粉煤灰吸收剂固碳降碱工艺研究

粉煤灰吸收剂固碳降碱工艺在减少二氧化碳(CO_(2))排放、资源综合利用和碱性废水处理等方面具有重要意义。以陕西榆林三道沟府谷电厂固体废弃物粉煤灰为原料,通过改性处理制备了粉煤灰CO_(2)吸收剂(简称“吸收剂”),研究了不同预处理剂(分别为乙酸(CA)、氯化钠(NaCl)和氢氧化钠(NaOH)溶液,质量分数均为85%)对吸收剂的固碳降碱性能和返碱、浸出性质的影响,并分析了温度和CO_(2)进气速率对固碳降碱工艺的影响。结果表明,NaOH能够有效破坏粉煤灰的球形玻璃体结构,释放活性组分。提高温度可以增大粉煤灰中的离子浸出速率,使反应向正向移动。增大CO_(2)进气速率能够提高CO_(2)在吸收剂中的溶解速率,但过高的CO_(2)进气速率会缩短气液接触时间,导致吸收效率降低。以NaOH溶液作预处理剂,在温度为60℃、CO_(2)进气速率为40 mL/min和吸收时间为5 h的条件下,该固碳降碱工艺的效果最佳,吸收剂的吸收效率可达27.89%,固碳性能为30.16 kg/t。

高钙粉煤灰固碳降碱反应特性及煤矿井下规模化利用新途径

高钙粉煤灰浆pH较高,直接用于煤矿井下防灭火易污染地下水。为研究CO_(2)矿化利用粉煤灰制井下防灭火材料固碳降碱反应特性,选取陕北某煤电一体化企业粉煤灰为样品,通过XRF、XRD分析了粉煤灰组分及物相结构,利用N2和CO_(2)的混合气模拟电厂烟气,开展了CO_(2)矿化利用粉煤灰实验室小试及扩试试验,研究了粉煤灰固碳降碱反应过程中浆液pH变化规律及模拟烟气CO_(2)体积分数、烟气流量、固液比、温度、搅拌方式等关键参数对矿化反应过程的影响,并从粉煤灰固碳降碱浆液特性、矿化反应装置研制等方面提出了井下规模化应用有待攻克的关键技术,研究结果表明:(1)粉煤灰原样中富含Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Al^(3+)等碱金属元素,其中CaO质量分数高达17.8%;(2) CO_(2)与粉煤灰中含Ca^(2+)、Mg^(2+)等碱性矿物产生矿化反应,反应后CO_(2)以方解石型碳酸钙附着在粉煤灰球形颗粒表面,表明了高钙粉煤灰固碳降碱具有可行性;(3)矿化反应过程中,浆液pH下降呈“慢—快—慢”3个阶段,当粉煤灰浆液pH降至7.0~7.5后,浆液返碱p H不会超过9,满足煤矿井下粉煤灰防灭火材料要求;(4)确定了最优矿化反应参数为CO_(2)体积分数10%~15%、固液比300 g/L、每升浆液的烟气流量1.0 L/min、温度不高于55℃;(5)综合考虑固碳量、降碱返碱速度以及反应规模等因素,提出了涡流式反应器与旋桨式反应器串并联两级耦合反应系统。

表面修饰强化的碱菀基碳微米管的气敏性能研究

在工业化迅猛发展的今天,环境污染问题日益突出,有毒有害气体的危害与日俱增,给人类的工业生产和日常生活安全带来了极大的威胁。面对这些威胁,为了开发绿色环保、成本低廉以及便于获取的气敏传感材料。采用热解碳化法制备了碱菀基碳微米管(CMTs),然后使用表面活性剂(洗衣粉溶液)对其进行了非共价修饰,对比研究了修饰前后其气敏性能的变化。结果表明:非共价修饰后,CMTs的气敏性能得到了非常显著的增强。这为低成本、高性能气敏传感材料的制备提供了新的路径。

基于学业质量水平进阶的教学实践——以“固碳生碱”主题教学为例

本文以“固碳生碱”主题教学为例,探讨学业质量水平进阶的教学实践策略,以期为同行提供参考。

富硼渣碳碱法制取硼砂

以硼铁矿１３ｍ３高炉分离得到的现场活性富硼渣为原料，采用碳碱法工艺制取硼砂．实验在ＦＹＸ－０５Ａ型高压釜中进行．通过对反应时间、总压力、液固比、碱量等四方面因素进行正交设计实验，得到１３５℃，纯ＣＯ２条件下富硼渣碳碱法制硼砂实验的最优工艺参数：碳解反应时间１２ｈ，碳解罐总压力０．８ＭＰａ，液固比２．５，碱量为理论量的１１０％，碳解率大于７５％．实验数据经级差分析表明，碳解反应时间和碳解罐总压力是影响浸出反应的最关键因素。

碳碱法制取硼砂技术演变中资源消耗与环境影响

采用工业生态学矩阵系统评价方法研究了碳碱法制取硼砂技术演变过程资源消耗及环境影响状况.对矩阵评价方法的计算模型进行了修正及完善,并勾勒出相应的因子(阶段)-环境效应图例.结果表明,以碳碱法制取硼砂过程的技术策略在工厂整体运行过程中达到了一定程度上的环境协调、友好.由此,积极建设和完善以工厂整体运行过程为主体路线的硼砂工业生态园,从而为后期行业环境规划提供相应的技术建构与潜在发展空间.

一种高效节能降耗的碳碱法制造硼砂新工艺

通过对现行的碳碱法制硼砂的工艺过程进行分析,提出碳解过程可分为反应初期、主反应期和反应末期3个阶段。反应初期和末期吸收速率大于反应速率;主反应期开始吸收速率大于反应速率,后期二者相当。针对反应过程的特点,提出了改进碳解反应的核心是提高碳解的二氧化碳压力和适当提高温度,并对现行工艺进行了改进。改进后的工艺技术指标为:硼矿碳解率90%、碳解时间9 h、二氧化碳利用率大于96%、蒸汽消耗(以1 t硼砂计)1 292 kg。改进后的碳碱法工艺与原工艺比,反应时间缩短了1/2,能耗显著减少,二氧化碳减排效果明显,有助于提高环境质量。

采用二乙醇胺作活化剂的碳碱法生产硼砂

对碳碱法生产硼砂工艺进行了改进，窑气经压缩后先顺次串联通过2台碳解罐，用碳酸氢钠作反应剂，将硼矿粉分解为硼砂。使出口气体中的二氧化碳体积分数保持在18％-19％。由于以碳酸氢钠代替了碳酸钠，和出口气体中的较多的二氧化碳，可使反应时间缩短1／2。碳解罐的出口气体依靠自身的压力，串联通过2座碳酸化塔，在二乙醇胺活化下，将碳酸钠碳酸化为碳酸氢钠，过滤后送入碳解罐中作为反应剂。由于碳酸化塔不需搅拌，因此动力可以节省1／2。通过与变压吸附法相比，每吨硼砂可节省动力19kW·h。

碱溶—碳分法生产氧化铝溶出效果研究

NaOH溶液溶出铝土矿是碱溶—碳分法生产氧化铝新工艺的核心技术之一。采用现有拜耳法生产设备进行预脱硅和高压溶出试验,研究用NaOH溶液溶出不同铝硅比(A/S)一水硬铝石型铝土矿的溶出效果,确定了适宜的工艺条件,并与生产现场拜耳法蒸发母液溶出的效果和生产效率进行了对比。结果表明,矿石的实际溶出率(η实)随矿石A/S、苛性碱质量浓度(NK)、配料分子比(αk配)和配料溶出率(η配)的升高而升高,随石灰添加量的增加呈先升后降的趋势;在相同工艺条件下,现场母液与NaOH溶液溶出的效果基本保持在相同水平,但相同体积的NaOH溶液溶出矿石量是现场蒸发母液的1.71倍,循环效率则是现场蒸发母液的2.16倍;碱溶—碳分工艺预脱硅溶出的适宜条件为:矿石A/S>4.0、预脱硅温度98℃、预脱硅时间6h、NK=200g/L、石灰添加量11%、αk配=1.3~1.5、η配=90%、溶出温度273℃、溶出时间40min,此条件下A/S=8.65矿石的η实可达87.75%。

碳碱法加工硼铁矿的反应过程研究

分别以NaHCO3和CO2+Na2CO3为分解剂,研究了硼铁矿碳解反应过程。以NaHCO3为分解剂时,随着NaHCO3用量的增加,碳解率增大,当加入量为40 gNaHCO3/100 g矿时,碳解率可达78%。以CO2+Na2CO3为分解剂时,考察了各种因素对碳解反应的影响,液固比和添加二乙醇胺对碳解反应影响较小,在135℃下,加入12.6 g Na2CO3/100 g矿,反应10 h,碳解率可达75%。矿渣XRD分析表明:无论是利用NaHCO3还是CO2+Na2CO3分解硼铁矿,适量时均有MgCO3生成,过量时还有Na2Mg(CO3)2复盐生成。

碱溶碳分法氧化铝生产工艺中碳分母液的深度除铝方法

离子膜电解碳分母液是碱溶碳分法氧化铝生产工艺中的关键技术,其中碳分母液中未分解的偏铝酸根离子对膜电解生产条件及离子膜的使用寿命有重要影响。碳分母液的深度除铝方案是在其中加入碳酸氢钠溶液使偏铝酸根离子转化为溶解度更小的丝钠铝石。系统研究了碳酸氢钠溶液加入方式、滴加速度、反应温度和时间以及老化等操作条件对丝钠铝石粒径、形貌以及母液中铝含量的影响,在优化的工艺条件下,利用该方法可以使碳分母液中铝含量从300mg/L降低到0.41mg/L,符合离子膜电解工艺要求。

高浓度CO_2碳解强化碳碱法制取硼砂

本文针对目前我国碳碱法制取硼砂存在的碳解时间长、设备生产效率低、硼矿的分解率低，造成硼收率低的问题，提出了用高浓度ＣＯ２进行碳解强化碳碱法工艺的技术途径，进行了新老工艺技术经济对比，并介绍了凤城矿翁泉沟硼铁矿配套浓ＣＯ２碳解新工艺碳解反应釜的设计以及高浓度ＣＯ２来源和富集提浓方法。

混联法氧化铝生产系统碳碱升高原因及措施探讨

氧化铝生产系统碳碱升高对混联法氧化铝生产的溶出、赤泥沉降、分解和蒸发等主要生产工序造成不利的影响,影响了设备热效率的提高和工艺指标的优化,在一定程度上影响了生产能耗的进一步降低,给生产的正常组织和调控带来了较大的困难。通过分析混联法系统中碳碱升高的原因和危害,并结合生产实际,提出了降低碳碱的措施。

氧化铝蒸发母液析出碳碱新方法研究与应用

本文介绍了氧化铝工业生产过程中蒸发母液碳碱析出的新方法,它不同于传统的靠蒸发器强制效蒸发掉水分使碳碱结晶析出,而是采用化学方法在低蒸母液里加入片碱使Na OH浓度提高,促使碳酸钠结晶析出。该方法简单、有效、节能,效果显著。

降低熟料溶出过程中碳碱浓度的方法

介绍了一种实现熟料低Na2Oc溶出的方法,通过在熟料溶出过程中添加一种化学添加剂,来抑制熟料溶出二次反应,改善赤泥沉降性能和压缩性能,提高氧化铝溶出率,从而减少粗液中的SiO2浓度,减轻了脱硅工序的负担,避免了碳碱在烧结法湿法系统的循环。

玻璃鳞片衬里在联碱碳化塔防腐蚀中的应用

本文阐述了联碱碳化塔的腐蚀机理，分析传统防腐补里破坏的原因和不足之处，进而提出联碱碳化塔防腐蚀的可靠技术——玻璃鳞片补里，对同类型工程的设计和施工具有参考价值。

温度滴定仪测定铝酸钠溶液碳碱值的准确度及干扰因素探讨

根据温度滴定仪测定自制铝酸钠溶液碳碱值的实验结果来论述仪器在铝酸钠溶液碳碱值测定上存在的准确度问题,并对测定中的干扰因素进行了初步探讨和验证。

降低拜耳法氧化铝生产系统碳碱浓度的探索与实践

氧化铝系统中的碳碱被视为无效碱,长期在流程中积累,增加了单位能耗,碳碱达到平衡浓度时,以固体析出,碳碱浓度过高会对溶出、沉降、分解、蒸发等多个工序造成不利影响。文章主要对拜耳法氧化铝生产系统碳碱浓度升高的原因及危害,以及如何有效降低系统碳碱浓度进行了探索与实践,总结了降低系统碳碱浓度的有效经验,对其他采取拜耳法工艺生产氧化铝的企业有良好的借鉴作用。

石灰法生产镓的镓沉淀中碳碱的测定

提出了一种适合镓沉淀样品中测定碳碱的方法。该方法依据酸碱反应的原理，用硫酸把样品中的碳碱以二氧化碳的形式赶出，碱液吸收。分别用酚酞和甲基橙为指示剂，盐酸返滴定。利用本方法对长铝公司镓车间提供的镓三次沉淀六个样品进行了12次测定，其相对标准偏差为0．13％～0．34％；通过加入标准碳酸钙进行回收试验，其回收结果与加入碳酸钙的量相吻合，加标回收率为99.7％～100．7％。