淺析電爐黃磷尾氣發電污染物排放標準

摘 要：電爐黃磷工業由于尾氣用途不同，采用的排放標準不同。本文分析在滿足達標的前提下采取什么排放標準更合理經濟。

關鍵詞：電爐黃磷；廢氣；排放標準

1 黃磷尾氣產生量及組成

電爐法生產黃磷過程中每噸黃磷副產尾氣2500～3000m3，尾氣主要成是CO。按尾氣通過3.4級冷凝塔后尾氣中其他雜質含量：磷（P4）0.5～1.0g/m3、氟（F）0.4～0.5g/m3、硫（S）0.6～3g/m3、As～0.07g/m3；還有痕跡量的pH3。硫主要為硫化氫（H2S）和有機硫，氟主要為四氟化硅（SiF4）和氟化氫（HF）。熱值為10.7～12.6MJ/ m 3（2500.3000千卡/米3）。

2 黃磷尾氣利用途徑

黃磷尾氣利用主要分三大類。

2.1 用作化工產品原料

利用黃磷尾氣中的CO生產甲酸、草酸、保險粉（連二亞硫酸鈉）、甲醇等化工產品。

2.2 用作燃料

黃磷尾氣CO燃燒后產生的熱量烘干磷渣微粉、礦石、煤丁；用作三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉聚合熱源；作鍋爐燃料燒蒸汽及發電等。

2.3 火炬用氣

電爐黃磷生產過程中必須保持電爐微正壓在操作，若負壓吸入空氣會引起電爐爆炸。因此用約10%的黃磷尾氣作安全火炬用氣。

3 黃磷尾氣發電污染物排放標準

現以黃磷尾氣發電污染物采用不同標準分析如下：

3.1 直排式

電爐黃磷尾氣發電采用蒸汽鍋爐或燃氣輪機組是按蒸汽鍋爐單臺出力來確定標準的。燃氣直排出力大于65t/h是采用《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223.2011），出力小于65t/h是采用《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271.2014）二類區Ⅱ時段。

3.2 發電-烘干式

電爐黃磷尾氣燃燒發電后的廢氣仍有300～400℃，為了綜合利用熱能，將這部分廢氣作礦石或煤丁的烘干熱源。排放標準采用《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297.1996）二級。電爐黃磷尾氣發電-烘干流程示意圖見右圖。

電爐黃磷尾氣發電-烘干流程示意圖

3.3 排放污染物濃度比較

（1）顆粒物濃度：《火電標準》10mg/m3最低，其次是《鍋爐標準》20 mg/m3，《綜排標準》120 mg/m3。

（2）SO2濃度：《鍋爐標準》50 mg/m3最低，其次是《火電標準》100 mg/m3，《綜排標準》550 mg/m3。

（3）NOx濃度：《鍋爐標準》、《火電標準》200 mg/m3，《綜排標準》240 mg/m3。

（4）氟化物都用《綜排標準》9 mg/m3。P2O5都用《貴州標準》15mg/m3。

從以上標準看出《綜排標準》污染物標準較寬，環保運行成本較低。

4 結語

（1）電爐黃磷尾氣燃燒發電后廢氣直接排放標準要求高。余熱沒利用，是不經濟的。

（2）電爐黃磷尾氣燃燒發電后仍有300℃～400℃的余熱，用作礦石、微粉烘干熱源，在達標前提下，環保運行成本，技術經濟指標更為合理。

參考文獻：

[1]蔣明，寧平.凈化黃磷尾氣作為電廠鍋爐燃氣的工業化試驗.化學工程，2015.43（3）.

[2]楊毅，何衍玉.利用黃磷尾氣發電.云南化工，2014（4）：54.56.

[3]尹清勝.黃磷尾氣凈化發電工程化的探討.中國鹽業，2012（3）.

作者簡介：潘悝（1976.），男，本科，助理工程師，從事環評及環保工程研究。

*通訊作者：朱玉珍。