了解制造三氯化磷的详细过程

原料:黄磷、液氯、三氯化磷安全制造。黄磷加热熔化后，在黄磷液下用专用往复泵泵入装有适量三氯化磷为母液的反应器中，通入氯气进行放热反应。产生的三氯化磷蒸汽进入精馏塔进行精馏，三氯化磷流入储罐(见图5-3)。

等式

2P+3c L2→2pc L3+313.95 kj/mol

(黄磷)(氯)(三氯化磷)

工艺流程如图5-3所示。

图5-3三氯化磷工艺流程图

(1)熔磷将黄磷放入熔炉中加热熔化。

黄磷是自燃产物，需要储存在水中，离开水面容易自燃。因此，熔磷罐在加料前必须充入氮气或二氧化碳，以驱除空气。喂食时动作要快，防止自燃。黄磷的熔点很低，加热温度不用太高，可以用夹层热水加热。

(2)黄磷与氯气在反应器中反应生成三氯化磷。反应迅速，释放大量热量，非常危险。

(1)反应时，必须先加入适量的三氯化磷，在生产中称为“底磷”。黄磷和三氯化磷混合后，通入氯气进行反应，更安全。“底磷”的含量也必须在生产中定期测定，以免过小。

②黄磷和氯气的比例一定要合适。如果黄磷用量不足，氯气会与三氯化磷反应生成五氯化磷。后者为白色固体，易升华，经常堵塞管道，导致事故发生。如果五氯化磷的量已经很大，当黄磷放进去的时候，它会立刻和黄磷发生剧烈的反应，被还原成大量的三氯化磷。反应如下:

3PCl5 +2p → 5PCl3

五氯化磷(三氯化磷)

在反应过程中，由于温度较高，三氯化磷大量气化，使压力上升，物料易被洗涤。冲洗后黄磷会一起喷出，黄磷遇空气会自燃，容易引起火灾；有时材料还没洗就发生爆炸，后果极其严重。有过生产事故的教训，一定要充分警惕。因此，输送熔融黄磷应使用特殊的浸没式往复泵。用此泵输送黄磷，可使一次加磷量不要太多，并可防止与五氯化磷剧烈反应造成爆炸或物料冲刷。

(3)反应产生大量热量，必须及时冷却。冷却方法是沿反应器壁的四周喷洒冷水，不宜采用将冷水引入夹层的方法，以防反应器壁泄漏，夹层冷却水的压力使水进入反应器，与三氯化磷发生剧烈反应，引起爆炸。

PCl3 + 3H2O → H3PO3+3HCl↑

(亚磷酸)(氯化氢)

即使采用喷淋方式，也要经常检修反应器，防止泄漏。冷凝器也是。

(4)氯气管必须插入反应溶液的底部。如果管道破裂，氯气与液面上的三氯化磷反应生成五氯化磷:

PCl3+Cl2→PCl5

(五氯化磷)

加入熔融磷容易爆炸或冲。

⑤为了控制反应器中的“底部磷”液位，可以使用底部磷浮标仪器或“底部磷浮标”。“底磷浮标”一般可根据反应罐内一定温度下黄磷和三氯化磷的混合比例制成。浮标上端装有铁棒，套有螺线管变压器，然后由仪器指示。根据浮标的高度不同，产生的海流不同，可以判断“底磷”液面的高度。

(3)从反应器出来的热气化三氯化磷经过精馏，进入精馏塔精馏，得到三氯化磷冷凝液，进入储罐。

如果三氯化磷含有较高的游离磷，在脱酸和接下来的化学反应中会因黄磷自燃而引起燃烧和爆炸，所以要严格控制三氯化磷的质量。