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在很多人眼里,高污染是黃磷生產的一個主要特點,然而目前黃磷清潔生產新技術已走向成熟,對黃磷生產過程中產生的廢氣、廢水的處理有著重大作用。這是記者從5月19~20日在廣西南寧召開的2016年磷化工產業發展大會上了解到的信息。會上,中國無機鹽工業協會副秘書長尚建壯表示,“十三五”時期,磷化工行業要重點做好黃磷尾氣、磷渣、泥磷的有效利用,減少生態破壞和環境污染,促進資源、環境和經濟全面協調可持續發展。
電爐廢氣全部回收利用
目前,考慮到安全需要,生產黃磷的電爐上需設置安全火炬,尾氣中的硫、磷、氟等有害雜質經燃燒后排放。但此方法不能排凈所有尾氣,因為一旦排放量達到100%,爐內就會形成負壓,空氣倒灌進爐會產生爆炸等危險,故排放的尾氣量只占到總尾氣量的60%~70%。且尾氣中的含硫量大于5000mg/Nm3、含磷量大于500mg/Nm3、含氟量大于1000mg/Nm3,對大氣造成嚴重污染。
黃磷尾氣自動控制技術則可以進行尾氣回收。該技術讓黃磷電爐的爐氣沿總管進入電爐總水封(電爐總水封上再設置一個放空水封),經輸氣管進入多級煤氣水洗塔,水洗后進入緩沖塔。最后通過風機加壓輸送至氣柜,以待日后再利用。值得一提的是,當電路正常運行時,通過設置較多的壓力變送器將信號反饋給尾氣風機并自動調節,系統始終把黃磷電爐爐內壓力控制在100Pa~400Pa。當生產過程不穩定、電路內壓力劇變時(由于塌料時產生的瞬間高壓或負壓),自動調節系統出現滯后,此時可通過放空水封裝置及時調節爐內壓力,使之處于正壓狀態。因此,該技術可以保證爐內始終保持正壓,尾氣抽氣率達到100%。
與會專家認為,該技術可完全消除生產黃磷過程中直排尾氣的現象,每年每萬噸黃磷可多回收尾氣810萬Nm3。
水淬渣氣全部冷凝回流
在黃磷爐渣水淬過程中,每噸黃磷爐渣大約會產生8~10噸水蒸氣,該水蒸氣中含氣態磷化物大于10mg/Nm3、氟化物大于50mg/Nm3。但大部分黃磷企業對黃磷水淬渣氣不做任何處理,直接排放到大氣中去,對環境造成直接傷害。
水淬渣氣治理技術可改變這一現狀。據了解,該技術是令黃磷電爐爐眼排出的高溫爐渣在磷鐵槽重力分離后,在粒化塔內經極速水流水淬、粒化后形成渣水混合物,渣水混合物經沖渣槽流到脫水器進行渣水分離,脫水后的爐渣經皮帶輸送到渣倉。粒化塔和脫水器內所產生的水蒸氣通過管道收集后在噴淋塔內用冷水噴淋冷凝,冷凝下來的水返回沖渣水池,實現回收再利用。
據余有平介紹,該技術的應用,徹底消除了黃磷爐渣在水淬時“煙霧彌漫”的現象,消除了水淬渣氣帶來的污染,降低沖渣水消耗量90%以上。
泥磷、污水全部回收處理
據介紹,黃磷生產過程中會產生大量含有單質磷和泥磷的污水,在沉降過程中,污水池表面的磷氧化產生大量煙霧且得不到收集處理,造成大氣污染。而且,在沉降池中沉降出的泥磷一般通過泥磷氧化制磷酸或間歇式轉鍋蒸磷的方法回收,但這些方法的回收率都只能達到50%~60%。
黃磷含磷污水處理及泥磷回收技術則可以提高處理、回收污水及泥磷的能力。該技術通過將從黃磷水洗塔、精制鍋出來的含磷污水引入離心分離機,將污水分為黃磷、泥磷、水三相。分離出來的粗磷含磷量大約為93%,精制后可得到合格的黃磷產品;分離出的泥磷含磷量在4%~8%,將其通過泵輸送到連續蒸發回轉窯進行蒸發,回收其中的磷成分;分離后的水含固率在0.05%~0.2%、固形物含磷量在1%以下,根據需要可選擇板框壓濾機進行再次過濾,實現凈化水的作用。
余有平表示,該技術實施后,可對黃磷工藝含磷污水進行實時處理,消除污水沉降池帶來的環境問題。同時,分離機將污水中80%以上的單質磷分離出來,泥磷經過連續蒸發回轉窯,回收率可達95%以上,且回收殘渣無害,回收工藝環保。