[发明专利]一种次甲基磷的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种次甲基磷的净化方法，特别是净化黄磷尾气中次甲基磷的方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

次甲基磷，HCP (H-C≡P)，是一种含磷有机物，其存在不仅阻碍工业废气的净化和资源化利用，还严重影响周围环境和人类健康。它常温下是气体，严重的刺激眼睛，会产生灼烧疼痛的感觉，长期接触易得皮肤病。一般主要存在于黄磷生产过程中排放的尾气。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等生产。磷化工也是我国云、贵、鄂省的重要支柱产业，但是黄磷生产中尾气也成为这些省份的主要大气污染源之一。目前黄磷尾气中主要含CO、H₂、CO₂、CH₄、PH₃、H₂S、COS、CS₂、N₂、O₂、HF、HCN、HCP 等。其中CO 可以作为优质有机化学材料被广泛使用，要想获得高纯度的CO ，净化尾气是必要的，因此对于HCP 这种非典型有害气体的脱除是对环境的保护以及黄磷生产具有重要的意义。

Gier，T. E.等在1961年首次发现HCP，并在“Journal Of The American Chemical Society”对HCP进行了介绍。Gaumont, A. C. 等在Chem.Review期刊第94卷1413-1439页中刊出的文章“Preparation, Characterization, and Synthetic Potential of Unstable Compounds Containing Phosphorus Carbon Multiple Bonds”中对HCP的一些物化性质做了简单的介绍。Zhonghua Wang 等在Industrial & Engineering Chemistry Research 期刊第50 卷12194-12202 页中刊出的文章“Thermodynamic modeling and gaseous pollution prediction of the yellow phosphorus production”中指出HCP 在黄磷尾气中含量达到3500 mg/m³，但并没有论述去除方法和途径，由于HCP 对工作人员及其周边环境会造成严重的危害，因此有效的脱除HCP 是非常有必要的。目前，国内外关于次甲基磷的治理鲜有报道，相关治理研究较少。

中国专利CN 102773009A公开了一种以活性炭为载体，负载铜、铁等过渡金属及杂多酸溶液改性的催化剂，用于吸附净化黄磷尾气中的次甲基磷（HCP）。该催化剂在制作过程中，混合改性溶液的制备需25~38 h，活性炭浸渍需37~49 h，然后在90 ~ 120 ℃ 下干燥24 ~ 36h ，最后在氮气氛围中200 ~ 350 ℃下焙烧12 ~ 24 h方能制得催化剂。整个制作过程所需的总时间为98~147 h，催化剂制作周期过于漫长。同时，该催化剂运行时需补充0.1 ~ 2%的氧气，而黄磷尾气中富含CO、H₂等爆炸性气体，补充氧气增加了处理过程中的安全隐患。因此，开发制作工艺简单、可在微氧甚至无氧条件下净化HCP的催化剂十分必要。

发明内容

为克服现有催化剂存在的上述不足，本发明提供了一种催化水解净化黄磷尾气中次甲基磷的方法，该方法采用等体积浸渍法，添加部分过渡金属及稀土金属制备改性γ-Al₂O₃，价格低廉。该催化剂可在无氧条件下催化水解黄磷尾气中的HCP ，且催化剂制作工艺简单，仅需16~22 h的制备周期，该方法为工业生产中尾气处理提出一条可行性途径，具体步骤如下：

1、催化剂制备

（1）称取一定量的γ-Al₂O₃粉末于容器中，逐滴加入蒸馏水，直至γ-Al₂O₃充分湿润而无水渗出，记下加入蒸馏水的体积即为γ-Al₂O₃的水孔体积；

（2）量取与氧化铝水孔体积等体积的蒸馏水，在蒸馏水中加入γ-Al₂O₃质量5%~15%的铁盐、钴盐、锰盐、镍盐中的一种，同时加入γ-Al₂O₃质量1%~2%的镧盐或铈盐；