黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的装置及方法

文档序号:45432254发布日期:2026-05-07 12:48阅读:6来源:国知局

本发明涉及磷化工与环保,具体涉及一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的装置和一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的方法。


背景技术:

1、我国黄磷产能约150万吨/年,占全球80%以上,每产1吨黄磷副产尾气2800-3200m3,含co约90%,年尾气总量约5.5×109m3,折合热值相当于约600万吨标煤。然而,黄磷尾气中的单质磷(又称黄磷,p4)和磷化氢(ph3)经过燃烧、水化反应产生磷酸,在低于约400℃条件下,与换热器表面接触后转化为液态,对金属材质具有强烈的腐蚀性(即露点腐蚀),成为黄磷尾气利用的关键难题。

2、目前,工业上使用的黄磷尾气燃气锅炉主要是通过在低温段涂防腐材料,以隔绝磷酸的腐蚀。例如,cn203203011u公开了一种耐腐蚀黄磷尾气燃烧用锅炉,在锅炉受热面涂镍铬钼合金涂层,以防止锅炉管路系统遭受腐蚀。cn203203010u公开了一种黄磷尾气燃烧用锅炉,其炉膛水冷系统的水冷壁面为防腐蚀材料涂层。然而,由于高温条件和气体冲刷,防腐材料的效果较差,导致设备出现点蚀,需频繁停机检修,运行维护成本较高。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服黄磷尾气中含有黄磷和磷化氢存在燃烧产生磷酸腐蚀锅炉管壁造成设备损坏,需频繁停机检修,维护成本高,以及利用率低等问题,提供一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的装置及方法,不仅有效避免黄磷尾气燃烧过程中磷酸的腐蚀,同时实现黄磷尾气反应热回收、磷污染物脱除和烟气脱白。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷装置,所述装置包括:依次连接的燃气锅炉、脱磷部件、余热锅炉和除尘器,脱磷部件包括与燃气锅炉连接的脱磷器,以及给料器和集灰器;

3、其中,燃气锅炉用于将含黄磷和磷化氢的黄磷尾气与含氧气体进行燃烧,得到温度≥400℃的高温烟气,且燃烧释放的热量副产过热蒸汽;脱磷器用于将高温烟气与脱磷剂接触并进行脱磷,得到脱磷烟气经余热锅炉副产低压蒸汽后,经除尘器,得到p2o5含量≤5mg/m3的尾气;

4、其中,脱磷器为列管式换热器,内置挡板分为脱磷部和分离部,且分别连接给料器和集灰器。

5、本发明第二方面提供一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的方法,所述方法包括:

6、s1、将含黄磷和磷化氢的黄磷尾气与含氧气体进行燃烧,得到温度≥400℃的高温烟气,且燃烧释放的热量副产过热蒸汽;

7、s2、将所述高温烟气和脱磷剂接触并进行脱磷,得到脱磷烟气和脱磷灰渣;

8、s3、将所述脱磷烟气进行热量回收,副产低压蒸汽,经除尘,得到p2o5含量≤5 mg/m3的尾气。

9、相比现有技术,本发明具有以下优势:

10、(1)本发明提供的装置,采用依次连接的燃气锅炉、特定脱磷部件、余热锅炉和除尘器,不仅有效脱除高温烟气中磷酸含量,避免了黄磷尾气燃烧过程中产生磷酸对设备的腐蚀,延长燃气锅炉设备的运行周期;还提高黄磷尾气反应热的利用率,副产过热蒸汽和低压蒸汽;同时,将脱磷灰渣富集,进一步实现低成本净化黄磷尾气磷污染物和锅炉防腐。

11、(2)本发明提供的方法,通过在燃气锅炉燃烧后设置脱磷器,喷入脱磷剂将高温烟气中磷酸转化为无腐蚀磷酸盐类物质,从而达到防腐目的;同时,采用工业固废作为脱磷剂,成本低,解决黄磷尾气燃气锅炉的安全运行问题。

12、(3)本发明提供的方法,可有效避免黄磷尾气燃烧过程中磷酸的腐蚀,同时实现黄磷尾气反应热回收、磷污染物脱除和烟气脱白。


技术特征:

1.一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的装置,其特征在于,所述装置包括:依次连接的燃气锅炉(i)、脱磷部件、余热锅炉(iii)和除尘器(iv),脱磷部件包括与燃气锅炉(i)连接的脱磷器(ii),以及给料器(v)和集灰器(vi);

2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述挡板(4)连接脱磷器(ii)的顶部和侧壁,且不连接脱磷器(ii)的底部;

3.根据权利要求1或2所述的装置,其中,所述脱磷器(ii)的长度、宽度和高度的比值为2-3:0.7-0.9:1;

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置,其中,所述脱磷器(ii)内设置至少一根并联连接的列管,且每根列管分别连接脱磷器(ii)的顶部和底部;

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置,其中,按照物料流动方向,所述给料器(v)到所述脱磷器(ii)的烟气进口的垂直距离为0.2-0.4m;

6.一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的方法,其特征在于,所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,步骤s1中,

8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,步骤s2中,

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法,其中,步骤s2中,

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的方法,其中,步骤s3中,


技术总结
本发明涉及磷化工与环保技术领域,具体涉及一种黄磷尾气燃气锅炉烟气脱磷的装置及方法。该装置采用依次连接的燃气锅炉、特定脱磷部件、余热锅炉和除尘器,不仅有效脱除高温烟气中磷酸含量,避免了黄磷尾气燃烧过程中产生磷酸对设备的腐蚀,延长燃气锅炉设备的运行周期;还提高黄磷尾气反应热的利用率,副产过热蒸汽和低压蒸汽;同时,将脱磷灰渣富集,进一步实现低成本净化黄磷尾气磷污染物和锅炉防腐。

技术研发人员:聂云祥,梅毅,马培根,杜强,李福金,谢德龙
受保护的技术使用者:昆明理工大学
技术研发日:
技术公布日:2026/5/6
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