[发明专利]用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的方法

说明书

技术领域：

本发明属于空气净化技术领域，涉及一种空气净化的方法，尤其是用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的方法。

背景技术：

热法磷酸是黄磷在空气中燃烧生产P₂O₅，再经水合吸收制成。磷酸是中强酸，具有很强的吸水性。燃烧生产的P₅O₂极易与水化合，在不同的水量和反应条件下会形成偏磷酸、焦磷酸和三聚磷酸等混合物，增加了磷耗的同时也降低了产品的质量；燃烧所用的空气对磷酸生产起着举足轻重的作用，空气中往往含有水分、粉尘和其他异物等混合物，此类物质若不经处理就直接在磷酸生产中使用，将会造成设备腐蚀的增大、原料利用率的降低、产品质量的降低等问题，更是无法满足高纯度磷酸的生产要求。为了防止磷多聚物的生成，降低磷耗，提高原料的利用率和生产电子级、食品级磷酸以及脱砷磷酸脱H₂S工序的用气要求，均需要对空气进行除湿和除尘净化处理。因此，空气的净化是磷化工生产中需要解决的问题。

目前常用的空气除湿方法主要有：

1、冷冻除湿：冷冻除湿系统主要应用于湿度＞45％的生产环境，除湿效果比较好，性能稳定且能耗也比较低。但是，在生产环境对湿度要求＜45％的时，采用冷冻除湿不单不经济，有时很难达到要求。由于冷冻除湿能耗高，对电网依赖性强，同时其采用的氟氯烃制冷剂泄露会造成大气臭氧层的破坏和温室效应，不利于环境友好。

2、液体吸附除湿：液体吸附剂如溴化锂、氯化锂等盐溶液，溶液通过喷洒方式与湿空气充分接触，空气中的水分被吸附剂吸收同时产生一定的凝结热。吸收到水分的溶液需要通过加热，将水溶液中的水分蒸发排出，完成溶液再生过程。该空气除湿过程需经历吸湿-换热-加热再生过程，系统比较复杂，同时设备比较庞大，而且吸附剂的再生过程要消耗大量的热能。

3、固体吸附除湿：固体吸附使用硅胶、分子筛和氟石等做吸附剂。固体吸附剂能够与湿空气充分接触，吸收空气中的水分而除湿。由于固体吸附剂需要定期再生，因此，其处理空气过程不能连续，而且，固体吸附剂再生过程需要消耗一定的能量，运行费用昂贵。

国内热法磷酸工业上常用的空气干燥剂是浓硫酸，浓硫酸具有较强的吸水性和沉降粉尘的作用，但浓硫酸的再生以及引入将增大空气净化的成本。

经检索，在热法磷酸生产中已有防腐和空气净化的方法，摘录如下：

中国专利CN0114344.0，黄磷燃烧热能回收与利用装置及其热法磷酸生产系统。该发明方法采用了等离子喷涂防腐技术，因此在黄磷燃烧的工艺过程中仅使用普通空气，不需要使用干燥空气。虽然此方法能有效防止反应过程中产生的磷多聚物对金属材料的腐蚀，但是磷多聚物的形成无形中增加了磷耗，而且还不能达到生产电子级磷酸和食品级磷酸的空气净化要求。

中国专利CN200810058781.4一种利用自身反应产物进行高温防腐的方法。该发明方法通入燃塔的空气为普通空气，控制燃烧塔壁面温度低于490℃，塔内水分和反应产物P₂O₅的摩尔比在0.01～0.8之间，燃烧塔会形成稳定的、结构和组成一定的超磷酸结膜物，从而达到设备防腐的效果。此方法通过控制空气湿度能达到防腐的效果，但是磷酸多聚物的形成无形中增加了磷耗，降低了原料的利用率，而且对于生产电子级磷酸和食用级磷酸的空气还不能达到净化的要求。

经查已有文献得知，热法磷酸生产中和其他行业所需的除湿和除尘的净化空气中，都未有单独使用磷酸作为净化剂对空气进行除湿和除尘净化处理的方法。在热法磷酸生产中所用空气的净化，一要除去空气中的水分，二要除去空气中的粉尘。目前由于空气净化质量差，存在热法磷酸生产原料的利用率低、产品的质量差、设备腐蚀严重、空气除湿和除尘的净化成本高等问题。

发明内容：

本发明的目的：为了克服已有技术中存在的问题，提高空气的纯度，提高热法磷酸生产原料的利用率、产品的得率、产品的质量和设备防腐效果，降低空气除湿和除尘的净化成本，提供一种用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的方法。

本发明的技术方案是：

用磷酸吸附除湿和除尘净化空气的方法，其特征在于：采用磷酸作为空气净化剂，空气从净化设备下部进入，在净化设置顶部设置喷洒磷酸或在净化槽的磷酸中进行净化处理，通过控制风机风速得到空气湿度＜40％的高纯度净化空气；吸收水分和粉尘的磷酸进入酸储槽或水合塔中循环使用。

以上所述的风机压力为4000～18000Pa，正压或负压设置，安装在净化塔或净化槽前或后，或是利用磷酸生产用的风机。