黄磷尾气生产三聚磷酸钠研究与应用

摘要

为满足环保要求并降低生产成本，提出利用黄磷尾气替代传统热源生产三聚磷酸钠（STPP）。针对黄磷尾气中HF、P₂、PH₃、H₂S等杂质对STPP质量及设备的显著影响，采用气相色谱仪精确分析尾气组分，并在7万t/a STPP装置上进行了100%替代实验。基于实验结果与理论分析（化学热力学、动力学），提出了钙螯合值反馈法精准控制中和度、梯度控温（中段450～500℃、下段350～400℃）优化晶体构型、提高雾化气压（0.4～0.6 MPa）提升松密度以及提升聚合温度（至350～400℃）并辅以在线中和（pH 8.5～9.0）和材质升级（316L不锈钢）的综合调控策略。应用结果表明：采用黄磷尾气作为热源，同种物料配比情况下的产品质量优于发生炉煤气和天然气；且较天然气每吨产品成本降低约400元，年减排黄磷尾气约3 850万m³，经济效益与环境效益显著。本研究为黄磷尾气高值化利用及STPP绿色生产提供了有效技术方案。

关键词

黄磷尾气 / 三聚磷酸钠 / 热源替代 / 工艺调控 / 杂质影响 / 节能减排