黄磷尾气利用——尾气蒸汽锅炉技术

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黄磷尾气的综合利用

黄磷尾气的综合利用摘要：本文重点分析黄磷尾气使用情况，包括热源使用、杂质控制技术等，从而降低尾气处理成分，充分发挥出黄磷尾气的作用。

关键词：黄磷尾气；综合利用黄磷是重要的工业生产原料，在防火剂、医药试剂、化肥、食品添加剂中的应用非常多。

当前，黄磷以成为化工支柱产业。

黄磷尾气是生产黄磷时产生的废气，成分复杂，不仅包含氢气、二氧化碳，同时包含甲烷、氮气、微量元素。

由于尾气净化分离技术不成熟，所以大部分黄磷尾气被直接排放到大气环境中，增加二氧化碳排放量，还会加剧环境污染，资源浪费明显。

综合使用黄磷尾气，可以减少环境污染。

1、黄磷尾气与回收情况随着环境保护理念的提出，黄磷化工失衡产规模的变化明显，因此要提出全新的发展战略。

各行业的长久化发展，使得我国的黄磷生产量非常大。

在生产黄磷时，尾气成分主要为一氧化碳，同时包含氰化物、无机硫、粉尘等杂质。

黄磷尾气是一种毒害气体，具备易燃易爆特点，因此要净化使用黄磷尾气，保证净化处理的安全性。

在研究工作中，设计部门、生产部门研究黄磷尾气的净化使用问题。

在净化尾气之后，原料气体合格的包括甲醇、草酸、苯乙酸、甲酸钠。

尽管黄磷尾气净化与使用的进步显著，然而受到市场化影响，黄磷尾气点推广使用的范围小。

长期以来，我国黄磷尾气的使用效率非常低，多采用燃烧排放处理模式，导致环境污染问题严峻。

通过相关调研可知，只有部分企业将黄磷尾气作为化工原料，使用率达到70%左右。

黄磷尾气可以作为余热发电、原料烘干、泥磷制酸、余热锅炉、加热六偏磷酸钠，剩余尾气排放到大气环境中。

随着环境污染问题严峻，多数化工企业的黄磷尾气净化处理不到位。

2019年，国家提出“三磷”排查整治方案，以黄磷尾气利用不达标为重点，基本未实现百分百使用，所以大力开展黄磷尾气治理与利用，完善环保设备设施，同时推广黄磷尾气利用的新项目，包括石油乙醇、赤磷项目。

2、黄磷尾气热源使用按照行业发展调研可知，黄磷生产多用于泥磷制酸、原料烘干、余热锅炉等方面，将黄磷尾气看做煤、柴油等热源物质，对尾气的纯度要求不高，可采用多种方式输送。

黄磷生产的节能途径与措施

黄磷生产的节能途径与措施摘要：在化工生产中，黄磷是一种重要的基础原料，有着广泛的应用。

黄磷生产过程中，容易消耗大量的能源，且会造成一定的污染问题，随着节能减排战略的提出，黄磷企业应加强黄磷生产控制，运用更加先进的节能技术和措施，降低黄磷生产能耗，减少污染问题，以促进企业可持续发展。

本文对黄磷生产的节能途径与措施进行了分析，以供参考。

关键词：黄磷生产；节能途径；措施我国是是黄磷生产大国，每年会生产大量的黄磷，但长期来以，我国黄磷生产技术相对落后，自动化技术水平相对较低，黄磷生产中有着高能耗、高污染的问题，对生态环境造成了很大的影响，也不利于黄磷企业的可持续发展。

在节能减排战略实施以来，各个领域都加大了节能减排技术的应用研究，黄磷企业也应加强黄磷生产管理控制，紧跟市场发展，优化黄磷生产工艺流程，提升资源利用率，尽可能的降低黄磷生产中的能源消耗，减少污染问题，才能促进企业更好的发展。

1、选定控制目标黄磷生产会消耗大量磷矿石、焦炭、电力和电极，因此，黄磷生产成本较大。

黄磷生产中，原料与电力消耗占据生产成本的85%左右，电炉消耗与矿石消耗则占据生产成本的70%左右。

黄磷生产原料包括磷矿石、硅石、焦炭，相应原料质量对黄磷生产有着很大的影响，如果原料存在质量问题，会直接影响电炉操作，进而导致黄磷生产难以获得预期的经济利益。

在黄磷生产过程中，为实现节能降耗目的，需要将其电炉电耗和矿石消耗控制，通过对这两项指标的控制和管理，可以有效提升黄磷生产总产量与磷收率。

因此，需要加强电炉点哈、矿石消耗、黄磷产量及磷收率等的控制管理，具体控制工作中，还需结合相应环节的工艺特点，选择合适的节能途径与措施，保证黄磷生产节能降耗效果。

2、黄磷生产节能降耗要点分析2.1加强原料管理原料管理对黄磷生产有着很大的影响，为实现黄磷生产目标，应严格按照相应工艺要求，加强原料管理。

在黄磷生产中，为有效减少电炉电能损耗，保证磷炉的正常操作，需要加强原料颗粒大小、原料间的粒径比、原料水分及入炉料混合程度等数据的控制管理。

锅炉管高温腐蚀防护——黄磷尾气蒸汽锅炉高温防腐技术

废气锅炉管腐蚀与防护——黄磷尾气蒸汽锅炉高温防腐技术艾怀东，王爱凤，李华建，唐志荣，荣双芝（北京志盛威华化工有限公司，北京通州，101102）摘要：本文介绍了志盛威华集团开发的一种黄磷尾气蒸汽锅炉高温防腐新技术。

黄磷尾气经过喷淋水收磷和洗气后，可除去大部分的氟、磷、硫等腐蚀介质元素，但仍有少量的磷和硫以及微量的氟难以去除。

黄磷尾气蒸汽锅炉是采用燃烧与换热分开的锅炉结构，这种结构可以避免高温火焰对锅炉设备的冲刷腐蚀以及单质磷对列管的燃烧腐蚀，但仍不可避免高温烟气对列管的氧化腐蚀和氢脆，以及低温烟气对节能器和烟道烟囱的酸露点腐蚀。

最终导致列管、节能器、烟道等设备更换频繁，工艺不稳定，生产效率低，严重者甚至使整个锅炉报废。

该技术通过一种采用高温封闭涂层和烟气防腐涂层对蒸发器列管等设备进行防护的方法，同时采用烟气防腐涂层与耐强氧化防腐涂层对烟道和换热翅片管进行防护，解决了烟气中磷、硫等杂质对锅炉设备构成的腐蚀，使锅炉长期稳定地生产蒸汽供厂内其他工序使用。

通过运行，各项技术指标均达到设计要求，杜绝了锅炉爆管事故。

该技术的成功运用实现了节能增效，提高了黄磷尾气蒸汽锅炉的应用价值，为黄磷企业经济效益的提升帮助很大。

关键词：黄磷尾气蒸汽锅炉废气锅炉炉管腐蚀高温防腐Corrosion and protection of exhaust gas boiler pipe ——High temperature anticorrosion technology of yellow phosphorus tail gas steam boilerAi huaidong, Wang aifeng, Li huajian, Tang zhirong, Rong shuangzhi(Beijing Zhi Sheng Wei Hua Chemical Co., Ltd, Beijing 101102, China) Abstract: This paper introduces a new high temperature anticorrosion technology of yellow phosphorus tail gas steam boiler developed by Zhisheng Weihua group. The yellow phosphorus tail gas can remove most of the elements such as fluorine, phosphorus, sulfur and other corrosive media after being collected by spray water and washed, but there are still a small amount of phosphorus, sulfur and Trace Fluorine that are difficult to remove. Yellow phosphorus tail gas steam boiler is a boiler structure with combustion and heat exchange separated. This structure can avoid the erosion corrosion of high temperature flame on boiler equipment and the combustion corrosion of single phosphorus on the tubes, but it is still inevitable that the oxidation corrosion and hydrogen embrittlement of high temperature flue gas on the tubes, and the acid dew point corrosion of low temperature flue gas on the economizer and flue stack. Finally, it leads to frequent replacement of the equipment such as the pipe, economizer, flue, etc., unstable process, low production efficiency, and even the whole boiler is scrapped. This technology adopts a method to protect the evaporator pipes and other equipment with high-temperature closed coating and smoke anti-corrosion coating. At the same time, it adopts smoke anti-corrosion coating and strong oxidation resistant anti-corrosion coating to protect the flue and heat exchange fin pipes. It solves the corrosion of impurities such as phosphorus and sulfur in the flue gas to the boilerequipment, and makes the boiler produce steam stably for other processes in the plant for a long time 。

关于黄磷尾气再利用的几点探讨

关于黄磷尾气再利用的几点探讨摘要：黄磷副产物之一——尾气，其产出量为3000—3500m3/T成品黄磷，其中至少含有纯净CO2400m3/T成品黄磷，其燃烧值在3500—3650卡/ m3之间，至少可以折合成标煤1200Kg/T成品黄磷，市场价值700元左右（标煤市场价600元－700元/T）。

以1万吨/a黄磷电炉，全年尾气可产生价值约为10000×700=700（万元）。

面对资源匮乏，市场低迷的今天，具有很大的开发价值。

白白放空燃烧，也不符合当今低碳生态要求，所以开发利用极具诱惑。

然尾气组成成分很复杂，其中有害物质很多，直接利用，危害很大，甚至会得不偿失。

文章认为只要选择合理的工艺，完全能够将黄磷尾气热能转换为蒸汽、热水或其他热源。

对降低生产成本，节能减排有着积极的意义。

关键词：尾气；再利用；腐蚀；有害物质1.引言当前工业文明进步与环境恶劣和资源日益紧缺已逐渐形成尖锐的矛盾。

严重制约人类科技进步的发展，走生态文明之路，发展生态经济已成为当今人类社会生存和发展的必然选择。

发展生态经济，就是要大力发展低能耗、低排放、低污染的产业，要在以新能源、新材料、生物环保产业等核心技术突破为标志的产业革命即将到来之际，强抓机遇，占得先机，在未来产业分工中赢得更加有利的地位，要大力发展生态农业、高新技术产业、现代制造业、现代物流业和现代旅游业，同时要加大对现有传统企业的技术更新力度，大力推行节能减排。

作为“两高一剩”（高耗能、高污染、产能过剩）电炉制磷行业，带来前所未有生存的挑战，唯有通过新工艺、新技术、新材料途径。

不断革新，对其其他产物进行回收再利用，从而降低生产成本，减少有害排放，才有一席生存之地。

众所周知电炉制磷的特点就决定在获得元素磷同时，还会产生炉渣（硅酸钙）、磷铁、泥磷、尾气等副产物。

这些副产物在实际生产中也达到广泛的利用，如炉渣用来制作水泥、保温材料等，磷铁用作轧辊、辊轴等特殊合金原材料，泥磷生产磷酸等。

黄磷尾气在燃煤蒸汽锅炉中应用的可行性分析

黄磷尾气在燃煤蒸汽锅炉中应用的可行性分析孙志立;张冬平【摘要】针对国内黄磷尾气资源化利用面临的两大难题和必须解决的两个基本问题进行了研究、探讨。

分析了黄磷尾气代替燃煤作为蒸汽锅炉燃料后对设备产生严重腐蚀的机理、特征及影响因素，指出尾气中残磷是锅炉腐蚀穿孔的主要原因。

采用专利技术“一种黄磷尾气燃气锅炉换热主体装置”制造的不同生产能力的黄磷尾气锅炉已从根本上解决了腐蚀问题，实际运行时间最长的已达4年以上，取得了环保和经济效益双丰收。

%In connection with two major obstacles faced with and two basic problems that must be solved in the resource utilization of yellow phosphorus tail gas in China, study and investigation are carried out. An analysis is made of the mechanism, characteristics and influencing factors of serious equipment corrosion after yellow phosphorus tail gas is used for steam boiler instead of fire coal, and it is indicated that it is the residual phosphorus in tail gas that is the main cause of corrosion perforation of the boiler. A yellow phosphorus tail gas boiler, which is made by utilizing patent technology, “the main heat exchanger device in yellow phosphorus tail gas burning boiler” and with different production capacity, has solved corrosion problem fundamentally, the longest time of actual operation is more than 4 years, great achievements in both environmental protection and economic benefit have been attained.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】黄磷尾气;资源化利用;燃煤蒸汽锅炉;可行性分析【作者】孙志立;张冬平【作者单位】贵州省磷酸盐工业协会贵州贵阳 550000;昆明锅炉有限责任公司云南昆明 650000【正文语种】中文【中图分类】X701.7Abstract In connection with two major obstacles faced with and two basic problems that must be solved in the resource utilization of yellow phosphorus tail gas in China，study and investigation are carried out.An analysis is made of the mechanism，characteristics and influencing factors of serious equipment corrosion after yellow phosphorus tail gas is used for steam boiler instead of fire coal，and it is indicated that it is the residual phosphorus in tail gas that is the main cause of corrosion perforation ofthe boiler.A yellow phosphorus tail gas boiler，which is made by utilizing patent technology，“the main heat exchanger device in yellow phosphorus tail gas burning boiler”and with different production capacity，has solved corrosion problem fundamentally，the longest time of actual operation is more than 4 years，great achievements in both environmental protection and economic benefit have been attained.Keywords yellow phosphorus tail gas resource utilization coal-burning steam boiler feasibility analysis黄磷是磷化工的基础原材料，其下游产品品种繁多，具有较高的经济延伸价值。

黄磷尾气的净化工艺与综合利用

黄磷尾气的净化工艺与综合利用黄磷是工业生产的重要原料，由黄磷制成的中间产品广泛用于化肥、医药试剂、洗涤剂、食品添加剂、防火剂等工业生产，黄磷也是国防工业的重要原料。

现代工业生产黄磷一般可分为电炉法、高炉法。

电炉法与高炉法相比，具有更高的经济效益和更成熟的工业技术，因而得到广泛使用尤其在西南地区，电力资源丰富，电炉法制磷更是得到飞速发展。

磷化工是云、贵、川、鄂等省的重要支柱产业，目前我国黄磷生产企业已有130多家，黄磷产量已达到80万t/a。

到2005年，仅云、贵、川、鄂四省黄磷总生产能力可达85~90万t/a，产量可超过70万t/a。

黄磷尾气也成为这些省份的主要大气污染源，同时又是不可多得的二次资源。

以云南为例，全省共有大小黄磷电炉100多座，黄磷年生产能力45万t，占全国黄磷生产能力的50%以上。

理论上每生产一吨黄磷可副产含85%~95%的一氧化碳气2 500~3 000 mN3，按此计算，云南省黄磷电炉每年至少可产生纯CO 9.56亿mN3，折合CO2排放量188万t/a。

若将这些富含CO的黄磷尾气净化后用于生产碳一化工产品，仅云南省每年就可创造产值110亿元人民币，并且每年可减少1820 t磷、1271 t硫的排放]。

黄磷尾气除富含CO外，主要含有磷、硫、砷、氟等杂质，其中砷和氟通过水洗和碱洗很容易除去。

磷主要以PH3和P4形式存在，硫主要以H2S形式存在]。

黄磷尾气成分如下：CO 85%~95% , CO2 1%~4%, O2约1%, H2 1%~8%, CH4约0.3%, N22%~5% , H2O约5%, H2S 800~3000 mg/m3, P4、PH3 500~1300mg/m3 , HF~1200 mg/m3，AsH3 70~80 mg/m3。

20世纪80年代以来，随着碳一化工技术的飞速发展，尤其在一氧化碳羰基合成技术方面所获得的进展，利用CO制造甲酸甲酯、二甲醚、醋酸、甲醇、碳酸二甲酯等各种极有经济价值的有机化合物已成为可能，已开发出可替代传统工艺的绿色合成工艺。

黄磷尾气的处理工艺及方法

第50卷第1期2021年1月辽宁化工Lidoning Chemical IndustryVol.50,No.1January,2021黄磷尾气的处理工艺及方法吴婷（辽宁省石油化工规划设计院有限公司.辽宁沈阳110004）摘要：化工生产过程中常会产生大量有毒有害的尾气，这些尾气会对环境造成很多负面影响,因此需要处理简要回顾了黄磷尾气常用处理工艺及方法「关键词：黄磷；尾气；工艺中图分类号：TQ110.9文献标识码：A文章编号：1004-0935（2021）01-0092-02如何对尾气进行处理一直是困扰化工生产企业的难题，早期的尾气处理方法受技术水平的限制，方法比较单一，处理效果很难达到预期要求。

随着尾气处理技术的不断完善，化工生产企业逐渐掌握更多的尾气处理方法，并可以依据尾气的特性采用不同的处理技术，并取得了积极的效果，达到了全覆盖、高深度处理冃的。

常见的尾气处理方法是使用不同类型的催化剂，使尾气中的CO、SO2、硫化物蒸汽等污染物转化为CO2、H2S等易处理物质，然后直接排放或者通过加入脱硫剂进行脱硫处理，尾气中的含硫量达到标准以后,可以直接排入大气。

例如在脱硫工艺中，常用的方法是利用“还原-吸收-再生”过程使尾气达到环保的标准。

只有设计合理的尾气处理装置才可保证尾气处理工艺稳定运行。

在黄磷生产中，国家近些年来实行了更为严格的黄磷尾气排放标准，要求实现黄磷尾气资源化利用，严禁直接燃烧排放。

目前随着抗腐蚀材料不断在工业领域得到应用以及黄磷尾气处理技术的提升，黄磷尾气资源化再利用技术已经进入工业化实施阶段，因此很多黄磷生产企业已经拥有配套的黄磷尾气再利用装置。

当然，黄磷尾气高硫、高磷的特性使之对管道、设备等会产生严重的腐蚀作用不容忽视.因此，黄磷尾气的大规模资源化利用技术的推广受到了限制。

我国每年约产生黄磷尾气约23亿立方米.但资源化利用率却不足35%,大部分的黄磷生产企业直接点天灯燃烧排放川。

为了最大程度实现黄磷尾气的资源化利用，降低黄磷尾气的处理成本以及尾气对周边环境的影响，专家学者提出了多种黄磷尾气的资源化利用方法。

黄磷尾气发电发展现状

黄磷尾气发电发展现状
黄磷尾气发电是一种利用黄磷生产过程中产生的尾气进行发电的技术。

黄磷生产是一种重要的化工过程，但在生产过程中会产生大量的有害气体，其中包括大量的一氧化碳、砷化氢等有毒有害气体。

这些尾气不仅对环境造成严重污染，还会对人体健康产生负面影响。

为了减少环境污染和提高资源利用率，黄磷企业开始探索利用尾气发电的途径。

尾气发电技术可以将尾气中的有害气体转化为可再生能源，从而实现废气的净化和资源的回收利用。

通过对尾气进行处理和净化，可以达到低污染排放标准，符合环保要求。

目前，国内一些黄磷企业已经开始尝试和应用黄磷尾气发电技术。

这些企业建立了尾气发电站，利用高温高压气体发电机或燃料电池等设备将尾气中的能量转化为电能。

尾气发电站不仅可以满足企业自身电力需求，还可以将多余的电能接入电网，实现资源的共享利用。

黄磷尾气发电技术的应用具有一定挑战和限制。

首先，尾气的成分复杂，其中含有多种有害物质，如砷、磷酸氢二钠等，需要进行复杂的处理和净化。

其次，尾气发电设备的投资和运维成本较高，需要企业具备一定的技术和经济实力。

此外，如何合理安排尾气发电系统与黄磷生产设备的协调工作，也是一个需要解决的问题。

尽管存在一些挑战，但黄磷尾气发电技术具有很高的应用前景。

通过减少污染物的排放和提高资源利用率，可以实现环境效益和经济效益的双赢。

未来，随着技术的进一步发展和成熟，相信黄磷尾气发电技术将得到更广泛的应用和推广。

黄磷尾气发电发展现状

黄磷尾气发电发展现状黄磷尾气发电是指利用黄磷生产过程中产生的尾气进行发电的一种新型能源利用方式。

黄磷是一种重要的化工原料，广泛应用于农药、火药、酸洗剂等行业，但其生产过程中会产生大量的高温尾气，这些尾气的利用具有一定的经济和环保意义。

近年来，黄磷尾气发电得到了广泛关注和研究，取得了一定的进展和发展。

首先，黄磷尾气发电的技术路线逐渐清晰。

目前，常用的黄磷尾气发电技术有燃烧发电、元素回收、热能回收等。

其中，燃烧发电是较为常见的技术路线，即将黄磷尾气直接燃烧生成高温高压的蒸汽，再通过汽轮机发电。

元素回收则是将黄磷尾气中的磷元素进行分离和回收，实现资源的循环利用。

热能回收则是将黄磷尾气中的热能进行回收利用，如利用余热发电等。

这些不同的技术路线在实践中逐渐得到了验证和完善。

其次，黄磷尾气发电的产业链日益完善。

随着技术的不断发展，黄磷尾气发电已经形成了一条完整的产业链。

从黄磷生产到尾气利用再到电力发电，每一个环节都有专门的企业和机构进行研发和生产。

尾气利用设备的制造、运维和管理也逐渐形成了规模化和专业化的产业。

同时，黄磷尾气发电在政策支持和经济利益驱动下，吸引了大量的投资和人才，形成了一支专业化的从业队伍。

再次，黄磷尾气发电的应用范围不断拓展。

黄磷尾气发电不仅可以解决黄磷生产过程中的环境问题，还可以有效利用资源节约能源。

因此，黄磷尾气发电已经逐渐拓展到其他行业的尾气利用中。

例如，某些钢铁企业和煤矿企业也开始利用黄磷尾气进行发电。

同时，黄磷尾气发电也可以与其他能源利用方式进行联合发展，如与垃圾发电、光伏发电等进行配套应用，实现多能源互补发展。

最后，黄磷尾气发电仍面临一些挑战和问题。

首先，黄磷生产过程中的尾气成分复杂，处理和利用技术相对复杂，需要不断提高。

其次，尾气发电的经济效益尚未完全得到验证，投资回报周期较长。

再次，黄磷尾气发电的环境影响有待进一步研究和控制，以确保其不会对周边环境造成过大的影响。

综上所述，黄磷尾气发电作为一种新型能源利用方式，正在得到广泛关注和推广。

(完整word版)黄磷尾气利用——尾气蒸汽锅炉技术

黄磷尾气利用——尾气蒸汽锅炉技术彭元洪，万源，刘新坤，唐运忠，张朝坤（湖北兴发化工集团股份有限公司，湖北宜昌，443700）摘要：介绍了兴发集团开发的一种黄磷尾气蒸汽锅炉新技术。

黄磷尾气含有高浓度的一氧化碳，具有很高的热值，但是由于含有难以净化去除的磷、硫等杂质，大多被用来烧制热水和烘干原料等，利用率和价值很低。

该技术通过一种采用将燃烧和换热蒸发分开进行的低压蒸汽锅炉结构，解决了磷、硫等杂质对设备构成的腐蚀，可以稳定生产出蒸汽供厂内其他工序使用。

通过运行，各项技术指标均达到设计能力。

该技术的成功运用实现了节能减排，提高了黄磷尾气的利用价值，为黄磷尾气利用提供了一条可行的新途径。

关键词：黄磷尾气蒸汽锅炉腐蚀节能减排Phosphorus exhausts utilization:a boiler technology for exhaust steamPen yuanhong, Liu xinkun, Wan yuan, Tang yunzhong, Zhang chaokun (Hubei Xingfa Chemicals Group Co. ltd, Yichang 443700, China) Abstract: A new technology developed by Xingfa Group for phosphorus exhausts in stream boiler was introduced. Yellow phosphorus containing high levels of carbon monoxide emission, it’s have high calorific value, but due to purify the phosphorus removal contain impurities such as sulfur, mostly used to burn to making hot water and drying materials, utilization and value is very low. A low pressure steam boiler structure which separated burning and heat exchanging used in this new technology, as a result, the problem of equipment corrosion due to combustion of impurities, such as phosphorus，sulfur was resolved, and it can provided stability steam for other worked procedure in factory. It was proved that all technique indexes reached the designed capabilities. Thus, the new technology realized the energy conservation and emission reduction,enhanced the yellow phosphorus exhaust use value, provided a new route for efficient utilization of phosphorus exhausts.Key words: yellow phosphorus tail gas; steam boiler; corrosion; energy conservation and emission reduction.1黄磷尾气利用现状每生产1吨黄磷，大约副产尾气2500～3000 m3。

黄磷尾气蒸汽锅炉新技术

他工序使用。通过运行，各项技术指标均达到设计能力。该技术的成功运用实现了节能减排，高了黄磷尾气的提
利用价值，黄磷尾气利用提供了一条可行的新途径。为
关键词：黄磷尾气；汽锅炉；蒸腐蚀；节能减排中图分类号：Ｑ２．１Ｔ１６３７文献标识码：Ａ文章编号：０６— ９０２１）８— ０９— ２１０４９（００００３０
ｗａｅｎｒｄｙｎａｔｒａｓａｄｔｅｅｙｔｅｕｉｚｔｏａｅａｄｖｌｅａｅｂｔｅｙｌｗ．ｌｗｐｅｓｒｔａｏｌｒｔｒａｄｆｒｉｇｒｗｍａｅｌ，ｎｈｒｂｈｔｉａｉｎｒｔｎａｕｒｏｈｖｒｏＡｏｒｓｕｅｓｅｍｂｉｏｉｌｅ
（ｕｅＸｎｆｈｍｉｌＧｏｐＣ．ｔ．Ｙｃａｇ４３０。ｈｎ）ＨｂｉｉａＣｅｃｓｒｕｏＬｄ，ｉｎ４７０Ｃｉａｇａｈ
ＡｂｔａｔＡｅｓｅｍｏｌｒｔｃｎｌｇｏｈｔｉａｉｎｏｅｌｗｐｏｐｏｕａｌａａｎｒｄｃｄＹｅｌｗｐｏ — ｓｒｃ：ｎｗｔａｂｉｅｈｏｏｙｆｒｔｅｕｉｚｔｆｙｌｈｓｈｒｓｔｉｇｓｗｓｉｔｕｅ．ｌｈｓｅｌｏｏｏｏｐｏｕａｌｇｓｈｓｈｇａｏｆａｕｅａｓｔｃｎａｎｈｃｎｅｔｔｎｏａｂｎｍｏｏｉｅＢｔｄｅｔｈｘｓｅｃｈｒｓｔｉａａｉｈｃｌｒｃｖｅｂｃｕｅｉｏｔｉｓｈｇｏｃｎｒｉｆｃｒｏｎｘｄ．ｕｕｏｔｅｅｉｔｎｅｉｉｌｉＪａｏｏｍｐｒｉｓｓｃｓｐｏｐｏｓａｄｓｌｒｗｈｃｒａｄｔｅｒｍｏｅｙｐｒｆａｉｎ，ｔｉｓｙｕｅｒｈａｉｇｕｆｉｕｔ－ｕｈａｈｓｈｒｎｕｆ，ｉｈａｅｈｒｏｂｅｖｄｂｕｉｔｉｅｕｕｉｃｏｉｓｍｏｔｓｄｆｅｔｐｌｏｎ

黄磷尾气循环流化床锅炉设计

黄磷尾气循环流化床锅炉设计摘要：联合黄磷尾气的燃烧特性，优化设计循环流化床锅炉，以锅炉布置、核心部件为设计重点，分析锅炉运行的磨损、腐蚀问题，提出科学的处理对策。

关键词：黄磷尾气；循环流化床；锅炉设计我国的黄磷产量非常高，出口量达到世界第一。

黄磷尾气是黄磷生产的副产品，由于含有残磷，具备自燃特点，腐蚀性和毒害性强。

多数生产厂家未充分利用黄磷，导致剩余黄磷被排入到大气环境中，严重污染环境。

黄磷尾气综合利用的途径如下：其一，使用纯净一氧化碳作为原料，合成多种化工产品；其二，利用尾气热值作为燃料。

但是在使用黄磷尾气合成化工品时，很难实现规模化推广应用。

所以使用黄磷尾气燃烧锅炉之后会产生蒸汽发电和供热，成为黄磷尾气综合利用的研究方向。

1、锅炉整体布置为了全面提升黄磷尾气的利用率，首先要处理好锅炉选型问题。

以气体作为燃料的锅炉型式，以室燃炉为主。

室燃燃气锅炉的设备简单，结构紧凑，能够实现自动化操作，也不会污染大气环境。

然而我国多数企业因用电形势等多种原因很难稳定生产黄磷，黄磷尾气生产工艺也不太稳定，对室燃炉的运行安全性影响明显，同时很难提升锅炉的参数、效率。

循环流化床锅炉，燃料适应性非常强，能够高效处理黄磷尾气锅炉粘覆和腐蚀等不良问题。

锅炉流化原理是将气体以一定速率通过布风装置，使得经过布风装置的物质或粒子接触气体，并由此而产生热流态。

流化床的性质，会受床内气体的截面速率影响。

在气流速率不断增加后，床内物质从稳定床态，逐渐转变为快速的流体床态。

为了保证流化床的流动工况，收集随气流逸出的颗粒后，遵照比例送回至流化床内循环使用。

此次设计的锅炉为循环流化床锅炉，采用自然循环、单汽包、循环流化床的燃烧方式。

锅炉为全钢焊接结构，采用露天布置法。

锅炉由膜式水冷壁炉膛、尾部竖井、旋风分离器组成。

锅炉设置给料装置共计2台，布置在炉膛前端。

同时设置气体燃烧器，设置在炉膛下部水冷壁。

在炉膛内部，设置屏式过热器。

在煤仓下面，由水冷壁管组成的水冷风室，还连接着其他风道点火器。

黄磷生产过程余热利用及尾气发电(供热)技术

1.黄磷生产过程余热利用及尾气发电（供热）技术一、技术名称黄磷生产过程余热利用及尾气发电（供热）技术二、技术所属领域及适用范围化工行业黄磷生产三、与该技术相关的能耗及碳排放现状我国黄磷单位产品平均综合能耗约为3.2tce左右，每生产1t黄磷产生黄磷尾气约3000Nm3，约占单位黄磷生产综合能耗的30%以上。

目前，黄磷生产中的尾气主要用来烧热水或者做原料烘干使用，其尾气的利用率不足20%。

按行业年总产能180万t计算，黄磷生产行业每年碳排放超过400万t，节能潜力很大。

四、技术内容1. 技术原理通过对黄磷生产中排放的尾气进行收集、加压并进行净化处理，再输送到专用燃烧器中进行配风旋混燃烧，燃烧后产生的热量及强腐蚀高温烟气再经过耐腐蚀的专用黄磷尾气锅炉进行换热，交换后的热量用于加热水产生蒸汽或者利用蒸汽带动汽轮机发电系统发电，所产蒸汽与电量均用于黄磷生产，降低产品能耗。

2. 关键技术黄磷生产过程余热利用和尾气发电（供热）技术是对黄磷尾气处理、尾气燃烧热能、尾气燃烧后（烟气中）排放物循环使用的综合利用系统，其主要的关键技术如下：（1）尾气净化技术通过除尘、除酸方式对尾气进行净化，净化技术采用水洗除尘及碱洗除酸，通过采取合理的净化方式以及适合的净化剂，确保在低净化成本的前提下，使得尾气中的杂质、总硫、总磷的含量控制在合理的范围之内，达到下述目的：净化后的尾气因杂质减少避免堵塞燃烧及换热设备；减轻尾气酸性物质对系统设备的腐蚀。

（2）专用燃烧器燃烧技术通过专用燃烧器的旋混式结构设计，使得尾气与空气得到充分的混合，确保尾气燃烧充分，用于提高燃烬率；采用PDI技术合理配风及风压控制，确保尾气在高温下的高效燃烧并抑制强酸性物质产生；内置蜂窝式陶瓷蓄热技术用于加强燃烧温度，提高辐射热能。

（3）锅炉的防腐技术锅炉通过特有的设计结构确保尾气燃烧产生的热量在最大化吸收的前提下，实现烟气流动无死角，减少腐蚀物质堆积，避免形成垢下腐蚀；所有与烟气接触的换热元件均采用耐腐蚀材料；换热元件表面采用等离子耐腐喷涂进行防腐保护；针对燃烧后的烟气不同温度区间进行分段防腐处理等多种技术共用，彻底解决尾气燃烧中对锅炉的腐蚀问题。

黄磷尾气燃烧利用锅炉[实用新型专利]

专利名称：黄磷尾气燃烧利用锅炉专利类型：实用新型专利
发明人：唐云素
申请号：CN200720104505.8申请日：20070330
公开号：CN201032141Y
公开日：
20080305
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种余热利用装置，尤其是一种尾气燃烧利用锅炉。

传统的黄磷尾气燃烧利用锅炉主要是将燃烧器布置在炉膛内的一体化设计，这种锅炉使得黄磷尾气不能完全燃烧，尾气中大量腐蚀性物质黏贴在炉膛受热面，形成结垢，对锅炉受热面钢材形成垢下腐蚀，缩短了锅炉的使用寿命。

本实用新型提供一种黄磷尾气燃烧利用锅炉，包括燃烧器、绝热燃烧炉、前连通通道、热锅炉、受热面和排烟系统，燃烧器设置在绝热燃烧炉前端，绝热燃烧炉的出气口通过前连通通道与余热锅炉的进气口相连接，受热面布置在余热锅炉内部，排烟系统设置于余热锅炉的尾端。

这种黄磷尾气燃烧利用锅炉采用了单独的绝热燃烧炉，在其内部不布置受热面，因此保持了较高的温度，提高了黄磷尾气及其携带物的燃烬率，减少产生垢下金属腐蚀，提高锅炉的寿命。

申请人：云南功业锅炉有限公司
地址：650041 云南省昆明市五华区东风东路396号4楼
国籍：CN
代理机构：昆明祥和知识产权代理有限公司
代理人：陈曦
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循环流化床锅炉掺烧黄磷尾气的技术研究

循环流化床锅炉掺烧黄磷尾气的技术研究摘要：目前，循环流化床燃烧系统已经发展到一个相当高的水平，燃烧效率高达98～99%。

借助添加石灰石进行炉内脱硫，效果可达90%以上，负荷调节能力可达1:3到1:4，在系统完备的条件下，可实现负荷调节速率约5% /分。

此外，我国是世界上主要的黄磷生产国之一，生产能力约90万吨/年，约占世界生产总能力的60%。

我国黄磷冶炼工艺通常是采用电炉法，按目前的生产工艺每生产一吨黄磷约产生尾气2500～3000Nm3，其中20～25%要作为安全标识和生产工艺必须燃烧，其余大都直接燃烧后排空（点天灯），造成极大的环境污染。

结合循环流化床锅炉的燃烧特性和黄磷尾气特点，将二者有效的结合，从而取长补短。

关键词：循环流化床锅炉；黄磷尾气；在循环流化床锅炉掺烧黄磷尾气设计方案中，其锅炉本体采用SHXF10-1.25-A2型锅炉，黄磷尾气由燃料喷口喷入密相区部位。

为此特在锅炉流化床二次风进口部位增设上下两层气体燃料喷口。

该系统采用高效、节能、低污染的外循环流化床燃烧技术，不但具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、NOX排放低、结构简单、操作方便等诸多优势，还创新的为黄磷尾气的处理提供了一种燃烧方案，既符合国家环保政策，也符合国家的能源政策。

一、黄磷尾气简介1.1黄磷尾气的产生及其特性我国是世界上主要的黄磷生产国之一，生产能力约90万吨/年，约占世界生产总能力的60%。

黄磷尾气主要成分为CO，体积含量在85～90%之间，其低位热值在2750 Kcal/NM3左右，可作为一种化工原料或燃料使用，其综合利用途径很广。

黄磷尾气的主要组分：1.2黄磷尾气的应用现状由黄磷尾气的组分可见，黄磷尾气中杂质种类较多，其净化分离难度大、成本高，不利于黄磷尾气商业途径的有效利用，国内、外众多科研单位及大专院校做了大量研究，提出了净化分离黄磷尾气的一些措施，但在实践过程中均不理想。

黄磷尾气的热能利用_余晨

表 1 黄磷尾气的组成
尾气中各组分的体积分数／％
其他气体中各组分的质量浓度／（g·m－3）
CO O2 CO2 其他气体 P2、PH3 H2S、有机硫 HF
As
85～95 0．1～0．5 2～4 2～5
1～3 0．6～3．0 0．4～0．5 0．07～0．08
1 黄磷尾气的利用途径截至 2009 年，国内有黄磷生产企业 140 多家，
［关键词］黄磷尾气；热能利用；燃烧气腐蚀机理；尾气净化；预防和缓解腐蚀措施［中图分类号］X781 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1007 － 6220（2010）05 － 0067 － 05
Discussion on heat energy utilization of tail gas from phosphorus
03p205和soss03等酸性气体加之尾气经过水洗冷凝收磷工艺处理因而含有较多水分通常ph20为50gm3容易在热丁设备的低温段换热器表面结露并与酸性气体形成腐蚀性很强的氢氟酸碳酸磷酸偏磷酸亚硫酸和硫酸等与燃烧气中的粉尘结合粘附于换热面上产生酸性腐蚀即所谓低温腐蚀
2010 年 9 月
磷肥与复肥
第 25 卷第 5 期
1）硫酸盐型高温腐蚀［2］黄磷尾气中的 H2S 在燃烧高温段大部分氧化生成 SO2，与尾气中的碱金属氧化物（主要来自磷矿石和尾气碱洗净化工段，以 Na＋为代表）化合生成焦硫酸盐（如 Na2S2O7）。焦硫酸盐与锅炉换热面金属氧化保护膜 Fe2O3 反应成复合硫酸盐——碱金属三硫酸盐，反应方程为：
3）磷化物型高温腐蚀尾气中的 PH3、P2 和 H2S、S 的性质基本相同，其造成的高温腐蚀也基本类似。但由于 PH3、P2 的化学活性更强，故所造成的金属高温腐蚀也更加严重。

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通过运行，各项技术指标均达到设计能力。

该技术的成功运用实现了节能减排，提高了黄磷尾气的利用价值，为黄磷尾气利用提供了一条可行的新途径。

关键词：黄磷尾气蒸汽锅炉腐蚀节能减排Phosphorus exhausts utilization:a boiler technology for exhaust steamPen yuanhong, Liu xinkun, Wan yuan, Tang yunzhong, Zhang chaokun(Hubei Xingfa Chemicals Group Co. ltd, Yichang 443700, China) Abstract: A new technology developed by Xingfa Group for phosphorus exhausts in stream boiler was introduced. Yellow phosphorus containing high levels of carbon monoxide emission, it’s have high calorific value, but due to purify the phosphorus removal contain impurities such as sulfur, mostly used to burn to making hot water and drying materials, utilization and value is very low. A low pressure steam boiler structure which separated burning and heat exchanging used in this new technology, as a result, the problem of equipment corrosion due to combustion of impurities, such as phosphorus，sulfur was resolved, and it can provided stability steam for other worked procedure in factory. It was proved that all technique indexes reached the designed capabilities. Thus, the new technology realized the energy conservation and emission reduction, enhanced the yellow phosphorus exhaust use value, provided a new route for efficient utilization of phosphorus exhausts.Key words: yellow phosphorus tail gas; steam boiler; corrosion; energy conservation and emission reduction.1黄磷尾气利用现状每生产1吨黄磷，大约副产尾气2500～3000 m3。

尾气成分主要是一氧化碳，其他杂质有无机硫(S、H2S、SO2)、有机硫(CH4SH、COS)、SiF4、PH3、P4、HF、CH4、CO2、O2、N2、氰化物和原料粉尘等。

一般情况下尾气中CO含量为87%～92%、总硫0.8～8.0 g/ m3、总磷0.5～1.5g/m3，发热值10.5～11MJ/m3，比半水煤气高得多[1]，其利用价值很高。

目前综合利用黄磷尾气的技术方向有用作热源、发展碳一化学品和尾气发电等。

由于黄磷尾气成分复杂，净化工艺尚不成熟、净化工程投资较大，因此大多数企业将其直接放空燃烧。

据不完全统计，国内黄磷尾气总有效利用率不超过30%，其中95%是代替煤做燃料用，用作生产高附加值有机产品的约占5%[2]，可见能源浪费严重，不符合国家提倡的发展循环经济、促进节能减排理念。

将黄磷尾气燃烧后利用其热能的方式主要有烘干焦炭等原材料、烧热水锅炉和用于五钠、六偏等磷酸盐干燥、脱水聚合，此前国内尚无将黄磷尾气用于烧锅炉制取蒸汽的成功先例。

2黄磷尾气用于烧蒸汽锅炉的技术难题用黄磷尾气烧锅炉制取蒸汽的原理类似于燃气锅炉，但是其技术难点在于锅炉设备难以经受黄磷尾气在燃烧过程中的腐蚀，其原因主要有两点。

黄磷尾气经过喷淋水收磷和简单洗气后，可以除去大部分的氟、砷、磷等元素，但仍有少量的硫和磷较难除去，这部分硫、磷物质燃烧后生成的酸性气体会对锅炉构成低温腐蚀。

在锅炉烟道尾部，当温度低于220℃以后，烟气中的SO3、P2O5等酸性气体结露后对炉壁形成腐蚀。

但炉内燃烧温度越高，则炉内原子氧的浓度越高[3]，将有更多的SO2转化为SO3，也会增强对设备的腐蚀。

另一方面尾气中的部分含磷颗粒在没有燃烧完全的情况下受炉内定向风力、风速的作用做定向运动，黏附在换热管壁上继续燃烧，生成低熔点的磷铁、碳酸铁盐，使保护管壁的氧化膜被破坏，进而受到腐蚀[4]。

因此，黄磷尾气在燃烧过程中会在极短时间内对燃气设备产生非常严重的腐蚀而使设备报废[5]。

3黄磷尾气蒸汽锅炉技术方案及工作原理经多年的研究和摸索，我们设计采用将燃烧和换热分开进行的锅炉结构，解决了如上所述锅炉内产生的各种腐蚀难题。

从黄磷电炉出来的尾气经过电炉三塔收磷、三级水洗塔洗涤，除去其中的大部分灰尘杂质、氟、磷、硫后，输送至锅炉燃烧室进行燃烧，在燃烧器内形成的高温烟气约为1500℃；由配风机鼓入冷风，对高温烟气进行稀释降温至约550℃，再进入锅炉蒸发器与列管进行换热；蒸发器本体与汽包通过上下循环管道组成蒸汽发生器，软水在蒸发器本体内吸收热量生成汽水混合物，经上循环管进入蒸汽聚集器进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽通过汽包的蒸汽出口向外输送供生产使用；未汽化的软水经下循环管返回蒸发器本体进行再吸热蒸发；高温烟气的热量在蒸发器内释放后，温度降至250℃左右，再由引风机抽出。

技术流程图如图1所示：图1 黄磷尾气锅炉技术流程图4 黄磷尾气蒸汽锅炉结构特点4.1 解决了高温烟气对锅炉设备的腐蚀难题该装置采用将燃烧和换热分开的方式设计锅炉结构，是解决黄磷尾气锅炉腐蚀的关键。

首先避免了高温火焰对锅炉设备的直接冲刷；其次，尾气燃烧完全，不会有含单质磷的颗粒随烟气附着在列管燃烧构成腐蚀；第三，采用密封板将高温烟气与软水隔离开，保证了换热列管上端与汽和水接触的管道外壁面不与烟气接触，防止腐蚀到蒸汽发生器装置主体；第四，选取锅炉装置的运行温度为550～250℃，提高了锅炉的运行稳定性，还可以降低炉内烟气中原子氧的浓度，从而降低SO2氧化生成SO3的转化率，也降低了烟气的腐蚀性。

4.2 独特设计，延长设备使用寿命锅炉蒸发器部分采用高温和低温两段串联、中间用烟气通道隔开的型式，每个蒸发器的出入口烟气温度差不会超过150℃，设备受的热应力大大降低。

考虑热管在工作温度极限值时运行的稳定性，通过配入过量的空气对烟气进行稀释，使烟气温度降低至550℃左右再与列管进行换热以避免设备运行温度过高。

在燃烧室配有火焰监测装置，可对断气、熄火进行监控保护，防止系统非正常燃烧造成危险；配备有远距离液位自动补水装置，蒸发器内软水的液面可以控制在恒定位置；选用气动调节阀控制煤气流量，采用了PLC自动连锁控制，并用光柱式液位计醒目表征锅炉中水的液面位置，保证了锅炉运行的安全性。

5 黄磷尾气蒸汽锅炉运行情况根据上述技术方案，我们在兴发集团某化工园区开发建设了一台套RZQ-B41型号的黄磷尾气蒸汽锅炉，锅炉设计生产能力为6T/h、锅炉压力0.8MPa。

运行以来，各项技术指标均达到设计能力，能够为园区内的黄磷电炉等装置稳定提供蒸汽，完全代替了原有的燃煤锅炉。

装置运行半年以后，我们打开锅炉蒸发器对炉内腐蚀情况进行了检查，发现仅在锅炉尾部处的换热管翅片上出现了轻微的腐蚀斑，其他部位的列管和设备未被腐蚀。

可见，整个锅炉运行状况和耐腐蚀情况比较好，预计可以继续稳定运行。

装置运行后，年可节约燃煤 1.68万余吨，合经济效益约336余万元，并减少了二氧化硫、二氧化碳等污染气体的排放，具有非常好的社会经济环境效益。

虽然将黄磷尾气用来燃烧制取蒸汽的利用价值没有生产碳一化学品的附加值高，但是在黄磷尾气净化工艺技术还没实现工业化之前，该技术提供的途径在目前来看无疑是进行节能减排的最好选择，具有很广阔的推广前景。

参考文献：[1]陈善继，黄磷尾气的综合利用［J］. 磷肥与复肥，2008年1月，第23卷第1期：45.[2]晏明朗, 创新和循环经济是磷化工发展的必由之路：I．黄磷尾气的综合利用与粉状磷矿的烧结技术［J］.磷肥与复肥，2007年5月，第22卷第3期：22.[3]韩明杰，刘金敬，燃气锅炉尾部受热面低温腐蚀的原因及预防措施［J］. 冶金动力，2007年第4期，总第122期：51.[4]晏明朗, 磷化工发展必走创新和循环经济之路(1)——黄磷尾气回收净化利用［J］. 无机盐工业， 2009年10月，第41卷第10期：2.[5]何浩明．对中国磷化工业发展的思考[M]．北京：化学工业出版社，2007，19-21．作者简介：彭元洪（1966—），男，工程师，从事磷化工研发工作23a，获发明专利一项，首届全国青年创效奖一项，省重大科技成果奖一项，已发表论文两篇。