[发明专利]一种净化黄磷尾气中次甲基磷的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种净化黄磷尾气中次甲基磷的方法。

背景技术

HCP（H－C≡P），次甲基磷，是一种含磷有机物。常温下是气体，对眼睛具有严重的刺激作用，会产生灼烧疼痛的感觉，长期接触易得皮肤病。一般主要存在于黄磷生产过程中排放的尾气，黄磷是工业生产的重要原料由黄磷制成的中间产品广泛用于化肥医药等生产。磷化工也是我云、贵、鄂省的重要支柱产业，但是黄磷生产中尾气也成为这些省份的主要大气污染源之一，目前黄磷尾气中主要含CO、H₂、CO₂、N₂、O₂、H₂S、HF、SiF₄、HCP等。其中CO可以作为优质有机化学材料被广泛使用，要想获得高纯度的CO，净化尾气是必要的，因此对于HCP这种非典型有害气体的脱除是对环境的保护以及黄磷生产具有重要的意义。

Zhonghua Wang等在Industrial & Engineering Chemistry Research期刊第50卷12194-12202页中刊出的文章“Thermodynamic modeling and gaseous pollution prediction of the yellow phosphorus production”中指出HCP在黄磷尾气中含量达到3500 mg/m³，但并没有论述去除方法和途径，由于HCP对工作人员及其周边环境会造成严重的危害，因此有效的脱除HCP是非常有必要的，就国内而言目前并没有相关治理研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净化黄磷尾气中次甲基磷的方法，该方法采用改性活性炭吸附黄磷尾气中的HCP，为工业尾气中尾气处理提出一条可行性途径。

本发明通过如下具体工艺过程实现本发明目的：

1、 催化剂制备 ：在室温下搅拌配制质量百分比浓度为0.01～0.1%的市购杂多酸溶液，搅拌的同时加入0.5～2mol/L的Cu²⁺溶液、0.2～1 mol/L的Fe³⁺溶液、0.1～0.5mol/L的Ni²⁺溶液中的一种或几种离子混合溶液，搅拌0.5～2h，然后在室温下老化24～36h后，即得混合改性溶液；

将活性炭按照固液质量比为1:5～1：10放入改性溶液中，在20～90℃的恒温水浴中搅拌0.5～1h，搅拌后在室温下浸渍36～48h，过滤、洗涤5次，然后在在90～120℃下干燥24～36h，最后放入焙烧炉中，通入氮气在绝氧条件下、200～350℃下焙烧12～24h，即得净化所用催化剂；

2、净化黄磷尾气中HCP工艺流程

（1）在固定床反应器中加入以上所制备的催化剂；

（2）加热固定床反应器到20～90℃，将黄磷尾气通入固定床反应器，并补充黄磷尾气体积0.1～2%的微量氧气进行吸附净化反应，调节空速为800～1200h^-1，反应后尾气即为净化后尾气；

（3）净化后气体用微量硫磷分析仪分析含次甲基磷气体的浓度，检出下限为0.02ppm。

3、催化剂再生工艺流程 ：将净化后失活的催化剂用水蒸气冲洗3～6h，然后在200～350℃的温度下干燥12～24h，即得再生后催化剂，循环使用。

本发明中Cu²⁺溶液为醋酸铜溶液、硝酸铜溶液、氯化铜溶液、碳酸铜溶液、亚硫酸铜溶液中的一种。

本发明中Fe³⁺溶液为氯化铁溶液、醋酸铁溶液、硝酸铁溶液、亚硝酸铁溶液、亚硫酸铁溶液中的一种。

本发明中Ni²⁺溶液为硝酸镍溶液、醋酸镍溶液、氯化镍溶液中的一种。

本发明的优点是：本发明方法具有低温活性高，成本低廉的优点；催化剂可在氧含量≤2%的微氧条件下使用；采用活性炭为载体改性所制备的催化剂成本较低，脱除性能高；其装置投资运行成本低，不受烟气负荷所限几乎不会产生污水、污酸等有毒有害副产物；催化剂可再生，再生后仍然具备较好的催化性能，且对环境污染小，技术切实可行，改性活性炭催化剂适用于净化大中型黄磷厂、焦化厂工业尾气中的HCP。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1：本净化黄磷尾气中次甲基磷的方法，具体操作如下：