[發明專利]一種載磷催化劑的氨再生方法

無效

• 申請號: 200910094922.2
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN101648133A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 寧平;殷在飛;王學謙
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J21/20
• 分類號: B01J21/20;B01J21/18;B01J38/66;C01B25/28
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 趙 云

技術領域

本發明涉及一種載磷催化劑的再生，并對脫除的磷化物利用的環保方法，屬于化工及環保技術領域。

背景技術

一般每生產1噸黃磷，排出2500～3000Nm³黃磷尾氣，尾氣中含CO?85～92％，CO₂?2～4％，其中含磷1g磷/Nm³左右，含硫0.8g/Nm³左右。黃磷尾氣富含CO，爐氣熱值2567～2869Kcal/m³，屬中熱值氣體燃料，可以作為燃料用，其中CO更是寶貴的化工原料。但由于黃磷尾氣中含有有害雜質較多，凈化分離難度較大，只有少部分直接燃燒用于烘干磷礦石、焦碳等對雜質影響不大的場合，利用率很低，大部分點燃放散，既浪費優質能源，又污染環境。黃磷尾氣的利用成為誤區，限制了黃磷尾氣的利用。

黃磷尾氣可用催化氧化法來脫除磷化物，催化劑為活性炭，使黃磷尾氣已達到實用階段。為了使催化劑重復使用，必須進行再生，再生的目的是將催化劑所吸附的五氧化二磷用水蒸汽脫出，若將再生氣排入大氣，則含有五氧化二磷的水蒸汽凝結成酸雨，污染了大氣，隨雨水帶入水中，污染了水體，使水體富營養化，造成二次污染是不允許的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種載磷催化劑的氨再生方法，其工藝簡單，催化劑再生效率高，可消除二次污染，并能提高企業的經濟效益。

解決本發明的技術問題所采用的方案是：對吸附器中的載磷催化劑同時通入氨氣和水洗滌，溢流液又通入氨氣用循環泵繼續循環洗滌催化劑，使催化劑中的P₂O₅和H₃PO₄生成磷酸氫二銨溶液；溶液濃度達15～20％時，引出進行蒸發、結晶、分離；洗滌后的催化劑用水洗滌，再用蒸汽吹脫、熱空氣干燥，重復復使用。

本發明所述的水和氨氣是在管道混合器中混合，自下而上通過活性炭催化劑層；溢流液通入氨氣后將pH值控制在7.5～8范圍內。

本發明所述的活性炭催化劑的洗滌時間為30～60分鐘，然后用水蒸汽吹脫1～4小時、再用50～90℃熱空氣干燥1～4小時，得到再生后的活性炭催化劑。

本發明的反應過程是：

P₂O₅+3H₂O＝2H₃PO₄

2NH₃+H₃PO₄＝(NH₄)₂HPO₄

本發明的有益效果是：

(1)催化劑再生效率高，使催化劑重復使用。

(2)可回收高品質的磷酸氫二銨產品，又消除了二次污染。

(3)工藝簡單，回收磷酸氫二銨，提高企業的經濟效益。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

圖中各標號表示：1.吸附器、2.石墨液氨罐、3.氨-水混合器、4.磷銨貯槽、5.泵、6.泵、7.高位槽、8.蒸發器、9.結晶槽、10.離心機。

具體實施方式

實施例

1.黃磷尾氣通過抽風機以500米³(氣體體積)/米³(催化劑體積)小時的流速經吸附塔，催化劑為活性炭，吸附器1中裝催化劑120公斤，反應溫度70℃。

2.凈化黃磷尾氣后磷容量達到飽和后需再生；

3.再生時，石墨液氨罐2中的液氨和磷銨貯槽4中的溶液在氨-水混合器3中混合，氨水控制在pH在7.5～8，而后自下而上通入吸附器1，洗脫催化劑上的含磷物質，洗脫液返回磷銨貯槽4并循環使用；

4.當磷銨貯槽4中(NH₄)₂HPO₄濃度達15～20％時，溶液引出，經過高位槽7，在蒸發器8中使水份蒸發，進而在結晶槽9中使(NH₄)₂HPO₄結晶，最后用離心機10分離得磷酸氫二銨產品，母液返回磷銨貯槽4循環使用；

5.經氨水洗滌的活性炭催化劑用水洗滌30分鐘，洗滌水進入氨水循環槽，然后用水蒸汽吹脫2小時、水蒸汽吹脫水進入氨水循環槽，再用90℃熱空氣干燥2小時，再生后的活性炭催化劑可反復使用。催化劑再生效率為98％。