基于异同移动平均线指标的氨氮厌氧工艺诊断研究

合理的诊断方法和控制策略是实现厌氧处理工艺安全性和稳定性的必要手段。为了对氨氮厌氧工艺的处理过程进行准确的诊断与控制,基于在线监测系统对氨氮扰动冲击情境下上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,UASB)反应器的气液相参数进行实时监测,并根据指数平滑异同移动平均算法,建立各参数相对应的异同移动平均线指标。根据各参数的指标响应特征与反应器之间的状态关系,通过建立诊断规则,构建氨氮厌氧工艺诊断推理数据库。诊断推理数据库结果显示,气相参数指标整体上比液相参数指标响应快,适合作为识别氨氮扰动抑制发生的敏感性指标;综合气相和液相多参数异同移动平均线指标的响应特征,不仅能够对扰动抑制程度和厌氧生化系统的恢复情况做出准确、全面的诊断,还能够提供快速的预警和有效的控制策略。

蒸氨法制备绿铜锌矿晶体的工艺研究

本文以碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和浓氨水为原料,采用蒸氨法合成绿铜锌矿。通过XRD、TGA、SEM-Mapping、FT-IR等表征手段,研究工艺条件对绿铜锌矿晶体结构的影响规律。实验表明,铜浓度为120 g/L,铜锌摩尔比分别为3∶2、1∶1、2∶3时,沉淀产物中的晶体由绿铜锌矿与孔雀石组成,且孔雀石数量随铜锌摩尔比的降低而减少。当铜锌摩尔比为2∶3,铜浓度由120 g/L降低至80 g/L时,孔雀石晶体的数量进一步减少。在铜锌摩尔比为2∶3,铜浓度为80 g/L的条件下,沉淀得到单一物相的绿铜锌矿晶体,为蒸氨法控制合成绿铜锌矿提供了数据支撑。

合成氨尾气回收技术制取LNG工艺流程优化研究

叙述了合成氨尾气回收制取液化天然气(LNG)的研究进展和工艺技术,针对传统工艺流程系统稳定性差、能耗高的缺点,提出了原料气压缩、水洗、干燥、液氨预冷和液化分离系统的改进流程,并对相关工艺参数给出了说明;系统分析了合成氨尾气回收制备LNG的成本和经济效益。结果表明,改进的工艺流程既能解决合成氨尾气的零排放问题,又可将尾气转化为LNG产品,提高了合成氨尾气的利用价值,预计每年可收入高达5488万元,具有很高的经济效益。项目的实施为合成氨尾气的回收利用提供了理论技术指导,也为我国实现“碳中和、碳达峰”的目标奠定了基础。

一体式短程反硝化-厌氧氨氧化工艺研究进展

短程反硝化具有稳定的亚硝态氮积累能力,这为厌氧氨氧化的应用带来曙光。相对于分段式短程反硝化-厌氧氨氧化(PD-A),一体式PD-A布局更紧凑、操作更方便。首先介绍了短程反硝化与厌氧氨氧化的脱氮机理;接着从悬浮污泥、生物膜、颗粒污泥、细胞固定系统下阐述一体式PD-A的启动方式和工艺形式,发现一体式PD-A中的空间结构不仅利于功能菌的保留还有利于衍生工艺的开发;随后从碳源、进水基质、pH等方面总结PD-A的影响因素,并介绍强化PD-A的方法;最后概括PD-A及其衍生工艺的应用进展、并探讨发展方向,发现一体式PD-A在城市污水脱氮处理以及资源化利用方面具有广阔的前景,符合我国“双碳”目标发展要求。

非团聚二钼酸铵生产钼转化率提升研究与改进

钼转化率是制约钼化工行业发展的技术难题。通过对非团聚二钼酸铵生产工艺的深入分析和优化探究,运用数据比对、实验验证等手段,进一步提高了钼的转化率。此外,提出了新的工艺流程改造方案,提升钼转化率约6%,改造方式简单易行、效果显著且改造成本较低,可为钼化工生产工艺的优化和钼产品质量水平的提高提供有力的支撑和指导。

常低温条件下氨氮质量浓度对厌氧消化处理轻工行业废水的影响

在升流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)中启动厌氧消化工艺,考查常低温(<25℃)条件下氨氮质量浓度对厌氧消化处理模拟轻工行业废水性能的影响。结果表明,间歇加泥并控制回流比为7.5的条件有利于厌氧消化工艺的启动,当氨氮质量浓度为400~1400 mg/L时,对厌氧消化性能基本无不利影响,且在400~800 mg/L之间时,会轻微促进厌氧消化性能,但较高的氨氮质量浓度会导致部分微生物死亡,促使胞外聚合物和溶解性微生物产物含量增大。此外,氨氮质量浓度的升高不利于氢营养型产甲烷古菌Methanobacterium的生长,其相对丰度从75.5%降低至6.3%,但有利于乙酸营养型产甲烷古菌Methanosaeta和兼性营养型产甲烷古菌Methanosarcina的增殖,二者的相对丰度分别从19.8%和1.7%增大至63.8%和29.1%。常低温条件下,厌氧消化工艺可以处理氨氮质量浓度为0~1400 mg/L的高COD的轻工行业废水,但优势产甲烷古菌会发生显著演替。

污水处理系统中厌氧氨氧化细菌的富集策略

厌氧氨氧化(Anammox)工艺有利于实现可持续的污水生物处理,自发现以来就引起了人们的极大兴趣,与传统的生物脱氮技术相比,其优势在于节约充氧电耗与外加碳源所需的运行费用,以及较低的剩余污泥产量。然而,厌氧氨氧化细菌(AnAOB)的生长速率极其缓慢,限制了Anammox工艺的大规模应用。综述了以往富集AnAOB的研究,主要介绍了以下3个方面:接种污泥选择、载体与反应器设计以及外加化学物质。该文将有助于研究人员规划和设计一个合适的AnAOB富集策略,有利于拓宽Anammox工艺在污水生物处理中的应用。

绿氢-绿氨工艺流程的多稳态模拟和动态响应

绿氢-绿氨工艺是指利用可再生能源发电、电解水制氢得到的氢气为原料合成氨的工艺流程,其具有受天气条件影响、负荷波动大、工段间耦合性强的特点。为研究绿氢-绿氨工艺流程中发输变电、电解水制氢、储氢、电化学储能、合成氨等工段之间的系统集成和协同调度方案,利用新一代流程模拟软件AVEVA Process Simulation建立了稳态-动态双模式通用型绿氢-绿氨全流程工艺模型,并通过多稳态模拟的手段分析了系统对天气变化的动态响应。结果表明,合理设计和调度储氢和储能单元不仅可以显著稳定化工生产、合理消纳可再生电力,还能稳定网电补充,提高整体经济效益。

大型氨合成塔催化剂钝化与卸出实践

介绍大型氨合成塔催化剂钝化流程配置,在卸催化剂时,先对塔内催化剂进行钝化,然后将催化剂由氮气保护氛围转换为空气氛围,将原来因无催化剂钝化而必须无氧卸出的操作转变成为了有氧卸出操作,消除了无氧卸催化剂作业的安全风险,提出了钝化过程的工艺参数控制、操作调整以及异常情况处置等实践经验。

氨法磷酸铁废水处理专利技术综述

本文主要分析了采用“硫酸亚铁+双氧水+磷酸+磷酸二氢铵”的氨法工艺合成磷酸铁生产过程中产生的高浓度废水;针对磷酸铁废水具有高氮、高磷、高硫酸根的特点,收集整理了近年来磷酸铁废水处理的专利;并将这些专利技术归纳分类成了零排放技术、回用与资源化技术、磷酸铵镁法、传统石灰法、硫酸钡沉淀法五大类;针对五类典型专利分别进行了简单的分析介绍;给出了技术对比;最后对磷酸铁废水处理专利技术进行了展望,磷酸铁废水零排放与资源化处理技术是最有前途的。

厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中的应用及其调控研究进展

厌氧氨氧化工艺(Anammox)具有低能耗、低产泥量、高脱氮性能等特点,在处理垃圾渗滤液、污泥消化液等领域的应用与研究得到了广泛重视。尽管如此,受制于氨氮浓度低、有机物与水量波动大、低温等问题,影响了其在城市污水主流工艺的应用。本文在介绍厌氧氨氧化工艺的基础上,总结了以厌氧氨氧化为基础的组合工艺处理城市污水案例,分析了当前厌氧氨氧化工艺应用于城市污水处理的限制性因素以及新型调控手段与策略。进一步展望了厌氧氨氧化应用于城市污水主流工艺的发展方向,以期为厌氧氨氧化应用到主流污水提供理思路。

合成氨催化技术及其发展趋势研究

催化是合成氨生产中的一个重要环节,能显著加快氮化物和氮氢化物的反应速率。针对合成氨催化技术工艺的应用现状和发展趋势进行研究。通过文献总结法,介绍了合成氨的生产工艺及催化机理,并从铁基催化剂、钌催化剂、其他低温活性催化剂3个方面,阐述了合成氨催化技术的应用现状,并指出了催化工艺的未来发展趋势。希望通过本研究,为合成氨工业生产提供参考,促进技术改造和工艺优化,以实现降本增效和安全环保的目标。

AAO-MBBR工艺在农村生活污水中应用效果研究

【目的】研究农村污水处理新工艺AAO-MBBR模式运行最佳工况和其对污染物的处理效果。【方法】通过对比不同停留时间、不同内循环比、不同好氧池溶解氧质量浓度下污染物去除率,筛选出设备最佳运行参数,设置设备在最佳工况运行时,分析其对各污染物处理效果。【结果】改良后的AAO-MBBR新工艺在水力停留时间8 h、内循环比为300%、好氧池溶解氧质量浓度为2.5 mg/L时,污染物去除效果最佳。在最佳工况运行时,设备对SS(悬浮物)、COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)、NH_(3)-N(氨氮量)和TP(总磷量)的去除率分别为80%、85%、91%、84.5%和46%,处理效果显著高于其他污水处理设备。【结论】改良AAO-MBBR工艺一体化污水处理设备污染物去除效果较好。

二氧化碳装置优化改造运行总结

介绍了浙江晋巨化工有限公司工业二氧化碳生产装置存在二氧化碳产品过度加工、产品品质过高、装置能耗高、氨冷器面积小、液化能力不足、系统阻力大等问题。针对这些问题,提出简化净化工序工艺流程、增加提纯塔塔釜氨冷器换热面积等技改措施。改造后的装置系统阻力大幅下降,液化能力得到提升,节约了生产成本,增产降耗效果显著。

绿色节能型黄金电解精炼技术研究与应用

针对传统黄金电解精炼过程存在的高污染、高损耗、高能耗和高成本问题,引入绿色、环保的离子交换膜电解技术、粉末冶金技术、湿法无氨工艺和Ag-Ti双金属复合材料,实现了黄金电解精炼从铸板、造液、电解到废电解液净化、金阳极泥处理整个过程的提质降耗。该技术的成功应用使得总金回收率从99.85%提高到99.95%,银回收率从66%提高到99%,能耗降低了约30%,从源头上杜绝了氮氧化物的产生及氨水的使用,为企业带来了显著的经济效益和环境效益。

吹脱法处理高浓度氨氮废水研究进展

高浓度氨氮废水排放量大、毒性强,对环境的污染问题突出。吹脱法具有氨氮去除效率高、操作简便、可实现氨氮资源化回收的优势,合理运用该工艺对处理高浓度氨氮废水具有重要意义。在介绍氨吹脱原理的基础上,分析了pH、温度、气液比3个关键因素对氨吹脱效率的影响规律;从提高氨氮去除效率及降低运行成本的角度回顾了近年来发展的新型氨吹脱工艺;重点分析了将氨吹脱与物理化学或生物处理联用的结合工艺,在去除氨氮的同时实现其余污染物的削减或工艺的强化。最后针对氨吹脱研究目前存在的问题提出展望,认为该工艺未来应面向更加高效化、数字化、集成化及经济化的趋势发展,为今后开展相关研究及应用提供了思路。

从氰化物的角度研究蒸氨工艺的选择与参数变化

分别选用直接和间接蒸氨工艺对焦化剩余氨水进行处理。对蒸氨废水水质进行化验,对蒸氨工艺条件进行研究。结果表明,与间接蒸氨相比较,直接蒸氨工艺对氰化物具有水解作用,可以有效降低氰化物对设备的腐蚀程度;而间接蒸氨的优点是废水产生量低。在煤气净化过程中,蒸氨工艺的选取应视具体生产情况而定。

氨合成塔操作线与平衡线的在线可视化模块开发

在选择吉布斯反应器的基础上,根据某专利商提供的三床层氨合成塔相关数据,修正了UniSim流程模拟软件数据库中氨的标准摩尔生成吉布斯自由能。结合某150 kt/a氨合成塔实际生产工艺和集散控制系统(DCS)采集的现场生产数据,采用OPC通讯协议,实时更新UniSim的动态输入数据,构建了“生产数据驱动+机理模型”的数字孪生方法,达到了计算结果与生产数据的高度吻合;通过构建在线合成氨动态操作线和平衡线,实现了氨合成塔的在线评价,为即时操作决策和实时优化提供了数字化依据。

基于CO_(2)减排重塑合成氨工艺流程方案研究

本文针对传统合成氨工艺存在物耗、能耗较高、污染严重及CO_(2)排放量高的问题,将CH_(4)干重整(DRM)、水煤气变换(WGS)、CO_(2)甲烷化(MCD)、CH_(4)部分氧化(POM)过程与传统合成氨过程进行有机耦合,以改善现有合成氨的工艺面貌,并借助流程模拟手段对设计的耦合工艺进行初步研究与分析,探索碳中和发展背景下重塑合成氨工艺的可能性。本文按照“降低CO_(2)排放-降低废水排放及新鲜水用量-降低天然气消耗-降低能耗”的思路演变构建合成氨耦合工艺方案,依次形成DRM-SynNH_(3)、“DRM+WGS”-SynNH_(3)、“DRM+WGS+MCD”-SynNH_(3)、“POM+WGS+MCD”-SynNH_(3)四个耦合工艺,研究结果表明:CO产品、合成气产品的获取均来源于CH_(4)的消耗,故各方案的天然气消耗量均相对较高;当耦合体系要消纳外界CO_(2)时,由于DRM与MCD本身较强的热效应导致二者单独或同时存在时,任何一种合成氨耦合工艺的能耗均不会低于传统工艺。但未来随着催化剂的研发与应用进展,DRM与MCD可能实现质量、能量的高效双重耦合,从而将大幅降低物耗与能耗。然而,如综合考虑CO_(2)消纳效应、CO_(2)减排效果以及合成气等化工产品的联产所带来的综合效益,尤其在未来碳指标稀缺、碳税高企情形下,上述工艺均可能具备一定竞争力。

合成氨与尿素生产工艺的风险评估与优化

尿素是一种广泛应用于农业肥料、化工原料和生物医药领域的重要化学品,而合成氨则是尿素生产过程中不可或缺的关键中间体。然而,合成氨和尿素的生产工艺涉及一系列的化学反应和工艺步骤,其中存在着一定的风险因素。基于此,针对合成氨与尿素生产工艺的风险评估与优化展开探究,以期为合成氨与尿素生产提供一些参考和借鉴之处。