黃磷尾氣凈化方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于黃磷尾氣處理與燃燒發(fā)電利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及黃磷尾氣凈化方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上主要的黃磷生產(chǎn)國，近年來我國黃磷產(chǎn)量基本保持在每年80萬?100萬噸，相應(yīng)地產(chǎn)生副產(chǎn)黃磷尾氣20億?25億m3。黃磷的生產(chǎn)主要是將磷礦石、硅石、焦碳加入到電爐中，物料在電爐中熔融并發(fā)生磷的還原等多種化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生磷蒸汽和電爐渣等。爐氣進入四個串聯(lián)的冷凝塔內(nèi)噴水回收爐氣中的磷?；厥盏牧走M入精制槽內(nèi)經(jīng)加熱、保溫、漂洗、沉降后，粗磷分離成泥磷和成品黃磷，成品黃磷裝入成品槽再用虹吸去包裝。從冷卻塔出來的磷爐尾氣經(jīng)尾氣總水封分配，部分送至原料烘干。其余尾氣點火放空。此生產(chǎn)工藝將黃磷尾氣點天燈排空，造成能源的浪費。據(jù)測算每生產(chǎn)一噸黃磷，就會有2500m3黃磷尾氣點天燈放空，相當(dāng)于損失了 357公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。
[0003]黃磷尾氣中富含一氧化碳，含量為85%?95%，還含有硫化氫、白磷、磷化氫、二氧化硫等高腐蝕的雜質(zhì)及少量水分。CO可作為燃料用，但是由于這些高腐蝕性雜質(zhì)的存在，當(dāng)利用黃磷尾氣作為鍋爐燃氣，常導(dǎo)致鍋爐部件材料腐蝕失效，設(shè)備壽命大大縮短。要利用黃磷尾氣，必須去除燃氣有害雜質(zhì)。
[0004]目前國內(nèi)凈化黃磷尾氣的方法有:水洗+堿洗法、催化氧化法。水洗+堿洗法凈化效果不佳，造成鍋爐腐蝕嚴(yán)重，難以長期穩(wěn)定運行；而使用催化氧化法時催化劑再生困難、能耗尚、生廣成本居尚不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效去除有害雜質(zhì)、能耗低的黃磷尾氣凈化方法；以及結(jié)構(gòu)簡單、且穩(wěn)定的黃磷尾氣凈化系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，黃磷尾氣凈化方法，該方法包括如下:將黃磷尾氣進行水洗，水洗的溫度為10°C?15°C，以除去灰塵及部分磷單質(zhì)；將水洗后的黃磷尾氣進行堿洗，以除去S02、H2S等酸性氣體；將堿洗后的黃磷尾氣通入第一級氧化溶液中氧化處理，以除去PH3,第一級氧化溶液為KMn04、NaClO3, KClO3和Ca(C103) 2中的一種，或者為NaClOr^ KMnO 4、KC10#P Ca(C103) 2中的一種、兩種或多種，第一級氧化溶液的質(zhì)量濃度為0.4%?0.8%;氧化后的黃磷尾氣采用NaOH液進行中和，得到凈化后的黃磷尾氣。
[0007]進一步地，氧化后的黃磷尾氣進行第二級氧化處理，以除去殘余的PH3，第二級氧化處理采用的第二級氧化溶液為KMn04、NaClO3,此103和Ca(C103) 2中的一種，或者為NaClOr^ KMnO 4、KC10#P Ca(C103) 2中的一種、兩種或者多種，第二級氧化溶液的質(zhì)量濃度為 1.5%?2.
[0008]進一步地，該NaOH溶液的質(zhì)量濃度為0.3 %?0.6 %。
[0009]本發(fā)明還公開了上述黃磷尾氣凈化方法中的黃磷尾氣凈化系統(tǒng)，包括低溫水洗裝置、脫硫裝置、氧化裝置、中和裝置、污水處理站和工藝水補給站，低溫水洗裝置的進氣口與黃磷爐尾氣出口相連接，低溫水洗裝置的出氣口與脫硫裝置的進氣口相連接，脫硫裝置的出氣口與氧化裝置的進氣口相連接，氧化裝置的出氣口與中和裝置的進氣口相連接，污水處理站的進液口分別與低溫水洗裝置、脫硫裝置、氧化裝置和中和裝置的出液口相連接，工藝水補給站的出水口分別與水洗裝置、脫硫裝置、氧化裝置和中和裝置的進液口相連接；
[0010]水洗裝置包括水洗塔、換熱器、冷水機組和水洗沉淀池，水洗塔的進氣口與黃磷爐尾氣出口相連接；水洗塔的出水口與水洗沉淀池的進水口相連接，水洗沉淀池的出水口依次與換熱器和水洗塔的進水口相連接，以形成噴淋水循環(huán)回路；換熱器還與冷凍機組相連接，冷凍機組的進水口與工藝水補給站的進水口相連接，以形成冷凍水回路；水洗沉淀池的排污口與污水處理站的進污口相連接；
[0011]脫硫裝置包括脫硫塔、脫硫沉淀池和堿液再生系統(tǒng)，脫硫塔的出液口與脫硫沉淀池的進液口相連接，脫硫沉淀池的出液口依次與堿液再生系統(tǒng)和脫硫塔的進液口相連接，以形成脫硫液循環(huán)回路；
[0012]氧化裝置包括第一級氧化塔、第一氧化沉淀池和第一氧化液池，第一級氧化塔的進氣口與脫硫塔的出氣口相連接，第一級氧化塔的出液口與第一氧化沉淀池的進液口相連接，第一氧化沉淀池的排污口與污水處理站的進污口相連接，第一氧化液池的進液口與工藝水補給水站的出液口相連接，第一氧化液池的出液口與第一級氧化塔的進液口相連接，以形成第一氧化液循環(huán)回路；
[0013]中和裝置包括中和塔和中和液池，中和塔的進氣口與第一氧化塔的出氣口相連接，中和塔的進液口與中和液池的出液口相連接，中和液池的進液口與工藝水補給站的出水口相連接，中和塔的出液口與中和中和液池的進液口相連接，中和液池的排污口與污水處理站的進污口相連接。
[0014]進一步地，該氧化裝置還包括第二級氧化塔、第二氧化沉淀池和第二氧化液池，第二級氧化塔設(shè)置于第一級氧化塔和中和塔間，第二級氧化塔的進氣口與第一級氧化塔的出汽口相連接，第二級氧化塔的出氣口與中和塔相連接，第二級氧化塔的出液口與第二氧化沉淀池的進液口相連接，第二氧化沉淀池的排污口與污水處理站的進污口相連接，第二氧化液池的進液口與工藝水補給站的出液口相連接，第二氧化液池的出液口與第二級氧化塔的進液口相連接，以形成第二氧化液循環(huán)回路。
[0015]進一步地，還包括用于調(diào)節(jié)堿液再生系統(tǒng)內(nèi)堿液溫度的低壓蒸汽系統(tǒng)，低壓蒸汽系統(tǒng)的出汽口與堿液再生系統(tǒng)的進汽口相連接。
[0016]本發(fā)明黃磷尾氣凈化方法及系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:1.低溫冷凍水水洗除去灰塵和部分磷單質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的凈化效果。2.采用的氧化溶液不需要催化劑，初次投資成本降低。3.沒有催化劑再生過程中大量蒸汽消耗，運行能耗較低。4.采用二級氧化處理，保證了 PH3*除的更徹底。5.第一級氧化處理采用低濃度的氧化溶液，去除部分PH3，第二級氧化處理采用高濃度的氧化溶液，保證將剩余的PH3去除干凈。6.氧化溶液的消耗量少，節(jié)省了能源。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明黃磷尾氣凈化方法及系統(tǒng)中系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明黃磷尾氣凈化方法及系統(tǒng)中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中:1.水洗塔，2.水洗沉淀池，3.換熱器，4.冷水機組，5.脫硫塔，6.脫硫沉淀池，7.堿液再生系統(tǒng)，8.第一級氧化塔，9.第一氧化沉淀池，10.第一氧化液池，11.第二級氧化塔，12.第二氧化沉淀池，13.第二氧化液池，14.污水處理站；15.工藝水補充站，16.污水處理站，17.工藝水補給站，18.低壓蒸汽系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]本發(fā)明黃磷尾氣凈化方法，該方法包括如下:將黃磷尾氣進行水洗，水洗的溫度為10°c,以除去灰塵及部分磷單質(zhì)；將水洗后的黃磷尾氣進行堿洗，以除去S02、H2S等酸性氣體；將堿洗后的黃磷尾氣通入第一級氧化溶液中氧化處理，以除去PH3，第一級氧化溶液為KMnO4，第一級氧化溶液的質(zhì)量濃度為0.8%;氧化后的黃磷尾氣采用NaOH液進行中和，得到凈化后的黃磷尾氣，NaOH溶液的質(zhì)量濃度為0.3%。氧化后的黃磷尾氣進行第二級氧化處理，以除去殘余的PH3，第二級氧化處理采用的第二級氧化溶液為KMnO4，該氧化溶液的質(zhì)量濃度為1.5%。
[0022]本發(fā)明還公開了上述黃磷尾氣凈化方法中采用的黃磷尾氣凈化系統(tǒng)，包括低溫水洗裝置、脫硫裝置、氧化裝置、中和裝置、污水處理站16和工藝水補給站17，低溫水洗裝置的進氣口與黃磷爐尾氣出口相連接，低溫水洗裝置的出氣口與脫硫裝置的進氣口相連接，脫硫裝置的出氣口與氧化裝置的進氣口相連接，氧化裝置的出氣口與中和裝置的進氣口相連接，