1.黄磷尾气
世界能源供应进年来持续紧张,环保要求的不断提高,磷化工逐步移向我国,约占全球黄磷产量的百分之七十七。
生产1t黄磷副产尾气约3000m³(标方)。尾气的主要成分主要是一样化碳,其他杂质有无机硫(S、H2S、SO2)、有机硫、HF、CH4、CO2、O2、N2、氰化物和原料粉尘等。黄磷尾气的综合利用受到普遍关注。
2.我国黄磷尾气回收利用
(1)黄磷尾气用做热源
利用尾气代替焦炭、煤、柴油等作燃料使用,对尾气中杂质含量要求不严。以用户与电厂距离远近,采用不同的尾气输送方式。
(2)用作化工产品原料气
一碳化工产品种类繁多,如甲酸钠、甲酸、草酸、甲醇、苯乙酸等,生产方法各异,对原料气质量要求也不同。一般只要黄磷尾气净化处理后达到一碳化工产品的原料气质量要求,基本上可沿用近似经典的生产工艺及设备生产一碳产品。
(3)生产甲酸钠、甲酸、草酸黄磷尾气的净化
利用黄磷尾气作为生产甲酸钠的原料气。甲酸钠主要用于生产甲酸、草酸、保险粉,还可用于制备还原剂和消毒剂。为了保证产品质量,防止管道、设备腐蚀,采用水洗和碱洗相结合方法对黄磷尾气进行净化处理,净化处理设备内适当填加瓷环或塑料小球,以除去气体中的单质磷,硫及其氧化物、水化物、酸性气体和灰尘,并有降温作用。主要化学反应如下:
3SiF4+3H2O→2H2SiF6+SiO2+H2O
H2S+2NaOH→Na2S+2H2O
CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O
P4+3NaOH+3H2O→3NaH2PO2+PH3
HF+NaOH→NaF+H2O
含Na2CO3的洗涤液经苛化处理回收NaOH,返回系统循环使用。
为了进一步除去磷、硫及其化合物等杂质可采用活性炭固定床催化氧化法,尾气中通入少量的痒,以规定的空间速度和温度通过活性炭固定床,尾气即被净化,有效地脱除磷、硫,并且催化剂毒后易于再生,在110℃,活性炭存在时反应原理如下:
P4+3O2→2P2O5 ; P4+5O2→2P2O5
2PH3+3O2→P2O3+3H2O ; PH3+2O2→H3PO4
2H2S+O2→2S+2H2O
净化后尾气中含磷量从1000mg/m³降到0.3~0.5mg/m³,硫含量从2500mg/m³降到1mg/m³以下。
3.尾气净化
作为富含CO的黄磷尾气,其在C1化学中的应用前景非常广阔,但尾气中各种有害杂质在很大程度上限制了其应用,因此解决好尾气的净化是非常有意义的。脱硫方法目前有水洗碱洗后用次氯酸钠溶液脱微量磷、砷;活性炭固定床催化法;PDS法脱硫等。传统湿法净化工艺对P、S、As、F及其化合物有较好的脱出效果,根据企业各自的生产工艺和成本控制,选择适合的净化方法,达到对黄磷尾气的有效利用。
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