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煤化工工艺原理范文1
关键词：民间传统手工艺资源；活化；美丽乡村
中图分类号：J528 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）30-0273-01
在漫长的农业时代，传统手工艺作为中国农村传统文化资源的重要组成部分，从传统生产方式、生活方式、文化方式等不同层面对中国传统社会尤其是农村社会进行建构。进入工业时代，伴随着传统生活方式的改变，传统文化价值观念的失效，传统手工艺从人们的日常生活中渐渐失去了身影，其资源日益衰落。湖南拥有丰富的民间手工艺形态，在现阶段强调、推动活化民间传统手工艺资源，有助于塑造新的农村文化生态，有助于美丽乡村的塑造。
一、“一村一品”运动的启示
日本的“一村一品”运动由日本大分县前知事平松守彦于1979年倡导发起，其目的在于发展具有本土特色的主导产品和主导产业，振兴农村经济。经过多年发展，运动取得了巨大成效，其内容也由最初的农业扩展到整个生活层面，运动的地域也由农村延伸到城市。由于成效突出，不但日本国内许多地区纷纷仿效，还影响到了中国、韩国、泰国等东亚国家甚至欧美国家，被视为许多国家尤其是欠发达国家农村振兴的重要途径。中国最早推进“一村一品”运动的是陕西省，2010年农业部推出一村一品强村富民工程。截至目前，湖南被列为示范村镇名单的有25个村镇，但均以经济作物的种植为主。值得注意的是，无论是日本还是后起之秀泰国，均将民间手工艺纳入到“一村一品”中，成功的带来了农业的提升，旅游业的发展。此外，日本一些村落通过民间手工艺的活化重新省思乡村传统文化价值，开展一系列文化活动，将原先“一村一品”的经济目标提升至一种传承与创造文化的行为，使人在工艺的制作中寻找生存的价值与生命的意义。陕西省推行的“一村一品”运动充分考虑了民间手工艺的重要价值，将其作为一种独特的类别予以重视。
二、民间传统手工艺资源活化与塑造湖南美丽乡村的关系
湖南是工艺美术大省，拥有丰富的民间手工艺资源，这些民间手工艺资源广泛的存在于三湘大地尤其是广大农村之中。此外，一些民间手工艺资源在当代经济发展的推进与国家政策的扶持下，已经被深度开发，非常成熟。但是，从实际发展看，除了刺绣、烟花、石几个大的品类的发展对当地经济文化有所推进外，其他的众多民间手工艺资源并未获得足够重视。即使发展初具规模的民间手工艺，也存在参与广泛度低、从业人员素质差、产品单一、精细化程度和附加值低、市场推广力度弱等问题。尤其令人担忧的是，很多民间手工艺只能依靠政府的支持勉强获得生存的空间，发展成为奢谈。相当多的民间手工艺存在技艺断层的危险，囿于市场激励机制，很多手工艺人的下一代人往往不认同手工艺文化，因此也就不再从事相关的手工艺活动，纷纷选择外出打工，逃离农村，逃离故乡。这造成了农村生产、生活、文化的衰落，美丽乡村建设无从谈起。
民间传统手工艺资源活化可以重塑民间手工艺的形象和活力，并可以其为基点，厘清乡村文化建设的诸多问题，吸引年轻人尤其是手工业者的下一代能重返故乡，传承和创新，从而使乡村获得无限的生机和发展动力，塑造美丽湖南乡村。
三、民间传统手工艺资源活化的方式与手段
（一）挖掘本土特色，培育优势产业
作为一个民间手工艺资源大省，各个地方需要充分发挥全社会尤其是农民的智慧，挖掘本土特色，培育优势产业。在日益趋同化的市场中，具有独特身份标识的产品才能获得青睐，因此，活化民间手工艺资源，首先要统筹分析湖南省的民间手工艺资源，并依照区域和手工艺关联性细致谋划产业的布局。要充分利用现有的产业资源，通过做大做强，以此来形成优势，塑造品牌，提升市场竞争力。从这个层面看，浏阳烟花是一个较为成功的案例。通过资源的整合，浏阳烟花形成了一个完整的产业链，打造了诸多名牌产品，还通过多元产业交叉，例如举办浏阳国际烟花节，以旅游产业来推动手工艺文化资源的转换，提升经济效益。2012年，浏阳花炮产业集群更是实现生产总值172.8亿元，浏阳花炮文化品牌价值达到1028亿元，跃居全国第七。
（二）政府、协会、企业、学校、村镇合力，突出协同创新
民间手工艺资源活化的主体应该是乡镇的手工艺者，但是，通过梳理手工艺发展的历史，我们可以清晰地看到单纯依靠手工艺者是无法将其复兴的。此外，政府、协会、企业、学校、村镇在民间手工艺的继承和发展中都有各自的位置和相关的意见阐述。民间手工艺资源的活化，需要政府、协会、企业、学校、村镇的协同创新，需要将自己准确定位。
政府在民间手工艺资源活化的过程中，需要将其作为一个国家级计划来全面支持，通过加大对农村基础设施的投入、努力改善农村地区水、电、通信、公路交通等基础条件、加强对民间手工艺知识产权的保护、规范各类税费、创设合理的融资制度、提供低息贷款等手段，为经营者提供良好的投资环境。泰国很多政府机构在各个层面给予农民在手工艺发展上必要支持：工业部帮助规划产品发展、技术培训和质量监控；内政部直接与每个村镇合作，帮助对产品进行适合市场的微调；商务部专门聘用了设计团队参与产品的包装和设计，其下设的出口促进部又专门负责挑选商品参加本土和海外的贸易展，为商品提供出口协助。日本政府承担了大部分农村基础设施建设的资金，推动了城乡一体化，塑造了良好的乡村投资形象。
专业协会需要做好服务和组织、协调工作，积极协助企业和村镇开拓市场，提高农民进入市场的组织化程度；企业要树立良好的形象，积极推动民间手工艺的创新实践；学校要广泛的设置中小学本土手工艺课程，提升对本土手工艺的认同感，要充分介入手工艺者的教育以及产学研合作，通过有计划、分层次、有重点地开展手工艺者的职业技术教育，培养出具有国际水平的高素质人才，发掘生活在本地的年轻人的热情和积极性，培养出一大批既具有实践能力而又能扎根于本地区的人才。这一方面比较突出的案例是自2000年开始的香港理工大学与云南大学结合现代化设计理念以及社会服务精神，合作保育及活化少数民族传统工艺，进而推展成具有价值的经济生活活动，藉此支援当地少数民族长远提高生活水平。
（三）尊重传统手工艺文化，推进美丽乡村文化建设
民间传统手工艺蕴藏了种种先民的智慧，值得我们尊重、传承。中国民间手工艺具有“量才为用，就材加工”的特征，以有限的资源、人力、时间，激发人的无限创造力，这传达出一种朴素的“惜材”观念，与当代农村发展所追求的“生态化”不谋而合。此外，民间手工艺传承方式中的师徒制是一种个体性的传承方式，强调技艺的传授，更强调一种“人的价值”的观念塑造，也就是一种伦理价值的传承。由此可见，尊重传统手工艺文化，也就是对日渐衰落的农村文化价值的守护和重塑。经济的发展最终要落实到“人”的发展上去，通过民间手工艺资源活化，塑造新的手工业者，复兴悠远的工艺生活，能够推动美丽乡村文化的建设。这一方面，日本三岛町的“生活工艺运动”值得我们学习。三岛町1983年成立生活工艺研究所，同年开始发行《造村运动生活工艺讯息》，广送各地，并在东京举办“三岛町生活工艺品展”。1985年成立“木友会”，组织凝聚生活工艺者。1986年建设完成了三岛町生活工艺馆，作为生活工艺传承与推广的基地，重塑一个富有凝聚力和勃勃生机的乡村。
美丽乡村建设是一个综合工程，民间手工艺资源活化可以通过形成优势产业、推动社会各种资源的协同创新、重塑乡村文化价值为其提供动力。作为民间手工艺资源大省，湖南在这一途径上可以做出突出的成绩，形成可资推广的经验，塑造美丽乡村，惠及更多大地上辛苦劳作的普通人。
参考文献：
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[2]潘鲁生、赵屹.手艺创造财富：2009传统手工艺保护与发展国际论坛[M].济南：山东美术出版社，2010.
煤化工工艺原理范文2
【关键词】煤化工工艺技术 发展现状 问题对策 研究
由于我国是一个石油、天然气资源匮乏的国家，而对于煤炭资源的生产和消费均在世界前列。但是由于针对煤炭的充分利用率极低，仅仅不到其热值的20%，不仅大大浪费了煤炭资源，而且还导致了大气层的严重破坏，造成大气污染。因此，充分解决煤炭资源的利用，发展现代化煤化工的研发以及生产煤制能源刻不容缓。通过如此改造，既实现了煤炭资源的综合利用，提高了其经济效益，又节约了我国的煤炭资源以及减少大气污染的破坏。
一、我国煤化工工艺技术发展现状
由于我国现代煤化工工艺技术仍然处于一种低端建设阶段，现代煤化工技术的显著特点就是其装置规模较大、技术集成度高以及资源利用高于传统煤化工等。中国的煤化工技术是有老式的UGI煤间歇气化向世界先进的粉煤加气化工艺过渡的，而在此时，我国自主创新的新型煤气化技术得以迅速发展，并得到社会煤化工界的一度好评。而对于国内外先进大型的洁净煤气化技术已经开始投入使用，其中采用水煤浆气化技术的装置就有：鲁南煤化工装置；渭河煤气化装置；淮南煤气化装置等等。通过对煤气化引进的技术进行改造并使之成为国产化，我国在煤气化技术方面取得了重要的进展和发展方向。并且，我国也研制了自己特有的国产水煤浆气化喷嘴，在中国煤炭业运用开来。早期发展，我国就研发了许多煤气化工艺技术，实现工业化的煤气化技术的有碎煤加压气化、水煤泵气化以及干粉压气化等技术的研发和使用。
二、我国煤气化工艺技术流程以及问题特点
煤气化的主要用途是用于生产燃料煤气，通过不同的气化方法，以满足于钢铁工业、化学工业、发电公司以及市民用途的广泛运用；对于合成氨、合成油、以及甲醇的合成具有一定的研究价值，并且煤气化制氢也是未来能源经济的主要技术手段。
（一）水煤浆气流床气化技术的使用以及产生原理
水煤浆气流床气化的研发最具有代表性的要数美国的德士古发展公司研发的水煤浆加压气化技术以及道化学公司研发的两段式水煤浆气化技术和中国自制研发的多喷嘴煤浆气化技术。所谓水煤浆气流床气化是指煤或者焦类等固体碳氢化合物，以水煤浆或水碳浆形成的煤浆气化工技术，经过气化剂的高速运转，通过喷嘴喷出浆料并在气化炉内进行非催化反应而产生氧化反应的一种工艺过程。其主要原理及特点是：水煤浆气化反应是一个很复杂的化学反应以及物理反应的一种过程。当水煤浆和氧气喷入气化炉后瞬间将煤浆升温进而产生水分的蒸发、煤热解的挥法、残炭的气化和气体的化学反应过程，最终生成了一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
（二）水煤浆气流床气化技术的优劣特点
水煤浆气流床气化技术在气化原料上应用广泛，对于褐煤和无烟煤都可采用此项技术进行气化，以及气化石油焦、半焦、沥青等等。而在技术隐患方面，相对于干粉进料，水煤浆进料更安全、更易控制等优势。此工艺技术流程简单方便、设备安全、运转率高、可操作弹性大，并且在气化过程当中碳转化率都达到98%以上。水煤气流床技术在气化过程当中，污染更少且环保性能也好。经过高温、高气压产生的废水所含有害物体极少，经过简单的生化处理后即可排放，大大的提高了环境保护和降低大气层的破坏。
但是由于对于炉内耐火砖严重的侵蚀，选用的耐火砖需要在2年以内就要更换，使生产成本聚以增加。而且水煤气流气化的喷嘴使用寿命短，约在2-3月以内就要更换，不仅对于生产运行时更换喷嘴产生高负荷的影响，而且还需要一定的备炉设施，大大的增加了建设投资。一般情况下，对于水煤浆的含水量不能太高，否则冷媒气效率和煤气中的一氧化碳（CO）和氢气（H2）偏低，造成了耗氧、耗煤的浪费资源现象。总之，水煤浆气化技术相对于其他技术的使用有着其明显的优势，在当前仍然被投入使用，是新一代先进煤气化技术之一。
三、煤气化工艺技术的对策研究及发展展望
煤化工行业是一个资源密集、技术密集、资金密集的大型基础产业，其产生的环境影响也是巨大的，煤气化工业应该本着环境友好型方向进行发展，做到协调经济与环境并存的发展模式。因此，针对于煤气化工艺技术发展方向提出以下三个研究对策：①从国内外煤气化工艺发展趋势来看，氧气气化必然代替空气气化，在中国投入使用的空气气化炉型目前只有U.G.I 炉。该炉早在国外40多年前已被停止使用，而在中国还是煤气化主力炉型，产量竟占煤质合成气的九成以上。为推动煤气化工艺的技术进步，Shell、灰熔聚等第二代炉型的研发，逐渐的淘汰U.G.I 炉的使用，从而更好的提高煤气化工艺水平。②利用粉煤气流床代替固定床是气化工艺的必然趋势，也是适应现代采煤成块率低的主要现状。③Shell炉、Texaco炉虽属先进炉型，但是由于其投资太高，对于企业的承受范围还是很大，且氧耗高、成本高、煤种适应性差也是必须改进的问题。降低造价的办法是采用国内专利、走国产化之路，这对于国内科研研究单位提出了更高的要求，对于煤化工技术的发展将是一个挑战。
四、总结
新型煤化工技术涉及领域广、技术含量高、投资金额大，因此，我们必须支持煤化工企业电联产业、余热余能的开发研究项目。对于新型的煤化工企业，国家给予支持和鼓励，通过土地、煤油、电量、环保等实现煤、气、电、化一体化的综合发展。最大限度的降低资源的浪费，节约能源，减少环境污染，从而致力于技术的研发和运作上，给社会和国家带来最大化的经济效益，使新型煤工产业链得以开发和利用。
参考文献：
[1]张东亮.中国煤气化工艺（技术）的现状与发展[J].煤化工，2004.
煤化工工艺原理范文3
Abstract:As the complexity of coal chemical industry wastewater components, the direct discharge of waste water will cause serious environmental pollution, so water treatment is very important. This article comprehensively analyzes the reasons of stable operation of device when Lurgi gasification plant wastewater pretreatment encountered effects in a coal chemical enterprise, puts forward using activated coke in the wastewater pretreatment, and improved methods that treat production of solid-state pollution, by forming a closed cycle treatment process to achieve coal-chemical wastewater zero emission standards.
关键词: 煤化工废水;单塔汽提脱酸脱氨;活性焦预处理;循环流化床焚烧处理;闭式循环处理;零排放理念
Key words: coal chemical industry wastewater;single tower stripping off acid deaminase;activated coke pretreatment;circulating fluidized bed incineration;closed loop;zero discharge concept
中图分类号:TQ53 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)22-0115-03
0引言
目前,节能环保已成为社会经济可持续发展的必然要求,零排放理念已成为整个社会公认的环保理念。随着国家对污染物排放的控制力度日益加强,加之我国大型煤化工基地普遍处于缺水地区,所以强化污水治理,实现废水的循环利用和零排放,节约水资源,现已成为煤化工企业技术发展的必然趋势和社会义务。某公司造气装置采用鲁奇加压气化工艺和设备,气化剂为纯氧和中压蒸汽。气化过程中,一些干馏附产物及未能气化分解的水蒸汽和煤炭的内在水分,构成了煤制气废水。煤制气产生的废水经过汽提和分离提取副产物(中油、焦油),含油量降低后的含酚废水经萃取剂脱酚后送到生化处理装置并经生化处理后,煤制气废水再被送到电厂进行冲渣处理,然后排入贮灰场,经过灰渣吸附达到国家一级排放标准后排放。由于城市煤气用量的不断增大以及工厂使用的原料煤煤质指标远劣于原设计用煤的煤质指标(原设计造气用煤灰份为26%,现实际用煤平均灰份为38%,甚至有时灰份超过50%),造成造气废水水量、水质都已经超出了原设计指标范围。并且原设计的造气废水排放指标是按《废水综合排放标准》中二级标准设计的(COD为200mg/L,BOD为60mg/L)。而目前原设计的技术及规模已不能满足现在工厂造气废水的处理要求,从而导致排放的造气废水中主要污染物COD、NH3-N和挥发酚超出国家一级排放标准。虽然目前采用了新的污水预处理工艺,同时放大和改进原有污水处理装置,来实现生化处理装置入水指标的合格,但实际上此新工艺在运行中也存在诸多非常突出的问题。
1目前工艺条件情况简介
煤化工废水是在煤的气化、干馏、净化及化工产品合成过程中产生的废水。煤化工废水的污染物浓度高,成分复杂。除含有氨、氰、硫氰根等无机污染物外,还含有酚类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物(PAHs),是一种最难以治理的工业废水,处理难度大,处理成本高。我们知道,要想得到符合排放标准要求的工业废水,对废水的前期预处理以及副产物分离是至关重要的两个关键环节,其处理结果将直接影响后期的生化处理法和物理法装置系统的稳定运行,所以要求前期预处理装置必须运行稳定。(表1某煤化工厂污水水质分析)
2副产品分离工艺说明(除油、脱酸、脱氨)
煤化工气化洗涤等原料污水先进入1#、2#污水槽,自然沉淀分离除油及部分机械杂质后,经原料污水泵升压后分两路,进入塔进行脱酸、脱氨。一路经换热器与循环水换热冷却至35℃左右,作为脱酸脱氨塔填料上段冷进料,以控制塔顶温度;另一路经三次换热至150℃左右作为汽提塔的热进料,进入汽提塔的相应塔板上。塔顶出来的酸性气体CO2,H2S等经冷却器冷却,经分液罐分液,分液后的气体送入气柜或火炬,分凝液相返回酚水罐。当塔顶采出的气相中含水量和含氨量较低时,也可不经冷却直接进气柜或火炬。
侧线粗氨气经一级冷凝器与原料水换热至125-140℃左右后,进入一级分凝器进行气液分离,气氨从上部出去,经二级冷却器与循环水换热冷却至85-95℃后进入二级分凝器。自二级分凝器出来的粗氨气经三级冷却器与循环水换热冷却之后进入三级分凝器,富氨气进入氨精制系统进行精制,塔底净化水经换热器换热冷却后,进入后续装置。见工艺流程(图1)
3存在问题的分析
经过一段时间的运行发现装置运行不稳定,换热器严重结垢,达不到设计温度,蒸汽耗量也随之上升,同时脱酸脱氨塔内由于严重结垢致使浮阀塔件经常堵塞,直接影响了初期的水质处理。装置连续运行周期不足一月,后期的运行周期逐渐缩短。原因分析:主要是由于采用的煤质质量不可逆的普遍下降原因导致的。由于煤质灰分的逐渐上升,煤气夹带飞灰量增高,导致污水中含尘、有机悬浮杂质增高多,在升温过程中的析出沉积在换热设备表面形成坚硬的复合水垢导致换热器堵塞,塔板塔件被密实,从而影响装置运行。
4解决问题
4.1 研究处理办法消除部分悬浮类物质,同时加大塔件内流通面积,改变加热方式。直接方法:脱酸脱氨塔的塔件更换;对换热器进行物理、化学清洗。间接方法:加强预处理,采用强制过滤装置(活性焦过滤器)降低结垢物质含量;部分直接加热改为间接加热根据季节和水质进行调节切换。
4.2 可实施的解决方法采用新型塔内件代替原有塔内件,对换热器经行集中清理,判别主要结垢温度条件。采用深度预处理强制过滤装置降低水中无机盐类及悬浮物类结垢物质,改变部分间接加热为直接加热。
5理论基础原因说明
5.1 塔内件对比图片(图2、图3)
5.2 径向侧导喷射塔盘(CJST)工作原理及技术特点
5.2.1 径向侧导喷射塔盘(CJST)工作原理由下一层塔板上升的气体从板孔进入帽罩,由于气体通过板孔时被加速,能量转化,板孔附近的静压强降低,致使帽罩内外两侧产生压差,使板上液体由帽罩底部缝隙被压入帽罩内,并与上升的高速气流接触后,改变方向被提升拉成环状膜,向上运动。在此过程中, 极不稳定的液膜被高速气流拉动撞击分离板后被破碎成直径不等的液滴。气液两相在帽罩内进行充分的接触、混合,然后经罩体筛孔垂直喷射,气液开始分离,气体上升进入上一层塔板,液滴落回原塔板。
5.2.2 径向侧导喷射塔盘技术特点:①处理能力大。CJST塔板,由于帽罩的特殊结构,气体离开罩呈水平或向下方向喷出,这拉大了气液分离空间和时间,使气体雾沫夹带的可能性大为降低,这使塔板气体通道的板孔开孔率可大幅提高,一般可达20%～30%。而在开孔率相同时可允许操作气速比一般塔板高出1.5-2.0倍,仍能将气体雾沫夹带限定在允许范围以内。其次,气体携带液体并流进入帽罩,而不是像浮阀等塔板气体穿过板上液层,因而使塔板流动的液体基本上为不含气体的清液,故降液管液泛的可能性大为降低,即同样截面积的降液管,液体通过能力也可提高近一倍,所以对于扩产改造项目,保留原塔体,只需更换成新型塔板就可将塔的处理量提高100%以上。②传质效率高。CJST塔板,由于帽罩的存在,罩内液气比大,液相在气相中分散较好,特别是气液混合物撞击分离板后改变方向或折返,使液膜不断破碎、更新,气液接触混合非常激烈,对于喷射段由于液体经喷射分散度更高,颗粒更小,使气液接触面积增大。研究证明这一阶段不仅是液滴的沉降,传质作用仍在进行,罩内外基本上都是有效传质区域,塔板空间都得到充分利用。因此传质、传热过程比浮阀内进行的充分、完全,所以可达到总的塔板传质效率比浮阀高出15%以上的效果。③抗堵塞能力强。由于塔板板孔较大且无活动部件,一般不易被较脏或粘性物料堵塞。另外,气液是在喷射状态下离开帽罩的,气速较高,对罩孔本身有较强的自冲洗能力。物流中含有的颗粒、聚合物、污垢等杂质难以在罩孔聚集并堵塞罩孔。④阻力降低。CJST塔板气体并不穿过板上液层,只需克服被气体提升的那部分液体的重力,所以造成的压降要小,塔板压降在低负荷时与F1型浮阀相当,高负荷时比F1浮阀低20%～30%,负荷愈大,压降低的愈多。⑤操作弹性好。与普通塔板相比,这类塔板的板孔动能因子F0更大,不易出现降液管液泛和过量液沫夹带等不正常现象,即操作上限动能因子大,其操作弹性下限与浮阀相当上限要比浮阀稍高一些。⑥通过导向喷射,大大降低塔盘上的液面梯度,使得塔盘气体分布较为均匀,它非常适合大塔径单溢流塔板。⑦喷出的液体方向与塔盘液体流动方向一致,从而降低了液相返混程度。⑧导向喷射减小了液面梯度和液层厚度,使得塔板的总体压降降低。⑨操作条件适应性强,适用于高压强与较低真空以及高液气比与低液气比下操作。⑩操作简便可靠,这类塔板从开工启动到稳定运行时间很短,并能持续稳定生产,这与它具有很好的传质效率有关。
根据以上的特殊优越性能实现主装置自身的长周期运行。
5.3 深度预处理强制过滤装置(活性焦过滤器)采用此装置,科降低水中无机盐类及悬浮物类结垢物质,改变部分间接加热为直接加热。
5.3.1 活性焦过滤器优点说明目前,因国内难处理工业废水治理市场需求较小,活性焦多活跃在焦化废水、造纸废水、制药废水等领域,主要应用于其工艺废水中有机物脱除和脱色。随着环保形势日趋紧张的现实要求,加之其逐渐展现出来的处理能力,活性焦将会在煤化工综合废水处理中得到更广泛的应用。
5.3.2 与我们目前所使用的活性炭(煤质破碎炭为主的系列品种)的性能相比较活性焦因结构上中孔发达,其性能指标表现在――碘值有所降低,但亚甲蓝值、糖蜜值大为增高,从而在应用上表现出能吸附大分子、长链有机物的特性。由于资源优势的存在,生产成本及生产得率均比破碎炭有一定的优势,其售价还不到活性炭的50%,单纯从原料成本一个角度就大大降低了工艺的运行成本。
5.3.3 活性焦产品质量指标为:
①强度Hardness (w%) 91
②亚甲蓝Methylene blue(mg/g)60
③灰分Ash (w%)12.5
④装填密度Apparent Density(g/l)540
⑤碘值Lodine No.(mg/g)620
⑥比表面积(N2吸附)Specific surface area(m2/g) 490
⑦糖蜜值 Sugar Phickness(mg/g)>200
⑧粒度 Particle size distribution(w%)
0～3.15mm:其中>1.25 92%
5.3.4 吸附原理及主要性能参数(吸附容量和吸附速率)
5.3.5 吸附原理活性焦不断吸附水中溶质,直到吸附平衡即溶质浓度不再改变时为止。一定温度下,达到吸附平衡时,单位重量活性焦所吸附的溶质重量和水中溶质浓度的关系曲线,称为吸附等温线。其曲线常用弗罗因德利希公式表示:X/M=kC1/n
式中:X为活性炭吸附的溶质量;M为所加活性焦重量;C为达到吸附平衡时,水中溶质浓度;k和n为试验得出的常数。
5.3.6 主要性能参数(吸附容量和吸附速率)①吸附容量。吸附容量是单位重量活性焦达到吸附饱和时能吸附的溶质量,和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大,所用活性焦量越省。②吸附速率。吸附速率是指单位重量活性焦在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性,性能参数应由实验测定。颗粒活性焦要有一定的机械强度和粒径规格。
5.4 活性焦在水处理中的应用
5.4.1 非煤化工废水应用概述活性焦最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味,湖泊和水库水常带藻类形成的臭味,用活性焦处理最为有效,并且只需在出现臭味时使用。大多用粉状活性焦,直接投入混凝沉淀池或曝气池内,随污泥排除,不再回收利用。活性焦能去除水中产生臭味的物质和有机物,如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。此外,对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。在给水处理厂中,活性焦吸附法又起完善水质的作用。
5.4.2 煤化工工艺活性焦应用说明本工艺采用的设备是以粒状活性焦为滤料的过滤器,运行过程中须定期反复冲洗,以除去焦层中的悬游物,防止水头损失过大(见过滤)。活性焦滤器也可采用流化床或移动床。与快滤池不同,水流均从下而上。流化床的流速会使炭层膨胀,不易阻塞。移动床内失效的炭会从池底连续排出,而新活性焦会从池顶连续补充。活性焦的再生。粒状活性焦吸附容量耗尽后再生,常用的方法是加热法,废焦烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性焦每次再生约损耗5～10%,且吸附容量逐次减少。再生效率对活性焦滤池的运行费用(也就是对水处理成本)影响极大。由于活性焦吸附水中有机物的能力特强,而微生物降解有机物的能力将起到再生活性焦的作用。同时活性焦的关键作用会大大降低进入换热器和脱氨脱酚的悬浮物、大颗粒飞灰和有机物含量,从而起到预处理保护作用,实现了污水处理主要装置的长周期的正常稳定运行。另外,转化为固态污染物的活性焦还是良好的循环流化床燃料,可充分消除对环境污染。
6工艺改造
①脱酸脱氨塔件的改造,由原来的浮阀塔板,改造更换为径向侧导喷射塔板。②入脱酸脱氨塔前增加深度预处理强制过滤装置(活性焦过滤器)。③适当的对塔底改变加热方式,对含悬浮较少的塔底液进行加热,改变来料预热方式。改造后工艺装置见图4。
7取得的效果
7.1 原料水的改变煤化工制气废水经活性焦过滤后出水水质(mg/L)分析见表2。
7.2 运行周期变化煤化工制气废水预处理装置改造前后运行后周期等对比见表3。
7.3 煤化工制气废水经萃取后出水水质分析见表4。
8小结
①通过以上改造后装置达到了稳定运行,成本投资不大。
②预处理运行稳定后,出水水质连续稳定,完全满足后续生化处理法的要求,为达标排放提供关键前提条件。
③对后续生化法、物理法处理装置的稳定运行起到了重要保障,特别是采用单塔蒸汽汽提脱酸脱氨后有机溶剂萃取法提取副产物,对北方冬季煤化工污水处理装置的连续达标稳定运行具有重要的指导意义。
参考文献:
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煤化工工艺原理范文4
关键词：焚烧回转窑 焦油渣 煤沥青 多环芳烃 重金属
中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（b）-0075-03
Abstract：The Appropriate technology of tar dreg or tar pitch incineration was studied by comparative analysis of existing mature technology and incineration experiment of organic contaminated soil mixed tar dreg or tar pitch. The results show that the appropriate technology of tar dreg or tar pitch incineration was the technology combination of Rotary kiln， The second stage furnace， Quench cooler，Dry de acid， Bag filter， Activated carbon adsorption.Optimum technological conditions of the first stage furnace burning temperature was 600～900℃， as the second stage furnace burning temperature was above 1100℃， as the Flue gas retention time was above 2s， as the outlet temperature from quench cooler was under 150℃.
Key Words：Incineration；Rotary kiln； Tar dreg； Tar pitch； PAHs； Heavy Metal
随着2016年8月新版危险废物名录的颁布实施，国家对危险废物的管理迈入了新的一页，该名录的颁布实施表明了国家将危险废物管理的重点放在了防范危险废物环境风险和改善生态环境质量上，目的是实施危险废物科学化和精细化管理。
焦油渣和煤沥青是指煤化工生产过程中产生的煤化工残渣（以下简称为残渣），已列入新版危险废物名录，代码为252-001-11～252-016-11，这3类残渣富含多环芳烃和重金属，对周边环境及居民产生严重的环境风险。焚烧处置技术由于其具有废物减量化、无害化及二次污染程度低和能量可回收利用的优势，逐渐成为煤化工残渣处置技术的研究热点。目前煤化工残渣的焚烧处置技术研究存在的主要问题包括以下两方面[1-3]：（1）没有针对残渣的特性开展残渣焚烧过程焚烧工艺条件的研究；（2）残渣焚烧处置过程和烟气净化过程对二次污染物的研究局限于常规污染物，缺乏对特殊污染物重金属和多环芳烃的研究。
文章针对以上问题，分别从残渣焚烧工艺和烟气净化工艺两方面，结合残渣的特性开展残渣焚烧处置工艺研究，明确了残渣的焚烧处置最佳适用工艺及其工艺条件。
1 研究方法
1.1 工艺原理及适用性研究
针对现有成熟、可靠的危险废物焚烧工艺和烟气净化工艺进行工艺原理剖析，明确其工艺特点，同时结合残渣的特性，开展残渣焚烧处置工艺适用性分析，分别从废物热值、焚烧温度，以及废物中的硫、氮、重金属、多环芳烃含量等方面进行焚烧、烟气净化工艺分析，综合比较筛选，从而明确残渣最佳焚烧处置工艺。其研究路线如图1所示。
1.2 工艺条件分析
针对残渣的特性，分别从焚烧工艺条件和烟气净化工艺条件等方面进行工艺对比分析，明确残渣焚烧处置工艺条件。其研究路线图如图2所示。
2 结果与讨论
2.1 残渣焚烧处置最佳工艺及条件
固定床热解气化和回转窑焚烧工艺的对比分析结果表明，采用回转窑焚烧工艺可同时满足煤化工残渣的特性要求和焚烧温度控制的要求，可实现焚烧炉连续运行和自动化操作，在经济技术允许的情况下，选择回转窑焚烧工艺作为残渣焚烧工艺是适宜的。
2.2 残渣焚烧烟气净化最佳工艺及条件
由表1可知，残渣硫含量平均值约为0.6%，假定残渣中的硫在焚烧过程中100%转化为SO2进入烟气中，按1 kg残渣焚烧产生10 m3烟气量计算，根据《危险废物焚烧污染控制标准》（184184-2001）焚烧容量≤2 500 kg/h条件下SO2的标准限值为300 mg/m3，折算SO2去除率为75%以上。因此选择干法脱酸工艺即可满足脱酸要求[8]，为保证碱性固体停留时间，在后续烟气净化时选择布袋除尘工艺。
煤化工残渣经高温焚烧后，大部分多环芳烃被破坏去除，而产生的高温烟气在降温过程中，由于在重金属催化剂作用下，多环芳烃会再合成[9]。因此选择烟气急冷降温工艺，使其降温避开多环芳烃再合成温度区间330 ℃～130 ℃[10]，同时应保证降温后烟气温度在布袋除尘器的露点以上。
由于残渣中重金属含量较大，其中挥发性重金属经高温焚烧后进入烟气中引起烟气中重金属超标排放，因此应对烟气中重金属进行高效处理。活性炭吸附工艺不仅能够降低烟气中的重金属浓度，同时对烟气降温过程中可能再合成的多环芳烃进行吸附处理，因此可作为烟气净化重金属过程控制工艺。
由表1可知，由于残渣含氮量较低，平均值低于0.96%，通过控制焚烧工况，可降低NOx的产生量[11]，同时活性炭吸附工艺可同时吸附处理一定量的NOx，因此残渣焚烧烟气净化工艺不再单独考虑脱硝工艺。
综上所述，残渣焚烧处置最佳工艺为回转窑焚烧、烟气急冷、干法脱酸、活性炭吸附和布袋除尘的组合工艺。最佳工艺条件为：一段炉焚烧温度600 ℃～900 ℃、二段炉出口温度≥1 100 ℃、烟气停留时间≥2 s、急冷器出口温度≤150 ℃等。
3 结论
文章针对残渣特性，在现有成熟的危险废物焚烧处置工艺基础上进行工艺对比分析，明确了残渣焚烧处置的最佳适用工艺和工艺条件，主要结论如下。
（1）残渣焚烧处置工艺的最佳工艺组合是回转窑+二段炉+烟气急冷+干法脱酸+布袋过滤+活性炭吸附。
（2）最佳工艺条件是一段炉焚烧温度600 ℃～900 ℃、二段炉出口温度≥1 100 ℃、烟气停留时间≥2 s、急冷器出口温度≤150 ℃等。
参考文献
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煤化工工艺原理范文5
关键词：煤化工 含氰废水 处理
一、概述
我国“多煤少油”的能源结构特点，使得新型煤化工成为未来中国油气资源补充和部分替代的新方向[1] [2]。2013年1月23日，中国政府网了《能源发展“十二五”规划》。规划提出，重点在中西部煤炭净调出省区，选择水资源相对丰富、配套基础条件好的重点开发区，建设煤基燃料、烯烃及多联产升级示范工程。我国煤炭资源和水资源分布极不均衡。煤炭资源量丰富的地方，同时也是水资源缺乏的地方，有些地方甚至没有纳污水体。水资源和水环境问题已成为制约煤化工产业发展的瓶颈。寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的废水处理工艺，实现废水“零排放”的目标，已成为煤化工发展的自身需求和外在要求[3]。
煤化工气化工艺中会产生含氰化合物，存在于气化污水中，氰化物具有毒害作用，当废水中氰化物的浓度超过排放标准时（浓度小于0.5mg/L），必须进行破氰处理。污水处理工艺大多为生物膜处理工艺，所以含氰气化污水在进入污水处理站之前必须进行预处理，避免气化污水中氰化物对污水处理站膜生物产生毒害作用，降低污水处理工艺的处理效果。
近年来，破氰处理的方法有很多种，主要有化学法、物理法、物理化学法和生化法。其中化学法主要是氧化和加压水解法，生化法主要针对于氰化物的浓度低于几十毫克的低浓度废水。本文主要针对加氯氧化法、臭氧氧化法及微生物降解法进行比较，寻求最佳处理方案。
二、氰化物去除方法
1.加氯氧化法
加氯氧化法是国内外普遍采用的一种方法，利用氯氧化氰化物，将氰化物分解成低毒物或者无毒性的物质。一般加氯氧化法必须在碱性条件下进行，又称碱性氯化法。在碱性的含氰废水加入高价态的氯氧化剂，氧化剂一般用Cl2、漂白粉、次氯酸钠、亚氯酸盐等。在碱性的环境环境中，会生成OCl-离子或者高价态的氯化物，这些高价态的氯化物首先将溶液中的氯化物氧化成氰酸盐，又进一步将其氧化成二氧化碳和氮[4]。加氯氧化法反应需要在pH为11的碱性条件下进行，操作比较简单，再加入氧化剂后搅拌使其接触充分即可。在水量和浓度变化的含氰废水中均可用加氯氧化法进行处理。
加氯氧化法的特点是处理效果好、操作比较简单，便于管理，在生产过程中可实现自动化，其工艺比较成熟并被普遍采用。但是，在处理后污水中含有部分余氯，产生的氯化氰气体毒性很大，并且能腐蚀设备，增加费用。在经过多次试验后，发现利用二氧化氯来代替氯气作为氧化剂，二氧化氯比氯气氧化性更强，并且操作安全简便，但是，二氧化氯对温度和光较敏感，难以运输，需要现场制取。
Parga等在气体喷射水力旋流器中使用二氧化氯去除废水中氰化物，研究结果表明在pH为2～12的条件下，二氧化氯能够比较彻底的去除废水中的游离氰。并且在碱性条件下，能够处理铁氰络合物，其去除率高达78.8%[5]。施阳等在有助剂焦磷酸钠存在的环境中，进行了二氧化氯处理含铁氰化物废水的研究，研究表明：在pH为5～9的条件下，焦磷酸钠与铁氰化物物质比为1.2：1，反应时间为1小时，二氧化氯投加量大于理论量20%的条件下，处理后水中氰化物含量为0.5mg/L以下[6]。
2.臭氧氧化法
臭氧具有极强的氧化能力，电极电位为2.07Mv，仅次于氟，可以氧化其他氧化剂不能氧化的物质，臭氧氧化氰化物的化学反应机理为：
2CN-+2H++H2O+3O2-2H2CO3+2O2+N2
臭氧首先将氰化物氧化为氰酸盐，氰酸盐再经过水解后生成氮和碳酸根。为了加快反应速率，常加入铜离子作为催化剂。
臭氧氧化法的特点是：工艺简单、操作方便，不需要药剂的运购，只需臭氧发生器即可。产生的污泥量比较少，并且增加了水中的溶解氧，一定程度上抑制了厌氧生物的作用，使污泥不容易产生臭味。但是，臭氧的生成费用较高，臭氧产生需要消耗大量的电能，在缺少电能的地区难以推广，臭氧发生器的设备较复杂，维修困难，在工业的应用中受到了一定的限制。
Monteagudo等分别在O3、O3/UV、O3/H2O2照射和O3/H2O2/UV的照射条件下处理含氰废水，结果表明：在这几种照射条件下氧化反应都按照一级反应进行；在O3照射的条件下pH为12时处理效果最好；O3/H2O2、O3/UV照射和O3/H2O2/UV的照射条件下pH为9.5时处理效果最好[7]。
3.生物处理法
生物处理法主要包括微生物处理和植物处理两种。常用的微生物处理主要是生物膜法和活性污泥法。为生物法是当污水中氰化物的浓度较低时，微生物以污水中的氰化物为碳源和氮源，进行代谢活动将污水中的氰化物水解成CO2和氨。近几年，生物处理含氰废水逐渐成为研究的主要方向。生物法的特点是能够解决对金属络合物降解不彻底的问题，但是这种方法须在氰化物浓度较低的废水中进行，并且成本较低。对于氰化物浓度大于200mg/L的废水则需要采用联合工艺，设备复杂，费用较高，操作复杂。
三、结语
近年来，中国在处理含氰废水方面已经达到了世界
先进水平。含氰废水的来源有多种，在选择废水处理方法时需要综合考虑各种因素，寻求多种处理方法结合取得最佳处理效果。煤化工事业发展迅速，同时面临的废水处理问题不容忽视。在认真考虑煤气化废水水质水量后，合理选择破氰处理的工艺技术。从国内外废水处理技术的理论和实践来看，含煤化工气化氰废水的处理正在向“零排放”方向发展，走清洁生产之路。
参考文献：
[1]黄开东，李强，汪炎。煤化工废水“零排放”技术及工程应用现状分析[J]。工业用水与废水，2012，43（5）：1-6.
煤化工工艺原理范文6
自动化技术在各行各业中都有较为突出的表现，成为各行业工作的新重心。煤化工企业作为国民经济的重要基础，自动化仪表在其工作中应用更为普遍，成为了煤化工企业工作之中重要的工程项目之一。自动化仪表的应用作为有效的提升工作效益以及工作的效率的重要方式，其中重要的应用方式及工作流程中涵盖自动化仪表设计、施工以及调试三个方面。在煤化工企业之中对使用仪表的要求较高，不仅需要极高的专业性还需要具有更高的副属性。对于仪表的设计工作需要设计人员就有较高的专业能力及与时俱进的发展观，能够对现代科学进行综合性的分析，与其他学科知识紧密联系，形成系统化的设计模式及设计方案。仪表自动化系统的设计及应用是项较为复杂的工程项目。
二、仪表分类
1.温度仪表
煤业、石化作业现场或是管道内的介质温度基本都要进行指示控制，大体温度在零下200摄氏度至零上1800摄氏度之间。大部分应用接触式的测量方法。现在水银玻璃温度计大多已经被双金属温度计所取代，较为常用的为热电阻或是热电偶。
2.压力仪表
其与安全生产息息相关，故此压力仪表为自动化系统工程中的重点项目。压力范围可达300兆帕斯卡，压力传感器、变送器以及特种压力仪表利用较多的作用原理，并且还能够应用于多种不同性质物质的压力测定，精度较高。压力表可分为液柱式、活塞式以及弹性式三类。
3.物位仪表
在石化行业之中多以液位测量为中心，因测量过程和被测物的特性的紧密相连，故此除去浮力式仪表之外，对于物料仪表而言无通用设备。
三、仪表的设计工作
1.存在的不足
煤化工企业在仪表自动化系统工程设计及应用之中有各种不足，其影响着企业整体能力的提升，更是造成工作效益及效率低下的主要原因，所以必须对仪表自动化系统设计给予高度的重视，对其中的细节进行具体的分析，从而提升企业自动化的程度，并且仪表在此系统之中的作用至关重要，将用户的需求作为仪表设计的根本出发点，对其设计更应该注重合理性及科学性。一部分煤化工企业仪表自动化系统的制作单位并没有做到从用户的实际需求出发，对仪表的选择不具有合理性。所以，设计单位需要从实际用户端的工艺参数、工艺介质性质以及工艺环境的情况进行合理的仪表自动化设计工作。
2.设计选型
设计单位在对仪表的型号进行选择时，要充分发挥用户需求为第一原则的宗旨，根据实际的情况进行选择工作，煤化工企业仪表的选择要充分考虑仪表的经济性、先进性。
(1)体现仪表的科学性
仪表自动化系统的设计阶段要考虑费用的支出情况。将控制系统及检查点的重要程度设为依据，并且做到将经济性与先进性高度统一的基本原则，来完成仪表自动化的选型工作。
(2)工艺标准
仪表自动化系统是为工艺服务的，针对进行现场安装的仪表需要与用户端的技艺参数及介质高度匹配，根据用户实际所处的环境及技术要求选定所需仪表。
(3)选型的统一
针对较大的自动化工程项目，各分项工程极有可能是由多施工单位及施工人员合作完成。这样的合作模式容易出现各施工单位使用仪表的制造厂商不是同一家，给之后的工程施工以及仪表的管理工作带来了相应的问题。故此，在设计的初级阶段对仪表的使用明确标注厂商及型号等，保证选取的仪表与使用企业匹配，提升企业的工作效率。
3.设计工作中的注意事项
在设计阶段要高度重视其科学性、智能性，设计中的输入及管理均通过P&ID图中的主板图自动处理；明确需要进行修改时的参考标志；对于重要仪表制造厂商包含DCS点的数据录入全部实行无纸化处理；仪表的选用最好为知名的制造厂商，其能够提供系统设计中的技术支持；保证设计的合理性；设计阶段要从国内外最为先进的科学技术之中汲取营养，防止设计出现失误或是问题，提升我国仪表自动化系统的设计水准。
四、结语
