[发明专利]一种黄磷尾气氧化碱洗深度净化的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程与环境保护技术领域，具体涉及一种黄磷氧化碱洗深度净化的方法。 

背景技术

目前国内黄磷生产企业除将黄磷尾气作为原料干燥和配套磷酸盐装置的热源气外，一般也作为漂磷热水制备的热源。这部分黄磷尾气不需经过严格地净化，是国内黄磷生产企业应用最为普遍的尾气综合利用途径。但这部分黄磷尾气用量只占到可利用量的40～50％，仍有大量尾气白白放空燃烧，即浪费能源又污染环境。如何使放空黄磷尾气得到有效的热能综合利用是目前困扰我国黄磷生产企业节能减排的重大课题。大型黄磷生产企业采用净化后的黄磷尾气与煤混烧蒸汽发电方案，可缓解企业对外部电力资源的依赖程度，提高装置开车率。是目前较好的黄磷尾气综合利用途径。 

但由于黄磷尾气含有磷、硫、砷、氟等杂质及较多水分，不净化直接作为燃气使用，对结构复杂的热工设备会产生较为的严重腐蚀。所以需要对黄磷尾气进行净化处理。目前国内黄磷尾气基本采用下面几种净化方法： 

1)碱洗法：碱洗法是黄磷尾气经水洗后，在填料塔中用NaOH的溶液进行洗涤，除去尾气中大量的H₂S、CO₂等酸性气体。碱洗的脱硫效率在80～99％。脱氟效率一般可高达99％，而脱CO₂的效率在50％左右。但碱洗效果波动较大，与碱液浓度关系密切。而且黄磷尾气中CO₂等酸性气体含量较高，碱洗时会消耗大量的NaOH。碱洗对尾气中的P₂及PH₃的脱除效果并不理想。 

2)催化氧化法：对净化气要求较高的工厂，为提高对黄磷尾气中磷、硫的脱除效果，可采用催化剂进行催化氧化。通过在尾气中配入一定量的氧气， 并加热后经过固定床催化剂，使得磷、硫等杂质被氧化，其中磷被氧化生成P₂O₃和P₂O₅，而H₂S则被氧化生成单质S，这些氧化物易被催化剂表面吸附，从而使尾气得以进一步净化。吸附了P₂O₃和P₂O₅的活性炭可以通过水蒸汽直接加热冲洗再生，然后再干燥后重复使用，达到循环使用的目的。经过催化氧化净化后的黄磷尾气中总磷质量浓度<10mg/m³，硫化氢<10mg/m³。但这种方法对催化剂的制作、性能要求较高。尤其是催化剂对磷硫氧化物吸附性很强，洗涤再生困难；尾气在进入催化氧化工序前必须升温，能耗较高；生产成本居高难下。 

3)变温吸附法：变温吸附主要用于黄磷尾气脱磷。变温吸附脱磷工序是在常温下直接吸附杂质磷，无需将磷催化氧化，省去了原料气加热和配氧过程，以大幅降低催化吸附剂用量并节约能耗。变压吸附主要用于脱除黄磷尾气中的H₂S和CO₂。经过该工艺净化处理后的黄磷尾气，基本可以达到碳一化工的原料气要求。但是变温、变压吸附工艺由于磷吸附剂处理效率不高（仅为2.20L/g），且价值较高。对于需要处理气量较大的企业，投资将会十分巨大。 

4)其他净化法：目前对脱除气体中的磷化氢、硫化氢，行至有效的方法还有三氯化铁法、次氯酸钠氧化法、浓硫酸吸收法、过氧化氢氧化法等。其中次氯酸钠氧化法和浓硫酸吸收法对黄磷尾气中磷化氢、硫化氢脱除较为适宜。这两种工艺净化脱磷效果均可达到10mg/m³以下，尤其是次磷酸钠氧化法脱磷化氢文献记载可以达到7mg/m³，其硫化氢出口浓度小于0.2mg/m³。如采用浓硫酸在加热状态下，洗涤除可以脱除黄磷尾气中的PH₃和H₂S，还可以除去尾气中的水分对下一步综合利用更为有利，尤其是对作为锅炉燃气，可以极大减少锅炉的低温腐蚀。但浓硫酸因吸水稀释后处理效果急剧下降，所以浓硫酸用量较多。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，针对黄磷尾气作为燃料时杂质含量过高、现有方法脱除效果不理想、生产成本高等问题，提供一种黄磷 尾气氧化碱洗深度净化的方法。 

本发明的目的可以通过以下措施达到： 

一种黄磷尾气氧化碱洗深度净化的方法，其包括如下步骤： 

A）对黄磷工业产生的黄磷尾气在第一级文丘里洗涤器中进行水洗除去灰尘； 

B）在第二级文丘里洗涤器中用NaOH溶液对水洗后的尾气进行碱洗；