CN203196520U - 一种黄磷尾气的深度净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种黄磷尾气的深度净化装置，包括除尘及水分杂质的过滤器、脱磷***、升压风机和脱硫***，过滤器与脱磷***相连接，脱磷***通过升压风机与脱硫***相连接，脱磷***包括可再生双重吸附净化装置，可再生双重吸附净化装置包括两个吸附净化器和再生气加热器，两个吸附净化器并联连接，再生气加热器的一端与脱硫***的出口连接，另一端分别与两个吸附净化器连接，将经脱硫***或者吸附净化器后提纯的气体加热再通入吸附净化器内使吸附剂解吸，将黄磷尾气深度净化，降低了黄磷尾气中有害气体的含量，充分利用了黄磷尾气脱磷脱硫之后的再生气，满足锅炉的安全稳定运行，设备简单，降低了黄磷尾气专用锅炉的制造成本。

Description

一种黄磷尾气的深度净化装置

技术领域

本实用新型属于黄磷尾气的净化技术领域，特别涉及一种黄磷尾气的深度净化装置。

背景技术

我国是黄磷生产大国，而黄磷生产企业是高耗能大户，黄磷生产中要产生大量的高含CO的尾气，每生产一吨黄磷，就要副产2500～3000m³尾气，尾气中CO的含量一般都在80%以上。黄磷尾气成分复杂，除主要含CO外，还含磷、硫、砷、氟等高腐蚀的杂质及少量水分。磷主要以PH₃和P₄形式存在，硫主要以H₂S、COS、CS2等形式存在。20世纪90年代以来，许多国内企业或研究单位对利用黄磷尾气作为锅炉燃料进行过一些尝试。由于黄磷尾气难以收集，主要是将黄磷尾气用作中低压锅炉的燃料，如用于干燥原料、生产热水蒸汽等，但由于黄磷尾气中含磷、硫、砷、氟等有害成分，把黄磷尾气作为常规燃气利用，导致锅炉部件材料腐蚀失效，设备寿命大大缩短。

目前企业中80%以上的黄磷尾气都是直接排入大气中，造成了很大的资源的浪费和严重的环境污染。随着环境保护政策的落实和加强，尾气回收利用势在必行，并且关系到企业的生存和发展。

多年来黄磷尾气没有能很好的回收利用的根本原因是尾气回收净化技术复杂，投资大。常规的净化方法为水洗和碱洗，但是经过常规水洗、碱洗净化装置净化后的黄磷尾气中还含有少量磷及磷化物、氟及氟化物、砷及砷化物，直接用于锅炉燃烧时锅炉需采取特殊的设计结构和采用高耐腐蚀的不锈钢材料，因而增加了成本。而且锅炉运行中一旦发生点腐蚀，一根受热管子就会在短短十几个小时内穿孔爆管，造成被迫停炉。锅炉的使用寿命因此非常短，只有一年左右。

黄磷尾气中脱磷方法中的变温吸附法，需要一个独立的产品缓冲罐和一个加热器，将一部分净化气存储起来经加热器加温后再通入脱磷***中将吸附剂解吸，此种方法需要独立的产品缓冲罐和加热器，增加了设备的成本，而且有一部分再生气没有充分利用。

实用新型内容

为了克服黄磷尾气净化不彻底，设备复杂，未充分利用再生气的缺点，本实用新型提供一种黄磷尾气的深度净化装置，将黄磷尾气深度净化，降低了黄磷尾气中有害气体的含量，利于环保，充分利用了黄磷尾气脱磷脱硫之后的再生气，满足锅炉的安全稳定运行，简化了锅炉的防腐设计，设备简单，降低了黄磷尾气专用锅炉的制造成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种黄磷尾气的深度净化装置，包括除尘及水分杂质的过滤器、脱磷***、升压风机和脱硫***，过滤器与脱磷***相连接，脱磷***通过升压风机与脱硫***相连接，脱磷***包括可再生双重吸附净化装置，其特征在于，可再生双重吸附净化装置包括两个吸附净化器和再生气加热器，两个吸附净化器并联连接，再生气加热器的一端与脱硫***的出口连接，另一端分别与两个吸附净化器连接，将经脱硫***或者吸附净化器后提纯的气体加热再通入吸附净化器内使吸附剂解吸，充分利用了黄磷尾气脱磷脱硫之后的返回的一部分再生气，设备简单，降低了成本。

再生气加热器是将提纯的气体进行储存并加热的容器。

两个吸附净化器并联后一端连接过滤器，另一端通过升压风机与脱硫***连接。

吸附净化器内设置有吸附黄磷尾气中磷及磷化物的吸附剂。

脱磷***中还包括对经过吸附净化器脱磷后的净化气吸附并排出的再生气吸附器，再生气吸附器与并联后的两个吸附净化器连接。

脱硫***包括吸收净化塔，吸收净化塔的入口通过升压风机与并联后的吸附净化器相连接，吸收净化塔的出口与再生气加热器相连接。

吸收净化塔内含有脱去黄磷尾气中硫化物的脱硫贫液，脱硫贫液为吸收净化塔脱硫后产生的富液与空气氧化再生的贫液。

脱硫***还包括硫回收***，硫回收***包括富液槽、富液泵、喷射器、氧化再生槽、硫泡沫槽、熔硫釜，富液槽一端与吸收净化塔连接，另一端与富液泵相连接，富液泵通过喷射器与氧化再生槽连接，氧化再生槽与硫泡沫槽的一端相连接，硫泡沫槽的另一端与熔硫釜连接。

脱硫***还包括贫液槽和贫液泵，氧化再生槽与贫液槽相连接，贫液槽通过贫液泵与吸收净化塔相连接，使再生的脱硫贫液循环使用。

本实用新型的有益效果是，将黄磷尾气深度净化，降低了黄磷尾气中有害气体的含量，利于环保，充分利用了黄磷尾气脱磷脱硫之后的再生气，满足锅炉的安全稳定运行，简化了锅炉的防腐设计，设备简单，降低了黄磷尾气专用锅炉的制造成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型所述的黄磷尾气的深度净化装置进行具体说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，黄磷尾气的深度净化装置包括除尘及水分杂质的过滤器1，脱磷***，升压风机5和脱硫***，其中脱硫***还包括了硫回收***，过滤器1与脱磷***相连接，脱磷***通过升压风机5与脱硫***相连接。

过滤器1内部设有喷淋装置和折板除湿装置，通过喷淋装置可有效的去除掉黄磷尾气中的粉尘；通过折板除湿装置，可将其中的水分除掉。

脱磷***包括可再生双重吸附净化装置、再生气吸附器4。可再生双重吸附净化装置包括并联连接的A吸附净化器2、B吸附净化器3和再生气加热器15。两个吸附净化器并联连接后一端与过滤器1连接，另一端通过升压风机5与脱硫***的入口连接。在吸附净化器内设置有吸附剂，用于吸附黄磷尾气中的磷及磷化物，经过并联的吸附净化器后黄磷尾气中磷及磷化物的含量降低。再生气加热器15是一个将提纯的气体进行储存并加热的容器。再生气加热器15的一端分别与两个吸附净化器连接，另一端与脱硫***的出口连接，将经吸附净化器提纯的气体以及由经脱磷脱硫后一部分再生气体加热后，再通入吸附净化器使吸附净化器内的吸附剂解吸，可以使吸附净化器内的吸附剂再生，循环使用。而且，再生气加热器15将脱磷之后的一部分净化气和脱硫之后的一部分返回的净化气存储并加热，与脱硫***和吸附净化器相连，取代现有的独立存在的将脱磷之后的净化气存储的储气罐和加热器。这样的设计将脱硫之后返回的一部分再生气充分利用，使其用于吸附剂的解析，进行循环使用。再生气吸附器4与并联后的两个吸附净化器连接，将经吸附净化器脱磷后的净化气吸附并排到空气中。

脱硫***采用吸收净化塔6，吸收净化塔6的入口通过升压风机5与并联后的两个吸附净化器相连接，吸收净化塔6的出口与再生气加热器15相连接。在吸收净化塔6内含有脱去黄磷尾气中硫化物的脱硫贫液，脱硫贫液为吸收净化塔脱硫后产生的富液与空气氧化再生的贫液。黄磷尾气经升压风机5送至吸收净化塔的塔底，在吸收净化塔6内与塔顶喷淋的脱硫贫液逆流接触脱硫，经脱硫之后的干净的黄磷尾气送入锅炉燃烧，还有一部分的返回的再生气送入再生气加热器15中。

硫回收***包括富液槽7、富液泵8、喷射器9、氧化再生槽10、贫液槽13、贫液泵14、硫泡沫槽11、熔硫釜12。富液槽7一端与吸收净化塔6连接，另一端与富液泵8相连接，富液泵8通过喷射器9与氧化再生槽10连接，将吸收净化塔6内的富液与空气氧化再生，产生再生合格的脱硫贫液和硫泡沫，氧化再生槽10与硫泡沫槽11的一端相连接，将漂浮在氧化再生槽液面的硫泡沫溢流至硫泡沫槽11，硫泡沫槽11的另一端与熔硫釜12连接，将其制成硫磺。氧化再生槽10还与贫液槽13相连接，将氧化再生的脱硫贫液送至贫液槽13内，贫液槽13通过贫液泵14与吸收净化塔6相连接，脱硫贫液在吸收净化塔6内再与黄磷尾气接触脱硫，循环使用。

如图1所示，黄磷尾气的净化方法为，黄磷尾气通过过滤器1，除去粉尘及水分杂质，然后进入可再生双重吸附净化装置，吸附净化器在常温下通过吸附剂将黄磷尾气中磷及其磷化物吸附，使气体提纯，将提纯后的气体储存在再生气加热器15中。当B吸附净化器3内的吸附剂达到饱和状态时，切断B吸附净化器3的进气，使其停止吸附，切换A吸附净化器2使其进行吸附。B吸附净化器3停止吸附后，将B吸附净化器3内的吸附剂进行再生，向B吸附净化器3中通入经再生气加热器15加温后的提纯气体，使吸附剂中的磷氟组分解吸，将B吸附净化器3中的温度降至常温，使吸附剂再生。此时，B吸附净化器3内的吸附剂处于可继续吸附黄磷尾气中的磷及磷化物的备用状态，当A吸附净化器2内的吸附剂达到饱和时，切换处于备用状态的B吸附净化器3使其进行吸附，将A吸附净化器2再生作为备用以便继续使用。如此，A、B吸附净化器交替进行吸附、再生，将黄磷尾气提纯，大大降低了黄磷尾气中磷化物的含量。在A、B吸附净化器对黄磷尾气进行脱磷的同时产生的一部分净化气通过再生气吸附器4的吸附排入到空气中。

脱磷之后的黄磷尾气再经过升压风机5送至吸收净化塔6的塔底，与塔顶喷淋的脱硫贫液逆流混合接触，进行脱硫，将脱硫之后的干净的黄磷尾气送入锅炉进行燃烧。干净的黄磷尾气中返回一部分净化气为再生气，再生气送入再生气加热器15中加热，将其应用于吸附净化器内吸附剂的解吸。

脱硫反应的原理是：

N_a2CO₃+H₂S→N_aHCO₃+N_aHS

RSH+N_a2CO₃→RSN_a+N_aHCO₃

COS+2N_aOH→N_a2CO₂S+H₂O

CS₂+2N_aOH→N_a2COS₂+H₂O

在吸收净化塔6脱硫之后产生的富液送至富液槽7内，再由富液泵8加压，通过喷射器9时形成射流，进入氧化再生槽10，形成射流的同时产生局部负压，将空气吸入，富液与空气均匀分布，发生氧化再生反应生成单质硫，在氧化再生槽10内形成泡沫液和再生的贫液，泡沫液在空气的吹搅下，单质硫以硫泡沫的形式溢流至硫泡沫槽11，送至熔硫釜12，蒸汽加热熔融，形成熔融状态的硫磺，从熔硫釜12的底部排出，冷凝后形成固体硫磺产品。氧化再生槽10内的再生的贫液送至贫液槽13，经贫液泵14送入吸收净化塔6内循环利用，再次与黄磷尾气发生脱硫反应，产生富液，重复上述硫回收的步骤。

氧化再生反应的原理是：

采用上述的净化装置将黄磷尾气深度净化，充分利用了黄磷尾气脱磷脱硫之后的再生气，满足锅炉的安全稳定运行，简化了锅炉的防腐设计，设备简单，降低了黄磷尾气专用锅炉的制造成本。净化方法包括净化除尘，吸附法脱磷，湿式氧化法脱硫，流程简单，脱硫贫液可再生循环使用，降低了黄磷尾气中有害气体的含量，保护环境，净化率高，操作控制稳定。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (9)

1.一种黄磷尾气的深度净化装置，包括除尘及水分杂质的过滤器（1）、脱磷***、升压风机（5）和脱硫***，所述过滤器（1）与脱磷***相连接，脱磷***通过升压风机（5）与脱硫***相连接，所述脱磷***包括可再生双重吸附净化装置，其特征在于，所述可再生双重吸附净化装置包括两个吸附净化器和再生气加热器（15），所述两个吸附净化器并联连接，所述再生气加热器（15）的一端与脱硫***的出口连接，另一端分别与两个吸附净化器连接，将经脱硫***或者吸附净化器后提纯的气体加热再通入吸附净化器内使吸附剂解吸。

2.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述再生气加热器（15）是将提纯的气体进行储存并加热的容器。

3.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述两个吸附净化器并联后一端连接过滤器（1），另一端通过升压风机（5）与脱硫***连接。

4.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述吸附净化器内设置有吸附黄磷尾气中磷及磷化物的吸附剂。

5.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述脱磷***中还包括对经过吸附净化器脱磷后的净化气吸附并排出的再生气吸附器（4），所述再生气吸附器（4）与并联后的两个吸附净化器连接。

6.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述脱硫***包括吸收净化塔（6），所述吸收净化塔（6）的入口通过升压风机（5）与并联后的吸附净化器相连接，所述吸收净化塔（6）的出口与再生气加热器（15）相连接。

7.根据权利要求6所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述吸收净化塔（6）内含有脱去黄磷尾气中硫化物的脱硫贫液，所述脱硫贫液为吸收净化塔脱硫后产生的富液与空气氧化再生的贫液。

8.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述脱硫***还包括硫回收***，所述硫回收***包括富液槽（7）、富液泵（8）、喷射器（9）、氧化再生槽（10）、硫泡沫槽（11）、熔硫釜（12），所述富液槽（7）一端与吸收净化塔（6）连接，另一端与富液泵（8）相连接，富液泵（8）通过喷射器（9）与氧化再生槽（10）连接，氧化再生槽（10）与硫泡沫槽（11）的一端相连接，硫泡沫槽（11）的另一端与熔硫釜（12）连接。

9.根据权利要求1所述的一种黄磷尾气的深度净化装置，其特征在于，所述脱硫***还包括贫液槽（13）和贫液泵（14），所述氧化再生槽（10）与贫液槽（13）相连接，贫液槽（13）通过贫液泵（14）与吸收净化塔（6）相连接，使再生的脱硫贫液循环使用。

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