本发明专利技术涉及磷化工与环保技术领域，具体涉及一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的方法及其系统。该方法包括：（1）将黄磷尾气和含氧气体进行燃烧反应，得到高温烟气；（2）在所述燃烧反应的热作用下，使磷矿粉呈流化态并进行煅烧反应，得到的煅烧反应产物，与所述高温烟气中P2O5进行脱磷处理，得到的高温脱磷烟气经换热得到低温脱磷烟气；（3）将所述脱磷处理还得到的脱磷矿渣与含单质磷浆料进行混合，得到脱硫脱硝剂；（4）将所述脱硫脱硝剂和低温脱磷烟气接触并进行湿法脱硫脱硝处理，得到脱硫脱硝烟气。该方法在回收黄磷尾气反应热的同时，实现黄磷尾气中硫、磷、氮氧化物的脱除。的脱除。的脱除。
【技术实现步骤摘要】
磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的方法及其系统
[0001]本专利技术涉及磷化工与环保
，具体涉及一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的方法，以及一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的系统。
技术介绍
[0002]黄磷是一种重要的化工原料，在电子级化学品、医药、农药、萃取剂、军事工业、电池材料等产业不可或缺。目前，电炉法每生产1吨黄磷的能耗高达3.2吨标煤，副产CO含量为85
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90体积%的磷炉尾气2800
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3200m3，是优质的化工原料和燃气，但由于黄磷尾气净化技术及其单台磷炉气量小，作为化工原料气的成本竞争力弱，难于获得大规模利用；但若作为锅炉燃气的燃料，如果不进行深度净化处理，黄磷尾气中含有单质磷和磷化氢气体，其与空气燃烧后产生P2O5，P2O5与水结合生产磷酸，磷酸附着在锅炉管壁造成剧烈的设备腐蚀；而深度净化成本高，作为燃气使用不具备经济性。因此，低成本解决黄磷尾气燃气锅炉腐蚀是黄磷尾气利用的关键技术之一。黄磷尾气同时还含有硫化氢和COS，经氧化燃烧后形成SO2，高温燃烧后又产生NO
x
，而为了尽可能提高黄磷尾气燃气锅炉的热利用率，一般省煤器出口温度低于160℃，其超低达标排放是黄磷尾气燃气锅炉面临的又一挑战。
[0003]因此，亟需一种新的耐腐蚀的黄磷尾气燃气锅炉及其锅炉烟气的净化方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了克服现有黄磷尾气作为燃气锅炉燃料，产生的磷酸腐蚀锅炉管壁造成设备损坏，以及实现黄磷尾气燃气锅炉的大型化问题，本专利技术提供了一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的方法及其系统，该方法避免燃气锅炉设备腐蚀，实现了燃气锅炉炉内脱磷，燃气锅炉烟气低温一体化脱硫、脱硝，实现烟气污染物的超低排放，延长了黄磷尾气燃气锅炉的安全运行周期。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的方法，所述方法包括以下步骤：（1）将黄磷尾气和含氧气体进行燃烧反应，得到高温烟气；（2）在所述燃烧反应的热作用下，使磷矿粉呈流化态并进行煅烧反应，得到的煅烧反应产物，与所述高温烟气中P2O5进行脱磷处理，得到的高温脱磷烟气经换热得到低温脱磷烟气；（3）将所述脱磷处理还得到的脱磷矿渣与含单质磷浆料进行混合，得到脱硫脱硝剂；（4）将所述脱硫脱硝剂和低温脱磷烟气接触并进行湿法脱硫脱硝处理，得到脱硫脱硝烟气。
[0006]在本专利技术中，没有特殊情况说明下，所述脱磷矿渣还含有矿灰。
[0007]优选地，步骤（1）中，所述黄磷尾气中CO含量为85
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90体积%，N2含量为2
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4体积%，P4含量为300
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700 mg/Nm3，PH3含量为500
‑
9000 mg/Nm3，H2S含量为800
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6000 mg/Nm3，COS含量为200
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5000 mg/Nm3。
[0008]优选地，步骤（2）中，所述低温脱磷烟气中CO含量为0
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0.5体积%，P2O5含量≤5 mg/Nm3，SO2含量为1000
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20000 mg/Nm3，NO
x
含量为150
‑
600 mg/Nm3，x选自1
‑
2.5。
[0009]优选地，步骤（4）中，所述脱硫脱硝烟气中P2O5含量≤5 mg/Nm3，SO2含量≤35 mg/Nm3，NO
x
含量≤50 mg/Nm3，x选自1
‑
2.5。
[0010]本专利技术第二方面提供了一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的系统，所述系统包括：依次连接的流化床燃气锅炉和脱硫脱硝塔；所述流化床燃气锅炉用于将黄磷尾气和含氧气体进行燃烧反应，得到高温烟气；在所述燃烧反应的热作用下，使磷矿粉呈流化态并进行煅烧反应，得到的煅烧反应产物，与所述高温烟气中P2O5进行脱磷处理，得到脱磷矿渣，以及得到的高温脱磷烟气经换热得到低温脱磷烟气；所述脱硫脱硝塔用于将所述脱磷矿渣与含单质磷浆料进行混合，得到的脱硫脱硝剂和所述低温脱磷烟气接触并进行湿法脱硫脱硝处理，得到脱硫脱硝烟气。
[0011]相比现有技术，本专利技术具有以下优势：（1）本专利技术提供的方法，采用磷矿粉作为脱磷剂，先与黄磷尾气在燃气锅炉高温燃烧下进行脱磷处理，脱除黄磷尾气中所含单质磷、PH3，得到脱磷矿渣，脱磷矿渣与含单质磷浆料混合后作为湿法脱硫脱硝处理的脱硫脱硝剂，对回收黄磷尾气燃烧热后的低温脱磷烟气进行湿法脱硫脱硝处理，进一步脱除燃气锅炉烟气中NO
x
、SO2；该方法在回收黄磷尾气反应热的同时，实现黄磷尾气中硫、磷、氮氧化物的脱除，即，脱硫脱硝烟气中P2O5含量≤5 mg/Nm3，SO2含量≤35 mg/Nm3，NO
x
含量≤50 mg/Nm3，x选自1
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2.5；（2）本专利技术提供的方法避免了黄磷尾气作为锅炉燃气产生的磷酸腐蚀，延长了燃气锅炉设备的运行周期；（3）本专利技术提供的方法实现了燃气锅炉低温一体化脱硫脱硝，其吸收SO2、NO
x
制得的硫酸、硝酸分解磷矿后，可作为生产化肥的原料，该净化方法简化了进入黄磷尾气燃气锅炉的净化流程，通过脱磷矿渣与含单质磷浆料混合组成脱硫脱硝剂，实现了黄磷尾气燃气锅炉烟气的低温一体化脱硫脱硝，便于黄磷尾气的低成本高效利用与绿色化脱硫脱硝。
附图说明
[0012]图1是本专利技术提供的一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的系统的结构示意图。
[0013]附图标记说明I、流化床燃气锅炉；II、脱硫脱硝塔；III、筛分单元；IV、破碎单元；1、黄磷尾气；2、磷矿粉；3、脱磷矿渣；4、低温脱磷烟气；5、细粉矿渣；6、大颗粒矿渣；7、含单质磷浆料；8、浆料；9、脱硫脱硝烟气。
具体实施方式
[0014]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或
值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0015]本专利技术第一方面提供一种黄磷尾气烟气锅炉脱磷的净化方法，所述方法包括以下步骤：（1）将黄磷尾气和含氧气体进行燃烧反应，得到高温烟气；（2）在所述燃烧反应的热作用下，使磷矿粉呈流化态并进行煅烧反应，得到的煅烧反应产物，与所述高温烟气中P2O5进行脱磷处理，得到的高温脱磷烟气经换热得到低温脱磷烟气；（3）将所述脱磷处理还得到的脱磷矿渣与含单质磷浆料进行混合，得到脱硫脱硝剂；（4）将所述脱硫脱硝剂和低温脱磷烟气接触并进行湿法脱硫脱硝处理，得到脱硫脱硝烟气。
[0016]本专利技术的专利技术人研究发现：在黄磷尾气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磷矿粉脱除黄磷尾气燃气锅炉中硫、磷、氮氧化物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）将黄磷尾气和含氧气体进行燃烧反应，得到高温烟气；（2）在所述燃烧反应的热作用下，使磷矿粉呈流化态并进行煅烧反应，得到的煅烧反应产物，与所述高温烟气中P2O5进行脱磷处理，得到的高温脱磷烟气经换热得到低温脱磷烟气；（3）将所述脱磷处理还得到的脱磷矿渣与含单质磷浆料进行混合，得到脱硫脱硝剂；（4）将所述脱硫脱硝剂和低温脱磷烟气接触并进行湿法脱硫脱硝处理，得到脱硫脱硝烟气。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤（1）中，所述黄磷尾气中CO含量为85
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90体积%，N2含量为2
‑
4体积%，P4含量为300
‑
700 mg/Nm3，PH3含量为500
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9000 mg/Nm3，H2S含量为800
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6000 mg/Nm3，COS含量为200
‑
5000 mg/Nm3。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃烧反应、高温烟气和煅烧反应的温度各自独立为800
‑
1050 ℃；和/或，以（CaO wt%
‑
1.315
×
P2O
5 wt%）计的所述磷矿粉和以P计的所述黄磷尾气的质量比为3.5
‑
6：1；和/或，所述磷矿粉的平均粒径≤6 mm；和/或，所述磷矿粉含有氟磷酸钙和碳酸盐；和/或，所述磷矿粉中，以P2O5计的氟磷酸钙含量为5
‑
35 wt%，以CO2计的碳酸盐的含量为2.5
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15wt%；和/或，所述磷矿粉中Fe含量为0.2
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1.1 wt%，Mn含量0.05
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0.2 wt%。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述燃烧反应、高温烟气和煅烧反应的温度各自独立为850
‑
900 ℃；和/或，以（CaO wt%
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1.315
×
P2O
5 wt%）计的所述磷矿粉和以P计的所述黄磷尾气的质量比为4
‑
5：1；和/或，所述磷矿粉中，以P2O5计的氟磷酸钙含量为15
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20 wt%，以CO2计的碳酸盐的含量为6
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15wt%。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅毅，李福金，聂云祥，谢德龙，朱远蹠，史元良，李照茜，
申请(专利权)人：河北清新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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