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水处理工程小课堂水处理工程小课堂从业水处理人员必要的知识储备离子交换树脂离子交换树脂导读离子交换法是一种借助于固相离子交换剂上的功能基团中的可交换离子与水中的离子进行交换反应以达到离子的置换分离去除浓缩等目的的方法在给水处理中,离子交换法通常用于软化除盐浏览器版本过低,暂不支持视频播放由于在工业生产中,通常需要低硬度的软化水和低含盐量的脱盐水因此,离子交换法作为水软化除盐中最常用的方法之一在工业用水处理中,占有十分重要的地位在废水处理中,离子交换法主要用于回收重金属,处理放射性废水等离子交换法的特点是处理效率高出水水质好设备简单管理方便应用广泛水处理中常用的离子交换剂有离子交换树脂沸石磺化煤等目前使用最为广泛的是离子交换树脂下面给大家介绍离子交换树脂的交换容量这是树脂最重要的性能指标,它定量地表示了树脂交换能力的大小交换容量又可以分为全交换容量和工作交换容量全交换容量是指树脂理论上总的交换能力等于一定量树脂所具有的可交换离子的总数量工作交换容量是在给定工作条件下实际上可利用的离子交换能力只有全交换容量的0-0%左右,与实际运行条件有关如再生条件原水含盐量及其组成水流速度等都会影响树脂的工作交换容量对于全交换容量,可用采用滴定法测定或从理论上根据树脂单元结构式进行计算以强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为例,其分子结构如这个图所示分子量是.,即在.g树脂中,含有g,即mol的可交换离子整理水处理工程小课堂能源人都在看,点击右上角加‘关注‘材料学是当代科技创新的基础学科。——欧洲海上风电近日,一项关于“生态风机叶片”的研究浮出水面。该研究项目名为ZebraZerowastEBladeReseArch,由研究机构IRTJulesVerne发起,法国开发商EngieGE旗下的叶片制造商LMWindPower及多家产业链上的企业共同参与,各方共投入0万美元,旨在开发一种全部材料都易于回收的风机叶片。在风电场运行期结束后,如何退役和拆除风机是外国风电场审批,是开发商必须向主管部门说明的内容。根据一份最新的研究报告,风机%~0%的部分,如基础塔筒和机舱组件等都可进行回收,但回收叶片却是“一项有挑战性的工作”。据估计,未来年,欧洲地区有近000片风机叶片面临拆除;00~0年,全球要拆除的风机叶片达到00万吨。这个研究项目就是要在生产环节就解决叶片回收问题。据了解,这种新型叶片使用热塑性材料,即注入一种由专业机构Arkema研发的名为“Elium”的新型树脂。LMWindPower负责人表示“使用Arkema的Elium树脂,并优化设计制造回收过程,对降低叶片成本缩短生产时间降低风机叶片对环境的影响都有很大的帮助。”Elium热塑性树脂是Arkema的专利产品,开发于0年。除了用于制造风机叶片外,还可在建筑行业中替代混凝土配筋,或作为窗户型材替代铝制PVC或聚酯型材。而这种材质最核心的优点在于回收很简单——初步碾碎加热解聚提纯就这样,叶片回到了树脂形态,可再次用于生产制造。LM将为Zebra设计和制造两片叶片,以测试和验证“复合材料的性能及其在工业生产中的可行性”,而包括聚合物和玻璃纤维制造商Canoe和OwensCorning在内的项目合作伙伴将开发高度自动化的产品生产线,减少能源消耗和制造过程中的浪费。Zebra项目总负责人,来自IRTJulesVerne的CélineLargeau表示“这项研究需要整个产业链参与进来,以得到足够精确的数据。”作为GE旗下的叶片制造商,LMWindPower是行业中的翘楚,制造出了世界上最长的风机叶片——用于GEHaliade-XMW的LM0.0P,长0米。免责声明以上内容转载自欧洲海上风电,所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话00-0,邮箱[email protected],地址北京市朝阳区金台西路号人民日报社水处理工程小课堂水处理工程小课堂从业水处理人员必要的知识储备离子交换树脂离子交换树脂导读离子交换法是一种借助于固相离子交换剂上的功能基团中的可交换离子与水中的离子进行交换反应以达到离子的置换分离去除浓缩等目的的方法在给水处理中,离子交换法通常用于软化除盐浏览器版本过低,暂不支持视频播放由于在工业生产中,通常需要低硬度的软化水和低含盐量的脱盐水因此,离子交换法作为水软化除盐中最常用的方法之一在工业用水处理中,占有十分重要的地位在废水处理中,离子交换法主要用于回收重金属,处理放射性废水等离子交换法的特点是处理效率高出水水质好设备简单管理方便应用广泛水处理中常用的离子交换剂有离子交换树脂沸石磺化煤等目前使用最为广泛的是离子交换树脂下面给大家介绍离子交换树脂的交换容量这是树脂最重要的性能指标,它定量地表示了树脂交换能力的大小交换容量又可以分为全交换容量和工作交换容量全交换容量是指树脂理论上总的交换能力等于一定量树脂所具有的可交换离子的总数量工作交换容量是在给定工作条件下实际上可利用的离子交换能力只有全交换容量的0-0%左右,与实际运行条件有关如再生条件原水含盐量及其组成水流速度等都会影响树脂的工作交换容量对于全交换容量,可用采用滴定法测定或从理论上根据树脂单元结构式进行计算以强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为例,其分子结构如这个图所示分子量是.,即在.g树脂中,含有g,即mol的可交换离子整理水处理工程小课堂蓄热式热力氧化法在顺酐废气处理中的应用摘要叙述了现有顺酐废气处理工艺存在的问题,及蓄热燃烧法的工作原理系统组成和工艺特点,分析了顺酐废气组分及多室RTO焚烧工艺流程焚烧设备的工程设计废气排放浓度及排放标准,指出,在分析化工企业生产顺丁烯二酸酐过程中产生的有机废气的来源组分和气量的基础上,通过安装RTO焚烧炉对该类废气进行焚烧处理,完成了对上述工艺废气的高效处置。0引言当前,国内外有机废气的处理方式主要有生物处理法热破坏法吸附法液体吸收法冷凝回收法变压吸附分离与净化法和氧化法等工艺,其中氧化法又可分为催化氧化法和热氧化法两种,催化氧化法中的催化剂有贵金属催化剂如PtPd和非贵金属催化剂~MnO,热氧化法主要分为热力燃烧式间壁式和蓄热式三种方式,主要区别在于热量的回收方式上。对于生产过程中产生的有毒有害且不需回收的VOC挥发性有机物废气,热氧化法是前最适合的处理技术和方法,且产生的余热还可综合利用,减少能源消耗,该法现已广泛应用于电子汽车化工制药等行业的废气治理领域圈。蓄热式RTO焚烧设备现有顺酐废气处理工艺存在的问题顺丁烯二酸酐以下简称顺酐在生产过程中,会产生大量含有苯二甲苯顺酐CO等污染物的气体,为减少上述污染物对周边环境的影响,原有废气处理措施为一级水夹套初冷二级冷冻盐水夹套深冷,通过苯二甲苯顺酐的溶点低的物理特性去除大部分苯二甲苯顺酐后,再经活性炭吸附二级处理,进一步去除过苯二甲苯顺酐等残留物。但因该废无法从根本上解决顺酐废气处理问题,而造成苯二甲苯不能稳定达标排放的主要原因是活性炭吸附容量易饱和,特别是尾气中含水,活性炭吸水后不能吸附苯二甲苯,此外活性炭吸水后与有机物结块易局部造成堵塞,系统不能正常运行,构成安全隐患。若将原有废气处理方式冷凝+活性炭吸附变更为蓄热式热氧化处理工艺,废气中的苯二甲苯CO顺酐等成分将得到高效处理,从而实现稳定达标排放。蓄热燃烧法的工作原理系统组成和工艺特点.工作原理在有机废气净化方法中,蓄热燃烧法是目前很有发展前景的VOC废气治理方法,在欧美发达国家,RTO炉蓄热式热力焚化炉已在整治VOCs废气净化范围内起到主导地位,其基本原理是VOCs与O发生氧化反应,生成CO和HO,化学方程式为蓄热式RTO焚烧设备其中abcd为方程式中的配平系数,随着VOCs分子量的不同而发生变化。该法所用的装置蓄热式热力氧化器“RegenerativeThermalOxidizer”简称RTO,在充分满足燃烧过程的必要条件下,燃烧法可使有害物质达到完成燃烧氧化。它主要是由陶瓷蓄热床自动控制阀燃烧室和控制系统等组成固,其主要特征是蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连,蓄热床通过换向阀交替换向,将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留,并预热进人蓄热床的有机废气,采用陶瓷蓄热材料吸收释放热量,预热到一定温度的有机废气在燃烧室发生氧化反应,生成CO和HO,得到净化。同时,利用燃烧室蓄热陶瓷耐高温吸热快散热快的特性,回收洁净的余热应用于生产工序,节约能源的消耗,RTO热回收效率一般可达0%以上,由于RTO热效率很高,通常只需补充少量辅助燃料,当废气中有机物浓度达到一定值时即可实现自供热操作。.系统组成基本的RTO系统由个公共燃烧室台或多台蓄热室套换向装置和相配套的控制系统组成。根据结构不同,典型的RTO装置可分为两室RTO三室和多室RTO等。两室RTO是实现蓄热式热量回收的最基本结构,热量回收率超过%,VOC净化率可达%,但在切换气流流动方向时,会有部分未经处理的VOC逸出到大气中,造成二次污染;三室RTO的操作原理是在个蓄热室进气个蓄热室排气的同时,个蓄热室处于吹扫状态,三室RTO可用于小到中等的废气流量,一般当废气量大于000Nm/h,为保证气流的均匀分布和传热效率,应过渡到五室,当处理气量更大时,可用七室,本文中的废气处理量经测算达到000Nm/h,气量较大,因此选用多室RTO炉。.工艺特点RTO适用于处理g/m一g/m浓度的有机废气,对于低热值气体浓度可达g/m,特别适用于难分解组分的焚烧,且净化率较高多室.%,两室%%,其次,RTO可适应废气中VOCS的组分和浓度的变化波动,且对废气中夹带少量灰尘固体颗粒不敏感,RTO另一个显著特点是热回收率高,减少燃料的补充,节约了运行费用,因此,对处理量大有机物含量低的碳氢化合物有机废气,效果十分显著,但不适用于处理含有较多硅树脂含S含Cl含卤素的有机物。顺酐废气组分及多室RTO焚烧工艺流程.顺酐废气组分顺酐装置的氧化催化剂在使用过程中,会随着处理量的累积导致催化性能下降,从而会有微量苯氧化不完全,造成二次污染,顺酐车间氧化废气的主要成分为COCO及少量的苯二甲苯顺酐等,其中CO苯二甲苯顺酐为易燃物质,通过RTO炉进行燃烧处理具备工艺可行性。.多室RTO焚烧工艺流程顺酐吸收塔废气约℃左右首先经旋风除雾器去除夹带水后,经阻火器进入气体分布室,经平均分配后进人蓄热室—吸收蓄热体中储存的热量,废气预热到0℃左右,预热后的废气进入热氧化室高温氧化分解,在热氧化室,氧化温度维持在00℃左右,烟气停留时间大于.s,确保废气中所含有机物充分氧化分解为COHO等无害气体,产生的高温烟气一部分进入蓄热室~通过直接接触放热给蓄热体储存热量,同时烟气温度降至O℃左右,蓄热室出来的烟气进入气体分布室,经平均分配后由烟道进人烟囱。另一部分高温烟气通过热氧化室烟道支路进入余热锅炉换热,将.0MPa压力表指示的压力0℃的锅炉给水加热成.MPa压力表指示的压力℃的饱和蒸汽,换热后的烟气温度降至0℃左右后经烟囱排放到大气中去。通过反吹风机抽取余热锅炉出来的部分烟气到蓄热室进行吹扫,排除蓄热室中残留的废气。切换时间到达后,通过自动控制装置,打开蓄热室的排烟气阀门,同时关闭蓄热室的排烟气阀门,再打开蓄热室的废气进口阀门,关闭蓄热室的废气进口阀门,打开蓄热室的废气吹扫阀门,一定时间后关闭蓄热室的废气吹扫阀门。焚烧处理工艺流程示意图见图。蓄热式RTO焚烧设备工程设计a焚烧炉。热氧化炉燃烧氧化温度维持在00oC左右,设计热氧化室燃烧主反应停留时间,其燃烧停留时间大于.s;b烟囱。废气排放量以000Nm/h计,烟囱气流速度按0m/s~m/s计算,现有烟囱00mmx000mm满足GB00—00烟囱设计规范要求;c质酐废气通过蓄热式焚烧炉焚烧处理,在确保废气处理系统正常运行管理下,能大幅度降低废气中的有机污染物排放量;d废气量评估情况见表。由表可知,顺酐车间氧化废气中主要有机污染因子为苯顺酐等物质,尾气中的有机成分能完成氧化分解,顺酐废气处理量为000Nm/h,按冷风管的通风风管流速m/s一m/s计算,现有进气口管路00mm管径满足焚烧工艺要求;e根据相关设计规范进行设计,焚烧设备的设计参数见表;f顺酐氧化废气治理焚烧处理前后组分隋况见表。蓄热式RTO焚烧设备废气排放浓度及排放标准RTO焚烧炉燃烧尾气应满足GB-00大气污染物综合排放标准中表-级排放标准[slGB0—业炉窑大气污染物排放标准[GB-恶
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