吸收式热泵技术

凝聚热泵(AHT)以万吨级合成橡胶生产装置中胶液凝聚工艺段所得低温废热为动力,利用LiBr-H2O工质的吸收与解吸循环,实现废热升温回收。AHT利用凝聚汽提气回收的热量直接加热返回凝     

回收磷铵预中和反应尾气余热降低浓缩汽耗的节能减排技术

首次提出DAP预中和反应尾气分流进行余热回收浓缩稀磷酸的磷铵节能减排工艺,源头减少湿线尾气水蒸气排放量,降低湿法磷酸浓缩能耗31.8%.经过大型工业化试验验证,其关键设备低温磷酸喷射降膜浓缩装置(换热面积560m2)回收约80℃的DAP湿线尾气余热,可以使稀磷酸P2O5质量分数提高约12百分点,节能产生的直接经济效益在1.5年之内即可收回技改投资.     

湿法磷酸生产中萃取尾气氟资源回收利用

由于湿法磷酸装置萃取尾气洗涤系统氟资源回收有限,造成磷石膏、渣场酸性水中含氟物质不断增加,不仅对环境造成影响,而且制约其他资源的再利用。为提高磷酸生产中氟资源的回收利用率,对20万t/a磷酸装置萃取尾气洗涤装置进行改造,介绍改造方案、氟回收工艺流程及工艺指标控制。改造后每生产P₂O₅ 1 t,尾气洗涤系统氟硅酸回收量增加10.6 kg,渣场水中w(F)降低50%左右,实现经济效益和环境效益的统一。     

湿法磷酸装置提高氟收率的技改措施

阐述甘肃瓮福化工有限责任公司从优化改造湿法磷酸装置氟吸收工艺入手,通过规范装置内氟的控制和回收,实现了对反应、过滤系统和磷酸浓缩系统尾气中氟含量的有效回收,使洗涤后排到大气中的反应尾气氟质量浓度不超过2.35 mg/m~3,尾气中氟的回收率达99.88%。氟回收率的提高,使氟硅酸产量由每月400 t提高至每月550 t,实现了湿法磷酸装置的经济、环保运行。     

湿法磷酸尾气吸收系统技改及氟、硅资源回收

针对湿法磷酸反应槽的含氟尾气排放不达标而造成环境污染及氟、硅资源浪费的问题,对尾气吸收系统进行技改。通过工艺改进、增加设施设备,使外排尾气达标,尾气中ρ(F)为6～8mg/m~3,氟、硅资源基本回收,洗涤液中w(H_2SiF_6)达10%以上,相关设备更换周期及清理周期延长,实现了氟吸收系统的自动化操作和连续性生产。     

磷铵尾气减排与节能的过程分析与实验

分析了60万吨/年磷酸二铵（DAP）生产装置尾气形成“磷铵雨”的热力学机理,提出尾气部分冷凝- 磷酸降膜蒸发过程耦合技术,现场实验证明了该技术的可行性,现场实验获得的P₂O₅质量分数27.1%～41.7%范围内磷酸蒸发浓缩数据,该工艺使尾气湿含量减少至0.065 kg H₂O/kg air。研究了磷酸液膜雷诺数以及磷酸液膜过冷度对磷酸降膜蒸发过程的影响,揭示了在55℃以下低温浓缩湿法磷酸的可能性。这对磷酸浓缩技术很有参考价值。     

废硫酸净化与用于磷酸萃取的试验

针对BDO公司1,4-丁二醇装置净化乙炔气产生的废硫酸中有机物含量高、难以利用的问题,进行了废硫酸的净化处理和处理后用于湿法磷酸生产的实验室实验与中试装置试验,确定了废硫酸处理与利用的工艺流程、工艺控制参数以及尾气处理方案。废硫酸在一定条件下经过空气加热吹除(气提法)处理后可与正品硫酸掺配后用于湿法磷酸生产,产品质量达到要求。     

热泵

热泵是一种废热利用的新设备,用热泵来回收废热,可节约能源,降低产品成本,减少对环境的热污染。它与工业上惯用的废热回收设备(如热交换器等)不同,后者只可从高温介质向低温介质传热,而不能利用低温热源使高温介质增加热量。热泵就是利用低温废热源来使高温介质增加热量的设备。     

废硫酸在磷酸铵生产中回收利用的可行性分析

1,4-丁二醇装置副产的w(H2SO4)=85%的废硫酸既无销售市场,又不可随便处置,必须寻求合理的途径回收利用之。结合陕化集团复肥厂的生产情况,阐述了废硫酸回收利用的难点,提出了在磷铵装置磷酸萃取槽中心筒和萃取工序尾气吸收塔中回收利用的方案,并探讨了其可行性。     

基于湿、热法磷加工体系共生耦合的磷资源产业可持续性发展研究

磷的加工方式有湿法和热法2种。湿法磷加工使用硫酸分解磷矿来制备磷酸及其下游产品,该过程可产生磷石膏、氟硅酸等废弃物,对环境影响极大。热法磷加工使用电炉还原法将磷矿转化为黄磷,并使用黄磷来制备热法磷酸及其他一些下游产品,该过程消耗大量的电能,并会产生黄磷尾气、磷炉渣等废弃物,同样对环境产生极大影响。如何有效地回收利用湿法和热法磷加工过程中产生的废弃物、热能,降低加工过程的污染物排放和能耗,是实现磷化工产业可持续性发展的关键。通过对湿、热法磷加工的工艺特点和产业链的分析和研究,提出了通过湿法、热法磷加工体系的共生耦合的方式来实现废弃物、热能的有效回收利用的新思路,以期促进磷化工产业实现可持续性发展。     

低温磷酸预浓缩法MAP节能新工艺

磷酸一铵（MAP）是我国氮一磷复合肥的主要品种，全国产能近1千万吨。由湿法磷酸和氨生产MAP，蒸发浓缩是主要的耗能环节。国内外现有磷酸浓缩法和中和料浆浓缩法两种工艺，以蒸汽为主要热源，蒸发尾气排放量0．5～0．8t／每吨产品，温度约80℃，热焓值很大、环境热污染严重。本项目在国内外首次提出回收尾气余热的“低温磷酸预浓缩法MAP节能新工艺”，突破了现有工艺的热力学限制，创造性地使蒸发浓缩温区向下扩展30℃，使尾气冷凝减排和余热回收合二为一，奠定节能的工艺基础。     

扩散渗析膜分离技术在湿法磷酸净化中的应用研究

扩散渗析膜分离技术因能耗和操作费用低且安全环保，已成功应用于冶金行业废酸如硫酸、盐酸和硝酸等的分离回收，磷酸的净化分离由于在传统离子交换膜上的渗透系数低导致P₂O₅回收率低而限制了该技术的应用。为了将该技术应用于湿法磷酸中的杂质脱除，采用福建某公司生产的聚烯烃类超薄(厚度小于50μm)阴离子交换膜进行湿法磷酸净化试验，得出适宜的操作参数为：浓磷酸进料温度35℃,膜处理通量0.7L/(m²·h),浓磷酸与水的体积流量比1.0∶1。在优化条件下进行湿法磷酸除杂试验，磷酸MER值从5.81%降至0.93%以下，P₂O₅回收率在53%以上。此外，浓磷酸经过脱硫预处理再进行膜分离时，磷酸MER值从6.21%降至1.17%以下，P₂O₅回收率在55%左右。     

化学热泵和吸收式热泵

化工生产能耗较高,其中50%作为废热被排入环境中。目前虽然开发了一些回收废热的节能技术,但较低温废水和废热的能量回收,仍然有一定困难。一、化学热泵     

无泵循环的吸收式热泵系统

利用吸收式热泵回收石油、化工等行业排出的废热重新加以利用是八十年代发展起来的一项节能技术。传统的热泵系统均用到溶液泵,对升溫热泵还用2台。这样不仅要消耗高品位的电能,而且当用H_2O/LiBr     

热泵技术在化工生产低位热能回收中的研究应用

针对蒸汽冷凝液中未被溴化锂冰机利用完的废热（70℃左右）回收利用的难题,研究了吸收式热泵技术在低位热能回收中的应用、冷凝液余热回收利用、闪蒸等废热回收利用等,热泵技术在化工生产低位热能回收中的研究及应用方面将几者相结合,不仅回收了大量的低温能源热量,而且解决了闪蒸冒白烟的问题,同时减少了新鲜蒸汽和循环水的消耗,通过实际应用达到了综合利用的效果,节能和环保效果显著,具有较高的推广价值。     

SO_4~(2-)/TiO_2负载磷钨酸型固体酸制备及表征

TiCl_4水解并加入磷钨酸,以(NH_4)_2SO_4为硫源,采用沉淀-湿法研磨-焙烧法制备了SO~(2-)_4/TiO_2负载磷钨酸型固体酸催化剂,采用IR和XRD方法对催化剂进行表征。对催化剂制备过程中的磷钨酸加入量和湿法研磨溶剂进行了考察和优化。结果表明,最优条件为:无水乙醇5%湿法研磨,磷钨酸用量3%,(NH_4)_2SO_4用量为40%,焙烧温度450℃,焙烧时间4h。用该催化剂催化废油脂和甲醇进行酯交换合成生物柴油,最高酯化率可达92.9%,催化剂回收再生后性能与新鲜催化剂相当,研究结果可为固体酸的开发提供一定的技术参数。     

"磷酸预浓缩法"磷铵节能新工艺及关键技术

首次提出免用生蒸汽的"磷酸预浓缩法"磷铵节能新工艺,以约130℃下氨与磷酸中和反应为内热源的磷酸三效逆流蒸发,末效蒸发温度约55%,总蒸发量751.8 kg/t(产品),中和料浆含水质量分数25%,满足湿法磷酸制磷铵的工艺要求.作为关键技术,尾气余热低温磷酸喷射降膜浓缩和大型装置开发成功并运用于磷酸二铵(DAP)联产磷酸一铵(MAP)工艺,使DAP反应造粒尾气排放湿含量下降50%,MAP节约蒸汽5万t/a.运用该技术改造24万t/a料浆浓缩法MAP装置,实现了蒸汽消耗降低30%、浓缩废气减排30%、产能提高50%,节能减排效益与经济效益同步增长,具有广泛推广应用的价值.     

磷酸萃取尾气中氟资源回收利用工业化技术研究

磷酸萃取尾气中氟资源回收利用装置采用"一氟洗涤吸收塔—文丘里洗涤器—二氟洗涤吸收塔—三氟洗涤吸收塔—气液分离器—尾气风机—尾气烟囱洗涤吸收塔"五级逆流洗涤方式,成功解决了磷酸萃取尾气中氟资源回收利用技术难题。该装置氟硅酸(100%H_2SiF_6)产量达14 kt/a,直接减少污水站石灰消耗量达4 861.11 t/a。同时,氟回收装置尾气排放完全满足GB16297-1996二级标准限值要求。     

过程工业尾气封闭循环原理与应用（Ⅰ）：湿法磷酸

基于Gibbs自由能原理, 提出过程工业环境污染治理与产品加工过程相统一的广义生产系统及其自由能衡算方法, 以污染物排放对应的自由能耗散与产品加工必需的有效自由能耗之比（自由能耗散比, RFED）表征环境污染的热力学代价, 通过模型分析阐明过程工业尾气封闭循环是具有热力学普遍意义的尾气治理技术路线。以湿法磷酸现行尾气达标排放工艺为例, 模型分析指出其自由能耗散比为2.54, 即尾气污染物排放自由能耗散超过产品加工过程必需的有效自由能耗1.54倍, 这是诸多滥用空气为热/质载体的末端排放工艺过程共同特征, 亟需采用尾气封闭循环予以改善, 亟待发展基于低品位热/质分离回收的尾气净化关键技术、以减排/增收效果强化尾气封闭循环的经济性。本文根据针对湿法磷酸尾气封闭循环取得的一系列单元技术开发成果及其应用前景进行初步报道, 以期引起更多共鸣。     

湿法磷酸萃取尾气中氟硅资源回收利用工业化技术研究

湿法磷酸萃取尾气中氟硅资源回收利用装置采用一氟洗涤吸收塔、文丘里洗涤器、二氟洗涤吸收塔、三氟洗涤吸收塔、尾气洗涤吸收塔五级逆流洗涤方式。装置停车清理周期≥60 d,且清理时间≤1 d。装置具备联产Na_2SiF_6和无水HF功能,以及回收利用尾气中碘和硅资源功能。装置氟硅酸产量达14 kt/a(以H_2SiF_6计),硅胶产量达2 900 t/a(以SiO_2计),同时可减少污水站石灰消耗量4 861.11 t/a。此外,该装置尾气排放完全满足GB 16297—1996二级标准限值要求。