黄磷尾气净化方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于黄磷尾气处理与燃烧发电利用技术领域，具体涉及黄磷尾气净化方法及系统。
【背景技术】
[0002]我国是世界上主要的黄磷生产国，近年来我国黄磷产量基本保持在每年80万?100万吨，相应地产生副产黄磷尾气20亿?25亿m3。黄磷的生产主要是将磷矿石、硅石、焦碳加入到电炉中，物料在电炉中熔融并发生磷的还原等多种化学反应后产生磷蒸汽和电炉渣等。炉气进入四个串联的冷凝塔内喷水回收炉气中的磷。回收的磷进入精制槽内经加热、保温、漂洗、沉降后，粗磷分离成泥磷和成品黄磷，成品黄磷装入成品槽再用虹吸去包装。从冷却塔出来的磷炉尾气经尾气总水封分配，部分送至原料烘干。其余尾气点火放空。此生产工艺将黄磷尾气点天灯排空，造成能源的浪费。据测算每生产一吨黄磷，就会有2500m3黄磷尾气点天灯放空，相当于损失了 357公斤标准煤。
[0003]黄磷尾气中富含一氧化碳，含量为85%?95%，还含有硫化氢、白磷、磷化氢、二氧化硫等高腐蚀的杂质及少量水分。CO可作为燃料用，但是由于这些高腐蚀性杂质的存在，当利用黄磷尾气作为锅炉燃气，常导致锅炉部件材料腐蚀失效，设备寿命大大缩短。要利用黄磷尾气，必须去除燃气有害杂质。
[0004]目前国内净化黄磷尾气的方法有:水洗+碱洗法、催化氧化法。水洗+碱洗法净化效果不佳，造成锅炉腐蚀严重，难以长期稳定运行；而使用催化氧化法时催化剂再生困难、能耗尚、生广成本居尚不下。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种有效去除有害杂质、能耗低的黄磷尾气净化方法；以及结构简单、且稳定的黄磷尾气净化系统。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，黄磷尾气净化方法，该方法包括如下:将黄磷尾气进行水洗，水洗的温度为10°C?15°C，以除去灰尘及部分磷单质；将水洗后的黄磷尾气进行碱洗，以除去S02、H2S等酸性气体；将碱洗后的黄磷尾气通入第一级氧化溶液中氧化处理，以除去PH3,第一级氧化溶液为KMn04、NaClO3, KClO3和Ca(C103) 2中的一种，或者为NaClOr^ KMnO 4、KC10#P Ca(C103) 2中的一种、两种或多种，第一级氧化溶液的质量浓度为0.4%?0.8%;氧化后的黄磷尾气采用NaOH液进行中和，得到净化后的黄磷尾气。
[0007]进一步地，氧化后的黄磷尾气进行第二级氧化处理，以除去残余的PH3，第二级氧化处理采用的第二级氧化溶液为KMn04、NaClO3,此103和Ca(C103) 2中的一种，或者为NaClOr^ KMnO 4、KC10#P Ca(C103) 2中的一种、两种或者多种，第二级氧化溶液的质量浓度为 1.5%?2.
[0008]进一步地，该NaOH溶液的质量浓度为0.3 %?0.6 %。
[0009]本发明还公开了上述黄磷尾气净化方法中的黄磷尾气净化系统，包括低温水洗装置、脱硫装置、氧化装置、中和装置、污水处理站和工艺水补给站，低温水洗装置的进气口与黄磷炉尾气出口相连接，低温水洗装置的出气口与脱硫装置的进气口相连接，脱硫装置的出气口与氧化装置的进气口相连接，氧化装置的出气口与中和装置的进气口相连接，污水处理站的进液口分别与低温水洗装置、脱硫装置、氧化装置和中和装置的出液口相连接，工艺水补给站的出水口分别与水洗装置、脱硫装置、氧化装置和中和装置的进液口相连接；
[0010]水洗装置包括水洗塔、换热器、冷水机组和水洗沉淀池，水洗塔的进气口与黄磷炉尾气出口相连接；水洗塔的出水口与水洗沉淀池的进水口相连接，水洗沉淀池的出水口依次与换热器和水洗塔的进水口相连接，以形成喷淋水循环回路；换热器还与冷冻机组相连接，冷冻机组的进水口与工艺水补给站的进水口相连接，以形成冷冻水回路；水洗沉淀池的排污口与污水处理站的进污口相连接；
[0011]脱硫装置包括脱硫塔、脱硫沉淀池和碱液再生系统，脱硫塔的出液口与脱硫沉淀池的进液口相连接，脱硫沉淀池的出液口依次与碱液再生系统和脱硫塔的进液口相连接，以形成脱硫液循环回路；
[0012]氧化装置包括第一级氧化塔、第一氧化沉淀池和第一氧化液池，第一级氧化塔的进气口与脱硫塔的出气口相连接，第一级氧化塔的出液口与第一氧化沉淀池的进液口相连接，第一氧化沉淀池的排污口与污水处理站的进污口相连接，第一氧化液池的进液口与工艺水补给水站的出液口相连接，第一氧化液池的出液口与第一级氧化塔的进液口相连接，以形成第一氧化液循环回路；
[0013]中和装置包括中和塔和中和液池，中和塔的进气口与第一氧化塔的出气口相连接，中和塔的进液口与中和液池的出液口相连接，中和液池的进液口与工艺水补给站的出水口相连接，中和塔的出液口与中和中和液池的进液口相连接，中和液池的排污口与污水处理站的进污口相连接。
[0014]进一步地，该氧化装置还包括第二级氧化塔、第二氧化沉淀池和第二氧化液池，第二级氧化塔设置于第一级氧化塔和中和塔间，第二级氧化塔的进气口与第一级氧化塔的出汽口相连接，第二级氧化塔的出气口与中和塔相连接，第二级氧化塔的出液口与第二氧化沉淀池的进液口相连接，第二氧化沉淀池的排污口与污水处理站的进污口相连接，第二氧化液池的进液口与工艺水补给站的出液口相连接，第二氧化液池的出液口与第二级氧化塔的进液口相连接，以形成第二氧化液循环回路。
[0015]进一步地，还包括用于调节碱液再生系统内碱液温度的低压蒸汽系统，低压蒸汽系统的出汽口与碱液再生系统的进汽口相连接。
[0016]本发明黄磷尾气净化方法及系统具有如下优点:1.低温冷冻水水洗除去灰尘和部分磷单质，能够实现理想的净化效果。2.采用的氧化溶液不需要催化剂，初次投资成本降低。3.没有催化剂再生过程中大量蒸汽消耗，运行能耗较低。4.采用二级氧化处理，保证了 PH3*除的更彻底。5.第一级氧化处理采用低浓度的氧化溶液，去除部分PH3，第二级氧化处理采用高浓度的氧化溶液，保证将剩余的PH3去除干净。6.氧化溶液的消耗量少，节省了能源。
【附图说明】
[0017]图1是本发明黄磷尾气净化方法及系统中系统的总体结构示意图；
[0018]图2是本发明黄磷尾气净化方法及系统中系统的结构示意图；
[0019]其中:1.水洗塔，2.水洗沉淀池，3.换热器，4.冷水机组，5.脱硫塔，6.脱硫沉淀池，7.碱液再生系统，8.第一级氧化塔，9.第一氧化沉淀池，10.第一氧化液池，11.第二级氧化塔，12.第二氧化沉淀池，13.第二氧化液池，14.污水处理站；15.工艺水补充站，16.污水处理站，17.工艺水补给站，18.低压蒸汽系统。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]本发明黄磷尾气净化方法，该方法包括如下:将黄磷尾气进行水洗，水洗的温度为10°c,以除去灰尘及部分磷单质；将水洗后的黄磷尾气进行碱洗，以除去S02、H2S等酸性气体；将碱洗后的黄磷尾气通入第一级氧化溶液中氧化处理，以除去PH3，第一级氧化溶液为KMnO4，第一级氧化溶液的质量浓度为0.8%;氧化后的黄磷尾气采用NaOH液进行中和，得到净化后的黄磷尾气，NaOH溶液的质量浓度为0.3%。氧化后的黄磷尾气进行第二级氧化处理，以除去残余的PH3，第二级氧化处理采用的第二级氧化溶液为KMnO4，该氧化溶液的质量浓度为1.5%。
[0022]本发明还公开了上述黄磷尾气净化方法中采用的黄磷尾气净化系统，包括低温水洗装置、脱硫装置、氧化装置、中和装置、污水处理站16和工艺水补给站17，低温水洗装置的进气口与黄磷炉尾气出口相连接，低温水洗装置的出气口与脱硫装置的进气口相连接，脱硫装置的出气口与氧化装置的进气口相连接，氧化装置的出气口与中和装置的进气口相连接，