磷酸生产尾气电除雾的方法

摘要

本发明公开了一种磷酸生产尾气电除雾的方法，是将磷酸尾气降温至≤50℃后，采用正压风机或负压风机输送到电除雾设备底部气室，进入经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部气口放空。磷酸生产尾气的磷酸含量由≥50PPM经电除雾后降低到≤1PPM，磷酸回收率提高≥0.50％。本发明解决了磷酸生产的环境污染的问题，有效地保护工厂以及周边环境，提高了经济和社会效益。

权利要求

1.一种磷酸生产尾气电除雾的方法，其特征在于：是将磷酸尾气降温至≤50℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出气口放空。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：磷酸尾气输送方式，采用正压或负压操作。

3.如权利要求1所述的方法所采用的设备，其特征在于：采用不锈钢丝绳作阴极线，不锈钢管作阳极，不锈钢板制作筒体；或者采用镀铅电复合材料或/和PYC复合材料或/和玻璃钢或/和玻璃钢聚丙烯复合材料制作筒体的电除雾器设备，输送设备采用风机，冷却设备采用冷却塔或冷却器，回收磷酸采用磷酸槽。

说明书

技术领域：

本发明属于磷化工技术和环境保护技术领域，涉及一种磷酸生产尾气电除雾的方法。

技术背景：

磷酸是化学工业的重要组成部分，是重要的基础化工原料。磷酸的生产方法分为热法磷酸和湿法磷酸两种。热法磷酸是指以磷矿石为原料，先加工成元素磷，再用元素磷加工而成的磷酸；湿法磷酸是指以磷矿石和无机酸为原料，直接加工而成的磷酸。湿法磷酸粗产品含杂质较多，主要用于生产肥料；热法磷酸却具有产品浓度高、杂质少等优点，可用于制造食品及工业级磷酸盐产品。磷酸生产中尾气含有五氧化二磷、三氧化二磷和单质磷等杂质气体，此类尾气的排放将造成严重的空气污染。现有的尾气处理方法一般为水洗法，李云，周骏宏在“热法磷酸生产尾气排放P2O5超标原因分析及对策”，硫磷设计与粉体工程，2006年第5期，中提到热法磷酸生产排放的尾气中五氧化二磷含量严重超标，提出两个方面的对策：(1)对生产工艺设备进行改造和优化操作条件，减少有害气体的排放；(2)改尾气管最上层的酸喷淋为水喷淋，降低尾气温度以降低磷酸蒸汽分压，同时提高水合速度，减少气相中的五氧化二磷。传统磷酸生产尾气除雾的方法，还有使用副挡除雾、丝网填料除雾，其效果并不十分不理想。中国专利CN200910094120.1的一种负载活性炭催化氧化净化热法磷酸尾气的方法，是以活性炭为载体，负载磺化酞青钴、铜离子、铈离子活性组分再经干燥焙烧后即得改性负载型活性炭。将该活性炭作为固定床层对热法磷酸生产的尾气进行催化氧化净化反应，净化脱除尾气中的五氧化二磷、三氧化二磷和单质磷等杂质气体。具有优点一是净化效率高、减轻对环境的污染、活性炭可再生重复利用。但是，由于改性活性炭的制备和负载型活性炭再生，加大了处理尾气的成本。我们依据多年的磷酸生产经验，结合电除雾器原理，研究发明了磷酸生产尾气电除雾的方法。经查其余文献，都没有磷酸尾气电除雾的净化方法。上述水洗法吸收液的处理面临着造成二次污染的问题；使用副挡除雾、丝网填料除雾，其效果并不十分不理想；使用负载活性炭催化氧化净化，加大了处理尾气的成本，处理尾气质量稳定性也较差。如采用本发明的电除雾的方法处理磷酸生产的尾气，净化质量稳定，可以避免二次污染问题，处理成本较低。

发明内容：

本发明的目的：是为了解决处理磷酸生产尾气的现有技术中存在的问题，旨在提供一种流程简单，经济实用，净化质量稳定的磷酸生产尾气电除雾的方法，解决磷酸生产的环境污染和提高经济、社会效益的问题。

本发明的技术方案是：

利用高压静电沉积原理，如同煤气、焦炉煤气、半水煤气、工业煤气以及冶炼工业、硫酸工业除雾一样，借助高压静电使磷酸生产尾气雾带电后定向移动而达到脱除之目的，并采用热水定期冲洗捕集的磷酸，它是一种高效率的除雾方法，耗电小，效率高。

本发明是这样实现的：

磷酸生产尾气电除雾的方法，是将磷酸尾气在冷却塔冷却至≤50℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，产生自由电子和正离子，靠近负电极高压的电子被强电场有力地加速，带电离子而形成电子雪崩，这些电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出气口放空。

以上所述的方法的磷酸尾气输送方式，采用正压或负压操作。

以上所述的方法采用的设备：采用不锈钢丝绳作阴极线，不锈钢管作阳极，不锈钢板制作筒体；或者采用镀铅电复合材料或/和PYC复合材料或/和玻璃钢或/和玻璃钢聚丙烯复合材料制作筒体的电除雾器设备，输送设备采用风机，冷却设备采用冷却塔或冷却器，回收磷酸采用磷酸槽。

本发明的方法的工艺操作步骤是：

将电除雾设备冷却水阀打开，控制出水温度≤40℃，然后合上电除雾设备电源，控制高压恒流直流电源30-70KV，采用正压或负压操作，当磷酸尾气在冷却塔冷却至≤50℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，产生自由电子和正离子，靠近负电极高压的电子被强电场有力地加速，带电离子而形成电子雪崩，这些电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出气口放空。磷酸生产尾气的磷酸含量由≥50PPM经电除雾后降低到≤1PPM，磷酸回收率提高≥0.50％。

本发明优点和积极效果：

1、本发明磷酸生产尾气电除雾的方法，是采用高压恒流直流电源30-70KV的电除雾设备，收集磷酸生产尾气的气态磷酸，使磷酸生产尾气排放仅含少量的水蒸气，视觉上完全无感觉有烟气。

2、电除雾方法在城市煤气、焦炉煤气、半水煤气、工业煤气以及冶炼工业、硫酸工业等已得到了普及应用。但是，在磷酸工业中却普遍使用水洗法，或复挡除雾和丝网除雾，其除雾效果是：尾气夹带少量的磷酸而变白色或蓝色自烟囱排出久远不散，暨污染了环境又浪费了金钱。本发明能够很好解决了磷酸生产的环境污染的问题，磷酸生产尾气的磷酸含量由≥50PPM经电除雾后降低到≤1PPM，磷酸收得率提高0.5％以上，有效地保护工厂以及周边环境，提高了经济和社会效益。

附图说明：

附图1：为磷酸尾气正压操作工艺示意图。

附图2：为磷酸尾气负压操作工艺示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明加以详细描述。

实施例1：

打开电除雾设备冷却水阀，控制出水温度40℃。然后合上电除雾设备电源，控制高压恒流直流电源70KV。风机采用正压操作，当磷酸尾气在冷却塔冷却至46℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，产生自由电子和正离子，靠近负电极高压的电子被强电场有力地加速，带电离子而形成电子雪崩，这些电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出气口放空。磷酸生产尾气的磷酸含量由54PPM经电除雾后降低到1PPM，磷酸回收率提高0.52％。

实施例2：

打开电除雾设备冷却水阀，控制出水温度38℃；然后合上电除雾设备电源，控制高压恒流直流电源60KV；风机采用负压操作，当磷酸尾气在冷却器冷却至49℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，产生自由电子和正离子，靠近负电极高压的电子被强电场有力地加速，带电离子而形成电子雪崩，这些电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出口放空。磷酸生产尾气的磷酸含量由62PPM经电除雾后降低到0.8PPM，磷酸回收率提高0.57％。

实施例3：

打开电除雾设备冷却水阀，控制出水温度38℃；然后合上电除雾设备电源，控制高压恒流直流电源40KV；风机采用正压操作，当磷酸尾气在冷却器冷却至48℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过30-70KV的高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，产生自由电子和正离子，靠近负电极高压的电子被强电场有力地加速，带电离子而形成电子雪崩，这些电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出气口放空。磷酸生产尾气的磷酸含量由60PPM经电除雾后降低到0.9PPM，磷酸回收率提高0.54％。

实施例4：

打开电除雾设备冷却水阀，控制出水温度40℃。然后合上电除雾设备电源，控制高压恒流直流电源50KV。采用负压操作，当磷酸尾气在冷却塔冷却至46℃后，用风机将磷酸尾气输送到电除雾设备底部气室，经气体分布板进入阳极管，再经过高压恒流直流电源产生高压静电场发生电离，产生自由电子和正离子，靠近负电极高压的电子被强电场有力地加速，带电离子而形成电子雪崩，这些电子与磷酸分子形成负离子后被迅速吸附到阳极管静电沉积，形成中性分子磷酸液滴，沿着阳极管向下流至稀磷酸槽，定期从电除雾设备顶部加入热水冲洗阳极管，得到尾气回收磷酸，净化的气体从顶部出气口放空。磷酸生产尾气的磷酸含量由59PPM经电除雾后降低到0.9PPM，磷酸回收率提高0.55％。