專利名稱：黃磷尾氣凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體的凈化方法，特別涉及黃磷尾氣的凈化方法。
背景技術(shù)：
我國是世界上主要的黃磷生產(chǎn)國和出口國，2008年黃磷產(chǎn)量達到80余萬噸。在黃磷生產(chǎn) 過程中，每噸黃磷附產(chǎn)尾氣2850Ni^左右，黃磷尾氣中含有75 85。/。的C0， 10 12%的112，還 包含少量P205，其主要成分與煤氣相似，S卩C0與H2的混合氣體。目前黃磷尾氣這樣高CO含量 的寶貴資源，僅局限于用作熱源生產(chǎn)附加值低的五鈉等產(chǎn)品，大部分都放空燃燒了。其限制 因素就在于黃磷尾氣含有大量粉塵、煤焦油、磷化物及硫化物等雜質(zhì)，達不到作為發(fā)電燃料 及后續(xù)凈化的要求(粉塵、煤焦油含量《10mg/Nm3)。
電爐法生產(chǎn)黃磷時由于原料全部使用天然的磷礦石、白煤、硅石等，以上原料在倒運及 入爐過程中難免產(chǎn)生大量粉塵，最后隨爐氣進入尾氣中，再則隨著黃磷行業(yè)為降低生產(chǎn)成本 ，還原劑大量采用白煤代替焦炭后，黃磷尾氣中的煤焦油含量日益升高。針對黃磷尾氣中的 粉塵及煤焦油，目前主要采取以下幾種方法去除
1、 水洗，即用水對黃磷尾氣進行降溫、除塵，同時除去部分雜質(zhì)。該方法存在的主要 問題是由于粉塵含量較高，粉塵的脫除不完全；并且由于煤焦油不溶于水，脫除效率極低 ，幾乎是不可脫除。
2、 電除塵加水洗，電除塵用在水洗步驟前，由于氣體溫度過高，易出現(xiàn)放電現(xiàn)象，在 高溫下電除塵器的電暈運行的電壓范圍縮小，電暈現(xiàn)象難于維持，另外高溫煤氣在還原性氣 氛下易產(chǎn)生電極的腐蝕，因此導(dǎo)致除塵效果不好，除塵后的氣體粉塵及煤焦油含量過高，不 能直接進行下一步的工業(yè)利用。
3、 濕法除塵， 一般采用文丘里除塵器或各種溢流式洗滌塔/填料塔。由于黃磷尾氣中含 有部分腐蝕性物質(zhì)，對填料以及移動床顆粒層過濾、陶瓷型過濾均有一定腐蝕，此外黃磷尾 氣中單質(zhì)磷具有板結(jié)性，分離后不及時移除，會造成堵塞。
以上幾種方法都存在不足的地方，因此需要開發(fā)一種新的黃磷尾氣凈化方法，可以將黃 磷尾氣中的粉塵及煤焦油清除干凈，使得凈化后的氣體可以用于發(fā)電或后續(xù)凈化作為碳一化 工原料等，降低黃磷行業(yè)的生產(chǎn)成本，徹底改變黃磷因能耗高、污染大、市場競爭力弱的現(xiàn) 狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種黃磷尾氣的凈化方法，采用該方法處理得到的凈 化煤氣粉塵及煤焦油含量較低，可以進行二次工業(yè)利用。
本發(fā)明方法是將黃磷尾氣先經(jīng)水洗后送入濕管式電除塵器除去粉塵和煤焦油，即得到凈 化煤氣即可進行二次利用。
具體的包括以下步驟
a、 黃磷尾氣水洗
將其溫度降至20 6(TC，粉塵及煤焦油含量降至130mg/Nn^以下；水洗可以采用噴淋塔 、簡易噴頭，水壓O. 1 0. 5Mpa。
b、 濕管式電除塵
步驟a水洗后的氣體以1000 5000m3/h的流量通入濕管式電除塵器，除塵器放電系統(tǒng)控 制參數(shù)工作電壓30 60KV，工作電流小于150mA，得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于 10mg/Nm3。
濕管式電除塵器通過高壓(幾萬伏)電暈極放電使黃磷尾氣離子化，并通過電極吸收把 粉塵及煤焦油從氣流中分離出來，使其沉降到沉淀極上，再用水把粉塵、煤焦油從沉淀極上 沖洗下來，然后將含雜質(zhì)的水排出電除塵器。
因黃磷為自燃性物質(zhì)，且黃磷尾氣爆炸極限為10% 73.6%，當黃磷尾氣的氧含量超過 2% (體積百分比)時，CO與氧氣易形成爆炸性混合物，電除塵器放電時易發(fā)生爆炸，因此黃 磷尾氣進入步驟b的濕管式電除塵器之前氧含量應(yīng)控制在2。/。(體積百分比)以下，優(yōu)選為0.5 1% (體積百分比)。
在電除塵器前設(shè)置黃磷尾氣氧含量自動測定儀，當氧含量達到1%時進行自動報警，氧含 量達到2%時，立即切斷電源。
采用本發(fā)明方法凈化黃磷尾氣后得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于10mg/Nm3;含塵量約 為5mg/Nm3，凈化效果好，利于后續(xù)脫磷、脫硫以及變溫變壓吸附深度凈化處理。凈化后收 得的煤氣可用于發(fā)電、碳一化工原料氣，如工業(yè)生產(chǎn)甲酸等領(lǐng)域。
具體實施例方式
本發(fā)明方法是將黃磷尾氣先經(jīng)水洗后送入濕管式電除塵器除去粉塵和煤焦油，得到的凈 化煤氣氣體粉塵及煤焦油含量小于10mg/Nm3。 具體包括以下步驟 a、黃磷尾氣水洗將其溫度從100 20(TC降至20 6(rC，粉塵及煤焦油含量降至130mg/Nn^以下；水洗可 以采用噴淋塔、簡易噴頭，水壓O. 1 0. 5Mpa。 b、濕管式電除塵
步驟a水洗后的氣體以1000 5000m3/h的流量通入濕管式電除塵器，除塵器放電系統(tǒng)控 制參數(shù)工作電壓30 60KV，工作電流小于150mA，得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于 10mg/Nm3。
濕管式電除塵器通過高壓(幾萬伏)電暈極放電使黃磷尾氣離子化，并通過電極吸收把 粉塵及煤焦油從氣流中分離出來，使其沉降到沉淀極上，再用水把粉塵、煤焦油從沉淀極上 沖洗下來，然后將含雜質(zhì)的水排出電除塵器。
具體地，除塵系統(tǒng)包括外殼、沉淀極、電暈極和供電控制裝置。含粉塵等雜質(zhì)的煤氣經(jīng) 沉淀極下面外殼上的入口進入電除塵器，帶孔隔板將煤氣均勻的分布。待處理氣體通過電極 區(qū)時，在靜電作用下，焦油、粉塵等雜質(zhì)被分離。處理后的氣體經(jīng)上部的出口離開電除塵器 。被分離出來的焦油、粉塵等雜質(zhì)沿著管式沉淀極向下移動，從底部排污孔排出。凈化后的 煤氣經(jīng)上部的出口離開電除塵器。
因黃磷為自燃性物質(zhì)，且黃磷尾氣爆炸極限為10% 73.6%，當黃磷尾氣的氧含量超過 2% (體積百分比)時，CO與氧氣易形成爆炸性混合物，電除塵器放電時易發(fā)生爆炸，因此黃 磷尾氣進入步驟b的濕管式電除塵器之前氧含量應(yīng)控制在2。/。(體積百分比)以下，優(yōu)選為0.5 1% (體積百分比)。
在電除塵器前設(shè)置黃磷尾氣氧含量自動測定儀，當氧含量達到1%時進行自動報警，氧含 量達到2%時，立即切斷電源。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。實施例僅用于說明本發(fā)明，而不是以任何方 式來限制本發(fā)明。
以下各實施例所采用的濕管式電除塵器均為襄樊九鼎電氣有限公司生產(chǎn)的濕管式電除塵 器，型號SJD系列。 實施例l
從生產(chǎn)現(xiàn)場黃磷爐收集得到的黃磷尾氣(CO， 81.6%; H2， 10.5%; P205， 1080卯m;硫 化物，13400卯m)，溫度為12(TC，含有粉塵和煤焦油150mg/Nm3，先通過水洗(噴淋塔、簡 易噴頭，水壓0.28Mpa)得到粗煤氣(溫度為55'C，粉塵及煤焦油含量135mg/Nm3)，通入氧 含量自動測定儀，通入濕管式電除塵器，氣體流量4500m3/h、除塵器放電系統(tǒng)控制參數(shù)為工 作電壓42. 5KV，工作電流90mA，得到的氣體(GB12208-90城市燃氣中焦油和粉塵含量的測定方法)粉塵及煤焦油含量6. 4mg/Nmd;C0， 83.1%; H2， 10.8%; P205， 1050卯m;硫化物 12900ppm。該凈化煤氣具體可以用于發(fā)電。 實施例2
從生產(chǎn)現(xiàn)場黃磷爐收集得到的黃磷尾氣(CO， 78.5%;H2， 11.6%; P205， 960卯m;硫化 物，14400ppm)，溫度為135。C，粉塵及煤焦油含量190mg/Nm3，先通過水洗(噴淋塔、簡易 噴頭，水壓0.32Mpa)得到粗煤氣(溫度為6(TC，粉塵及煤焦油含量162mg/Nm3)，通入氧含 量自動測定儀，通入濕管式電除塵器，氣體流量4000m3/h、除塵器放電系統(tǒng)控制參數(shù)工作 電壓45KV，工作電流95mA，得到的氣體粉塵及煤焦油含量8. 5mg/Nm3， CO， 79.2%; H2， 11.8%; P205， 930卯m;硫化物，13800卯m。該凈化煤氣具體可以用于發(fā)電。
實施例3
從生產(chǎn)現(xiàn)場黃磷爐收集得到的黃磷尾氣(CO， 75.3.5%;H2， 9.6%; P205， 1120卯m;硫 化物，14400ppm)，溫度為109。C，粉塵及煤焦油含量為100mg/Nm3，先通過水洗(噴淋塔、 簡易噴頭，水壓0.29Mpa)得到粗煤氣(溫度為5(TC，粉塵及煤焦油含量90mg/Nm3)，通入 氧含量自動測定儀，通入濕管式電除塵器，氣體流量6000m3/h、除塵器放電系統(tǒng)控制參數(shù) 工作電壓48KV，工作電流88mA，得到的氣體粉塵及煤焦油含量4. 5mg/Nm3， CO， 76.5%; H2， 9.8%; P205， 980卯m;硫化物，14000卯m。該凈化煤氣具體可以用于發(fā)電。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于將黃磷尾氣先經(jīng)水洗后送入濕管式電除塵器除去粉塵和煤焦油，即得到粉塵及煤焦油含量小于10mg/Nm3凈化煤氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于進入濕 管式電除塵器前黃磷尾氣的氧含量控制在體積百分比2%以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于進入濕 管式電除塵器前黃磷尾氣的氧含量控制在體積百分比O. 5 1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于在電除 塵器前設(shè)置黃磷尾氣氧含量自動測定儀，當氧含量達到0.5 1%時進行自動報警，氧含量達 到2%時，立即切斷電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于水洗后 的黃磷尾氣經(jīng)濕管式電除塵器的下面的入口進入濕管式電除塵器，帶孔隔板將煤氣均勻分布 后通過電極區(qū)時，電暈極放電使黃磷尾氣離子化，并通過電極吸收把粉塵、煤焦油從氣流中 分離出來，使其沉降到沉淀極上，沿著管式沉淀極向下移動，從底部排污孔排出，處理后的 氣體經(jīng)上部的出口離開濕管式電除塵器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于沉淀極上的粉塵、及煤焦油用水沖洗后，沉淀極重復(fù)使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于所述水 洗為采用水壓O. 3Mpa的水噴淋。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的黃磷尾氣的凈化方法，其特征在于由以下步驟完成a、 黃磷尾氣水洗用水洗的方式將黃磷尾氣溫度降至20 6(TC ，粉塵及煤焦油含量降至130mg/Nm3以下；b、 濕管式電除塵步驟a水洗后的氣體以1000 5000m3/h的流量通入濕管式電除塵器，除塵器放電系統(tǒng)控制參數(shù)工作電壓30 60KV，工作電流小于150mA，得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于 10mg/Nm3。
全文摘要
本發(fā)明屬于氣體的凈化方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及黃磷尾氣的凈化方法。本發(fā)明方法所解決的技術(shù)問題是提供一種黃磷尾氣的凈化方法，該方法具體為黃磷尾氣先經(jīng)水洗后送入濕管式電除塵器除去粉塵和煤焦油，即得到粉塵及煤焦油含量小于10mg/Nm³凈化煤氣。采用本發(fā)明方法凈化黃磷尾氣后得到的氣體粉塵及煤焦油含量小于10mg/Nm³；含塵量約為5mg/Nm³，利于后續(xù)脫磷、脫硫以及變溫變壓吸附深度凈化處理。本發(fā)明方法可廣泛應(yīng)用于工業(yè)黃磷尾氣的凈化處理，凈化后收得的煤氣可用于發(fā)電、碳一化工原料氣，如工業(yè)生產(chǎn)甲酸等領(lǐng)域。
文檔編號B01D53/78GK101530722SQ200910301910
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者任思田, 侯永勝, 姜毅舟, 潔 張, 李成福, 王勝明, 鄧德勇 申請人:四川省川投化學(xué)工業(yè)集團有限公司