黄磷尾气回收22
黄磷尾气发电项目方案(新)2
黄磷尾气发电项目建议书第一章概述我国是黄磷、电石、碳化硅的生产大国,而黄磷、电石、碳化硅的生产是高耗能大户,同时在生产中要产生大量的高含CO的尾气,以黄磷生产为例,每生产一吨黄磷,就要副产2500~3000m3尾气,尾气中CO的含量一般都在80%以上,如此巨大的尾气量,而目前在这些企业中80%以上的尾气都是直接排入大气中,造成了很大的能源、资源的浪费和严重的环境污染。
节能减排,建立环境友好型的文明社会是我国的基本国策,随着环境保护政策的落实和加强,尾气回收利用势在必行,并关系到企业的生存和发展。
多年来黄磷尾气、电石尾气、碳化硅尾气等没有能很好的回收利用的根本原因是尾气回收净化技术比较复杂,投资较大。
这类尾气中除含有大量的CO、CH4、H 2、CO2等有用气体外,还含有一定量的硫化物、磷化物、砷化物、氟化物等有害物质和大量的粉尘,用简单的过滤除尘、水洗、碱洗法制得的净化尾气达不到化工合成工艺气的要求,只能用作燃料,经济效益不佳。
近十多年来我国许多科研单位、高等院校、生产企业、设计公司等都在致力于尾气回收净化和综合利用的研究和开发工作,并取得了可喜的成果,技术日趋成熟,并建立起多处示范性装置,运行良好。
利用尾气回收,变废为宝,虽然尾气回收净化需要一定的投资,但其生产成本远低于直接用煤、气、油生产的产品,而且解决了环境污染的大问题。
1.1 项目申请单位情况概述及编制依据1.1.1 项目申请单位概况**化工企业现有两台/套1万吨/年黄磷生产系统,可年生产成品黄磷(五氧化二磷)2万吨,年产值****万元。
1.1.2 项目概述该企业年产黄磷2万吨,每生产一吨黄磷可产生黄磷尾气(CO 95%)3000NM3,全年副产尾气2×3000=6×107NM3,除部分尾气用于矿石烘干和工艺加温外,剩余部分全部燃烧(点天灯)外排,此工艺不仅浪费了资源也污染了环境。
黄磷尾气发电项目建议书黄磷尾气的热值约为2716大卡,和11MJ。
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。
龙帆-云南省黄磷厂尾气改进方案
云南省黄磷厂尾气改进方案姓名:龙帆学号:201110701125专业:环境工程教师:胡老师摘要:对我省黄磷厂尾气治理以及综合利用提出建议和方案。
近年来,经济发展和环境保护的矛盾日益突出,在发展经济的同时应该注意环境的保护,国家提出可持续发展的原则。
为了使我省的环境治理更有效,也为了全面开展清洁生产、发展循环经济、提高资源利用、减少或避免污染物的产生和排放。
我省决定实施黄磷尾气净化和综合利用工程。
黄磷尾气特征:黄磷尾气主要成分有CO,CO2,CH4,H2以及少量磷化氢和硫化氢等。
它既是一种化工原料可生产草酸、甲酸等化工产品,同时它也是一种优质的气体燃料(所含热值约为10659kJ/Nm3)。
相比发生炉煤气(空气煤气热值4500kJ/Nm3、混合煤气热值5500~6000kJ/Nm3、水煤气热值10450kJ/Nm3),其热值远高于空气煤气和混合煤气,相当于水煤气和富氧煤气。
过去处理措施:多数黄磷生产厂家仅将黄磷尾气用作燃料或直接以火炬燃烧放空, 有效利用率不足40% , 造成了资源的极大浪费。
另一方面, 大量有害成分放空, 严重污染环境。
黄磷尾气的治理势在必行。
可优化措施:由于黄磷尾气中含有大量的CO(含量高达85%-95%),直接排放会造成极大的空气污染,而且CO是工业上重要的化工原料,可利用CO生产许多化工产品。
如甲酸,甲醇,甲酸钠等。
尾气处理:尾气中除了CO以外,还含有大量的其它杂质,必须先对尾气进行净化,得到纯净的CO,才能进行下一步的生产。
变温和变压法净化黄磷尾气提纯CO1.黄磷尾气先经过水洗,进行除尘降温,同时也脱除部分H2S,SO2,HF和P4.但是该工序对H2S,HF和P4的脱除没有达到要求。
2.水洗后的尾气进入变温吸附的工序,在该工序,主要脱除PH3,P4,HF和AsH3等使用CNA815作为吸附剂,对HF,AsH3有很好的脱除效果,同时在该工序还能脱除一部分H2S,SO2和有机硫,但是不能完全脱除H2S。
黄磷尾气发电主要工艺流程
黄磷尾气发电主要工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!黄磷尾气发电是一种将黄磷生产过程中产生的尾气转化为电能的技术。
黄磷尾气回收利用现状与展望
在 烘炉时使其 通过支管逸 出点燃 , 够工业 利用 的 能 则 是投料生 产 以后 所产 生 的大 量尾 气 。一 般 每 生 产 l 黄磷 , t 约副产尾气 280— 0 m 。尾气 中 0 30 0 主要成分是 C 其他杂 质有无 机硫 ( : , ,O ) O, H ss s 、
~
( i 和焦 炭 ( ) 照 一定 比例 混 合 , 13 0— SO ) c按 在 0
1 5 /m。 具 体见表 .g
,
1 。 …
张 义垄 , ,9 7年 3月 生 , 士 研 究 生 。浙 江 省 杭 州 市 , 10 7 男 18 硕 30 2 。
44 2
化
工
机
械
21 0 2年
电炉法 制磷尾 气 的产 生 不 只开始 于 电炉 投料 生 产 以后 , 在投料 之前 电烘 时就有尾 气产 生。 电烘 时产生 的尾气 主要 是 炉 内炽 热 的焦炭 与 炉衬 蒸发
的水分发生反 应产 生 的 C O和 H , : 由于 量少 , 只可
理利 用 , 建 装 置 尾 气 综 合 利 用 率 需 达 9 % 以 新 0
8 ) MT E 约 占 总 量 的 2 % ~3 % ) 。 。 % 及 B ( 5 0 等 。
化难 度大 且投 资 多 , 因此 黄 磷 生 产企 业 以往 大 都
15 0 的温度 范 围 内加 热熔 融 , 0 % 使磷 元 素 升华 释 放 出来 , 反应 方程 式如 下 : 其
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。
天安化工15000M3黄磷尾气利用项目项目建议书
云南天安化工15000Nm3/h 黄磷尾气利用项目项目建议书昆明阳光基业新能源发展有限公司二〇一七年三月昆明阳光基业新能源发展有限公司云南天安化工15000Nm3/h 黄磷尾气利用项目项目建议书专业责任人员目录1总论 ..................................................................................................................................... - 1 -1.1项目概述 .................................................................................................................. - 1 -1.2企业概况 .................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3项目设计依据 ............................................................................ 错误!未定义书签。
1.4工艺及装机方案 ........................................................................ 错误!未定义书签。
1.5项目建设内容和范围 ................................................................ 错误!未定义书签。
1.6综合经济技术指标 .................................................................... 错误!未定义书签。
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。
黄磷尾气的综合利用
利用黄磷尾气生产草酸, 在合成草酸部分与合 成法生产草酸的流程基本相似。不过尾气中 " ( CO) 高达 90%以上, 由于一氧化碳分压高, 合
2008 年
第 23 卷第 1 期
陈善继 黄磷尾气的综合利用
47
成系统的设备相应缩小, 合成反应压力由一般的
台 15 000 kVA 制 磷 电 炉 的 尾 气 回 收 利 用 每 年 可 产
草酸约 18 kt, 相当于节约焦炭约 7.5 kt / a。
有些企业用含硫较高的磷矿石和土焦生产黄
磷 , 使 尾 气 中 硫 含 量 高 达 12 g / m3 以 上 , 可 采 用
PDS 法脱硫和 NaOH 溶液脱碳。PDS 法是采用含双
近 10 年来, 随着世界各国能源供应日益紧张, 油价和电价上涨, 环保要求不断提高, 国外黄磷生 产规模和产量逐年下降, 磷化工格局已开始发生变 化, 其中心逐步移向我国。目前, 全世界黄磷生产 能力 2 200 kt / a 以上, 我国黄磷生产能力约 1 750 kt / a, 约 占 全 球 黄 磷 生 产 总 能 力 的 77%。2006 年 我 国 黄 磷 产 量 为 830.7 kt, 其 中 出 口 79 kt, 创 汇 131 325.60 万美元。我国已是世界上黄磷生产和出 口大国, 但不是强国[ 1] 。
2008 年
46
磷肥与复肥
第 23 卷第 1 期
房距离远近, 采用不同的尾气输送方式。 1) 用户与电炉厂房距离较近( 约 30 ~80 m) ,
可借助炉内的压力将尾气输送到电炉厂房附近的泥 磷蒸磷炉、原料干燥机及烧热水锅炉等, 尾气利用 φ50 ~φ150 mm 的钢管伸到炉内燃烧, 有时在尾气 钢管外面套一个 φ80 ~φ200 mm 长约 400 ~800 mm 的钢管来调节尾气管道伸入炉膛的距离。
综合法黄磷生产尾气的净化
黄磷生产尾气的净化处理因为黄磷生产尾气的组成成分很复杂,其中的有害杂质很多,所以直接没有太多的、太有价值的用处,净化后和净化中获得的物质就大不一样了。
在黄磷生产尾气的组成成分表中的红字元素本身是价值连城的成分,白白的让其跑掉,实在实在是一种极大的浪费,真是可惜,造成极大的环境污染又实在可恶,同时也是构成生产成本和环境污染的一个重要因素,实在不适合于当今的低碳经济的要求。
关键在于如何除去其中的有害物质,才能得到和利用价值连城的成分。
具统计、一般黄磷生产尾气的产出量为3000—3500m3/吨成品黄磷,其中至少含有纯净的一氧化碳2400Nm3/吨成品黄磷,很有用处,黄磷生产尾气的燃烧值为3500-3650大卡/Nm3,相当于0.5kg/m3以上的优质燃煤,至少可以折合成1200kg优质燃煤/吨成品黄磷,价值720元人民币。
(600-700元/吨优质燃煤)元素磷在黄磷生产尾气中具有特别重要的实际意义和破怀性,因为它具有不可忽视的数量级,150-200g/m3黄磷尾气。
通过尾气净化后回收,能产生实际的经济价值。
元素磷在黄磷生产尾气处理中具有特别重要的实际意义,微量的元素磷也具有很大的破怀性,对它的含量要求具有不可忽视的数量级,哪怕含量只有一个PPM的元素磷也会带来灾难性的破坏,特别是做为锅炉的燃料时,微量的元素磷都会使锅炉的低温区积存焦磷酸,快速腐蚀锅炉的低温区(330℃以下的区域)。
对于一个年产量为两万吨黄磷的厂家来说,那是一笔多么可观的经济数据。
单是净化后的一氧化碳的价值,就已经具有特别重要的经济意义。
净化设备一次性投入相对也不太大,一经建成后,运行成本极低,几乎没有运行成本。
无论投资和效果、与目前的变温处理法相比,简直就是天壤之别。
虽然变温处理也有一些效果,但投资之大,技术要求之高,运行成本之高,一般的企业不敢观顾。
一氧化碳的年收入:720元/吨黄磷×20000吨黄磷=18000000元=1800万元。
黄磷生产中资源综合利用的内容包括
黄磷生产中资源综合利用的内容包括:(1)黄磷尾气的利用;(2)黄磷炉渣的利用;(3)电除尘器灰及磷泥的利用;(4)磷铁等的回收和利用。
(1)黄磷尾气的利用每生产“黄磷排放出的尾气量为2700-3000m3,其中CO含量85%—90%,其热值相当于5500—6500m3,的城市煤气,因而黄磷尾气是很好的热源和合成气原料。
目前国内部分企业利用黄磷尾气做燃料,如烘干矿石、硅石或做热源用于三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的热缩聚反应。
但这种利用仅是初步的,原始的。
少数企业利用尾气生产草酸、甲酸钠、甲酸钙等产品,获得了较好的收益。
可以说黄磷尾气的综合利用需将尾气以适当的方法净化提纯。
目前国内已有整套的黄磷尾气净化提纯技术,处理后的尾气中CO纯度达到98%—99%,磷、硫、砷化物及氟的含量在10-6以下,完全可以满足化工合成对原料纯度的要求。
净化后的尾气可用来生产羰基合成及碳一化学中多种产品如甲醇、碳酸二甲酯、甲酸、乙酸、苯乙酸、光气等等。
利用尾气要比用煤制气或其它方法生产合成气经济得多,且有利于环境保护。
(2)黄磷炉渣的利用黄磷炉渣数量大,但基本不含有毒物质,其化学成分主要为CaO、Si02、Al2O3、Fe203及少量P2O5、和F。
目前国内普遍流行的利用方法是做建材原料和制硅肥。
磷渣制水泥混合材,降低了水泥生产成本,给水泥厂带来了收益。
近年一些企业注意到这一情况,与水泥厂建立联合企业,取得了比单纯卖磷渣更多的效益。
磷渣制硅肥在国内一些地区得到了推广,并取得了很好的效果,但在黄磷生产集中地区云、贵、川、鄂四省进展不快,应加强宣传,加大推广力度。
此外,磷渣制耐火保温纤维即矿渣棉、釉面瓷砖也有较好的经济效益。
近年新开发的磷渣制水玻璃、白炭黑、硅酸钙等技术又使磷渣综合利用得到进一步发展,经济效益又有较明显的提高。
(3)电除尘罪灰及磷泥的利用在安装有电除尘器的黄磷装置上,每吨黄磷可副产100ke左右的电除尘器灰。
它含有较高的P2O5,和K2O,是很好的复合肥。
黄磷尾气净化方法的探讨
,
P4 02化剂2 +5 催  ̄ P
O
( 适合 于尾气 中杂质含量较高或尾气量较大 的情况 b )
2 H 3 P o
PH , +2o
PO 3 O 2 H2
H3 4 PO
图 3 变温和变压吸附净化黄磷尾 气流程 变 温吸附脱磷 工序是 在常温下 直接 吸附杂质
2 小 结
黄磷尾气 的净化方法有 多种 ,各 种特点不一 , 其 中催化氧化法与传统的净化工艺相 比,具有 以下
几个优点 :
广价值 。 参考文献
(] 曾之平 ,等 . 生产尾 气净 化现状 与改进 建议 , 1 黄磷
无机 盐工 业 ,19 () 8 3 . 925:2 - 0
2 1 正 01
新 疆 有 色 金 属
黄磷尾气净化方法 的探讨
吴 鹏
( 新疆有 色金属研究所 鸟鲁木 齐 800) 300
摘 要 黄磷尾气 中富含一氧化碳 ,直接排放 不仅造 成污染还浪费资源 。如能将黄磷尾气中的主要杂质硫化氢 和磷化氢去 除,则 可
成 为碳化 工的原气 。
13 催 化氧 化 法【 . ” 1
催化剂表面。经净化后的尾气经冷却塔 9 冷却后送
碳化工工段使用。
2 1 年 01
新 疆 有 色 金 属
图 5黄磷尾 气催化氧化净化工艺流程
1 .安全水封 ;2 环 真空泵 ;3 水 . 碱洗塔 ;4 . 旋风除雾器 ;5 . 钠氏泵 ;6 . 预热器;7 . 反应器 ;8 . 抽风机 ;9 . 水洗冷却塔
19 () 6 4 . 9 4 3 :4- 7
[0 1]宁平 ,H n Jr Br as o a ,王 学谦 等.催化氧化净化 - g t [1 满昌 ,宁平, . 1]吴 等 黄磷尾气净化方法探讨 , 磷肥与
气相色谱法测定黄磷生产尾气中的CO2
气相色谱法测定黄磷生产尾气中的CO2
高建国;陈桐
【期刊名称】《化工环保》
【年(卷),期】2010(030)005
【摘要】针对黄磷生产尾气具有强化学活性和腐蚀性的特点,选择了TDX-01型碳分子筛色谱柱,采用气相色谱法测定黄磷尾气中的CO2.实验结果表明:黄磷尾气中高浓度的CO2用TCD检测器检测,CO2体积分数在0.1%~10%时,检测下限可达到0.05%,方法的平均回收率为93.6%~104.1%,相对标准偏差为2.1%~3.2%;净化后黄磷尾气中的微量CO2经Ni催化甲烷化转化后用FID检测器测定,CO2 体积分数在1.0×10-7~1.0×10-4时,方法的检测下限可达到5.0×10-8,相对标准偏差为1.63%.
【总页数】4页(P458-461)
【作者】高建国;陈桐
【作者单位】贵州大学,资源与环境工程学院,贵州贵阳550003;贵州大学,喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室,贵州贵阳550003
【正文语种】中文
【中图分类】X701
【相关文献】
1.气相色谱法测定大气中的CO、CO2以及低级烃类物质 [J], 张丽萍;王久荣;陈闻;耿梅梅;袁红朝;李春勇;彭灿;许丽卫
2.脱碳工段CO2尾气中MDEA溶液循环吸收改造 [J], 赵尔康;耿军
3.气相色谱法测定醇醚生产尾排气中环氧乙烷 [J], 宋维
4.气相色谱法测定重油催化裂化再生烟气中CO、CO2、O2的含量 [J], 邹传平
5.用自制的催化转化炉改装气相色谱仪测定炼厂气中微量CO、CO2 [J], 刘传新因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录一、概述二、工艺路线的选择三、4200Nm3/hr黄磷尾气净化回收装置工艺技术方案四、资料交付及交付时间五、性能保证值及验收试车六、工程时间进度表七、装置投资估算八、投资效益分析一、概述黄磷是一种重要的化工产品,我国是世界上主要的产磷国和出口国,黄磷的生产通常采用电炉法,每生产1吨黄磷副产尾气2500-3000Nm3。
黄磷尾气的主要成分是CO,其次还有CO2、N2、H2、H2S、PH3、HF、SiF4和有机硫等。
随着原材料的组成、生产操作工艺的不同,以及间歇生产的不同时间段,黄磷尾气的组成有所变化,较典型的组成如表1所示。
表1 黄磷尾气的组成黄磷尾气富含CO,既可以作为燃料,更是很好的化工原料,综合利用途径很广。
但由于黄磷尾气中有害杂质种类较多,净化分离难度较大,阻碍了黄磷尾气的有效利用。
目前,多数黄磷生产厂家仅将黄磷尾气用作燃料或直接以火炬燃烧放空,有效利用率不足40%,造成了资源的极大浪费。
另一方面,大量有害成分放空,严重污染了周边环境。
黄磷尾气的治理势在必行。
电炉法生产黄磷时,由于反应是在高温下的还原反应,所以尾气中的杂质主要以还原态存在。
磷主要是P4和PH3,硫主要是H2S和有机硫,氟主要是HF、SiF4,砷主要是AsH3等。
针对尾气中杂质的存在形式,目前工业上净化黄磷尾气主要的工艺过程为:A.水洗,对尾气进行降温、除尘,同时可除去一部分P4和H2S。
由于磷的蒸汽压随温度的降低而迅速降低,所以水洗降温后尾气中一些磷因冷凝除去,而H2S因溶解在水中可除去一部分。
B.碱洗,用5~10%的NaOH溶液通过化学反应除去大量的CO2、H2S、SO2、HF等酸性气体。
C. 氧化吸附,在一些工艺过程中,为提高对尾气中磷的脱除效果,还通过活性炭催化氧化法深度脱除磷硫等杂质。
该法是用活性炭为氧化催化剂,在黄磷尾气中配入约1%的O2后预热到110℃左右通过活性炭床层,磷在活性炭的催化作用下氧化为P2O3和P2O5,由于活性炭对P2O3和P2O5的吸附量远比P4和PH3大,氧化生成的P2O3和P2O5被活性炭表面所吸附,使尾气得以净化。
一般净化1t黄磷尾气约需2.5~4kg活性炭。
吸附了P2O3和P2O5的活性炭可以通过水蒸汽直接加热冲洗再生,然后再干燥后重复使用。
上述工艺虽然达到了净化黄磷尾气的目的,但却存在一些缺点。
为脱除尾气中的H2S、HF等酸性杂质而采用的碱洗工艺,由于黄磷尾气中CO2较多,在碱洗的同时因CO2与NaOH反应而消耗了大量的碱液,增加了碱洗工序的负荷。
采用活性炭催化氧化法脱磷时,需消耗大量的活性炭,虽然活性炭可以再生,但由于活性炭对P2O3和P2O5的吸附能力很强,再生十分困难,实际效果并不理想,许多厂家并没有再生使用,同时,受原料气中硫磷含量被动的影响,实际操作时活性炭失效很快。
由于传统净化过程较长,操作费用较高,使其推广应用受到了限制。
我们针对川投电冶将黄磷尾气净化后用于锅炉燃烧气的要求,进行了实验研究,并将净化回收的CO用于锅炉摸拟装置上进行了278.5小时燃烧实验,将燃烧装置剖开后取样进行分析,没有检测出磷氟原子,这说明实验是成功的。
因此开发了一种通过脱硫-氧化-变温吸附从黄磷尾气净化回收CO的新工艺。
二、工艺路线的选择黄磷尾气的组成为C0、CO2、N2、H2、H2S、PH3、HF、SiF4和有机硫等,川投电冶黄磷尾气已经过三段水洗,以除去了部分P4、H2S、CO2、HF、SiF4等,其尾气组成如表2所示。
表2 黄磷尾气的组成根据川投电冶将黄磷尾气净化后用于锅炉燃烧气的目的,则黄磷尾气净化的目的是去除尾气中的磷和氟。
1.对磷和氟的脱除黄磷尾气中的磷主要是单质磷和磷化氢,氟主要是HF和SiF4。
对单质磷我们采用在尾气进入界区,首先用焦炭进行吸附去除,一方面可以回收磷,一方面也可以去除原料气中的焦油等杂质。
对PH3的脱除虽然可用活性炭催化氧化法,如前所述,活性炭再生困难,失效很快,操作费用高。
用变温吸附法,因原料气中的氧含量在0.5%左右,也会使PH3氧化成P2O3或P2O5,而使吸附剂失效。
故我们选用次氯酸钠将尾气中的H2S、PH3、AsH3氧化使其呈酸性物质而除去。
然后经烧碱吸收除去,其反应式如下。
P4+4NaOCL+3NaOH = 4Na3PO4+10NaCL+6H2OPH3+4NaOCL+3NaOH = Na3PO4+4NaCL+3H2OAsH3+4NaOCL+3NaOH = Na3AsO4+4NaCL+3H2OH2S+4NaOCL+2NaOH = Na2SO4+4NaCL+2H2OHF+NaOH = NaF+H2O因净化后用次氯酸钠溶液是碱性溶液,净化后的酸性气体也在净化过程中予以中和,包括HF等的去除。
但是,由于次氯酸钠脱磷的同时,也将H2S,AsH3去除,而在黄磷尾气中H2S的含量是PH3的4—6倍,这使的次氯酸钠的消耗增加,操作费用增加了4-6倍,故应先进行脱硫。
2. 脱硫脱硫方法有很多,通常是按脱硫剂的状态把它们分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。
见图3—1。
干法脱硫:采用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法称为干法脱硫。
干法脱硫具有脱硫效率高、操作简便、设备简单、维修方便等优点。
但干法脱硫受脱硫剂硫容的限制,且再生较困难,需定期更换脱硫剂,劳动强度较大。
因此,干法脱硫一般用在硫含量较低、净化度要求较高的场合。
目前,常用的干法脱硫有:氧化锌法、钴铜加氢—氧化锌法、活性炭法、分子筛法等。
湿式氧化法脱硫:对于含大量无机硫的原料气,通常采用湿法脱硫。
湿法脱硫有着突出的优点。
首先,脱硫剂为液体,便于输送;其次,脱硫剂较易再生并能回收富有价值的化工原料硫磺,从而构成—个脱硫循环系统实现连续操作。
因此,湿法脱硫广泛应用于以煤为原料及以含硫较高的重油、天然气为原料的制氨流程中。
当气体净化度要求较高时,可在湿法之后串联干法精脱,使脱硫在工艺上和经济上都更合理。
湿法脱硫的方法很多,根据吸收过程的特点可分为物理法、化学法和物理化学法。
物理法是利用脱硫剂对原料气中硫化物的物理溶解作用将其吸收,如低温甲醇法;化学法是用碱性溶液吸收酸性气体硫化氢,吸收、再生过程发生各种化学反应,按反应过程的持点分为中和法和湿式氧化法;物理化学法是指脱硫剂对硫化物的吸收既有物理溶解又有化学反应,如环烷基醇胺法。
在化学吸收法中,中和法脱硫剂的再生是通过升温或减压使吸收过程中生成的化台物分解并释放出硫化氢,脱硫剂恢复吸收能力;湿式氧化法脱硫剂的再生则是利用氧化催化剂将溶液中被吸收下来的硫化氢氧化成单质硫,由于湿式氧化法既能脱除原料气中的硫化氢,又能根除硫污染并副产硫磺,因而被合成氨厂广泛采用。
与干法脱硫相比,湿法脱硫具有占地面积小、设备简单、操作方便、S正向着湿法转变,湿法也是目前常用的方法。
按脱硫投资少等优点,因此脱除H2剂的不同,湿法脱硫又可以分成液体吸收法和吸收氧化法两类。
液体吸收法中有利用碱性溶液的化学吸收法、利用有机溶剂的物理吸收法、以及同时利用物理吸收和化学溶剂的物理化学吸收法;而吸收氧化法则主要采用各种氧化剂、催化剂进行脱硫。
这些方法一般均可副产硫、硫酸和硫酸铵等。
一般化工、轻工等行业排出的含H2S浓度较高而且总量也很大的天然气、炼厂气,则应以回收硫磺为主要技术政策,常用克劳斯法及吸收氧化法处理,而对于低浓度H2S气体,一般使用化学吸收法和吸收氧化法净化。
脱硫方法较多,选择时应根据原料气中硫的形态和含量、净化度要求、脱硫剂供应条件及原料气净化过程总体方案,通过技术经济指标比较后确定。
根据黄磷尾气的组成,我们选用螯合铁法脱硫。
螯合铁法系采用Fe3+/Fe2+为氧化催化剂完成HS-的析硫过程的。
为了防止铁离子在碱性溶液中沉淀析出,必须添加螯合剂使之稳定存在于液相。
其反应原理如下:HS- + 2Fe3+ (螯)= 2Fe2+ (螯) + H+ + S↓4 Fe2+ (螯) + O2 + 2H2O = 4 Fe3+ (螯)十40H-工业上使用的螯合剂有EDTA和磺基水杨酸等。
螯合铁法具有脱硫液价格低廉,硫回收率高,生产稳定可靠等优点。
根据尾气的组成,我们选用螯和铁法脱硫,该方法具有原材料易得,费用低,能产生硫磺又无污染的特点。
尾气经过前二个工段净化后,硫、磷和氟已基本脱出。
但考虑到尾气组成的变化较大,为能保净化气的质量再加一套变温吸附装置进行磷的深度脱除。
3.变温吸附脱磷变温吸附是利用PH3在吸附剂上的低温吸附,升温解吸的原理进行。
吸附温度为常温,解吸温度为100度,解吸气用净化后的CO气体经加热后进行吹升温置换解吸,解吸气放空并入火矩气网放空烧掉。
经过前面的阐述,我们最后确定的工艺过程为:尾气气柜风机增压焦炭过滤脱硫氧化变温吸附产品气。
三、4200Nm 3/hr 黄磷尾气净化回收装置工艺技术方案1.装置概况1.1 装置名称:4200Nm 3/hr 黄磷尾气净化回收装置1.2 设计规模:设计生产能力: 4200Nm 3/hr 装置操作弹性:40-120% 操作时间:8000hr/a 1.3 原料气规格:1.4 净化气规格:净化气:PH 3<10ppm1.5 装置界区图:2.工艺流程 2.1 流程简述 2.1.1 黄磷尾气预处理黄磷尾气在黄磷生产工段经三段水洗后进入界区的气柜富集后,由罗茨风机增压后进入焦炭过滤塔,黄鳞尾气除去一部分单质磷及焦油后进入脱硫工段。
2.1.2脱硫由焦炭过滤塔处理后的尾气由脱硫塔下部进入,与塔上部喷淋的脱硫液逆流接触,脱除其中的硫化氢后从塔顶引出,经气液分离器分离夹带液滴后送往下一氧化工段。
吸收了硫化氢的富液从塔底由富液循环泵送至喷射器而后进入再生槽,与自吸而入的空气接触氧化再生,再生贫液放入贫液槽循环使用。
从再生槽上部溢流出来的硫泡沫流到硫泡沫槽,经过滤器过滤,滤液排入贫液池循环使用,硫滤饼送至熔硫釜制成硫黄碇。
由于脱硫液在实际运转中,螯合铁溶液因在反复进行的氧化还原的过程里发生降解消耗,或随着所分离的硫膏带出系统,或因泵和管道等的泄漏而造成损失。
为此要经常测定吸收液中的螯合铁浓度和装置内的吸收液的容量,不足时需补充原始催化液。
同时,由于副反应硫代硫酸钠的生成,碱的消耗量增加,pH随之下降,故需及时地测定pH值,以补充碱来维持规定的pH,保证正常的运转。
将补充的原始催化液和碱液放入贫液池,再由贫液泵打入贫液槽循环使用。
2.1.3 氧化由脱硫塔顶来的脱硫后的尾气进入氧化塔的下部,与塔上部喷淋的氧化液逆流接触,脱除其中的磷化氢后从塔顶引出,经气液分离器分离夹带液滴后送往下一变温吸附工段。
吸收了磷化氢的废氧化液从塔底放入循环水池,废氧化液由循环泵送至静态混合器,与由氧化剂泵和氧化添加剂泵来的氧化剂和氧化添加剂混合后进入氧化液槽,氧化液由氧化液泵打入氧化塔循环使用。