回收液氧冷量冻结清除二氧化碳实现AIP潜艇节能增效

[目的]AIP潜艇携带巨量液氧,在液氧消耗过程中冷量往往未被充分利用,而潜艇密闭空间二氧化碳清除方式存在缺点。针对长期困扰AIP潜艇的两大痛点,提出将AIP潜艇液氧冷量回收利用与潜艇二氧化碳清除两者有机结合的一体化的解决方案。[方法]将液氧作为冷源处理舱室空气,依据空气各组分相变点温度不同的特性,在常压下将空气中二氧化碳冻结(凝华)分离出来。[结果]通过数据量化分析,论证了在潜艇自持力范围内液氧储存的能量基本上能满足冻结艇员呼吸代谢产生的二氧化碳对冷量的需求,并提出了三级工作流程与实施方案。[结论]所提出的技术方案可回收利用占比5%的低温冷量,是一种符合综合集成、节能降噪和总体资源充分融合思想的解决方案,可用于以AIP系统作动力的潜艇、潜器和深海空间站等密闭空间的空气净化和二氧化碳清除。

焙烧法回收阳极炭渣中电解质试验研究

阳极炭渣是铝电解过程产出的危废,主要成分是冰晶石、亚冰晶石和碳,目前主要以堆存的方式暂存,不但污染环境,而且造成资源浪费。本文以甘肃某电解铝厂提供的阳极炭渣为原料,对其进行了表征分析,并在焙烧温度范围内热力学分析和TG-DSC分析的基础上,进行了单因素焙烧试验,得到以下主要结论:阳极炭渣中电解质含量较低区域,电解质附着在颗粒的表面和间隙,较高区域则包裹碳质材料;化学反应吉布斯自由能变分析表明,焙烧法回收阳极炭渣中电解质可行;单因素试验得到的较佳焙烧工艺为温度800℃、升温速率5℃/min、保温时间1.5 h,此条件下,阳极炭渣的失重率为24.3%,电解质碳脱除率为96.32%,回收率为90.63%;回收电解质中出现K_(2)NaAlF_(6)和LiF新相,Na、Al、F、Mg、Ca、K元素分布均匀且含量增加,电解质初晶温度为921.5℃,可满足铝电解工业应用要求。

黄岩铅锌矿尾矿再利用可行性研究

黄岩铅锌矿有1#尾矿库、2#尾矿库、3#尾矿库,三个尾矿库下游分布重要村庄和饮用水源,当地属于台风影响前沿地区,三个尾矿库闭库多年,但是潜在的安全隐患和固有风险始终存在,只有实施尾矿库销库工程,才能从源头上消除尾矿库固有的安全风险,提升周边环境安全条件。为此,首先要解决尾矿消纳利用问题。黄岩铅锌矿尾矿含有一定价值的铅锌矿物,通过对尾矿开展优先浮选、等可浮选、混合浮选试验研究,其中混合浮选可获得相对较好的分选指标;当磨矿细度-0.045 mm占85%时,通过一粗两精一扫的混合浮选闭路流程,获得产率为1.74%、铅品位为22.42%、锌品位为32.35%、铅回收率为67.63%、锌回收率为57.99%的铅锌混合精矿;对黄岩铅锌矿尾矿开展了生产加气混泥土试验研究,探索最佳原料配方和工艺条件,用铅锌尾矿作为主要原料生产加气混泥土,实验室获得了绝干容重B06合格品、A3.5强度等级的产品。研究结果表明:黄岩铅锌矿尾矿能作为生产加气混泥土的硅质材料;结合当地尾矿用途市场调研,通过方案论证,确定最佳尾矿利用方案,为下一步尾矿库回采销库,提供了工艺思路和市场方向。

液压挖掘机液能回收再利用节能装置测控系统

液压挖掘机动臂下降重力势能和回转制动动能均以节流和溢流的形式转化为了油液的热能,严重影响整机能效,亟需提高液压挖掘机液压系统的效率。针对这一问题,提出了基于三腔蓄能器的挖掘机液能回收再利用的节能装置方案,可以回收挖掘机动臂势能和回转制动动能,用于驱动动臂举升。首先,介绍了节能装置的工作原理。其次,设计并开发了节能装置的测控系统,采用CoDeSys编写了下位机控制器程序,直接控制节能装置的动作实现能量回收和再利用;运用C#语言开发了上位机程序进行节能装置电控系统和液压系统的模拟调试和数据监控,并实现了节能装置的远程无线通讯功能。试验结果表明:该测控系统实现了对插装阀开闭和比例节流阀开度的快速、精准控制;达到了对节能装置远程控制和数据实时采集的目标;节能装置的动臂势能回收效率为84.9%,动臂节能效率为52.8%,回转制动工况下的动能回收效率为41.1%。

生活垃圾填埋场开采再利用碳排放模型及其应用

采用碳排放因子法建立了生活垃圾填埋场开采再利用的全生命周期碳排放模型,核算了单位质量填埋垃圾在保持原状、开采-材料再回收和开采-能源回收三种场景的碳排放量,分析了开采再利用场景下碳减排主要驱动因素与碳减排量的影响规律,探究了填埋场开采再利用相对于保持原状的碳减排潜力。结果表明:开采-材料再回收场景的碳排放量少于开采-能源回收场景;开采-材料再回收场景的碳减排量随塑料回收率的提高而增大,开采-能源回收场景的碳减排量随垃圾衍生燃料热处理量的增加而增大;简易填埋场在开采-材料再回收场景的碳减排潜力最大,达-495 kgCO_(2)eq/t。该研究可为我国垃圾填埋场开采再利用的碳减排潜力评估提供一定的参考依据。

基于资源化利用的黑水处理技术探讨

黑水中有机物、氮磷浓度高,资源化利用潜力大,综述了基于甲烷回收、氮磷回收、堆肥化和出水回用的黑水资源化利用技术,分析了各技术的优缺点,介绍了各技术的资源化利用效能和研究进展,提出了加强黑水资源化利用研究的发展方向,即资源化利用工艺优化与新工艺研发、源分离技术开发、黑水资源化利用综合能效提升、技术成果转化与工程应用推进。

三氯氢硅生产废水资源化回收工艺探索

三氯氢硅生产过程中产生一股酸性废水,其酸度约为2%,直接中和处理不仅成本高,且形成的高盐废水仍需进一步处理。本研究探索基于酸资源回收、水资源回用的“扩散渗析+特种耐酸膜回收+清液中和回用”的工艺,可有效降低企业的经营成本。研究表明:扩散渗析可将废水酸浓度由2%浓缩至8%,作为盐酸解析单元的原料;扩散渗析产生的淡水酸浓度约为0.5%,经特种耐酸膜装置进一步浓缩后,浓度提高至2%,返回扩散渗析进水单元和原水混合;特种耐膜装置产生的清液酸浓度<0.05%,通过中和后,TDS(Total Dissolved Solids)不高于500 mg·L^(-1),可作为循环水补水。

烟气循环干法熄焦与热量回收再利用技术研究

当前利用炽热焦炭冷却处理的过程需要消耗大量的水资源,且存在热能浪费的问题。为此,针对新的烟气循环干法熄焦与热量回收再利用技术展开研究。在干熄炉内令炽热红焦与循环烟气相互接触,在接触过程中令炽热红焦温度下降,当温度降至一定值后由干熄炉底部排出;在此过程中,烟气受炽热红焦温度影响,温度提升并流入干熄焦锅炉内,加热其中的水形成高压或中压蒸汽;烟气温度下降至200℃左右时,利用循环风机再次进入干熄炉内,再次与炽热红焦进行接触换热,实现烟气循环;而高温烟气所形成的蒸汽进入热量回收再利用系统内。实验结果显示,循环烟气流量一致的条件下,烟气内水汽含量越高,焦炭出口温度越低;烟气初始温度越低,焦炭出口温度越低;利用该技术回收的热量进行供热、供汽具有较好的经济效益。

基于不同方案比选的煤化工高盐废水处理技术

煤化工废水处理面临着成本与环境影响的双重挑战,尤其对于高浓度氯化钠废水的处理极具挑战性。针对这一问题,研究采用了结合悬浮冷冻浓缩与低温溶析结晶的技术方案,旨在提高氯化钠的回收率。并系统性地探讨了冷冻温度、搅拌时间及NaCl初始浓度对NaCl回收效果的影响。实验结果显示:在-10℃的悬浮冷冻温度下,浓缩液浓度与冰晶纯度获得了最佳表现。在搅拌时间为60 min、NaCl浓度为25.0%的条件下,NaCl的回收率最高,可达38.68%。该方法为废水中无机盐类的再回收利用提供了新的途径,对煤化工废水处理技术的进步具有实际和理论上的推动作用。

汽车生产者责任延伸制度下的回收利用设计与再制造

自21世纪以来,中国汽车产业蓬勃发展。随着汽车保有量剧增,大量的报废汽车需要处理,给环境、社会带来巨大的挑战和负担。基于国内外的法规政策背景及报废汽车回收利用现状,从产品回收设计、再制造两个方面探讨如何解决和处理汽车报废带来的问题,以促进资源的循环再利用和汽车产业的可持续发展。

热固性碳纤维复合材料回收技术研究进展

对树脂基碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)的回收技术进行了总结,比较了不同回收策略的经济性、环保性与降解机理,说明了温和化学回收法的发展潜力以及由此发展起来的绿色循环闭路工艺的新趋势。在对比不同CFRP回收技术优缺点的基础上,展望未来CFRP回收技术在碳纤维高性能维持、结构完整性保持及实现碳纤维闭环回收等问题上仍值得关注;同时,设计新型树脂基材料也是解决当前CFRP循环回收难题的重要思路。

环保工程中污水回收与再利用技术的探讨

本文主要探讨了环保工程中污水回收与再利用技术的现状、重要性及应用前景。通过分析当前污水回收与再利用技术的发展趋势,提出了一些新的应用领域和实施策略,以期为环保工程的发展提供有益的参考。

混合动力挖掘机动臂势能分级回收仿真研究

针对挖掘机动臂势能浪费大的问题,提出一种混合动力挖掘机动臂势能分级回收系统,该系统采用低、中、高压蓄能器进行分级势能回收。分析系统工作原理,建立动臂油缸和蓄能器能量数学模型,运用AMESim建立液压系统和控制策略,并在典型工况下进行仿真。仿真结果表明:挖掘机动臂采用低、中、高压蓄能器进行分级势能回收是可行的,该系统节能率达到40.6%,能量回收效率保持在36.1%以上。

某化工企业中水回用工程设计及运行实例

以某化工企业生化处理后的生产废水为原水,设计了1套处理量为1000 m^(3)/d的中水回用系统,整体工艺采用超滤-反渗透双膜法。工程运行结果表明,超滤产水浊度低于0.2 NTU,反渗透产水电导率低于150μS/cm,整体水回收率达到71%,综合运行成本为1.31元/m^(3);此外,针对工程运行中保安滤芯堵塞、超滤膜清洗等问题,进行了详细分析并提出了解决方案。

酸性矿井废水资源回收及再利用技术的研究进展

酸性矿井废水(AMD)由于其高酸度、有毒金属含量和硫酸盐含量,造成严重的环境污染。虽然AMD在过去一直被认为是环境污染物,但事实上,最近关于AMD治疗技术的研究表明,大多数AMD成分可被视为宝贵的资源。从AMD废料中回收有价值产品的可能性是一个潜在的选择,因为不仅可以减少环境影响,而且可以实现经济优势。总的来说,本文提供了对以往、当前和未来为实现可持续发展而开发的AMD资源回收和利用的整体方法的见解,为未来AMD废料中资源回收及在再利用技术的进一步发展提供一定的依据。

国内废弃电子线路板处置技术研究与展望

电子废弃物既是“城市垃圾”,又是“城市矿山”。一方面其所含的有毒有害物质对环境造成极大的危害,另一方面又含丰富的有色金属和贵金属,有着极大的经济价值。通过对国内电子废弃物主要部件电子线路板处置技术的整理和分析,提出了废弃电路板处置技术的研究发展方向和废弃电路板回收利用产业的发展前景。

水泥线配套余热发电水资源再利用

水泥线配套余热发电系统的废水主要分为工业废水和生活废水两种,其中工业废水主要来源于循环水冷却塔排污、余热锅炉排污、化学水处理排污、疏水箱和射水箱排污等,为了实现最大限度的合理利用水资源,将余热发电的废水进行收集后,应用于水泥线及电站冷却塔的补水及日常道路喷洒、厂门口出入车辆清洗等。

储油罐伴生气回收利用装置设计与应用

目前各大油田基层采油站对储油罐伴生气通常的处理方法是通过呼吸阀直接排放到大气中,未进行有效回收。华北油田采油三厂在基层采油站现有设备的基础上,通过对伴生气进行组分分析,同时对储油罐伴生气量进行理论计算和实际测量,并验证了理论计算方法的准确性,利用验证后的理论计算方法结合现场实际情况对装置型号进行优选,设计了储油罐伴生气回收与利用装置。目前装置于王四站、王一站、楚一站等七个场站成功安装运行,通过装置对伴生气进行回收处理再利用,避免了伴生气的浪费,减少碳排放使站内加热炉的外部供气量均相应减少,具有一定经济效益与环境效益。

多回路冷凝法技术在聚丙烯装置尾气回收中的应用

陕西延长石油集团炼化公司延安石油化工厂,结合其20万t/a聚丙烯装置实际,自主开发出了一种多回路冷凝装置尾气的回收工艺技术,并成功工业化应用于该装置的3路丙烯尾气的冷凝回收系统。近5年的运行结果表明:经多种措施及操作优化后,该3路冷凝丙烯尾气回收系统,不仅实现了长周期连续平稳、安全运行,还可有效回收丙烯、丙烷分别约为2660,140 t/a。

玻纤烘干炉排湿风余热利用应用研究

研究了隧道式烘干炉的工作原理和特点,以及烘干余热回收改进工艺流程,提出使用换热器对高温排湿风的热回收再利用方案,解决了排湿热风直接外排造成的能源浪费,降低成本。结果显示采用换热回收余热排湿风,取得明显的节能和经济效益,为烘干炉节能和提高烘干效率的设计提供一些改进意见,同时减少了有机物、颗粒物等污染直接外排,改善大气质量。