我國黃磷年產能約為100萬噸,占世界黃磷總產量的80%以上。黃磷尾氣中富含85%以上的CO,是一種經濟價值很高的二次能源。以年產量為10萬噸的黃磷廠為例,黃磷尾氣年產量為2.7×108m3,假設其中25%用于原料烘干,其它可用于發電,每年的經濟效益可達1億元以上。
黃磷尾氣含有硫、磷、砷、氟等雜質,可直接工業應用的難度大,PH3和單質P4較難脫除,將直接影響黃磷尾氣進一步的高效利用。比如:發電機組燃燒發電要求總磷、總硫均低于20mg/m3,否則PH3和P4在燃燒過程中會生成磷酸,對鍋爐的腐蝕較為嚴重,影響鍋爐的穩定運行;用于高附加值化工產品合成時要求總磷低于1ppm,越低越好。總之,磷的去除是黃磷尾氣高效利用的關鍵所在。
-現有脫磷技術存在不足-
國內已有研究機構及院校相繼開發了一些針對黃磷尾氣的脫磷技術,但效果不理想,目前主要的脫磷技術有如下兩種:
1.變溫吸附(TSA) + 變壓吸附(PSA)
該工藝路線復雜,投資較高;吸附劑用量大、裝置占地面積大;脫磷前需要先脫硫,需用惰性氣體或蒸汽再生,再生溫度較高(350℃以上),原料氣中磷含量波動影響脫磷效果。
2.不連續催化氧化
脫磷為間歇操作,需多塔進行切換,吸附飽和后催化劑需再生,影響催化劑壽命,脫磷前要將大部分硫脫除(催化劑不耐硫),投資較大,操作比較復雜。
-北大先鋒DePOx脫磷工藝特點-
深度凈化:DePOx工藝可以將黃磷尾氣中的總磷降低至1ppm以下。
連續脫磷:DePOx工藝可連續脫除黃磷尾氣中的磷,生成的磷氧化物隨著反應后氣體被帶出反應器,不在催化劑上累積,因此脫磷過程中無需切換再生。
性能穩定:DePOx脫磷催化劑性能穩定,可長時間使用而無需更換,催化劑使用壽命大于4年。
耐硫性強:DePOx催化劑具有良好的耐硫性,硫化物不影響DePOx催化劑脫磷的使用。
適應性好:在一定范圍內,總磷含量波動或氣量波動時,不影響脫磷效果和使用壽命。
成本低廉:DePOx工藝裝置數量少,占地面積小,一次性投資低,長期運行成本低。
操作簡單:裝置操作簡單,維護方便。