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1、黄磷和氯气在一定的工艺条件下，通过特定数量的配比，反应生成三氯化 磷。黄磷接触空气容易自燃，氯气为剧毒气体，从反应原料到成品三氯化磷都 属易燃有毒物品，因而反应过程中，如物料配比，反应温度、反应压力等控制 不好，都容易造成安全事故。所以，实现三氯化磷的连续、安全生产，装置的 控制系统必须稳定、可靠。1. 物料的计量参与反应的是氯气和黄磷两种介质，考虑经济性，氯气的计量一般采用差 压式流量计配合差压变送器组成一套测量仪表，差压式流量计选用标准孔板。 氯气在流经孔板时，由于孔板的节流作用，在节流孔板前后的流速不一样，所 以对管壁造成的静压也不一样，使用差压变送器测量出孔板前后的差压，相应 的可以测
2、量出氯气的流速，从而计算出氯气的流量。由于孔板流量计的测量误差较大，而且计量出的是氯气的体积流量，当氯 气的温度、压力变化时，对测量结果都会有影响，最终会影响到氯气和黄磷质 量的配比。一般三氯化磷生产装置由多套设备叠加来增加产能，所以可以考虑 在氯气总管安装一只质量流量计，对氯气进行计量，单套设备投产时，利用总 管的质量流量计对单套的氯气测量孔板进行校验，找出恒定的偏差，消除压力 和温度对氯气测量结果的影响。直接对黄磷流量进行计量比较困难，在生产中往氯化釜添加黄磷时，利用 水压，将黄磷计量槽的黄磷压入氯化釜，由于水和黄磷的体积受压力的影响较 小，计量槽始终贮满黄磷和水，计量出加入黄磷计量槽的水
3、的体积，相应得到 排出的黄磷的体积，折算成黄磷的比重，进而计算出加入反应釜黄磷的质量。在收料环节，也利用流量计对成品三氯化磷进行计量，一方面控制产出 量，另外，可以与氯气和黄磷的质量做参考，形成相互印证。2、生产过程中各参数的监控在生产过程中，为保证反应的平稳进行，必须对各项参数进行监控由于是 利用水压往氯化釜添加黄磷，所以必须保证添加量的可靠。如添加量过少，在 反应釜中造成氯气过量，生成五氯化磷，由于五氯化磷的化学性质极不稳定， 与黄磷反应会放出大量的热量，使氯化釜温度上升，压力增高。如添加量过 多，计量槽黄磷打空，进而将水带入氯化釜，氯化釜内三氯化磷遇水水解生成 亚磷酸和氯化氢气体，两种极
4、端情况都存在极大的安全隐患。在对间接参数水 进行计量时，也必须对黄磷计量槽的黄磷进行监测，测量出黄磷的界面，与加 入的水量互作参考，互相之间不能有大的偏差。由于在黄磷计量槽中只存在两种介质水和黄磷，并且水和黄磷的比重差 （水为1000kg/m3，黄磷为1600kg/m3）较大，在选用界面计的时候利用水和黄 磷对物体产生的浮力差，可以测量出黄磷的界面。测量每次加入黄磷计量槽的 黄磷和加入氯化釜黄磷的质量。氯化釜的液位控制也是重要的工艺指标，反应釜内液位处于沸腾状态，有 波动，同时反应釜有夹套，液位计开孔只能是在顶部，因而液位计的选择受许 多因素限制。综合各条件，选用浮筒液位计对液面测量，浮筒在液
5、体中几乎不 上下浮动，测量出液体对浮筒产生的浮力，由于浮筒尺寸、液体比重和重力加 速度为已知参数，测出浮力，便可以转换成相应的液面高度，显示输出。3、自动加料、安全联锁和紧急停车系统整套生产系统采用DCS控制，操作人员数量较少，氯化釜添加黄磷、氯气 流量等采用自动控制。单套生产装置补加黄磷时，设定加入的黄磷量，当黄磷 计量槽界面达到高位时，关闭添加黄磷的阀门，同样，当加入氯化釜的黄磷达 到设定值，关闭添加黄磷的切断阀和加水阀门。单套氯化釜压力、温度超出控制范围，必须自动停车，切断氯气阀门、加 黄磷的夹套阀。当公用工程部分出现故障时，如循环水压力、流量不够，氯化釜内反应产 生的热量不能及时循环带
6、走，或是氯气缓冲罐压力过高，应整套生产装置停 车。在DCS操作界面设置紧急停车按钮，除工艺参数超出控制范围，系统自动 停车外，操作人员通过控制室的视频监控画面，如发现生产现场有异常，如物 料泄漏等，可以操作紧急停车按钮，自动关闭各物料控制阀，避免事故扩大。在生产装置中，有液氯气化环节，利用热水循环对管道内液氯气化，控制 气化后氯气压力。其中也设置有联锁条件，为防止液氯未经气化，直接进入后 续环节，将联锁条件设置为热水槽温度、汽化器热水温度过低，或热水循环泵 停止运行时，关闭进入汽化器的液氯阀门，待故障排除后，才可以继续生产。经过一段时间的实际生产运行，现场仪表选用得当，真实反映工艺参数， DCS控制各项参数设置合理，联锁条件经模拟和实际操作准确、可靠。整套控 制系统减少现场操作人员，提高劳动效率，装置运行平稳，具有较高的安全性 和可靠性，基本消除可能出现的各种安全隐患。
