黄磷生产废气的综合利用

黄磷尾气发电项目建议书第一章概述我国是黄磷、电石、碳化硅的生产大国，而黄磷、电石、碳化硅的生产是高耗能大户，同时在生产中要产生大量的高含CO的尾气，以黄磷生产为例，每生产一吨黄磷，就要副产2500～3000m3尾气，尾气中CO的含量一般都在80%以上，如此巨大的尾气量，而目前在这些企业中80%以上的尾气都是直接排入大气中，造成了很大的能源、资源的浪费和严重的环境污染。

节能减排，建立环境友好型的文明社会是我国的基本国策，随着环境保护政策的落实和加强，尾气回收利用势在必行，并关系到企业的生存和发展。

多年来黄磷尾气、电石尾气、碳化硅尾气等没有能很好的回收利用的根本原因是尾气回收净化技术比较复杂，投资较大。

这类尾气中除含有大量的CO、CH4、H 2、CO2等有用气体外，还含有一定量的硫化物、磷化物、砷化物、氟化物等有害物质和大量的粉尘，用简单的过滤除尘、水洗、碱洗法制得的净化尾气达不到化工合成工艺气的要求，只能用作燃料，经济效益不佳。

近十多年来我国许多科研单位、高等院校、生产企业、设计公司等都在致力于尾气回收净化和综合利用的研究和开发工作，并取得了可喜的成果，技术日趋成熟，并建立起多处示范性装置，运行良好。

利用尾气回收，变废为宝，虽然尾气回收净化需要一定的投资，但其生产成本远低于直接用煤、气、油生产的产品，而且解决了环境污染的大问题。

1.1 项目申请单位情况概述及编制依据1.1.1 项目申请单位概况**化工企业现有两台/套1万吨/年黄磷生产系统，可年生产成品黄磷（五氧化二磷）2万吨，年产值****万元。

1.1.2 项目概述该企业年产黄磷2万吨，每生产一吨黄磷可产生黄磷尾气（CO 95％）3000NM3，全年副产尾气2×3000=6×107NM3,除部分尾气用于矿石烘干和工艺加温外，剩余部分全部燃烧（点天灯）外排,此工艺不仅浪费了资源也污染了环境。

黄磷尾气发电项目建议书黄磷尾气的热值约为2716大卡，和11MJ。

黄磷尾气的综合利用摘要：本文重点分析黄磷尾气使用情况，包括热源使用、杂质控制技术等，从而降低尾气处理成分，充分发挥出黄磷尾气的作用。

关键词：黄磷尾气；综合利用黄磷是重要的工业生产原料，在防火剂、医药试剂、化肥、食品添加剂中的应用非常多。

当前，黄磷以成为化工支柱产业。

黄磷尾气是生产黄磷时产生的废气，成分复杂，不仅包含氢气、二氧化碳，同时包含甲烷、氮气、微量元素。

由于尾气净化分离技术不成熟，所以大部分黄磷尾气被直接排放到大气环境中，增加二氧化碳排放量，还会加剧环境污染，资源浪费明显。

综合使用黄磷尾气，可以减少环境污染。

1、黄磷尾气与回收情况随着环境保护理念的提出，黄磷化工失衡产规模的变化明显，因此要提出全新的发展战略。

各行业的长久化发展，使得我国的黄磷生产量非常大。

在生产黄磷时，尾气成分主要为一氧化碳，同时包含氰化物、无机硫、粉尘等杂质。

黄磷尾气是一种毒害气体，具备易燃易爆特点，因此要净化使用黄磷尾气，保证净化处理的安全性。

在研究工作中，设计部门、生产部门研究黄磷尾气的净化使用问题。

在净化尾气之后，原料气体合格的包括甲醇、草酸、苯乙酸、甲酸钠。

尽管黄磷尾气净化与使用的进步显著，然而受到市场化影响，黄磷尾气点推广使用的范围小。

长期以来，我国黄磷尾气的使用效率非常低，多采用燃烧排放处理模式，导致环境污染问题严峻。

通过相关调研可知，只有部分企业将黄磷尾气作为化工原料，使用率达到70%左右。

黄磷尾气可以作为余热发电、原料烘干、泥磷制酸、余热锅炉、加热六偏磷酸钠，剩余尾气排放到大气环境中。

随着环境污染问题严峻，多数化工企业的黄磷尾气净化处理不到位。

2019年，国家提出“三磷”排查整治方案，以黄磷尾气利用不达标为重点，基本未实现百分百使用，所以大力开展黄磷尾气治理与利用，完善环保设备设施，同时推广黄磷尾气利用的新项目，包括石油乙醇、赤磷项目。

2、黄磷尾气热源使用按照行业发展调研可知，黄磷生产多用于泥磷制酸、原料烘干、余热锅炉等方面，将黄磷尾气看做煤、柴油等热源物质，对尾气的纯度要求不高，可采用多种方式输送。

黄磷生产的节能途径与措施摘要：在化工生产中，黄磷是一种重要的基础原料，有着广泛的应用。

黄磷生产过程中，容易消耗大量的能源，且会造成一定的污染问题，随着节能减排战略的提出，黄磷企业应加强黄磷生产控制，运用更加先进的节能技术和措施，降低黄磷生产能耗，减少污染问题，以促进企业可持续发展。

本文对黄磷生产的节能途径与措施进行了分析，以供参考。

关键词：黄磷生产；节能途径；措施我国是是黄磷生产大国，每年会生产大量的黄磷，但长期来以，我国黄磷生产技术相对落后，自动化技术水平相对较低，黄磷生产中有着高能耗、高污染的问题，对生态环境造成了很大的影响，也不利于黄磷企业的可持续发展。

在节能减排战略实施以来，各个领域都加大了节能减排技术的应用研究，黄磷企业也应加强黄磷生产管理控制，紧跟市场发展，优化黄磷生产工艺流程，提升资源利用率，尽可能的降低黄磷生产中的能源消耗，减少污染问题，才能促进企业更好的发展。

1、选定控制目标黄磷生产会消耗大量磷矿石、焦炭、电力和电极，因此，黄磷生产成本较大。

黄磷生产中，原料与电力消耗占据生产成本的85%左右，电炉消耗与矿石消耗则占据生产成本的70%左右。

黄磷生产原料包括磷矿石、硅石、焦炭，相应原料质量对黄磷生产有着很大的影响，如果原料存在质量问题，会直接影响电炉操作，进而导致黄磷生产难以获得预期的经济利益。

在黄磷生产过程中，为实现节能降耗目的，需要将其电炉电耗和矿石消耗控制，通过对这两项指标的控制和管理，可以有效提升黄磷生产总产量与磷收率。

因此，需要加强电炉点哈、矿石消耗、黄磷产量及磷收率等的控制管理，具体控制工作中，还需结合相应环节的工艺特点，选择合适的节能途径与措施，保证黄磷生产节能降耗效果。

2、黄磷生产节能降耗要点分析2.1加强原料管理原料管理对黄磷生产有着很大的影响，为实现黄磷生产目标，应严格按照相应工艺要求，加强原料管理。

在黄磷生产中，为有效减少电炉电能损耗，保证磷炉的正常操作，需要加强原料颗粒大小、原料间的粒径比、原料水分及入炉料混合程度等数据的控制管理。

第一章概述我国是黄磷、电石、碳化硅的生产大国，而黄磷、电石、碳化硅的生产是高耗能大户，同时在生产中要产生大量的高含CO的尾气，以黄磷生产为例，每生产一吨黄磷，就要副产2500～3000m3尾气，尾气中CO的含量一般都在80%以上，如此巨大的尾气量，而目前在这些企业中80%以上的尾气都是直接排入大气中，造成了很大的能源、资源的浪费和严重的环境污染。

节能减排，建立环境友好型的文明社会是我国的基本国策，随着环境保护政策的落实和加强，尾气回收利用势在必行，并关系到企业的生存和发展。

多年来黄磷尾气、电石尾气、碳化硅尾气等没有能很好的回收利用的根本原因是尾气回收净化技术比较复杂，投资较大。

这类尾气中除含有大量的CO、CH4、H2、CO2等有用气体外，还含有一定量的硫化物、磷化物、砷化物、氟化物等有害物质和大量的粉尘，用简单的过滤除尘、水洗、碱洗法制得的净化尾气达不到化工合成工艺气的要求，只能用作燃料，经济效益不佳。

近十多年来我国许多科研单位、高等院校、生产企业、设计公司等都在致力于尾气回收净化和综合利用的研究和开发工作，并取得了可喜的成果，技术日趋成熟，并建立起多处示范性装置，运行良好。

利用尾气回收，变废为宝，虽然尾气回收净化需要一定的投资，但其生产成本远低于直接用煤、气、油生产的产品，而且解决了环境污染的大问题。

1.1 项目申请单位情况概述及编制依据1.1.1 项目申请单位概况**化工企业现有两台/套1万吨/年黄磷生产系统，可年生产成品黄磷（五氧化二磷）2万吨，年产值****万元。

1.1.2 项目概述该企业年产黄磷2万吨，每生产一吨黄磷可产生黄磷尾气（CO 95％）3000NM3，全年副产尾气2×3000=6×107NM3,除部分尾气用于矿石烘干和工艺加温外，剩余部分全部燃烧（点天灯）外排,此工艺不仅浪费了资源也污染了环境。

黄磷尾气的热值约为2716大卡，和11MJ。

如果用黄磷尾气作燃料供发动机发电1NM3尾气可发电1KW/H，目前公司全年副产尾气约2万吨×3000=6×107 NM3，除去用于黄磷原材料工段烘干矿石和工艺加温外，剩余黄磷尾气量约为5000nm3/h(co100%),可以组建一座装机容量为5000kw的机组。

黄磷废弃处置方案实施背景：黄磷是一种用于生产火柴、磷酸盐肥料和化学品的重要原料。

然而，黄磷生产过程中会产生大量的废弃物，包括废水、废气和固体废弃物。

这些废弃物中含有大量的有毒物质，对环境和人体健康造成潜在的危害。

因此，黄磷废弃物的有效处置非常重要。

工作原理：该方案的工作原理是通过综合利用技术将黄磷废弃物进行有效处理。

具体包括以下几个步骤：1.废水处理：采用物理化学方法对黄磷废水进行处理，去除其中的有毒物质，使其达到国家排放标准。

2.废气处理：采用高效的废气处理设备对黄磷生产过程中产生的废气进行处理，去除其中的有害物质，减少对大气的污染。

3.固体废弃物处理：对黄磷生产过程中产生的固体废弃物进行分类处理，将可回收的物质进行回收利用，将有害物质进行安全处置。

实施计划步骤：1.确定黄磷废弃物的种类和数量。

2.设计和建设相应的废水处理、废气处理和固体废弃物处理设备。

3.进行试运行，调试设备，确保其正常运行。

4.开展废水、废气和固体废弃物的处理工作。

5.监测和评估处理效果，对处理结果进行分析和总结。

适用范围：该方案适用于黄磷生产企业和相关行业的废弃物处理。

创新要点：1.采用综合利用技术，对黄磷废弃物进行有效处理，实现资源的最大化利用。

2.引入先进的废水处理、废气处理和固体废弃物处理设备，提高处理效率和处理效果。

3.强化监测和评估工作，及时发现和解决问题，确保处理效果达到国家标准。

预期效果：1.有效降低黄磷废弃物对环境的污染，减少对大气、水体和土壤的危害。

2.提高黄磷生产企业的环境管理水平，提升企业形象和竞争力。

3.实现资源的最大化利用，降低生产成本，增加企业收益。

达到收益：1.降低环境治理成本，减少对环境的损害，提高社会效益。

2.提高企业的生产效率和产品质量，增加企业收益。

优缺点：优点：该方案采用综合利用技术，对黄磷废弃物进行有效处理，具有处理效率高、处理效果好、资源利用率高等优点。

缺点：该方案的设备投资较大，需要一定的资金支持。

关于黄磷尾气再利用的几点探讨摘要：黄磷副产物之一——尾气，其产出量为3000—3500m3/T成品黄磷，其中至少含有纯净CO2400m3/T成品黄磷，其燃烧值在3500—3650卡/ m3之间，至少可以折合成标煤1200Kg/T成品黄磷，市场价值700元左右（标煤市场价600元－700元/T）。

以1万吨/a黄磷电炉，全年尾气可产生价值约为10000×700=700（万元）。

面对资源匮乏，市场低迷的今天，具有很大的开发价值。

白白放空燃烧，也不符合当今低碳生态要求，所以开发利用极具诱惑。

然尾气组成成分很复杂，其中有害物质很多，直接利用，危害很大，甚至会得不偿失。

文章认为只要选择合理的工艺，完全能够将黄磷尾气热能转换为蒸汽、热水或其他热源。

对降低生产成本，节能减排有着积极的意义。

关键词：尾气；再利用；腐蚀；有害物质1.引言当前工业文明进步与环境恶劣和资源日益紧缺已逐渐形成尖锐的矛盾。

严重制约人类科技进步的发展，走生态文明之路，发展生态经济已成为当今人类社会生存和发展的必然选择。

发展生态经济，就是要大力发展低能耗、低排放、低污染的产业，要在以新能源、新材料、生物环保产业等核心技术突破为标志的产业革命即将到来之际，强抓机遇，占得先机，在未来产业分工中赢得更加有利的地位，要大力发展生态农业、高新技术产业、现代制造业、现代物流业和现代旅游业，同时要加大对现有传统企业的技术更新力度，大力推行节能减排。

作为“两高一剩”（高耗能、高污染、产能过剩）电炉制磷行业，带来前所未有生存的挑战，唯有通过新工艺、新技术、新材料途径。

不断革新，对其其他产物进行回收再利用，从而降低生产成本，减少有害排放，才有一席生存之地。

众所周知电炉制磷的特点就决定在获得元素磷同时，还会产生炉渣（硅酸钙）、磷铁、泥磷、尾气等副产物。

这些副产物在实际生产中也达到广泛的利用，如炉渣用来制作水泥、保温材料等，磷铁用作轧辊、辊轴等特殊合金原材料，泥磷生产磷酸等。

黄磷生产节能降碳技术改造的研究与应用摘要：随着我国多个行业的发展，对能量的需求量也逐年增加，能效约束也就显得尤其重要。

黄磷在多个行业中都有应用，为了进一步提高黄磷产业的生产效率，就要推动节能降碳，将节能降碳技术应用于黄磷生产中。

关键词：黄磷；节能降碳；技术改造黄磷属于一种极其重要的化工原料，属于一种磷的单体，肉眼看上去外观呈白色与浅黄色半透明，主要以固体的形式存在，如果将其置于光线比较暗的空气中，会产生绿色的灵光和白烟，其在湿润的空气中着火点大约在40℃左右，在干燥的空气中稍微高一些，这种成分会与硫、卤素以及金属等发生化学反应，目前被广泛的应用在了农药、香料、燃料、肥料、食品、防火剂以及医学试剂等多个领域，近几年来被广泛的应用在了新能源汽车领域。

随着多个行业的不断发展，对黄磷的需求量也不断增高，但是我国现阶段在黄磷生产能力方面还比较低，原材料的品位比较低、生产过程中的能源消耗量比较大、尾气综合利用度较低、热能利用率比较低等。

随着我国“双碳”目标的逐步落实，国家加强了能效的约束，特别是对一些能量消耗比较大的行业，坚决实施了节能降碳措施，节能降碳技术改造在黄磷生产中的应用发挥着极其重要的现实意义。

1、我国黄磷的生产情况以及能耗情况自2017年以来，受到供给侧改革、环保督查等多个因素的影响，我国黄磷的产能逐渐呈现出了下降趋势，有研究数据显示，2017年我国黄磷产能为196万吨，2021年为136.5万吨，而黄磷的产量从2017年的94万吨降到了2021年的62.2万吨。

云南是黄磷产量最大的省份，其次为四川、贵州、湖北等，相比较而言，我国黄磷的产能和产量呈现出了缓慢的减少趋势。

将磷矿石在高温的条件下，用碳还原生成磷蒸气，然后经过冷凝后即可制得黄磷，也将这种方式称之为高炉法，还有一种为电炉法，电炉法生产黄磷则是将磷矿石、硅石和焦炭碎至规定的粒度，按照一定的比例进行混合后，将混合料置于一个封闭的三相电炉中，当电路中的温度升至1400~1500℃时会促进混合料的熔融，从而发生一种还原反应，生成磷蒸气，再经过冷凝塔进行冷却处理，使其凝聚成液滴，从而会与机械的杂质一起进入到塔底的集磷槽中，即可得到黄磷。

黄磷尾气的净化工艺与综合利用黄磷是工业生产的重要原料，由黄磷制成的中间产品广泛用于化肥、医药试剂、洗涤剂、食品添加剂、防火剂等工业生产，黄磷也是国防工业的重要原料。

现代工业生产黄磷一般可分为电炉法、高炉法。

电炉法与高炉法相比，具有更高的经济效益和更成熟的工业技术，因而得到广泛使用尤其在西南地区，电力资源丰富，电炉法制磷更是得到飞速发展。

磷化工是云、贵、川、鄂等省的重要支柱产业，目前我国黄磷生产企业已有130多家，黄磷产量已达到80万t/a。

到2005年，仅云、贵、川、鄂四省黄磷总生产能力可达85~90万t/a，产量可超过70万t/a。

黄磷尾气也成为这些省份的主要大气污染源，同时又是不可多得的二次资源。

以云南为例，全省共有大小黄磷电炉100多座，黄磷年生产能力45万t，占全国黄磷生产能力的50%以上。

理论上每生产一吨黄磷可副产含85%~95%的一氧化碳气2 500~3 000 mN3，按此计算，云南省黄磷电炉每年至少可产生纯CO 9.56亿mN3，折合CO2排放量188万t/a。

若将这些富含CO的黄磷尾气净化后用于生产碳一化工产品，仅云南省每年就可创造产值110亿元人民币，并且每年可减少1820 t磷、1271 t硫的排放]。

黄磷尾气除富含CO外，主要含有磷、硫、砷、氟等杂质，其中砷和氟通过水洗和碱洗很容易除去。

磷主要以PH3和P4形式存在，硫主要以H2S形式存在]。

黄磷尾气成分如下：CO 85%~95% , CO2 1%~4%, O2约1%, H2 1%~8%, CH4约0.3%, N22%~5% , H2O约5%, H2S 800~3000 mg/m3, P4、PH3 500~1300mg/m3 , HF~1200 mg/m3，AsH3 70~80 mg/m3。

20世纪80年代以来，随着碳一化工技术的飞速发展，尤其在一氧化碳羰基合成技术方面所获得的进展，利用CO制造甲酸甲酯、二甲醚、醋酸、甲醇、碳酸二甲酯等各种极有经济价值的有机化合物已成为可能，已开发出可替代传统工艺的绿色合成工艺。

浅析黄磷废气净化处理工艺摘要：黄磷废气是生产黄磷过程中产生的废气。

在早期黄磷废气净化处理中受到技术水平的限制，处理方法比较单一，无法满足社会的需要。

随着技术水平的不断提高，黄磷废气净化处理工艺不断完善，化工生产企业逐渐掌握更多的处理方法，根据黄磷废气的特点使用不同的处理技术。

本文中主要讲解黄磷废气净化处理工艺的情况。

关键词：黄磷废气；净化处理；工艺黄磷是一种化工生产中常见的原料，在生产有机磷化合物，磷酸以及赤磷中广泛应用[1]。

在黄磷生产过程中需应用电炉法工艺，将硅石、磷矿石、焦炭根据一定的比例进行混合，进而放入到电炉中，将空气隔离，电炉中温度控制在1400摄氏度到1500摄氏度，在电炉中发生分解以及还原反应。

在炉眼中排出高温炉渣，在反应熔区中逸出黄磷蒸气、氟化硅、一氧化碳等物质，气体经过料床层时，会降温，经过电炉的上部分排出去，经过冷凝洗涤后能够得到粗磷。

将粗磷精制能够得到黄磷。

其中与炉渣同时排出的还有废气，通过在黄磷炉出渣口安装废气收集罩，能够收集废气。

同时黄磷配套生产工艺过程中会有大量含磷含氟的废气产生。

大量的黄磷废气，若无组织排放，会对环境造成较大的污染。

生化企业需对黄磷废气进行收集净化处理。

1.黄磷废气的特点黄磷生产的方式主要通过矿石加工完成，生产的原料为磷矿石，其中含有多种杂质元素，因此，黄磷废气的成分也比较复杂[2]。

黄磷在生产过程中，会产生大量废气。

其中主要精制过程产生的水汽、热水器产生的水汽、污水处理折流池产生的水汽、泥磷处理产生的烟气、渣池产生的水汽以及渣铁口烟气等。

这些废气成分复杂、腐蚀性强。

这部分需统一收集处理。

这部分废气中水分含量较高，在排放过程中降温冷却，废气中水分在冷却过程中饱和并最终凝结成雾滴，凝结水滴对光线产生散射、折射，因此，会呈现白色，也称为“白烟”。

2.黄磷废气处理现状在黄磷废气中含有多种物质，成分比较复杂，水分含量高，其中含有一些有害的成分，并且含量较高，净化处理工艺比较复杂，难度较高。

黄磷燃烧处置方案
1.引言
黄磷是一种危险化学品，其燃烧时会释放出极为有害的废气和废水。

因此，在
黄磷燃烧的过程中需要采用相应的处置方案来保障环境和人类的安全。

2.黄磷燃烧特点
黄磷在燃烧时会产生高温高压的情况，同时还会释放出大量的二氧化硫、氢气、氧化磷等有害废气，如果不加以控制则会对环境和人类的健康造成很大的危害。

3.黄磷燃烧处置方案
针对黄磷燃烧的特点，我们可以采用以下的处置方案：
3.1.燃烧室法
燃烧室法是一种将黄磷燃烧后处置的方式，其原理是将黄磷投入燃烧室中进行
燃烧，然后通过排气管将废气排出，进而达到废气治理的效果。

3.2.喷淋水法
该方法是使用喷淋装置，将水喷淋到黄磷燃烧过程中，以此来抑制黄磷燃烧所
产生的高温和高压，并起到降低废气排放的目的。

3.3.化学处理法
该方法是将黄磷以化学方式进行处理，即采用化学试剂溶解黄磷，并制备相应
的化学剂，达到对黄磷的有效处理和降解。

4.结论
黄磷是一种危险化学品，其燃烧会释放出极为有害的废气和废水，因此我们需
要采用相应的处置方案来保障环境和人类的安全。

针对黄磷燃烧的特点，我们可以采用燃烧室法、喷淋水法和化学处理法等方式进行处理，以此来达到废气治理的效果。