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二恶英催化分解技术研究进展

二恶英催化分解技术研究进展
二恶英催化分解技术研究进展

二恶英

二噁英 摘要:介绍了什么是二噁英,总结了二噁英的性质,结构。介绍了二噁英的来源和产生机理,介绍了二噁英的污染现状以及分布状况,介绍了二噁英污染的修复技术,介绍了二噁英的排放标准和质量标准,介绍了二噁英对人体的危害,最后介绍了如何抑制二噁英的产生和如何处理二噁英。 一、二噁英的介绍 1、通常所说的二噁英是指二噁英类化合物,由2个或1个氧原子联接2个被氯原子取代的苯环而构成的芳香族有机化合物的统称,包括多氯二苯并-对-二噁英(Polychlorinated Dibenzopdioxins,简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃(Polychlorinated Dibenzopfuran,简称PCDF,复数表示为PCDFs)。由于其周围能结合1~8个氯原子,根据氯的个数和置换位置,二噁英总共存在75种异构体。聚合氯代二苯并呋喃(PCDFs)具有和PCDDs类似的性质,它由两个苯环和1个氧结合而成,由于其周围同样能结合1~8个氯原子,所以总共存在135种异构体。二噁英分子结构见图1。我们通常所说的二噁英类主要是指含有4个氯原子以上的PCDDs、PCDFs及Co-PCB,在常温下为无色晶体状态,低温下化学性质很稳定,但是温度超过750℃时,容易分解。二噁英熔点高、沸点高,不仅对酸碱,而且在氧化还原作用下都很稳定。在紫外线的照射下也容易被分解,而在生物作用下则分解得很缓慢,极易被土壤吸附,在环境中常常对大气、土壤、河流、湖泊、海洋等造成严重污染。在水中的溶解度非常低,虽然显示亲油性,但在有机溶剂中的溶解度仍然较低,极易溶于脂肪,容易在人体内积累。二噁英最大的危害是具有致畸、致癌、致突变性。二噁英是目前已经认识的环境荷尔蒙中毒性最大的一种,干扰其内分泌系统和生殖功能系统,影响后代的生存和繁衍。二噁英持久性较强,在环境中持久存在并不断富集,一旦摄入生物体就很难分解或排出,其潜伏期有可能影响到人类的子孙后代。【3】 2、二噁英的结构、性质、毒性。二噁英是一类化合物的总称,其中包含75种多氯二苯并二噁英(PolyChlorinatedDbenzo-Diox-inx,PCDDs)、135种多氯二苯并呋喃

新型精馏技术介绍

新型精馏技术及其应用 摘要 介绍了萃取精馏、共沸精馏、反应(催化) 蒸馏、吸附蒸馏、膜蒸馏、惰性气体蒸馏、动态高效规整填料塔精馏和分子蒸馏等新型蒸馏技术的基本原理、特点、研究进展和发展方向 关键词萃取精馏共沸精馏反应(催化) 蒸馏吸附蒸馏膜蒸馏惰性气体蒸馏规整填料塔精馏分子蒸馏 蒸馏技术作为当代工业应用最广的分离技术,目前已具有相当成熟的工程设计经验与一定的基础理论研究,随着生物技术、中药现代化和环境化工等领域的不断发展和兴起,人们对蒸馏技术提出了很多新的要求(低能耗、无污染等) 。因此,在产品达到高纯分离的同时又能减低能耗和环境污染就成为蒸馏学科和工程研究开发的主要目标[1 ,2 ] ,并由此开发出以蒸馏理论为基础的许多新型复合传质分离技术,主要有以下几个方面:分子精馏、添加物精馏、耦合精馏和热敏物料精馏。我尽量大概介绍,并将其中个人觉得比较重点的着重详细介绍。 1分子精馏技术 分子蒸馏属于高真空下的单程连续蒸馏技术。在高真空操作压力下,蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物质蒸汽分子平均自由程,由蒸发表面逸出的分子毫无阻碍地奔射并凝集在冷凝表面上。这样利用不同物质分子平均自由程不同使其在液体表面蒸发速率不同,从而达到分离目的,蒸馏过程如下图所示。相对于普通的真空蒸馏,分子蒸馏汽液相间不存在相平衡,是一种完全不可逆过程,具有以下特点。操作压力低(0.1~10Pa);"蒸发面和冷凝面之间的间距小(10~50mm),操作温度远低于沸点;物料受热时间短(0.1-10s)。因 而适用于高分子量、高沸点、热稳定性差的物质蒸馏,特别是高分子有机化合物、热敏性食品、医药产品、塑料等物质的分离、提纯、蒸馏、反应等。随着合成化学的进展,新的、从来不为人所知的物质的操作愈来愈多,如高分子物质的单体正在不断地构成新的物质,而且

二恶英检测分析方法比较

二恶英检测方法比较 二恶英化合物(简称二恶英)是剧毒有机污染物。人体长期低剂量接触,会导致癌症、雌性化、胎儿畸形、糖尿病等疾病。自比利时发生二恶英食品污染事件和《POPs公约》在瑞典斯德哥尔摩签署以来,二恶英检测与污染防治在国际上受到越来越广泛的关注[1]。二恶英检测属超痕量、多组分检测,对特异性、选择性和灵敏度要求极高,被认为是当代化学分析领域的一大难点。 美国较早开展二恶英检测研究,现已制定出一系列的检测标准。欧洲和日本也相继研究和制定了二恶英检测标准方法。我国目前正处于二恶英基础研究的起步阶段,尚未提出相关检测标准和方法,因此亟待建立符合我国国情的二恶英检测方法和体系。 2 二恶英检测方法 2.1化学仪器分析方法 在200余种异构体中分离出17种有明显毒性的二恶英,分别测定其浓度或含量。将浓度或含量乘以每种二恶英的毒性因子(TEF)就可以得到总毒性当量(TEQ)。该方法的一般程序包括采样、提取、净化、定性定量。 2.1.1 采样 样品的取样量由样品类型、污染水平和方法的检测限而定。各国对采样程序都单独编制了标准方法。 2.1.2 提取 为了测定提取净化效率和校正分析丢失,首先加入17种13C-PCDD/Fs采样内标和37Cl-2,3,7,8-TCDD净化内标。溶剂选择和提取步骤取决于样品类型和净化方法,如在处理废弃物焚烧飞灰时溶剂选取石油醚/甲苯/二氯甲苯,在处理脂肪样品时溶剂选取二氯甲烷/己烷。提取步骤一般包括溶解、振荡、混匀和萃取。索氏萃取是传统的提取方法,广泛应用于检测飞灰、鱼、牛乳和脂肪组织样品中的二恶英。目前,超临界流体萃取装置(SFE)、加压加热型的高速溶剂萃取装置(ASE)和微波萃取方法也用于提取样品中的二恶英,并有大量对比实验证明了这些方法的有效性[3,4]。 2.1.3 净化 为了除去大量干扰物质,目前大多采用色谱法进行净化。色谱法通常将分配处理柱和色谱柱串联使用,包括酸或碱处理、硅胶柱、氧化铝柱、佛罗里柱和活性炭柱的二次净化,具体操作因样品类型和基质性质而异。目前,一些实验室正在开发一次性多层柱(如微型氧化铝柱)和HPLC净化方法来简化净化过程。净化后要加入15种13C-PCDD/Fs定量内标和2个13C 标记的用于确定色谱保留时间的内标[5]。 2.1.4 定性定量 通常定性检测采用2类不同极性的色谱柱。首先用非极性或弱极性固定相将氯原子取代数相同的二恶英化合物分为1组,然后用极性固定相分离其中的异构体,最后通过对17 种标记的和未标记的标准样品实施比较,获取保留时间。定量检测主要采用选择离子监测技术(SIM),以13C稳定同位素为内标,根据测量目的用质量校正程序校正质谱模式、分辨率

催化精馏技术在石油化工中的应用

催化精馏技术在石油化工中的应用 发表时间:2019-08-13T16:33:30.757Z 来源:《防护工程》2019年9期作者:蔡永超1 曹慧斌2 [导读] 结合实践,证明了精馏工艺改进节能的可行性。此外精馏系统节能空间极大,还需要进一步研究更加可靠可行的节能方案。 1.天津晟宸科技有限公司天津 300384; 2.重庆川维石化工程有限责任公司重庆 401254 摘要:催化精馏即基于催化剂的反应精馏技术,是目前石油化工行业应用较为普遍的科学技术。科学有效的催化精馏技术可以在催化剂的活性中心上得到反应产物及早移离,进而使得整个反应逐渐向得到目的产物慢慢靠近。通常将利用合成以及分离耦合等手段提高催化精馏塔性能的技术称为催化精馏技术。但就实际而言,该技术的实现相对复杂,对于过程中的各个反应环境也有相当高的要求。除此之外,反应所得到的热为精馏进一步利用,可以大大降低损耗,为企业节省生产成本。基于该技术的诸多优势,目前国际上已经广泛将催化精馏应用于石油化工行业中。 关键词:催化精馏技术;石油化工;应用 1催化精馏系统的基本原理 国内催化精馏技术的发展是随着MTBE生产技术的需要而发展起来的。1988年齐鲁石化公司从美国引进一套MTBE催化精馏装置后,齐鲁石化研究院开发了散装塔催化精馏技术应用于MTBE生产。丹东化工三厂(丹东明珠特种树脂公司前身),于20世纪90年代末开发了捆扎包式催化蒸馏组件并申请专利,缩小了国内催化精馏技术与国际先进水平的差距,丹东明珠特种树脂有限公司引进天津大学专利《一种具有交替流动结构的催化精馏填料》和天津大学和中建安装工程有限公司申请的专利《圆形排布的催化精馏填料》开发的CDM系列新型开窗导流式催化精馏模块使催化精馏填料的效率得到大幅度提高。 精馏工序的目的在于有效分离化工产品的相关物料组分。具体而言,所谓精馏就是采取一定的物理方法,结合物料液相组分的挥发差异性,通过一系列的物理作用,实现对物料组分的有效分离。一般来说,精馏作业都由专门的精馏塔来进行实现。 典型的精馏工艺流程如下:首先对精馏塔进行加热处理,在高温环境下,精馏塔中的物料会首先产生汽化,物料汽化上升过程中的气相和塔顶上面下降的液相物料再次产生汽化或者冷凝,具体位置可以为任意一个塔板或者是填料中,然而随着传质过程的持续进行,汽化和冷凝能够促使气相和液相组分出现一定的变化,反复多次反应后,混合液就能够被分离成为相对较纯的一个组分。精馏系统在作业中,连续的进料、回流和采出,使得精馏塔能够连续作业,最终实现对相关物料的有效分离。但是,若物料存在较为相似的挥发比时,对其分离的难度显著增加,且能耗也显著提升。 现阶段,高效导向筛板以及金属丝网规整填料等的有效开发,能够进一步提升分离效率。同时采取一定的措施来对精馏工艺予以改进,还能够在高效分离物料组分的同时,实现能耗的有效降低。 2催化精馏技术在石油化工中的应用 2.1酯化反应 催化精馏技术在得到乙酸乙酯的过程中,可以利用过量的乙酸从而确保醇得到彻底反应,得到的产物(水以及酯)则以气相混合物的方式全部由塔顶端慢慢放出,随后经过初步的冷凝操作得到水、一些液相则由特定的位置进行回流,而有机相则将其作为粗酯物,位于釜底的乙酸则可以进一步循环利用。据不完全统计,利用催化精馏技术所得到的乙酸正丁酯,通过科学有效地控制实际乙酸的转化率可以达到97%以上,乙酸的利用率达到8%左右,正丁醇的利用率为5%,乙酸正丁酯的实际回收率也得到明显提高,但整个过程对于能耗的需求则降低至原来的25%,设备成本投入以及操作复杂度等均明显降低。除此之外,该技术还可实现连串的酯化反应,极大降低了对生态环境的污染。 2.2异构化反应 目前烷基异构化是应用较为普遍且技术相对成熟的技术之一,基于科学有效的催化精馏工艺介入可以提高异构烷烃的回收情况。完全异构化技术(TIP)是目前较为典型的技术形式,该技术主要分为分子筛吸附分离以及异构化两个部分。整个技术所需要的原料包括直馏C5/C6馏分、裂解气又加氢拔头油等。基于特殊环境下,通过异构化后可以将研究法辛烷值(RON)从68逐步提升至79左右,随后使用分子筛吸附,从而将正构烷烃进行分离并进行往复异构化处理,此时RON可以得到进一步的提高,并稳定维持在88~89。目前UOP公司的该项技术相对比较成熟,目前已经推出了多个成熟技术方案,在投资成本控制方面、企业效益方面得到了较大提高。 2.3水解/水合反应 基于催化精馏从乙酸甲酯中得到甲醇以及乙酸。在得到聚乙烯醇的过程中往往会附带得到乙酸甲酯。一般每生产1t左右的聚乙烯醇大约可以同时得到1.68t左右的乙酸甲酯。固定床阳离子交换树脂催化水解技术在得到乙酸以及甲醇方面具有较好的效果,但整个实现过程相对复杂、设备投入较大且对于能源需求较高,因此迫切需要更高的技术来克服该问题。经过国内高校与企业的多年合作研究,我国福建纺织化纤集团提出了一种新型催化精馏水解新型技术,并于2000年成功地对10kt的乙酸甲酯工业附加产物进行有效处理。基于该技术催化精馏塔设计直径达200mm,塔上端填充有凝胶型阳离子交换树脂催化反应物。下端则装板波纹填料。整个塔的顶部基于全回流,水与乙酸甲酯就塔的顶部填充,得到的产物即水解液从塔的底部蒸馏釜中慢慢分离。整个水解的环境温度在55℃左右,水与乙酸甲酯的摩尔比控制为(1~6)∶1等。相较于传统技术,该新型技术水解率得提高了约60%,能耗需求降低了约30%。为了进一步提升该技术的生产效率,福建纺织化纤集团与福州大学建立了深度合作,对乙酸甲酯水解与工艺流程进行进一步的研究优化,利用萃取精馏和催化精馏耦合的方式进行测试。如若测试成功则可以进一步提升对乙酸甲酯的水解效率,甚至可以达到95%以上,并减少大量中间环节,有效提升整个生产效率。 3化工精馏高效节能技术的应用 在对化工精馏高效节能技术进行开发时,通过多次实践,最终使能源节约得以实现。在一定程度上使化工产品的质量提升了,又使生产成本降低。然而,在现实应用时,为了最大限度地节约能源,还必须对一些特殊问题进行关注。在引进化工精馏节能开发技术时,企业需要熟悉节能技术,切记盲目地进行工作。并且首先要系统培训员工,从而对工人实操时间进行适当的增加,工人对其能够熟练掌握以后,方可考虑到正式地进入到日常的化工蒸馏工作中去,这样能够最大程度地避免操作失误,降低物料损毁几率;对于化工企业而言,加热器、冷却器和换热器均是构成换热网络的基本单元,也是生产过程中用于热量传递的终于部件。为切实降低精馏作业能耗,在实际工作

二恶英类资料

二噁英类(Dioxins)这个化学名词现在已经成为环境界和国际媒体关注的热点。二噁英类是多氯二苯并对二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)这两大类化合物的简称。PCDDs有75种异构体,PCDFs有135种异构体,统称二噁英类,共包括210种化合物。二噁英类是一类非常稳定的亲脂性固体化合物,其熔点较高,分解温度大于700℃,极难溶于水,可溶于大部分有机溶剂,所以二噁英类容易在生物体内积累。自然界的微生物降解、水解和光解作用对二噁英类的分子结构影响较小,难以自然降解。二噁英是一类具有强烈致癌、致畸、致突变(三致)作用的有毒物质,它的毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍,有“世纪之毒”之称。同时,该类化合物还具有强烈的内分泌干扰毒性、明显的免疫毒性,还能引起皮肤损害,二噁英危害的另一个特点是它的长期性和隐匿性,在表现出明显的症状之前有一个漫长的潜伏过程,它影响的可能是人类的子孙后代。 大气环境中的二恶英有90%来源于含氯垃圾的不完全燃烧,各种废弃物在焚烧温度低于800℃时极易生成二恶英,此外一些工业生产环节如钢铁冶炼、纸张生产等也可以释放二噁英,部分化学物质(如含氯农药、木材防腐剂)的合成过程中也会派生二噁英类。 我国环境界成立了“二噁英类专家委员会”,国家也制定了废物焚烧的二噁英类排放标准。国家环境保护部在国家环境分析测试中心建立了环境二噁英类分析实验室,已经开始在全国范围内开展垃圾焚烧的二噁英类排放源调查活动,并面向社会提供环境介质中二噁英类的测试服务。 1、测试范围:包括焚烧炉废气、焚烧炉飞灰、环境空气、水体、土壤 2、检测方法: 环境二噁英类的污染评价和控制,都离不开准确可靠的分析方法。二噁英类的分析测定被视为现代有机分析的难点,它要求超微量多组分定量分析,分析仪器多采用高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪(HRGC/HRMS)。测定环境二噁英类必须具备的技术条件包括:有效的采样技术、从样品中提取出10-12~10-15量级的二噁英类、从初步的粗提物中分离去除其它有机物、分离出与二噁英类性质接近的其它氯代芳香族有机物、高效分离二噁英类异构体、可靠定性和准确定量以及安全防毒的实验条件等。对分析过程的要求非常严格:样品采集的代表性,化学前处理的选择性、特异性和回收率,测定的灵敏度、分离度、准确性、重复性及可靠性等方面都有较高的要求,并且要进行实验室间和实验室内的质量控制和保证。国际公认的标准方法是同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱法 3、二噁英类的人日容许摄入量 由于二噁英类是一种剧毒致癌物质,为了保障人体健康,保护环境,世界各国先后制定了二噁英类控制标准:人日容许摄入量(Tolerable Daily Intake, 简称TDI)。以每kg人体每天摄入多少毒性当量的二噁英类为单位,具体计算出每人一年内平均每天从食物、饮用水、大气等途径摄取的二噁英类总量,制定TDI值。如世界卫生组织(WHO)最新规定的TDI值为1~4pg/kg-d,普通人的实际摄取量超过TDI的概率很小,目前工业化国家每人每日摄取量约1~3 pg/kg-d。 4、我国二噁英类排放标准 中华人民共和国国家标准——危险废物焚烧污染控制标准(GB 18484-2001) 中华人民共和国国家标准——生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2001) 北京市执行地方标准 北京市地方标准——生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB11/502-2007) 北京市地方标准——危险废物焚烧大气污染物排放标准(DB11/503-2007) 参照 5、测试流程 (1)拟订监测方案:监测前进行必要的现场调查和资料收集,对现场状况和采样条件进行确认,编制监测方案,准备合适的采样器具、采样材料和相关的参数测定装置。 (2)现场采样:严格按照监测规范和相关标准的要求开展现场采样工作,废气样品需要掌握焚烧处理设施的运行工况,环境空气样品需要掌握采样期间的大气物理状态等。 (3)样品运输和保存:按标准操作程序规定运输和保存样品,尽快运回实验室处理分析。

催化精馏技术研究进展(DOC)

催化精馏技术应用研究进展 摘要:本文从催化精馏的发展史开始说起,进而介绍了催化精馏塔的内部件及其催化剂的装填方式。综述了国内催化精馏技术在醚化、酯化、加氢、烷基化、酯交换、水解等反应中的新应用与研究进展。指出探索出具有更高活性和选择性、更寿命的催化剂仍是催化精馏技术中的一个重要课题。 1、引言 反应精馏是化学反应与蒸馏技术相耦合的化工过程。最早的反应精馏研究始于1921年,之后,随着对反应精馏研究的不断深入和扩展,到20世纪70年代后期,反应精馏研究突破了均相体系,扩大到非均相体系,即出现了所谓的“催化精馏”工艺。催化精馏的特点是将催化剂引入精馏塔,固体催化剂在催化精馏工艺中既作为催化剂加速化学反应,又作为填料或塔内件提供传质表面。由于催化反应和精馏过程的高度耦合,反应过程中可以连续移出反应产物,使得催化精馏工艺具有高选择性,高生产能力、高收率、低耗能和低投资等优点。最早工业化的催化精馏工艺是甲基叔丁基醚的合成,该工艺由美国Chemical Research & Licensing公司于1978年开发,1981年在美国休斯敦炼厂工业化应用。1985年CR&L公司开始研究将催化精馏用于芳烃的烷基化反应,如用丙烯使苯烷基化制异丙苯。日本旭化成公司也于1984年开发成功了甲醛和甲醇催化精馏合成甲缩醛的技术,建立了工业装置。由于催化精馏技术的诸多优势,国内外学者在该领域已取得了长足发展。

2、催化精馏塔及其填料方式 2.1催化精馏塔 催化精馏塔是催化精馏过程的主要设备,常见的催化精馏塔结构如图2-1 所示。催化精馏塔从上到下分为三个部分,依次为精馏段、反应段和提馏段,原料送入到反应段后先进行反应,反应后的混合物中的轻重组分再分别进入精馏段和提馏段进行精馏和提浓。进料位置根据物料的挥发度不同可设置在反应段的上端或下端,对于原料组成不同的可以从不同位置同时进料。反应段的位置和高度以及操作压力、回流比等操作条件取决于进料的组成、组分的物性和产品的纯度要求等因素[1]。

催化精馏技术研究及应用进展

催化精馏技术研究及应用进展 摘要:对催化蒸馏发展概况、原理以、工艺流程以及应用状况进行了综述,探讨了催化精馏目前存在的问题与今后的发展方向。 关键词:催化精馏;精馏;催化剂;乙酸乙酯;精馏塔;催化活性 Abstract :The development situation of the catalytic distillation,princiles,technological process and application conditions are briefly summarized . Meanwhile we also disscuss the problems exsisting temporaryly and the development derection in the future . keywords: catalytic distillation ; rectification ; catalyst ; ethyl acetate ; rectification column ; catalytic activity 催化精馏是将固体催化剂以适当形式装填于精馏塔内,使催化反应和精馏分离在同一个塔中连续进行,是借助分离与反应的耦合来强化反应与分离的一种新工艺。由于催化剂固定在精馏塔中,所以它起到了催化和促进气液热质传递的作用。 1 催化精馏发展概况 最早工业化的催化精馏工艺是甲基叔丁基醚(MTBE)的合成,该工艺由美国Chemical Research&Licensing(CR&L)公司于1978年开发,1981年在美国休斯顿炼厂工业化应用。1985年CR&L公司开始研究将催化精馏用于芳烃的烷基化反应,如用丙烯使苯烷基化制异丙苯。日本旭化成公司也于1984年开发成功了甲醛和甲醇催化精馏合成甲缩醛的技术,建立了工业装置。由于催化精馏技术的诸多优势,国内外学者在该领域做了许多研究和创新,如宋少光等己成功地将该技术应用于丙二醇乙醚的合成;高纯度异丁烯的生产过程采用催化精馏技术已获成功。 由于催化精馏技术的诸多优势,催化精馏技术已取得了长足发展。主要研究方向可以分为以下三个方面。 1.1 烷基化过程 目前,工业上另一重要的烷基化过程是异丁烷的烷基化。现有的两种流程(硫酸烷基化流程和氢氟酸烷基化流程),共同的缺点是能耗高,设备腐蚀严重,维修费用大,并且需要投资很高的冷冻设备。采用催化精馏技术基本上可以克服这些缺点。目前这一工艺已取得实验结果,且认为工业上可行,但催化剂活性和选择性尚有较大差距。 1.2 叠合过程 采用催化精馏技术可以使烯烃分子有选择地叠合。因为精密的温度控制将减

垃圾焚烧发电 炉排炉与气化燃烧技术的对比

MBRE垃圾再生燃料气化发电技术 与传统技术的对比 在垃圾处理/焚烧发电的技术发展进程中,炉排炉技术、循环流化床技术均为原生垃圾直接焚烧,属于第二代技术。 第一代是垃圾填埋处理; 第二代是原生垃圾焚烧处理: 垃圾不经分选直接焚烧导致焚烧不完全,产生严重次生污染问题,为此德国于2000年颁布了《德国生活垃圾处理技术条例》,自2005年起全面禁止直接焚烧原生垃圾。

第三代是RDF衍生燃料发电技术: 德国率先开发了第三代垃圾处理技术:将垃圾进行分选处理,剔除不可燃杂质并充分提取出可回收资源,将垃圾制成再生能源燃料RDF(绿色煤炭),实现高效、清洁能源利用。 第四代技术-MBRE气化湍流燃烧技术 技术核心是以无毒无害的微生物技术对自动分拣后的垃圾进行无害燃料化处理,制作成衍生燃料RDF,然后用先进的美国RDF气化湍流燃烧锅炉进行清洁气相燃烧发电,垃圾的减量化达到90%以上。 一、炉排炉 炉排炉的技术基础是煤燃烧领域中的链条炉,针对垃圾的特点加以改进,适应了垃圾处理的技术要求。炉排炉的优点是对垃圾质量和成分的要求较低,前处理简单,飞灰量较少,技术成熟且使用广泛。其不足之处是: 1.二恶英的产生温度在360℃~820℃之间,在炉排炉开车和停炉过程中 炉温不可避免地要经过二恶英产生的温度区间,由于炉排炉开停车时间较长,所以这一过程二恶英排放量较大;同时,因炉排炉内需要机械装置,限制了炉排炉内温度的进一步提升,导致炉排炉持续在二恶英产生的温度区间附近工作,在燃烧过程控制不完全的情况下,二恶英将会大量产生;

2.由于垃圾成份复杂,普通炉排维持在整个炉排内均匀移动,均匀完全 地燃烧是困难的,容易导致垃圾燃烧不充分; 3.炉排难以适应水份变动范围较宽的垃圾焚烧,因为水份较高的垃圾需 较宽的干燥区,这给水份高的垃圾完全燃烧带来困难; 4.难以处理垃圾渗滤液,需设置专门污水处理设施; 5.由于垃圾未经分拣,且成分复杂,燃烧不充分,因此产生大量不可资 源化利用的炉渣,需要进行二次填埋; 6.炉排炉的炉排不仅制造复杂,成本高,而且体积庞大,占地面积大, 因而不适合于中小城镇垃圾处理量不十分大的场合。 二、RDF(衍生燃料)气相燃烧炉 阿尔法环能公司的MBRE工艺是利用全自动分拣技术和微生物技术将垃圾变成高热值的衍生燃料(RDF 或称绿色煤炭),然后利用RDF气相燃烧锅炉进行气相焚烧发电。 RDF(垃圾衍生燃料)气相燃烧锅炉是我公司利用美国气化湍流燃烧技术,由中国济南锅炉集团代工制造,并提供全面质量保证。 工艺描述:RDF(垃圾衍生燃料)进入无氧料仓,输入RDF气化燃烧炉中,进入储热段,在550℃~750℃温度域和缺氧条件下气化,可燃气体上升至分级燃烧段,将燃烧温度提升至980℃,热烟气进入余热锅炉产生中温中压蒸汽,蒸汽轮机发电机组发电。炉膛温度≥980℃,烟气高温停留时间≥4S,实现充分湍流及燃烧,满足《生活垃圾焚烧焚烧污染控制标准》

二恶英的执行标准

一、执行标准现状 1. 国家标准是《危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)》,二噁英排放标准是0.5 ng TEQ/Nm3; 《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)》二噁英排放标准是1.0 ng TEQ/Nm3;2. 欧盟标准是《DIRECTIVE 2000/76/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 4 December 2000 on the incineration of waste DIRECTIVE》, 二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3; 3. 北京市地方标准是《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB11/502-2007)》、 《危险废物焚烧大气污染物排放标准(DB11/503-2007)》,二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3; 4. 上海市地方标准是《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB31/ xxxx—2013)》, 二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3;该标准已出意见稿,尚未敲定实施。 5. 广州标准正在制定当中,其它省份、直辖市未出台该类标准。环测评定时,二噁英依据标准,根据垃圾焚烧单位所在在而定,首先依据地方标准,如无地方标准则依据国家标准。 二、二噁英排放标准是0.1 ng TEQ/Nm3依据 通常评价二噁英时采用每日可耐受摄入量(TDI)的概念,即从人体健康的角度出发,把人一生所能耐受的二噁英总量分解为1日/kg体重所能摄取的量。2001年世界卫生组织根据所取得的最新毒理学研究成果,尤其是对神经系统和内分泌系统的毒性效应研究成果,对外公布的二噁英人体安全摄入量的标准TDI值为1~4 pg/(kg?d)(1 pg=10-12 g)。按每人生存70年,对人体健康无明显危害的摄入量为:成人体重70公斤体重算,每月摄入量不大于4.9 ng,每年摄入量不大于59 ng,儿童按15公斤体重算,每年摄入量不大于10 ng。1997年日本制定了“特别行动法”,当年把烟气排放浓度高于80 ng TEQ/Nm3的烧炉立即关闭,对焚烧炉周边饮用水源、农作物、食品、人体健康进行了深入细致的研究工作,研究成果报告多达3300项。这些报告中提到,当二噁英浓度在0.5~0.1 ng TEQ/Nm3之间时,未发现焚烧炉烟气中“二噁英”的排放对焚烧炉周边饮用水源、农作物、食品和人体健康造成的危害。 欧盟对人体健康的要求比较高,制定标准也比较严格,将二噁英排放标准定为0.1 ng TEQ/Nm3是目前世界上学术界无争议的、无害的、最安全的标准。2002年我国制定《生活垃圾焚烧污染控制标准》时,结合国内外的研究成果和国内焚烧水平,垃圾焚烧烟气二噁英排放浓度选用了公认的安全值1.0ng TEQ/Nm3。目前,北京、上海新建焚烧厂采用欧盟排放标准。 三、我国垃圾焚烧二噁英排放现状 来自中国科学院大连化学物理研究所的陈吉平研究员带领的研究团队历时一年,对中国19个市政生活垃圾焚烧炉的二噁英排放进行检测和分析后发现,19个企业的二噁英物质的排放量变化在0.042~2.461 ng TEQ/Nm3间,平均值为0.423 ng TEQ/Nm3,远高于欧盟标准。在受调查的19个企业中,16个企业的二噁英排放达到中国《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB 18485-2001)》,即不超过1.0 ng TEQ/Nm3,所占比率为84%,其中6个企业的二噁英排放达到欧盟排放标准。还有3家企业二噁英排放超标。按照目前国内焚烧厂有300家计算,二噁英排放符合欧盟标准的有95家,仅符合国标的有158家,超标的有47家。

精馏技术研究进展与工业应用分析 颜志明

精馏技术研究进展与工业应用分析颜志明 发表时间:2019-05-08T16:35:06.583Z 来源:《防护工程》2019年第1期作者:颜志明 [导读] 化学工业是国民经济的支柱产业,分离技术则为化工生产过程中的原料净化、产品提纯和废物处理等提供了技术保证。 浙江新化化工股份有限公司浙江杭州 311607 摘要:化学工业是当今国民经济发展的支柱型产业,分离技术是化工生产过程中保证对原料进行净化、对相关产品进行提纯、对产生的废物进行处理的支撑。伴随着科学技术的发展,化学工程中的分离技术呈现出多元化的发展趋势,精馏就是其中应用最广泛、技术最成熟的分离方式之一,在化工工业生产中扮演着重要角色。国家的精馏技术在研究和应用的过程中取得了极大进步,精馏塔在此技术发展的进程中,也体现出举足轻重的作用。 关键词:精馏技术;研究进展;工业应用 1、概述 化学工业是国民经济的支柱产业,分离技术则为化工生产过程中的原料净化、产品提纯和废物处理等提供了技术保证。随着化学工程技术的发展,分离技术逐渐向着多元化发展。常规的化工分离技术包括精馏、吸收、萃取、结晶、吸附、膜分离等。精馏仍是应用最广泛、技术最成熟的分离方法之一,在工业生产中占有相当的比重。 精馏塔伴随着板式塔和填料塔交替式发展,两者各有其优缺点,现呈现出并行发展的趋势。板式塔具有结构简单、适应性强、造价较低、易于放大等特点;填料塔具有高效率、高通量、低压降、低持液等优势。尽管随着精馏塔的广泛应用,人们对精馏塔的认识越来越深刻,但由于塔内部流体流动及传质过程的复杂性,致使精馏塔的设计仍依靠大量的经验和半经验的数据。塔内流体力学、传质动力学、过程动态学的计算等基础传递问题的研究仍需重视,尽可能地摆脱经验的束缚。同时,随着化学工业的发展,生产大型化、优化节能、高效填料与新型塔板的开发与应用等问题仍需探索。因此,对精馏塔的研究非但不能削弱,而是需要进一步加强,以迎接新的挑战。 近年来,我国精馏塔技术在基础研究与应用方面取得了巨大进步,对精馏塔的结构、性能等进行了较为系统的实验研究,并且获得了丰富的实验数据和研究成果,为推动我国化学工业的发展与进步,做出了显著贡献。本文对精馏塔类型、流体力学性能、传质性能、塔器大型化、过程节能与强化等方面的研究进展进行综述。 2、精馏塔的种类 精馏分离技术是通过精馏塔来完成的,精馏塔有板式塔和填料塔两种,在精馏技术的发展过程中,精馏塔和板式塔也都在不断发展之中,两种精馏塔都是十分重要的应用,各自也具有比较明显的优缺点。其中,板式塔的优点在于其结构简单、适应性强,而且造价比较便宜等;填料塔则具有较高的分离效率,并且还具有高通量、低压降和低持液等方面的优点。下面对这两种精馏塔进行介绍: 2.1板式塔 板式塔最早出现于1813年,当时泡罩塔板是最主要的板式塔的塔板形式,这种板式塔的优点包括具有较大的适用范围、不易堵塞以及操作简单等方面。而后随着板式塔的不断发展,筛孔塔板、浮阀塔板固阀塔板、雾化概念塔板等诸多不同类型的塔板相继出现,这些类型的塔板各具优势,有效的促进了板式塔分离效果的提升。 2.2填料塔 按照填料形式的不同,可以将填料塔分为规整调料以及散堆填料等两种类型。其中,散堆填料是一种具有一定外形结构的颗粒体,包括环形填料、球形填料、鞍形填料等不同的形式。不同的填料形式在特点上有所区别,如鞍形填料明显的特点是压降小,而球形调料由于堆积比较均匀,利于流体的分布,因此在气体吸收以及除尘等方面具有优势。规整调料是指具有规则的几何图形,并且堆砌整齐的填料。应用规整填料的填料塔具有分离效率高、处理量低、压降低以及适应性强等优点,在化学分离装置中有着非常重要的应用,在规整填料中,以Sulzer公司开发的金属丝网波纹规整填料和金属板波纹规整填料最具代表性。 3、精馏技术的发展 3.1塔器大型化 随着化工行业的发展,千万吨炼油、甲醇制烯烃等大型工程开始建设并且投入应用,这些工程的开展促进了精馏塔大型化的发展,这是现代工业体系下精馏塔发展的必然方向。精馏塔的大型化有助于提高设备的分离效率,同时对于减少废物排放也有重要的作用。但是一当前情况来看,精馏过程的大型化还面临着很多科学上以及工程上的问题。首先,分离方面,由于塔器的大型化,导致塔内气液两相的接触状态发生了一定的变化,从而对塔的热量、质量传递造成影响,并且导致了精馏塔分离效率的降低。而且,随着塔板的大型化,其对精馏塔的内件结构造成了一定的影响,要求其在水平度、强度以及流体分布等方面的性能都有所提升。当前针对塔器大型化带来的分离以及内件结构方面的问题,研究人员正进行深入的研究。 3.2数据化设计技术的发展 随着计算机技术和计算机流体力学理论不断的发展完善,数字化设计技术在精馏塔的设计之中起到越来越重要的作用,其已经逐渐的成为了大型塔内件设计、问题诊断和优化的重要手段,在不久的将来计算机集成化系统将会在精馏中有非常重要的应用。当前数字化设计技术在精馏工程中已经有了广泛的应用,包括化工过程模拟技术、三维可视化技术等。其中,化工过程模拟技术是基于气液分离过程的MESH方程组,通过结合相关基础科学,包括综合化工热力学、化学反应以及化学操作单元等,通过这些技术建立化工过程仿真数学模型,并且利用其进行计算,从而得到工艺设计过程中所需要的基础数据。这一技术在精馏过程设计中具有重要的作用,包括塔器设备尺寸估算、工艺操作参数优化等方面,而且还能够为塔器设备的定型、选材以及载荷估算等提供有效的技术支持,从而保证各项参数的正确性。可视化技术在精馏设计中的应用包括液体可视化技术、力学性能可视化技术以及结构可视化技术等方面。 4、精馏技术的工业应用 4.1精馏过程节能技术 精馏过程中的节能技术是在精馏技术不断引用在各个领域中被提出的,精馏技术在各领域有着举足轻重的重要地位,同时精馏技术的应用也为企业的发展和技术的进步提供了巨大的支持,增加了企业的经济效益,经过不断的努力研究分析,人们对精馏技术的认识越来越

二恶英专题

二噁英简介: 二噁英/二恶英(拼音:èr è yīnɡ,英文:Dioxin) 实际上是二恶英类(Dioxins)的一个简称,它指的并不是一种单一物质,而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物,是指含有2个或1个氧键连结2个苯环的含氯有机化合物,全称分别是多氯二苯并二恶英polychlorinated dibenzo-p-dioxin简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃polychlorinated dibenzofuran(简称PCDFs),包括两类化合物。 第一类是多氯二苯并二恶英(PCDDs),其结构为有2个 氧原子联结2个被氯原子取代的苯环,如右图所示,Cl的 取代个数1≤m+n≤8,由于氯原子的不同取代个数和取代位 置,PCDDs存在75种异构体。 第二类是多氯二苯并呋喃(PCDFs),其结构为有1个氧 原子联结2个被氯原子取代的苯环,如右图所示,Cl的取 代个数1≤m+n≤8,由于氯原子的不同取代个数和取代位置, PCDFs存在135种异构体。 二噁英分子量321.96,为白色结晶体,熔点较高,极难 溶于水,可以溶于大部分有机溶剂;此类物质结构非常稳定,在环境中很难自然降解消除,外加温度提高500℃开始分解,800℃时停留2s完全分解。 二噁英毒性: 二噁英具有致癌毒性,还具有生殖毒性和遗传毒性。其毒性因氯原子的个数和其取代位置的不同而不同,1-3个氯原子取代,无明显毒性;4-8个氯原子有毒性,其中2,3,7,8-四氯代二苯-并-对二恶英(2,3,7,8-TCDD)是迄今为止人类已知毒性最强的污染物其毒性是砒霜的900倍,氰化钾的1000倍。 由于环境二恶英类主要以混合物的形式存在,在对二恶英类的毒性进行评价时,国际上常把各同类物折算成相当于2,3,7,8-TCDD的量来表示,称为毒性当量(Toxic Equivalent Quangtity,简称TEQ)。为此引入毒性当量因子(Toxic Equivalency Factor,简称TEF)的概念,即将某PCDDs/PCDFs的毒性与2,3,7,8-TCDD的毒性相比得到的系数。样品中某PCDDs或PCDFs的质量浓度或质量分数与其毒性当量因子TEF的乘积,即为其毒性当量(TEQ)质量浓度或质量分数。而样品的毒性大小就等于样品中各同类物TEQ的总和。 二噁英是典型的环境内分泌干扰污染物的一种;有明显的免疫毒性,可引起动物胸腺萎缩、细胞免疫与体液免疫功能降低等;2,3,7,8-TCDD对动物有极强的致癌性。 二噁英来源的几种可能途径: 城市工业垃圾焚烧过程中二恶英的形成机制仍在研究之中。目前认为主要有三种途径:

化工生产中精馏技术的原理及应用

化工生产中精馏技术的原理及应用 从我国化工行业发展现状分析,我国化工生产技术并不成熟,在生产中的能耗也相对较高。据有关统计显示,我国化工、石油生产业的能耗是亚太地区的1.5 倍,是欧洲地区的2.2 倍,原因是由于节能技术开发不足,特别是在精馏过程中没有应用高效节能技术。因此,为了能够进一步推动我国化工企业发展,实现绿色生产模式,我们必须要进一步对精馏技术进行研究,分析精馏技术的原理,探究系当代精馏技术在化工生产中的应用。 1、精馏技术原理 精馏技术主要是通过消耗、补偿机械功将精馏塔塔底低温区域转移到塔釜高温区,之后通过塔顶通过低温蒸汽作用塔底再沸器的热源。根据精馏技术的生产工质和工艺进行分化,能够将精馏技术分为直接塔顶式热泵精馏和间接式热泵精馏。 1.1 直接塔顶式热泵精馏系统 该系统主要是由压缩机、精馏塔、驱动器、蒸发器、辅助蒸发器组成。在实际应用中需要现成的载热工质,同时该系统内部只需要设置一个热交换器来实现热量交换即可,压缩机的系数较低,能够有效降低整个精馏塔运行中的功耗问题,并且能够提高压缩效率。再者,直接塔顶式热泵精馏系统结构比较简单,在维护工作中也更加方便。 1.2 间接式热泵精馏系统 该系统主要由压缩机、精馏塔、驱动器、蒸发器、辅助蒸发器、冷凝器、膨胀阀组成。间接式精馏系统能够将有效隔离塔中的材料。也就是直接使用标准精馏系统,从而降低系统控制和设计难度。再者,相比直接式精馏系统来说,间接式精馏系统主要是由于内部多了一个热交换器,这回在一定程度上降低运作效率。在间接式精馏系统中,内精馏工质主要是以水为主,降低了传统制冷剂的依赖性,在实际应用中有着极大的优势。由于水具备更高的化学和热稳定性。在工程设计当中,无新数据也非常丰富,即使内部出现泄漏问题也不会对周围环境造成影响。此外,间接式精馏系统的成本相对较低,再

精馏在化工生产中的应用

精馏在化工生产中的应用 摘要 精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异进行分离的操作单元。它被广泛地应用于工业生产中,并且在所有的分离方法中长期占据着主导地位。在化学工程中,最典型和最重要的多级分离过程是精馏过程,各种节能的、特殊的精馏分离流程得到快速的发展。本文将对精馏技术的原理、发展、应用及前景做出讨论,并浅谈几种新型的精馏工艺,旨在使精馏技术得到更广泛的发展和应用。 Abstract:Distillation is the use of the difference in the volatile components of the mixture were separated in the operation unit,it is widely used in industrial production,and all the long-term separation dominates.In chemical engineering, the most typical and most important multi-stage separation process is distillation process, a variety of energy-saving, special distillation separation processes are rapid development.This article will distillation technology principle, the development, application and prospects to make discussions and on several new distillation process,distillation technology has been designed to enable the development and wider application. 1.蒸馏与精馏的原理 液体具有挥发而成为蒸汽的能力。各种液体的挥发能力不同,因此,液体混合物汽化后所生成的蒸汽组成与原来液体的组成是有差别的。蒸馏是通过加热造成气液两项体系,利用液体混合物各组分挥发性的

各行业二恶英排放限制汇总

各大行业二噁英排放限制及标准

1.大气污染物综合排放标准--GB 16297-1996 2.锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014代替GB 13271-2001) 3.水泥工业大气污染物排放标准(GB 4915-2013 代替GB 4915-2004) 4.制药工业大气污染物排放标准(GB 37823—2019) 5.挥发性有机物无组织排放控制标准(GB 37822—2019) 6.涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准(GB 37824—2019) 7.石油炼制工业污染物排放标准(GB 31570-2015) 8.石油化学工业污染物排放标准(GB 31571-2015) 9.再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准(GB 31574—2015) 10.合成树脂工业污染物排放标准(GB 31572-2015) 11.无机化学工业污染物排放标准GB 31573-2015

12.锡、锑、汞工业污染物排放标准(GB 30770-2014) 13.电池工业污染物排放标准(GB 30484-2013) 14.砖瓦工业大气污染物排放标准(GB 29620-2013) 15.电子玻璃工业大气污染物排放标准(GB 29495-2013) 16.轧钢工业大气污染物排放标准(GB 28665—2012) 17.炼钢工业大气污染物排放标准(GB 28664-2012) 18.炼铁工业大气污染物排放标准(GB 28663-2012) 19.钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB 28662-2012) 20.炼焦化学工业污染物排放标准(GB 16171-2012代替GB16171-1996) 21.铁合金工业污染物排放标准(GB 28666-2012) 22.铁矿采选工业污染物排放标准(GB 28661-2012) 23.橡胶制品工业污染物排放标准(GB 27632—2011) 24.平板玻璃工业大气污染物排放标准(GB 26453-2011) 25.钒工业污染物排放标准(GB 26452-2011) 26.稀土工业污染物排放标准(GB 26451—2011) 27.陶瓷工业污染物排放标准(GB 25464—2010) 28.镁、钛工业污染物排放标准(GB 25468—2010) 29.铜、镍、钴工业污染物排放标准(GB 25467 —2010) 30.铅、锌工业污染物排放标准(GB 25466 —2010) 31.铝工业污染物排放标准(GB 25465—2010 )

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