[发明专利]一种载磷催化剂的氨再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种载磷催化剂的再生，并对脱除的磷化物利用的环保方法，属于化工及环保技术领域。

背景技术

一般每生产1吨黄磷，排出2500～3000Nm³黄磷尾气，尾气中含CO 85～92％，CO₂ 2～4％，其中含磷1g磷/Nm³左右，含硫0.8g/Nm³左右。黄磷尾气富含CO，炉气热值2567～2869Kcal/m³，属中热值气体燃料，可以作为燃料用，其中CO更是宝贵的化工原料。但由于黄磷尾气中含有有害杂质较多，净化分离难度较大，只有少部分直接燃烧用于烘干磷矿石、焦碳等对杂质影响不大的场合，利用率很低，大部分点燃放散，既浪费优质能源，又污染环境。黄磷尾气的利用成为误区，限制了黄磷尾气的利用。

黄磷尾气可用催化氧化法来脱除磷化物，催化剂为活性炭，使黄磷尾气已达到实用阶段。为了使催化剂重复使用，必须进行再生，再生的目的是将催化剂所吸附的五氧化二磷用水蒸汽脱出，若将再生气排入大气，则含有五氧化二磷的水蒸汽凝结成酸雨，污染了大气，随雨水带入水中，污染了水体，使水体富营养化，造成二次污染是不允许的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种载磷催化剂的氨再生方法，其工艺简单，催化剂再生效率高，可消除二次污染，并能提高企业的经济效益。

解决本发明的技术问题所采用的方案是：对吸附器中的载磷催化剂同时通入氨气和水洗涤，溢流液又通入氨气用循环泵继续循环洗涤催化剂，使催化剂中的P₂O₅和H₃PO₄生成磷酸氢二铵溶液；溶液浓度达15～20％时，引出进行蒸发、结晶、分离；洗涤后的催化剂用水洗涤，再用蒸汽吹脱、热空气干燥，重复复使用。

本发明所述的水和氨气是在管道混合器中混合，自下而上通过活性炭催化剂层；溢流液通入氨气后将pH值控制在7.5～8范围内。

本发明所述的活性炭催化剂的洗涤时间为30～60分钟，然后用水蒸汽吹脱1～4小时、再用50～90℃热空气干燥1～4小时，得到再生后的活性炭催化剂。

本发明的反应过程是：

P₂O₅+3H₂O＝2H₃PO₄

2NH₃+H₃PO₄＝(NH₄)₂HPO₄

本发明的有益效果是：

(1)催化剂再生效率高，使催化剂重复使用。

(2)可回收高品质的磷酸氢二铵产品，又消除了二次污染。

(3)工艺简单，回收磷酸氢二铵，提高企业的经济效益。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图中各标号表示：1.吸附器、2.石墨液氨罐、3.氨-水混合器、4.磷铵贮槽、5.泵、6.泵、7.高位槽、8.蒸发器、9.结晶槽、10.离心机。

具体实施方式

实施例

1.黄磷尾气通过抽风机以500米³(气体体积)/米³(催化剂体积)小时的流速经吸附塔，催化剂为活性炭，吸附器1中装催化剂120公斤，反应温度70℃。

2.净化黄磷尾气后磷容量达到饱和后需再生；

3.再生时，石墨液氨罐2中的液氨和磷铵贮槽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，洗脱催化剂上的含磷物质，洗脱液返回磷铵贮槽4并循环使用；

4.当磷铵贮槽4中(NH₄)₂HPO₄浓度达15～20％时，溶液引出，经过高位槽7，在蒸发器8中使水份蒸发，进而在结晶槽9中使(NH₄)₂HPO₄结晶，最后用离心机10分离得磷酸氢二铵产品，母液返回磷铵贮槽4循环使用；

5.经氨水洗涤的活性炭催化剂用水洗涤30分钟，洗涤水进入氨水循环槽，然后用水蒸汽吹脱2小时、水蒸汽吹脱水进入氨水循环槽，再用90℃热空气干燥2小时，再生后的活性炭催化剂可反复使用。催化剂再生效率为98％。