專利名稱：一種黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化反應(yīng)工藝，特別是涉及一種黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝及裝置。
背景技術(shù)：
磷在洗滌劑、農(nóng)藥、生物制藥等行業(yè)中有著廣泛的用途。從天然磷礦每提煉I噸黃磷產(chǎn)生2500 3000m3尾氣，其典型組成見下表。
權(quán)利要求
1.一種黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，包括: 向經(jīng)過濾粉塵并增壓至預(yù)設(shè)氣壓值的黃磷尾氣，按照預(yù)設(shè)的體積百分比注入液態(tài)水或水蒸氣，形成氣水混合物； 將所述氣水混合物經(jīng)預(yù)熱轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)后進(jìn)行催化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述催化反應(yīng)包括: 按預(yù)設(shè)空速將所述經(jīng)預(yù)熱的黃磷尾氣通過催化劑，其中的總磷被催化氧化生成磷氧化物，遇水蒸氣生成磷酸后，在預(yù)設(shè)的床層溫度下脫附，以氣態(tài)形式隨反應(yīng)尾氣流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，還包括: 將所述經(jīng)催化反應(yīng)后的黃磷尾氣冷凝為磷酸溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述注入液態(tài)水或水蒸氣的方式為，經(jīng)注水設(shè)備注入液態(tài)水或經(jīng)注水蒸汽設(shè)備直接注入水蒸氣；所述液態(tài)水包括蒸餾水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述預(yù)設(shè)氣壓值為0.05MPa 0.5MPa中任一值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述液態(tài)水或水蒸氣與黃磷尾氣的預(yù)設(shè)體積百分比為10: 90 50: 50中任一值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述液態(tài)水或水蒸氣與黃磷尾氣的預(yù)設(shè)體積百分比為30: 70。`
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述對氣水混合物進(jìn)行預(yù)熱的溫度為300 500°C中任一值。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述催化反應(yīng)中預(yù)設(shè)的床層溫度為300 500°C中任一值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述催化反應(yīng)中預(yù)設(shè)的床層溫度為380°C。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述催化反應(yīng)中預(yù)設(shè)的空速為500 IOOOOtr1中任一值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述催化反應(yīng)中預(yù)設(shè)的空速為δΟΟΟΙΓ1。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述催化劑為經(jīng)表面處理的活性炭負(fù)載型催化劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝，其特征在于，所述冷凝所采用的溫度為O 60°C中任一值。
15.一種黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，包括: 順次連接的過濾器、氣體增壓設(shè)備、固定床催化反應(yīng)器；以及，連接在所述氣體增壓設(shè)備和固定床催化反應(yīng)器之間的預(yù)熱器，所述預(yù)熱器外接有注水管； 黃磷尾氣進(jìn)入所述過濾器經(jīng)過濾粉塵后，經(jīng)氣體增壓設(shè)備增壓至預(yù)設(shè)氣壓值；按照預(yù)設(shè)的體積百分比從注水管注入液態(tài)水或水蒸氣，所述增壓后的黃磷尾氣和液態(tài)水或水蒸氣形成氣水混合物；所述氣水混合物進(jìn)入預(yù)熱器轉(zhuǎn)化為氣態(tài)后，進(jìn)入固定床催化反應(yīng)器進(jìn)行催化反應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，所述注水管為注水設(shè)備或注水蒸汽設(shè)備，所述液態(tài)水包括蒸餾水。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，還包括: 與所述固定床催化反應(yīng)器連接的冷凝器； 所述經(jīng)催化反應(yīng)后的黃磷尾氣在冷凝器被冷凝為磷酸溶液。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，還包括: 連接在所述氣體增壓設(shè)備與預(yù)熱器之間的緩沖罐； 所述被增壓至預(yù)設(shè)氣壓值的黃磷尾氣經(jīng)所述緩沖罐穩(wěn)定氣流后進(jìn)入預(yù)熱器。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)氣壓值為0.05MPa 0.5MPa中任一值。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述液態(tài)水或水蒸氣與黃磷尾氣的預(yù)設(shè)的體積百分比為10: 90 50: 50中任一值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述液態(tài)水或水蒸氣與黃磷尾氣的預(yù)設(shè)的體積百分比為30: 70。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述預(yù)熱器所采用的預(yù)熱的溫度為300 500 °C中任一值。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述固定床催化反應(yīng)器所采用的床層溫度為300 500°C中任一值。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述固定床催化反應(yīng)器所采用的床層溫度為380°C。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述固定床催化反應(yīng)器所采用的空速為500 IOOOOtr1中任一值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述固定床催化反應(yīng)器所采用的空速為soooh'
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述固定床催化反應(yīng)器所采用的催化劑為經(jīng)表面處理的活性炭負(fù)載型催化劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)裝置，其特征在于，所述冷凝器所采用的溫度為O 60°C中任一值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種黃磷尾氣的脫磷催化反應(yīng)工藝及裝置。所述工藝包括向經(jīng)過濾粉塵并增壓至預(yù)設(shè)氣壓值的黃磷尾氣，按照預(yù)設(shè)的體積百分比注入液態(tài)水或水蒸氣，形成氣水混合物；將所述氣水混合物經(jīng)預(yù)熱轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)后在預(yù)設(shè)溫度下進(jìn)行催化反應(yīng)，生成的磷氧化物遇水蒸氣生成磷酸，在預(yù)設(shè)的床層溫度下脫附，以氣態(tài)形式隨反應(yīng)尾氣流出。本發(fā)明可以使黃磷尾氣凈化連續(xù)地進(jìn)行，催化劑無需再生。
文檔編號B01D53/86GK103182244SQ20111045605
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者蔣化, 勾華杰, 高翊, 唐偉, 張佳平, 耿云峰, 童顯忠, 謝有暢 申請人:北京北大先鋒科技有限公司