备内，输磷管线宜采用焊接连接，确需采用法兰连接时，所有连接法些处与应设置防护罩。5.2.6在满足安全要求和上艺条件的前提下，燃烧塔与水合塔（水化塔）的布置应紧漆，力求路线短捷通畅。
5.3构建筑物
5.3.1厂房构建筑物应符合安全健康、消防、当地地寇等级等相关要求，并具有足够使用的高度和面积，利于凤。
5.3.2磷酸生产区域的地面和墙面应做防酸处理。5.3.3生产车间地面应乎整，易于消扫清污分流。5.3.4钢斜梯和操作平台安全要求应符合GB4053.2和GB4053.3的规定。6生产原理
6.1黄磷燃烧
将熔融黄磷通过磷喷枪雾化，在燃烧塔内与过量空气混合燃烧，生成五氧化二磷（PO1）气体，其反应表尔如下，
P,+502 ++P,01 +
2五氧化磷的吸收
AH=—24303.92kJ/kgbZxz.net
黄磷燃烧生成的五氧化二磷(P,O1)气体与水反应生成磷酸，其反应表示如下：P,Oa +6H,O→+4H,PO.
7生产过程
7.1主要原料质量要求
AH-—1326.54kJ/kg
热法磷酸生产所用的原料工业黄磷应符合GB7816的要求。7.2主要生产流程
7.2.1熔融黄磷通过磷喷枪筹化后在反应塔内燃烧，控制适宜的反应条件，生成五氧化二气体，7.2.2五氧化二磷气体用水或稀酸循环吸收，控制适宜的工艺条件，得到不同欲度的磷酸。7.2.3采用不同的化工单元设备进行组合，回收尾气中含有的少量五氧化二磷和磷酸酸筹，得到的稀磷酸返闽系统循环，降低黄磷消耗，提高磷的回收率。t
7.2.4—步法工艺流程
一步法热法磷酸生产工艺示意图见图！。费
给鳞泵
此避梗
换热器
7.2.5二步法工艺流程
循环殿泵
旺缩空气
水化塔
二改空气入口
图1一步法热法磷酸生产工艺示意图二步法热法磷酸生产工艺示意图见图2。循环水
循环水
软水槽
三次空
气入方
压缩食
给薄泵
循环水泵
贮磷格
越烧堵
换热器
循环靓
水化塔
图2二步法热法磷酸生产工艺示意图GB/T28602—2012
纤维除劳器
尾气风机
过滤器
收圳包
循环泵
纤维除雾器
成品销
成忌泵
分离器
晟气风机
极收塔
循环酸泵
成品槽
成品蔡
GB/T 28602—2012
7.2.6副产工业蒸汽的二步法工艺流程副产工业蒸汽的热法磷酸生产工艺示意图见图3。循坏水
循环水
换热器
循环水泵
给研泵
贮磷橙
7.3主要设备性能
二次空
换热器
蒸汽出口
水化塔
循环酸泵
图3副产工业蒸汽的热法磷酸生产工艺示志图7.3.1燃烧水合塔（水化塔）
纤维除雾器
屋气风机
分离器
过滤器
极收塔！
循环酸泵
成品槽
成品案
结构型式：空塔，黄磷燃烧和五氧化二磷的吸收在同一塔内进行。上部为燃烧区，下部为水合区，水合区设有2～3层吸收喷头。上封头由冷却水冷却，塔壁有挂壁酸保护。燃烧水合塔（水化塔）适用于一步法磷酸生产工艺。
工作压力:微负压。
塔体材质：超低碳奥氏体不锈钢，或与此相当材质的材料。7.3.2燃烧塔
结构型式：空塔，水冷夹套结构，塔体及上下封头由冷却水冷却，能产生80左右的热水。燃烧塔适用于二步法磷酸生产工艺。
工作压力：微负压。
塔体材质：超低碳奥氏体不锈钢，或与此相当材质的材料。7.3.3特种燃磷塔
结构型式：塔壁为水冷壁结构，根据需要在塔内可加装换热管，上下封头由冷却水冷却，能回收50%以上的黄磷反应热量并产生蒸汽，特种燃磷塔适用于二步法磷酸牛产工艺。特种燃磷塔应按压力容器的管理规定进行设计。
工作压力:微负压
塔休材质：超低碳奥氏体不锈钢，或与此相当材质的材料。G
7.4工序任务
7.4.1供磷系统
为燃烧丁序提供原料，黄磷液化后经计量通过管道输送至燃烧塔。7.4.2燃烧系统
GB/T 28602—2012
输送到燃烧塔的黄磷通过磷喷枪被一次空气（蒸汽）寡化并与二次空气混合燃烧，牛成五氧化二磷气体。
7. 4, 3 水合吸收系统
五氧化二磷与水或稀磷酸水合成为磷酸。7. 4. 4压缩空气(蒸汽)雾化系统为将黄磷分散为细小颗粒,加速黄磷燃烧反应提供雾化剂(压缩空气或蒸汽)的制备系统。7. 4. 5冷却循环水系统
为磷酸生产装置中燃烧塔、水合塔（水化塔）、二级吸收塔、换热器等提供冷却水，部分燃烧热通过冷却塔移出生产系统。
7.4.6尾气吸收系统
对经过水塔（水化塔）吸收后的含有五氧化二磷和磷酸酸雾的工艺气体进行再钦洗涤回收，稀磷酸返回水合塔（水化塔），提高磷的回收率并减少对环境的污染，尾气达标排放。7. 5 操作程序
7.5.1启动尾气吸收系统；
7.5.2启动水合吸收系统；
7.5.3启动冷却循环水系统；
7.5.4启动引风机；
7.5.5启动压缩空气(蒸汽)雾化系统；7.5.6启动供磷系统
7.5.7启动燃烧系统（投料）。
7.6生产设备维护和保养
7.6.1燃烧塔、特种燃磷塔、水合塔（永化塔）、吸收塔等设备及其相应管道应经带维护保养，确保正常运行。特种燃磷塔应按压刀容器要求维护，7.6.2特种燃磷塔应按压力容器的管理规定进行使用管理和维护。7.6.3接触高温工艺气体物料的设备、管道应采用冷却水冷却或内壁挂膜(酸膜)防止腐蚀，7.6.4加强设备巡回检查，确保设备正静运转。7.6.6应定期对设备进行润滑，确保设备长周期运行。7.6.7消除设备及管道跑、冒、滴，漏及堵塞现象，发现问题应及时处理。7.6.8应定期地维护保养及检修设备。GB/T28602—2012
7.6.9积极采用新工艺、新材料、新技术替代落后的生产工艺，替换能耗大，效率低的设备和零部件。7.6.10正确使用各种电器设备和各种仪表，保持仪器仪表、设备、管道等的清洁和环境卫生，做到文明生产。
8产品品质要求
工业磷酸产品执行CB/T2091的质量要求，多聚磷酸参考有关企业标准。9安全生产事项
9.1应对操作人员进行上岗培训，取得上岗操作证后，方可上岗，否则应不准上岗作业。9.2系统电器设备停车超过24h，应进行电器设备绝缘测试，合格后方可启动。9.3启动功率超过90kW电器设备时，应有专业人员现场监护，方可启动。9.4不应湿手触摸电器开关或用湿布擦拭电器，9.5严格按照操作规程迹行操作。9.6检查运转设备的运行状况时，应脱去手套，女工上岗应将长头发盘于帽内，9.7设备的转动部位应保持防护罩完好，不得在防护罩上坐人和堆放任何杂物。9.8大型机电设备的启动装置，应安装在金屑等不可燃物体上。9.9开启式启动设备不得安装在有爆炸或火灾危险的气体或粉环境单。9.10设备接地应牢固可靠。接地电阻应符合设备说明书的要求，并定期检测。9.11液体管道低点排凝阀应保证严密性，可设两道排凝阀，排出液体应进入密闭系统。9.12设备管路检修前，应进行彻底清洗和置换9.13应配备必要的个人防护用品，包括防毒面具、防护手套、耐酸胶鞋、护目镜、氧气呼吸器、防护衣及洗眼液、防护液等应急药品。
9.14楼梯、平台、操作通道以及其他易于滑倒的地面应有防滑措施。9.15黄磷足剧毒物，在空气中自燃，产生白色烟雾，黄磷表面应有水封，操作人员应按规定穿戴好防护用品。
9.16癣酸属中强酸，具有腐蚀性、灼伤性，对环境有危害。操作人员应按规定穿戴好防护用品。9.17五氧化一磷的烟雾刺激黏膜，对皮肤有刺激和灼烧作用。生产设备和管道要密闭，并保持通风良好。操作人员要穿戴好防护用品。9.18拆装、检修输磷管线、阀门、设备时，必须有人监护，并按规定穿戴好防护用品，备齐防火设施和水管。
9.19燃烧水合、酸雾捕集、成品包装区域均应设置喷淋装置和洗眼器，9.20黄磷储存与输送区应设消防沙池、安全水池、应急水池和洗眼器。10污染物排放限值
10.1废气排放限值
应符合GB16297的娶求。企业也可鑫考附录C制定严于国家标准的排放标准。10.2废水排放限值
应符合GB8978的要求。企业也可参考附录C制定严于国家标准的排放标准。8
10.3噪声限值
噪声限定值符合GB12348的规定。10.4工业卫生
GB/T 28602—2012
工作场所应积极采取行之有效的综合防护措施，防止有害因素对工作场所的污染。应委托有资质认证的评价机构进行职业卫生评价，使其符合卫生要求。10.5工作场所有害因素职业接触限值工作场所有寄因素职业接触限值符合表1规定。表1
五氧化二磷
坡高容许浓度！
(mg/m)
时间加权平均穿许浓度/
(mg/m*)
短时间接触容许淤度/
(mg/m)）
注1：最高容许浓度指工作地点在一个工作日内、任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。注2：时间加权平均容许浓度指以时间为权数规定的8 h工作日的F-均容许接触水平。注3：短时间接触容许浓度指一个工作口内，任何一次接触不得超过的15nin时间加权平均的容许接触水平。11
污染物控制
11.1尾气洗涤吸收控制
11.1.1水合塔（水化塔）吸收后的尾气经尾气吸收系统进一步回收剩余的五氧化二磷及酸雾，由引风机经排气筒排空。
11.1.2装置排气筒高度为15m以上，并应比周边20m范围内的平台或建筑物顶高出3.5m以上。11.2废水控制
11.2.1应设置工业度水处理系统，所有热法磷酸生产污水均应经处理后达到工业废水排放标准方可排放。
11.2.2新建、改建，扩建装置应设置前15min雨水进人废水处理系统的装置，与工业废水合并处理后达标排放。
污染物防治
12.1有组织排放
杜绝污染物无组织排放，所有逸出气体经净化后由排气筒排放。12.2废气污染防治
工艺尾气采用多级吸收，达标排放。9
GB/T 28602—2012
12.3废水（液）亏染防治
减少熔磷废水产生，提高循环水浓缩倍率。12.4噪声污染的防治
二次吸风口、引风机等主要噪源，应采取有效的消音措施，喊少噪声对环境的影响。13数据采集与监测采样
13.1生产数据来集
生产过程中的生产记录和根据需要测定的数据，是热法磷酸生产的主要评定依据之一，数据应存档备查。
13.2污染物监测采样
13.2.1大气污染物的监测采样按GB/T16157进行，吸收液为溴化硝酸，13.2.2污水监测取样按HJ/T91—2002有关规定执行。14污染物测定方法
14.1大气污染物测定方法
总磷的测定方法采用磷钼酸铵滴定分析法，方法参见附录D)。14.2污水测定方法
14.2.1元素磷的测定方法采用GB8978—1996附录D元素磷的测定——磷钼监比色法。14.2.2总磷的测定方法采用GB/T11893。14.3噪声
噪声的监测按GB12349的规定执行，10
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