黄磷尾气的综合利用

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黄磷尾气发电项目方案(新)2

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

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。

黄磷尾气发电项目方案(新)

黄磷尾气发电项目方案(新)

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、H2、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。

黄磷尾气的热值约为2716大卡,和11MJ。

如果用黄磷尾气作燃料供发动机发电1NM3尾气可发电1KW/H,目前公司全年副产尾气约2万吨×3000=6×107 NM3,除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温外,剩余黄磷尾气量约为5000nm3/h(co100%),可以组建一座装机容量为5000kw的机组。

黄磷尾气回收利用现状与展望

黄磷尾气回收利用现状与展望
上 。因此 , 黄磷 尾 气 的 回收 与利 用被 提 到 了前 所 未有 的高 度 。 1 黄磷 尾 气 的产 生 与性 质 黄磷 是一 种重 要 的化 工 基 本 原 料 , 化 工 行 磷
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




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

黄磷尾气发电项目方案2

黄磷尾气发电项目方案2

黄磷尾气发电项目建议书 西安瑞驰节能责任有限公司第一章 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2500~3000m 3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 、CH 4、H 2、CO 2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。

黄磷尾气发电项目方案设计(新)2

黄磷尾气发电项目方案设计(新)2

实用文档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、H2、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。

黄磷尾气的热值约为2716大卡,和11MJ。

如果用黄磷尾气作燃料供发动机发电1NM3尾气可发电1KW/H,目前公司全年副产尾气约2万吨×3000=6×107 NM3,除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温外,剩余黄磷尾气量约为黄磷尾气发电项目建议书5000nm3/h(co100%),可以组建一座装机容量为5000kw的机组。

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。

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

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。

黄磷尾气的热能利用_余晨

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。

(完整word版)黄磷尾气利用——尾气蒸汽锅炉技术

(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。

黄磷尾气的净化及综合利用

黄磷尾气的净化及综合利用

Co p e e sv i z to n rfc to f m r h n i e Utl a i n a d Pu i a i n o i i Yel w h s h rc Ta l Ga l o P o p o i i s
Che z n n Siho g
( z o h a g a En ie r g Dein C . Ld , zo 2 108, hn ) Xu h u C u n d gn ei sg o , t. Xu h u n 20 C ia
黄 磷是 工 业生 产 的重 要 原料 . 由黄 磷 制成 的 中
mgm。 / 。
间 产 品广泛 用 于化 肥 、 药试 剂 、 涤剂 、 品添 加 医 洗 食
剂、 防火 剂 等 工 业 生 产 , 磷 也 是 国防 工 业 的 重 要 黄
根据 净化 方法 的特 点 , 可把 黄磷 尾 气净 化 的方
Ab t a t T e c e n p o u t n me h d n h a e tp o r s fy l w p o p o c t i g s we e s mma z d s r c : h la r d c i t o s a d t e l t s r g e s o e l h s h r a l a r u o o i i r e i t i a e . h w y o u f i g y l w p o p o u a l a n l d b o p in a d a ay i o i a in n h s p p r T e a s f p r y n el h s h r s t i i o g s i c u e a s r t n c t lt o c xd t o me h d Ac o d n o y l w p o p o i a l g sS c a a t r a d r q i me t o h i p r y, h e h i a t o . c r i g t el h s h rc t i a h r ce n e u r o e n s f t e a r u i t e tc n c l f

黄磷尾气的综合利用

黄磷尾气的综合利用
失效后的活性炭可再生, 重新使用。但是再生 后的活性炭, 其活性失效间隔期将会缩短。
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
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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
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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。

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

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。

综合法黄磷生产尾气的净化

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

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。

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2008 年 1 月
磷肥与复肥
第 23 卷第 1 期
Phosphate & Compound Fertilizer
45
◆黄 磷◆
黄磷尾气的综合利用
陈善继
( 中国石化集团 南京设计院, 江苏 南京 210048)
[ 摘 要] 介绍我国黄磷尾气综合利用的基本情况: 作为热源; 净化处理后生产一碳化工产品的技术与经验。 为降低尾气净化费用, 提出降低尾气中磷、硫等杂质含量的技术措施。
图 1 黄磷尾气活性炭催化氧化净化工艺流程
近似经典的生产工艺及设备生产一碳产品。
出黄磷总水封后的尾气进入水洗塔 1, 冷却回
1.2.1 生产甲酸钠、甲酸、草酸黄磷尾气的净化 利用黄磷尾气作为生产甲酸钠的原料气。甲酸
收残余磷, 经碱洗塔 2 除去 CO2 和部分 H2S, 然后 由纳西泵 3 或水环式压缩机抽吸增压至 0.01 ~0.04
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] 。
核酞菁钴磺酸盐碱性溶液( 如氨水或碱溶液) 作吸
收剂, 属液相催化氧化法。PDS 法与其它催化氧化
法不同之处在于: 对脱硫和氧化再生两过程均有催
CHEN Shan- ji
( Nanjing Design Institute, SINOPEC, Nanjing, Jiangsu 210048, China)
Abstract: The basic situation about the comprehensive utilization of yellow phosphorus tail gas is described. With introduction of the technologies and experiences, one is as the heat energy, and another is for C 1 productions after purification. The technology measure that the impurity content of phosphorus and sulfur in the tail gas is reduced is proposed for decreasing the cost of tail gas purification. Key wor ds: phosphorus by electric furnace; tail gas purification; comprehensive utilization; C 1 production
由于国产化制磷装置未设置电除尘器收集炉气 的粉尘, 故尾气中杂质含量较高。现将我国的黄磷 尾气回收利用情况介绍如下。 1.1 黄磷尾气用作热源
一般利用尾气代替焦炭、煤、柴油等作燃料使 用, 对尾 10 - 16; [ 修回日期] 2007 - 02 - 25 [ 作者简介] 陈 善 继( 1935- ) , 男 , 浙 江 永 嘉 人 , 高 级 工 程 师 , 注 册 化 工 工 程 师 , 从 事 黄 磷 及 磷 化 工 工 程 设 计 、技 术 开 发 与 建 设 近 50 年。电话: 025- 5776 8755
床, 尾气即被净化, 有效地脱除磷、硫, 并且催化
剂中毒后易于再生, 反应原理如下:
在此, 磷、硫等杂质即被催化氧化, 氧化后的产物 P2O5、P2O3 和硫磺被吸附在活 性 炭 表 面 。 净 化后的 尾气经冷却塔 12 冷却后送往草酸或甲酸装置使用[ 5] 。
每 1 t 活性炭净化的气体可生产草酸 300 ~400 t, 具体控制指标: 气体空间速度 300 m3/( m3·h) ; 活 性炭粒度 φ2.2 ×5 mm; 堆积密度 0.5 kg / L
钠主要用于生产甲酸、草酸、保险粉, 还可用于制 MPa 进入泡沫除尘器 6 后, 分成两路, 其中小部分
备还原剂和消毒剂。为了保证产品质量, 防止管道、 气体通过回路阀回流至泵前, 其余大部分进入空气
设备腐蚀, 采用水洗和碱( 0.8% ~10%的 NaOH 水 引 射 式 比 例 调 节 器 9, 空 气 按 一 定 比 例 自 动 配 入
2006 年 全 国 黄 磷 产 量 近 830 kt, 尾 气 总 量 达 2 850 kt, 其 中 仅 少 数 企 业 用 作 化 工 产 品 原 料 气 , 其利用率约为尾气总量的 2%; 用作黄磷生产用原 料的烘干, 三聚磷酸钠干燥、聚合及加热六偏磷酸 钠, 烧热水等约占总量的 30% ~35%; 而 60%以上 的尾气排放燃烧。因此, 直接或间接燃烧黄磷尾气 产 生 的 二 氧 化 碳 约 4 100 kt / a, 二 氧 化 硫 约 80 ~ 110 kt / a, 对环境污染程度可想而知。据近来有关 媒体报道[ 4] : 国家环保总局、国家环保协会和化工 协会联合行动, 将推出 4 项新技术专攻化工“三 废”。本文就黄磷尾气回收利用有关问题作一浅述。 1 我国黄磷尾气回收利用基本情况
2) 用户与电炉厂房距离较远, 一般在 100 m 以上, 且燃烧炉采用低压煤气烧嘴, 如五钠生产装
活性炭 P4 + 3O2 110 ℃ 2P2O3
( 6)
活性炭 P4 + 5O2 110 ℃ 2P2O5
( 7)
活性炭 2PH3 + 3O2 110 ℃ P2O3 + 3H2O
( 8)
活性炭 PH3 + 2O2 110 ℃ H3PO4
溶液) 洗相结合方法对黄磷尾气进行净化处理。净 ( 为便于控制, 可在空气进入预热器 10 之前先通过
化处理设备内适当填加瓷环或塑料小球, 以除去气 体中的单质磷、硫及其氧化物、水化物、酸性气体
一气体转子流量计) , 使气体中 "( O2) 达到 1%左 右( 需连续检测) , 接着通过预热器 10 加热至 110 ℃,
[ 关键词] 电炉制磷; 尾气净化; 综合利用; 一碳产品 [ 中图分类号] TQ126.3+17 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1007 - 6220( 2008) 01 - 0045 - 04
Compr ehensive utilization of tail gas fr om phosphor us fur nace
P4 + 3NaOH + 3H2O
3NaH2PO2 + PH3
( 4)
HF + NaOH
NaF + H2O
( 5)
含 Na2CO3 的洗涤液经苛化处理回收 NaOH, 返
回系统循环使用。
为了进一步除去磷、硫及其化合物等杂质可采
用活性炭固定床催化氧化法, 尾气中通入少量的氧
( 空气) , 以规定的空间速度和温度通过活性炭固定
2.45 MPa 降 低 到 1.96 MPa 以 下 。 利 用 黄 磷 尾 气 作
生产草酸、甲酸的原料气, 既节约了造气装置的基
本投资, 动力消耗也大大减少。一般合成法生产草
酸, 每 1 t 草酸产品需要消耗焦炭 0.42 ~0.45 t; 每
生产 1 t 黄磷的尾气, 经净化后可合成草酸 3 t。1
失效后的活性炭可再生, 重新使用。但是再生 后的活性炭, 其活性失效间隔期将会缩短。
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
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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
长期以来由于我国的科研院所、大专院校、设 计部门和生产单位的技术协作, 黄磷尾气净化技术和 综合利用取得了可喜的成果。尾气净化处理后作为 原料气生产出质量合格的甲酸钠、甲酸、草酸、甲 醇、光气、苯乙酸和二甲基甲酰胺等化工产品[ 2- 3] 。
但是, 由于我国黄磷企业生产规模小、布点分散、 资金紧缺、技术开发滞后, 已取得的科研成果和生 产经验推广应用缓慢, 黄磷尾气作为化工原料气的 利用率极低, 而大部分排放燃烧, 污染环境。
作为原料烘干、泥磷蒸磷、五钠生产等热源的普遍
使用方法和主要节能途径。
1.2 黄磷尾气用作化工产品原料气
一碳化工产品种类繁多, 如甲酸钠、甲酸、草 酸、甲醇、苯乙酸等, 生产方法各异, 对原料气质 量要求也不同。一般只要黄磷尾气经净化处理后达 到一碳化工产品的原料气质量要求, 基本上可沿用
1- 水洗塔; 2- 碱洗塔; 3- 纳西泵; 4- 气液分离器; 5- 液位自控器; 6- 泡沫除尘器; 7- 旋风分离器; 8- 回路自控器; 9- 引射式比例调节器; 10- 预热器; 11- 净化器( 活性炭床层) ; 12- 冷却塔
除尘器保温系统的热风炉, 要求尾气具有一定压力 净化方法效果好, 成本低, 安全可靠, 工艺流程见
进入低压煤气烧嘴内与空气混合后在炉内燃烧。为 图 1。
了防止尾气中杂质堵塞管道与烧嘴, 一般将尾气经
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