检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2019年第11期70卷 4387-4396页

作者：曲江源刘霄龙关彦军齐娜娜滕阳徐文青朱廷钰张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

以256 m2烧结机O3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O3/NO摩尔比以及O3分布特性对NO... 详细信息

以256 m2烧结机O3氧化烧结烟气中NO过程为研究对象,采用CFD数值模拟方法考察了含O3喷射气体与烧结烟气流动及NO低温氧化特性。通过与76步复杂反应机理的对比验证了11步简化机理的适用性,分析了反应温度、O3/NO摩尔比以及O3分布特性对NO氧化效率和不同价态NOx转化率的影响规律。通过对简单结构反应器的模拟结果表明:NO3稳定性较差,烟道内主要氧化产物为NO2与N2O5;随反应温度升高,NO氧化效率基本保持不变,NO2转化率提高且提升速率逐渐增大而N2O5呈相反规律;随O3/NO摩尔比增大,NO氧化效率提高但提升速率逐渐减小,NO2转化率先增大后在摩尔比高于1.25时开始减小,而各工况均产生N2O5且生成量逐渐增大,其原因为射流核心区可提供高O3/NO摩尔比条件;通过优化O3分布器结构改善O3与烟气接触与混合条件,O3与NO摩尔比为1.0、停留时间为0.87 s时NO氧化率可提高约12.8%,摩尔比为2.0、停留时间为1.73 s时N2O5转化率可提高约15.6%。

关键词：烧结烟气氮氧化物臭氧氧化流体动力学数值模拟

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湿法烟气脱硫塔内传递与化学反应过程CFD模拟

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化工学报 2019年第6期70卷 2117-2128页

作者：曲江源齐娜娜关彦军滕阳徐文青朱廷钰张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

以某330MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、... 详细信息

以某330MW燃煤发电机组湿法烟气脱硫塔为研究对象,采用欧拉-拉格朗日方法建立了塔内气-液两相流动、热质交换模型,以溶解平衡、质量守恒及电荷守恒描述浆液内13种溶质组分瞬时化学反应特性,通过用户自定义函数实现流动模型与传质模型、化学反应模型的耦合。基于上述模型预测了脱硫塔内气-液两相流动、液滴蒸发与SO2化学吸收过程,获得了SO2浓度与浆液pH的径向分布特性,详细分析了气-液流动对化学吸收特性的影响,结果表明局部液气比分布特性是影响SO2径向分布的关键因素之一,可通过调控近壁区及主管道区的两相流动状态提高脱硫塔的吸收性能;随着气相侧SO2浓度提高或液滴粒径减小,浆液pH下降速率增大且各化学组分浓度达到稳定状态用时缩短。

关键词：湿法烟气脱硫气液两相流热质交换吸收数值模拟

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铜电解精炼液净化脱砷新工艺

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矿冶 2021年第3期30卷 97-102页

作者：张彤公旭中赵立新王志中国科学院过程工程研究所湿法冶金与清洁生产技术国家工程实验室中科院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384

电解精炼铜过程中,粗铜中的砷不可避免地溶解到电解液中,进而影响精炼铜效率。由于铜精炼电解液是酸性体系,常用的萃取法和化学沉淀法很难在该环境中取得理想效果。现有电解精炼厂大多选用电沉积法,以牺牲电耗的方式降低电解液中的砷浓... 详细信息

电解精炼铜过程中,粗铜中的砷不可避免地溶解到电解液中,进而影响精炼铜效率。由于铜精炼电解液是酸性体系,常用的萃取法和化学沉淀法很难在该环境中取得理想效果。现有电解精炼厂大多选用电沉积法,以牺牲电耗的方式降低电解液中的砷浓度,然而这种方式能耗大、沉积效率低。通过模拟现有电沉积脱砷工艺,发现当铜电解精炼液中铜浓度降至10 g/L时,砷才会较快沉积。结合现有铜电解精炼厂工艺特点对脱砷工艺进行改造,实现高效砷脱除,且产物以铜砷合金形式赋存,可以外售以平衡成本。改进后的工艺相较于现有工艺仅增设不同区段之间的电解液调节储存罐,通过平衡各区段中电解液铜离子浓度,实现砷的快速电沉积脱除。改进后的工艺不仅降低了砷脱除所需的电耗,同时减少了脱砷所需的时间,大大降低脱砷成本。此外,沉积脱砷后的产物中含铜可高达60%左右,是质量较高的粗铜,足以平衡脱砷过程的电耗,且可带来一定收益。

关键词：铜电解精炼液电沉积脱砷

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铬渣污染控制与资源综合利用新技术研究进展

铬渣污染控制与资源综合利用新技术研究进展

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中国环境科学学会2021年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场

作者：李玉会张奇赖冬麟陈辉霞张红玲张军刘星海王梦迪徐红彬煜环环境科技有限公司天津大学中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院大学河北农业大学

铬渣是以铬铁矿为原料生产铬化合物过程产生的危险固体废弃物,具有毒性、氧化性和致癌性。我国在铬渣无害化解毒和综合利用方面积累了多年的实践经验和总结,但在某种程度上仍存在很多尚待解决的问题。研发低成本、绿色、高效的铬渣污染... 详细信息

铬渣是以铬铁矿为原料生产铬化合物过程产生的危险固体废弃物,具有毒性、氧化性和致癌性。我国在铬渣无害化解毒和综合利用方面积累了多年的实践经验和总结,但在某种程度上仍存在很多尚待解决的问题。研发低成本、绿色、高效的铬渣污染控制与综合利用新技术,成为全球铬化工行业的急迫需求。在铬渣污染治理传统工程实用技术的基础上,分别介绍了黄磷尾气还原解毒、聚乙烯塑料热解还原、生物质废弃物解毒等铬渣解毒新技术,并简要介绍了利用生物菌种、垃圾焚烧灰渣、原煤和高硫煤等进行铬渣解毒的新技术。上述技术充分发挥了不同行业废弃物潜在的还原能力,在铬渣解毒领域实现了"以废治废"的新理念。在铬渣综合利用新技术方面,主要介绍了利用铬渣制备矿物纤维、泡沫陶瓷和微晶玻璃等新技术,指出了铬渣综合利用技术正在"无害化、减量化、资源化"的基础上向产品多元化、精细化方向发展。最后,提出了铬渣处理处置技术研究的新方向,即基于资源高效综合利用的铬化工绿色制造集成技术,从铬渣的末端治理拓展为铬化工全过程的铬污染控制,为铬化工行业铬渣污染控制和资源综合利用技术的规模化应用提供参考。

关键词：铬渣污染控制解毒资源综合利用

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碱溶法回收废SCR脱硝催化剂中的二氧化钛

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过程工程学报 2019年第S01期19卷 72-80页

作者：武文粉李会泉孟子衡王晨晔王兴瑞赵晨中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

采用碱溶法分离回收燃煤电厂废SCR脱硝催化剂中的载体成分TiO2,通过正交实验考察了Na OH浓度、反应温度、固液比和转速对碱溶法回收TiO2过程中主要杂质W浸出分离、W和Ti浸出率的影响规律及浸出渣物相的变化规律,所得含钛浸出渣经20%H2SO... 详细信息

采用碱溶法分离回收燃煤电厂废SCR脱硝催化剂中的载体成分TiO2,通过正交实验考察了Na OH浓度、反应温度、固液比和转速对碱溶法回收TiO2过程中主要杂质W浸出分离、W和Ti浸出率的影响规律及浸出渣物相的变化规律,所得含钛浸出渣经20%H2SO4溶液或20%HCl溶液洗涤、煅烧回收TiO2。结果表明,反应温度对杂质W浸出影响最明显。回收Ti元素的最优条件为反应温度110℃及NaOH浓度40wt%、固液比1/5 g/mL、转速400 r/min,该条件下废SCR脱硝催化剂中W的脱除率达87.5%,Ti的溶出率仅为0.04%,浸出液中W/Ti浓度比为210。经H2SO4处理后生成锐钛型TiO2,经HCl处理生成金红石型TiO2,二者纯度均大于98%,实现了TiO2晶体的可控制备。

关键词：燃煤电厂废选择性催化还原脱硝催化剂碱溶法二氧化钛钨

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煤气化渣综合利用研究进展

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洁净煤技术 2020年第1期26卷 184-193页

作者：曲江山张建波孙志刚杨晨年史达李少鹏李会泉中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程中科院重点实验室北京100190 湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中石化宁波技术研究院有限公司浙江宁波315103 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇,作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广,煤气化渣的堆存量及... 详细信息

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇,作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广,煤气化渣的堆存量及产生量越来越大,造成了严重的环境污染和土地资源浪费,对煤化工企业的可持续发展造成不利影响,煤气化渣处理迫在眉睫。笔者介绍了煤气化渣的产生及其带来的环境问题,煤气化渣的基本特点,综述了国内外煤气化渣在建工建材(骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖)、土壤水体修复(土壤改良、水体修复)、残碳利用(残碳性质、残碳提质、循环掺烧)、高值化利用(催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料)等方面的研究进展,提出了煤气化渣综合利用思路。煤气化渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、C组成,气化细渣残碳含量较气化粗渣高,煤气化渣的主要矿相为非晶态铝硅酸盐,夹杂着石英、方解石等晶相,富含硅、铝、碳资源的化学组成特点和特殊的矿相构成是煤气化渣回收利用的基础。目前煤气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面,但因其碳含量高、杂质含量高等特点,导致建工建材掺量低、品质不稳定,生态治理二次污染严重等问题,经济和环境效益差。在资源化利用方面,结合煤气化渣资源特点,目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注,虽然经济效益相对显著,但均处于实验室研究或扩试试验阶段,主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题,无法实现规模化利用。为了提高企业经济效益,同时解决企业环保难题,结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝、硅、碳资源的特殊属性,建议煤气化渣的综合利用思路为"规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅"。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线,是目前煤气化渣利用的有效途径和迫切需求。

关键词：煤气化渣建工建材土壤水体修复高值化利用规模化消纳

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铬铁矿无钙焙烧铬渣的深度提铬与无害化处理

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无机盐工业 2020年第6期52卷 63-67,104页

作者：庆朋辉董玉明王兴润朱开生牛仁杰孟静娟陈小红陈辉霞张红玲徐红彬中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院大学中国环境科学研究院重庆民丰化工有限责任公司中国无机盐工业协会煜环环境科技有限公司湖北振华化学股份有限公司

铬铁矿无钙焙烧工艺是目前世界上铬化工行业的主流生产工艺,该工艺产出的铬渣中铬含量较高且含有六价铬,直接堆存或填埋不仅造成铬资源的浪费,还会污染环境。基于无钙焙烧铬渣的组成特点,提出了"酸浸预处理-钠化氧化焙烧-湿法解毒&... 详细信息

铬铁矿无钙焙烧工艺是目前世界上铬化工行业的主流生产工艺,该工艺产出的铬渣中铬含量较高且含有六价铬,直接堆存或填埋不仅造成铬资源的浪费,还会污染环境。基于无钙焙烧铬渣的组成特点,提出了"酸浸预处理-钠化氧化焙烧-湿法解毒"的处理方法,确定了较优的工艺参数,分析了方案的可行性。研究结果表明,无钙焙烧铬渣通过两级酸浸预处理除杂,提高了铬的品位;酸浸渣经过氧化焙烧,实现了铬的深度提取;全流程铬的提取率最高达到73%以上,尾渣中氧化铬质量分数降至5.60%;尾渣经湿法解毒处理,浸出毒性满足进入一般工业固体废物填埋场填埋的污染控制指标限值的要求。该研究结果可为无钙焙烧铬渣的深度提铬和无害化处理提供新的技术思路。

关键词：无钙焙烧铬渣酸浸氧化焙烧提铬湿法解毒

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氧化法烟气脱硫脱硝废水回收NaNO2工艺

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过程工程学报 2019年第3期19卷 631-636页

作者：陈艳王晨晔王兴瑞孟子衡李会泉中国科学院绿色过程与工程重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

针对氧化法烟气脱硫脱硝废水中含大量亚硝酸盐造成水体污染及有价盐资源浪费问题,回收废水中的NaNO2,提出pH调控除杂-碳碱沉淀脱钙-结晶提纯分离工艺,分别考察了pH值、除钙剂投加方式、浓缩总盐浓度和结晶温度对废水中NaNO2结晶率和纯... 详细信息

针对氧化法烟气脱硫脱硝废水中含大量亚硝酸盐造成水体污染及有价盐资源浪费问题,回收废水中的NaNO2,提出pH调控除杂-碳碱沉淀脱钙-结晶提纯分离工艺,分别考察了pH值、除钙剂投加方式、浓缩总盐浓度和结晶温度对废水中NaNO2结晶率和纯度的影响。结果表明,pH值和浓缩总盐浓度是影响脱硫脱硝废水中Na NO2结晶率及纯度的主要因素。在除杂pH=11、除钙剂湿投、浓缩总盐浓度70wt%、结晶温度50℃的条件下,NaNO2结晶率大于60%,产品质量达到GB/T 2367-2016标准。

关键词：脱硫脱硝废水结晶亚硝酸钠

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难熔金属含氧酸盐电化学解离-合金化短流程绿色工艺

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过程工程学报 2019年第S01期19卷 65-71页

作者：王志王明涌翁威中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083

针对难熔金属传统冶金流程长、能耗高和污染重的问题,介绍了以难熔金属含氧酸盐(如CaTiO3,NaVO3,Na2CrO4等)中间体直接熔盐电解(液态阴极)制取合金的短流程新过程。以熔点低、可溶、可电离的难熔金属含氧酸盐为电解反应物直接实现难熔... 详细信息

针对难熔金属传统冶金流程长、能耗高和污染重的问题,介绍了以难熔金属含氧酸盐(如CaTiO3,NaVO3,Na2CrO4等)中间体直接熔盐电解(液态阴极)制取合金的短流程新过程。以熔点低、可溶、可电离的难熔金属含氧酸盐为电解反应物直接实现难熔金属的合金化,构建冶金-材料一体化的熔盐电解新体系,是缩短流程和实现冶金资源"快速成材"的创新路径。新过程弃用污染性工艺,环境友好,符合高效绿色冶金原则,有潜力成为一种普适性新方法。要点:(1)新工艺符合冶金过程绿色化、高效短程化及材料增值化的需求。(2)以低熔点的可溶性矿物中间体为原料,益于物质直接快速电解转化。(3)液态金属阴极可原位耦合电解还原与合金化过程,促成冶金-材料一体化制备。(4)深度电解还原、电效提升及液态阴极的定制优选是面临的主要挑战。

关键词：熔盐电解难熔金属金属含氧酸盐液体金属阴极

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多孔NiS2和Ni2P纳米片的制备及其析氧催化性能研究

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化工新型材料 2020年第2期48卷 89-92,98页

作者：高文君高腾飞王梦娇张建波郭桦李会泉国电新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程中科院重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

NiS2和Ni2P由于其在析氢(HER)和析氧反应(OER)中表现出很好的催化性能而被广泛用于电解水反应催化剂。为了提高上述两种催化剂的催化性能,采用两步法合成了具有多孔结构的NiS2和Ni2P纳米片,研究了它们对析氧反应的电催化性能。同时,对... 详细信息

NiS2和Ni2P由于其在析氢(HER)和析氧反应(OER)中表现出很好的催化性能而被广泛用于电解水反应催化剂。为了提高上述两种催化剂的催化性能,采用两步法合成了具有多孔结构的NiS2和Ni2P纳米片,研究了它们对析氧反应的电催化性能。同时,对两种催化剂的催化性能也进行了比较。结果表明:上述两种催化剂均具有较好的催化活性和催化稳定性。与NiS2相比,Ni2P表现出相对较小的塔菲尔斜率值(84mV/dec)、较高的催化性能和较好催化稳定性。

关键词： NiS2 Ni2P 析氧电催化

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