氟化工工藝流程范文

時間:2024-04-03 16:11:30

導語:如何才能寫好一篇氟化工工藝流程,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

氟化工工藝流程

篇1

【關鍵詞】化學工藝流程圖題; 解題; 復習教學

縱觀福建省(理綜2009、2010、2011、2012、2013這幾年的第24題)和其它幾個省份近幾年的高考題都有化學工藝流程圖題。這類題目是近幾年高考化學部分新出的一種比較流行的題型,與早些年的高考題比較這種題目取代了以前的無機框圖題。這類題對學生來說綜合度高,涉及的知識面廣,陌生度高,閱讀量大,信息多,對學生的思維能力要求高,因此造成部分學生很怕該類題目。下面結合一些題例,談談對此類題目的求解及復習的一些看法。

1化學工藝流程圖題的結構特點

化學工藝流程圖題顧名思義就是將一些化工生產過程中的生產流程用框圖(或生產裝置)形式表示出來,并根據生產流程中與高中相關的化學知識進行分解設問,形成與化工生產緊密聯系的化工工藝流程圖題。

化學流程圖題有這幾個特點:一是這類試題一般源于實際的生產問題,以解決生產中與化學相關的實際問題作思路進行設置問題,使問題情境真實,考查學生理論聯系實際,學以致用的能力;二是試題所含內容豐富,涉及的化學基礎知識方方面面如中學階段所學的元素及其化合物知識以及物質結構、化學用語、元素周期律、氧化還原反應、化學平衡、電解質溶液、電化學、溶度計、PH計算、實驗操作等知識,能考查學生化學雙基知識的掌握情況和應用雙基知識解決化工生產中有關問題的遷移推理能力;三是試題新穎內容陌生,一般文字較多,閱讀量大,能考查學生的閱讀能力、分析判斷能力、邏輯推理能力和資料的收集處理能力。

化學工藝流程圖題的結構一般分材料信息、框圖和問題三部分。材料信息部分描述化工生產或化學實驗的目的,簡單介紹化工生產或化學實驗所需的材料;框圖部分則用流程圖形式把化學實驗中物質的制備和分離提純的流程表示出來,或將原料到產品的主要生產流程表示出來;問題部分主要以生產流程或化學實驗中所涉及的化學知識設置出一系列問題。

2化學工藝流程圖題的類型及常考考點

現以2009-2012年福建省高考理綜卷化學部分第24題分析。2009福建理綜24題是以從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)中提取Al2O3為背景知識設計流程,主要考查了流程的理解、幾種氧化物(Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO)的相關性質、檢驗Fe3+的方法、溶度積常數的運用等內容。2010福建理綜24題是以工業上用菱鋅礦(含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等雜質)生產硫酸鋅為背景知識設計流程,主要考查了流程的分析、原料的處理(研磨)、氧化還原反應的配平、表格數據的分析、溶度積常數、結晶分離操作、守恒關系求質量分數等內容。2011福建理綜24題是以由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4為背景知識設計工藝流程,主要考查了題目信息的提取、流程的分析、膠體的知識、熱化學方程式的書寫及蓋斯定律的運用、綠色化學的理念、溶度積與化學平衡常數的綜合運用、表格數據的分析等內容。2012福建理綜24題與前幾年相比有所變化,題目設計分為兩部分,第一部分是考查電鍍的相關知識,第二部分是以酸浸法制取硫酸銅為背景知識設計工藝流程,但與前幾年相比流程簡化了,主要考查了流程的分析、氧化還原反應與離子方程式書寫的結合、化學平衡常數的相關知識等內容。

通過對2009-2013年福建省高考理綜化學部分及其它一些省市相關類型題目的分析,歸納以下化學工工藝流程圖題的類型和常考考點:

2.1化學工藝流程圖題的類型。

2.1.1一種為以“從混合物中分離、提純某一物質”為目的的題目類型。這一類型的題目通常要求學生要能從題目中找出要得到的主要物質是什么,混有的雜質有哪些,分析當加入某一試劑后,能與什么物質發生反應,生成了什么產物,要用什么樣的方法才能將雜質除去。

2.1.2一種為以“利用某些物質制備另一物質”為目的題目類型。這一類型的題目通常要求學生要明確題目的目的是制什么物質,要能從題干或問題中獲取有用信息,了解產品的性質。

2.2化學工藝流程圖題的常考考點。

2.2.1考查對原料(樣品)的處理:如對原料(樣品)研磨(或粉碎)、煅燒(或焙燒)過程的信息利用(加氧化劑、還原劑、改變結構等),溶解原料(或)樣品所需試劑的選擇及含義(酸浸、堿浸或水溶)、浸出率問題等;

2.2.2考查與反應相關條件的選擇與控制:如加快或減慢反應速率(反應條件溫度、濃度或催化劑對速率的影響)、反應溫度(低于、高于或介于某些溫度之間)的選擇、反應時間的選擇(保溫一段時間)、調節溶液pH的目的(促進水解、抑制水解、除過量試劑達到分離除雜等目的)、催化劑的選擇及探究等;

2.2.3考查元素化合物知識:如常見金屬單質(活潑、不活潑、特性)、酸(強酸、弱酸)、堿(強堿、弱堿)、鹽(溶解性、氧化性、還原性、穩定性)、氧化物(酸性、堿性、兩性)、物質特性等相關知識的考查。

2.2.4考查化學原理應用:如氧化還原原理(配平,物質的氧化性、還原性與價態、生產目的的關系,電子得失的相關問題)、水解原理(平衡的移動、相關現象的解釋)、電化學(原電池、電解)、沉淀溶解平衡(溶度積、沉淀的轉化)、飽和溶液與晶體的析出等;

2.2.5產品處理的考查:如結晶分離方法的選擇與操作( 蒸發結晶、冷卻結晶、趁熱過濾等);物質的循環利用的利與弊;副產品與循環利用的物質及它們的區別;定量計算及誤差分析;

2.2.6考查與環境相關的問題:如減少污染、“綠色化學”理念。

2.2.7考查與生產實際相結合的問題:如生產設備的簡易、生產工藝簡便可行、生產成本的控制等問題。

3化學工藝流程圖題的解題方法思路

通過對化學工藝流程圖題的特點結構、形式、類型及常考考點的分析,對化學工藝流種圖題的解題有以下的方法思路。

3.1對題目(包括材料信息、框圖、問題)進行全面的整體的閱讀。我要求學生在閱讀中首先要明確題目的目的,如是為了“從混合物中分離、提純某一物質”還是為了“利用某些物質制備另一物質”。其次,在明確目的前提下,從材料信息或問題中獲取有用的信息、關鍵的字眼,了解產品的性質,幫助解題。如果產品具有某些特性,則意味著要采取必要的措施來避免在生產過程中產生其他雜質。具體來說有可能會出現以下幾種情況:

3.1.1如果生產過程中的物質能與空氣中的成分發生作用的話,則要考慮在制備過程中將影響的物質如CO2、H2O等水除去,還要注意防止它們進入裝置中。

3.1.2如果產物是一種會水解的鹽,則要考慮水解的因素。如制備FeCl3、AlCl3等物質,蒸干其溶液得到Fe(OH)3、Al(OH)3,而如果再進一步灼燒的話得到它們的氧化物。再如類似于帶結晶水氯化鎂這樣的物質,在脫結晶水的過程中就要讓它在氯化氫氣體的氛圍中進行加熱脫水。

3.1.3如果在生產的過程中出現一些像NaHCO3、H2O2、KMnO4、Ca(HCO3)2等這些受熱易分解的物質或者產物,則要注意對溫度的控制。

3.1.4如果產物的性質具有較強氧化性或還原性,則要考慮與其發生氧化還原反應的物質的影響,如有Fe2+、SO32-等較強還原性離子產生或存在時,要考慮具較強氧化性物質的影響。

3.1.5如果有給出物質的溶解度,應注意選擇合適的結晶分離方法。如NH4NO3、KNO3等溶解度受溫度的影響比較大的物質,在蒸發過程中比較難析出來,要用冷卻法使它結晶。而有的物質溶解度受溫度的影響比較小,如NaCl、KCl等,還有少數物質的溶解度隨溫度的升高反而減小,如Ca(OH)2要使它們結晶析出時,則要用蒸發濃縮的方法。再如有些多種物質在一起時就要采用升溫冷卻結晶法,有的卻用蒸發濃縮結晶法,有的還要注意進行趁熱過濾。

3.2讀懂流程框圖,明確框圖中一些圖形步驟的含義。在化工流程圖中,箭頭指向的是投料(即反應物)、出去的是生成物(包括主產物和副產物)、箭頭方向有時還意味著物質的循環利用。在讀流程圖時除了從形式上去認識流程外,我讓學生從這幾個方面去了解流程:①參加反應的物質有哪些②這些物質都發生了怎樣的變化(反應)③該變化產生了什么樣的后果,該變化起到了什么作用。要充分認識到一點:流程中的一切反應或操作都是為獲得產品而服務的。

3.3注意結合化學反應原理進行分析。化學工藝流程圖題還會涉及常見的化學反應原理,例如化學反應與能量變化、化學反應的方向和限度問題、電化學原理、水解原理、溶度積沉淀轉化的問題等等。如在許多的流程題中,經常會看到溫度、濃度、壓強等外界條件的出現,而不同的工藝流程對物質反應的外界條件有不同的要求,其所起的作用也不一樣,但卻是能否達到實驗目的的關鍵所在。對此類反應條件的分析我從以下幾個方面著手:①條件改變對反應速率有何影響?②條件改變對平衡轉化率有何影響?③條件改變對綜合生產效益有何影響?再如題目中也經常出現pH的相關數據,就要注意給合沉淀溶解平衡、溶度積及pH定義進行相關問題的分析求解。

3.4注意實際工業生產要求及環境保護。一個工業流程必須符合綠色化學理念,其中包括環境污染問題、原子的經濟性、節約能源(包括使用催化劑)、原料應該是可以再生的(或者可以循環使用)、工藝的安全性等內容。我在讓學生答題的時候,就從這幾個方面進行相應的分析。

3.5注意回答問題時的文字敘述。答題中規范科學的敘述也是學生必需掌握的一項基本功,也是考試中的一項要求。對于化學工藝流程圖題,我讓學生小結整理了以下幾種常見重要的文字敘述。

3.5.1從溶液中獲得晶體的敘述:蒸發濃縮-冷卻結晶-過濾-洗滌。

3.5.2沉淀洗滌的敘述:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復操作2-3次。

3.5.3在回答除雜步驟的問題時,應該注明“是為了除去(具體)雜質”,而不應只寫“除雜”這樣簡單的回答等。

4化學工藝流程圖題的復習思路

從化學工藝流程圖題的分析中可以看出,雖然給的問題陌生感較大、變化多端,但它的落腳點還是化學學科基礎知識、基本技能的綜合運用,因此在復習時還是應回歸對化學學科基礎知識、基本技能的掌握。為此,我在具體的復習中對一些方面進行了歸納總結。

4.1復習時注意使元素化合物知識形成網絡,同時歸納總結一些物質的特性。如歸納出重要的幾種連續反應、幾種重要的三角轉化關系、常見離子的檢驗等。

4.2注意化學反應原理的理解掌握,這些知識經常出現在化學工藝流程圖題中而且起著非常重要的作用。如電化學,氧化還原反應(氧化性還原性、配平、電子轉移的計算)、溶度積、水解平衡、化學反應速率、化學平衡等化學理論基礎知識及其綜合應用。

4.3注意幾種實驗操作的理解掌握。如化學工藝流程圖題經常出現的結晶問題、洗滌問題、除雜問題、沉淀是否完全問題等。

4.4整理積累相關的化工生產知識如氯堿工業、硫酸工業、合成氨工業、海水提鎂溴工業等,這有助于培養學生分析流程的能力。

4.5加強文字表述的訓練,等等。

總之,只要平時復習時教會學生善于歸納、總結,認真審題,善于從題目或問題中獲取信息來幫助自己解題,同時注意在平時的學習中要熟記以上的一些知識,同時文字表達時做到規范,我相信可以突破這個難關。

參考文獻

[1] 2009-2013年普通高等學校招生全國統一考試(理科綜合)(福建卷).

篇2

關鍵詞:Aspen;化工熱力學教學;p-V-T關系;狀態方程

中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0214-03

一、引言

化工熱力學是化學工程的基礎學科,是化學工程與工藝專業的必修課程,在化學工程的教學過程中占有極其重要的地位。

學習化工熱力學課程的目的是為了解決實際問題,物性數據的計算是本課程的重要內容,因為過程工程的研究、設計、操作與優化中都離不開物性數據。例如,為蒸餾、萃取、結晶等分離過程提供基礎數據;從容易測量的性質推算難測量的性質;從溫和條件的物性數據推算航天發射、深潛高壓等苛刻條件下所需的物性數據等等。

化工熱力學的研究對象更接近實際過程,實際過程所涉及的系統如此復雜,溫度、壓力范圍如此寬廣,化學工程師們不能再依靠簡單的理想氣體或理想溶液模型來計算物性了,而是需要適用范圍更廣、準確性更好、復雜性更高的模型,如PR等狀態方程,借助商業化的化工流程模擬軟件Aspen來促進化工熱力學教學是一個很好的選擇,對促進學生掌握概念,強化基礎,提高應用能力具有重要作用。同時對后續的化工設計、化工計算等課程的教學十分有益。化工熱力學教學中引入Aspen具有如下優點:

1.Aspen軟件中物性計算原理與本課程熱力學性質的計算原理是一致的,用該軟件輔助熱力學教學,能提高教學效率,簡化計算過程,激發學生的學習興趣。另一方面,也能使學生掌握Aspen軟件物性計算原理的內核,了解更多的基礎數據來源,提高應用能力,真正掌握“核心技術”,不至于再像從前那樣,只知計算結果,不知計算原理,不明所用的模型,不能分析結果。

2.國內許多高校的后續課程,如化工設計、化工計算等教學中也開始采用Aspen輔助教學,化工熱力學作為這些課程的基礎,采用Aspen進行熱力學性質計算,無疑會使得后續課程的基礎更加扎實。

用Aspen軟件指導化工熱力學的教學過程,在發達國家也受到高度重視,如Sandler等也出版了相關的教學指導材料[1]。但國內的化工熱力學教學與國外教學有相當的差異性,如,國內的教學課時數較少,教材內容更緊湊,因此,引入化學物性計算軟件來提高教學效率更加重要。

在之前的文章中已經就Aspen軟件輔助[2,3]化工熱力學教學進行簡單探索,但存在和課本知識與課堂教學不能較好匹配的問題,因此我們將基于Aspen軟件,結合化工熱力學課程教學,演示完成化工熱力學性質計算過程,包括典型的流體性質,如p-V-T性質、焓、熵、熱容、逸度、相平衡、穩定流動及循環過程的模擬計算等,能較全面地輔助化工熱力學為教學過程,是展示化學熱力學在相關過程中的應用,提升教學效果的一種嘗試。

本文用PR方程完成流體p-V-T性質計算。

二、流體p-V-T性質計算的原理

狀態方程是物質p-V-T關系的解析式。以經典的立方型狀態方程PR方程[4]為例,該方程描述為

其中,ai與bi是混合物中純組分I的模型參數,kij是二元相互作用參數[5],其數值一般從混合物的實驗數據擬合得到,也可以通過從混合物的第二virial系數的數據來決定。

計算由Aspen自帶的數據庫就能提供相關的臨界參數等物性數據,以完成物性的推算。

三、流體的p-V-T性質計算

本文采用《化工熱力學》[6]中的兩個實例,對Aspen計算過程進行簡要說明。

實例一選自《化工熱力學》例題2-3,用PR方程計算異丁烷在380K的飽和氣、液相摩爾體積。利用Aspen計算過程如下:

1.啟動Aspen Plus User Interface,選擇Run type為Property analysis。

2.在Components>Specifications>Selection下設定組分為異丁烷。

3.在Property>Specifications>Global>Base method下選擇狀態方程為PENG-ROB。

4.在Property>Prop-Sets下新建一個物性集“PS-1”,在Property>Prop-Sets>PS-1>Properties下設定物性參數V,在Property>Prop-Sets>PS-1>Qualifiers設定Phase為Liquid和Vapor。

5.在Property>Analysis下新建一個物性分析“PT-1”,Select Type選擇GENERIC。

6.在Property>Analysis>PT-1>System下選擇Point(s) without flash,輸入異丁烷的摩爾流量為1kmol/hr。

7.在Property>Analysis>PT-1>Variable下輸入溫度為380K,在Adjusted variables下選擇Variable為Pressure,隨后點擊Range/List,輸入壓力值為22.5bar。

8.在Property>Analysis>PT-1>Tabulate下選擇第5步建立的物性集PS-1。

9.點擊NEXT,計算完畢,在Results查看結果。

將實例一的計算結果與教材結果對比,整理后如下表所示:

由此可見,Aspen計算結果與實驗值相差較小,在誤差允許范圍內。因此可認為計算結果可靠。

實例二選自《化工熱力學》例2-4,用PR方程計算由R12(CCl2F2)和R22(CHClF2)等物質的量的混合氣體在400K和1MPa,2MPa,3MPa,4MPa,5MPa時的摩爾體積。并假定二元交互參數kij為0。

該例在Aspen中的操作上與實例一基本一致,具體過程如圖1所示:

將實例二的計算結果與教材結果對比,整理后如下表所示:

由此可見,Aspen計算結果與教材值相差較小,在誤差允許范圍內。因此可認為計算結果可靠。

四、討論

在用Aspen計算上述兩個實例時,需要注意以下幾點:

1.在進行計算前,應先了解溫度、壓力等基本單位。在Setup>Specifications>Global下,可以設定輸入以及輸出的單位,在本例中,選用了SI-CABR單位集,默認溫度單位為℃,壓力單位為bar。

2.在實例二的計算中,題目中已假定兩物質的二元交互參數kij為0,因此在選好狀態方程后,可以在Property>Parameters>Binary Interaction>PRKBV-1中,查看各組分的二元交互參數,在Aspen中,PR方程中的kij由三個參數進行描述,即,可以看到在Aspen中R12與R22的這三個參數的默認值均為0,符合計算要求。而在實際生產中,可通過利用實驗數據得到回歸值,在相關位置進行修改后,使得計算值更貼近實際值。

3.實際過程測定混合物性質需要花費大量人力、物力和時間,但用Aspen軟件和化工熱力學原理,推算混合物的性質具有準確、高效的特點。

五、結論

利用Aspen軟件進行流體p-V-T性質計算,操作步驟簡單易行,計算結果比較準確。可以使學生對求體積根、混合法則的應用等方面有更深的理解,有利于教學過程。同時,進一步掌握了Aspen軟件的內核,還可以實現利用Aspen完成物性數據的計算,將化工過程的基礎計算、流程模擬統一起來,利用一個專業軟件解決多個課程的問題,增加將來在工作中應用物性推算解決實際問題的能力。

參考文獻:

[1]Sandler S I. Using Aspen Plus in Thermodynamics Instruction:A Step-by-Step Guide [M].New Jersey:John Wiley & Sons,Inc,2015.

[2]陳新志,趙倩,錢超.基于Aspen-Plus的化工熱力學教學(Ⅰ)均相性質計算[J].化工高等教育,2011,(05):75-79.

[3]陳新志,趙倩,錢超.基于Aspen-Plus的化工熱力學教學(Ⅱ)純物質飽和性質計算[J].化工高等教育,2011,28(06):58-60.

[4]Peng D Y,Robinson D B. A New Two-Constant Equation of State[J]. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals,1976,15(1):59-64.

篇3

關鍵詞:石灰石-石膏濕法;脫硫廢水;處理;應用

中圖分類號:P619文獻標識碼: A

燃煤電廠采用石灰石―石膏濕法工藝進行煙氣脫硫過程中產生了脫硫廢水,常規脫硫廢水處理工藝除去了廢水中絕大部分的氟化物、懸浮物、硫酸根離子、重金屬等污染物,氯離子濃度仍然很高,影響脫硫廢水經處理后再利用和排放。因此需要對已處理的脫硫廢水進行再處理,提高廢水的利用率,實現脫硫廢水的零排放。

1脫硫廢水的來源及水質

1.1脫硫廢水的來源

脫硫廢水來源于持液槽或者石膏脫水系統排放水。在脫硫裝置運行中,由于吸收液是循環使用的,吸收劑有效成分不斷地消耗產生CaSO3并經強制氧化生成石膏,而且在吸收劑洗滌煙氣時煙氣中的氯化物也逐漸溶解到吸收液中而產生氯離子富集。Cl-濃度的增高帶來兩個方面的影響:一是降低了吸收液的pH值,從而引起脫硫率的下降和CaSO4結垢傾向的增大;二是Cl-濃度過高會降低副產品石膏的品質。當吸收塔內漿液質量分數達到30%時,認為吸收劑基本反應完全,脫硫能力相當弱,因此,脫硫漿液不能無限地濃縮,當雜質濃度達到一定值后,需要定時從系統中排出一部分廢水,以維持循環系統的物料平衡。

1.2脫硫廢水的水質

燃料和脫硫劑的成分以及脫硫系統的運行方式對脫硫廢水的產生量和水質都有很大的影響。脫硫廢水為間斷排放,所以其水質和水量都不穩定,即使同一套脫硫裝置,在不同階段排出的廢水水質也不相同。脫硫廢水的水質極差,既含有一類污染物,又含有二類污染物。所含的一類污染物有鎘、汞、鉻、鉛、鎳等重金屬離子,對環境有很強的污染性;二類污染物有銅、鋅、氟化物、硫化物。另外,廢水的COD(化學耗氧量)、懸浮物等都比較高,許多水質指標都超過了排放標準,其中酸性物質和陰離子主要來源于煙氣,陽離子和重金屬離子主要來源于脫硫所用的石灰石。

2脫硫廢水常規處理方法

脫硫廢水是火電廠處理難度最大的廢水,現行的典型廢水處理方法均是基于脫硫廢水的水質特征,針對不同種類的污染物以確定脫硫廢水處理的原則性系統流程。目前國內電廠對脫硫廢水的處理多采用簡單的物化處理后直接排放。

2.1水力除灰

在除灰(渣)系統中,若用脫硫塔排出的吸收液作為沖灰(渣)水,就可使沖灰(渣)水pH達標和防止系統結垢。該方法是廢水不經處理,直接進入水力除灰(渣)系統,脫硫廢水中的酸性物質或重金屬與灰(渣)中的CaO反應生成固體而除去,從而達到以廢治廢的目的。脫硫廢水量與沖灰(渣)水量相比實在太少,廢水摻入水力除灰(渣)系統對除灰系統的影響較小,對水力除灰(渣)系統不需進行專門的改造,故該方案具有投資低,運行方便的特點。但不適用于氣力除灰(干除渣)系統的電廠,另該方案應注意大流量摻入的廢水對除灰(渣)設備及管道的腐蝕。一般該方案適合尚有一定環境容量,而沒有足夠資金建設高效率脫硫工藝系統的燃煤電廠。

2.2 經廢水處理系統處理后排放

該方案設置一套完整的化學水處理系統,通過氧化、中和、凝聚、沉淀等工藝除去廢水中的污染物。此工藝國外應用較多,技術已成熟。我國電廠廢水處理系統大多也選擇此方法。圖1是典型的FGD廢水處理流程。

圖1典型的FGD廢水處理流程

2.2.1氧化

通過空氣曝氣氧化,加入HCl和NaClO分解廢水中的有機物和氧化SO32-,以降低COD。如果FGD采用強制氧化工藝,可省略此工序。此法不能降低由S2O62-貢獻的COD。

2.2.2中和及重金屬處理

將堿化劑(常用石灰)加入中和槽中,使廢水pH值達到9.0-9.2,在此范圍形成重金屬的氫氧化物沉淀,把Mg2+留在廢水中,同時生成難溶的CaF2,將廢水中的氟化物(以F-)含量降至30mg/L。

經以上處理,廢水中殘留的大多數重金屬離子濃度可滿足排放標準,但Cd2+、Hg2+難以以氫氧化物沉淀,需加硫化物使其生產溶解度更低的金屬硫化物而除去。現常用無毒的有機硫化物,如TMT-15。

2.2.3絮凝反應

經重金屬處理后,廢水中還含有許多細小而分散的顆粒和膠體物質,加入絮凝劑(如FeCl3、FeClSO4、聚合氯化鋁PAC)以除去懸浮物和膠體,再加入陰離子聚合電解質(如聚丙烯酰胺PAM)作為助凝劑,提高固體物的絮凝速度。

2.2.4濃縮和澄清

絮凝后的廢水從反應池溢流進入裝有攪拌器的澄清/濃縮池中進行固液分離,絮凝物沉積在底部濃縮成污泥,上部則為凈水。小部分污泥作為接觸污泥返回廢水反應池,提供沉淀所需的晶核,大部分污泥經污泥泵排到灰漿池或壓濾機。凈水箱設置了監測凈水pH值和懸浮物的在線監測儀表,如果pH和懸浮物達到排水設計標準則通過凈水泵外排,否則將其送回廢水反應池繼續處理,直到合格為止。

2.2.5脫硫廢水處理后的排放和綜合應用

脫硫廢水化學處理不能除去廢水中的氯化物,Cl-的質量濃度很高,故綜合利用的場合較少。現主要用于水力除灰系統對水質要求較低的場合。但對于干除灰電廠和灰綜合利用較好的電廠該出路是行不通的。有人提出用于煤場噴灑,這將引起脫硫廢水量的增加,更可能對鍋爐燃燒產生不利影響,筆者認為該方案并不可取。要實現真正廢水的零排放和復用,還要探索其他的廢水處理方法。

2.3 流化床法

丹麥愛屋德電廠嘗試了用流化床代替化學沉淀池來處理脫硫廢水,效果良好。該工藝由緩沖池、流化床和循環池組成,流化床以石英砂為填料。其工藝流程如圖2所示。

圖2流化床處理脫硫廢水工藝流程

與傳統化學沉淀法相比,該方法產生的污泥量較其少于25%左右。但由于脫硫廢水中含有大量Cl-,它們能與 Hg2+形成復雜的絡合物,其去除效率較低,需采取兩個流化床串聯的方法才可達到理想的去除效果,增加了處理投資成本。

3脫硫廢水的深度處理及綜合利用

上述幾種脫硫廢水處理方法,雖在一定程度上緩解了脫硫廢水對環境的污染,但隨著國家對電力企業污染物排放要求的不斷提高,已不能滿足環保要求。國外在采用煙氣脫硫技術的初期,就開展了脫硫廢水的深度處理研究。而我國對脫硫廢水深度處理的研究起步較晚,目前用到的脫硫廢水深度處理技術包括蒸發濃縮法、膜分離法等。2009 年廣東河源電廠在國內首次采用脫硫廢水的“預處理+蒸發+結晶”工藝。將預處理系統的出水再次進入深度處理,使得出水水質極大提高。下面具體論述幾種國內外用到的脫硫廢水深度處理方法。

3.1 蒸發濃縮

蒸發系統主要分為四個部分: 熱輸入部分,熱回收部分、排熱部分和附屬系統部分。在鹽水加熱器內,低壓蒸汽與熱交換管內流動的循環鹽水進行熱交換,經過加熱沸騰的循環鹽水依次流入各閃蒸室內進行閃蒸,蒸發出的水蒸汽通過除霧器與蒸發器上部的熱交換管進行熱交換冷凝,每級所得蒸汽凝結水由熱交換管下端的蒸餾水托盤收集,最終實現固液分離。該工藝系統流程簡單,蒸發回收水水質較好。但由于該工藝投資成本較高,大大限制了其在實際工程中的應用。

3.2 膜分離技術

膜分離作為一種新型的液體分離技術,已廣泛應用于電力、石油化工、海水淡化等領域。脫硫廢水經過化學反應澄清后,再經加酸調節后進入膜分離系統。柳楊等提出了采用反滲透濃縮法對脫硫廢水進行深度處理的方案。G.D.Enoch等用實際脫硫廢水作為試驗介質,分別用親水和疏水微濾膜來對化學沉淀后的脫硫廢水進行深度處理,出水水質完全可以滿足歐洲國家嚴格的污染物排放標準。該處理方法相比蒸發濃縮法投資較低,但由于膜對進水水質的特殊要求,在進入膜反應系統前需對進水進行預處理,包括濁度、結垢物質、COD 等,系統較為復雜; 回收水的水質不如濃縮蒸發法好,無法實現廢水的完全回收。該處理方法適用于廢水達標排放或對水質要求高的中水回用。

3.3 噴霧蒸發處理

噴霧蒸發處理脫硫廢水,即脫硫廢水經過預沉池進行初步的固液分離后,液態廢水經過高壓泵輸送到布置在除塵器前的高溫煙氣煙道中的霧化噴嘴中進行霧化。廢水液滴吸收煙氣余熱,迅速蒸發成蒸汽。廢水液滴蒸發后,廢水中的細小固體顆粒和粉塵一起進入電除塵器被電極捕捉,隨灰一起外排;蒸發出的水分隨除塵后的煙氣進入脫硫塔,在脫硫塔的噴淋冷卻作用下,水分凝結進入脫硫塔的漿液循環系統,由于該水分的加入,有效地減少了脫硫系統補充水分的需水量。這樣既可以充分利用電廠外排煙氣的熱能,又可以達到脫硫廢水零排放的目的,具有重要的工程實用價值。2013年4月,我國的華能內蒙古上都電廠在其 2 × 600MW 機組上開展了噴霧蒸發處理脫硫廢水技術的試運行。該技術工藝流程如圖 3 所示。

圖3噴霧蒸發處理脫硫廢水工藝流程

該處理方法不僅具有系統配置設備少、投資省、運行成本低及運行管理方便等優點,還能真正實現脫硫廢水的“零排放”。但目前該技術仍處于試驗階段,還缺乏對工藝運行條件優化、系統設備運行的影響及其工程應用推廣等方面的研究。

3.4 電解制次氯酸鈉法

經過簡單物化處理后的脫硫廢水中含鹽量仍較高,其中仍含有較高濃度的 Cl-,利用這一水質特征,借鑒化工行業的氯堿工藝,采用電解方法處理脫硫廢水。通過通電電極發生電化學反應,將脫硫廢水中的 Cl-氧化生成次氯酸鈉,然后將次氯酸鈉作為循環冷卻水的殺菌劑使用,從而實現脫硫廢水變廢為寶和資源化利用。

該方法運行方便,可開發具有良好經濟效益的化工產品,實現脫硫廢水的資源化利用。但由于脫硫廢水中其他成分對電解效果的影響,要真正實現廢水電解有效制備出次氯酸鈉,還有待進一步的研究。此外,經過預處理后的脫硫廢水還可作為煤場噴灑用水和含煤廢水池補水實現對其綜合利用。我國的沙洲電廠就是采用的這兩種處理方式。

4結語

我國針對脫硫廢水的處理發展較為緩慢,大多只經過簡單的物化處理后直接排放,不但對環境造成污染,而且浪費水資源。隨著我國環保要求的不斷提高,脫硫廢水的深度處理大大提高了出水水質,但現有的廢水深度處理方法投資成本較高,如何有效實現脫硫廢水的達標排放以及通過深度處理提高廢水的綜合利用效率,仍是今后研究的重點。

參考文獻:

[1]許濤,張崗,高翔.大型燃煤發電廠鍋爐煙氣脫硫技術[J].湖北電力,2012

篇4

【關鍵詞】AZ91D;化學鍍鎳;前處理

前 言

AZ91D鎂合金以其抗老化、抗沖擊、減震性能好,尺寸穩定性好,以及較好的機械性能和良好的電磁屏蔽性等優點,應用前景廣闊。然而,鎂合金高度的化學活潑性使其在使用環境下極易遭到腐蝕破壞[1]。

目前應用于鎂合金的表面處理技術很多, 主要有化學轉化、陽極氧化、微弧氧化、電鍍和化學鍍等防護技術[2-5]。化學鍍鎳是鎂合金表面防護的重要方法之一。然而, 鎂合金直接化學鍍鎳目前主要采用鉻酸加氫氟酸作前處理, 存在例如危害環境等諸多問題。本文研究了一種新型的環保型活化液,對試樣進行活化,再化學鍍鎳,采用SEM檢測了鍍層的表面形貌和截面形貌,劃痕發測試了鍍層的結合力。

1、直接化學鍍鎳工藝流程

工藝流程:打磨超聲波清洗活化化學鍍鎳。

打磨:用1500#金相砂紙打磨。

超聲波清洗:先用丙酮清洗10分鐘,再用蒸餾水清洗10分鐘。

活化:磷酸(85%)30-60 mL/ L, 硼酸10-32g / L 氟化氫銨20-40 g/ L,添加劑A 1-5 g / L。

化學鍍鎳:堿式碳酸鎳10 g / L, 次磷酸鈉 20 g / L,氫氟酸( 40% ) 12mL/ L,檸檬酸 5.2 g/ L,氟化氫銨10 g/ L ,穩定劑a 1mg/L,氨水( 25% ) 30 mL / L ,蒸餾水若干,時間120min, 溫度分別為80℃。

2、結果分析

2.1新型活化工藝

在提高結合力方面,不少研究者研究了不同的酸洗和活化液對鍍層結合力的影響。然而,傳統的酸洗活化法不僅耗時耗力,而且試樣表面顆粒很不均勻, 有很多大顆粒出現。本實驗采用新型的“一步酸洗活化”方法,其配方如下表1:

表1 一步酸洗活化配方

AZ91D在酸洗活化液中浸泡10s、20s、30s、40s后試樣表面的形貌如圖3.1所示。從圖中可以看出,隨著酸洗活化的時間的增長,試樣表面的金屬光澤逐漸消失,腐蝕凹坑縱向加深,腐蝕產物增多。圖a是在酸洗活化液里浸蝕10s后的形貌,可以看出腐蝕不均勻,還存在大量的基體表面;圖b是在酸洗活化液里浸蝕20s后的表面形貌,腐蝕較均勻;當酸洗活化時間為30s時,如圖c,腐蝕更加均勻,但是存在腐蝕凹坑;當酸洗活化時間為40s時,如圖d,出現了較多的疏松的腐蝕產物,覆蓋在了鎂合金基體上。所以,酸洗活化時間為20s最佳,因為此時,腐蝕較均勻,且基體腐蝕凹坑不會太深,腐蝕產物不至于完全覆蓋基體,從而影響鍍層。

2.2鍍層的表面、截面微觀形貌

圖2是AZ91D直接化學鍍鎳的表面微觀形貌,可以看出,鍍層是由大小不一的晶粒堆垛形成,晶粒之間存在縫隙,晶粒的生長包括橫向生長和縱向生長,而兩個方向生長速率的不一致導致了鍍層厚度的起伏變化。可以看出,通過本文所述前處理工藝,獲得了致密、均勻的鍍層。

圖2 AZ91D直接化學鍍鎳微觀形貌

圖3是鍍層截面微觀形貌,可以看出鍍層與基體之間結合良好,無間隙。

圖3 鍍層截面形貌

2.3鍍層結合力的測定

通過刻劃鍍層試樣,以此來了解鍍層與基體的結合情況。用硬質刀片在鎂合金基體和試樣表面縱橫交錯地各劃4條線,將鍍層劃穿成2mm間距的方格,鍍層劃痕交錯處均無任何脫皮或剝落現象,進一步用刀片在劃痕處挑撬鍍層,撬后鍍層不脫落,可見結合力合格。

3、結論與展望

(1)利用新型活化法獲得了致密、均勻、結合力合格的鍍層。

(2)無論是電鍍還是化學鍍,結合力問題一直是困擾鎂合金被廣泛使用的主要問題,所以研究出高結合力的鍍層是鎂合金直接化學鍍鎳的發展趨勢。

【參考文獻】

[1] 胡慶福. 鎂化合物生產與應用[M].北京:化學工業出版社,2004.

[2] 余剛,劉躍龍,李瑛,等.鎂合金的腐蝕與防護[J].中國有色金屬學報,2002,12(6):108-109.

[3] 蔣百靈,張淑芬.鎂合金微弧氧化陶瓷層耐蝕性的研究[J].中國腐蝕與防護學報,2002,22(5):300-303.

[4] 蘭偉,孫建春,周安若,等.鎂合金表面處理技術的研究現狀[D].材料導報,2006(S1):428-430.

篇5

湖南省某光電科技有限公司是以太陽能光伏制造裝備為核心,包含拉晶、鑄錠、切片、電池片、組件、應用產品和新型儲能材料等技術的高新技術企業。生產過程中產生大量廢水,廢水主要含有硅粉、碳化硅、聚乙二醇、氫氟酸、檸檬酸、洗滌劑及少量的表面活性劑,綜合廢水COD及SS高,且存在大量的氟化物,可生化性較差。該公司需要處理的水量約為1000m3/d,其中包括800m3/d的脫膠廢水和200m3/d的開方廢水,按20h/d運行來設計,則設計流量為Q=50m3/h。本工程廢水處理后不回用部分的出水水質執行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準,其回用水水質滿足業主生產要求,其具體水質指標如表1所示。

2廢水處理工藝

通過以上分析,本方案擬采用兩組工藝,第一組(處理水量300m3/d):混凝沉淀-水解酸化-接觸氧化-氣浮,去除懸浮物的同時去除廢水中的有機物,然后通過氣浮的固液分離確保達到廢水的排放標準;第二組(處理水量700m3/d):混凝沉淀-過濾-膜處理的組合工藝,在去除懸浮物的同時去除廢水中的有機物,經過后續的深度處理系統,確保出水能達到生產回用水水質標準。通過對該公司現場實地考察,結合甲方的要求及工程進度情況,設計該廢水處理工藝流程如圖1所示。

2.1工藝流程說明脫膠、開方生產工序產生的廢水經過管道單獨收集后流至生產車間外邊的集水池,然后兩股廢水均由泵從集水池中提升至混凝沉淀池,向混凝沉淀池中添加絮凝劑、助凝劑,添加的藥劑與廢水充分反應,不斷形成大的絮狀物,絮狀物在沉淀池中沉淀,上清液出水也分兩股,一股300m3/d廢水通過泵依次進入水解酸化池、接觸氧化池反應后泵入氣浮系統,反應后的浮渣排入污泥濃縮池,出水則達標排放;另一股700m3/d的廢水經過泵提升后進入石英砂過濾罐、保安過濾器、陶瓷膜過濾器,進行進一步的深度處理,出水用于生產回用,過濾器采用全自動成套設備,配有進水泵和反沖洗泵,陶瓷膜過濾器出水至回用水箱,回用水箱暫時存放出水,用作廠區生產回用水。混凝沉淀池的污泥進入污泥濃縮池,然后進入板框壓濾機壓濾,壓濾液流入調節池后經后續處理,泥餅外運。

2.2工藝流程特點本廢水處理工藝具有以下特點:(1)設備采用鋼制結構,使工程造價降低,工程進度提前,占地面積大幅度減少。(2)采用絮凝沉淀石英砂過濾與陶瓷膜過濾的組合深度處理工藝,使廢水能夠達到回用水水質要求。(3)廢水處理設備操作簡單,操作人員勞動強度小。

3主要處理構筑物及設備參數

3.1集水池集水池1座,用于收集產生的脫膠廢水。鋼筋混凝土結構,工藝尺寸×H=4.5m×3.5m。在調節池內設預曝氣裝置、廢水提升泵2臺和液位控制器1套。

3.2混凝沉淀池混凝沉淀池1座,脫膠廢水、開方廢水由泵提升至混凝沉淀池,采用全自動加藥系統向混凝沉淀池中投加堿、PAC、PAM,在進水中心筒中,藥劑與廢水充分反應,不斷形成大的礬花,然后礬花在沉淀池中沉淀下來。絮凝沉淀池采用鋼結構設備,工藝尺寸×H=8m×8m,其主要包括反應區、緩沖區、污泥區、中心筒等。表面負荷1.00m3/(m2•h)。內設在線pH控制系統1套,電磁流量計1套,全自動加藥系統3套(1套加堿調節pH,1套加PAC,1套加PAM)。

3.3氣浮系統氣浮系統1臺,尺寸:L×B×H=5.2m×3.2m×2.5m,流量Q=15m3/h,分離區面積4.5m2。內設空壓機1臺,回流泵1臺,PAC、PAM加藥計量泵4臺(2用2備)。

3.4石英砂過濾罐石英砂過濾罐2個,碳鋼結構,工藝尺寸:×H=1.5m×3.2m,過濾速度為13.2m/h,內設0.5~1.2mm石英砂的填料,填料層高度1m。內設反沖洗泵1臺。

3.5保安過濾器保安過濾器1個,碳鋼結構,工藝尺寸:×H=0.6m×3m。

3.6陶瓷膜過濾器陶瓷膜過濾器1套,外殼不銹鋼,內部膜組件,最大處理量40m3/h。過濾元件主要規格:管狀制品,30mm,長度1000mm,微孔1.0μm,采用陶瓷膜組件形式,大概需要過濾面積為200m2。

3.7污泥濃縮池污泥濃縮池1座,地上式鋼結構,尺寸:×H=4m×4.3m,內設污泥螺桿泵2臺,板框壓濾機2臺。

4運行效果

由圖2~圖4可知,利用水解酸化-接觸氧化工藝處理光伏廢水,進水COD在800~1600mg/L、SS在600~800mg/L,氟離子濃度在800~1000mg/L時,去除率分別達到92.24%,94%和99%,出水水質均達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準。濾器、陶瓷膜過濾器等進行進一步的深度處理后,進水COD在800~1600mg/L、SS在600~800mg/L,氟離子在800~1000mg/L時,去除率分別達到96.85%、98.46%和99%,出水水質滿足該企業回用水標準。

5工程效益

篇6

Abstract: Through the analysis of the process of yellow phosphorus production by electric furnace process, this paper analyze the fire hazard in the production process of yellow phosphorus by electric furnace, providing reference for yellow phosphorus producers preventing production accidents and fire personnel doing fire monitoring and fire rescue work.

關鍵詞: 電爐法;黃磷生產;火災;分析

Key words: electric furnace process;production of yellow phosphorus;fire;analysis

中圖分類號: TF555 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)36-0282-02

0 引言

黃磷是一種重要的基礎工業原料,在工業上用黃磷制備高純度的磷酸、食品級磷酸、三聚磷酸鈉、磷肥、殺鼠劑、洗滌劑、農藥、爆竹、焰火等,軍事上常用來制煙幕彈。

由于黃磷生產是黃磷主要集聚場所,而我國工業生產黃磷的主要工藝就是電爐法,近年來黃磷廠火災在化工火災中所占的比例也一直居高不下,所以對電爐法生產黃磷進行火災危險性分析對我們的防火滅火工作大有幫助。

1 黃磷生產的工藝流程

首先,將磷礦石、硅石、焦丁破碎送往烘干爐,烘干原料按一定比例配料均勻混合后提升人料柜,混合料順料柜中的下料管進人電爐。

黃磷電爐的動力由變壓器將電壓降至工作電壓提高,輸人的三相電流分別輸入三根石墨電極,電極以電阻熱為主要形式產生高溫,將爐料形成熔融狀態并進行反應,原料中的焦丁在反應中既充當還原劑也為反應提供一定的熱量,其反應式為:

4Ca5F(PO4)3+30C+21SiO2■6P2+30CO+20CaSi03+SiF4

反應之后產生的爐氣中含有CO、元素磷和氟化物,進入冷卻吸收塔及一級石灰堿液洗滌塔內以兩逆流兩順流的方式氣液接觸洗滌。磷蒸汽被不同溫度的洗滌水冷凝,結成4個原子的磷分子,聚集于受磷槽內形成粗磷。受磷槽采用蒸汽間接加熱保溫,洗磷后的爐氣主要含CO,部分點燃放空,部分導出作原料烘干、泥磷燒制、污水處理站污泥干化的燃料使用。受磷槽廢水進人預沉槽沉淀后返回磷爐洗滌爐氣。受磷槽、預沉槽內的粗磷利用蒸汽盤管加熱保溫呈液態,定期虹吸至精制槽,使用熱水漂洗精制。洗滌熱水由鍋爐蒸汽直接加熱。經加熱、保溫、漂洗沉降后,粗磷分離成泥磷和成品黃磷,黃磷即可計量包裝。

精制過后剩余的泥磷存于泥磷池中。泥磷可用泵抽人旋轉加熱窯中,以磷爐尾氣為熱源加熱,使泥磷中所含元素磷升華為氣態磷,同時水轉變為水蒸氣,氣態磷及水蒸汽從加熱爐溢出后進人洗磷塔,以水隔絕空氣密封,洗滌冷卻成為液態磷,并在受磷槽內洗滌,成品黃磷進入成品池內貯存,泥磷精制過程與黃磷生產類似。

電爐內爐渣由渣口流出,經水淬后匯集在集渣池內,由于磷礦一般都是磷鐵傍生礦,所以磷渣的主要成分是CaSi03和和一小部分磷鐵,磷鐵經緩冷凝固后,用人工破碎、去渣后出售,用作煉鐵原料,其他磷渣出售到水泥廠用作生產水泥原料。

這里再簡單介紹一下黃磷生產中水的循環利用情況,由于在黃磷生產中產生的廢水含有氟和硫,所以要求所有廢水進行全封閉循環,噴淋塔內的污水經過封閉管道內的預沉槽,折流沉淀后進人變速升流膨脹式中和過濾塔,對含磷污水進行過濾,經過濾塔凈化的水,進人沖渣池,用石灰乳調節pH值后,一部分用作沖渣水,另一部分經隔柵除渣后用泵送至噴淋塔頂,用作噴淋用水,形成污水的封閉循環。(圖1)

2 主要火災危險因素分析

通過對電爐法生產黃磷工藝流程、原料和產物進行分析,在此生產過程中將火災危險性因素分為三類:

2.1 火災危險性物質(表1) 以上介紹了在黃磷生產過程中所涉及到的火災危險性物質,其中除了介紹了物質的理化性質外還介紹了各物質的毒性,這有利于在有效的開展滅火救援的同時做好個人防護,避免不必要的傷害。

2.2 火災危險性崗位 回轉烘干機崗位、電爐崗位、黃磷精制崗位、成品磷包裝崗位、磷渣(磷鐵)排放崗位和泥磷處理崗位。

2.3 火災危險性設備 回轉烘干機、電爐、精制槽、出渣道、液磷槽罐、液磷輸送管線和蒸磷轉鍋。

3 火災預防

通過近年從事防火滅火工作總結的經驗,結合電爐法黃磷生產的特點我認為應做好以下幾方面工作:

3.1 用規范的操作來預防事故的發生,各工段應根據自身的特點和國家的技術標準及規范,制定詳細的嚴格的崗位操作規程。

3.2 應制定全員培訓制度,上至企業法人,下至普通職工都要進行安全培訓,特殊工種要求持證上崗,培養從業人員安全意識,營造企業安全生產的氛圍。

3.3 企業內部制定完備的消防安全管理規定,最好是能實行獎懲機制,將責任落實到部門和個人,有獨立的部門和人員進行監督落實。

3.4 開展滅火救援演練,在開展好預防工作的同時要積極開展意外事故應急演練,編制《事故應急救援預案》,以防意外發生時能夠有序地開展滅火救援和疏散工作,最大限度地減小火災帶來的財產損失和人員傷亡。

4 結語

通過以上分析和闡述,可以看出電爐法黃磷生產工藝復雜,工藝流程多以高溫高壓設備為主,并且由于電爐法黃磷生產企業存在著危險源分散,危險物質多等特點,所以必須嚴格按照相關規范要求對黃磷生產企業的生產、貯存、運輸進行嚴格檢查,消防監督人員要多指導企業對設備、設施、人員進行綜合性安全管理,增強防范和處理事故的能力,防止安全事故的發生。消防人員在通過了解以上知識后在處置黃磷生產企業火災時首先做好個人防護,再根據現場發生事故的工段、設備情況進行處置。

參考文獻:

[1]冉隆文.精細磷化工技術[M].北京:化學工業出版社,2005.

篇7

關鍵詞:燒堿,純堿,質量

 

燒堿是重要的基本化工原料,最初的用途是從制造肥皂開始,逐漸用于日用、輕工、紡織、化工、醫藥等領域。我國改革開放以來,燒堿的需求量有明顯增長,尤其是在制鋁生產方面,燒堿生產有了突飛猛進的發展。2006年我國燒堿產業延續了近年來的快速增長勢頭,受到良好的國際貿易環境和主要下游產業快速增長的驅動,全年燒堿產量為1475.52萬噸。隨著產能擴張加快,產業競爭也日趨激烈。目前我國有燒堿生產企業二百多家。純堿是基本化工原料,主要用于生產玻璃,干法制水玻璃,重鉻酸鈉、硝酸鈉,溶浸法制氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉,冶煉助熔劑,選礦用浮選劑,煉鋼和煉銻用作脫硫劑,印染中用作軟水劑,去除油污和絲膠質、色紗織物煮煉劑,搪瓷色素的堿性熔融劑,制革工業用作原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度,合成洗滌劑中的三聚磷酸鈉,還用于制造各種磷酸鈉鹽等。近年來,國內純堿工業呈現良好發展勢頭,產量穩步增長,價格也在持續回升,市場需求旺盛,供求關系明顯改觀。隨著我國輕工、化工、建材、冶金等行業的發展,國內純堿行業取得了長足進展,純堿產品的總生產能力和產量在逐年增長,2003年我國的純堿產量首次超過美國躍居世界第一,達到110l萬噸,近幾年也達到每年8%的增長率。然而,隨著市場發展,我國燒堿和純堿工業在面臨機遇的同時也面臨嚴峻挑戰,要保持強勁的發展勢頭,除了著眼全球市場,積極參與國際分工及市場競爭外,提高生產質量也成了重要一環。

1.燒堿質量簡述

化學名稱:氫氧化鈉;俗名:燒堿、苛性鈉;分子式:Na()H;分子量:39.996(按79年國際原子量) 性鈉;分子式:Na()H;分子量:39.996(按79年國際原子量)生產原料:原鹽(分為:液體鹽和固體鹽),生產原理:采用隔膜法生產燒堿,選用石嚜陽極立式隔膜電解槽。

主要化學反應為:2NaCl+2H2O→2NaOH+C12↑+H2↑生產過程分為鹽水制備,食鹽溶液電解,堿液蒸發和熬濃,氯氫處理與輸送等四大過程,并附有合成鹽酸的生產過程。

生產工藝流程簡述:首先將蒸發工序來的回收鹽,鹵水經預熱溫度控制在65 70℃,自上而下用泵壓入化鹽桶,同時用斗式提升機將固體鹽自上部加入,以維持足夠的鹽層高度,使鹽水通過后達到飽和,含NaCl:315g/l左右,再溢流人緩沖桶,加入精制劑Na2CO3,Na0H,BaCl2,使鹽水中ca2+、Mg2+以及sO42-離子生成沉淀析出:CaCO3,Mg(OH)2和BaSO4。鹽水進入澄清桶前,加入苛化麩皮助沉。沉清鹽水自澄清桶溢流圈流至中和槽,加入鹽酸中和,控制PH值在7.5~8,中和鹽水泵入精鹽水貯槽,供電解使用。論文大全。精制鹽水泵入高位槽,經加熱至65—85℃后注入電解槽,精鹽水在直流電作用下進行電解,產生出氯氣,氫氣和燒堿。

2.純堿質量簡述

化學名稱:碳酸鈉;俗名:純堿、重灰或輕灰;分子式:Na2CO3;分子量:105.99(按79年國際原子量);生產原料:原鹽、氨(NH3)、二氧化碳、水;生產基本原理:該廠采用聯合制堿法生產純堿和氯化氨。聯堿法生產采用一次加鹽,兩次吸氨,一次碳化,兩次取出的冷法流程。生產分為兩個過程進行:I過程為純堿生產過程,Ⅱ過程為氯化氨生產過程。兩個過程構成一個封閉循環系統,不斷投入原料(NH3、NaCl、H2O、CO2),同時不斷地生產出純堿和氯化氨兩種產品。聯堿過程,即I和Ⅱ過程:主要化學反應:Na CI+NH3+H20+C02→ NH4Cl十NaHC03↓+95.05kJ/mol與氨堿法不同之處,聯合制堿法碳化過濾NaHc03結晶后的濾液還要析出氯化氨。化學反應式:NH4Cl(液)+Nacl(固)→NH4Cl(固)_}Nacl(液)—11.461KJ/mol。

析出氯化氨后,母液返回制堿工序,與制氯化氨過程交替進行,構成一個循環過程,這則是該制堿法的特殊性。論文大全。生產工藝質量流程簡述:將Ⅱ過程制備的合格母液Ⅱ送母液Ⅱ噴射吸氨后為氨母液Ⅱ,氨母液Ⅱ在澄清桶內經過澄清后流入氨母液Ⅱ儲存桶習慣上稱為成品氨,成品氦母液Ⅱ經泵加壓并經氨母液Ⅱ加熱桶加熱到規定溫度后進入清洗炭化塔,塔下部通清洗氣,使炭化塔結疤得到溶解并起到預炭化的作用,氨母液Ⅱ經清洗炭化塔后為清洗氮母液Ⅱ。清洗氨母液Ⅱ經泵送入制堿塔,下部通人下段氣(濃氣),中部通人中段氣,生成帶有氨母液Ⅱ結晶的懸浮液,由塔底經出堿管取出稱為碳化取出液,再經真空濾堿機過濾分離出固體f碳酸氫鈉(重堿),送煅燒爐煅燒得到碳酸鈉,包裝得到成品純堿。

煅燒分解出的二氧化碳,氨氣及水蒸氣的混合氣體稱為爐氣。爐氣經除塵,冷卻,洗滌,壓縮后回到碳化塔作制堿原料,真空濾堿機的濾過堿液(母液Ⅱ)經吸氨送Ⅱ過程制取氯化氨,制氯化氨后的母液(母液Ⅱ)送I過程吸氨進碳化塔制純堿,如此不斷封閉循環則不斷生產出純堿和氯化氨。

3.回收鹽

是在隔膜法制燒堿過程中的蒸發過程中得到的,其雜質含量較高,主要影響生產燒堿的雜質為:CA2+、MG2+以及SO42離子,并且含有一定的NaOH。所以現在生產中有精制鹽水的這道工序。在實地調研中證實,燒堿生產中采用液體鹽代替固體鹽,會降低燒堿成本,獲得一定的經濟效益。論文大全。而在聯堿法制純堿的生產過程中,由于受到系統母液平衡的限制,只能使用周體鹽。如果將燒堿蒸發工序回收得到的固體鹽送入聯堿系統,則聯堿法生產純堿的工藝中將減少固體鹽的外供量,從而獲得一定的綜合經濟效益。

【參考文獻】

[1]錢志奎·近幾年我國純堿生產技術的發展及發展前景[J].純堿工業,2001.

篇8

(1.長春凱密特爾化學品有限公司吉林長春130103;

2.吉林大學環境與資源學院吉林長春130021 )

【摘要】針對某整車廠涂裝車間廢水生化處理COD去除率低的問題,重新設計生化處理工藝,改造管路,增加厭氧池和好氧接觸氧化池,增加污水在生化系統的停留時間,提高COD的去除率。運行結果表明,出水達到了國家污染物三級排放標準,且具有投資少、處理效果穩定、操作簡便等優點。

關鍵詞 涂裝廢水;COD去除率;水解酸化;接觸氧化;生物濾池

Painting wastewater treatment Improvement Process

Li Ming-xi1,Zhang Jing-ren2

(1.Changchun Chemetall Chemicals Co., LtdChangchunJilin130103;

2.Environment and Resources, Jilin UniversityChangchunJilin130021 )

【Abstract】For a vehicle paint shop wastewater treatment plant to remove the problem of low COD, biochemical process redesign, renovation pipeline, increase anaerobic tank and aerobic contact oxidation pond, increase the sewage system in Biochemical residence time, improve COD removal. Operation results show that the water levels up to the national pollutant discharge standards, and with less investment, the treatment effect is stable, and easy operation.

【Key words】Painting wastewater;COD removal efficiency;Hydrolytic acidification;Contact oxidation;Biofilter

長春某整車廠涂裝車間每天都會產生含上述污染物廢水,車間污水站原有工藝為混凝沉淀+水解酸化+好氧生物濾池組合處理工藝,該工藝實踐運行證明,水解酸化后污水直接曝氣生物濾池,生化系統的COD去除率不高且不穩定,經常維持在20~30%左右,且生物濾池易堵塞需經常反沖洗,影響運行效率。針對這一情況,對該污水站布水管路、水解酸化池、生物濾池等進行改造,并增加好氧接觸氧化池,提升生化系統COD去除率、穩定出水水質。

1. 設計水質水量及排放標準

1.1污染源分析。

整車涂裝生產過程中排放的廢水主要來源于脫脂、表調、磷化、電泳、噴涂等工序。根據表1中列出的汽車涂裝生產使用原材料、主要成分及含量,結合整車涂裝工藝可以看出,涂裝前處理主要污染物有磷酸鹽、表面活性劑、油類、重金屬離子、酸液、堿液等,電泳工序和噴涂工序的污染物主要有水溶性樹脂、溶劑型樹脂、顏料、填料、溶劑等。另外,汽車涂裝使用的原料種類較多,根據車身材料不同,會有不同的配方[1]。

(1)脫脂廢水:整車廠前處理采用熱堿液洗去車身油脂工藝,白車身在涂裝前要將其表面油污、鐵屑、焊渣焊球、灰塵等雜質清洗干凈。常用的清洗液是含有高效表面活性劑的復合堿性脫脂劑。該工序通過溢流方式連續排放含污染物濃度相對低些的清洗廢水,排放量8~10噸/小時;脫脂液使用一定時間后,必須定期(1~3月)排放含高濃度污染物的整槽廢液或槽底殘液及清槽廢水。主要污染物為石油類、LAS、SS、磷酸鹽、COD、pH等,COD濃度較高。

(2)磷化鈍化廢水:來源于前處理過程磷化鈍化工藝。該工序所用磷化液為酸式磷酸鹽(主要為鋅鹽、錳鹽、鐵鹽)、氧化劑(常用硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯酸鹽)和多種添加劑(鋅、錳、鎳、氟添加劑、結渣劑等),大多數整車廠已經采用無鉻鈍化工藝替代了原有的有鉻鈍化工藝,鈍化廢水含有氟化鋯。該工序會連續排放污染物濃度相對較低的磷化漂洗廢水,排放量10噸/小時左右,定期倒槽殘液及清槽廢水。該工序廢水主要成分為SS、酸性物質、重金屬、磷酸鹽等污染物,其濃度相對較高。

(3)電泳廢水:來源于車身電泳后清洗廢水、超濾廢水等。電泳工序所用涂料主要是陰離子水溶性樹脂、色漿、對應中和劑(有機酸、有機胺和有機堿等)。電泳廢水主要產生于車身電泳后,在清洗槽中沖洗掉的車身附著浮漆及倒槽更換槽液的過程。其廢水中主要是高濃度的超濾液、陽極液和電泳倒槽槽底殘液以及連續低濃度電泳清洗液,排放量6~8噸/小時左右。廢水中含有電泳漆(如酚醛樹脂、水溶性環氧樹脂、乙醇胺、乙氰酸脂等)、顏料(如氧化鐵紅、碳黑等)、填料(如滑石粉、鈦白粉等)、有機溶劑(如丁醇、三乙醇胺等)、醋酸等。

(4)噴漆循環水:源于噴房漆霧捕捉的循環水處理系統。該工序利用系統槽循環水在文丘里對空氣中夾帶的漆霧進行吸附和洗滌,達到除去噴房空氣中漂浮的漆霧,從而凈化噴房空氣,并保證車身涂裝外觀質量。該循環水也需要定期更換,每天有少量溢流水排放,排放量2噸/小時左右。排放的廢水中含有大量的細漆渣、低分子有機溶劑等,含有的有機溶劑通常有芳香族類(如二甲苯)、酯類(如乙酸丁酯、乙酸乙酯)、酮類(如環己酮)、醇類(如丁醇)。

噴涂的油漆通常含有的有機樹脂類型:丙烯酸氨基樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂。

(5)涂裝車間其他廢水:熱輪清洗廢水、反滲透清洗酸堿清洗劑廢水、去離子水生產用樹脂再生酸堿廢水、打磨工序濕打磨廢水、空調加濕廢水、化驗室廢水等。

1.2涂裝廢水水質水量。

(1)涂裝廢水水量情況。

根據統計,該涂裝車間產各廢工段有每天排放、每周排放和不定期排放多種情況,排放水不規律。廢水每年排廢水總量22萬噸左右。

(2)涂裝廢水水質情況。

表2為年產33萬輛該整車廠涂裝車間廢水排放水質情況統計。

1.3汽車涂裝廢水的特征。

根據汽車涂裝生產工藝的要求,各工序的停留時間不同,各槽液的使用周期也不同,因此,汽車涂裝廢水的排放除部分清洗廢水連續排放外,其他廢水多為間歇排放。

(1)廢水種類繁多、成分復雜。

汽車涂裝線排放的廢水種類很多,每一種廢水水質(成分、濃度)會因使用的材料而不同,僅脫脂液就有多種配方,磷化液成分也是相當復雜,分為鐵系、鋅系、錳系磷化液,涂料(每種涂料都是由樹脂、溶劑、顏料、填料、添加劑等組成)種類更多。

(2)可生化性差。

廢水所含多種有機污染物BOD5/CODcr比值<0.3,屬不宜生化的廢水,是較難處理的廢水。

(3)排放水量、水質變化大。

由于各種廢水成分、濃度各異,造成汽車涂裝車間排水水量、水質變化很大,一般無規律可循[3]。

(4)排放無規律。

僅有一部分水洗水連續溢流排放,涂裝線大量的廢水或廢液多為間歇式集中排放。

1.4排放標準。

車間的排放內控值標準優于《國家污水排放標準》(GB8978-1996)。

2. 工藝流程

2.1改造思路。

針對原廢水生化處理工藝存在的不足,采取如下的改造措施:

2.1.1新增厭氧水解池,增加污水厭氧生化停留時間。

厭氧水解的原理是利用異養型兼性細菌和厭氧菌將廢水中難降解的大分子有機物轉化為易降解的小分子有機物,將復雜的有機物轉變成簡單的有機物,將不溶性的有機物轉化為溶解性的有機物,形成有機酸、醇類、醛類等,從而提高廢水的可生化性。實踐證明,酸化水解工藝能夠有效提高廢水的可生化性,為后續的處理工藝創造有利條件。

2.1.2新增好氧接觸氧化池。

好氧生化目前大多采用活性污泥法和生物接觸氧化法;氧化溝工藝也有一定的應用,但由于氧化溝占地面積較大,應用上有一定的限制。活性污泥法曝氣池結構簡單,不需填料及支架,但連續進水的曝氣池后必須串聯二沉池以提供回流污泥;若管理不善易造成污泥流失或污泥膨脹,影響處理效果。綜合比較,好氧處理部分選用生物接觸氧化法。

接觸氧化法的優點如下:

(1)填料的比表面積大,活性污泥易附著在填料上形成生物膜,細菌等微生物不易流失,微生物量大,有利于提高生化處理效果。

(2)接觸氧化法易于啟動,運行管理較方便。

(3)污泥產率低,且不易發生污泥膨脹。

(4)對于低濃度廢水處理,由于接觸氧化池出水中流失的污泥少,可省去二沉池直接串聯混凝沉淀池。

2.1.3改造維修曝氣生物濾池。

曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比,具有有機負荷高、占地面積小(是普通活性污泥法的1/3)、投資少(節約30%)、不會產生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質好等優點,但它對進水SS要求較嚴(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此對進水需要進行預處理。另外,曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體的新工藝,節省了后續沉淀池(二沉池),具有容積負荷、水力負荷大,水力停留時間短,所需基建投資少,出水水質好,運行能耗低、費用少的特點。曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體的新工藝,可以將出水COD降至較低值。

2.2改造后工藝流程。

改造后的生化處理工藝流程。

(1)水解酸化池改造。

A.調配池內廢水通過管道自流至水解酸化池1、2內,水從池底板進入上部流出,水在上升過程中與水解酸化池內懸掛的填料接觸,上部出水通過集水堰流入水解酸化池內的沉淀池內,將隨水帶出的污泥沉淀下來,上清液自流至中間水池1內。在調配池內安裝營養劑加藥管,根據需要向池內投機營養劑。

B.通過水泵將中間水池1內廢水按70m3/h的流量抽至新建的水解酸化池3、4內,水從池底板進入上部流出,水在上升過程中與水解酸化池內懸掛的填料接觸,上部出水通過集水堰流入好氧池內進行后續處理。

C.厭氧池主要設計參數:厭氧池水力停留時間,6h;厭氧池上升流速1m/h。

(2)新增好氧接觸氧化工藝設備。

A.水解酸化池上清液流至好氧池內。本次好氧池采用二級接觸氧化工藝,將好氧池分為兩組,分別為1#、2#好氧池。

B.水從一級好氧池上部進入,從底部進入二級好氧池,然后通過二級好氧池設置的出水堰收集后自流至沉淀池5內。

C.好氧池上清液自流至沉淀池5內。在沉淀池3內將隨水帶出的好氧污泥沉入池底,上清液流入中間水池2內。沉淀池5設回流泵,回流泵與水解酸化池、好氧池進水管道聯通,通過回流泵定時回流污泥,將沉淀池5內具有活性的帶出的污泥回流至水解酸化池和好氧池內增加污泥濃度。剩余污泥排入污泥濃縮池內,排泥采用靜壓氣動蝶閥自動排泥。好氧池內安裝有DO在線測定儀,用于溶解氧的監控。

D.好氧池、沉淀池5主要設計參數如下:

好氧池水力停留時間,4.5h;沉淀池水力停留設計,1.5h;沉淀池表面負荷,2m3/m2.h。

(3)曝氣生物濾池的改造。

更換曝氣生物濾池濾料、曝氣頭、濾板等老化部件。生化出水自流至中間水池2內,通過泵將水按70m3/h提升至曝氣生物濾內。在池內經過微生物和填料的共同左右,可以有效的降低廢水中固定物質含量,使出水COD達到350mg/L以下。曝氣生物濾池運行一段時間填料間空隙會被所截留物質堵塞,因此需要定期進行反沖洗,通過排放水池的反沖洗水泵定時對曝氣生物濾池進行反沖洗。反沖洗出水通過排空管道回流至地坑內,在通過地坑泵提升至脫脂廢水儲槽進行再次處理。

曝氣生物濾池出水自流至排放水池內,經過池內設置的儀表監測達標后外排,超標回流。

曝氣生物濾池主要設計參數:停留時間,1.5h;過濾流速,2m/h。

3. 運行效果

安裝結束后,經過5個月的調試運行,該涂裝廢水站各方面運行正常,生化系統處理效果良好,處理能力和出水指標可以達到設計目標,各指標均符合《國家污水排放標準》(GB8978-1996)三級排放標準要求。部分檢測數據見表3。

4. 結論

在利用原廢水處理工藝設備的基礎上,針對原有生化系統污水停留時間段、COD去除率低、出水指標不穩定的問題,對該污水站布水管路、水解酸化池、生物濾池等進行改造,并增加厭氧池與好氧接觸氧化池,大大提高了生化系統COD去除率,去除率從原來的40%提升至65%,改造后的生化系統運行良好,出水水質穩定,各項指標均達到《國家污水排放標準》(GB8978-

1996)三級排放標準要求,實現了穩定達標排放。

參考文獻

[1]張寧遠.汽車涂裝廢水的處理[J].污染防治技術,2003,16(4):92~94.

篇9

關鍵詞:氟鈦酸鉀;項目生產工藝;設備

中圖分類號:TQ053.2 文獻標識碼:A 文章編號:

引言

隨著鈦產業的不斷發展,目前市場上有TiO2(俗稱鈦白粉)、海綿鈦、TiCl4(四氯化鈦)、KTiF6(氟鈦酸鉀)、鋁鈦硼合金等鈦系列產品。以下筆者從性質用途、標準工藝、主要設備選型、氟鈦酸鉀的前景等方面分析,僅供參考。

一、性質和用途:

(1)性質:氟鈦酸鉀,白色片狀結晶。溶于熱水,微溶于冷水和無機酸,不溶于氨水,熔點780℃,有毒,有刺激性。

(2)用途:氟鈦酸鉀是化工、有色冶金的原料,主要做為聚丙烯合成的催化劑和生產鋁鈦硼合金的原料。聚丙烯(PP)是世界上使用最廣泛的通用塑料,擁有巨大的市場,因為其非常廣泛的應用可能性,今后其市場需求還會繼續增加。鋁合金的應用也有極大的發展前景,而作為鋁合金的一種,鋁鈦硼合金有廣闊的應用前景。作為聚丙烯合成的催化劑和鋁、鈦、硼合金的原料,隨上述兩種工業的發展,其需求量也會不斷增加。在其他方面,氟鈦酸鉀還可以作為熔劑用于輕金屬加工對金屬表面進行處理和制作砂輪研磨盤的成分,以降低操作溫度;用于焊接上作助熔劑及制造其它氟鹽的原料;用作棉花和人造纖維的阻燃劑;用來清除印刷電路中露出鉛的侵蝕液;用于電化學合成的化學分析試劑;用于熔接和熔合銀、金、不銹鋼等金屬;可做鋁鎂澆鑄生產含鈦硼合金的原料;用于鋁的精制,橡膠膠凝劑,金屬鈦的原料,鈦粉的制造,以及皮革和棉織品媒染劑等行業。

二、產品的標準、工藝:

1、標準:目前氟鈦酸鉀尚未制定統一的國家標準,而是由各生產廠家根據市場的需求,生產符合不同企業要求的產品。氟鈦酸鉀的產品標準參照有關鈦冶煉廠來制訂企業標準。具體技術指標如下:

(表1氟鈦酸鉀技術指標)

2、工藝:本項目主要是以鈦鐵礦(FeTiO3)為原料,通過“浸出—除雜—結晶—過濾—洗滌—烘干—包裝”工藝流程為基礎,以氟鈦酸鉀作為主導產品,其生產工藝技術成熟、可靠,項目具有可行性。傳統工藝主要有氟鈦酸法、偏鈦酸法,其主要是采用氫氟酸直接與鈦的化合物反應,再用KCl轉型,進一步生產氟鈦酸鉀,其主要缺點是成本高、質量差、產品收率低。本工藝采用HF直接浸出鈦鐵礦,從而簡化了生產流程,使得成本降低,同時通過對溶液與原料的雜質的凈化,使產品質量進一步提高,同時采用了更加先進的設備,提高了生產自動化水平,減輕了工人的勞動強度,提高了勞動生產率。 其主要原理如下:

粗酸的精制,主要反應為:H2SiF6 + 2KCl = K2SiF6+ 2HCl

工業級HF中主要雜質有Al、Si、Ca,以氟酸鹽的形式存在,其存在對產品質量有很大的影響,特別是Si的影響最大,必須將其除去。采用加入KCl粉末,通過攪拌使其以氟硅酸鉀沉淀下來,通過過濾澄清,得到精酸。

鈦鐵礦浸出,主要反應為: 6HF + FeO·TiO2 = FeTiF6 + 3H2O

將精制的氫氟酸的濃度控制在一定濃度,然后加入鈦鐵礦,攪拌后加水稀釋,,然后靜置澄清,板框壓濾。上清液進入下一工序。浸出液凈化除雜工序由于鈦鐵礦中含有少量的SiO2,這部分經HF酸的浸出,大都以H2SiF6形態進入浸出液,必須除去,采用加入氯化鈉晶體,使H2SiF6以Na2SiF6形式沉淀。其主要反應為:

H2SiF6+2NaCl= Na2SiF6 +2HCl

結晶工序,主要反應為:FeTiF6 + 2KCl = K2TiF6 +FeCl2

浸出凈化溶液加入氯化鉀溶液,經過反應生成產品K2TiF6,經離心機甩干后,用冷水洗滌后,進入下一步包裝工序。

三、主要設備選型

1、標準設備:氟鈦酸鉀的生產過程,為濕法冶金化工過程,其生產設備多數采用標準件,如泵、離心風機、行車、板框壓濾機和離心機等屬于國標類設備,均要采用防腐材料。

2、非標準設備:如反應釜、過濾槽等通過加工方式進行采購。而因為氫氟酸是無色透明有刺激性氣味的發煙液體,純氟化氫有時也稱作無水氫氟酸。因為氫原子和氟原子間結合的能力相對較強,使得氫氟酸在水中不能完全電離,具有極強的腐蝕性,能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體;并且有劇毒,如吸入蒸氣或接觸皮膚會造成難以治愈的灼傷。故選用化工設備的材質時,應充分考慮到抗腐與高溫兩個關鍵因素。由于氫氟酸與鈦鐵礦的反應過程是放熱反應,溫度在快速加料的過程中可以直接上升到200℃,尤其在高溫下的氫氟酸的腐蝕性變得更加劇烈,這樣對反應釜等非標設備的材要求變得更加謹慎。以下是6種材料在耐腐蝕和耐高溫性能及在性價比的比較:

(1)、碳鋼:金屬材料能耐高溫性能好,但是容易受強酸的腐蝕;

(2)、碳鋼襯里:襯里的材料選擇性很多,具體目前在市場上有襯橡膠、襯聚乙烯(PE)、襯聚丙烯(PP)、滾涂PO、襯玻璃鋼(化學纖維和樹脂)、襯聚四氟乙烯(F46)等,其中前幾種襯完后的材料耐腐蝕性能較好,耐高溫性能比較差,均在120℃以下,只有襯聚四氟乙烯不僅能耐腐蝕又能耐高溫,由于造價極高,而且目前市場上,襯四氟乙烯的技術不是很成熟,有容易脫落等缺點。

(3)碳鋼搪瓷:由于搪瓷材料成分中含有硅,容易與氫氟酸發生化學反應而腐蝕;

(4)鈦材:由于鈦材的性質非常穩定,不受強酸和強堿的腐蝕,又能耐高溫,是非常好的選擇材料,但是由于價格太貴,對企業的限制性太強。

(5)、不銹鋼:目前市場上的不銹鋼材料有SUS304、SUS316、SUS316L等,不銹鋼本身的優越性能就是耐高位和耐腐蝕,但是經過實踐表明,SUS316L也不能長期經受高溫下氫氟酸的腐蝕性。

(6)玻璃鋼材料:最早的玻璃鋼材料是用玻璃拉成纖維與樹脂組成的合成材料;經過多年的成熟發展,現在已經發展成用化學纖維和樹脂組成的玻璃鋼材料。經過多年的市場考驗,最終選定美國陶瓷公司生產的乙烯脂和臺灣生產的化學纖維組成的玻璃鋼材料既耐高溫有能受高溫下氫氟酸的腐蝕性,而且耐磨性也非常好,性價比對一般企業也是可以接受的,因此,目前是市場所有材料中最好的選擇。

針對以上標準和非標準化工設備的制造均要遵守以下規范:(1)國家勞動總局:《壓力容器安全技術監察規程》;(2)GB150-89:《鋼制壓力容器》;(3)JB2880-81:《鋼制焊接常壓容器技術條件》;(4)AGJ32-90:《橡膠襯里化工設備》;(5)HGJ33-91:《襯里鋼殼設計技術規范》等。

篇10

通過這次認識實習,學習環境工程專業快一年了但對于這個專業將來所要從事的工作卻還十分模糊。使我已經對這個專業所要從事的工作有了一個大致的解。

不只能讓我學到很多在課堂上根本就學不到知識,認識實習是學生大學學習很重要的實踐環節。實習是每一個大學生的選修課。還能使我開闊視野,增長見識,為我以后更好把所學的知識運用到實際工作中打下堅實的基礎。

二.實習的具體內容:

(一)水利委員會三峽水文水資源勘測局

實習時間:年月日上午

1.概況:

三峽水文水資源勘測局是國家二級監測站,共監測30個項目,同等級別的監測站整個干流共有7個,主要負責水文水資源勘測、干流及主要支流水文、河道、泥沙、水質基本資料收集,在水文水資源監測與評價、水資源論證、水環境監測、水質分析、水量計算、水文氣象預報、水文分析計算、防洪等方面,技術設備先進,實力雄厚。

2.處理工藝:

該監測站擁有較多實驗室,根據其功能不同可分為:生化室,無菌室,質控室,消解室,天平室,儀器一,二,三室,原子熒光室,原子吸收室,氣象色譜室,泥沙分析室,泥沙天平室。每個實驗室配有相關的儀器。

其中日常監測項目包括常規五參數(水溫,PH,溶解氧,電導率,濁度),氨氮,化學需氧量,高錳酸鹽指數,總有機碳(TOC),總氮,總磷,硝酸鹽氮,磷酸鹽,氰化物,氟化物,氯化物,酚類,油類,汞等的重金屬,糞大腸桿菌,細菌總數。

而且該監測站設備齊全,比如說有GM-0.35隔膜真空泵,PXD-12數字式離子計,AA-400原子吸收儀,AFS-900原子熒光分光光度計,氣相色譜儀,測汞儀,測油儀,DDSJ-380電導率儀,PHSJ-4A7PH計,離子色譜儀,UV-754紫外可見分光光度計,7-225型可見分光光度計,AE0電子天平,GPI-2氣體凈化儀,LDZX-40BI立體式自動電熱壓力蒸汽器,YXZ型自動恒溫水浴鍋,PSH525生化培養箱,TG1-WS高速離心機,BOD5恒溫培養箱,摩爾元素系列超純水機,BOD-2B快速測儀,Z-00原子吸收儀等一系列高級儀器。據高站長說,其中價值在百萬以上的儀器不在少數。

3.監測站工作流程:

質量體系運行業務合同受理編制計劃、程序環境設施確認儀器設備確認保證在有效期內使用人員確認采樣\送樣樣品接收、處理領出樣品,按標準(作用指導書)檢測數據、記錄控制報告編制服務客戶

(二)水文站

實習時間:年月日上午

1.概況:

水文站坐落在邊,它被譽為國家一級水文站,世界教科文組織一級站,在世界上也占有相當重要的地位,同時它悠久的歷史也為自身增添了不小的魅力。該站始建于民國時期,是我國最早的,同時也是最重要的幾個水文站之一,并且在1998年抗洪期間發揮了極其重要的作用。該站從運行之日起,就開始在水文方面發揮重要作用,至今已為我們留下了許多寶貴的數據。比如:

1153年7月31日`59.5m`1227年8月1日`58.47m

150年8月25日`58.45m`1788年7月23日`57.5m

179年7月18日`5.81m`113年7月18日`5.7m

180年7月18日`58.32m`1870年7月日`59.5m

189年9月4日`55.92m`1905年8月14日`55.14m

1921年7月17日`55.33m`1931年8月10日`55.02m

1945年9月日`55.71m`1954年8月7日`55.73m

水文站是觀測及搜集河流、湖泊、水庫等水體的水文、氣象資料的基層水文機構。水文站觀測的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水溫、冰情、地下水、水質等;氣象要素包括降水量、蒸發量、氣溫、濕度、氣壓和風等。按測驗項目分為觀測水位、流量或兼測其他項目的水文站;只觀測水位,或兼測降水量的水位站;只觀測降水量的雨量站;只測水質的水質站;只測地下水的地下水井觀測站;測量河流泥沙的泥沙站;觀測水面蒸發和陸面蒸發的蒸發站。中國把水文站按性質分為基本站和專用站。前者的任務是收集實測資料,提供探索基本水文規律的資料,滿足水資源評價、水文計算、水文情報、水文預報和水文科學研究的需要。

1.工藝流程:

該站在主要是在一公里的江面上布了10個監測點,在水深30公分的地方采一個樣本,然后開始分析。

(三)南津關水質自動監測站

實習時間:年月日上午

1.概況:

年月,國家環境監測總站于市南津關開始著手建設一個水質自動監測站,對流域南津關斷面的水質進行實時監測。01年1月15日開始了試運行,目前由國家總站交付給該站托管運行。監測項目有高錳酸鹽指數、總有機碳、氨氮、pH、電導率、濁度、溶解氧、水溫。于04年總站又增加了總磷、總氮和糞大腸菌群這三個監測項目,使得檢測項目更趨于完善。

2.工藝流程:

該監測站通過實施地表水的自動監測,可以實施水質的實時連續監測和遠程監測,達到及時掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況,實現預警報重大或流域水質污染事故,解決跨行政區域的水污染事故糾紛.水質自動監測站的監測頻次可以根據情況連續監測或每幾小時監測一次,管理人員可以通過控制軟件自行設定.目前采用4小時采樣分析一次的頻次,每天每個監測可以得到個監測結果,這些數據通過通過電話線傳送到各站點附近環境監測站,便于自動監測的維護,管理人員及時了解其運行狀況,數據通過衛星傳送方式傳送到中國環境監測總站,使國家環保管理部門及時了解各重點斷面的水質狀況。

水質自動監測技術是一個集分析儀器、取水、控制及數據傳輸與處理的系統工程,整個水質自動監測系統由以下部分組成:

1、自動監測站的站房;

2、外部采水系統;

3、配水系統及內部水樣的預處理;

4、儀器部分;

5、通信及控制系統;

、中心軟件;

7、輔助設施。

(四)集團廠區的污水處理站

實習時間:年月日上午

1.概況:

集團是我國著名企業,也是全國五百強之一,但有個不可否認的事實就是,它同時也是一個排污大戶,因此我國對它的污水排放也有著嚴格的標準,這次我們參觀的就是其廠區內部的一個污水處理站。這個廠區雖然不大,但在其整個生產工藝當中全部含有生產廢水,因此它也是的一個重點治理單位。所以,在04年,市政府責令該廠建立了這個污水處理站,共投資700-800萬元,由林站長一手組建,日處理能力20噸。經處理后,其廢水COD含量達到國家Ⅰ級排放標準,小于100mg/L,處理效率達到97%-98%。

2.處理工藝:

活性污泥法,又叫生化處理法,厭氧和耗氧,活性污泥法工藝是應用最廣泛的廢水好氧生化處理技術。

3.處理工藝流程:

濃度很高的廢水先從隔山池進入,所謂隔山池既為網狀物,先去除廢水中體積較大的木塊等;然后到達初沉池;第三步到調節池,起到的作用是水大的時候就不可能前部進到里面去,只能在里面呆在,水少的時候就先在里面存在,等到水大的時候在進去還有一個就是預酸化的作用,使廢水的ph值在某一個值上面;然后在通過泵把廢水提升到氣浮池,其作用就是對廢水充氣,使其進行充分耗氧,在這個池中還要加高效的消毒劑、降解劑聚氯化鋁,作用是去除油、重金屬和一部分鹽;第五步就到厭氧池,目的是把廢水里面所有的氧分去掉,因為有些微生物在沒有氧的情況下可以消耗其他的微生物,厭氧池就是利用這樣的原理來處理廢水中其他的微生物;第六步進入耗氧池,也就是曝氣池,是為了對廢水充分的進行充氧,把活性污泥在里面充分的進行消解、繁殖;第七步進入二沉池,起到活性污泥和廢水分離的作用,二沉池的污泥又回到曝氣池里再用;最后進入到消毒池,然后排放。

(五)市第四自來水廠

實習時間:年月日上午

1.概況

該廠是七十年代立的項,八十年代中期竣工的,使用的是八十年代的自來水生產工藝,也就是比較先進的自動化工藝。市有四個自來水廠,一水廠就是三峽大學用的,在電視塔旁的那個山上,成立于解放前,但工藝較為老化。二水廠在楊岔路那個地方,是在六十年代修的。后來由于市的發展,又先后修了第三、第四水廠。

2.工藝:

從關莊水庫抽取水源,用管道輸送至一級泵房(取水泵房)并在一級泵房前加氯以殺滅藻類、植物和貝類動物。再通過一級泵房將水送至廠內處理系統中。通常經過混合(在水源水中加入適量的氯化鋁,俗稱礬)反應、沉淀、過濾、消毒等處理工藝,每一工藝配以相應的構筑物(如沉淀池、濾池、清水池等),濾后消毒一般是加氯和氨,投加了消毒劑的水經清水池、并在池內停留一小時左右就成為合格的飲用水,再經過二級泵房(輸水泵房)加壓輸送到城市管網中,供生活飲用和生產使用。

(六)宜化化工

實習時間:年月日上午

1.概況:

該廠是我們此次認識實習的最后一站,同時也是重要的一站,因為對于廢氣的處理也是我們環境工程專業所研究的一項重要內容。廠內的廢氣處理裝置相當先進,除塵率可達95%。

2.工藝:

脫硫除塵。先通過靜電除塵,靜電除塵設備是利用靜電力從氣流中分離懸浮粒子的一種方法,且分離塵粒耗能低,一般處理1000m3/h的含塵氣體所耗電能只為0.1-0.8kw.H,氣壓損失也很小。因為相對大的靜電力作用在粒子上,即使對極微小的粒子也能有效捕集,因此除塵效果非常好,除塵率達95%以上。