我國(guó)是世界最大的黃磷生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)量占世界黃磷總產(chǎn)量的80%。而黃磷生產(chǎn)的尾氣中CO含量達(dá)85%~95%，是凈化難度最大的復(fù)雜有毒有害工業(yè)廢氣之一，已困擾世界黃磷行業(yè)100多年。由昆明理工大學(xué)、云南民族大學(xué)、四川省川投化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司和湖北華爍科技股份有限公司等單位聯(lián)合完成的黃磷尾氣催化凈化技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目成功破解了這一難題，也因此榮獲了2014年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
該項(xiàng)目主要完成人、昆明理工大學(xué)教授寧平介紹，黃磷生產(chǎn)工藝特點(diǎn)決定了尾氣中有還原性雜質(zhì)，無(wú)法滿足常規(guī)催化氧化反應(yīng)所需的高溫、富氧等條件。該項(xiàng)目首創(chuàng)了強(qiáng)還原氣氛下的多雜質(zhì)低溫微氧同步催化氧化技術(shù)、催化劑的微波活化再生和磷硫分段回收溶劑再生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)還原性廢氣中多形態(tài)磷、硫、砷、氰等雜質(zhì)的深度氧化凈化，使黃磷尾氣中CO和磷、硫高效資源化利用成為可能。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組發(fā)明了有機(jī)硫、氰催化水解—氧化協(xié)同深度凈化技術(shù)，研發(fā)了兩種新型干法深度凈化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了尾氣中共存有機(jī)硫和HCN兩類難氧化雜質(zhì)的精脫除，從而獲得高品質(zhì)CO原料氣。
該項(xiàng)目還發(fā)明了兼具傳統(tǒng)水洗+堿洗、化學(xué)沉淀分離和液相催化氧化三種凈化方法優(yōu)勢(shì)的多效堿吸收—液相催化氧化耦合凈化技術(shù)。該技術(shù)可將堿吸收和液相催化氧化在同一反應(yīng)器中耦合完成，液相催化氧化體系由堿性組分、載氧活性組分、催化氧化活性組分構(gòu)成。通過(guò)堿吸收中和、化學(xué)沉淀、液相催化氧化三種凈化機(jī)制達(dá)到轉(zhuǎn)化單質(zhì)磷為PH3、削減高濃度磷硫氰砷、吸收分離氟化物、回收硫黃資源等多重凈化效果，為干法凈化創(chuàng)造條件。
為盡快實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成果的工業(yè)化應(yīng)用，項(xiàng)目組還開(kāi)發(fā)出六大系列催化新材料以及十類黃磷尾氣催化凈化特種裝備，建立了多種復(fù)雜有毒有害工業(yè)廢氣深度凈化工藝設(shè)計(jì)軟件包，可為各行業(yè)提供從工程設(shè)計(jì)施工、關(guān)鍵材料與設(shè)備到技術(shù)服務(wù)的完整解決方案，為項(xiàng)目成果的工業(yè)推廣奠定了基礎(chǔ)。
在六大系列催化新材料中，低溫硫氰同步催化水解催化劑可在較低溫度(150℃~200℃)下將有機(jī)硫和HCN分別水解為H2S和NH3;氨選擇性氧化催化劑和低常溫轉(zhuǎn)化吸收型硫氰精脫劑可滿足特殊產(chǎn)品氣對(duì)NH3及有機(jī)硫、氰凈化的高要求，實(shí)現(xiàn)痕量硫、氰、氨的高精度脫除;此外還有低溫微氧同步催化氧化催化劑、有機(jī)硫氰催化水解—氧化一體化催化劑和多效堿吸收—液相催化氧化催化劑。
十類特種裝備包括：黃磷尾氣固定床催化反應(yīng)器、液相催化反應(yīng)塔、黃磷尾氣燃?xì)忮仩t、黃磷尾氣安全燃排系統(tǒng)、催化劑及載體生產(chǎn)設(shè)備、催化劑再生裝置、黃磷尾氣專用分析設(shè)備、黃磷尾氣燃?xì)獍l(fā)電裝置、耐腐蝕換熱器、黃磷尾氣耐腐實(shí)驗(yàn)裝置。
2011年，該項(xiàng)目通過(guò)專家鑒定。鑒定委員會(huì)認(rèn)為：該項(xiàng)目在黃磷尾氣凈化關(guān)鍵技術(shù)上有重大突破，總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中黃磷尾氣固定床催化氧化凈化、催化水解凈化、液相催化氧化凈化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
在當(dāng)時(shí)，該技術(shù)具有三大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：一是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)領(lǐng)先，擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。黃磷尾氣中多形態(tài)磷、硫、砷、氰、氟凈化指標(biāo)小于0.1毫克/立方米，采用該項(xiàng)目技術(shù)黃磷尾氣凈化成本約0.15元/立方米。該項(xiàng)目成果具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，其相關(guān)專利占全國(guó)同類專利44%。二是技術(shù)成熟，市場(chǎng)占有率高。三是獲得國(guó)家權(quán)威部門(mén)認(rèn)可和推薦。工信部、科技部、中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)等將其作為清潔生產(chǎn)技術(shù)、惠民計(jì)劃項(xiàng)目及國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)推薦應(yīng)用。
從推廣應(yīng)用情況和取得的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保與社會(huì)效益來(lái)看，該項(xiàng)目探索出了以資源化利用促成污染治理的新技術(shù)路線，解決了世界黃磷尾氣凈化難題，在改變我國(guó)對(duì)世界黃磷生產(chǎn)技術(shù)缺乏原創(chuàng)性貢獻(xiàn)的局面同時(shí)，確立了我國(guó)在世界黃磷行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先地位。