检索结果-内蒙古大学图书馆

过程工程学报 2020年第9期20卷 1025-1034页

作者：张东张健尚广浩苏慧刘文森朱云朱兆武齐涛昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁技术国家工程实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国矿业大学化学与环境工程学院北京100083 长葛市金汇再生金属研发有限公司河南长葛461500

随着我国不锈钢粗钢产量逐年增大,对不锈钢进行酸洗而产生的酸洗废酸也在逐年增多。不锈钢酸洗排放的废硫酸溶液中含大量游离酸,根据本课题组开发的酸再生循环工艺,在有效回收废酸中有价金属离子的同时,使酸洗废酸中游离酸浓度增大得到... 详细信息

随着我国不锈钢粗钢产量逐年增大,对不锈钢进行酸洗而产生的酸洗废酸也在逐年增多。不锈钢酸洗排放的废硫酸溶液中含大量游离酸,根据本课题组开发的酸再生循环工艺,在有效回收废酸中有价金属离子的同时,使酸洗废酸中游离酸浓度增大得到再生硫酸。针对不锈钢酸洗废液中再生硫酸浓度较高、中和处理试剂消耗高、废渣产生量大的问题,研究了溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中硫酸的工艺。研究发现,有机体系40%(体积分数)三(2-乙基己基)胺(TEHA)+50%异构十三醇+10%Exxsol D110为最优化组成,硫酸萃取率随TEHA浓度增加而升高,随温度升高萃取率降低,表明萃取反应为放热反应,计算所得萃取反应的ΔH=-7.5708 k J/mol。根据萃取和反萃分配曲线分别绘制了McCabe-Thiele图,在30℃、相比A/O=1:2条件下,经过3级(理论)萃取,硫酸的萃取率可达79.8%以上;采用水作反萃剂,在30℃、相比A/O=1:1条件下,经过3级(理论)反萃,硫酸的反萃率可达85.5%。萃取、反萃动力学快,分相迅速,可满足工业连续生产要求。

关键词：溶剂萃取不锈钢酸洗废液三(2-乙基己基)胺再生硫酸反萃

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煤气化灰渣脱碳技术研究进展

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洁净煤技术 2020年第6期26卷 1-10页

作者：史达张建波杨晨年曲江山李少鹏李会泉何发钰东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 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 中国五矿集团总公司北京100010

煤气化技术是我国现代煤化工的基础,该过程将煤中有机物转化为化学品,无机物以气化灰渣形式外排。目前煤气化灰渣主要以堆存为主,造成严重的环境和水体污染。在对煤气化灰渣进行消纳处理过程中,因内部含有大量的未燃碳,使其在建工建材... 详细信息

煤气化技术是我国现代煤化工的基础,该过程将煤中有机物转化为化学品,无机物以气化灰渣形式外排。目前煤气化灰渣主要以堆存为主,造成严重的环境和水体污染。在对煤气化灰渣进行消纳处理过程中,因内部含有大量的未燃碳,使其在建工建材等规模化利用途径受限。当前的国内外碳、灰分选方法虽有一定的效果,但基本处于实验室研究和半工业试验阶段,因存在成本高、分选效率低等问题,未能实现大规模工业化应用。碳灰分选效果受煤气化灰渣的矿相组成、物相成分、粒度分布、微观形貌等因素影响,不同类型气化渣需要采取不同的分选工艺,进而实现碳灰的高效分离。结合煤气化灰渣脱碳的主要影响因素,分析了煤气化灰渣脱碳的主要工艺技术和装备,多角度阐述了煤气化灰渣碳、灰组分的主要分离方法,并进一步总结对比各分选方法的工艺特点和不足。分析了各技术在煤气化灰渣脱碳分选应用的发展趋势,指明了研发绿色、高效、低成本的新型浮选药剂,解决煤气化灰渣灰分吸附罩盖问题,开发针对细粒级煤气化灰渣脱碳的分选工艺与装备,实现脱碳分选产品的高值化利用,是当前煤气化灰渣脱碳技术的重要发展方向。

关键词：煤气化灰渣脱碳浮选分离资源化利用

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P507萃取纯化V(IV)制备高纯钒电解液的研究

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稀有金属 2019年第3期43卷 303-311页

作者：张健朱兆武陈德胜王丽娜王伟菁雷泽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 中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

全钒氧化还原液流电池具有清洁、高效、安全、寿命长等优点,是一种新型的储能技术,成为目前研究的热点,其中高纯钒电解液的制备是研究的关键。以钒渣钠化焙烧后的含钒浸液为原料,通过"酸化-还原-萃取-反萃"一步纯化制备了高... 详细信息

全钒氧化还原液流电池具有清洁、高效、安全、寿命长等优点,是一种新型的储能技术,成为目前研究的热点,其中高纯钒电解液的制备是研究的关键。以钒渣钠化焙烧后的含钒浸液为原料,通过"酸化-还原-萃取-反萃"一步纯化制备了高纯钒电解液。研究了V(IV)萃取及其与主要杂质元素硅和铝的分离效果,获得钒萃取纯化的优化条件为:P507浓度为30%, pH=1.8～2.0。温度对钒萃取影响较小;萃取过程中,钒与铝硅分离效果好;根据V(IV)的萃取和反萃分配曲线绘制了McCabe Thiele图,在pH=2.0、相比O/A为1∶1条件下,以30%(体积分数)的P507经两级(理论级)萃取,含钒20.9 g·L^(-1)的料液中的钒基本萃取完全,萃取率大于98%;硫酸溶液能够很好地反萃钒,通过控制H_2SO_4浓度和相比,经两级逆流反萃和去除夹带有机相后制得了高质量的硫酸氧钒电解液。

关键词：钒电解液萃取反萃浸液硫酸氧钒

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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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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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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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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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基于CFD模拟的臭氧低温氧化烧结烟气中NO过程分析

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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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