[發(fā)明專(zhuān)利]黃磷尾氣凈化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910301910.2
• 申請(qǐng)日: 2009-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101530722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯永勝;張潔;李成福;鄧德勇;王勝明;姜毅舟;任思田
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川省川投化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/32
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/32;B01D53/78
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所
• 代理人: 武森濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體的凈化方法，特別涉及黃磷尾氣的凈化方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是世界上主要的黃磷生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，2008年黃磷產(chǎn)量達(dá)到80余萬(wàn)噸。在黃磷生產(chǎn) 過(guò)程中，每噸黃磷附產(chǎn)尾氣2850Nm³左右，黃磷尾氣中含有75～85％的CO，10～12％的H₂，還 包含少量P₂O₅，其主要成分與煤氣相似，即CO與H₂的混合氣體。目前黃磷尾氣這樣高CO含量 的寶貴資源，僅局限于用作熱源生產(chǎn)附加值低的五鈉等產(chǎn)品，大部分都放空燃燒了。其限制 因素就在于黃磷尾氣含有大量粉塵、煤焦油、磷化物及硫化物等雜質(zhì)，達(dá)不到作為發(fā)電燃料 及后續(xù)凈化的要求(粉塵、煤焦油含量≤10mg/Nm³)。

電爐法生產(chǎn)黃磷時(shí)由于原料全部使用天然的磷礦石、白煤、硅石等，以上原料在倒運(yùn)及 入爐過(guò)程中難免產(chǎn)生大量粉塵，最后隨爐氣進(jìn)入尾氣中，再則隨著黃磷行業(yè)為降低生產(chǎn)成本 ，還原劑大量采用白煤代替焦炭后，黃磷尾氣中的煤焦油含量日益升高。針對(duì)黃磷尾氣中的 粉塵及煤焦油，目前主要采取以下幾種方法去除：

1、水洗，即用水對(duì)黃磷尾氣進(jìn)行降溫、除塵，同時(shí)除去部分雜質(zhì)。該方法存在的主要 問(wèn)題是：由于粉塵含量較高，粉塵的脫除不完全；并且由于煤焦油不溶于水，脫除效率極低 ，幾乎是不可脫除。

2、電除塵加水洗，電除塵用在水洗步驟前，由于氣體溫度過(guò)高，易出現(xiàn)放電現(xiàn)象，在 高溫下電除塵器的電暈運(yùn)行的電壓范圍縮小，電暈現(xiàn)象難于維持，另外高溫煤氣在還原性氣 氛下易產(chǎn)生電極的腐蝕，因此導(dǎo)致除塵效果不好，除塵后的氣體粉塵及煤焦油含量過(guò)高，不 能直接進(jìn)行下一步的工業(yè)利用。

3、濕法除塵，一般采用文丘里除塵器或各種溢流式洗滌塔/填料塔。由于黃磷尾氣中含 有部分腐蝕性物質(zhì)，對(duì)填料以及移動(dòng)床顆粒層過(guò)濾、陶瓷型過(guò)濾均有一定腐蝕，此外黃磷尾 氣中單質(zhì)磷具有板結(jié)性，分離后不及時(shí)移除，會(huì)造成堵塞。

以上幾種方法都存在不足的地方，因此需要開(kāi)發(fā)一種新的黃磷尾氣凈化方法，可以將黃 磷尾氣中的粉塵及煤焦油清除干凈，使得凈化后的氣體可以用于發(fā)電或后續(xù)凈化作為碳一化 工原料等，降低黃磷行業(yè)的生產(chǎn)成本，徹底改變黃磷因能耗高、污染大、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱的現(xiàn) 狀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種黃磷尾氣的凈化方法，采用該方法處理得到的凈 化煤氣粉塵及煤焦油含量較低，可以進(jìn)行二次工業(yè)利用。

本發(fā)明方法是將黃磷尾氣先經(jīng)水洗后送入濕管式電除塵器除去粉塵和煤焦油，即得到凈 化煤氣即可進(jìn)行二次利用。

具體的包括以下步驟：

a、黃磷尾氣水洗

將其溫度降至20～60℃，粉塵及煤焦油含量降至130mg/Nm³以下；水洗可以采用噴淋塔 、簡(jiǎn)易噴頭，水壓0.1～0.5Mpa。

b、濕管式電除塵

步驟a水洗后的氣體以1000～5000m³/h的流量通入濕管式電除塵器，除塵器放電系統(tǒng)控 制參數(shù)：工作電壓30～60KV，工作電流小于150mA，得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于 10mg/Nm³。

濕管式電除塵器通過(guò)高壓(幾萬(wàn)伏)電暈極放電使黃磷尾氣離子化，并通過(guò)電極吸收把 粉塵及煤焦油從氣流中分離出來(lái)，使其沉降到沉淀極上，再用水把粉塵、煤焦油從沉淀極上 沖洗下來(lái)，然后將含雜質(zhì)的水排出電除塵器。

因黃磷為自燃性物質(zhì)，且黃磷尾氣爆炸極限為10％～73.6％，當(dāng)黃磷尾氣的氧含量超過(guò) 2％(體積百分比)時(shí)，CO與氧氣易形成爆炸性混合物，電除塵器放電時(shí)易發(fā)生爆炸，因此黃 磷尾氣進(jìn)入步驟b的濕管式電除塵器之前氧含量應(yīng)控制在2％(體積百分比)以下，優(yōu)選為0.5 ～1％(體積百分比)。

在電除塵器前設(shè)置黃磷尾氣氧含量自動(dòng)測(cè)定儀，當(dāng)氧含量達(dá)到1％時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，氧含 量達(dá)到2％時(shí)，立即切斷電源。

采用本發(fā)明方法凈化黃磷尾氣后得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于10mg/Nm³；含塵量約 為5mg/Nm³，凈化效果好，利于后續(xù)脫磷、脫硫以及變溫變壓吸附深度凈化處理。凈化后收 得的煤氣可用于發(fā)電、碳一化工原料氣，如工業(yè)生產(chǎn)甲酸等領(lǐng)域。

具體實(shí)施方式