黄磷尾气碱洗--催化氧化净化
黄磷尾气催化净化解决黄磷生产过程有害工业废气
煤/ 吨, 以天 然 气 为 原 料 的单 位 产 品 综 合 能 耗 指标 中的标 杆值 为 1 1 4 1千克标 准煤/ 吨。
烧 碱生 产企 业离 子膜法 烧碱 ≥3 0 %的 吨烧碱 综 合 能耗 分别 为 3 7 5 、 3 1 5 、 3 1 5 、 2 9 2千克 标 准煤/ 吨, 单
技 术 支撑
黄磷 尾 气 催化 净化 解 决 黄磷 生产 过程 有 害 工业 废 气
黄磷 生 产 过 程 中产 生 的大 量 尾 气 , C O含 量 高
达8 5 %~ 9 5 %, 是净 化 难 度 最 大 的复 杂 有 毒 有 害工
煤 化 工等 温 甲烷 化 制 天 然 气 技术 通 过鉴 定
甲烷 化工 艺控 制方 案 , 在 新 疆 伊 吾 县 淖 毛湖 工 业 区
建立 了规 模 为 7 0 0 0立 方 米/ 天 的完 全 甲烷 化 模 拟
试验 系统 , 在 工 业 气 源 条 件 下 进 行 了稳 定 性 试 验 ,
累计 运 行 4 4 0 0小 时 。 产 品 气 中 , 甲烷 浓 度 大 于 9 4 %, 一氧 化碳 的转 化率 大 于 9 9 . 5 %, 产 品气 出 口一 氧化 碳 含量小 于 0 . 1 %, 完全 达 到 了考 核指 标 。 该课 题完 成 与实 施 , 为 甲烷 化 技 术 的 国产 化 替
位 电解 交流 电耗 分 别 为 2 4 7 0 、 2 3 4 0 、 2 2 5 0 、 2 1 1 3 . 6 千瓦 时/ 吨。
代 奠定 了基 础 , 为我 国合 成气 制 替 代 天 然 气 提供 实 施 产 业 化提 供 了
・
4 2・
气 体 净 化
2 0 1 5年 第 1 5卷 第 1 期
催化氧化法脱除黄磷尾气中的磷化氢和硫化氢
黄磷是一种重要的化工产品 ,仅云南省就有大 小黄磷生产电炉 100余座 ,生产规模达 450 kt/ a,而 生产 1 t黄磷副产尾气 2 500 ~3 000 m3[ 1~3 ] 。按此 计算 ,每年产生黄磷尾气约 1. 0 ×109 m3 。黄磷尾气 中一 氧 化 碳 的 体 积 分 数 大 于 85% , 热 值 也 较 高 (11 700 kJ /m3 ) [ 4 ] 。但由于黄磷尾气中有害杂质较 多 ,净化分离难度较大 ,阻碍了黄磷尾气的有效利 用 。所以现在大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 ,对生态环境造成极 大污染 ,同时也是一氧化碳资源的浪费 。
·222·
化 工 环 保 ENV IRONM ENTAL PROTECTION OF CHEM ICAL INDUSTRY
样口取样分析 。塔的夹套壳层通蒸汽对塔进行加热 保温 ,使塔内温度达到 60~100 ℃。常压反应 ,尾气 的气体流量 0. 375~0. 875 m3 / h。
H2 S
5. 95 未检出 未检出
5. 80 未检出 未检出
5. 40 未检出 未检出
7. 56 未检出 未检出
6. 79 未检出 未检出
6. 88 未检出 未检出
7. 34 未检出 未检出
其它 0. 06 0. 08 0. 06 0. 07 0. 07 0. 08 0. 08
3 结论
a)成功开发出能够深度脱除黄磷尾气中 PH3 、
有限公司 ; SQ - 206型气相色谱仪 ,北京分析仪器设 备厂 ; CDP - 4S型积分仪 ,上海伍丰科学仪器有限 公司 。 1. 3 催化剂的制备
用活性炭为载体 ,用配制好的质量分数为 5% 的 NaOH 溶液 ,加有一定量活性物质 ( KI,乙酰丙酮 钴等 ) ,在常温下浸渍 24 h,经过滤 、烘干 (温度 140 ℃)制得 JC - 4型催化剂 。 1. 4 实验装置
催化氧化净化黄磷尾气现场实验
催化氧化净化黄磷尾气现场实验
蒋明;宁平;徐浩东;师雁;李富春;王磊;张伟;王学谦
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2009()3
【摘要】为净化黄磷尾气中的主要杂质HF、PH3、SO2、H2S、羰基硫(COS)和CS2,利用高浓度CO气体,采用自制的2种AC系列催化氧化催化剂,进行了黄磷尾气现场净化实验。
实验结果表明:在中试实验碱洗塔中,HF可全部除去;之后对尾气进行小试实验,在温度为66℃,空速为800 h-1的条件下,AC系列催化剂能够净化脱除黄磷尾气中的PH3、SO2、H2S和CS2,但对COS的吸附净化不明显;其中AC-1型催化剂净化效果最好,可以使尾气中的PH3、SO2、H2S和CS2质量浓度低于0.1 mg/m3,且催化寿命长。
【总页数】4页(P68-71)
【关键词】黄磷尾气;催化氧化;杂质
【作者】蒋明;宁平;徐浩东;师雁;李富春;王磊;张伟;王学谦
【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ126.317
【相关文献】
1."863"计划成果巡礼黄磷尾气催化氧化净化系列催化剂开发研究 [J],
2.连续催化氧化脱磷技术在黄磷尾气净化中的应用 [J], 余姝丽;郭蔚良
3.PdCl2-CuCl2液相催化氧化净化黄磷尾气中PH3 [J], 宁平;易玉敏;瞿广飞;李军燕;陈思思;张仁锋
4.催化氧化净化黄磷尾气中PH3 [J], 徐浩东;宁平;王学谦
5.连续催化氧化脱磷工艺化解黄磷尾气净化技术难题 [J], ;
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黄磷尾气净化工艺-峰峰
系统压力稳定,另一端接加压鼓风机送净化装置.
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第三节尾气净化工艺原理 (三)碱洗脱硫
碱洗的目的是除去黄磷尾气中的H2S酸性气体,碱 可以用NaOH,也可以用NaCO3的水溶液,该方法流 程简单,但脱硫效率不高,在脱硫的同时脱去二氧化 碳,碱回收间断操作,操作麻烦,碱消耗成本高,成本 高.
可编辑ppt
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第三节尾气净化工艺原理
(五)碱洗脱硫
改良ADA法,根据需要加入888催化剂既成复合脱硫剂.改良ADA法基本原 理:PH=8.5-9.2的范围,以稀溶液吸收硫化氢形成硫氢化钠. H2S+Na2CO3=NaHS+NaHCO3
P4与碳酸钠反应生成磷化氢气体,在脱磷工序被脱 除.P4+Na2CO3+5H2O=NaH2PO3+PH3+CO2
在液相中硫氢化钠与偏钒酸钠反应,生成还原性焦钒酸钠,并析出元素 硫.NaHS+NaVO3+H2O=Na2V4O9+NaOH+2S
还原性的焦钒酸钠与氧化态的ADA反应,生成还原态的ADA,而焦钒酸 钠则为ADA所氧化,再生成偏钒酸钠. Na2V4O9 +2ADA(氧化态) +2NaOH +H2O= 4NaVO3+2ADA(还原态)
2湿H的2S 空+3气O中2=生2SO成2亚+2硫H2酸O及硫CO酸S+具2有O2腐=C蚀O性2+:SO2 SO2在潮
SO2+H2O=H2SO3 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 黄磷尾气中的磷化物主要包括P和PH3 P和PH3在空气中
燃烧都生成P2O5 P性+.O但2=是P2在O高5 温P下H32+POH23==P2[2PO]+5 +3HH22O活性[PP2]O容5不易具发有生腐渗蚀磷 作用
连续催化氧化脱磷技术在黄磷尾气净化中的应用
连续催化氧化脱磷技术在黄磷尾气净化中的应用余姝丽;郭蔚良【摘要】The current situation of utilization of tail gas in yellow phosphorus industry is analyzed,and a comparison is made of the purification methods of yellow phosphorus tail gas.The effective utilization ways of yellow phosphorus tail gas after purification are presented, the characteristics and advantages of yellow phosphorus tail gas purification technology of DePOx continuous catalytic oxidation dephosphorization process are introduced,i.e.,the advantages of no need to regenerate,good sulfur tolerance,good adaptability,small occupation of land,low investment of equipment,etc.The DePOx continuous catalytic oxidation dephosphorization purification process can purify yellow phosphorus tail gas effectively,it can decrease total phosphorus mass concentration in yellow phosphorus tail gas to less than 1 mg/m3 .%分析了目前黄磷行业尾气利用现状,对现有的黄磷尾气净化方法进行了对比。
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。
黄磷尾气净化处理工艺探讨
CHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2021,31(3)黄磷尾气净化处理工艺探讨周明灿 中国成达工程有限公司 成都 610041摘要 本文介绍黄磷尾气的特点、利用现状及现有净化处理工艺,并提出一种石灰-浓硫酸法黄磷尾气净化处理工艺,说明该技术的工艺流程和特点。
关键词 黄磷尾气 净化 浓硫酸氧化净化 有害组分的无害固化周明灿:高级工程师。
2006年毕业于南京工业大学化学工程与工艺专业。
从事化工项目的咨询、设计和项目管理工作。
联系电话:18328092045,E-mail:184557065@qq com。
黄磷是一种基础化工原料,广泛运用于生产赤磷、磷酸和有机磷化合物。
黄磷生产主要采用电炉法工艺,即将一定粒度的磷矿石、硅石、焦炭按照一定比例混合后投入电炉,隔离空气,使其在1400~1500℃高温下发生分解和还原反应。
典型的反应方程式如下:4Ca5F(PO4)3+30C+21SiO→ 23P4↑+30CO↑+20CaSiO3+SiF4↑高温炉渣从炉眼排出,生成的黄磷(蒸气)与CO、SiF4等从反应熔区逸出,穿越进料床层降温后从电炉上部排出,经洗涤冷凝得到粗磷,粗磷精制得到黄磷产品,洗涤冷凝回收黄磷后的气体即为黄磷尾气。
每生产一吨黄磷,将产生2500~3000Nm3的黄磷尾气。
1 黄磷尾气的特点黄磷生产是一个矿石加工过程,生产原料(磷矿石)含有多种杂质元素,导致黄磷尾气成分复杂。
电炉法生产黄磷的过程中,碳酸钙等盐类以及矿石中的其它金属氧化物在高温下发生分解和还原反应,故黄磷尾气中的介质多为还原态形式,主要含CO,典型组分见表1。
表1 黄磷尾气典型组分组分%(Mol)(g/Nm3)COCO2O2其它硫磷砷氟含量85~952~40.1~0.53~50.3~0.60.5~1.00.07~0.080.4~0.5 黄磷尾气含有85%~95%(体积含量)的CO,可以作为碳一化工,尤其是羰化反应的原料。
黄磷尾气净化工艺-峰峰
减少氮氧化物排放
工艺中的脱硝装置可以有效去除尾气 中的氮氧化物,降低对环境的破坏。
有害气体处理效果
高效脱硫
采用先进的脱硫技术,确保硫化 物的去除率达到国家标准。
深度脱硝
通过选择性催化还原等技术,实现 氮氧化物的深度处理。
除尘效率高
采用高效静电除尘或布袋除尘技术, 确保颗粒物达标排放。
资源回收与利用
黄磷尾气净化工艺峰峰
目录
CONTENTS
• 黄磷尾气净化工艺简介 • 峰峰黄磷尾气净化工艺流程 • 峰峰黄磷尾气净化工艺原理 • 峰峰黄磷尾气净化工艺的环保效益 • 峰峰黄磷尾气净化工艺的经济效益 • 结论与展望
01 黄磷尾气净化工艺简介
定义与特点
定义
黄磷尾气净化工艺是一种用于处 理黄磷生产过程中产生的尾气的 技术。
国内外发展现状与趋势
发展现状
目前,国内外黄磷尾气净化工艺已经取得了一定的研究成果,在实际应用中也 取得了一定的效果。
发展趋势
未来,随着环保要求的不断提高和技术的不断进步,黄磷尾气净化工艺将朝着 更加高效、环保、低成本的方向发展,为工业生产带来更多的经济效益和环境 效益。
02 峰峰黄磷尾气净化工艺流 程
回收热能
净化后的尾气仍含有一定的热量,可回收用于余 热发电或供热。
有价气体回收
针对尾气中的有价气体,如二氧化碳、一氧化碳 等,进行回收利用。
废水处理与回用
对工艺中产生的废水进行处理,实现废水回用, 减少对水资源的消耗。
05 峰峰黄磷尾气净化工艺的 经济效益
投资成本分析
01
设备购置
根据工艺要求,需要购置相应的 净化设备、辅助设备和检测仪器 等。
改进催化剂
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。
催化氧化净化黄磷尾气中PH3
cp ct frg n rtd c ac a n rae o 4 9 5 / rm . 7 7 a a i o e e eae h ro ice d t . 9 5 mg g fo 2 4 7 mg g wh n te cn e t t n o ¨ Wa y l s / e h o c nr i fCu ao s 0
化剂、 过渡金属氧 ( 化物催 化剂、 硫) 络合催 化剂 等 J 。本实 验 制 备 的是 金 属 氧 炭对 Hs oz 2
气体 的净 化能力 , 起催 化氧化 的作 用 J 。 因此 , 要获 得高 纯 度 C O气 , 化 处 理 黄磷 尾 净 气 中的磷化 氢等 物 质是 关键 。这 对 利 用黄 磷尾 气 作 为制取 一碳 化 工产 品 的原 料 、 发 深加 工 产 品 开
收稿 日期 :0 6— 8— 8 2 0 0 2 基金项 目: 云南省 自然科学基金资助项 目( o2 0 E 0 9 N .0 2 00 Q)
因此 , 活 性 炭 提 出 调 变 的要 求 尤 为重 要 。 目前 对
通 过 活性炭 制 备 的 催 化 剂 有 酸 碱催 化 剂 、 属催 金
( col f ni n etl c neadE gneig K n igU iesyo ineadT cnl y u mn 50 3 h a Sho o v om na Si c n nier , u mn nvri f e c n eh o g ,K n ig60 9 ,C i ) E r e n t S c o n
Pu i c t n o rf a i fPH3 f o l w h s h rc T i Ga y Ca a y i i a o i o r m Yel P o p o i a l s b t l t Ox d t n o c i
浅析黄磷废气净化处理工艺
浅析黄磷废气净化处理工艺摘要:黄磷废气是生产黄磷过程中产生的废气。
在早期黄磷废气净化处理中受到技术水平的限制,处理方法比较单一,无法满足社会的需要。
随着技术水平的不断提高,黄磷废气净化处理工艺不断完善,化工生产企业逐渐掌握更多的处理方法,根据黄磷废气的特点使用不同的处理技术。
本文中主要讲解黄磷废气净化处理工艺的情况。
关键词:黄磷废气;净化处理;工艺黄磷是一种化工生产中常见的原料,在生产有机磷化合物,磷酸以及赤磷中广泛应用[1]。
在黄磷生产过程中需应用电炉法工艺,将硅石、磷矿石、焦炭根据一定的比例进行混合,进而放入到电炉中,将空气隔离,电炉中温度控制在1400摄氏度到1500摄氏度,在电炉中发生分解以及还原反应。
在炉眼中排出高温炉渣,在反应熔区中逸出黄磷蒸气、氟化硅、一氧化碳等物质,气体经过料床层时,会降温,经过电炉的上部分排出去,经过冷凝洗涤后能够得到粗磷。
将粗磷精制能够得到黄磷。
其中与炉渣同时排出的还有废气,通过在黄磷炉出渣口安装废气收集罩,能够收集废气。
同时黄磷配套生产工艺过程中会有大量含磷含氟的废气产生。
大量的黄磷废气,若无组织排放,会对环境造成较大的污染。
生化企业需对黄磷废气进行收集净化处理。
1.黄磷废气的特点黄磷生产的方式主要通过矿石加工完成,生产的原料为磷矿石,其中含有多种杂质元素,因此,黄磷废气的成分也比较复杂[2]。
黄磷在生产过程中,会产生大量废气。
其中主要精制过程产生的水汽、热水器产生的水汽、污水处理折流池产生的水汽、泥磷处理产生的烟气、渣池产生的水汽以及渣铁口烟气等。
这些废气成分复杂、腐蚀性强。
这部分需统一收集处理。
这部分废气中水分含量较高,在排放过程中降温冷却,废气中水分在冷却过程中饱和并最终凝结成雾滴,凝结水滴对光线产生散射、折射,因此,会呈现白色,也称为“白烟”。
2.黄磷废气处理现状在黄磷废气中含有多种物质,成分比较复杂,水分含量高,其中含有一些有害的成分,并且含量较高,净化处理工艺比较复杂,难度较高。
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
复合溶媒选择性吸收净化黄磷尾气工业性试验技术总结
复合溶媒选择性吸收净化黄磷尾气工业性试验技术总结发布时间:2021-03-15T05:13:25.359Z 来源:《中国科技人才》2021年第4期作者:郭千元[导读] 黄磷是磷化工的基础产品,也是高污染、高能耗和资源型产品。
我国黄磷生产企业主要分布在云南、贵州、四川和湖北四省。
郭千元湖北兴发化工集团股份有限公司湖北恩施 443000一、项目背景黄磷是磷化工的基础产品,也是高污染、高能耗和资源型产品。
我国黄磷生产企业主要分布在云南、贵州、四川和湖北四省。
黄磷尾气除主要成分一氧化碳之外,还有氮气、氢气、二氧化碳、磷化氢、硫化氢、有机硫等气态杂质以及含磷、焦粉等粉尘杂质。
理论上每生产1吨黄磷可副产含体积分数85%-95%的一氧化碳2500-3000Nm3。
黄磷尾气中各气体成份因原料来源、生产工艺指标控制而出现差异。
一般的总硫为8000-12000mg/Nm3,总磷为2000-2600mg/Nm3。
造成黄磷尾气有效利用率不高的原因就是黄磷尾气中有害杂质种类较多,净化分离难度大。
解决黄磷尾气的净化处理问题是提高黄磷尾气有效利用率的关键。
国内磷化工企业、相关的科研院所一直在研究黄磷尾气的深度开发利用。
天津市碳一有机合成厂用简单净化黄磷尾气生产甲酸钠,是我国最早利用黄磷尾气生产有机化合物。
但工艺过程废水量、固废量均较大。
湖北兴发集团与西南化工研究院在白沙河利用净化黄磷尾气作碳酸二甲酯原料建成试验装置。
采用工艺是PDS湿法脱硫后再变温除磷砷氟再变压吸附提浓CO。
但是由于磷化物和砷化物对PDS影响太大使得湿法脱硫不成功,指标不合格,后续变温变压没能正常开下去。
云南昆明理工大学联合湖北化学研究所、大连物化所等科研院所共同开发了氧化催化法黄磷尾气净化技术,并在川投电冶建成了5000Nm3/h试验装置,据了解因安全、催化剂寿命和成本原因停产。
综上所述,现有黄磷尾气净化技术都有以下缺点:1、尾气利用率低,如变压吸附,一氧化碳收率仅50%左右。
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。
黄磷尾气发电的腐蚀问题
关于解决黄磷尾气发电的腐蚀问题的建议黄磷尾气烧锅炉发电,由于尾气中磷、硫、砷、氟及粉尘过高,在高温情况下磷与铁发生反应产生磷酸酐和偏磷酸酐附着在锅炉受热面上,引起严重的高温腐蚀与结垢,锅炉很快腐蚀失效。
一、目前黄磷尾气腐蚀问题的解决方法1、黄磷尾气净化通过一定的物理化学方法将黄磷尾气中的腐蚀介质硫、磷、氟含量降低,减少该腐蚀介质对发电设备的腐蚀速率,主要有:水洗法、水洗加碱洗法、催化氧化法及次氯酸钠氧化法等。
1)、水洗法水洗是直接用水对黄磷尾气进行洗涤,能够去除粉尘等机械杂质和SiF4,还可以去除部分H2S、HF、P4,还具有冷却作用。
水洗一般都有两至三道工序进行重复冲洗,还可以用高压水洗。
该方法缺点是对腐蚀性较强的硫磷砷氟去除率低。
2)、水洗加碱洗法黄磷尾气经水洗后,在填料塔中用浓度10%—15%的NaOH溶液进行洗涤,大量去除尾气中的硫化氢、二氧化碳、硫、磷、氟等腐蚀性介质。
碱洗的脱硫效率在80%—99%,脱氟效率也高达99%,脱二氧化碳的效率在50%左右。
可以看出该方法对尾气中腐蚀性元素的脱出效率较高,可以大大缓减后续工序中,尾气对设备的腐蚀速率和程度。
但该方法也有一定的缺点,碱洗效果波动较大,有效成份NaOH 消耗快。
当加入新鲜碱液后,NaOH含量在10%—15%时,杂质脱除效果非常好,运行一段时间后,随着NaOH含量的降低,去除效率急剧下降。
主要是碱洗液是自身封闭循环,pH值下降很快,因而去除效率降低。
因此应经常对碱液进行取样分析,及时补充新鲜碱液,以保证一定的尾气净化度。
3)、催化氧化法为了提高对黄磷尾气中磷、硫等脱除效果,用催化剂进行催化氧化处理。
对尾气先进行水洗、碱洗操作,然后经过脱水除雾装置后,送入引射式比例调节器,将空气按一定比例加入,使得尾气中氧气体积含量大约1%左右,经预热器加热至100—110℃,在固定床用催化剂,使磷、硫等杂质被氧化,磷氧化成P2O3和P2O5,硫化氢氧化成S。
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
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! ! 从图 ’ 可以看出,利用蒸汽再生过程中,在较 短时间( >& ’ 9) 内就可以获得质量分数大于 >’( 的磷酸,磷酸质量分数最高达 >I& I( 。 ! & $" 黄磷尾气中硫的去除 ! & $ & & ! 实验方法 为了保证产品的质量和防止设备的腐蚀,利用 黄磷炉气作为生产草酸等的原料,尾气中硫化氢必 须净化,硫化氢的净化同样采用碱洗N催化氧化相 结合的净化方法。由于原料成分及工艺条件等因素 的影响,硫化氢的质量浓度在生产不正常时出现波 动,但其余大部分时段稳定在 >%%% :+ C :# 左右, 最低质量浓度为 L%% :+ C :# 。实验流程如图 > 。 碱洗用 >%( 的 O-$G 溶液,在碱洗接触设备
!
基金项目:国家自然科学基金项目( #!$$"!%# ) ;云南省自然科学基金资助项目( "$$"*$$$:‘) 作者简介:宁平( &:#a —) ,男,教授,主要从事大气污染控制领域的研究,*?LI4: YLG@ZOK##$&b QIGL5 73?。
万方数据
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黄磷尾气碱洗— — —催化氧化净化
宁’ 平& ,王学谦& ,吴满昌& ,陈’ 梁& ,陈云华& ,潘克昌" ,吴’ 云"
( &5 昆明理工大学 环境科学与工程学院,云南 昆明’ 9#$$:! ;"5 云南昆阳磷肥厂,云南 昆明’ 9#$9$% ) ’
! ! 从图 " 可以看出,催化氧化反应在常温中进行 时,净化气出口总磷质量浓度为 "% :+ C :# ,不能 达到作为制取一碳化工产品原料气总磷质量浓度 D >% :+ C :# 的要求,随着催化氧化反应温度的增加 可显著提 高 净 化 效 率 ( 反 应 后 的 出 口 质 量 浓 度 低) ,而当温度升高至一定值后( >>% ? ) ,再增 加温度,对净化效率的影响已不明显。图 # 可以看 出,增加气体中氧体积分数可显著增加反应的穿透 时间,但氧 体 积 分 数 大 于 >& ’( 后,增 加 趋 势 减 缓。 ! & ! ! 再生次数对穿透时间的影响 再生之后催化氧化固定床的穿透时间以及再生 次数对穿透时间的影响是再生技术的一个重要指 标。再生方法如下:首先将失效后的催化剂用热空 气活化,使 被 吸 附 但 未 完 全 氧 化 的 物 质,如 EF 、 EG# 、E" $# 、G" H 彻底氧化,再用蒸汽活化,以去 除催化剂表面的杂质,然后用水冲洗至中性,再用 蒸汽加热活化,最后在 I’ —>>% ? 下用热空气干燥 万方数据 活化后即可再用。实验测定了载气速度为 %& F : C J
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图 #" 不同氧体积分数下总磷的穿透曲线 ( 反应温度 >>%? ) )*+& #! @.6-A/9.04+9 54.<6 *1 B*226.61/ 0;7+61 <0=4:6 2.-5/*01 ( .6-5/*01 /6:36.-/4.6 >>%? )
生后的磷酸质量分数随时间的变化如图 ’ 所示。
宁! 平等! 黄磷尾气碱洗— — —催化氧化净化
・ P#・
气体中含氧体积分数对尾气的净化效果有很大的影 响,图 " —# 分别为反应温度和含氧体积分数对净 化效果的影响。
条件下再生次数对穿透时间的影响,结果如图 F 所 示。
图 !" 不同反应温度下净化效率随时间的变化 ( $" 体积分数 %& ’( ) )*+& "! ,-.*-/*01 02 34.*2*5-/*01 622*5*6157 8*/9 .6-5/*01 /6:36.-/4.6 ( 0;7+61 <0=4:6 2.-5/*01 %& ’( )
传统采用水洗’碱洗( #( )* —+#* 的 ,-./ 水 化物及水化物、酸性气体和灰尘。主要反应过程如 下: 0$ 1 %,-./ 1 %/" . 0#%,-/" 0.$ 1 0/% %234$ 1 $/" . 0#"/" 2345 1 23." ・/" . 6." 1 ",-./ 0#,-" 6.% 1 /" . /4 1 ,-./ 0#,-4 1 /" . 含 ,-" 6.% 的 洗 涤 液 经 苛 化 处 理 回 收 ,-./, 返回系统循环使用。 该方法虽然简便有效,但净化后的黄磷尾气仍 不能达到制取化工产品对原料气的要求。为了进一 步除去磷、硫化物等杂质,在以上碱洗的基础上, 本文采用了黄磷尾气催化氧化高效净化技术。 ! ( " ! 黄磷尾气催化氧化高效净化方法
溶液) 净化工艺,以除去气体中的单质磷、磷的氧 ! ! 实验采用某磷肥厂电炉法生产黄磷的尾气作为 原料气,实验气直接来自磷肥厂黄磷尾气 &## 7% 气柜,尾气成分见表 + 。净 化 工 艺 流 程 如 图 + 所 示。