[发明专利]用于提高黄磷尾气综合利用率的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及黄磷尾气回收利用领域，具体涉及一种用于提高黄磷尾气综合利用率的系统和方法。

背景技术

现有的黄磷生产方法通常为电炉法，每生产1吨黄磷均会产生2500～2800Nm3黄磷尾气。黄磷尾气的主要成分是体积分数为87～92％的CO，同时含有无机硫(S、H₂S、SO₂)、有机硫(CH₄SH、COS)、SiF₄、PH₃、P₄、HF、CH₄、CO₂、O₂、N₂、氰化物和粉尘等杂质。现有的黄磷尾气中、硫的含量为0.8％～8.0％g/m³，磷的含量为0.5％～1.5％g/m³，黄磷尾气的燃烧值为10.5～11MJ/m³。

现阶段，企业通常将黄磷尾气进行点燃火炬排空，或者将未净化的黄磷尾气用作燃料，用于磷酸盐生产系统中的聚合窑炉所需热源，初步净化的黄磷尾气作为燃料产生饱和蒸汽用于热能发电；将净化后的黄磷尾气用作碳一化工，如甲酸钠、甲酸等原料气。

现有的黄磷尾气处理方法存在以下缺陷：

(1)黄磷尾气燃烧后会产生大量含有NO₂、SO₂和SO₃的酸性气体，酸性气体进入大气和土壤后，容易污染环境。

(2)将黄磷尾气作为燃料烘干矿石、作为磷酸盐生产系统中的聚合窑炉的热源，或者作为燃料加热水，热水能够用于黄磷保温，由于黄磷保温、烘干矿石和聚合窑炉热源耗能较少，仅占黄磷尾气总产热量的15％，因此大部分黄磷尾气只能燃空排放，黄磷尾气的利用率较低。

(3)将黄磷尾气净化后作为原料气用于碳一化工，如甲酸钠、甲酸等生产时，由于黄磷尾气的净化成本较高，加上受技术所限，目前国内所开发的碳一化工产品附加值较低，因此，使用黄磷尾气作为合成原料的经济价值较低，碳一化工的产品产能严重过剩，产品停产或间断性生产，黄磷尾气的利用率较低。

(4)将黄磷尾气作为锅炉燃料产生低压饱和蒸汽用于化工生产或者发电时，若将单位黄磷生产的黄磷尾气全部用于生产饱和蒸汽，则黄磷生产自身所需的饱和蒸汽量，仅占总产汽量的20％；将饱和蒸汽用于发电时，发电效率较低，同时饱和蒸汽容易造成汽轮叶片汽蚀，由于黄磷尾气中成份复杂，燃烧后的气体中酸性物质较多，腐蚀性较强，容易腐蚀锅炉，因此，利用黄磷尾气发电的成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于提高黄磷尾气综合利用率的系统和方法，比较环保，能够提高黄磷尾气的经济价值，提高黄磷尾气的利用率，提高黄磷尾气的发电效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于提高黄磷尾气综合利用率的系统，包括尾气净化装置、尾气燃烧装置、蒸汽利用装置和废液回收装置，尾气净化装置与尾气燃烧装置连接，尾气燃烧装置与蒸汽利用装置、废液回收装置连接；

尾气净化装置包括除尘装置和除酸装置，尾气燃烧装置包括燃烧机、锅炉、余热回收装置、引风机和烟囱；所述除尘装置、除酸装置、燃烧机、锅炉、余热回收装置、引风机和烟囱顺次连接；所述锅炉的外侧设置有出汽阀，出汽阀包括主输汽口和支输汽口；所述锅炉的内部设置有若干采用稀土制成的蓄热砖，若干蓄热砖摆放成蜂窝状；

所述蒸汽利用装置包括蒸汽发电系统、蒸汽分汽缸和供热系统，蒸汽分汽缸与供热系统连接；所述出汽阀的主输汽口与蒸汽发电系统连接，支输汽口与蒸汽分汽缸连接，所述支输汽口与蒸汽分汽缸之间设置有减温减压装置，所述余热回收装置通过蒸汽分汽缸与供热系统连接；所述余热回收装置、引风机和烟囱均与废液回收装置连接。

在上述方案的基础上，所述燃烧机包括燃烧头，燃烧机的外侧设置有用于与燃烧头配合使用的燃气管和接风管，燃烧头的内部设置有燃烧嘴；

燃烧头包括燃气进气端和空气进气端，燃气进气端与燃气管连接，空气进气端与接风管连接，空气进气端与接风管之间设置有空气风压开关、用于调节燃气与空气比例的电动调风阀，空气风压开关与电动调风阀电连接；燃气进气端与燃气管之间依次设置有电动调节阀、气动切断阀和膜合压力表，燃气进气端与燃气管连接之处设置有燃气压力开关，燃气压力开关的底部设置有排污阀；