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一種氨堿廠堿渣綜合利用新技術(shù)成果簡介

氨堿法生產(chǎn)純堿工藝成熟、原料易得、成本較低、產(chǎn)品質(zhì)量好、純度高、能大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，但氨堿法原料利用率低、廢渣排放量大、環(huán)境污染嚴(yán)重，每生產(chǎn)1 t 純堿要向外排放約0.3 t 的堿渣，2017 年我國氨堿法生產(chǎn)純堿所產(chǎn)生的工業(yè)廢渣堿渣高達(dá)約786 萬t。 由于其堿值高（pH 為10～12）、氯離子含量高，目前國內(nèi)外還沒有有效的方法對其進(jìn)行大量處理，因此多數(shù)堿渣生產(chǎn)企業(yè)以堆存或填海處理為主，不僅占用大量土地資源、使土壤堿化、污染水體，堿渣沉積占用海域形成“白?！?，危及航道，成為安全隱患，造成了很大的環(huán)境問題，成為制約氨堿法企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。

湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院顏鑫教授課題組以南方某堿業(yè)公司的堿渣為原料，以凈化后的石灰窯氣或工業(yè)鍋爐尾氣為碳化氣，以納米碳酸鈣中試裝置為平臺，利用二十年的納米碳酸鈣生產(chǎn)技術(shù)積累，獨(dú)辟蹊徑地通過煅燒反應(yīng)、消化反應(yīng)、浸取反應(yīng)、CO2碳化反應(yīng)、氨化反應(yīng)等多步化學(xué)反應(yīng)和過濾、干燥等多步物理步驟，將堿渣中含有的大量鈣化合物和鎂化合物，分別以高純度輕質(zhì)碳酸鈣和氫氧化鎂的形式分離出來，同時(shí)得到不溶性中性殘?jiān)望u水等四種有工業(yè)利用價(jià)值的產(chǎn)品。

應(yīng)用說明

高純度輕質(zhì)碳酸鈣可用于食品工業(yè)，高純度的氫氧化鎂可用于阻燃劑，殘?jiān)怯裳趸X、二氧化硅、氧化鐵和硫酸鈣等成分組成的，可廣泛應(yīng)用于水泥工業(yè)、建材行業(yè)等；堿渣中的可溶性性氯化鈉和硫酸鈉構(gòu)成了鹵水的主要成分，可循環(huán)用于鹽化工生產(chǎn)原料。 使堿渣分離成為輕質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鎂、不溶性中性殘?jiān)望u水四個(gè)有用的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)變廢為寶、三廢零排放的目標(biāo)，將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

效益分析

《一種氨堿廠堿渣綜合利用的新技術(shù)》不僅一舉解決了堿渣危害環(huán)境問題，可制得附加值較高的高純度輕質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鎂、不溶性中性殘?jiān)望u水，而且生產(chǎn)工藝并不是很復(fù)雜，卻能實(shí)現(xiàn)三廢零排放，實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”，變“廢”為資源和三廢零排放的循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，具有良好的環(huán)境效益和社會效益。

以年消納100 萬t 堿渣為例， 可生產(chǎn)約54 萬t食品級輕質(zhì)碳酸鈣，約9 萬t 氫氧化鎂，同時(shí)得到不溶性中性殘?jiān)s25 萬t，附產(chǎn)鹵水100 萬m3，氫氧化鎂和食品級輕質(zhì)碳酸鈣市場售價(jià)都在2 000 元/t左右，不溶性中性殘?jiān)氖袌鍪蹆r(jià)為200 元/t，鹵水的市場售價(jià)約為100 元/m3，年產(chǎn)值合計(jì)達(dá)12.3 億元。

裝置總投資約2 億元， 利潤可達(dá)2.46 億元，滿負(fù)荷1 a 生產(chǎn)可收回全部投資， 具有相當(dāng)良好的經(jīng)濟(jì)效益。原料成本幾乎為零，主要成本就是少量添加劑、水、電、燃料、設(shè)備折舊和人工工資等，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

合作方式

技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。

聯(lián)系方式

聯(lián)系人：顏鑫教授

地 址：湖南省株洲市職教城湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電 話：17770907191QQ：2744905276

E-mail：hnhgyanxin@126.com

新型膠體超級電容電池技術(shù)

成果簡介

衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線電通信系統(tǒng)、電磁炮、水下電磁發(fā)射、 無人機(jī)電磁發(fā)射等領(lǐng)域都需要大功率脈沖電源，而超級電容器所具有的高功率輸出特性，可以滿足這些系統(tǒng)對高脈沖功率的要求。但是，現(xiàn)有超級電容器的功率密度與能量密度還不能完全滿足大型裝備的需求。 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研究人員創(chuàng)新材料、器件體系設(shè)計(jì)，開發(fā)了新型膠體超級電容電池，融合了二次電池和超級電容器的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了高功率密度和高能量密度的統(tǒng)一。 作為關(guān)鍵電極材料的膠體電極具有快速的電子和離子傳輸通道， 在動力學(xué)允許條件下實(shí)現(xiàn)了活性陽離子的100%利用。 2013 年以來開發(fā)了多種系列膠體超級電容電池，其能量密度普遍大于100 W·h/kg，功率密度＞10 kW/kg。

應(yīng)用說明

2013 年長春應(yīng)化所薛冬峰研究員團(tuán)隊(duì)在國際上率先提出膠體電極材料體系以來， 開發(fā)了多種膠體新材料體系， 制備了巨能儲能器件及柔性儲能器件。 2018 年開發(fā)的Ni-Fe 膠體離子超級電容電池能量密度可以達(dá)到350 W·h/kg（功率密度為2 kW/kg）、100 W·h/kg（功率密度為10 kW/kg），性能優(yōu)于目前國外公司的產(chǎn)品，如美國Maxwell 超級電容器產(chǎn)品能量密度為6 W·h/kg（功率密度為12 kW/kg，15 kW/L）， 美國CORNING 公司超級電容器產(chǎn)品能量密度為9 W·h/kg（功率密度為7 kW/kg，9 kW/L），韓國NESSCAP 公司超級電容器產(chǎn)品能量密度為10 W·h/kg（功率密度為10 kW/kg，12 kW/L）。

效益分析

生產(chǎn)軍、民用領(lǐng)域1 000 F 高功率脈沖電源：總投資為2 000 萬～5 000 萬元，產(chǎn)品收入為1 000 萬～5 000 萬元/a，年利潤為600 萬～1 500 萬元。

合作方式

技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。

所屬行業(yè)領(lǐng)域

電能儲存，電源，新材料。

聯(lián)系方式

聯(lián)系人：陳昆峰，副研究員。

地 址：（130022）吉林省長春市人民大街5625 號長春應(yīng)化所稀土資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

電 話：0431-85262549

E-mail：kfchen＠ciac.ac.cn

煙氣脫硝劑氨水（液氨）的替代產(chǎn)品—HSR干粉脫硝劑

成果簡介

在工業(yè)窯爐（鍋爐）煙氣SNCR 法（選擇性非催化還原法）和SCR 法（選擇性催化還原法）脫硝中，目前主要采用液氨、 氨水或尿素溶液作為脫硝劑。因液氨（氨水）屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，且腐蝕性強(qiáng)、易燃易爆，是企業(yè)中的重大危險(xiǎn)源；而尿素溶液作為脫硝劑時(shí)，脫硝活性差、易結(jié)晶堵管。 另外，氨水和尿素溶液含水率高達(dá)80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上，在高溫和中溫條件下蒸發(fā)汽化時(shí)能耗高。 為解決上述問題，暨南大學(xué)與廣州綠華環(huán)?？萍加邢薰韭?lián)合研究開發(fā)了HSR 干粉脫硝劑，該新型干粉脫硝劑可完全替代液氨、氨水和尿素，不僅解決了以往傳統(tǒng)脫硝劑存在的問題，而且可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的目的。

應(yīng)用說明

所有SCR 法、SNCR 法或SNCR-SCR 聯(lián)合法煙氣脫硝中使用的液氨、 氨水和尿素溶液等脫硝劑，均可以采用HSR 干粉脫硝劑進(jìn)行替代。這不僅包括燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t的煙氣脫硝，也包括工業(yè)窯爐的煙氣脫硝，如水泥回轉(zhuǎn)窯、陶瓷行業(yè)的熱風(fēng)爐與輥道窯、玻璃熔窯、石灰回轉(zhuǎn)窯、有色冶金回轉(zhuǎn)窯、焙燒爐、磚瓦窯、垃圾焚燒爐等。

效益分析

HSR 干粉脫硝劑在諸多方面具有顯著優(yōu)勢。 尤其是與作為重大危險(xiǎn)源的氨水或液氨相比，HSR 干粉脫硝劑不燃燒、不爆炸、不腐蝕、無刺激，干粉呈中性，使用安全、便捷、自動化程度高。 因此，采用HSR干粉脫硝劑可以完全替代氨水、液氨和尿素溶液。以20%氨水為例， 每噸干粉脫硝劑可以替代3.0～3.5 t氨水，節(jié)能折合煤炭約1 t 以上。

當(dāng)用HSR 干粉脫硝劑替代氨水等脫硝劑時(shí)，原有SCR 或SNCR 主體脫硝設(shè)備無需改動，可以直接將HSR 干粉脫硝劑采用氣力輸送至窯爐、膛或高溫?zé)煹馈榇?，僅需新增一套HSR 干粉脫硝劑儲存、輸送和計(jì)量裝置， 然后通過氣力噴射即可實(shí)現(xiàn)原有脫硝系統(tǒng)的升級。

合作方式

技術(shù)推廣。

所屬行業(yè)領(lǐng)域

節(jié)能環(huán)保，煙氣脫硝，新材料。

聯(lián)系方式

單 位：暨南大學(xué)，廣州綠華環(huán)?？萍加邢薰?/p>

聯(lián)系人：李先生

地 址：510663 廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)掬泉路3號A204

電 話：020-82112350

E-mail：limingyu2000@163.com