[发明专利]一种黄磷尾气的净化处理工艺及装置

说明书

本发明公开了一种黄磷尾气的净化处理工艺及装置，所述装置包括水洗塔、碱液预洗塔、浓硫酸洗涤塔以及碱液精洗塔。本发明通过将黄磷尾气依次经水洗、碱液预洗、浓硫酸洗和碱液精洗四步洗涤工艺，从而实现黄磷尾气的深度净化，以满足化工生产的要求；此外，本发明进一步利用洗涤废水与生石灰配置石灰浆，进行碱液预洗废烧碱液的再生，并利用碱液再生形成的钙盐经沉淀、过滤干燥得到的废渣进行废硫酸中和，最终实现黄磷尾气有害组分的净化脱除和对有害组分实现无害形态的转化。

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种黄磷尾气的净化处理工艺及装置。

背景技术

黄磷是一种基础化工原料，用途广泛。黄磷主要采用电炉法生产，每生产一吨黄磷，产生2500～3000标方的黄磷尾气。黄磷尾气含有85%～95%（摩尔含量）的CO，可以作为碳一化工，尤其是羰化反应的原料。由于黄磷尾气有害组分复杂，含量高，净化处理难度大，目前黄磷尾气的有效利用率相当低，大多数黄磷生产企业将黄磷尾气简单净化处理后作为燃料使用或通过火炬燃烧放空。未经过有效净化处理的燃烧利用或燃烧放空，不但浪费资源，而且形成了大量的污染物排放，严重影响环境。

在当今节能环保、绿色发展的大背景下，黄磷产业不应继续粗放发展的老路，国家也不容许黄磷尾气简单处理后的燃烧排放。现有黄磷尾气净化大多采用水洗、碱洗后通过变温吸附（TSA）和变压吸附（PSA）的处理工艺；也有采用水洗、碱洗后通过加入适量空气，在加热条件下将PH3、P4氧化成P2O3或P2O5后再利用活性炭吸附的处理工艺。但现有黄磷尾气净化工艺的净化效果还不够理想，难以满足化工生产的要求，也未实现有害组分的无害化处理，吸附剂再生时产生了有害组分的排放。

因此，开发一种黄磷尾气净化处理的新工艺，将黄磷尾气转化为高附加值的化工生产原料，并实现有害组分的无害化处理，是黄磷产业发展的自身要求，也是提高黄磷产业经济性的有效措施。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够对黄磷尾气进行深度净化，从而满足化工生产要求的黄磷尾气的净化处理工艺及装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种黄磷尾气的净化处理工艺，其特征在于：包括水洗、碱液预洗、浓硫酸洗和碱液精洗四步洗涤工艺，具体为：

a）原料黄磷尾气进入水洗塔，利用水洗塔内的循环洗涤水洗涤脱除尾气中的机械杂质及部分强酸性气体，循环洗涤水通过洗涤水循环泵形成洗涤水循环回路，洗涤脱除的杂质通过塔釜排液排出；

b）经水洗后的气体由水洗塔塔顶排出，并送往碱液预洗塔，利用碱液预洗塔内的循环碱液进行洗涤，循环碱液通过碱液循环泵形成碱液循环回路，洗涤后生成的物质通过塔釜排液排出；

c）经碱液预洗处理后的气体由碱液预洗塔塔顶排出，并送往浓硫酸洗涤塔，利用浓硫酸洗涤塔内的循环浓硫酸进行氧化吸收洗涤，循环浓硫酸通过浓硫酸循环泵形成浓硫酸循环回路，洗涤后的废硫酸从塔釜排出；

d）经浓硫酸氧化吸收处理后的气体由浓硫酸洗涤塔塔顶排出，并送往碱液精洗塔进行精洗，循环碱液通过碱液精洗塔循环泵形成碱液循环回路，碱液精洗塔内的部分碱液通过碱液精洗塔循环泵送至碱液预洗塔作为碱液预洗塔内的循环碱液，碱液精洗塔塔顶排出净化处理后的气体。

本发明所述的黄磷尾气的净化处理工艺，其在所述步骤c）中，所述浓硫酸洗涤塔分段进行浓硫酸循环，所述浓硫酸洗涤塔分为上塔循环段和下塔循环段，上、下塔循环段分别通过对应配置的浓硫酸循环泵进行分段循环。

本发明所述的黄磷尾气的净化处理工艺，其水洗塔排出的塔釜液与生石灰配置石灰浆，用作碱液预洗塔排出塔釜液的再生剂，将钠盐转化为钙盐，使碱液得到再生，再生后的碱液经澄清、收集后送入碱液预洗塔回用，碱液再生形成的钙盐经沉淀后送废渣过滤机过滤分离，滤液返回碱液系统，滤饼送废渣搅拌器作为废硫酸中和剂，浓硫酸洗涤塔塔釜排出的废硫酸送至废渣搅拌器，喷洒在来自废渣过滤机的滤饼废渣上，转化为硫酸钙形态后送出。