“水十条”重点行业清洁化改造技术解读(上)
发表时间:2018-07-18 00:00:00

造纸企业无元素氯漂白解决了什么问题

“水十条”要求造纸行业完成无元素氯漂白工艺改造。那么,无元素氯漂白解决了什么问题?

 

一堆木材、竹子,甚至是稻草、甘蔗渣,通过现代造纸术,就能变成一张张洁白的纸。要得到这样纯净、雪白的纸,造纸厂就需要对纸浆进行漂白,较为落后的元素氯漂白技术会产生二噁英、可吸附有机卤素(AOX)等有毒有害的物质,虽然短时间内产生的量很少,然而由于这些物质很难被降解,排入环境后,会一直积累,最终可能通过种种渠道进入人体,对人体健康产生危害。

为了控制漂白过程中有毒有害物质的产生,造纸企业纷纷响应“水十条”的要求,将元素氯漂白工艺改造成为无元素氯工艺,在为人们提供洁白的纸张的同时,还减少了污染物的排放,严格控制了环境风险。

(作者:白璐 文君 徐驰 中国环境科学研究院工程设计研究中心)

 

钢铁企业焦炉熄焦为何要由“湿”变“干”

焦炭是钢铁企业高炉炼铁重要的原料,是煤在焦炉中炼制的产物。炼制得到赤热焦炭需要在熄焦炉中冷却,传统冷却方式为湿熄焦(用水喷淋)。“水十条”要求钢铁企业焦炉完成干熄焦技术改造。那么,钢铁企业焦炉为什么要进行干熄焦改造,干熄焦技术改造又能给钢铁焦化企业带来哪些变化?

 

湿熄焦即用水喷淋对赤热焦炭进行冷却。通常,企业在湿熄焦过程中为了降低新鲜水耗而采用焦化废水喷淋,致使焦化废水中的酚、氰和多环芳烃等有毒有害物质释放到空气中,造成严重的大气污染。同时湿熄焦过程也伴随着热量的大量散失,且获得的焦炭质量不高。

干熄焦是目前钢铁企业焦炉广泛应用且成熟的熄焦技术,是用冷惰性气体(通常为氮气)对赤热焦炭进行冷却。干熄焦不仅避免了湿熄焦带来的大气污染问题,同时回收了赤热焦炭中的热量(回收1吨赤热焦炭中的热量可产0.5吨高压蒸汽,发电100 kWh),且提高了焦炭质量,环保、节能、经济效益明显。

综合来看,干熄焦技术改造不仅减少污染物排放,同时节约能源消耗,还可提高焦炭产品质量,是环境效益、节能效益和经济效益三赢的举措,也是提高企业竞争力的必由之路。

(作者:王建兵 侯嫔 王春荣 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院)

 

氮肥生产,可以沃土,不可肥水

氮肥是作物生长不可或缺的营养物质,施用氮肥不仅能提高农产品的产量,还能提高农产品的质量。而在《水污染防治行动计划》(国发〔2015〕17号)(简称“水十条”)中要求氮肥行业尿素生产完成工艺冷凝液水解解吸技术改造。那么,氮肥行业尿素生产为什么要进行水解解吸技术改造,水解解吸技术又能给氮肥行业尿素生产带来什么呢?

 

尿素生产是用氨和二氧化碳反应合成尿素(溶液),蒸发后形成尿素颗粒。由于氨和二氧化碳难以完全反应,尿素溶液蒸发时未反应的氨和二氧化碳以及少量的合成尿素会进入蒸汽,进而随蒸汽冷却进入冷凝液,致使冷凝液中氨氮、尿素浓度极高。若直接处理或排放,会带来严重的处理压力和环境污染,并造成氨氮、尿素的失损。

水解解吸技术是目前解决上述问题成熟有效的技术。其中:水解是将冷凝液加热加压,使尿素水解为氨和二氧化碳;解吸是将冷凝液加热,使氨和二氧化碳释放出来,从而被回收利用。

水解解吸不仅回收了氨和二氧化碳,还减轻了后续废水处理的负担,经济和环境效益显著。以年产50万吨尿素的氮肥企业为例:冷凝液处理量约为20万吨,水解解吸设备一次性投入为2000万元,蒸汽和电能消耗为2500万元/年;年回收氨15000吨,折合收益4200万元/年;减少废水处理费用400万元。因此应用水解解吸技术改造后,年收益约为2100万元,一年即可收回投资成本。

综合来看,水解解吸技术是经济效益和环境效益双赢的举措,更是提高企业竞争力的必由之路。




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