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活性炭法净化黄磷尾气中硫化氢、磷化氢的研究进展

管理员:admin    录入日期: 2009-11-19   点击数: 0

黄磷是一种重要的化工产品。所以它的生产量自然会很高,全世界黄磷生产能力约150 t/ a ,我国黄磷生产能力约113 t/ a 。黄磷尾气是电炉法生产黄磷过程中的副产物,每生产1 t 黄磷可副产尾气2 5003 000 m3 ,若直接排放将对空气造成极大的污染。黄磷尾气中的一氧化碳含量较高(体积分数大于85 %) ,热值也较高(11 700kJ / m3) ,所以净化黄磷尾气制取高纯度一氧化碳,并作为原料用于一碳化工产品的合成,是涉及化工环保的重要课题。

由于原磷矿石等原料的组成、生产操作工艺的不同,黄磷尾气的组成也有所变化。黄磷尾气的典型组成 (体积分数:CO 85 %90 % ,CO2 2 %6 % ,N2 1 %5 % ,H2 4 %8 % ,CH4 014 % ,O2 110 % ,其中的杂质(质量浓度,mg/ m3 ) : P 5001 000 ,S6003 000 ,F 400500 ,As 7080 。黄磷尾气中有害杂质较多,特别是硫、磷等,其净化分离难度较大。

由于活性炭具有较大的比表面积、较大的孔容和较好的热力学稳定性,而且活性炭表面易于用各种各样的物理、化学方法进行修饰,所以利用活性炭吸附净化气体受到人们的重视,得到了广泛的应用。

1、 硫化氢的净化

利用活性炭吸附净化H2SPH3 等酸性气体一般要先用碱性物质对活性炭进行活化处理,如用KIKMnO4 KOHNaOH NH3·H2O 等浸渍。活化后的碱性活性炭对酸性气体的去除效率很高,但浸渍后的活性炭由于浸渍液填充了孔径体系,限制了其物理吸附能力,所以浸渍后活性炭的吸附量比未浸渍的活性炭有所下降 ,而且价格要比未浸渍的高许多。。通过对不同来源活性炭(如泥煤、木材、生煤、椰子壳、石油沥青等)H2S 气体吸附性能的研究发现,不同类型的活性炭的吸附活性也有所不同,其中由椰子壳制的活性炭比其他活性炭的吸附性能要好,煤制活性炭的性能最差。污泥活性炭对潮湿空气中的硫化氢吸附效果较好。

2、 磷化氢的净化

PH3 的净化一般是采用活性炭为载体,采用浸渍法制备负载型活性炭,然后对PH3 进行净化。有用质量分数为20 %的硫浸渍过的活性炭、以盐酸作浸渍液制备催化剂,等等。

利用活性炭吸附净化黄磷尾气中的有害杂质磷化氢、硫化氢,能使二者在尾气中的质量浓度均小于1 mg/ m3 ,净化效果很好,能够满足后续生产过程中对一氧化碳原料气的要求,为黄磷尾气有效利用提供了基础。

                                            

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