脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃磷是黃色的蠟狀固體，質(zhì)軟，不溶于水，微溶于醇，溶于液堿、苯、乙醚、氯仿、甲苯，易溶于二硫化碳；是一種重要的基礎(chǔ)工業(yè)原料，主要用于化工、農(nóng)藥等多個(gè)領(lǐng)域。
[0003]目前，黃磷的生產(chǎn)全部采用高溫還原法，原料為磷礦石、硅石和焦炭，生產(chǎn)時(shí)將磷礦石、硅石和焦炭按一定比例和粒度投入電爐，在1000多度高溫下將氧化態(tài)的磷還原成單質(zhì)磷蒸汽，再經(jīng)過冷卻、漂洗后得到產(chǎn)品，高溫爐渣直接從電爐中排出，生產(chǎn)過程中排出的氣體為黃磷尾氣。
[0004]黃磷生產(chǎn)行業(yè)屬于高耗能、高污染、高危險(xiǎn)行業(yè)，黃磷尾氣的組成成分十分復(fù)雜，主要為一氧化碳，約占80?92%，其次是氫氣、氧氣、二氧化碳、甲烷及小分子烴類，約為百分之十幾，污染物成分有硫化氫、硫氧化碳、二硫化碳、甲硫醇、磷化氫、氰化氫、單質(zhì)磷及細(xì)微粉塵。其中，硫化氫濃度約15000?20000PPm、硫氧化碳濃度約2200?2500PPm、二硫化碳濃度約300?400PPm、磷化氫濃度約650?800PPm。黃磷尾氣脫除污染物的凈化處理技術(shù)是非常復(fù)雜和困難的，就黃磷尾氣脫硫而言，脫硫化氫的技術(shù)較成熟，已有工業(yè)應(yīng)用，硫化氫脫除率能達(dá)到90%以上。但硫氧化碳和二硫化碳的脫除，到目前為止，還沒有有效的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置及方法，能夠有效脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置，包括油洗塔、再生塔和貧油儲(chǔ)罐，所述油洗塔設(shè)置有尾氣進(jìn)口、貧油進(jìn)口、尾氣出口和富油出口，所述再生塔設(shè)置有富油進(jìn)口、貧油出口和有機(jī)硫出口，所述貧油進(jìn)口與貧油儲(chǔ)罐通過管道連通，所述富油出口與富油進(jìn)口通過管道連通，所述貧油出口與貧油儲(chǔ)罐通過管道連通。
[0007]進(jìn)一步地，設(shè)置有有機(jī)硫分液罐，所述有機(jī)硫分液罐上設(shè)置有第一進(jìn)口、第一出口和回流口，所述第一進(jìn)口與再生塔的有機(jī)硫出口相通，所述回流口與再生塔的富油進(jìn)口相通。
[0008]進(jìn)一步地，設(shè)置有吸附塔、導(dǎo)入總管路和導(dǎo)出總管路，所述吸附塔設(shè)置有第四進(jìn)口和第五出口，所述第四進(jìn)口通過導(dǎo)入總管路與油洗塔的尾氣出口相通，所述第五出口與導(dǎo)出總管路相連通。
[0009]所述吸附塔為多個(gè)，多個(gè)吸附塔并聯(lián)連接后再連接在導(dǎo)入總管路和導(dǎo)出總管路之間。
[0010]進(jìn)一步地，每個(gè)吸附塔的第四進(jìn)口設(shè)置有與導(dǎo)入總管路相通的第一管道，第五出口設(shè)置有與導(dǎo)出總管路相通的第二管道；
[0011]設(shè)置有分流管道，所述分流管道一端為第一連接端，另一端為第二連接端，所述第一連接端與導(dǎo)出總管路相連，第二連接端與第二管道相連的；
[0012]所述分流管道上依次設(shè)置有第一閥門、循環(huán)風(fēng)機(jī)和第二閥門；
[0013]所述第二管道上設(shè)置有第三閥門，所述第三閥門設(shè)置于第二連接端與導(dǎo)出總管路之間；
[0014]設(shè)置有第二分液罐，所述第二分液罐設(shè)置有第二進(jìn)口、第二出口和液體出口，每個(gè)所述吸附塔的第一管道上設(shè)置有連通第一管道與第二進(jìn)口的第三管道，所述第三管道與第一管道相連的一端為第三連接端，所述第二出口與導(dǎo)出總管路相通，所述液體出口與貧油儲(chǔ)罐相通；
[0015]所述第三管道上設(shè)置有第四閥門；
[0016]所述第一管道上設(shè)置有第五閥門，所述第五閥門設(shè)置于第三連接端與導(dǎo)入總管路之間。
[0017]脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的方法，包括以下步驟:
[0018]A、將黃磷尾氣通入重芳烴溶劑，重芳烴溶劑吸收掉黃磷尾氣中的二硫化碳和硫氧化碳，得到脫除有機(jī)硫的黃磷尾氣a和混合溶液b ;
[0019]B、閃蒸分離混合溶液b中的二硫化碳和硫氧化碳，得到氣態(tài)的二硫化碳和硫氧化碳產(chǎn)品，液態(tài)的重芳烴溶劑；
[0020]C、將步驟B中得到的重芳烴溶劑用于步驟A，進(jìn)行循環(huán)吸收；
[0021]D、重復(fù)步驟B和步驟C。
[0022]進(jìn)一步地，利用吸附劑吸收黃磷尾氣a中夾帶的重芳烴溶劑。
[0023]進(jìn)一步地，所述吸附劑采用活性炭。
[0024]進(jìn)一步地，對(duì)步驟B得到的二硫化碳和硫氧化碳產(chǎn)品制冷至46.5°C?53°C，分離出液態(tài)的重芳烴溶劑。
[0025]進(jìn)一步地，采用上述脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置脫除有機(jī)硫。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置，油洗塔中注入適量的復(fù)配的重芳香烴溶劑作為洗滌油，再將黃磷尾氣通入洗滌油中，有機(jī)硫硫氧化碳和二硫化碳溶解于洗滌油，從黃磷尾氣中分離。將吸收了有機(jī)硫的富油加熱至設(shè)定溫度后通入再生塔，并在再生塔中閃蒸分離沸點(diǎn)較低的有機(jī)硫，從而將含有有機(jī)硫的富油重新轉(zhuǎn)化為不含有機(jī)硫的貧油，通入貧油儲(chǔ)罐進(jìn)行重復(fù)利用。本裝置利用有機(jī)硫的物理性質(zhì)脫除，原理簡單，對(duì)設(shè)備的要求低；處理過程中無化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生新的污染物，能夠防止二次污染；且洗滌油能夠重復(fù)使用，消耗量低，降低了實(shí)施成本。
[0027]脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的方法:有機(jī)硫二硫化碳和硫氧化碳易溶于重芳烴溶劑，硫氧化碳的脫除率能達(dá)到85%，二硫化碳的脫除率能達(dá)到99.5%。重芳烴溶劑的沸點(diǎn)高，而二硫化碳的沸點(diǎn)約為46.5°C，硫氧化碳的沸點(diǎn)約為零下50°C，因此，采用閃蒸的方式分將有機(jī)硫和重芳烴溶劑分離。得到的重芳烴溶劑能夠重復(fù)利用，降低處理成本；二硫化碳和硫氧化碳可作為生產(chǎn)原料，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。本方法整個(gè)過程全部利用有機(jī)硫的物理性質(zhì)，不發(fā)生化學(xué)變化，避免新的雜質(zhì)產(chǎn)生，防止了黃磷尾氣的二次污染，便于后續(xù)處理；同時(shí)保證了分離出的有機(jī)硫純度，使其可直接用于生產(chǎn)原料。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置的流程示意圖；
[0029]附圖標(biāo)記:1 一油洗塔；2—再生塔；3—貧油儲(chǔ)罐；4一第一加熱器；5—有機(jī)硫分液罐；6—吸附塔；7—第一管道；8—第二管道；9一分流管道；10—循環(huán)風(fēng)機(jī)；11 一尾氣進(jìn)口 ；12—貧油進(jìn)口 ；13—尾氣出口 ；14一富油出口 ；21—富油進(jìn)口 ；22—貧油出口 ；23—有機(jī)硫出口 ；51—第一進(jìn)口 ；52—第一出口 ；53 —回流口 ；61—第四進(jìn)口 ；62—第五出口 ；91 一第一連接端；92—第二連接端；110—第一閥門；120—第二閥門；130—第三閥門；140—第三管道；141 一第三連接端；150—第四閥門；160—第五閥門；170—第二分液罐；171—第二進(jìn)口 ；172—第二出口 ；173—液體出口 ；180—第二加熱器；190—冷卻器；200—換熱器；210—導(dǎo)入總管路；220—導(dǎo)出總管路；230—第二冷卻器；240—第二換熱器；250—油洗栗；251—第三進(jìn)口 ；252—第三出口 ；253—第四出口 ；260—富油中間罐；270—富油栗；280—貧油栗。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明的脫除黃磷尾氣中有機(jī)硫的裝置，包括油洗塔1、再生塔2和貧油儲(chǔ)罐3，所述油洗塔I設(shè)置有尾氣進(jìn)口 11、貧油進(jìn)口 12、尾氣出口 13和富油出口 14，所述再生塔2設(shè)置有富油進(jìn)口 21、貧油出口 22和有機(jī)硫出口 23，所述貧油進(jìn)口 12與貧油儲(chǔ)罐3通過管道連通，所述富油出口 14與富油進(jìn)口 21通過管道連通，所述貧油出口 22與貧油儲(chǔ)罐3通過管道連通。
[0032]油洗塔I可采用一般的吸收塔，為了使黃磷尾氣與洗滌油充分接觸，油洗塔I優(yōu)選采用填料塔；將尾氣進(jìn)口 11設(shè)置于油洗塔I的下部，用于通入黃磷尾氣；貧油進(jìn)口 12設(shè)置于油洗塔I的上部，用于通入貧油，貧油為不含有機(jī)硫或者有機(jī)硫含量低的洗滌油，可采用復(fù)配的重芳香烴溶劑；尾氣出口 13設(shè)置于油洗塔I的頂部，用于排出脫除有機(jī)硫后的黃磷尾氣；富油出口 14設(shè)置于油洗塔I的底部，用于排出富油，富油為吸收有機(jī)硫之后的洗滌油。工作時(shí)，將黃磷尾氣從油洗塔I下部的尾氣進(jìn)口 11通入油洗塔1，同時(shí)，將貧油從貧油儲(chǔ)罐3中抽出，并從貧油進(jìn)口 12通入油洗塔I。黃磷尾氣向上流動(dòng)，與貧油在填料表面逆向接觸，其中的硫氧化碳和二硫化碳等有機(jī)硫溶解于貧油中，從而從黃磷尾氣中分離。脫除有機(jī)硫的黃磷尾氣從尾氣出口 13排出，排出尾氣中的有機(jī)硫含量指標(biāo)通過貧油進(jìn)料量和貧油流動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；貧油吸收有機(jī)硫后變?yōu)楦挥?，從富油出?14排出。
[0033]再生塔2既可采用填料塔，也可采用板式浮閥塔，同時(shí)具備閃蒸、汽提、精餾功能。富油進(jìn)口 21設(shè)置于再生塔2的中部或上部；貧