等离子熔融还原直接冶炼(高)合金钢及低碳铁合金

介绍了两项发明专利技术的名称、技术特点、技术经济指标分析。

等离子熔融气化技术在电子固体废弃物处理回收上的应用

概要论述了目前全国电子固体废弃物的生产情况,并大致介绍了目前固废处理的几种方法,介绍了等离子熔融气化处理技术的设计与特点、工艺路线和具体实施过程,并对熔融气化处理后产生的合成气净化处理进行了说明,并就现阶段如何对固废处理提出了建议。

垃圾焚烧飞灰等离子熔融过程中二[口恶]英的控制技术

为了有效控制垃圾焚烧飞灰等离子熔融过程中的二[口恶]英排放,对飞灰中二[口恶]英的含量及分布特性进行了详细的分析,并在此基础上对二[口恶]英的分解控制技术进行了中试试验研究。结果表明,在熔融温度1400℃下,等离子体的高温和高能量能促使飞灰中的二[口恶]英分解率达到99.93%以上;添加10%Na_(2)CO_(3)/K_(2)CO_(3)能使熔融产生的二次飞灰和排放烟气中的二[口恶]英含量降低约40%和30%;熔融气氛对飞灰熔融过程二[口恶]英降解有一定影响,还原性气氛下二次飞灰和排放烟气中的二[口恶]英含量低于氧化性气氛;飞灰水洗预处理脱氯后,熔融产生的二次飞灰和排放烟气中的二[口恶]英含量分别降低了82%和80%以上;此外,飞灰水洗过程重金属污泥入炉熔融会增加二[口恶]英的二次合成。

生活垃圾与焚烧飞灰共处置等离子熔融试验研究

目前,飞灰等离子熔融技术为研究热点。为降低飞灰熔融能耗和污染物排放,通过中试试验平台研究以等离子体为热源的生活垃圾与飞灰共处置工艺路线的可行性,根据飞灰的理化特性,确定试验样品的制备和试验方法,并进行废玻璃添加量、熔融时间对重金属固化率和浸出率的影响研究。结果表明:飞灰通过等离子高温熔融技术实现了重金属固化及浸出达标。综合考虑飞灰的熔融、重金属的固化率、液态渣的流动性和飞灰处理的经济性,确定飞灰熔融的最佳废玻璃添加量为25%~30%,熔融时间为20min。

基于热解和等离子熔融多工艺协同危废处置技术研究和应用

通过中温热解危废减量、高温等离子熔融危废无害化、烟气余热资源化利用、烟气脱销和脱酸高效净化等多工艺协同技术实现危废处置与资源化利用,利用热解装置处理量为1 t/h、等离子焙融装置处理量为0.25 t/h的危废多工艺协同处置系统对某企业油漆渣危废进行处置试验验证。理论分析和试验结果对比表明:系统实际生产消耗量及排放物量与理论计算基本一致,玻璃体残渣浸出毒性远小于国家标准要求,系统无害化减量率达到96.4%,余热烘砂能够补偿烘砂设备天然气消耗,烟气净化系统实现烟气的超净排放,危废减量程度及资源化利用方面均优于传统的焚烧工艺。

等离子飞灰熔融装置的研究和设计

随着等离子熔融技术在垃圾焚烧飞灰处理领域的推广,等离子飞灰熔融装置的工业化应用越来越受到业界的关注。通过构建试验平台,采用处理量150kg/h的等离子飞灰熔融设备,在满负荷连续运行的工况下,验证装置性能,飞灰熔融效果,分析运行过程中出现的问题,并提出解决方案,为飞灰熔融装置的设计和开发提供参考,加快等离子飞灰熔融装置的工业化应用进程。

铁矿氧化球团氢等离子熔融还原动力学分析

氢等离子熔融还原作为下一代氢冶金CO_(2)减排新技术受到广泛关注。以铁矿氧化球团为试验原料,系统地研究了气体流量和还原时间对氢等离子熔融还原过程的影响(气体流量为5、8、10 L/min,H_(2)的体积分数为10%),为氢等离子熔融还原铁矿氧化球团的研究提供理论依据。通过X射线粉末衍射、Rietveld精修、扫描电子显微镜和化学分析对铁矿氧化球团还原动力学、含铁物相演变、微观结构及生铁中杂质含量进行研究。结果表明,铁矿氧化球团最大转化速率从气体流量为5 L/min时的1.05 g/min升高至气体流量为8 L/min时的3.60 g/min,而继续增大气体流量至10 L/min,最大转化速率反而有所下降。氢等离子熔融还原符合相边界反应模型,其机理函数为f(α)=3(1-α)^(2/3)(α为铁转化率),不同气体流量下对应的反应速率常数分别为2.12×10^(-4)、7.29×10^(-4)、6.62×10^(-4)s^(-1),表观活化能约为21 kJ/mol,反应速率方程为ln r=-0.18-2856/T(r为比还原速率,T为反应温度)。铁矿氧化球团还原反应过程为Fe_(2)O_(3)→Fe_(3)O_(4)→Fe_(x)O→Fe_(2)SiO_(4)→Fe,完全还原后,生铁的纯度可达到3N级工业纯铁水平。

危险废物焚烧炉渣等离子体熔融中试试验研究

在1250kg·h^(-1)等离子体熔融中试试验平台上,对危险废物焚烧炉渣进行了熔融玻璃化试验,研究了炉渣熔融前后的化学组成、重金属固化特性和浸出特性、尾气排放特性和经济性效果。结果表明,危废炉渣经过等离子体熔融后形成主要成分为Si-Al-Ca化合物的无定形非晶质玻璃体结构,玻璃含量为98.5%,酸溶率为0.1%,热酌减率为0.4%,重金属的浸出远低于GB/T 41015-2021规定的限值要求。所采用的等离子体熔融工艺排放废气中的NO_(x)、HCl、SO_(2)、二英等污染物均优于GB18484-2020标准烟气排放限值要求。考虑燃料费、电费、水费、药剂费、玻璃体填埋费用的处理成本为1165.17元,副产蒸汽及玻璃体渣进行资源化利用后处置费用将降低45.3%至637.17元·t^(-1)。

生活垃圾焚烧飞灰等离子熔融过程氯元素的迁移转化特性研究

等离子熔融技术是生活垃圾焚烧飞灰减量化、无害化、资源化最有效的技术之一。为探明飞灰等离子熔融过程中氯元素的迁移转化特性,采用热力学分析和管式炉高温熔融实验,考察了熔融温度、气氛、组分等对飞灰熔融过程氯元素迁移转化规律的影响。热力学分析与管式炉高温熔融实验结果基本一致,温度的升高和气氛中O_(2)的加入均有助于飞灰中氯元素释放率和HCl占总释放氯比率的增加,飞灰中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)的加入有助于玻璃体含氯量的降低。飞灰等离子熔融中试试验结果显示,99.7%的氯进入气相产物,其中NaCl(g)、KCl(g)、CaCl_(2)(g)中的氯占69.3%,HCl(g)中的氯占30.4%;剩余0.3%的氯进入玻璃体中。通过本文的研究,为实际飞灰等离子熔融项目中有效控制氯元素转化和降低玻璃体含氯量提供指导。

危废焚烧灰渣等离子熔融系统的热力学分析

等离子熔融是目前固体废物最有效的处置技术之一,国内外对其进行了大量的研究。本文基于吉布斯自由能最小化原理和质量、能量守恒方程,对危废焚烧灰渣等离子熔融系统进行了热力学分析。研究结果表明,温度和过量空气系数对灰渣熔融的气相产物、固相产物及整个体系的能量平衡有重要影响。温度越高,气相产物主要是CO和H_2;固相产物主要是Fe和SiC;产物的化学能和显热越大,所需要输入的功率也越大。过量空气系数越大,气相产物主要是CO_2和H_2O;固相产物主要是Fe_2O_3和SiO_2;产物的化学能越小,显热越大,所需要输入的功率先减小、后增大。本文建立了一套完善的等离子熔融系统热力学分析模型,为灰渣等离子熔融系统的开发和运行提供了重要的理论指导。

等离子体熔融技术在核电站放射性废物处理中的研究应用现状

核能发电在全球电力能源供给体系中愈加占据重要地位,但伴随着核电站的运行、维护和退役过程产生大量的放射性废物处理成为核能发电应用的挑战。相较于传统的焚烧处理技术,等离子体熔融技术的高温可为这些废物的处理提供更高效、彻底和环保的解决方案。本文从介绍核电站产生的放射性废物来源和种类开始,综述了等离子体熔融技术处理放射性废物的主要工艺流程,对国内外等离子体熔融技术的应用现状和研究进展进行了详细的阐述,分析了等离子体熔融技术的优势及挑战。最后综合指出等离子体熔融技术在放射性废物处理领域具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。

等离子体技术处置危险废物的应用研究

介绍了等离子体技术处理危险废物的原理、特点和工艺路线,综合分析了国内已工业化示范应用的几种等离子体处理技术和案例,提出了等离子体技术处理危险废物在工艺可靠性、能耗、综合运行成本等方面改进和优化的建议。

环境控制与等离子体技术融合对未来高精密抛光难加工材料所构成的挑战(英文)

以碳化硅、氮化镓和金刚石为代表的宽禁带半导体材料是典型的难加工材料。本研究中,设计2种基于化学机械抛光(CMP)的加工设备,以开发高效高质量加工此类晶体衬底的新技术,并研究讨论使用新设备时的加工机理和难加工衬底的加工特征。加工设备的原型机分别为封闭箱式(closed chamber-type)环境控制CMP设备和等离子体熔融(plasma fusion)CMP设备。在前者中引入光催化反应,并在高压氧气环境下增加紫外辐射,试图提高加工效率。在后者中预期实现常压等离子体化学蒸发加工(P-CVM)和CMP各自优势的协同效应,尤其适合高硬度、极稳定的金刚石衬底。在验证设备加工机理的过程中,随加工过程进行,在极限表面(extreme surface)上形成了如水合物膜或氧化物膜的反应产物。因此,引入紫外辐射的箱式CMP设备在高压氧气环境下效率极高;而对等离子熔融CMP设备,在氧气氛围下,同时开展P-CVM和CMP时可实现对金刚石晶片的高效加工。通过对加工机理进行研究,提出由伪自由基场(pseudo radical filed)/反应产物形成和新表面接触磁流变抛光这两步构成的“循环处理方法”,可实现对难加工材料的高效率加工。

危险废物等离子体处理技术的应用探讨

介绍了等离子体基本知识、危险废物等离子体处理技术及应用概况。对国内几种等离子体处理技术的应用案例进行了分析。就等离子体气化熔融一体炉工程应用存在的问题提出了相应的解决办法。根据国内危险废物管理现状,提出了多种等离子体处理场景的应用建议,供同行业参考和交流。

危险废物等离子体处理技术的应用研究

本文介绍了危险废物处置利用技术的应用现状,论述了等离子体处理技术的基本原理和系统组成,并重点分析了国内示范应用的等离子体处理技术案例,对其优缺点进行了比较,提出了等离子体处理技术工业化应用的难点、对策和建议。

危险废物焚烧底渣熔融技术探讨

危险废物焚烧工艺具有资源化、无害化及减量化等优势,故而得到了广泛应用。分析了影响危险废物焚烧的因素,结合其工艺流程,对3种危险废物焚烧底渣熔融技术进行对比,提出应将研究重点放在回转窑+离线等离子体熔融炉+水封出渣机技术方案上,按照我国危险废物的物料类型、性质等逐步推动此技术方案的优化,实现装置设备的产业化及本地化,为危险废物处置的实施提供良好支撑。

电感耦合等离子发射光谱法测定CO助燃剂中的铂

CO助燃剂中Al含量较高,对Pt的测定有显著的影响,以实际样品分别考察了基体匹配法和内标法消除样品中基体干扰的效果,建立了同时采用这两种方法消除Al的基体干扰的方法。比较了几种样品处理技术,确定了采用高温熔融技术制备CO助燃剂,电感耦合等离子发射光谱法测定CO助燃剂中的Pt。Pt的校准曲线相关系数为0.999 93。还对样品进行了精密度和准确度考察,结果的相对标准偏差小于2%,回收率为98%～102%。

城市生活垃圾焚烧飞灰组成特性及重金属熔融固化处理技术研究进展

近年来,我国城市生活垃圾清运量以每年5%左右的增速发展,垃圾焚烧处理能力不断提升,而垃圾焚烧过程会产生占焚烧总量3%~5%的垃圾焚烧飞灰。随着垃圾焚烧处理能力的不断提升,垃圾飞灰产量逐年增加,飞灰处置压力越来越大。城市生活垃圾焚烧飞灰作为一种高重金属浸出毒性的危险废弃物,对环境存在较大危害。论述了城市生活垃圾焚烧飞灰的组成特性及重金属的分布和性质,从飞灰熔融过程原理、重金属转化特性、重金属固化影响因素等方面阐述了熔融处理垃圾飞灰技术的研究进展,探究了飞灰组分和熔融条件对熔融过程及重金属固化效果的影响。论述了等离子熔融技术和熔融固化重金属的效果,最后对飞灰复配熔融及冷却过程优化处理给出参考性建议,并指出飞灰熔融处理技术未来发展方向。垃圾焚烧飞灰中重金属主要以其氧化物、氯化物、硫酸盐形式存在,熔融处理可以改变飞灰组分及相态,使飞灰发生多晶转变和熔融相变过程,重金属离子发生同晶置换反应,被固化在硅酸盐的Si—O四面体晶格结构中,很大程度上降低了飞灰的浸出毒性并实现熔渣资源化利用。熔融处理过程中,熔融气氛、时间及飞灰组分对过程特性和重金属的迁移转化影响较大,冷却方式不同会影响玻璃体熔渣的物理性质。根据重金属的熔点和沸点特性,在熔融处理后,烟气和二次飞灰中会携带部分挥发性强、沸点低的重金属。在今后研究中需要对烟气和二次飞灰进行冷却或二次捕集处理,并对烟气成分进行探究。由于熔融处理过程耗能大、投资高、关键设备研发难攻关,我国垃圾焚烧飞灰熔融处理技术仍处于技术研发阶段,尚无稳定化工业运行实例,但已有部分中试研究试验。熔融处理前,应先分析飞灰组成成分,根据飞灰组成进行预处理。通过添加助熔剂、调节飞灰碱度对飞灰进行复配熔融处理,降低熔融处理的能耗,高效稳定处理重金属。在实验室稳定有效试验的基础上,可以对等离子体熔融处理装置进行技术改进和创新,提高等离子火焰稳定性,实现熔渣的高效分离,提升装置耐久性。

自由弧熔融氢方法制备MLC用纳米金属镍粉

自由弧熔融氢等离子射流方法制备MLC用金属纳米镍粉,平均粒径36.6 nm,粒度呈近似正态分布,94%集中于10~60 nm范围内;分析了制粉空间平均温度及等离子弧柱的轴心线温度,计算过冷温度梯度,指出在弱电离自由弧和强制风冷的情况下仍然可以得到超细纳米金属粉末.