脱除黄磷尾气中磷化氢净化剂的研究.pdfVIP

才国乳.2LL 技术论坛篇 脱除黄磷尾气中磷化氢净化剂的研究 王国华 吕小婉 李耀会 李新怀 李伦 李小定 国家CO变换催化剂气体净化剂重点工业基地 (湖北省化学研究院 武汉 430074) TheCatalyzerResearchofRemovePH3fromPhosphorusTrailgas WangGuohua,LvXiaowan,LiYaohui,LiXinhuai,LiLun,LiXiaoding (HubeiResearchInstituteofChemical) ，、前言 PH3是剧毒的十分活泼的无色气体，当浓度超过 黄磷是工业生产的重要原料，我国磷矿资源比较丰 2ppm(体积)时具有微弱的大蒜气味。PH。和NH。的 富，尤其在西南地区，据统计在云南省共有94座黄磷装 分子结构相似，成三角形，PH。的熔点一133C、沸点一 置，生产规模已达到33.7万吨，占全国1/2以上。理 87.70C，相对密度1.529，约150℃在空气中着火燃烧。 论上每生产It黄磷副产2400Nm3CO，按此计算，仅云 2.1燃烧方法 南省黄磷装置每年就产生4.2亿Nm，的CO，若全部燃 传统的处理PH3的方法是将其在燃烧炉内与空气混 烧后排放至大气中，COZ达825kt/a。黄磷尾气的主要 合，燃烧生产磷酸雾，在吸收塔内用水吸收制得工业磷 成分是CO，其热值大约为(10-11)X106J/m3。目前， 酸，这种方法常见于次磷酸钠的生产过程中。这种处理 我国黄磷尾气的有效利用率不足40%，大多数厂家仅将 PH3的传统工艺有两个缺点:一是在处理过程中少量的 其作为燃料利用或直接以火炬燃烧放空。造成黄磷尾气 PH。和磷酸酸雾会排人大气中，对环境造成一定的污 有效利用率不高的主要原因是黄磷尾气中有害杂质种类 染;二是由于这种处理方法是将PH3全部转化为廉价的 较多，净化分离难度大。 磷酸，经济效益较低。但这种工艺简单，容易施实。 尾气中PH3就是一种有害的杂质。由于PH3气体有 2.2三氯化铁法 剧毒，当空气中含有PH30.002一0.004mg/1时，就能 该法是利用载于硅藻土等载体上的三氯化铁作氧化 嗅到气味，引起人畜中毒。同时PH3也会对后面的工序 剂，当含有PH3的气体通过净化剂床层时，气体中的PH3 产生不利影响。黄磷尾气中高浓度的CO更是宝贵的化 杂质经吸附、氧化而被除去。PH3在净化剂表面与三氯 工原料，如果利用其生产甲醇，将产生可观的经济效益， 化铁发生以下氧化还原反应: 但磷化氢不脱除，将导致甲醇催化剂中毒失活;PH。还 8FeCl3+PH3+4H20=8FeCl2+H3PO4+8HC1 能使CO中温变换催化剂中毒进而引起催化剂失活，当 3FeCl3+PH3=3FeCl2+P+3HCl B106型催化剂上磷含量达到0.12%时，CO的转化率由 在净化剂使用一段时间以后，随着三价铁的减少， 初期的83.00%降为33.56%。因此，脱除黄磷尾气中PH3 净化效果逐渐降低，所以净化剂必须进行再生处理。净 对解决黄磷尾气的污染和综合利用具有积极的意义。 化剂再生过程在有关催化组分作用下，在空气中进行， 2净化方法 反应如下: 2006年年会专刊 。〔技术论坛篇_) 寸6At