概述
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目前,法國大約有二百多家大型垃圾處理場,其中絕大多數使用的是高溫焚化爐。使用焚化爐處理垃圾通常要將爐內溫度加熱至850攝氏度,比熱解爐需要的溫度高,而且在焚化過程中容易產生許多有害物質,特別是劇毒致癌污染物二惡英。法國有關部門的統計顯示,法國向大氣中釋放二惡英總量的40%是由垃圾焚燒造成的。
法國環保專家表示,與焚化爐相比,熱解爐釋放的廢氣總量將大大減少。此外,由於採用活性炭過濾廢氣,熱解爐所釋放廢氣中,有害酸性物將得到很好的處理。
噴霧法
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噴霧熱解法可以把Cu2O沉積在各種底物上做成膜,底物可以是SnO2,In2O3,CuO和CdS等。這種方法,所需儀器簡單,同時能形成大尺寸的薄膜。另外,在熱解中反應物能很好的控制薄膜的結構和形態。Kosugi等把Cu(Ac)2•H2O和C6H12O6溶於水中,作為反應開始物,把異丙醇添加到上述溶液中,溶液通過氣動噴霧系統霧化,將霧滴轉到熱的玻璃底物上。條件最最佳化後表明:當Cu(Ac)2•H2O為0.02mol/L、葡萄糖為0.02mol/L及異丙醇為20%且底物溫度為280°C時,獲得圓形的氧化亞銅微粒,大小為50nm,厚度為300nm,表面粗
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糙度為30nm左右。
噴霧熱解法
(1)乾燥所需時間短,因此每一顆多組分細微液滴在反應過程中來不及發生偏析,從而可以獲得組分均勻的納米粒子;
(2)由於原料是在溶液狀態下均勻混合,所以可以精確地控制所合成的化合物組成;
(3)可以通過不同的工藝條件來製得各種不同形態和性能的超微粒子,此法製得的納米粒子表觀密度小、比表面積大、粉體燒結性能好;
(4)操作簡單,反應一次完成,可連續進行生產。
常溫法
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中國主要採用白雲石及菱鎂礦直接碳化法生產碳酸鎂及氧化鎂,目前的生產工藝造成高耗能,環境高污染。以白雲石法為例,每生產一噸氧化鎂產品需消耗14.2噸標準煤,對於許多小型企業能耗達到10-12噸煤,尤其近年中煤價的上漲,造成了企業效益大幅度下降;另外無論白雲石及菱鎂礦法,均產生大量廢水,生產一噸產品需要消耗150-200噸水,無法復用,只能排放到環境中,會產生污染。因此如何降低鎂鹽生產過程的能耗及降低污染,已成為企業發展瓶頸。
分析輕質碳酸鎂及氧化鎂產品的主要能耗分布發現:熱分解過程是氧化鎂生產過程主要的能量消耗所在,原因是通常碳化得到重鎂水中氧化鎂的濃度僅為5-8g/L,要將如此低濃度的重鎂水加熱到1000℃以上熱解,從而造成氧化鎂生產的高能耗,如能常溫實現重鎂水的分解得到碳酸鎂,將大幅度降低生產的能耗,提高企業的經濟效益。清華大學於1996年開始致力於利用菱鎂礦生產鎂鹽系列產品的研究。近年來又開展重鎂水常溫分解,菱鎂礦輕燒粉直接碳化生產高純度氧化鎂,滷水-石灰生產高純度方面的研究,並取得了突破性的進展,在常溫下實現了重鎂水分解,分解率達到90%以上(廢水循環使用後回收率在99%以上),水可100%復用,可大量減少排放,符合我國目前大力倡導的循環經濟的要求。該技術不但適合於菱鎂礦直接碳化生產高純度氧化鎂及碳酸鎂(可提供全套技術服務),同時也適合於白雲石法及滷水石灰生產氧化鎂的企業(對熱解段進行技術改造),為企業節能降耗,通過計算每噸氧化鎂產品可降低50%以上,效益在2000-3000元,同時減少了廢水及燃煤排放的污染,因此經濟效益及社會效益十分顯著。
乾式法
用途:本技術可以從廢舊輪胎等廢舊橡膠製品中高效率的回收油、碳黑、廢鋼等半成品。
簡單介紹:這是一項回收處理廢舊輪胎的技術,所用工藝是從烏克蘭引進的“乾式熱解法”。
工藝流程如下:
原料準備(分級)→原料給送→熱加工→蒸汽混合物的分離→碳的加工。
採用本工藝生產的處理裝置通過對固體有機物的處理得到以下產品:
液烴,經進一步裂解可以獲得汽油、重油、柴油燃料;
熱解氣,熱值接近天然氣,可以作為居民用氣或發電用氣使用;
碳黑,經過活化處理後可以得到活性炭。
優勢:與國內使用的其它各種處理廢舊輪胎的方法相比主要有以下優點:
安全環保,無三廢排放;
出油率高,可達45%-50%;
節水節能,實現了熱動力資源的高效循環和經濟使用;
生產自動化;
產能彈性大,模組化設計便於控制生產規模。
目前國內對於廢舊輪胎的裂解也取得了一些進展,但整體技術水平特點不明顯,裂解配方不科學,產生大量的廢氣,對環境產生很大的污染,且均處在實驗室階段,要達到工業化生產還需要較長的時間。
技術指標
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純度:99.5%鐵含量:於0.05%鈣含量:小於0.1%氯含量:於0.01%硫酸根:0.01%重金屬:於0.01%
粒徑:均粒徑30納米。本研究得到的典型的氧化鎂產品的電鏡照片及粒度分布見下圖:
能耗的主要指標:
白雲石法:每噸氧化鎂產品需6噸標準煤(用於煅燒及乾燥);
菱鎂礦法:若利用菱鎂礦生產輕燒粉尾氣進行生產:每噸氧化鎂產品需3噸標準煤(用於煅燒及乾燥)。碳酸鎂及氧化鎂主要用於橡膠等日用化工品的添加劑,陶瓷或電子產品中使用的填料;目前在高純度氧化鎂可作為矽鋼的塗料,價格較高,一般在20,000-26,000元/噸。
效益分析
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