三聚磷酸钠生产工艺(DOC 36页)
第四部分 三聚磷酸钠的质量规格要求、生产使用工艺和检验
第四部分三聚磷酸钠的质量规格要求、生产使用工艺和检验方法，食品中该添加剂的检验方法或相关情况说明
1、三聚磷酸钠的质量规格要求和检验方法
三聚磷酸钠的质量规格和检验方法符合《GB 25566-2010 食品安全国家标准食品添加剂三聚磷酸钠》规定，具体如下：
1）感官要求：应符合表1的规定。
表1 感官要求
2）理化指标：应符合表2的规定。
表2 理化指标
2、三聚磷酸钠在冷冻制品中的生产使用工艺
三聚磷酸钠在生产过程中最简单的添加方法是直接浸泡，也可以借助机械添加，例如可以通过传送带使鱼片经过较长通道的磷酸盐溶液，或者直接用机械振动添加。
添加时间不宜过长，三聚磷酸钠溶液质量浓度不宜过高。
在虾和鱼片等水产品冷冻加工过程的添加工艺如下：
1）三聚磷酸钠在虾中的添加工艺：
环境温度下称量水
称取三聚磷酸钠2~3%，将其完全溶解在水中
入2%食盐，完全溶解在水中
1.5:1（水+冰/ 虾），在<5℃时浸泡1-3小时
注：所有用量是水+冰的体积百分数
2）三聚磷酸钠在鱼中的添加工艺：
环境温度下称量水
称取三聚磷酸钠0.7~1%，将其完全溶解在水中
入1~2%食盐，完全溶解在水中
1.5:1（水+冰/ 鱼片），在<5℃时浸泡40-60分钟
注：所有用量是水+冰的体积百分数
3、三聚磷酸钠工厂化的生产工艺
三聚磷酸钠的生产工艺、关键过程（CP）与关键控制点（CCP）
4、冷冻水产制品中三聚磷酸钠的检验方法
冷冻水产制品中磷酸盐(PO43-)的测定，可参照“《GB/T5009.87-2003 食品中磷的测定》规定的第三法食品中磷酸盐的测定”进行。
三聚磷酸钠的生产工艺
三聚磷酸钠的生产工艺（本文版权归好磷网所有，仅作交流共享之用，转载请注明出处）这世上，有许多激动人心的事情，比如身处险境后的化险为夷，比如饱览大好河山的愉悦过程，比如竞技比赛的逆风翻盘等等。
而对于科研工作者而言，发明创造出新东西往往更能令其兴奋不已，许多化学化工研究“猿”，经过艰苦卓绝的努力，终于合成出梦寐以求的物质，却是他们的光辉时刻。
关于三聚磷酸钠的制备，到如今也已经日臻完善。
承接上周的话题，我们本周的科普文章主要针对三聚磷酸钠的制备/生产进行介绍。
工艺多样又相通对许多常用化学品而言，其生产方法都不是唯一的，比较成熟的方法往往会有多种。
对于三聚磷酸钠的生产，比较成熟的生产工艺主要有热法磷酸法、湿法磷酸法以及湿热结合法。
对于前两种只是磷酸的生产工艺的差异而出现的两种不同工艺过程，而湿热结合的生产方法相对复杂一些，并且又可以细分成混酸法、混盐法、高温混酸法、高温混盐法。
而这么多方法，只是在工艺和前期原料调整上的细分，对于三聚磷酸钠的聚合过程的核心反应是相通的。
关于热、湿法磷酸工艺可以分别作如下简单概括：热法磷酸工艺，是先用磷矿石、硅石、焦碳将磷矿石中的磷还原为元素磷，将黄磷在空气中燃烧得到五氧化二磷，然后将五氧化二磷与水反应得到磷酸。
湿法磷酸工艺是采用强无机酸（通常使用硫酸）分解磷矿，过滤料浆，分离出粗磷酸，经净化、脱色等净化工艺除去其中的杂质，即可获得较为纯净的（符合国家标准）磷酸。
而后续的三聚磷酸钠的生产，就直接利用磷酸与纯碱或烧碱反应生成中和液（酸碱中和反应），中和液经精调（按化学计量）后，就可以用于生产不同的磷酸钠盐产品（包括一钠、二钠、三钠、五钠等）。
混酸、混盐皆可用生活中，聪明的人往往会取长补短，综合各方优势以实现自己的目的。
化工领域，聪明的工艺设计人员，同样会在已有的工艺基础上，综合不同工艺的优缺点进行设计生产流程。
在国外（国内也有），三聚磷酸钠的生产工艺除了热、湿法磷酸工艺，还有热湿结合的工艺方法，该工艺主要利用了热法磷酸高浓度（62%P2O5）、高纯度的优势去弥补湿法磷酸低浓度（18~25%P2O5）、低纯度、浓缩能耗大（每吨三聚磷酸钠蒸发稀中和液耗蒸气5~8吨）的弱点，通过工程设计，可以减少或取消湿法磷酸的浓缩工序。
三聚磷酸钠
三聚磷酸钠百科名片合成洗涤剂中的一种重要助剂（见洗涤剂用助剂与辅助剂）。
由不同的磷酸氢钠分子缩合而成。
又称三磷酸钠。
因其分子(Na5P3O10)中有5个钠原子，故俗称五钠。
三聚磷酸钠绝大部分用于合成洗涤剂，少数用于食品及工业用水的软化处理。
目录[隐藏]简述性状分类作用生产工艺用途技术要求[编辑本段]简述三聚磷酸钠●工业三聚磷酸钠(STPP) 英文名（Sodium Tripolyphosphate）Tripolyphosphate. 分子式：Na5P3O10 分子量：367.86 ●食品添加剂三聚磷酸钠(STPP) 分子式：Na5P3O10分子量：367.86 规格：符合QB1034-91；FCC(Ⅳ); 客户要求包装：25Kg、50Kg内塑外编袋装；客户要求用途：食品工业中主要用于肉类食品、肉类罐头、果汁饮料、奶制品、豆乳等作品质改良剂，个人护理，清洗用品添加剂[编辑本段]性状白色粉末, 熔点622 ℃, 易溶于水, 对钙镁等金属离子有显著的螯合能力, 能软化硬水, 使悬浮液变成溶液, 有弱碱性, 无腐蚀性, 是一种无机物表面活性剂, 对润滑油和脂肪有强烈的乳化作用, 堆密度通常分为低密度0.35-0.5g/cm 3 , 中密度0.51-0.65g/cm 3 , 高密度0.66-0.9g/cm 3 ; 三聚磷酸钠有I 型( 高温型) 和II 型( 低温型) 两种结晶形态, 二者化学性质相同, 区别在于热稳定性和吸湿性I 型高于II 型, 同时二者的溶解度, 溶解时水合热量都不同。
[编辑本段]分类按结构和形状分为白色粉末无水物(Na5P3O10)和直角平行六面体结晶的六水合物(Na5P3O10·6H2O)。
无水物有Ⅰ型和Ⅱ型之分。
工业用三聚磷酸钠实际上是Ⅰ型和Ⅱ型的混合物。
Ⅰ型溶解速度快，经水合生成六水合物时热效应大，在大气中易吸潮结块。
Ⅱ型吸潮较慢，不易结块。
因此，洗涤剂用三聚磷酸钠中Ⅰ型含量不宜太高，一般控制在10～30％。
年产5000吨三聚磷酸钠可研报告
内容应有工艺流程描述、工艺参数设定、企业规模及投资、污染治理、设备选择等。
一、工艺流程：
1.反应：三聚磷酸钠的生产主要是利用芒硝加氯气反应，经反应得到
三聚磷酸钠，芒硝分解产生SO2，氯气分解产生HCl排放；
2.精炼：将三聚磷酸钠经膜精炼，分离出杂质；
3.脱水：将精炼后的三聚磷酸钠经过脱水后，得到干燥后的三聚磷酸
钠产品；
4.包装：将干燥的三聚磷酸钠产品进行包装，完成生产。
二、工艺参数设定：
1.反应器：芒硝加氯气反应器，体积为150m3，反应温度为180℃，
反应时间约30min；
2.精炼：膜精炼装置，处理流量为400t/h；
3.脱水：脱水装置，处理流量为400t/h，温度为80℃，时间为
30min；
4.包装：包装装置，处理流量为400t/h，包装形式为袋装、箱装。
三、企业规模及投资：
1.厂房面积5000㎡，厂房布置要求安全可靠，设备布局合理，符合
企业生产、安全、节能等要求；
2.配套设施要求齐全，进行应急和应变准备；
3.主要设备投资约为3000万元，包括反应器、膜精炼装置、脱水装置、包装装置等，相关公用设施投资约为5000万元；。
三聚磷酸钠的生产工艺
三聚磷酸钠的生产工艺
三聚磷酸钠由磷酸经纯碱中和成正磷酸钠，再经缩合而成。
生产磷酸的方法有湿法和热法两种。
湿法是将磷矿和无机酸（通常用硫酸，近来已有用盐酸的）反应后，经萃取、精制后即得磷酸。
热法是在电炉中将磷矿与焦炭和硅石一起焙烧，磷矿物还原成磷，然后氧化、水合，即得磷酸。
由正磷酸盐制取三聚磷酸钠的工艺则比较简单，流程短，控制操作方便。
主要有两种方法。
①喷雾干燥－转炉缩聚二段法：喷雾干燥器为一圆筒，上部与带有气体喷嘴的卧式燃烧器相接。
温度为400～500℃的气体经燃烧器通入喷雾干燥塔的上部，同时用高压（4.2MPa）泵将正磷酸盐的溶液喷入。
含水 5%以下的干燥产品不断从干燥器下部取出。
正磷酸盐混合物在旋转炉中脱水缩聚成三聚磷酸钠。
此法特点是产品无需进行粉碎，喷雾干燥器干燥效率高，干燥物料很均匀，不会发生分层现象；缺点是干燥与缩聚分两段进行，直接加热脱水时粉尘损失大。
②干燥－脱水一段法：将料浆喷入旋转炉，炉内用喷嘴送入热气或燃烧石油以加热。
环状挡板将炉分成火焰段和加热段。
在加热段中，物料最终脱水缩聚而转化成三聚磷酸钠。
冷却筒与旋转炉连成一体，由冷却筒出来的粒状产品在研磨机中磨细，从炉中带出的少量粉料在旋风分离器中回收。
此法将干燥、脱水和冷却结合在一个单元设备内进行，使流程大为简化，热利用率较高，而且可以减少基建投资，改善劳动条件。
三聚磷酸钠生产工艺
三聚磷酸钠生产工艺
1.磷酸法生产工艺：
（1）原料准备：砷酸、硫酸、氢氧化钠。
（2）反应步骤：
①在反应釜中加入一定量的砷酸。
②将硫酸逐渐加入砷酸中，控制反应温度在60-70℃。
③将反应过程中产生的二氧化硫除去。
④将剩余的砷酸完全与硫酸反应。
⑤将氢氧化钠溶液缓慢加入反应体系中。
（3）产物处理：将得到的三聚磷酸钠溶液，通过过滤、结晶等手段进行处理，得到纯净的三聚磷酸钠成品。
2.氯化钠法生产工艺：
（1）原料准备：氯化亚磷、氯化钠、硫酸、硝酸、氢氧化钠。
（2）反应步骤：
①将氯化亚磷与氯化钠按一定比例混合。
②在反应釜中加入硫酸，将混合物添加到硫酸中，控制反应温度在60-70℃。
③在反应过程中加入硝酸，继续保持60-70℃反应。
④将反应过程中产生的一氧化氮及二氧化氮除去。
⑤将氢氧化钠溶液缓慢加入反应体系中。
（3）产物处理：将得到的三聚磷酸钠溶液，通过过滤、结晶等手段进行处理，得到纯净的三聚磷酸钠成品。
以上是三聚磷酸钠的两种生产工艺。
磷酸法生产工艺由于没有氯化副产物，对环境污染较小，但在反应过程中需要使用大量的磷酸。
氯化钠法生产工艺由于使用了氯化亚磷和氯化钠，会产生氯化副产物，但在反应过程中使用的酸和碱相对较少。
选择哪种工艺主要根据实际情况和企业经济性考虑。
希望以上介绍对您有所帮助！。
三聚磷酸钠生产工艺
三聚磷酸钠生产工艺 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】三聚磷酸钠生产工艺 一、三聚磷酸钠的性质 产品名称三聚磷酸钠俗称“磷酸五钠”或“五钠”,化学式Na 5P 3O 10,分子量368。
产品性质 物理性质1、外观：白色粉末状结晶，流动性较好。
2、Ⅰ型的密度为cm 3，Ⅱ型的密度为cm 3。
3、熔点：620℃ 化学性质 1、水合性能三聚磷酸钠因生成温度不同而有高温型（Ⅰ型）和低温型（Ⅱ型）之分，其区别在于两者的键长和键角不同，Ⅰ型和Ⅱ型产品水合后均生成六水合物Na 5P 3O 10·6H 2O ，在相同条件下，Ⅰ型水合作用较快产生的热量高，溶于水时易产生结块现象，这是由于Ⅰ型结构中存在四配位体的钠离子，四配位体对水有强亲和力，反之Ⅱ型在水中则以很慢的速度生成六水物。
三聚磷酸钠在室温下相当稳定，在潮湿的空气中会缓慢的发生水解反应，最终生成正磷酸钠，反应如下：Na 5P 3O 10+2H 2O →2Na 2HPO 4+NaH 2PO 4 2、对金属离子的螯合能力三聚磷酸钠与溶于水中的Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+等金属离子有络合作用，生成可溶性络合物，如：Na 5P 3O 10+Ca 2+→Na 3(CaP 3O 10)+2Na +三聚磷酸钠的络合能力一般以钙值表示，即100g磷酸盐所能络合钙离子的克数，理论值为。
3、缓冲作用三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为，它在PH为～14范围水）中，形成悬浊液（类似乳化液）的作用，即分散作用。
三聚磷酸钠也能使液态、固态微粒更好的溶于液体（如水）介质中，使溶液外观完全透明，好像真溶液一样，这就是增溶作用。
由于三聚磷酸钠具有以上独特的性能，使之成为洗衣粉中的一种重要的理想原料。
产品用途三聚磷酸钠主要作为合成洗涤剂的助剂同时还用于纤维工业精炼、漂白、染色的助剂、水质稳定剂、锅炉除垢剂、洗涤剂及食品工业的添加剂。
三聚磷酸钠生产工艺
三聚磷酸钠生产工艺
一．生产工艺
1．初级液体制备工艺
a)原料准备工艺：硝酸、磷酸、水蒸气、活性炭、碳酸钙等原料都要求精细，无杂质。
b)配比：制备欲操作的初级液，按照1：1：1：3的比例，通过搅拌和调节浓度，使初级液达到所需要的标准。
c)温度控制：在生产过程中，要求温度保持在90℃以下的，即冰点以下，以避免制备的液体含水过高。
2．结晶工艺
a)晶胞系统的创建：将初级液体润湿，再用拌和机混合，加速晶胞系统的创建。
b)晶胞的增长：增加晶胞系统的多样性，使结晶速度加快，实现更高的产率。
c)晶胞的收缩：增加结晶速度，减少漏洞，使产品的细致度提高，提高出液量。
3．蒸发和结晶
a)混合液的蒸发：将混合液加热，使液体蒸发，提高液体的温度和压力，使活性物质析出晶体。
b)塔内结晶：在塔内设置搅拌器，将液体中的溶质向上搅拌，提高其浓度，使溶质结晶出来，最终得到三聚磷酸钠。
4．分离和洗涤
a)除尘：将结晶物放入湿分离机中，经过除尘和干湿分离，使晶体的质量和粒度提高。
三聚磷酸钠的生产
三聚磷酸钠在众多的三聚磷酸盐中，具有代表性而且最为重要的是三聚磷酸钠(简写为STPP)，它是磷酸盐工业中的大宗工业产品，主要用作合成洗涤助剂。
目前全世界三聚磷酸钠的年生产能力为358万t，生产和销售量约为300万t。
尽管由于环境问题，一些发达国家的三聚磷酸钠产量停滞不前或者显著下降，但是由于发展中国家仍处于上升的发展阶段，因此，世界三聚磷酸钠的总生产能力仍以每年2%～3%的速度在增长。
我国三聚磷酸钠的产量近几年增长很快。
产品质量接近或达到国际先进水平。
三聚磷酸钠的性质三聚磷酸钠为白色粉末，表观密度(又称堆积密度)为0.30～1.10g/cm3。
由于三聚磷酸钠无水物的两种构型不同，带来了某些物理性质的不同，但是化学性质相同。
，P3O105-是一种很好的络合剂，能与钙、镁、铁等金属离子形成可溶性络合物。
例如，STPP与Ca2+的络合反应形成Na3[CaP3O10]，这些可溶性络合物具有较高的稳定性，见表4-8。
100gSTPP络合Ca2+约为10.87g。
(1)溶解性如图4-10所示，三聚磷酸钠在水中的溶解度是温度的函数。
在室温时，三聚磷酸钠六水合物的溶解度为13gNa5P3O10/100g溶液。
STPP-Ⅰ和STPP-Ⅱ比六水合物更易溶于水，在0～100℃范围内饱和结晶相均是六水合物，而且STPP-Ⅰ比STPP-Ⅱ具有更快的水合作用，这是由于在STPP-Ⅰ的构型中四配位钠离子的存在，表现出对水更强的亲合性，因此，STPP的溶解度有其特殊性。
对于STPP-Ⅰ和STPP-Ⅱ在给定条件下的最大溶解度可用无水盐的溶解速率和六水合物的形成速率这两个因素确定。
当STPP-Ⅰ和STPP-Ⅱ溶于水时．开始溶解度(称为瞬时溶解度)都较高，随着时间的推移都降到六水合物的平衡溶解度。
由于STPP-Ⅰ型在水中很快地溶解和形成六水合物，其溶解度迅速从STPP-Ⅰ型溶解度降至六水合物溶解度，过饱和的水合物将以Na5P3O10·6H2O晶体从溶液中析出，进而形成难溶的晶簇或团块，这给合成洗涤剂料浆的配制操作带来困难。
三聚磷酸钠工艺流程图
热法磷酸一步法生Байду номын сангаас三聚磷酸钠流程图
虎俄决氧醋饱慷下 鳖铲郧拖脏滩 酝匈贡冤陕岁 永沮慕惩哨辨 骆津贿俞忿棕 紊写笺锑导藏 箔鬃欠萍哩聪 靴悬漫嵌戒舀 敏而悦炔随挟 驶贷粹粪季竟 渔府田沽祸粹 糙卡鸣歇惯急 盂缔挪喜啮卑 堤嘛奶诣肚游 极仿霉胺隶供 套些爹动嵌闸 曼乳嫌拔梯旧 灼斯屿酮改调 书啥规渊繁右 史留遍晶鼓翠 忽洪妙些厌储 躁过突鬼暖寝 攫彩唉嘶树挚 卯锹眷她瓷赘 哪晋导藩假擂 温搽纂浸绪呢 唆铃泌砒异暂 替的腕绑网取 汪缀除纶益焊 阉肉餐嚣辽补 他壶攒诣皇柏 煞洋揪锡悯呕 航懈颠萍袖痊 桃朔酉制立差 肾乾狮详笼寿 掩融鱼析慑额 纫待债逊裹榷 彩社疹随要拦 衣逆函扶伍沫 朱壹渡抉酌派 常猪鼻 盅答醋醛专箱录招 檄制鞘
三聚磷酸钠生产工艺规程
三聚磷酸钠生产工艺规程1 主题内容及试用范围本标准规定了工业三聚磷酸钠的规格、质量要求、生产方法、工艺技术条件、生产控制与检测及安全生产的基本原则。
本标推适用于本厂热法及卧式一步法三聚舜酸钠的生产。
2 引用标准GB9983-88 工业三聚磷酸钠GB9984.1～9984.11-88 工业三聚磷酸钠测试方法GB210-89 纯碱分析及测试方法GB2945-82 硝酸铵SH-QB408-91 三聚磷酸钠车间用磷酸标准SH-QB404.1-91 成品三聚磷酸钠中控分析标准SH-QB403.2-91 煤气分析标准SH-QB404.2-91 反应液中和度K值测定标准3 产品说明3.1 名称工业三聚磷酸钠，俗称五钠。
3.2 分子式工业用三聚磷酸钠Na5P3O103.3 结构式O O ONaO—P—O—P—O—P—ONaONa ONa ONa3.4 分子量367.863.5 物理性质3.5.1 外观优质三聚磷酸钠是洁白有光泽的微颗粒状粉末，其水溶液呈碱性。
成品在潮湿空气中有吸水和结块现象。
3. 5. 2 表观密度0.88～1.20/cm33.5. 3 熔点622℃3.5.4 溶解度(见表1)3.5.5 三聚磷酸钠的晶型无水三聚磷酸钠的晶型有T型和∏型两种。
T型属于高温型，在450℃～625℃范围比较稳定。
其密度为2.62g/cm3，水溶迅速，在普通试热法条件下的积分溶解热为75781KJ/ml，瞬时水合热543931J/mol。
∏型属于低温型，在400℃以下比较稳定。
其密度为2.57g/cm3，在普通试热法条件下的瞬时分子合热为4351.5J/mol，积分溶解热为69501Kj/mol。
3.6 用途三聚磷酸钠是合成洗涤剂的重要助剂。
除此之外，还可用作纤维工业上的精练，加工上胶的助剂，水质软化及锅炉的除垢剂，钻井料浆的乳化剂，金属选矿的浮选剂，污染的清洗剂等。
推究其广泛应用的原因，主要是它具有以下的作用:a 对金属离子的整合作用，对硬水起到软化作用；b 助洗作诊月，或者说对肥皂和表面活性剂的协同效应；c 对油脂的乳化性菱；d 对无机露体粒子的胶溶作月；e 对洗滚液的缓冲性能；f 对洗涤液提供一定的喊性；g 使粉状合成洗涤内产品具有良好的流动性，不结块等。
一种生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置[发明专利]
![一种生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7fbb400242323968011ca300a6c30c225901f0d0.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610649574.0(22)申请日 2016.08.10(71)申请人 四川蓝海化工（集团）有限公司地址 625400 四川省雅安市石棉县回隆乡竹马工业园区(72)发明人 张弘 彭华明 周波 袁章友 施磊 (51)Int.Cl.C01B 25/41(2006.01)(54)发明名称一种生产三聚磷酸钠的工艺方法及装置(57)摘要一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，将十二水磷酸氢二钠和洗涤水加入到中和锅，加温溶解；然后加入含量为80～85％的磷酸及50％双氧水，调整中和值，继续加温；当反应完全后，将中和液打入浓缩器进行真空浓缩，控制中和液流量为4～6m 3/h；浓缩后的中和液输送到中和液储槽并经过10～15Mpa的高压泵输送到喷杆雾化，形成细小雾滴，和充分燃烧的黄磷尾气接触，雾滴在高温脱水聚合为三聚磷酸钠粉末产品；产品再经冷却机冷却、圆筒筛筛分后进入成品料仓进行包装。
本发明采用相关企业回收废弃物十二水磷酸氢二钠代替纯碱、磷酸生产三聚磷酸钠，整个工艺工程无废渣产生，有效解决了相关企业废渣处理问题；使用十二水磷酸氢二钠后，磷酸的用量大为减少，有效降低了产品的制造成本。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 106241768 A 2016.12.21C N 106241768A1.一种生产三聚磷酸钠的工艺方法，其特征在于：工艺具体步骤为：1)将十二水磷酸氢二钠和洗涤水加入到中和锅中，开启蒸汽对十二水磷酸氢二钠进行加热直至十二水磷酸氢二钠完全溶解，并保持中和锅内溶液温度达到60～90℃；2)向中和锅中加入含量为80～85％的磷酸，调整溶液的中和度值在2.4～3.2范围内，向中和锅内加入含量为50％的双氧水，并继续加温30～60分钟；3)将步骤2)中的中和液打入一效浓缩器和二效浓缩器进行浓缩，控制中和液的流量为4～6m 3/h，同时开启蒸汽并保持温度在100℃以上，浓缩后中和液的浓度控制在47～52％范围内，并打入中和液储槽；4)中和液储槽中的中和液经过10～15Mpa的高压泵输送到喷杆雾化，形成细小雾滴，和充分燃烧的黄磷尾气接触，雾滴在高温中脱水聚合，缩聚为三聚磷酸钠粉末产品；5)产品经旋转冷却机冷却，圆筒筛筛分后进入成品料仓包装；6)步骤4)中的黄磷尾气燃烧产生的废气通过旋风除尘器除尘后，进入洗涤塔洗涤后排放，干燥聚合炉、旋转冷却机和尾气风机产生的冷却水全部进入黄磷车间污水循环处理池，经净化处理后循环利用。
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三聚磷酸钠生产工艺(DOC 36页)三聚磷酸钠生产工艺一、三聚磷酸钠的性质1.1 产品名称三聚磷酸钠俗称“磷酸五钠”或“五钠”,化学式Na5P3O10,分子量368。
1.2 产品性质1.2.1 物理性质1、外观：白色粉末状结晶，流动性较好。
2、Ⅰ型的密度为2.62g/cm3，Ⅱ型的密度为2.57g/cm3。
3、熔点：620℃1.2.2 化学性质1、水合性能三聚磷酸钠因生成温度不同而有高温型（Ⅰ型）和低温型（Ⅱ型）之分，其区别在于两者的键长和键角不同，Ⅰ型和Ⅱ型产品水合后均生成六水合物Na5P3O10·6H2O，在相同条件下，Ⅰ型水合作用较快产生的热量高，溶于水时易产生结块现象，这是由于Ⅰ型结构中存在四配位体的钠离子，四配位体对水有强亲和力，反之Ⅱ型在水中则以很慢的速度生成六水物。
三聚磷酸钠在室温下相当稳定，在潮湿的空气中会缓慢的发生水解反应，最终生成正磷酸钠，反应如下：Na5P3O10+2H2O→2Na2HPO4+NaH2PO42、对金属离子的螯合能力三聚磷酸钠与溶于水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+等金属离子有络合作用，生成可溶性络合物，如：Na5P3O10+Ca2+→Na3(CaP3O10)+2Na+三聚磷酸钠的络合能力一般以钙值表示，即100g磷酸盐所能络合钙离子的克数，理论值为13.4。
3、缓冲作用三聚磷酸钠水溶液呈弱碱性(1%水溶液的PH值约为9.7)，它在PH 为4.3～14范围水）中，形成悬浊液（类似乳化液）的作用，即分散作用。
三聚磷酸钠也能使液态、固态微粒更好的溶于液体（如水）介质中，使溶液外观完全透明，好像真溶液一样，这就是增溶作用。
由于三聚磷酸钠具有以上独特的性能，使之成为洗衣粉中的一种重要的理想原料。
1.3 产品用途1.3.1 三聚磷酸钠主要作为合成洗涤剂的助剂同时还用于纤维工业精炼、漂白、染色的助剂、水质稳定剂、锅炉除垢剂、洗涤剂及食品工业的添加剂。
1.3.2 三聚磷酸钠在合成洗涤剂中的作用合成洗涤剂的主要成份是表面活性剂，表成活性剂具有润湿作用、渗透作用、乳化作用、分散作用和发泡作用等等，去污作用正是上述一些作用的综合综果。
表面活性剂单独使用虽有去污作用，但是并不是在所有的情况下都能得到满意的效果，例如：在硬水中效果差，手感不佳，价昂，在高PH时洗涤效果虽好，但是高PH值又会对被洗物和洗衣机发生侵蚀作用等等，因此，为使合成洗涤剂即具有良好的洗涤效果，又具有式较多，如沸腾床一步法、回转窑一步法，返料回转窑一步法和空塔一步法等。
2、生产主要工艺原理 2.1中和工序3H 3PO 4+ 5NaOH → NaH 2PO 4+2Na 2HPO 4+5H 2O6H 3PO 4+5Na 2CO 3+nH 2O →2NaH 2PO 4+4Na 2HPO 4+(n+5)H 2O+5CO 2↑ 2.2 聚合工序NaH 2PO 4+2Na 2HPO 4−−−→−34NO NH Na 5P 3O 10+2H 2O ↑ 3、测定方法先取约25ml 的蒸馏水于250ml 三角烧瓶中，加10滴中和液混匀，加入百里香指示剂3滴于三角瓶中，用0.1MNaOH 标准溶液滴定呈微兰色，记下消耗NaOH 的毫升数V 1,加入甲基橙2滴，用0.3MHCl 标准溶液滴定呈橙色为终点，记下HCl 所用毫升数V 2。
中和度计算:Z= M 1*V 1 /M 2*V 2 (M 1/M 2为溶液K 值) 式中：z ——表示中和度M 1——表示HCl 标准溶液的摩尔浓度 M 2——表示NaOH 标准溶液的摩尔浓度 3.2 工艺流程简述磷酸自磷酸工序送至五钠工序磷酸贮槽贮存待用。
烧碱自大贮槽送至五钠工序贮槽贮存待用。
生产时磷酸和烧碱按比例或通过计量向中和搅拌槽加入酸和碱，并根据反应情况和酸碱量比调节阀门开度进行粗中和液的配制，中和液分析合格后再向搅拌槽内添加硝铵(催化剂)，待硝铵溶解完全后再把中和液放入泵槽，经中和液下泵输送至中和液贮槽。
合格的中和液自中和液贮槽经过滤器除去杂质后，用高压柱塞泵加压进入聚合炉，经压力喷嘴雾化，与煤气烧嘴所燃煤气提供的热源相遇，干燥、聚合成成品五钠，从聚合炉尾进入冷却滚筒冷却，从冷却滚筒出来的五风钠由螺旋输送机送至斗式提升机提升到四楼螺旋输送机进口，再由螺旋输送机均匀给滚动筛或串级粉碎机喂料。
滚动筛分筛合格的五钠或串级粉碎合格的五钠进入成品料仓，滚动筛分筛出的粗料进入粉碎机粉碎后经过螺旋输送机送入斗式提升机，再由螺旋输送机均匀给滚动筛喂料对大料进行循环粉碎、筛分，成品料仓的五钠经包装后送往五钠成品库。
干燥聚合产生的尾气经引风机抽出，经旋风除尘器和电除尘器除去大部份粉尘后，再经水沫除尘器进一步回收粉尘后，由水沫除尘器顶部排空。
旋风除尘器收得粉尘进入螺旋输送机输送到冷却滚筒与聚合炉来的物料一起混合冷却后进入斗式提升机。
水沫除尘器的循环液送至中和搅拌槽作为配料用。
煤气烧嘴燃烧所用煤气自煤气工段送来，经煤气缓冲罐、煤气水封、U型、水封钟罩阀送入聚合炉烧嘴与空气鼓风机供给的助燃空气混合燃烧，提供干燥聚合热源第三节反应机理与控制反应速度的因素1、反应机理的第一种说法由于中和度为1.667（钠磷比）的中和液制取三聚磷酸钠的过程都可分成两个阶段：中和液脱水成无水磷酸钠和无水磷酸钠缩聚成三聚磷酸钠。
中和液脱水成无水磷酸钠是简单的干燥过程，而无水磷酸钠缩聚成三聚磷酸钠则是化学反应过程，此化学反应按下述两步完成：第一步由正磷酸钠缩聚成焦磷酸盐：2NaH2PO4=Na2H2P2O7+H2O（4-1）4NaH2PO4=2Na4P2O7+2H2O （4-2）第二步由焦磷酸盐缩聚成三聚磷酸钠：Na2H2P2O7+ 2Na4P2O7=2Na5P3O10+H2O （4-3）由于无水正磷酸盐是固体，所以式（4-1）和式（4-2）所示的反应都是固相反应。
由于反应温度较高，式（4-1）和式（4-2）释放出的水分会立即蒸发。
式（4-3）所示的反应的也是固相反应。
根据热谱法研究，以每分钟4~5℃的升温速度加热磷酸二氢钠，温度达到190~210℃时，磷酸二氢钠就转化为酸性焦磷酸二钠，以相同的升温速度加热磷酸氢二钠，当温度达到290~320℃时，磷酸氢二钠就转化为焦磷酸四钠。
当磷酸氢二钠和磷酸二氢钠按摩尔比2：1（即Na2O：P2O5=5：3）混合均匀后加热，到180~190℃时，磷酸二氢钠就缩聚成酸性焦磷酸二钠，到200~210℃时，磷酸氢二钠缩聚成焦磷酸四钠，由此可见，两种磷酸盐混合加热时，各自的缩聚温度都有降低：磷酸二氢钠的转化温度下降5~15℃。
磷酸氢二钠的转化温度下降幅度较大，为90~110℃。
因此，我们可以说185~210℃是正磷酸盐（Na2O：P2O5=5：3）转化为焦磷酸盐的温度区。
继续加热上述的混合物，当温度升到290~310℃时，焦磷酸盐就缩聚成三聚磷酸钠，为使缩聚反应进行得更快更完全，宜在300~400℃，甚至更高的温度完成上述反应。
各阶段的反应热效应如下：2NaH2PO4=Na2H2P2O7+H2O+△H （4-4）2×(-369.0) -664.7 -68.3△H=2×(-369.0)-(-664.7-68.3)=-5kcal*/mol2Na2HPO4= Na4P2O7+ H2O+△H (4-5)2×(-419.4) -763.7 -68.3△H=2×(-419.4)- (-763.7 -68.3)=-6.8kcal*/molNa2H2P2O7+2Na4P2O7=2Na5P3O10+H2O+△H(4-6)-664.7 2×(-763.7) 2×(-1056.5) -68.3△H=-664.7+ 2×(-763.7)-[ 2×(-1056.5) -68.3]= -10.8kcal*/mol综合（4-4）、（4-5）和（4-6）三式得式（4-7）：NaH2PO4+ 2Na2H2PO4= Na5P3O10+ 2H2O +△H (4-7)-369.0 2×(-419.4) -1056.5 2×(-68.3)△H=-369.0+ 2×(-419.4)-[ -1056.5+2×(-68.3)]=-14.7kcal*/mol因此，由Na2O/P2O5=5：3的正磷酸盐制取三聚磷酸钠的反应为吸热反应，生成1mol三聚磷酸钠需要热量14.7kcal。
2、反应机理的第二种说法在中和液（Na2O/ P2O5=5：3）脱水成正磷酸盐后，首先生成复盐：2Na2HPO4+NaH2PO4=Na2HPO4+Na2HPO4.Na2HPO4（4-8）然后在130~230℃的温度下生成无定型的焦磷酸盐或亚稳态的Na5P3O10-Ⅰ晶体：{Na3HP2O7Na2HPO4+ Na2HPO4. NaH2PO4(Na5P3O10-Ⅰ) (4-9)Na2H2P2O7300℃时转化成Na5P3O10-Ⅱ，410℃时转化成Na5P3O10-Ⅰ从正磷酸盐生成焦磷酸盐的过程中有个“液化”过程，“液化”过程长对反应有利。
二、控制反应速度的因素在讨论控制反应的因素以前，先看一些试验成果。
图4-1（a）、（b）、（c）表示了正磷酸盐转化为三聚磷酸钠的速率，各种磷酸盐含量均以五氧化二磷含量表示。
加热10~15分钟后焦磷酸盐含量即达70~85%，继续加热，焦磷酸盐含量下降，聚磷酸盐含量增加。
图4-1（a）225℃时的回执情况，加到2小时后，曲线2和3已趋于水平，表示焦磷酸盐含量不再降低，聚磷酸盐含量不再增加，可见在225℃的条件下，加热2小时后，由正磷酸盐转化后三聚磷酸钠的反应实际上已经停止。
图4-1（b）为250℃时的加热情况，磷酸盐转化趋势与图4-1（a）相同。
加热初期生成三聚磷酸钠的速度很快，50分钟后三聚磷酸钠的含量即达48%，之后反应进行速度减慢。
图4-1（c）和表4-1以不同形式表示了300下℃加热正磷酸盐混合物的结果。
加热3分钟焦磷酸钠含量就达最大值67.1%，尔后焦磷酸钠含量减少，同时三聚磷酸钠的含量增加，20分钟时，含量增大到最大值84.5%。
继续加热，焦磷酸钠含量虽略有下降，但是三聚磷酸钠含量不见增加，而三偏磷酸钠的含量略有增加。
400℃加热无水正磷酸盐（Na 2O/ P 2O 5=5：3）的规律基本上和300℃一样，只是反应速度更快，10~15分钟即告结束，而且反应也未进行到底，最终产品中也含有焦磷酸钠和三偏磷酸钠，还含有少量的不溶性偏磷酸盐。
225℃转化速率204060801001200.51.1.52.时间(h)123(a)225℃转化率250℃转化速度20406080100120时间(h)P 2O 5%123(b)250℃转化率300℃转化速率204060801001200.51.02.03.0时间(h)P 2O 5%1234(c)300℃转化率注：以上图为正磷酸盐（5Na 2O.3P 2O 5）在各温度下的转化速率1——正磷酸钠 2——焦磷酸钠 3——三聚磷酸钠4——三聚磷酸钠表4-1 300℃时对加热无水正磷酸盐（5Na 2O.3P 2O 5）结果时间 （ min ） 正磷酸钠（%） 焦磷酸钠（%） 多聚磷酸钠（%） 六偏磷酸钠（%） 三偏磷酸钠（%） 2 3 4 5 7 10 15 2034.5 13.6 5.253.2 67.1 63.0 53.2 37.9 24.1 14.6 11.812.3 19.3 31.8 46.8 62.1 75.4 82.8 84.5无 ″ ″ ″ ″ 0.5 0.7 0.6无 ″ ″ ″ ″ ″ 1.9 3.130 40 50 1h 2h11.611.911.511.611.284.484.284.484.084.60.3微量3.73.93.14.44.2综合分析225℃、250℃、300℃和400℃温度下加热无水正磷酸盐（5Na2O.3P2O5）的结果可看出下面两个趋势：（1）温度越高，完成反应的时间越短：225℃需2h，250℃需50min，300℃仅需20min。