黃磷尾氣凈化工藝-峰峰.ppt

黃磷尾氣凈化工藝?yán)罘?第一節(jié)了解黃磷尾氣 一 煤氣爆炸 4月26日12時(shí)30分左右 安澤永鑫煤焦化公司焦化一廠焦?fàn)t在檢修過程中發(fā)生煤氣泄漏 引起爆炸事故 造成4人死亡 其中1人是在送往長治和平醫(yī)院救治過程中死亡 還有重傷1人 輕傷7人 據(jù)國家統(tǒng)計(jì)在中國每年死于煤氣中毒的人數(shù)為1500人左右 由于冬季寒冷 而門窗也很嚴(yán)密 尤其是次品煤或者燃燒不盡 在夜里人們熟睡中慢性中毒而死 第一節(jié)了解黃磷尾氣 二 煤氣爆炸與著火的因素 煤氣爆炸與著火都必須具備 可燃?xì)怏w 空氣 明火 爆炸是在密閉的容器內(nèi)發(fā)生 著火是在設(shè)備外或設(shè)備內(nèi)空間比較大的場合進(jìn)行 爆炸時(shí) 空間與可燃?xì)怏w充分均勻混合 著火是不斷的輸入可燃?xì)怏w逐漸消耗氧氣的情況下進(jìn)行 爆炸極限 12 5 74 2 第一節(jié)了解黃磷尾氣 三 煤氣爆炸的預(yù)防 煤氣管道設(shè)備保持正壓操作 避免空氣進(jìn)入煤氣系統(tǒng) 設(shè)備停車時(shí)保壓有困難時(shí)應(yīng)切斷煤氣來源 并將設(shè)備內(nèi)的煤氣置換干凈鼓風(fēng)機(jī)前的負(fù)壓系統(tǒng)應(yīng)保持嚴(yán)密 保持相應(yīng)的水封高度 置換系統(tǒng)內(nèi)的煤氣時(shí) 應(yīng)用蒸汽 氮?dú)?在吹掃g過程中 嚴(yán)禁煙火 發(fā)現(xiàn)室內(nèi)有煤氣味時(shí) 應(yīng)打開門窗 不要開關(guān)電閘 禁止一切火花活動(dòng) 并用報(bào)警儀檢查泄漏點(diǎn) 第一節(jié)了解黃磷尾氣 四 煤氣中毒及預(yù)防 中毒癥狀輕度中毒時(shí)有頭暈 惡心 嘔吐 心慌 耳鳴 視物不清 全身無力 短暫的暈厥 中度中毒時(shí)除上述癥狀加重外 還有面色潮紅 口唇呈櫻桃紅色 脈快 多汗 煩躁 步態(tài)不穩(wěn) 嗜睡甚至昏迷 重度中毒時(shí)患者迅速進(jìn)入昏迷 可以有四肢抽搐 體溫升高 周身大汗 呼吸頻數(shù) 脈快而弱 血壓下降 二便失禁等表現(xiàn) 搶救方法 施救人員帶上空氣呼吸器迅速讓患者脫離中毒環(huán)境 抬患者到屋外 呼吸新鮮空氣 解開領(lǐng)口 但要注意保暖 輕中度中毒患者中有部分可以緩解 如果病情重 除做上述處理 需緊急撥打急救電話120 等待醫(yī)護(hù)人員的救助 第一節(jié)了解黃磷尾氣 五 尾氣的主要成分 從電爐逸出的爐氣 主要成分為磷蒸汽和一氧化碳 磷主要是P4和PH3 硫主要是H2S 氟主要是HF SiF4等還有少量SiF4 P2O5 PH3 CO2 H2O H2S COS和尾氣中夾帶的大量粉塵 凈化的目的是脫出黃磷尾氣中的磷化物和硫化物 和粉塵 第一節(jié)了解黃磷尾氣 六 黃磷尾氣的利用 黃磷尾氣富含CO 爐氣熱值2567 2869Kcal m3 屬中熱值氣體燃料 可作為燃料用 凈化后的CO可以用來燒鍋爐 從而減少生產(chǎn)成本 尾氣直接燒鍋爐對(duì)鍋爐的影響 黃磷尾氣中的硫化物主要有H2S 及COS 在空氣中燃燒都生成SO2 2H2S 3O2 2SO2 2H2OCOS 2O2 CO2 SO2SO2在潮濕的空氣中生成亞硫酸及硫酸具有腐蝕性 SO2 H2O H2SO32SO2 O2 2H2O 2H2SO4黃磷尾氣中的磷化物主要包括P和PH3P和PH3在空氣中燃燒都生成P2O5P O2 P2O5PH3 O2 P2O5 H2OP2O5不具有腐蝕性 但是在高溫下2PH3 2 P 3H2活性 P 容易發(fā)生滲磷作用 P Fe Fe3P2 第一節(jié)了解黃磷尾氣 七 凈化氣主要質(zhì)量指標(biāo) 脫磷后的凈化氣組分 CO 85 5 CO2 2 6 N2 4 3 H2 6 4 CH4 0 4 O2 0 5 凈化氣雜質(zhì)含量 PH3 20mg Nm3 H2S 20mg Nm3 HF 20mg Nm3 第一節(jié)了解黃磷尾氣 八 生產(chǎn)規(guī)模 彌勒磷電現(xiàn)有1 3萬KVA電爐6套 2萬KVA電爐2套 1 3萬KVA電爐產(chǎn)黃磷1 2噸 h 2萬KVA電爐產(chǎn)黃磷1 4噸 h 電爐每噸黃磷出黃磷尾氣約2500m3 黃磷尾氣總產(chǎn)量約和23500m3 h 烘干用20 放空排放10 約16450用于發(fā)電 第二節(jié)尾氣凈化工藝原理 一 石灰乳洗滌脫氟 磷及硫的氧化物 從電爐出來的爐氣 其主要成分是磷蒸汽和CO 還有少量的SiF4 P2O5 PH3 CO2 H2O等氣體 以及尾氣中夾帶的大量粉塵 爐氣經(jīng)冷凝塔冷凝后 尾氣磷含量達(dá)1g Nm3左右 尾氣中的粉塵和氟化硅含量有所降低 采用石灰乳洗滌尾氣 進(jìn)一步降溫 除塵 同時(shí)除去氟化物和一部分P4和H2S 反應(yīng)如下 尾氣中氟化硅與水反應(yīng)生成氫氟酸和二氧化硅 SiF4 2H2O 4HF SiO2 消石灰與氫氟酸反應(yīng)生成氟化硅沉淀 2HF Ca OH 2 CaF 2H2OP2O5溶于水與消石灰反應(yīng)生成磷酸氫鈣沉淀 P2O5 H2O 2H2PO4H2PO4 Ca OH 2 CaHPO4 2H2O硫化氫與石灰乳反應(yīng)生成硫化鈣沉淀 H2S Ca OH 2 CaS H2O石灰乳洗滌后 尾氣總磷中的P2O5被石灰乳吸收生成磷酸鈣 流下的總磷大部分以磷化氫 800mg m3 和單質(zhì)磷 200mg m3 的形式存在 氟化氫和SiF4在石灰乳洗滌時(shí)幾乎全部被除去 第二節(jié)尾氣凈化工藝原理 二 黃磷尾氣的除塵 電爐出來的黃磷尾氣含塵量大概在20g m3 經(jīng)冷凝塔洗滌冷凝 除塵效率達(dá)95 含塵量還有1g m3 經(jīng)石灰乳除塵 洗滌效果達(dá)到90 含塵量還有100mg m3 還不能滿足脫硫 及催化劑的要求 為此 石灰乳洗滌后加一個(gè)裝置 經(jīng)上述二級(jí)洗滌后塵粒直徑在1 m以下 洗滌裝置 采用大瓷拉西環(huán)填料 整齊排列 填料具有以下特性 有效接觸面積大 持液量大 液體在塔內(nèi)停留時(shí)間長 氣體通路的分支復(fù)雜 碰撞攔截幾率高 對(duì)于微小顆粒洗滌效果好 除塵效率達(dá)到80 可以將黃磷尾氣中的塵脫至20mg m3以下 各電爐的黃磷尾氣從總水封接出經(jīng)水環(huán)式真空泵加壓經(jīng)洗滌除塵系統(tǒng)后送入總管 總管一端接氣柜 起穩(wěn)壓作用 保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定 另一端接加壓鼓風(fēng)機(jī)送凈化裝置 第三節(jié)尾氣凈化工藝原理 三 堿洗脫硫 堿洗的目的是除去黃磷尾氣中的H2S酸性氣體 堿可以用NaOH 也可以用NaCO3的水溶液 該方法流程簡單 但脫硫效率不高 在脫硫的同時(shí)脫去二氧化碳 堿回收間斷操作 操作麻煩 堿消耗成本高 成本高 在大規(guī)模凈化廠采用碳酸鈉法 用稀碳酸鈉溶液吸收硫化氫 并用空氣再生 該方法脫硫效果也不高 再生時(shí)放出硫化氫 造成二次污染P4 Na2CO3 H2O 2NaH2PO3 PH3 CO2H2S Na2CO3 NaHS NaHCO3 第三節(jié)尾氣凈化工藝原理 四 堿洗脫硫 碳酸鈉法現(xiàn)在已被改良的A D A法脫硫所代替 改良的A D A法是在稀碳酸鈉溶液中加入蒽醌二磺酸鈉 2 6 ADA為主 催化劑以及酒石酸鈉甲助催化劑 該法脫硫效率高 可降低脫硫工序 運(yùn)行成本低 該法的缺點(diǎn)是懸浮硫較高 脫硫塔易堵 脫硫塔阻力逐漸升高 對(duì)脫硫不利 PDS是一種脫硫催化劑的商品名稱 是酞菁鈷磺酸系化合物的緩和物 在碳酸鈉溶液中加入PDS催化劑后 水溶液吸氧速度加快 活性提高 單體硫容易分離 在脫出H2S過程中 同時(shí)脫除部分有機(jī)硫 888脫硫催化劑是在PDS催化劑的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)型 使用效果比PDS更好 表現(xiàn)在不堵塔上 PDS或888催化劑在工業(yè)上還是與ADA配合使用 只需在原脫硫溶液中降低ADA濃度 加入微量888即可 因此消耗費(fèi)用低 因888價(jià)格較貴 第三節(jié)尾氣凈化工藝原理 五 堿洗脫硫 改良ADA法 根據(jù)需要加入888催化劑既成復(fù)合脫硫劑 改良ADA法基本原理 PH 8 5 9 2的范圍 以稀溶液吸收硫化氫形成硫氫化鈉 H2S Na2CO3 NaHS NaHCO3P4與碳酸鈉反應(yīng)生成磷化氫氣體 在脫磷工序被脫除 P4 Na2CO3 5H2O NaH2PO3 PH3 CO2在液相中硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應(yīng) 生成還原性焦釩酸鈉 并析出元素硫 NaHS Na Na NaOH 2S還原性的焦釩酸鈉與氧化態(tài)的 反應(yīng) 生成還原態(tài)的 而焦釩酸鈉則為 所氧化 再生成偏釩酸鈉 Na 氧化態(tài) NaOH Na 還原態(tài) 還原態(tài)的 被空氣氧化而再生 還原態(tài) 氧化態(tài) 根據(jù)黃磷尾氣的組分 溶液采用下述組成 總堿 Na2CO3 42克 升蒽醌磺酸鈉5克 升偏釩酸鈉 V2O5 2 5克 升酒石酸鉀鈉1克 升 第三節(jié)尾氣凈化工藝原理 五 脫磷 催化氧化脫磷原理 P4 3O2催化劑2P2O3P4 5O2催化劑2P2O5PH3 2O2催化劑H3PO4P4和PH3在催化劑的催化作用下氧化為P2O3和P2O5 由于催化劑對(duì)P2O3和P2O5的吸附量遠(yuǎn)比P4和PH3大 氧化生成的P2O3和P2O5被催化劑表面吸附 使尾氣得以凈化 根據(jù)以上尾氣脫磷原理 在尾氣中補(bǔ)充入一定量的氧 空氣 以規(guī)定的空間速度和溫度通過活性炭催化氧化固定床 尾氣即被凈化 凈化機(jī)理為催化氧化 吸附了P2O3和P2O5的脫磷催化劑 可以通過水侵泡 蒸汽直接加熱沖洗再生 然后再用空氣干燥后重復(fù)使用 凈化氣雜質(zhì)含量PH320mg m3H2S20g Nm3HF20mg Nm3 第三節(jié)尾氣回收工藝原理工藝流程 在電爐總水封后設(shè)置抽風(fēng)機(jī) 為進(jìn)一步除去液固態(tài)物質(zhì) 在鼓風(fēng)機(jī)前設(shè)置石灰乳洗滌塔 該洗滌塔利用石灰乳霧化洗滌 阻力很小 可減輕真空泵負(fù)荷 以便形成負(fù)壓而吸入空氣 為保證真空泵前為微正壓狀態(tài) 采用起回流作用的調(diào)節(jié)閥由微壓控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)黃磷電爐頂?shù)膲毫?除氟除塵后的尾氣由水環(huán)真空泵送入進(jìn)入黃磷尾氣總管 黃磷尾氣從總管經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入泡沫塔進(jìn)一步除塵 經(jīng)除沫器進(jìn)入脫硫塔用復(fù)合脫硫劑脫硫 貧液用脫硫泵打入脫硫塔中自上而下 與自下而上的尾氣充分接觸而脫出硫化氫 經(jīng)脫硫后的尾氣經(jīng)除霧器送往脫磷工序 脫硫后的富液在氧化器中用射流器供給空氣再生 氧化槽頂部溢流至硫泡沫濃縮槽 再用硫膏泵送往連續(xù)熔硫釜內(nèi)用夾套蒸汽加熱至熔融狀態(tài) 放出冷卻形成硫塊產(chǎn)品 脫硫后的黃磷尾氣經(jīng)煤氣風(fēng)機(jī)進(jìn)入蒸汽加熱器 用蒸汽加熱至100 120 進(jìn)入吸附器 在有氧存在下用活性炭除去磷 脫磷后的凈化氣 含磷 硫都在20mg m3以下 一 洗滌工段的任務(wù) 1 1洗滌工段主要任務(wù)從總水封放空管送來的黃磷尾氣 進(jìn)入兩個(gè)串聯(lián)的洗滌空塔 用水環(huán)壓縮機(jī)加壓 再經(jīng)填料除塵塔除塵 通過止逆水封進(jìn)入黃磷尾氣總管 經(jīng)石灰乳洗滌 使黃磷尾氣中的HF SO2 P2O3 P2O5等酸性物質(zhì)脫除 第五節(jié)洗滌崗位操作法操作法 一 洗滌工段的任務(wù) 1 2洗滌工段的組成部分洗滌工段設(shè)備如下 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 共8套 除塵塔原有設(shè)備直徑為 1500mm 1 2水環(huán)壓縮機(jī)為2BEA 353 132KW 抽氣量 75m3 min泵轉(zhuǎn)速 590rpa 配用防爆電機(jī) YB335L 10 132KW進(jìn)排氣口直徑 250mm 二 洗滌工段生產(chǎn)原理 本裝置從總水封后接出 由于水洗對(duì)氟化物脫除不徹底 故還需采用石灰乳洗滌尾氣 主要脫除氟化物和S P As等氧化物 P4在堿性條件下轉(zhuǎn)化為PH3 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 黃磷尾氣經(jīng)石灰乳循環(huán)洗滌 氟化物生成二氧化硅和和氟化鈣沉淀 砷化物生成亞砷酸鈣或砷酸鈣 總磷中的P2O5生成磷酸鈣沉淀而被除去 單質(zhì)磷轉(zhuǎn)化為亞磷酸鈣沉淀和PH3氣體 部分硫化氫生成硫化鈣沉淀 黃磷尾氣經(jīng)石灰乳循環(huán)洗滌后 留下的有毒雜質(zhì)為硫化氫 磷化氫和砷化氫氣體 分別由后續(xù)工藝去除 二 洗滌工段生產(chǎn)原理 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 氟 SiF4 2H2O 4HF SiO2 2HF Ca OH 2 CaF2 2H2O砷 As2O3 3Ca OH 2 Ca3 AsO3 2 3H2OAs2O5 3Ca OH 2 Ca3 AsO4 2 3H2O磷 P2O5 3H2O 2H3PO4H3PO4 Ca OH 2 CaHPO4 2H2O二氧化硫 SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O硫化氫 H2S Ca OH 2 CaS H2OP4 P4 2Ca OH 2 2H2O 2PH3 2CaHPO3 其反應(yīng)如下 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 三 開車前的準(zhǔn)備工作 3 1開車前的組織工作本操作法用于已經(jīng)系統(tǒng)置換并合格后進(jìn)行的化工試車 在開車前 必須做好如下準(zhǔn)備工作 以保證開車的順利進(jìn)行 1 組織好相應(yīng)的指揮和操作人員 2 制定開工方案和試車規(guī)程 3 準(zhǔn)備好試驗(yàn)所需的工具 用具 分析儀器 測量儀表等 4 整理好有關(guān)的圖紙和安裝記錄 試驗(yàn)記錄報(bào)表等有關(guān)技術(shù)資料 5 通知石灰乳崗位配制石灰乳 供備用 6 準(zhǔn)備好置換用的蒸汽或氮?dú)?第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 三 開車前的準(zhǔn)備工作 3 2開車前的檢查工作開車前應(yīng)按流程分別檢查設(shè)備 管線 閥門 儀表 壓力點(diǎn) 分析點(diǎn)是否齊全 將每個(gè)閥門轉(zhuǎn)動(dòng)一次 檢查是否靈活 將測壓測溫儀表進(jìn)行校正 接好取樣點(diǎn) 滿足分析要求 3 4置換蒸汽或氮?dú)庵脫Q 1 開止逆水封底排空閥 降低水位 開放空閥 2 蒸汽置換 在洗滌塔前加蒸汽置換 待放空管冒蒸汽數(shù)分鐘 3 尾氣置換 稍開洗滌塔進(jìn)口閥 逐步關(guān)總放空閥 放空閥冒氣即可 用黃磷尾氣置換 4 在止逆水封處取樣分析氧含量 1 5 以下置換完畢 關(guān)放空閥 系統(tǒng)備用 5 止逆水封加水 保持溢流 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 四 崗位操作法 4 1工藝條件 1 石灰乳濃度 5 2 洗滌塔出口HF含量 1ppm 3 循環(huán)槽 中部 水PH值 10 4 2洗滌崗位開停車1 開車 1 接到工長開車指令 開除塵塔循環(huán)水閥 向除塵塔加少量循環(huán)水 開除塵塔水循環(huán)泵 組合槽后部 進(jìn) 出口閥 啟動(dòng)除塵塔水循環(huán)泵 建立水循環(huán) 當(dāng)循環(huán)槽前部有溢流時(shí)關(guān)小循環(huán)水閥 保持少量溢流即可 2 當(dāng)二級(jí)循環(huán)槽水溢流時(shí) 開二級(jí)洗滌泵 組合槽中部 進(jìn) 出口閥 啟動(dòng)二級(jí)洗滌泵 建立水循環(huán) 3 當(dāng)一級(jí)循環(huán)槽水溢流時(shí) 開一級(jí)洗滌泵 組合槽前部 進(jìn) 出口閥 啟動(dòng)一級(jí)洗滌泵 建立水循環(huán) 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 4 向循環(huán)槽中部加入石灰乳 控制PH值 5 開止逆水封出口閥 慢開洗滌塔進(jìn)口閥 啟動(dòng)水環(huán)壓縮機(jī) 注意洗滌塔壓力 逐步開壓縮機(jī)出口閥 并關(guān)總水封放空管切斷閥 見水環(huán)式真空泵操作規(guī)程 6 啟用壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)閥 7 組合槽底部每班排渣一次 分別開啟組合槽前 中 后部排渣閥 啟動(dòng)出渣泵 開出渣泵出口閥 觀察窺視鏡排渣情況 直至渣排完為止 關(guān)出渣泵進(jìn) 出口閥 停出渣泵 8 總水封放空閥關(guān)死后 開放空閥后進(jìn)水閥 從洗滌塔水封觀察水溢流情況 溢流后調(diào)節(jié)水閥門 保持少量溢流即可 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 2 停車接到工長停車指令 開總水封放空切斷閥 關(guān)洗滌塔進(jìn)口閥 四 崗位操作法 4 3洗滌正常運(yùn)行操作 1 經(jīng)常注意循環(huán)槽的液位 注意補(bǔ)充水 2 經(jīng)常測定循環(huán)槽水PH值 用PH值控制石灰乳流量 若PH值達(dá)到規(guī)定要求 可不必加石灰乳 3 經(jīng)常注意洗滌塔壓力 特別注意防止抽空 4 經(jīng)常注意水封水位保持溢流 5 經(jīng)常注意鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況 6 每小時(shí)記錄壓力一次 四 崗位操作法 第四節(jié)洗滌崗位操作法操作法 1 初洗崗位禁止吸煙2 電爐開停車時(shí) 需爐前班長應(yīng)電話告知初洗崗位送氣工 同時(shí)告知停爐時(shí)間長短 以便做到及時(shí)抽氣 安全停氣 3 防止空氣倒流入煤氣管道 電爐在排總水封泥巴時(shí) 需要通知送氣工 同時(shí)送氣工把抽氣壓力減低后爐前工方能排泥巴 4 如果在抽氣過程中發(fā)現(xiàn)電爐火把熄滅 需及時(shí)減壓 5 組合槽上各溢流管及各個(gè)水封都是煤氣容易泄露的地方 如發(fā)現(xiàn)組合槽及水封噴水 及時(shí)