專利名稱：用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于空氣凈化技術領域，涉及一種空氣凈化的方法，尤其是用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法。
背景技術：
熱法磷酸是黃磷在空氣中燃燒生產(chǎn)P2O5，再經(jīng)水合吸收制成。磷酸是中強酸，具有很強的吸水性。燃燒生產(chǎn)的P5O2極易與水化合，在不同的水量和反應條件下會形成偏磷酸、 焦磷酸和三聚磷酸等混合物，增加了磷耗的同時也降低了產(chǎn)品的質(zhì)量；燃燒所用的空氣對磷酸生產(chǎn)起著舉足輕重的作用，空氣中往往含有水分、粉塵和其他異物等混合物，此類物質(zhì)若不經(jīng)處理就直接在磷酸生產(chǎn)中使用，將會造成設備腐蝕的增大、原料利用率的降低、產(chǎn)品質(zhì)量的降低等問題，更是無法滿足高純度磷酸的生產(chǎn)要求。為了防止磷多聚物的生成，降低磷耗，提高原料的利用率和生產(chǎn)電子級、食品級磷酸以及脫砷磷酸脫吐3工序的用氣要求， 均需要對空氣進行除濕和除塵凈化處理。因此，空氣的凈化是磷化工生產(chǎn)中需要解決的問題。目前常用的空氣除濕方法主要有1、冷凍除濕冷凍除濕系統(tǒng)主要應用于濕度> 45%的生產(chǎn)環(huán)境，除濕效果比較好，性能穩(wěn)定且能耗也比較低。但是，在生產(chǎn)環(huán)境對濕度要求< 45%的時，采用冷凍除濕不單不經(jīng)濟，有時很難達到要求。由于冷凍除濕能耗高，對電網(wǎng)依賴性強，同時其采用的氟氯烴制冷劑泄露會造成大氣臭氧層的破壞和溫室效應，不利于環(huán)境友好。2、液體吸附除濕液體吸附劑如溴化鋰、氯化鋰等鹽溶液，溶液通過噴灑方式與濕空氣充分接觸，空氣中的水分被吸附劑吸收同時產(chǎn)生一定的凝結熱。吸收到水分的溶液需要通過加熱，將水溶液中的水分蒸發(fā)排出，完成溶液再生過程。該空氣除濕過程需經(jīng)歷吸濕-換熱-加熱再生過程，系統(tǒng)比較復雜，同時設備比較龐大，而且吸附劑的再生過程要消耗大量的熱能。3、固體吸附除濕固體吸附使用硅膠、分子篩和氟石等做吸附劑。固體吸附劑能夠與濕空氣充分接觸，吸收空氣中的水分而除濕。由于固體吸附劑需要定期再生，因此，其處理空氣過程不能連續(xù)，而且，固體吸附劑再生過程需要消耗一定的能量，運行費用昂貴。國內(nèi)熱法磷酸工業(yè)上常用的空氣干燥劑是濃硫酸，濃硫酸具有較強的吸水性和沉降粉塵的作用，但濃硫酸的再生以及引入將增大空氣凈化的成本。經(jīng)檢索，在熱法磷酸生產(chǎn)中已有防腐和空氣凈化的方法，摘錄如下中國專利CN0114344.0，黃磷燃燒熱能回收與利用裝置及其熱法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)。該發(fā)明方法采用了等離子噴涂防腐技術，因此在黃磷燃燒的工藝過程中僅使用普通空氣，不需要使用干燥空氣。雖然此方法能有效防止反應過程中產(chǎn)生的磷多聚物對金屬材料的腐蝕，但是磷多聚物的形成無形中增加了磷耗，而且還不能達到生產(chǎn)電子級磷酸和食品級磷酸的空氣凈化要求。中國專利CN200810058781.4 —種利用自身反應產(chǎn)物進行高溫防腐的方法。該發(fā)明方法通入燃塔的空氣為普通空氣，控制燃燒塔壁面溫度低于490°C，塔內(nèi)水分和反應產(chǎn)物 P2O5的摩爾比在0. 01 0. 8之間，燃燒塔會形成穩(wěn)定的、結構和組成一定的超磷酸結膜物， 從而達到設備防腐的效果。此方法通過控制空氣濕度能達到防腐的效果，但是磷酸多聚物的形成無形中增加了磷耗，降低了原料的利用率，而且對于生產(chǎn)電子級磷酸和食用級磷酸的空氣還不能達到凈化的要求。經(jīng)查已有文獻得知，熱法磷酸生產(chǎn)中和其他行業(yè)所需的除濕和除塵的凈化空氣中，都未有單獨使用磷酸作為凈化劑對空氣進行除濕和除塵凈化處理的方法。在熱法磷酸生產(chǎn)中所用空氣的凈化，一要除去空氣中的水分，二要除去空氣中的粉塵。目前由于空氣凈化質(zhì)量差，存在熱法磷酸生產(chǎn)原料的利用率低、產(chǎn)品的質(zhì)量差、設備腐蝕嚴重、空氣除濕和除塵的凈化成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服已有技術中存在的問題，提高空氣的純度，提高熱法磷酸生產(chǎn)原料的利用率、產(chǎn)品的得率、產(chǎn)品的質(zhì)量和設備防腐效果，降低空氣除濕和除塵的凈化成本，提供一種用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法。本發(fā)明的技術方案是用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，其特征在于采用磷酸作為空氣凈化劑， 空氣從凈化設備下部進入，在凈化設置頂部設置噴灑磷酸或在凈化槽的磷酸中進行凈化處理，通過控制風機風速得到空氣濕度< 40%的高純度凈化空氣；吸收水分和粉塵的磷酸進入酸儲槽或水合塔中循環(huán)使用。以上所述的風機壓力為4000 ISOOOPa，正壓或負壓設置，安裝在凈化塔或凈化槽前或后，或是利用磷酸生產(chǎn)用的風機。以上所述的凈化設備包括填料吸收設備、噴淋吸收設備或凈化槽，下端設置進風口若干個。以上所述的高純度凈化空氣是磷酸凈化處理后進一步經(jīng)過除霧處理。以上所述的用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，工藝過程打開凈化塔下段的進風口，啟動安裝在凈化塔或凈化槽前或后的風機，或借助熱法磷酸生產(chǎn)尾部的風機，控制風速；打開耐酸泵將水合反應的熱法磷酸或酸儲槽中的磷酸輸送到凈化塔頂部進行均勻噴灑，吸收空氣中的水分和粉塵，控制空氣濕度< 40% ；經(jīng)過除濕和除塵凈化后的凈化空氣，供需高純度凈化空氣的場所有氣或在熱法磷酸生產(chǎn)線上用于磷燃燒和吹脫脫砷磷酸中的H2S氣體；吸收空氣水分和粉塵后的熱法磷酸流回水合塔或酸儲槽，循環(huán)用于水合反應或吸收空氣中的水分及粉塵。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果1、本發(fā)明的磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，能將空氣中的水分和粉塵經(jīng)凈化塔噴灑的磷酸或在凈化槽中磷酸的吸收，能獲得高純度空氣，能提高熱法磷酸生產(chǎn)原料的利用率、產(chǎn)品的得率、產(chǎn)品的質(zhì)量和設備的防腐效果，避免普通空氣直接進入燃燒塔，防止反應過程中產(chǎn)生磷多聚物對金屬材料進行腐蝕。2、本發(fā)明凈化后的空氣，適用于建材、化工、暖通、空調(diào)、紡織和電子等行業(yè)的凈化空氣的用氣。
3、本發(fā)明在熱法磷酸生產(chǎn)中使用中間產(chǎn)品熱法粗磷酸作為凈化劑，解決了吸附劑再生需要的耗能問題，實現(xiàn)空氣凈化過程的連續(xù)性；在其他行業(yè)中使用，稀釋后的磷酸可作為低濃度產(chǎn)品出售。4、本發(fā)明以磷酸作為空氣的凈化劑，吸收空氣中的水分和粉塵后，回酸儲槽或水合塔中循環(huán)使用，降低空氣凈化能耗和成本，具有較好的經(jīng)濟效益。


附圖1 為本發(fā)明方法在熱法磷酸生產(chǎn)中的工藝流程示意圖。附圖2 為本發(fā)明方法工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結合說明附圖和通過實施例對本發(fā)明方法作進一步說明，所列實施例僅在于說明本發(fā)明方法而絕不限于本發(fā)明。實施例一本實施例是在熱法磷酸生產(chǎn)中，打開填料吸收凈化塔下段的三個進風口，啟動負壓風機P= 13000Pa，控制風速保持在3m/s ；將水合反應的熱法磷酸用耐酸泵輸?shù)教盍衔諆艋敳烤鶆驀姙岱姿?，吸收空氣中的水分和粉塵，使得空氣濕度為四 34% ；經(jīng)過除濕和除塵凈化后的凈化空氣借助熱法磷酸生產(chǎn)尾部風機造成的負壓，一部分通入燃燒爐，另一部分通向脫氣槽，用于磷燃燒和吹脫脫砷磷酸中的H2S氣體，吸收空氣水分和粉塵后的熱法磷酸返回水合塔，循環(huán)用于水合反應和吸收空氣中的水分及粉塵。實施例二本實施例是在熱法磷酸生產(chǎn)中，打開噴淋吸收凈化塔下段的進風口，啟動正壓風機P = 5000Pa，使得風速保持在4m/s ；將酸儲槽的熱法磷酸用耐酸泵輸?shù)絿娏芪諆艋敳烤鶆驀姙岱姿幔湛諝庵械乃趾头蹓m，使得空氣濕度為35 38% ；經(jīng)過除濕和除塵凈化后的凈化空氣借助風機造成的正壓，一部分通入燃燒爐，另一部分通向脫氣槽， 用于供磷燃燒和吹脫脫砷磷酸中的H2S氣體，吸收空氣水分和粉塵后的熱法磷酸返回酸儲槽，循環(huán)用于吸收空氣中的水分及粉塵。實施例三本實施例是在熱法磷酸生產(chǎn)中，打開噴淋吸收凈化塔下段的四個進風口，啟動負壓風機P = 17000Pa，使得風速保持在5m/s ；將酸儲槽的熱法磷酸用耐酸泵輸?shù)絿娏芪諆艋敳烤鶆驀姙岱姿幔湛諝庵械乃趾头蹓m，控制空氣濕度為37 40% ；經(jīng)過除濕和除塵凈化后的凈化空氣借助熱法磷酸生產(chǎn)尾部風機造成的負壓，一部分通入燃燒爐，另一部分通向脫氣槽，用于供磷燃燒和吹脫脫砷磷酸中的H2S氣體，吸收空氣水分和粉塵的熱法磷酸返回酸儲槽，循環(huán)用于吸收空氣中的水分及粉塵。實施例四本實施例是在熱法磷酸生產(chǎn)中，打開填料吸收凈化塔下段的進風口，啟動正壓風機P= lOOOOPa，使得風速保持在2m/s ；將水合反應的熱法磷酸用耐酸泵輸?shù)教盍衔諆艋敳烤鶆驀姙岱姿幔湛諝庵械乃趾头蹓m，控制空氣濕度為25 30% ；經(jīng)過除濕和除塵凈化后的凈化空氣借助風機造成的正壓，一部分通入燃燒爐，另一部分通向脫氣槽，用于供生產(chǎn)電子級磷酸的磷燃燒和吹脫脫砷磷酸中的氣體，吸收水和粉塵后的熱法磷酸返回酸儲槽，循環(huán)用于吸收空氣中的水分及粉塵。實施例五本實施例是用磷酸噴淋吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，打開噴淋吸收凈化塔下段的進風口，啟動正壓風機P = 12000Pa，使得風速保持在3m/s，將酸儲槽的磷酸用耐酸泵輸?shù)絿娏芪諆艋敳窟M行均勻噴灑，吸收空氣中的水分和粉塵，經(jīng)除濕和除塵凈化后的凈化空氣借助風機造成的正壓，輸送到除霧器，進行除酸處理，得到凈化空氣濕度為 32 36%。實施例六本實施例是在凈化槽用磷酸洗滌吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，打開凈化槽下段的進風口，啟動正壓風機P = 13500Pa，使得風速保持在4m/s，將酸儲槽的磷酸用耐酸泵輸?shù)絻艋凵喜?，吸收空氣中的水分和粉塵，經(jīng)除濕和除塵凈化后的凈化空氣借助風機造成的正壓，輸送到除霧器，進行除酸處理，得到凈化空氣濕度為28 30%。
權利要求
1.一種用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，其特征在于采用磷酸作為空氣凈化劑，空氣從凈化設備下部進入，在凈化設置頂部設置噴灑磷酸或在凈化槽的磷酸中進行凈化處理，通過控制風機風速得到空氣濕度< 40%的高純度凈化空氣；吸收水分和粉塵的磷酸進入酸儲槽或水合塔中循環(huán)使用。
2.根據(jù)權利要求1所述的用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，其特征在于所述的風機壓力為4000 18000Pa，正壓或負壓設置，安裝在凈化塔或凈化槽前或后，或是利用磷酸生產(chǎn)用的風機。
3.根據(jù)權利要求1所述的用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，其特征在于所述的凈化設備包括填料吸收設備、噴淋吸收設備或凈化槽，下端設置進風口若干個。
4.根據(jù)權利要求1所述的用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，其特征在于所述的高純度凈化空氣是磷酸凈化處理后進一步經(jīng)過除霧處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用磷酸吸附除濕和除塵凈化空氣的方法，采用磷酸作為空氣凈化劑，打開凈化塔下段的進風口，啟動風機，在凈化塔頂部均勻噴灑磷酸或在凈化槽的磷酸中對空氣進行除濕和除塵凈化處理，通過控制風速得到空氣濕度＜40％的高純度凈化空氣；吸收水分和粉塵的磷酸進入酸儲槽或水合塔中循環(huán)使用。本發(fā)明方法制備的凈化空氣，適用于建材、化工、暖通、空調(diào)、紡織和電子等行業(yè)的凈化空氣的用氣。解決了吸附劑再生需要的耗能問題，實現(xiàn)空氣凈化過程的連續(xù)性，吸附稀釋后的磷酸可作為低濃度產(chǎn)品出售或進一步水合磷酸，降低空氣凈化能耗和成本，具有較好的經(jīng)濟效益。
文檔編號C01B25/18GK102294158SQ20111015920
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月15日
發(fā)明者何忠華, 吳小海, 彭艷霞, 林軍, 王文營, 王波, 蘇杰文, 譚培淵, 韋仕能, 韋騰淵, 馬釗松, 黃新興 申請人:廣西欽州桂金諾磷化工有限公司