专利名称：一种黄磷尾气的脱磷催化反应工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及催化反应工艺，特别是涉及一种黄磷尾气的脱磷催化反应工艺及装置。
背景技术：
磷在洗涤剂、农药、生物制药等行业中有着广泛的用途。从天然磷矿每提炼I吨黄磷产生2500 3000m3尾气，其典型组成见下表。
权利要求
1.一种黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，包括: 向经过滤粉尘并增压至预设气压值的黄磷尾气，按照预设的体积百分比注入液态水或水蒸气，形成气水混合物； 将所述气水混合物经预热转变为气态后进行催化反应。
2.根据权利要求1所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述催化反应包括: 按预设空速将所述经预热的黄磷尾气通过催化剂，其中的总磷被催化氧化生成磷氧化物，遇水蒸气生成磷酸后，在预设的床层温度下脱附，以气态形式随反应尾气流出。
3.根据权利要求1或2所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，还包括: 将所述经催化反应后的黄磷尾气冷凝为磷酸溶液。
4.根据权利要求3所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述注入液态水或水蒸气的方式为，经注水设备注入液态水或经注水蒸汽设备直接注入水蒸气；所述液态水包括蒸馏水。
5.根据权利要求1、2或4所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述预设气压值为0.05MPa 0.5MPa中任一值。
6.根据权利要求1、2或4所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述液态水或水蒸气与黄磷尾气的预设体积百分比为10: 90 50: 50中任一值。
7.根据权利要求6所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述液态水或水蒸气与黄磷尾气的预设体积百分比为30: 70。`
8.根据权利要求1所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述对气水混合物进行预热的温度为300 500°C中任一值。
9.根据权利要求2所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述催化反应中预设的床层温度为300 500°C中任一值。
10.根据权利要求9所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述催化反应中预设的床层温度为380°C。
11.根据权利要求2所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述催化反应中预设的空速为500 IOOOOtr1中任一值。
12.根据权利要求11所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述催化反应中预设的空速为δΟΟΟΙΓ1。
13.根据权利要求2所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述催化剂为经表面处理的活性炭负载型催化剂。
14.根据权利要求3所述的黄磷尾气的脱磷催化反应工艺，其特征在于，所述冷凝所采用的温度为O 60°C中任一值。
15.一种黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，包括: 顺次连接的过滤器、气体增压设备、固定床催化反应器；以及，连接在所述气体增压设备和固定床催化反应器之间的预热器，所述预热器外接有注水管； 黄磷尾气进入所述过滤器经过滤粉尘后，经气体增压设备增压至预设气压值；按照预设的体积百分比从注水管注入液态水或水蒸气，所述增压后的黄磷尾气和液态水或水蒸气形成气水混合物；所述气水混合物进入预热器转化为气态后，进入固定床催化反应器进行催化反应。
16.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，所述注水管为注水设备或注水蒸汽设备，所述液态水包括蒸馏水。
17.根据权利要求15或16所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，还包括: 与所述固定床催化反应器连接的冷凝器； 所述经催化反应后的黄磷尾气在冷凝器被冷凝为磷酸溶液。
18.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，还包括: 连接在所述气体增压设备与预热器之间的缓冲罐； 所述被增压至预设气压值的黄磷尾气经所述缓冲罐稳定气流后进入预热器。
19.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述预设气压值为0.05MPa 0.5MPa中任一值。
20.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述液态水或水蒸气与黄磷尾气的预设的体积百分比为10: 90 50: 50中任一值。
21.根据权利要求20所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述液态水或水蒸气与黄磷尾气的预设的体积百分比为30: 70。
22.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述预热器所采用的预热的温度为300 500 °C中任一值。
23.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述固定床催化反应器所采用的床层温度为300 500°C中任一值。
24.根据权利要求23所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述固定床催化反应器所采用的床层温度为380°C。
25.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述固定床催化反应器所采用的空速为500 IOOOOtr1中任一值。
26.根据权利要求25所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述固定床催化反应器所采用的空速为soooh'
27.根据权利要求15所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述固定床催化反应器所采用的催化剂为经表面处理的活性炭负载型催化剂。
28.根据权利要求17所述的黄磷尾气的脱磷催化反应装置，其特征在于，所述冷凝器所采用的温度为O 60°C中任一值。
全文摘要
本发明提供了一种黄磷尾气的脱磷催化反应工艺及装置。所述工艺包括向经过滤粉尘并增压至预设气压值的黄磷尾气，按照预设的体积百分比注入液态水或水蒸气，形成气水混合物；将所述气水混合物经预热转变为气态后在预设温度下进行催化反应，生成的磷氧化物遇水蒸气生成磷酸，在预设的床层温度下脱附，以气态形式随反应尾气流出。本发明可以使黄磷尾气净化连续地进行，催化剂无需再生。
文档编号B01D53/86GK103182244SQ20111045605
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者蒋化, 勾华杰, 高翊, 唐伟, 张佳平, 耿云峰, 童显忠, 谢有畅 申请人:北京北大先锋科技有限公司