专利名称：一种回收废气中低浓度磷化氢的方法
技术领域：
本发明涉及一种回收废气中低浓度磷化氢的方法，用于废气中磷化氢的净化，
属于大气污染净化技术领域。
背景技术：
磷化氢是一种产生于磷煤化工生产、乙炔生产、次氯酸钠生产等工业生产过程 中的副产物。磷化氢是无色、剧毒的气体，含磷化氢的尾气若直接排放会严重污染大气 环境，危害人类健康。磷化氢极易引起钯、铑、钌等贵金属催化剂失活，还能使锅炉材 质在短期内因磷冷脆而腐蚀，所以工业尾气中的磷化氢会影响化工生产、妨碍尾气的再 利用。脱除尾气中的磷化氢，实现尾气资源化，是化工领域，特别是环境保护技术领域 中急需解决的问题。目前磷化氢的净化方法已有很多，开发出了一些有效的催化剂、吸 附剂等。CN101301617A公开了一种将磷化氢转化为单质磷的负载型催化剂，该催化剂 是以八1203为载体，与Co、 P—起构成的CoP/Al203非晶态合金，磷化氢流量为4.15mL/ min、氮气流量为80.25mL/min、催化剂用量为0.1 0.15g，反应温度为52(TC时，三 种催化剂Co38.15P4.93/Al203、 Co37.24P5.9。/Al203、 Co36.29P6.87/Al203下磷化氢的净化效率达到 100%。该方法磷化氢的净化效率虽然很高，但是反应温度非常高。CN1345620A公开 了一种从黄磷尾气中脱除磷、磷化物、硫化物并回收磷的方法，采用碱洗工序，用碱脱 除黄磷尾气中大量的酸性气体，采用低温水洗工序用低温洗涤水洗涤黄磷尾气，洗涤所 得洗涤液经受磷槽回收磷。采用变温变压吸附工序用活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛等 吸附剂脱除磷化物和硫化物，采用后碱洗工序洗涤再生废气中的氧化磷等酸性组分后排 空。该方法脱磷效率及磷的回收率都比较高，但是工艺比较复杂。CN101045195A公开 了一种液相催化氧化法净化磷化氢的方法，使用钯铜溶液作催化剂净化磷化氢，将钯盐 和铜盐溶解于0 30%的酸溶液或水中制得钯铜催化剂，钯质量浓度为0.05 50g/L，铜 质量浓度为0.1 150g/L。 由23.3g硝酸铜溶于0.9L水中，0.6g钯单质溶于0.1L20%的 硝酸溶液，混合两种溶液制备的催化剂，在磷化氢含量为600 800mg/m3， 02体积分数 为20%，反应温度为2(TC左右时，9小时内磷化氢的出口浓度仍为0，该催化剂中使用了 贵金属钯，且催化剂不易分离。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，针对含有低浓度磷化氢的废气，提供 一种从废气中回收磷化氢的方法，同时达到脱除磷化氢，净化尾气的目的。本发明方法 成本低、净化效率高；同时还提供一种用于本发明方法的012+吸收液。
本发明方法的特征是，有如下工序 A、吸收液的配制用CuS04、 Cu(N03)^PCu(CH3COO)2中的任一种溶解于蒸 馏水中，制备出0.02 0.2mol/L的铜盐溶液，即吸收液，用上述铜盐对应的酸调节所制 得的吸收液的pH值至3 5;
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B、将工序A制得的吸收液50mL倒入鼓泡反应器中，在含低浓度磷化
氢的废气中加入氧气至废气中的氧浓度达0.5 3%的体积比，然后将混合有 氧气的废气送入所说的鼓泡反应器中，气体流速为100 300mL/min，反应温度为50 80°C，反应后产生的固体磷化物直接回收利用，或用浓度为lmol/L的硝酸溶液在50 7(TC条件下溶解反应所产生的固体磷化物，以回收磷化氢； C、随着净化反应的继续，磷化氢的脱除效率逐渐下降，当脱除效率低于75%
时停止反应，之后继续回收混合液中的固体磷化物，或用浓度为lmol/L的硝酸溶液或者
盐酸溶液在50 70°C条件下溶解所得固体磷化物，以回收磷化氢。 和现有技术相比，本发明有如下优点或积极效果 1、需要的试剂易得，成本低，便于操作。 2、反应条件温和，易于实现。 3、吸收液成分简单，便于回收反应产物。 4、工艺流程简单，可操作性强。
图1为回收废气中低浓度磷化氢的实验流程图。 图中1为N^ 2为PH^ 3为02， 4为减压阀，5为转子流量计，6为混合罐， 7为截止阀，8为玻璃三通，9为鼓泡反应器，IO为水浴锅，ll为尾气吸收瓶。
图2为7(TC时磷化氢的脱除效率。
具体实施例方式
下面用实施例对本发明作进一步说明。
实施例1 称取0.7986gCu(CH3COO)2放于200mL蒸馏水中，充分搅拌溶解，制成0.02mo1/ L的Cu(CH3COO)2溶液，作为吸收液，此吸收液的pH值为5 ;取配制好的吸收液50mL 倒入鼓泡反应器中，在PHs含量为1000mg/m3的废气中加入氧气至废气中的氧含量为2% 的体积比，以W为载气，按100mL/min的气体流速，将混有氧气的废气送入上述鼓泡反 应器中，反应温度为6(TC，反应后产生的固体磷化物，直接回收利用，该条件下，磷化 氢的初始净化效率为93.3%，并继续上升，30min时达到100%，持续3小时后净化效率 开始降低，220min时净化效率降为67X，停止反应，之后继续回收混合液中的固体磷化 物，并用浓度为lmol/L的硝酸溶液在5(TC条件下溶解所得固体磷化物，以回收磷化氢。
实施例2 吸收液与实施例1相同，反应条件为在PH3含量为700mg/m3的废气中加入氧 气至废气中的氧含量为3%的体积比，以^为载气，按200mL/min的气体流速，将混有 氧气的废气送入上述鼓泡反应器中，反应温度为7(TC，反应后产生的固体磷化物，用浓 度为lmol/L的硝酸溶液在5(TC条件下溶解反应所产生的固体磷化物，以回收磷化氢；该 反应条件下，磷化氢的初始净化效率为97.3%，并且很快达到100%，持续5小时后净化 效率开始降低，下降速度很快，320min时净化效率降为74X，停止反应，之后继续回收 混合液中的固体磷化物，并用浓度为lmol/L的盐酸溶液在6(TC条件下溶解所得固体磷化物，以回收磷化氢。
实施例3 吸收液制备称取2.996gCuS04放于100mL蒸馏水中，充分搅拌溶解，制成 0.12mol/L的CuS04溶液，添加0.1mol/L的H2S04溶液，调节pH为3，制得吸收液。
反应条件取配制好的吸收液50mL倒入鼓泡反应器中，在PH3含量为800mg/ 1113的废气中加入氧气至废气中的02含量为1%的体积比，以W为载气，按200mL/min的 气体流速，将混有氧气的废气送入上述鼓泡反应器中，反应温度为8(TC，反应后产生的 固体磷化物，用浓度为lmol/L的硝酸溶液在7(TC条件下溶解反应所产生的固体磷化物， 以回收磷化氢；该条件下，磷化氢的初始净化效率达到100%，持续7小时后净化效率开 始降低，460min时净化效率降为73.4X，停止反应，之后继续回收固体磷化物，用浓度 为lmol/L的盐酸溶液在6(TC条件下溶解所得固体磷化物，以回收磷化氢。
实施例4 吸收液制备称取1.87gCuS04放于100mL蒸馏水中，充分搅拌溶解，制成 0.075mol/L的CuS04溶液，添加O.lmol/L的NaOH溶液，调节pH为5，制得吸收液。
反应条件取配制好的吸收液50mL倒入鼓泡反应器中，在PH3含量为800mg/ 1113的废气中加入氧气至废气中的02含量为0.5%的体积比，以^为载气，按300mL/min 的气体流速，将混有氧气的废气送入上述鼓泡反应器中，反应温度为5(TC;反应后产生 的固体磷化物，用浓度为lmol/L的硝酸溶液在6(TC条件下溶解反应所产生的固体磷化 物，以回收磷化氢；该条件下，磷化氢的初始净化效率达到100%， 120min后净化效率 开始降低，140min时净化效率降为66.1X，停止反应，并回收固体磷化物。
实施例5 吸收液制备称取9.664g Cu(N03)2溶于200mL蒸馏水中，充分搅拌溶解，制成 0.2mol/L的Cu(N03)2溶液，制得吸收液。 反应条件取配制好的吸收液50mL倒入鼓泡反应器中，在PH3含量为1200mg/ m3，的废气中加人氧气至废气中的02含量为1%的体积比，以W为载气，按300mL/min 的气体流速，将混有氧气的废气送入上述鼓泡反应器中，反应温度为5(TC;反应后产生 的固体磷化物，用浓度为lmol/L的硝酸溶液在7(TC条件下溶解反应所产生的固体磷化 物，以回收磷化氢；该条件下，磷化氢的初始净化效率达到100%，净化效率见图2，之 后净化效率开始降低，当净化效率降为70.1%时，停止反应，并并回收固体磷化物，之 后用浓度为lmol/L的HN03溶液在7(TC条件下溶解固体磷化物即可回收磷化氢。
权利要求
一种回收废气中低浓度磷化氢的方法，其特征是有如下工序A、吸收液的配制用CuSO4、Cu(NO3)2和Cu(CH3COO)2中的任一种溶解于蒸馏水中，制备出0.02～0.2mol/L的铜盐溶液，即吸收液，用上述铜盐对应的酸调节所制得的吸收液的pH值至3～5；B、将工序A制得的吸收液50mL倒入鼓泡反应器中，在含低浓度磷化氢的废气中加入氧气至废气中的氧浓度达0.5～3％的体积比，然后将混合有氧气的废气送入所说的鼓泡反应器中，气体流速为100～300mL/min，反应温度为50～80℃，反应后产生的固体磷化物直接回收利用，或用浓度为1mol/L的硝酸溶液在50～70℃条件下溶解反应所产生的固体磷化物，以回收磷化氢；C、随着净化反应的继续，磷化氢的脱除效率逐渐下降，当脱除效率低于75％时停止反应，之后继续回收混合液中的固体磷化物，或用浓度为1mol/L的硝酸溶液或者盐酸溶液在50～70℃条件下溶解所得固体磷化物，以回收磷化氢。
全文摘要
本发明涉及一种回收废气中低浓度磷化氢的方法。把含有低浓度磷化氢的气体通入Cu2+溶液中，在低温条件下将磷化氢转化为P和Cu的难溶于水的化合物，该磷化物与吸收液分离后可直接回收利用，或者溶于硝酸中产生磷化氢，用来回收纯的磷化氢气体。本发明中回收低浓度磷化氢的方法和工艺都比较简单，药剂易得、反应条件温和，可操作性强，成本低。
文档编号C01B25/00GK101691212SQ20091009506
公开日2010年4月7日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者于丽丽, 唐晓龙, 易红宏, 杨丽娜, 杨丽萍, 王红妍 申请人:昆明理工大学