基于動(dòng)態(tài)模擬的焦化過程污染遷移轉(zhuǎn)化分析研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 02:37
近年來,我國(guó)焦炭產(chǎn)量一直高居世界第一,與此同時(shí)其也是典型的高污染行業(yè)。而隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行新常態(tài)以及2015年新環(huán)保法的實(shí)施,對(duì)焦化、鋼鐵行業(yè)污染物減排、供給側(cè)改革提出更高要求。本研究針對(duì)焦化企業(yè)生產(chǎn)過程特點(diǎn),以分析氮、硫元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律為目標(biāo),建立了適用于實(shí)際焦化生產(chǎn)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物質(zhì)流分析方法,將機(jī)理模擬和過程模擬相結(jié)合,系統(tǒng)開展了焦化生產(chǎn)系統(tǒng)的碳、氮、硫元素的動(dòng)態(tài)物質(zhì)流分析,明確了其遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。取得主要進(jìn)展如下:(1)以傳統(tǒng)物質(zhì)流分析方法為基礎(chǔ)。針對(duì)焦化行業(yè)特點(diǎn),以焦化生產(chǎn)地理區(qū)域?yàn)橄到y(tǒng)邊界,建立靜態(tài)物質(zhì)流分析框架,確立關(guān)鍵流股流量指標(biāo)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)波動(dòng)指標(biāo)、轉(zhuǎn)化效率指標(biāo)來分析靜態(tài)物質(zhì)流及不同工況波動(dòng)情況。在此基礎(chǔ)上建立了機(jī)理模擬和過程模擬相結(jié)合的動(dòng)態(tài)物質(zhì)流分析框架,對(duì)核心節(jié)點(diǎn)焦?fàn)t通過機(jī)理模擬其熱解過程,將CPD模型拓展應(yīng)用到實(shí)際焦?fàn)t熱解過程結(jié)合Aspen Plus實(shí)現(xiàn)整個(gè)焦化過程的動(dòng)態(tài)模擬。(2)依托靜態(tài)物質(zhì)流分析方法,將其應(yīng)用到案例企業(yè)。年產(chǎn)100萬(wàn)噸焦炭時(shí),焦化生產(chǎn)系統(tǒng)輸入煤135萬(wàn)噸;碳元素的輸入占比為75.4%,大部分以焦炭產(chǎn)品形式輸出;氮元素輸入量占比為1.4%,大部分...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2中國(guó)焦炭產(chǎn)量變化圖??Figure?1.2?Change?of?China’s?coke?production??
化性)+生化處理+深度處理(使生化處理后殘留的部分污染物進(jìn)一步得到處理,以??達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn))”的聯(lián)合工藝!督够瘡U水治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2022-2012)?(2013)??中的優(yōu)先焦化廢水處理工藝技術(shù)路線如圖1.4所示。??|高濃度廢水|物化處理部分|篸氣送生產(chǎn)硫鞍、無水?|?fe濃度廢水??????1?濃鑲水或氣焚燒等??r??j深度凈化????—?_?一"?處-邰分??*??W?處?IS??,u?—?除油—??—?蒸氣—??I調(diào)節(jié)? ̄ ̄? ̄ ̄ ̄?I—| ̄1?理?|?丨?理?i?? ̄ ̄?""""??1?”?達(dá)標(biāo)放??士?+?4?i?或回用??條油:fill油?S&.鈉鹽至酚?_油至—袖?屯話汚水??氨水■分離權(quán)?|精M或外銷?|絲》讀|?初期(1水??圖1.4焦化廢水處理工藝路線??Figure?1.4?process?route?for?treatment?of?coking?wastewater??1.3目前存在的主要問題??1.3.1存在的問題??(1)末端治理存在的不足??焦化行業(yè)污染產(chǎn)生量大,治理技術(shù)要求高,投入大。隨著《環(huán)境保護(hù)法》、《煉??焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》以及《焦化廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》的修訂,焦化行業(yè)??污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步嚴(yán)格化,在環(huán)保技術(shù)要求、資金投入等方面都面臨著更加嚴(yán)峻??的考驗(yàn)。例如,《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(2012)將廢水中氨氮的含量由原??來的15?mg/L將為10?mg/L,焦?fàn)t煙囪中的氮氧化物由原來的800?mg/m3降為500??mg/m3
在此基礎(chǔ)上,對(duì)核心單元焦?fàn)t采用CPD模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析,并將模擬結(jié)果嵌入??到AspenPlus模擬軟件進(jìn)行全廠模擬。達(dá)到明確氮、硫元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的目標(biāo),為??焦化行業(yè)污染物的過程控制提供思路。研宄思路如圖1.5所示。??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)焦化行業(yè)“十三五”如何破局[J]. 潘登,翁雪鶴. 燃料與化工. 2016(05)
[2]我國(guó)焦炭行業(yè)現(xiàn)狀及市場(chǎng)供需趨勢(shì)[J]. 楊文彪. 煤炭加工與綜合利用. 2016(08)
[3]新常態(tài)下中國(guó)煉焦化學(xué)行業(yè)運(yùn)行及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭文華,溫燕明,鄭波. 鋼鐵. 2016(05)
[4]典型獨(dú)立焦化過程資源價(jià)值流計(jì)算與分析[J]. 任云亮,賀鵬,張洪恩,李強(qiáng),畢雅梅,李會(huì)泉. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2015(07)
[5]不同煤化程度煤的熱解及氮的釋放行為[J]. 劉欽甫,徐占杰,崔曉南,鄭啟明. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]基于ASPEN PLUS的固定床煤氣化穩(wěn)態(tài)模擬方法研究[J]. 陳世豪,曹志凱,師佳,江青茵,周華. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]A/O+硅藻土強(qiáng)化脫氮工藝處理城市污水試驗(yàn)研究[J]. 徐行勛,劉振肖,黃麗. 三峽環(huán)境與生態(tài). 2011(02)
[8]焦化行業(yè)廢水水質(zhì)變化影響因素及污染控制[J]. 韋朝海,朱家亮,吳超飛,吳海珍,盧彬,李國(guó)寶,陳金貴. 化工進(jìn)展. 2011(01)
[9]基于MFA的生態(tài)工業(yè)園區(qū)物質(zhì)代謝研究方法探析[J]. 石垚,楊建新,劉晶茹,陳波,王如松. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]1990—2005年中國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)投入及其減量化分析[J]. 柳楷玲,段寧,武春友. 技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2009(04)
博士論文
[1]典型高硫煤熱解過程中硫、氮的變遷及其交互作用機(jī)制[D]. 王美君.太原理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]焦化廢水中無機(jī)含氮化合物在生物處理工藝中的去除行為研究[D]. 呂鵬飛.華南理工大學(xué) 2015
[2]提高焦化行業(yè)大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)水平的有關(guān)方法研究[D]. 李冰晶.蘭州大學(xué) 2014
[3]我國(guó)磷資源產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)代謝分析與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究[D]. 劉征.清華大學(xué) 2005
本文編號(hào):3272840
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2中國(guó)焦炭產(chǎn)量變化圖??Figure?1.2?Change?of?China’s?coke?production??
化性)+生化處理+深度處理(使生化處理后殘留的部分污染物進(jìn)一步得到處理,以??達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn))”的聯(lián)合工藝!督够瘡U水治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2022-2012)?(2013)??中的優(yōu)先焦化廢水處理工藝技術(shù)路線如圖1.4所示。??|高濃度廢水|物化處理部分|篸氣送生產(chǎn)硫鞍、無水?|?fe濃度廢水??????1?濃鑲水或氣焚燒等??r??j深度凈化????—?_?一"?處-邰分??*??W?處?IS??,u?—?除油—??—?蒸氣—??I調(diào)節(jié)? ̄ ̄? ̄ ̄ ̄?I—| ̄1?理?|?丨?理?i?? ̄ ̄?""""??1?”?達(dá)標(biāo)放??士?+?4?i?或回用??條油:fill油?S&.鈉鹽至酚?_油至—袖?屯話汚水??氨水■分離權(quán)?|精M或外銷?|絲》讀|?初期(1水??圖1.4焦化廢水處理工藝路線??Figure?1.4?process?route?for?treatment?of?coking?wastewater??1.3目前存在的主要問題??1.3.1存在的問題??(1)末端治理存在的不足??焦化行業(yè)污染產(chǎn)生量大,治理技術(shù)要求高,投入大。隨著《環(huán)境保護(hù)法》、《煉??焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》以及《焦化廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》的修訂,焦化行業(yè)??污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步嚴(yán)格化,在環(huán)保技術(shù)要求、資金投入等方面都面臨著更加嚴(yán)峻??的考驗(yàn)。例如,《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(2012)將廢水中氨氮的含量由原??來的15?mg/L將為10?mg/L,焦?fàn)t煙囪中的氮氧化物由原來的800?mg/m3降為500??mg/m3
在此基礎(chǔ)上,對(duì)核心單元焦?fàn)t采用CPD模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析,并將模擬結(jié)果嵌入??到AspenPlus模擬軟件進(jìn)行全廠模擬。達(dá)到明確氮、硫元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的目標(biāo),為??焦化行業(yè)污染物的過程控制提供思路。研宄思路如圖1.5所示。??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)焦化行業(yè)“十三五”如何破局[J]. 潘登,翁雪鶴. 燃料與化工. 2016(05)
[2]我國(guó)焦炭行業(yè)現(xiàn)狀及市場(chǎng)供需趨勢(shì)[J]. 楊文彪. 煤炭加工與綜合利用. 2016(08)
[3]新常態(tài)下中國(guó)煉焦化學(xué)行業(yè)運(yùn)行及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 鄭文華,溫燕明,鄭波. 鋼鐵. 2016(05)
[4]典型獨(dú)立焦化過程資源價(jià)值流計(jì)算與分析[J]. 任云亮,賀鵬,張洪恩,李強(qiáng),畢雅梅,李會(huì)泉. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2015(07)
[5]不同煤化程度煤的熱解及氮的釋放行為[J]. 劉欽甫,徐占杰,崔曉南,鄭啟明. 煤炭學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]基于ASPEN PLUS的固定床煤氣化穩(wěn)態(tài)模擬方法研究[J]. 陳世豪,曹志凱,師佳,江青茵,周華. 煤炭學(xué)報(bào). 2012(S1)
[7]A/O+硅藻土強(qiáng)化脫氮工藝處理城市污水試驗(yàn)研究[J]. 徐行勛,劉振肖,黃麗. 三峽環(huán)境與生態(tài). 2011(02)
[8]焦化行業(yè)廢水水質(zhì)變化影響因素及污染控制[J]. 韋朝海,朱家亮,吳超飛,吳海珍,盧彬,李國(guó)寶,陳金貴. 化工進(jìn)展. 2011(01)
[9]基于MFA的生態(tài)工業(yè)園區(qū)物質(zhì)代謝研究方法探析[J]. 石垚,楊建新,劉晶茹,陳波,王如松. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(01)
[10]1990—2005年中國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)投入及其減量化分析[J]. 柳楷玲,段寧,武春友. 技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2009(04)
博士論文
[1]典型高硫煤熱解過程中硫、氮的變遷及其交互作用機(jī)制[D]. 王美君.太原理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]焦化廢水中無機(jī)含氮化合物在生物處理工藝中的去除行為研究[D]. 呂鵬飛.華南理工大學(xué) 2015
[2]提高焦化行業(yè)大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)水平的有關(guān)方法研究[D]. 李冰晶.蘭州大學(xué) 2014
[3]我國(guó)磷資源產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)代謝分析與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究[D]. 劉征.清華大學(xué) 2005
本文編號(hào):3272840
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