五硫化二磷生產安全技術

??????? 工業晶是磷硫化合物的混合物，以五硫化二磷為主，其他還有三硫化四磷、七硫化四磷、五硫化四磷等。熔點偏低，為265～280℃(純品熔點為285～290℃)。目前有幾種合成方法，但原理相同。現以最常用的方法為例。
　　反應式
　　2P　　　+　5S　　→　　P₂S₅
　　(黃磷)　　(硫黃)　　　(五硫化二磷)

　　五硫化二磷的工藝流程如下：
　　原料熔融? → 反應管中反應? → 反應罐內反應? → 冷卻? → 滾筒壓片? → 包裝

　　(1)原料熔融? 將黃磷加熱到60℃熔融，硫黃在另一容器中加熱至140℃熔融。

　　①黃磷極易自燃。熔融罐內應先充二氧化碳氣體，以防自燃起火。熔磷罐應加強維修，嚴防洞穿漏磷。
　　②熔磷罐上應設噴水管，一旦黃磷自燃可立即放水撲滅。
　　③硫黃是易燃固體，遇火極易燃燒，投料時應防止硫黃散落在熔融罐外，并嚴防明火。

　　(2)制五硫化二磷? 熔融的硫和磷分別用液下往復泵輸入有保溫設施的計量槽內，按比例經水蒸氣夾層預熱，流經反應管，進入已預熱至150℃的反應罐中，在攪拌下充分反應生成五硫化二磷。

　　①硫、磷反應系統應先充二氧化碳氣體保護。
　　②反應放熱，溫度可自行升到350～400℃，所以投料速度必須嚴格控制，以反應溫度最高不超過350～400℃為準。如發現過高，應減慢投料速度，否則黃磷大量氣化外逸，將在尾氣出口處遇空氣自燃而冒火星。投料還必須控制到使尾氣不冒火星。硫、磷必須按比例同時投入，如果在有大量黃磷存在的條件下加入硫黃，易因反應猛烈而爆炸。如果先加硫黃、后下黃磷，也有爆炸危險。
　　③反應罐應預熱至150℃，否則反應太慢或不反應，導致黃磷大量積聚，放料后遇空氣即將引起燃燒。攪拌要有效，不得中斷，這樣可使反應完全，防止黃磷積聚。即使如此，反應罐上仍應裝有防爆膜。
　　④五硫化二磷在高溫下極易自燃起火，從反應罐放入中間槽冷卻時，溫度已超過300℃，必須通二氧化碳氣體保護，以防自燃。
　　⑤黃磷計量罐有熱水封住磷面，計量罐應有特殊設計，應使黃磷放到一定高度時與反應管內磷面平衡；操作時也要注意，保證放熔磷時水不進入反應管，以免五硫化二磷遇水分解，產生大量硫化氫氣體，使體積猛增而發生爆炸。硫化氫劇毒，易燃易爆，如大量逸出后，燃燒爆炸的危險性更大。

　　(3)滾筒壓片? 物料在冷卻槽冷至300℃以下，經過冷的滾筒壓成片狀，可供包裝。

　　①滾筒進口處五硫化二磷的溫度仍較高，最好用二氧化碳氣體保護。
　　②五硫化二磷忌水，所以車間必須防水，避免潮濕。同時要注意，萬一五硫化二磷起火，應該用二氧化碳、干砂或干粉滅火器撲救，不得用水。
　　[附]黃磷的精制
　　農藥廠常用濃硫酸在80℃下處理黃磷。溫度過高，濃硫酸也能氧化黃磷，產生五氧化二磷，并放出大量的熱。五氧化二磷遇水反應，則生成磷酸，亦將放出大量的熱。其反應式如下：
　　5H₂SO₄　　+　2P→　　P₂O₅　　+5H₂O+　5SO₂　+362．42kJ／mol
　　(硫酸)　　　　　　 (五氧化二磷)　　　(二氧化硫)
　　P2O5+3H2O→2H₃PO₄+198．6kJ／mol
　　　　　　　(磷酸)
??? 結果引起爆炸。使液態黃磷四處飛濺，迅速自燃，擴大火勢，撲救困難。因此，在處理時，溫度要嚴加控制，不得超過80℃。