[发明专利]一种黄磷尾气燃烧减少氮氧化合物排放的方法及设备

说明书

本发明公开了一种黄磷尾气燃烧减少氮氧化合物排放的方法及设备，设备其包括锅炉、尾气净化装置、尿素喷洒装置，锅炉为两段式锅炉且分为第一燃烧室与第二燃烧室，第一燃烧室与第二燃烧室连接，第一燃烧室连接尾气进气管，尾气进气管另一端连接尾气净化装置，控制第一段燃烧炉的过量空气系数＜1，减少氮氧化物的产生，燃烧过后的尾气进入第二燃烧炉进一步燃烧，第二燃烧炉内设置尿素喷淋装置，与尾气中生成的氮氧化物反应，最终生成无害的氮气，其可以通过控制燃烧过程当中的氧含量减少氮氧化物的产生，尿素喷洒装置转化氮氧化物，极大程度上减少氮氧化物的排放，同时对于腐蚀性物质对于锅炉的腐蚀严重区域设置抗腐蚀板，减少锅炉腐蚀。

技术领域

本发明属于黄磷尾气燃烧技术领域，具体涉及一种黄磷尾气燃烧减少氮氧化合物排放的方法及设备。

背景技术

电炉法生产黄磷时将磷矿石、硅石、焦炭按配料比混合，在电炉内，使磷矿石中的磷元素被还原成单质磷，焦炭在此反应过程中被氧化为一氧化碳。反应产生的一氧化碳裹带着气态的单质磷、石灰及少量水蒸气一起从电炉中逸出，经喷淋冷却塔用喷淋水洗涤降温，使气相的单质磷冷凝为液态并与大部分粉尘一起，随喷淋水进入磷回收系统。其余气体经喷淋冷却塔出来形成黄磷尾气。尾气的组分中CO占总量的85—90％，其余为水蒸气和氟、硫、磷、砷等几种腐蚀性物质，每生产一吨黄磷产品要副产尾气2300—2800NM，其热值约为10000—11290KJ/NM。一家年产黄磷6000吨的企业，每年要向大气排放尾气约1500万NM，是一个大污染源。现有的尾气利用方法主要是将尾气用于矿粉烧结、矿石烘干和热交换器(无压热水炉)几种方式，但这几种尾气利用方式尾气的利用率都比较低，大部分尾气依然经烟囱顶部点燃放散。

后来也出现了将黄磷尾气用于烧锅炉产蒸汽以及热能发电机的装置，但由于黄磷尾气中还含有硫化氢、白磷、磷化氢、二氧化硫等高腐蚀的杂质及少量水分。CO可作为燃料用，但是由于这些高腐蚀性杂质的存在，当利用黄磷尾气作为锅炉燃气，常导致锅炉部件材料腐蚀失效，设备寿命大大缩短的情况发生。在燃料的燃烧过程中还会产生氮氧化物，大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如：腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物造成的地下水，对人体有害。NOx经太阳紫外线照射与汽车尾气中的碳氢化合物同时存在时，能生成一种浅蓝色的有毒物质硝基化合物会形成光化学烟雾。城市光化学烟雾是指含有碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物的城市大气，由于阳光辐射发生化学反应所产生的生成物与反应物的特殊混合雾。光化学烟雾对人体有很大的刺激性和毒害作用，光化学烟雾可导致成千上万人受害或死亡，还可使植物褪掉绿色、改变颜色，造成叶伤、叶落、花落和，直到减产或绝收。此外，还可使家畜发病率增高，使橡胶制品龟裂老化、腐蚀金属、损坏各种器物、材料和建筑物等。发明人在实际使用过程中发现，这些现有技术至少存在以下技术问题：

1.现有的防腐蚀的锅炉的解决方案较为复杂，成本较高。

2.现有的同时高温锅炉内部产生的氮氧化物也是污染源，随着环保要求的提高，需要对燃烧产生的氮氧化物进行处理。

发明内容

为克服上述存在之不足，本发明的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种黄磷尾气燃烧减少氮氧化合物排放的锅炉，其可以通过控制燃烧过程当中的氧含量减少氮氧化物的产生，尿素喷洒装置转化氮氧化物，极大程度上减少氮氧化物的排放，同时对于腐蚀性物质对于锅炉的腐蚀严重区域设置抗腐蚀板。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：提供一种黄磷尾气燃烧减少氮氧化合物排放的锅炉。其包括锅炉、尾气净化装置、尿素喷洒装置，锅炉为两段式锅炉且分为第一燃烧室与第二燃烧室，第一燃烧室与第二燃烧室连接，第一燃烧室连接尾气进气管，尾气进气管另一端连接尾气净化装置，在第二燃烧室连接尿素喷洒装置。

根据本发明所述的一种黄磷尾气燃烧减少氮氧化合物排放的锅炉，其进一步的优选技术方案是：所述尾气净化装置采用折流池与洗气塔。