化工过程含氧有机气体化学脱氧研究进展

进入21世纪,随着我国化工生产装置的不断投产,有更多化工过程产生了含氧有机气体,脱氧以实现其本质安全化处置成为一项重点课题。然而,由于场景多变、组成复杂以及脱氧深度需求不一等因素,脱氧技术发展仍有诸多问题。本文立足作者长期脱氧技术研究工作经验,概述了当前化工过程含氧有机气体化学脱氧技术的应用情况以及最新研究进展。基于不同场景下的脱氧需求,分析了各类化学脱氧技术适用性及技术竞争力。针对化工生产过程形成的高含氧、大通量、连续化含氧气体脱氧,指出催化脱氧具有流程简单、可操作性强、脱氧效果好等特点,在当前实际工业应用中更具竞争力,并从工艺、催化剂等方面进行了综合分析。基于当前各化学脱氧方式特点,指出含氧有机气体深度脱氧、高含氧有机气体脱氧以及温和脱氧等技术具有广阔市场需求,是未来脱氧技术发展的重要方向。

难降解混合化工废水预处理试验研究

对某化工开发区混合化工废水进行预处理试验研究。分别对铁还原后加中和混凝沉淀以及直接中和混凝沉淀两种预处理方法进行了试验 ,重点讨论了铁还原工艺的各种影响因素。研究了曝气与不曝气 ,加炭与不加炭以及不同 CODCr、不同 p H值对铁还原处理效果的影响 。

TO-3贵金属脱氧催化剂的开发和工业应用

开发了一种适用于合成气、高含量CO、乙烯、富烃气、高纯氢气等气源的TO-3贵金属脱氧催化剂。该催化剂低温活性好、选择性高,使用空速高(～6000 h-1),可将原料气中0.002%～1.0%的氧脱除至(1～10)×10-6(V/V)以下,且与CO副反应少。多种实际工况条件下的应用表明,TO-3贵金属脱氧催化剂性能优异、稳定性好。

CTO-1脱氧催化剂的开发及工业应用

开发了一种用于一氧化碳气源的CTO-1脱氧催化剂,该催化剂采用浸渍法以γ-Al2O3负载过渡金属盐和助剂,经高温焙烧制得。催化剂使用前需活化,使用空速可达4000h-1左右,反应温度可低至40℃,可将φ(O2)为0.002%～2.0%的原料气中的氧脱除至φ(O2)在1×10-6～10×10-6以下。工业应用表明CTO-1脱氧催化剂性能优良。

工业混合气脱氧剂研究现状

工业混合气中的许多有价值气体常因氧气含量较高而不能循环利用,甚至容易导致燃爆,给工业生产带来安全问题。随着对环境保护和节能减排的重视,工业混合气脱氧催化剂的研究越来越重要,并具有广阔的应用前景和市场前景。对工业中使用较为普遍的催化脱氧、化学吸附脱氧和活性炭高温脱氧方式进行介绍,概述混合气脱氧剂类型,混合气脱氧剂包括贵金属脱氧催化剂和非贵金属脱氧催化剂,介绍非贵金属脱氧催化剂中的铜系、镍系、锰系、钼系和铁系脱氧催化剂,并对今后混合气脱氧剂的研究方向进行展望。贵金属脱氧催化剂较昂贵,非贵金属型脱氧催化剂已成为主流,各种非贵金属脱氧催化剂将成为主要研究对象。

甘氨酸席夫碱Cu配合物催化还原去除锅炉给水中溶解氧的探讨

采用分步合成法制备合成了用于催化碳酰肼去除给水中DO的甘氨酸席夫碱Cu配合物催化剂,考察了反应温度、pH值、催化剂质量浓度和碳酰肼投加量对催化除氧性能的影响,并确定了反应的最佳条件。在反应温度为45℃、碳酰肼投加量为理论量的2倍、溶液初始pH值为8、催化剂质量浓度为0.01 g/L时,在反应5 min后,DO的去除率便可以达到94.8%.同时通过元素分析、红外光谱、紫外光谱表征对催化剂的结构进行分析表征,Cu与甘氨酸席夫碱配体成功配合,且—C-N—、—COO—、Ar—O—参与了和Cu的配位。该配合物在常低温下也能快速反应,达到去除水中DO的目的。

工业铝灰(AD粉)在炼钢生产中应用与分析

介绍了工业铝灰(AD粉)在LF炉中代替萤石分别在硅锰镇静钢和铝镇静钢上的应用情况。通过对工业铝灰(AD粉)进行无害化处理,在改善渣况,强化了脱氧、去夹杂的同时,有效的解决了钢中增氮问题,降低了生产成本。

SWRCH22A冷镦钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学及工业实践

文中通过热力学软件FactSage7.0和工业实践,对1873K下SWRCH22A冷镦钢脱氧过程中非金属夹杂物生成热力学进行研究.计算结果表明,当冷镦钢中[Al]含量增加到2×10-6以上时,平衡时钢中对应生成液态夹杂物、MnO·Al2O3和Al2O3,表明冷镦钢出钢过程应先加铝再加锰以降低精炼渣的氧化性.当冷镦钢中的[Mg]含量超过0.5×10-6时,钢中夹杂物由Al2O3转变为MgO·Al2O3;当钢中的[Mg]含量超过约9×10-6时,钢中夹杂物主要为MgO;随着钢中[Al]含量的提高,生成尖晶石夹杂物所需的最小[Mg]含量逐渐增大.当冷镦钢钢液中[Ca]含量超过约1.3×10-6时,钢中生成的夹杂物主要为液态钙铝酸盐;当钢液中的[Ca]超过约13×10-6时,钢中开始生成固态CaO夹杂物.冷镦钢中形成液态钙铝酸盐夹杂物所需的最小[Ca]含量随着钢中[Al]含量的提高逐渐增大.实验检测和热力学计算结果基本吻合,此外,研究发现,纯铁液的脱氧热力学与冷镦钢差异较大,因此,不能采用纯铁液的脱氧热力学指导冷镦钢生产实践.

基于PLC的煤粉工业锅炉除氧系统研究与改造

为了解决神东哈拉沟煤矿、寸二煤矿、补连塔煤矿工业煤粉锅炉系统除氧器存在的除氧效果不稳定问题,利用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)来控制除氧系统的电气设备,实现全自动控制,提升除氧器性能,为锅炉系统稳定高效运行打下良好基础。结果表明,改造完成后,除氧水箱的水温始终维持在102℃,液位保持在水箱液位的4/5处,从而为锅炉系统提供稳定且达标的水质,减少锅炉设备损耗,提高锅炉热效率,实现节能减排。

精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))对铝脱氧高强钢夹杂物去除的影响

钢中非金属夹杂物对钢的性能有重要影响,大尺寸夹杂物对钢的性能具有很大破坏性。为了研究在LF精炼工艺中精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))对铝脱氧高强钢中非金属夹杂物的去除效果,以Q690高强钢为研究对象,开展不同w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))精炼渣工业试验并通过热力学计算进行定量分析。3炉精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))分别为1.58、1.77和2.22,其中w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为2.22的精炼渣对夹杂物去除效果最好。在LF精炼阶段,夹杂物数量密度从13.89个/mm2减小到6.56个/mm2,变化率为53%;面积分数从0.0122%减小到0.0034%,变化率为72%;平均直径从4.82μm减小到3.44μm,变化率为29%。通过引入精炼渣的夹杂物容量Zh数并将其用于含一定固相成分的精炼渣热力学计算,3炉工业试验精炼渣的Zh数分别为0.001940、0.000307和0.000320,由于w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为2.22精炼渣的Zh数最大,其对夹杂物去除效果最好。根据夹杂物容量预测云图,Zh数在渣中CaO质量分数大于55%的液相线上达到最大。在实际生产中为了保证夹杂物去除效果,当精炼渣中SiO_(2)质量分数为15%时,精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为2.04~3.05;当精炼渣中SiO_(2)质量分数为10%时,精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为1.73~2.22;当精炼渣中SiO_(2)质量分数为5%时,精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))为1.51~1.55。随着精炼渣中SiO_(2)含量降低,合适的精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3))逐渐减小且范围变小。通过调节精炼渣w(CaO)/w(Al_(2)O_(3)),可为铝脱氧高强钢提供生产指导。