一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置及方法
2023-05-26 17:57:51
一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置及方法
【專利摘要】一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，包括磷酸吸收系統、廢氣二次淨化系統及過濾回收系統，磷酸吸收系統包括磷酸一次吸收塔、磷酸一次吸收泵、磷酸二次吸收塔、磷酸二次吸收泵及循環液槽，廢氣二次淨化系統包括石灰水噴淋吸收塔和引風機，過濾回收系統包括過濾泵、壓濾機及幹化池。本發明採用三級串聯形式對尾氣進行淨化及回收，利用濃度高的磷酸循環液與含有高濃度磷酸的廢氣逆向接觸，達到回收的目的；再利用低濃度的稀磷酸循環液與一次淨化氣體二次逆向接觸；最後用石灰石處理，使廢氣徹底淨化。該回收和淨化裝置及方法提高了磷酸的回收率，在減少磷酸損失的同時，使回收的磷酸液體濃度達到較高的濃度，使其具備直接回用的價值。
【專利說明】一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化學法生產活性炭的【技術領域】，具體地說是化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置及方法。
【背景技術】
[0002]以木頭加工後的下腳料——木屑為原料，用磷酸、氯化鋅活化劑活化生產活性炭的過程中，因磷酸對物料具有脫水和氧化作用，可使物料低溫炭化並進行氧化，各項材料消耗低、成本低、效果較好，是山區發展特色工業的有效途徑。但在化學法活性炭生產中所排放出來的大量高濃度含磷酸為代表的廢氣，給周圍環境造成嚴重的危害，尤其是磷酸、氯化鋅活化法更為嚴重，據測算每生產I噸活性炭要消耗約30(T350kg磷酸。對此，傳統的解決辦法是水洗法，但由於水洗吸收後形成的酸會嚴重腐蝕管道與設備，且磷酸無法吸收，造成資源浪費。而目前的工藝一般使用單級循環吸收，但隨著吸收濃度的增加，吸收液慢慢趨於飽和，使吸收效果變差，磷酸回收率低，浪費了資源，對環境汙染治理效果也不明顯。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置及方法，其目的在於克服現有技術存在的磷酸回收率低，對環境治理效果差的缺陷。
[0004]本發明採用如下技術方案:
一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，包括磷酸吸收系統、廢氣二次淨化系統及過濾回收系統，所述磷酸吸收系統包括磷酸一次吸收塔、磷酸一次吸收泵、磷酸二次吸收塔、磷酸二次吸收泵及循環液槽，所述廢氣二次淨化系統包括石灰水噴淋吸收塔和引風機，所述過濾回收系統包括過濾泵、壓濾機及幹化池，所述磷酸一次吸收塔、磷酸二次吸收塔、石灰水噴淋吸收塔及引風機依次連接，磷酸一次吸收塔、磷酸二次吸收塔分別連接至循環液槽的進口管上，所述循環液槽還通過所述磷酸一次吸收泵及磷酸二次吸收泵分別連接至所述磷酸一次吸收塔及磷酸二次吸收塔，循環液槽的出口管通過管道連接到過濾泵，過濾泵的出口連接到壓濾機。
[0005]進一步地，所述磷酸一次吸收塔設有至少兩層噴淋管和兩層花板，所述噴淋管與花板相互上下交替分布，位於最底層的花板下方設有一廢氣進口，該磷酸一次吸收塔的頂部設有一次淨化廢氣出口，底部設有吸收液出口，所述循環液槽通過所述磷酸一次吸收泵連接至磷酸一次吸收塔的噴淋管。
[0006]進一步地，所述磷酸二次吸收塔從上到下依次設有二次淨化廢氣出口、水噴淋管、水噴淋液出口、邊緣帶有凹槽花板、稀磷酸噴淋管、花板、一次淨化廢氣進口以及吸收液出口，所述循環液槽通過磷酸二次吸收泵連接至磷酸二次吸收塔的稀磷酸噴淋管，一個稀磷酸噴淋管和一個花板構成一套，所述磷酸二次吸收塔至少包括一套的稀磷酸噴淋管和花板。
[0007]進一步地，所述循環液槽為四個，其中，兩個分別用於裝磷酸一次吸收塔和磷酸二次吸收塔的循環液，一個用於裝水噴淋的吸收液，另一個作為導液備用槽；每個循環液槽分別設有三個進口管及三個出口管，三個進口管分別接至磷酸一次吸收塔吸收液出口、磷酸二次吸收塔吸收液出口及水噴淋液出口，三個出水管分別接至磷酸一次吸收泵進口、磷酸二次吸收泵進口及過濾泵進口。
[0008]以上各個設備全部採用改性的耐腐蝕、耐高溫的酚醛樹脂及玻璃纖維襯裡。
[0009]一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化方法，依次包括以下步驟:(I)旋轉窯來的廢氣從磷酸一次吸收塔底部進入與磷酸循環液逆向接觸，廢氣中的部分磷酸被磷酸循環液吸收回到第一個循環液槽；(2) —次淨化廢氣從磷酸一次吸收塔頂部再進入磷酸二次吸收塔的下部與從上往下噴淋的稀磷酸循環液逆向接觸，廢氣中的磷酸再次被吸收，稀磷酸循環液回到第二個循環液槽，廢氣繼續進入磷酸二次吸收塔的上部與從上往下噴淋的水再次逆向接觸，廢氣中的磷酸被水吸收，吸收液回到第三個循環液槽；(3) 二次淨化廢氣從磷酸二次吸收塔的頂部進入石灰水噴淋吸收塔，二次淨化廢氣中的磷酸被石灰水吸收，淨化廢氣從石灰水吸收塔頂部經引風機排到大氣中；(4)第一循環液槽的循環液磷酸濃度達到14?16玻美度時，對循環液槽進行切換，第二循環液槽切換為第一循環液槽，第三循環液槽切換為第二循環液槽，備用循環液槽切換為第三循環液槽，同時把第一循環液槽濃度達到14?16玻美度的循環液用過濾泵打到壓濾機進行壓濾，壓濾液回用到拌料工段，渣排入幹化池，以上操作循環往復進行。
[0010]由上述對本發明的描述可知，本發明的優點在於:
1、本發明採用三級串聯形式對尾氣進行淨化及回收，首先，利用濃度高的磷酸循環液與含有高濃度磷酸的廢氣逆向接觸，有利於提高循環液磷酸的濃度，達到回收的目的；再利用低濃度的稀磷酸循環液與一次淨化氣體二次逆向接觸，有利於一次淨化氣體的淨化；最後用石灰石處理，使廢氣徹底淨化。本發明裝置及方法提高了磷酸的回收率，在減少磷酸損失的同時，使回收的磷酸液體濃度達到較高的濃度，使其具備直接回用的價值。
[0011]2、本發明在二次淨化廢氣出口接有石灰水噴淋塔，把微量的未被吸收的磷酸再次用石灰水進行吸收，使淨化的廢氣達到排放標準，避免周邊環境受汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面參照【專利附圖】
【附圖說明】本發明的【具體實施方式】。
[0014]參照圖1，一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，包括磷酸吸收系統、廢氣二次淨化系統及過濾回收系統。磷酸吸收系統包括磷酸一次吸收塔1、磷酸一次吸收泵2、磷酸二次吸收塔3、磷酸二次吸收泵4及循環液槽5，廢氣二次淨化系統包括石灰水噴淋吸收塔6和引風機7等附屬設備，是本領域常見的吸收噴淋系統，過濾回收系統包括過濾泵8、壓濾機9及幹化池10，也是常見的過濾回收系統。磷酸一次吸收塔1、磷酸二次吸收塔3、石灰水噴淋吸收塔6及引風機7依次連接，磷酸一次吸收塔1、磷酸二次吸收塔3分別連接至循環液槽5的進口管上，循環液槽5的出口管通過管道連接到過濾泵8，過濾泵8的出口連接到壓濾機9。[0015]參照圖1，磷酸一次吸收塔I的頂部設有一次淨化廢氣出口 11，底部設有一次吸收液出口 12，磷酸一次吸收塔I內設有兩層第一噴淋管13和兩層第一花板14，第一噴淋管13與第一花板14相互上下交替分布，位於最底層的第一花板14下方設有一廢氣進口 15，循環液槽5通過磷酸一次吸收泵2連接至磷酸一次吸收塔I的第一噴淋管13。磷酸二次吸收塔3從上到下依次設有二次淨化廢氣出口 31、水噴淋管32、水噴淋液出口 33、邊緣帶有凹槽花板34、稀磷酸噴淋管35、第二花板36、一次淨化廢氣進口 37以及二次吸收液出口 38，循環液槽5通過磷酸二次吸收泵4連接至磷酸二次吸收塔3的稀磷酸噴淋管35，一個稀磷酸噴淋管35和一個第二花板36構成一套，一個磷酸二次吸收塔3至少包括一套的稀磷酸噴淋管35和第二花板36。
[0016]繼續參照圖1，循環液槽5共有大小相同的四個，分別為第一循環液槽51、第二循環液槽52、第三循環液槽53及備用循環液槽54，其中兩個循環液槽分別用於裝磷酸一次吸收塔I和磷酸二次吸收塔3的循環液，一個用於裝水噴淋的吸收液，另一個作為導液備用槽，四個循環液槽可循環使用；每個循環液槽分別設有三個進口管及三個出口管，三個進口管分別接至磷酸一次吸收塔I的一次吸收液出口 12、磷酸二次吸收塔3的二次吸收液出口38及水噴淋液出口 33，三個出水管分別接至磷酸一次吸收泵2的進口、磷酸二次吸收泵4的進口及過濾泵8的進口。
[0017]以上各個設備全部採用改性的耐腐蝕、耐高溫的酚醛樹脂及玻璃纖維襯裡。
[0018]還是參照圖1，利用上述回收和淨化裝置對化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化的方法，依次包括以下步驟:(1)旋轉窯來的廢氣從磷酸一次吸收塔I底部進入與磷酸循環液逆向接觸，廢氣中的部分磷酸被磷酸循環液吸收回到第一個循環液槽51 ; (2) —次淨化廢氣從磷酸一次吸收塔I頂部再進入磷酸二次吸收塔3的下部與從上往下噴淋的稀磷酸循環液逆向接觸，廢氣中的磷酸再次被吸收，稀磷酸循環液回到第二個循環液槽52，廢氣繼續進入磷酸二次吸收塔3的上部與從上往下噴淋的水再次逆向接觸，廢氣中的磷酸被水吸收，吸收液回到第三個循環液槽53 ; (3)二次淨化廢氣從磷酸二次吸收塔3的頂部進入石灰水噴淋吸收塔6，二次淨化廢氣中的磷酸被石灰水吸收，淨化廢氣從石灰水吸收塔6頂部經引風機7排到大氣中；(4)第一循環液槽51的循環液磷酸濃度達到14?16玻美度時，對循環液槽進行切換，第二循環液槽52切換用於磷酸一次吸收塔I的磷酸噴淋循環液，第三循環液槽53切換用於磷酸二次吸收塔3的稀磷酸的噴淋循環液，備用循環液槽54切換用於磷酸二次吸收塔3的水噴淋吸收液。同時把第一循環液槽濃度達到14?16玻美度的循環液用過濾泵8打到壓濾機9進行壓濾，壓濾液回用到拌料工段，渣排入幹化池10，以上操作循環往復進行。
[0019]上述僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的設計構思並不局限於此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的改動，均應屬於侵犯本發明保護範圍的行為。
【權利要求】
1.一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，其特徵在於:包括磷酸吸收系統、廢氣二次淨化系統及過濾回收系統，所述磷酸吸收系統包括磷酸一次吸收塔、磷酸一次吸收泵、磷酸二次吸收塔、磷酸二次吸收泵及循環液槽，所述廢氣二次淨化系統包括石灰水噴淋吸收塔和引風機，所述過濾回收系統包括過濾泵、壓濾機及幹化池，所述磷酸一次吸收塔、磷酸二次吸收塔、石灰水噴淋吸收塔及引風機依次連接，磷酸一次吸收塔、磷酸二次吸收塔分別連接至循環液槽的進口管上，所述循環液槽還通過所述磷酸一次吸收泵及磷酸二次吸收泵分別連接至所述磷酸一次吸收塔及磷酸二次吸收塔，循環液槽的出口管通過管道連接到過濾泵，過濾泵的出口連接到壓濾機。
2.如權利要求1所述的一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，其特徵在於:所述磷酸一次吸收塔設有至少兩層噴淋管和兩層花板，所述噴淋管與花板相互上下交替分布，位於最底層的花板下方接有一廢氣進口，該磷酸一次吸收塔的頂部設有一次淨化廢氣出口，底部設有吸收液出口，所述循環液槽通過所述磷酸一次吸收泵連接至磷酸一次吸收塔的噴淋管。
3.如權利要求2所述的一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，其特徵在於:所述磷酸二次吸收塔從上到下依次設有二次淨化廢氣出口、水噴淋管、水噴淋液出口、邊緣帶有凹槽花板、稀磷酸噴淋管、花板、一次淨化廢氣進口以及吸收液出口，所述循環液槽通過磷酸二次吸收泵連接至磷酸二次吸收塔的稀磷酸噴淋管。
4.如權利要求3所述的一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，其特徵在於:一個稀磷酸噴淋管和一個花板構成一套，所述磷酸二次吸收塔至少包括一套的稀磷酸噴淋管和花板。
5.如權利要求4所述的一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化裝置，其特徵在於:所述循環液槽為四個，其中，兩個分別用於裝磷酸一次吸收塔和磷酸二次吸收塔的循環液，一個用於裝水噴淋的吸收液，另一個作為導液備用槽；每個循環液槽分別設有三個進口管及三個出口管，三個進口管分別接至磷酸一次吸收塔吸收液出口、磷酸二次吸收塔吸收液出口及水噴淋液出口，三個出水管分別接至磷酸一次吸收泵進口、磷酸二次吸收泵進口及過濾泵進口。
6.一種化學法生產活性炭尾氣中磷酸回收和淨化方法，其特徵在於，依次包括以下步驟:(I)旋轉窯來的廢氣從磷酸一次吸收塔底部進入與磷酸循環液逆向接觸，廢氣中的部分磷酸被磷酸循環液吸收回到第一個循環液槽；(2) —次淨化廢氣從磷酸一次吸收塔頂部再進入磷酸二次吸收塔的下部與從上往下噴淋的稀磷酸循環液逆向接觸，廢氣中的磷酸再次被吸收，稀磷酸循環液回到第二個循環液槽，廢氣繼續進入磷酸二次吸收塔的上部與從上往下噴淋的水再次逆向接觸，廢氣中的磷酸被水吸收，吸收液回到第三個循環液槽；(3)二次淨化廢氣從磷酸二次吸收塔的頂部進入石灰水噴淋吸收塔，二次淨化廢氣中的磷酸被石灰水吸收，淨化廢氣從石灰水吸收塔頂部經引風機排到大氣中；(4)第一循環液槽的循環液磷酸濃度達到14?16玻美度時，對循環液槽進行切換，第二循環液槽切換為第一循環液槽，第三循環液槽切換為第二循環液槽，備用循環液槽切換為第三循環液槽，同時把第一循環液槽濃度達到14?16玻美度的循環液用過濾泵打到壓濾機進行壓濾，壓濾液回用到拌料工段，渣排入幹化池，以上操作循環往復進行。
【文檔編號】C01B31/08GK103446851SQ201310364506
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】傅太平, 韓園林, 林超, 周華兵 申請人:泉州市天龍環境工程有限公司