導語：如何才能寫好一篇煤氣化工藝論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

中文題名

(二號宋體)

(中文題名一般不超過20個漢字；題名不得使用非公知公用、同行不熟悉的外來語、縮寫詞、符號、代號和商品名稱。為便于數(shù)據(jù)庫收錄，盡可能不出現(xiàn)數(shù)學式和化學式。)

作者姓名

(小四號仿宋體)

作者單位(包括英文摘要中)

(小五號宋體)

(如果作者為兩位以上，之間用"，"隔開；如果多個作者為不同單位時，應在作者姓名上打上角標以區(qū)別，作者通訊地址應為詳細的工作單位、所在城市及郵編和e-mail地址，必須用全稱標注，不得簡稱。在英文摘要中的作者姓名用漢語拼音，姓前名后，姓全大寫，名首字母大寫；作者單位，城市，郵政編碼。如作者為兩位以上，應指定聯(lián)系人。)

中圖分類號

(圖書分類法是按照一定的思想觀點，以科學分類為基礎(chǔ)，結(jié)合圖書資料的內(nèi)容和特點，分門別類組成的分類表。采用《中國圖書館分類法》對論文進行中圖分類的。)

中、英文摘要

(五號楷體)

(摘要的目的是向讀者介紹論文的主要內(nèi)容，傳達重要的可檢索信息，其主要內(nèi)容包括被報導的研究項目的目的，研究方法、結(jié)果和結(jié)論。篇幅以300字左右為宜。英文摘要要用英語清楚、簡明地寫作，內(nèi)容限制在150～180個英文單詞以內(nèi)。)

關(guān)鍵詞(5號楷體)

(關(guān)鍵詞是便于讀者從浩如煙海的書刊、論文中尋找文獻，特別適應計算機自動檢索的需要。論文應提供關(guān)鍵詞3～8個，關(guān)鍵詞之間用分號隔開。在審讀文獻題名、前言、結(jié)論、圖表，特別是在審讀文摘的基礎(chǔ)上，選定能反映文獻特征內(nèi)容，通用性比較強的關(guān)鍵詞。首先要選項取列入《漢語主題詞表》、《mesh》等詞表中的規(guī)范性詞(稱敘詞或主題詞)。對于那些反映新技術(shù)、新學科而尚未被主題詞表錄入的新名詞術(shù)語，可用非規(guī)范的自由詞標出，但不能把關(guān)鍵詞寫成是一句內(nèi)容"全面"的短語。)

正文(5號宋體)

文稿正文(含圖、表)中的物理量和計量單位應符合國家標準或國際標準(gb3100-3102)。對外文字母、單位、符號的大小寫、正斜體、上下角標及易混淆的字母應書寫清楚。

文稿章節(jié)編號采用三級標題.一級標題(小4號黑體)形如1，2，3......；二級標題(5號黑體)形如：1，1.2，1.3......；2.1，2.2，2.3，......；三級標題(5號宋體)形如：1.1.1，1.1.2，1.1.3，......2.1.1，2.1.2，2.1.3，......引言或前言不排序。若論文為基金項目，請在文章首頁下角注明基金項目名稱和編號。

1.2.7圖表要求

文中的圖題、表題應有中英文對照(小5號黑體)，并隨文出現(xiàn)，圖要精選，一般不超過6幅，請看具體要求。若圖中有坐標，要求用符號注明坐標所表示的量(斜體)，單位(正體)。若有圖注，靠近放在圖下部。照片應選用反差較大、層次分明、無折痕、無污跡的黑白照片，或提供*.tif格式的電子文檔(分辨率不低于600線)。作者應自留底圖。文中表格一律使用三線表(祥見示例)(不劃豎線)。表中參數(shù)應標明量和單位(用符號)，若單位相同可統(tǒng)一寫在表頭或表頂線上右側(cè)。若有表注，寫在表底線下左側(cè)。表中重復出現(xiàn)的文字，不可用"同前"、"同左"等表示，必須全部重復寫出。

參考文獻(小5號宋體)

為了反映文稿的科學依據(jù)，尊重他人研究成果以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應列出參考文獻。列出的應確實是作者閱讀過的、最主要的且發(fā)表在正式出版物上的文獻；未公開發(fā)表的資料或協(xié)作成果，應征得有關(guān)方面同意，以腳注方式順序表明.參考文獻選用順序編碼制，按在文章中出現(xiàn)的先后順序編號。每條文獻著錄項目應齊全.文獻的作者、編者、譯者不超過3人時全部寫出，超過者只寫前3人，后加“等”或“etal”，作者之間用“，”隔開.外文作者或編者書寫時，一律姓前名后，名用縮寫，且省略“.”。由于ei信息部進行收錄論文中的參考文獻(僅指英文)的錄入工作，所以在稿件中參考文獻中文期刊論文按中、英兩種文字給出(英文參考文獻不必給出中文)。

煤化工論文范例欣賞：

煤化工及甲醇生產(chǎn)技術(shù)探索

摘要：甲醇是一種有機化工原料，它的用途非常廣泛，普遍運用于燃燒材料、合成金屬、工程涂料、醫(yī)學消毒、日常生火等多個方面，在甲醇的制造方面，一般都遵循著煤氣化碳――變換氣體物質(zhì)――精細蒸餾三大工序，在化工廠生產(chǎn)活動中一般將生產(chǎn)甲醇的工序稱為“工段”。難點在于如何去調(diào)控操作所需的參數(shù)，本文通過對煤化工作的特性解析來引申出甲醇生產(chǎn)的要點，同時對生產(chǎn)技術(shù)進行一個流程上的模擬，更全面地去了解甲醇生產(chǎn)中需要多加注意的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：煤化工；甲醇；溫度；化學反應；化學式

中圖分類號：Q946文獻標識碼：A

1煤氣化原理

在甲醇生產(chǎn)的流程中，煤氣化是第一步，它是一種化學反應，將氣化劑和煤炭資源中的可燃物質(zhì)放置在一個高位環(huán)境下，然后使其發(fā)生中和反應，產(chǎn)生一氧化碳、氫氣等可燃氣體。在煤氣化工段里使用的氣化劑包括水蒸氣、氧氣等，在加入這些氣化劑后，煤炭就會發(fā)生一系列化學反應，從而生成所需的氣體。煤炭在加入氣化劑后，經(jīng)歷了干燥、熱裂解等熱力反應，該反應中生成的氣體包括一氧化碳、二氧化碳、氫氣、甲烷等，這些化學反應的速度取決于煤氣化工段中的溫度、熱壓、氣化爐質(zhì)量以及煤炭的種類，以下是煤氣化過程中會出現(xiàn)的化學式：

吸收熱量：C-H2OCO+H2C+CO22CO

發(fā)散熱量：C+O2CO2C+12O2CO

變換反應：CO+H2OCO2+H2

從大體上來說，煤氣化反應是化學中的強吸熱效應，如果以動力和熱力的角度來解析這類中和現(xiàn)象，重點在于對溫度的把握，溫度過高會造成氣體流失，溫度過低則無法產(chǎn)生完整的化學反應，導致生成的氣體數(shù)量少、質(zhì)量差。同時在增壓方面應該適當?shù)卦黾訉γ禾康膲毫χ?，這樣可以使化學反應的速度提高，對甲醇的生產(chǎn)效率起積極作用。

2變換工段

甲醇產(chǎn)品在合成時，一般調(diào)整碳元素與氫元素的比例的方法是通過一氧化碳的變換反應來實現(xiàn)的，在甲醇生產(chǎn)的流程中，碳元素與氫元素的分離都在催化劑的影響下進行，在此需要注意的是，碳氧分離工序?qū)λ魵獾男枨罅肯喈敶?，水蒸氣的生產(chǎn)成本在這道工段中會激增不少，所以，如何最大限度地利用水蒸氣，節(jié)約生產(chǎn)成本，這將直接考驗生產(chǎn)部門的氣體生產(chǎn)技術(shù)和操作人員的工作效率。在變換工段中，煤氣化之后的煤氣物質(zhì)含有大量的一氧化碳和水蒸氣，在催化劑的效果影響到位之后，就可以生成氫與二氧化碳，在此時還會有小部分的一氧化硫轉(zhuǎn)化為氰化硫，此時化學式表現(xiàn)如下：

CO+H2OCO2+H2

這是一個主要反應式，但是在主反應進行的同時，還有一部分副反應也會產(chǎn)生，生成甲醇的副產(chǎn)品，這些化學反應包括：

2CO+2H2CO2+CH

2COC+CO2

CO+3H2CH4+H2O

CO+H2C+H2O

CO2+4H2CH4+2H2O

CO2+2H2C+2H2O

化學反應在化工產(chǎn)業(yè)中要求平衡，在主要變換的化學反應中是一種發(fā)散熱量反應的類型，這里的化學反應會使煤氣化后的溫度降低，溫度適當降低有利于化學反應的平衡作用，但是如果溫度太低，就會導致化學反應時間過長，效率越低，當煤氣化工段的生成氣體慢慢消耗殆盡時，就會浪費前一道工段的時間和成本，造成浪費。同時，溫度還與催化劑的適應性掛鉤，如果溫度沒有調(diào)整到位，催化劑的效力就無法發(fā)揮到最大值，這就會造成碳氧分離程度不足，必須加大催化劑的劑量，這也會增加生產(chǎn)成本。

3甲醇生產(chǎn)中的注意事項

1.)氣化壓力的大小在其他的生產(chǎn)條件沒有變化的情況下，如果改變氣化壓力，就會產(chǎn)生非常細微但是關(guān)鍵的變化。通常氣壓定格在2MPa以上的范圍時，在煤氣化工段里基本上不會產(chǎn)生影響，但是如果氣壓低于2MPa就會使氣化爐的氣化效果變低。所以，在煤氣化工段中，一定要保證氣化壓力控制在2MPa以上，而且可以視實際情況適當提高，這樣可以增加氣體數(shù)量，提高生產(chǎn)效率。

2.)氧氣與煤量的比例氧煤比例的提高，指的是在煤炭中氧氣流量的增多，直觀反映為在煤炭高溫加熱時，煤炭的燃燒反應量明顯提升。同時因為氧氣流量的增加，使氣化爐的溫度也得以升高，煤炭的氣化反應會更加強烈，一氧化碳和氫氣的數(shù)量會增加不少，但是生成的氣化產(chǎn)物中，二氧化碳和水分的含量占了很大比例，而一氧化碳和氫氣的含量會變少，所以，如果不仔細控制氧煤比例，就會使氣化爐中的氣化反應過強而導致生產(chǎn)甲醇所需的氣體成分變少。

4甲醇生產(chǎn)工藝模擬

傳統(tǒng)的燒煤方式已經(jīng)不能滿足人們對甲醇的需求量，而且單純的燃燒煤炭既是對資源的浪費，也會造成環(huán)境污染。所以，當務(wù)之急是要盡快找到新的甲醇提取方法和更快捷有效的甲醇生產(chǎn)技術(shù)，在這方面，煤氣化生產(chǎn)流程已經(jīng)被初步運用于各大化工廠中，作為目前提取甲醇的有效方式，煤氣化工段還需要更多的模擬和分析來增強其效率，簡化其工序。

在模擬中我們假設(shè)煤漿和高壓后的氧氣依照固定比例放置在氣化爐中，然后在高溫作用下因氣溫及氣壓生成各種氣體，其中包括一氧化碳、氫氣、二氧化碳等，其中高壓后的氧氣進入氣化爐可以通過設(shè)置燒嘴的中心管道和外環(huán)管道，而煤漿可以通過燒嘴的中環(huán)管道進入氣化爐。在模擬環(huán)境下，我們還設(shè)置了激冷室，位于氣化爐下段，激冷室主要是處理煤炭中的灰份。在煤氣化工段進行到末尾后，會殘留一些灰份物質(zhì)，這些物質(zhì)會在氣化爐的高溫中熔融，熔渣和熱量匯聚，合成了氣體，然后結(jié)合離開氣化爐的燃燒室部分，經(jīng)由反應室，進入氣化爐下段的激冷室。這些氣體在激冷室中將被極寒溫度降低到200攝氏度左右，熔渣會立即固體化，然后生成大量的水蒸氣，經(jīng)水蒸氣飽和后帶走了灰份，從激冷室的排出口派排

出。

需要進行變換的水煤氣在預熱器中加入一部分進行換氣和換熱步驟，然后進入模擬的變換爐，這部分水煤氣在經(jīng)過煤氣化工段后，自身攜帶了不少的水蒸氣，變換爐中的催化劑進行催化作用進行變換反應，在第一部分結(jié)束后，另一部分的水煤氣也進入變換爐，變換爐這時就會需要新的高溫氣體，模擬的變換工段里加入了預熱裝置，提前儲存并加熱生成高溫氣體，然后連入變換爐中與另一部分的水煤氣進行變換反應，然后進入氣液分離器進行分離，分離成功后的氣體將進入低壓蒸汽室內(nèi)降溫，再次進入氣液分離器進行分離，再噴入冷水來清洗掉氣體中的三氫化氮，最后氣體進入凈化系統(tǒng)，生產(chǎn)氣態(tài)甲醇。

精餾工段的流程為四塔工作方式，首先甲醇氣態(tài)材料在預熱器中進行高溫加熱，再傳輸進預塔中部，在這里去除粗甲醇里的殘留溶解氣體與二甲醚等，這些屬于低沸點物質(zhì)。在加熱后，氣體進入冷卻器進行氣體降溫，形成甲醇蒸氣后進入預塔的回流管道。甲醇蒸氣在經(jīng)過回流后進入換熱器，加熱后進入加壓塔，甲醇在加壓塔中進行冷凝化處理，其中小部分送回加壓塔頂部作為回流液。剩余的甲醇氣體進入精度甲醇管道，最后由加壓塔提供壓力與熱量，將冷凝的高精度甲醇視需求定制成液態(tài)或固態(tài)儲存，然后將雜質(zhì)或者甲醇殘留物通過排污口排入廢水處理器進行凈化提取處理。

參考文獻：

[1]韓雅楠.煤制甲醇的研究進展與發(fā)展前景分析[J].中國科技投資.2013(17)：229.

[2]劉喜宏.淺談煤制甲醇的前景與工藝流程[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量.2013(10)：22.

[3]陳倩，李士雨，李金來.甲醇合成及精餾單元的能效優(yōu)化[J].化學工程.2012(10)：1-5.

篇2

論文的選題要注意什么呢？首先選題時要結(jié)合自己的學習還實踐經(jīng)驗，還有論文的選題宜大不宜小，再次就是論文選題時多查看文獻資料。下面是學術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于煤化工論文選題參考，歡迎大家閱讀借鑒。

1.我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對石油化工產(chǎn)業(yè)的影響

2.實現(xiàn)我國煤化工、煤制油產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干思考

3.中國石化煤化工技術(shù)最新進展

4.煤化工反滲透濃水濃縮的研究現(xiàn)狀

5.煤化工中焦化廢水的污染、控制原理與技術(shù)應用

6.低碳理念指導的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展探討

7.我國現(xiàn)代煤化工跨越發(fā)展二十年

8.煤化工濃鹽水“零排放”處理技術(shù)進展

9.煤化工技術(shù)的發(fā)展與新型煤化工技術(shù)

10.理性發(fā)展現(xiàn)代煤化工行業(yè)的思考——基于防范產(chǎn)能過剩風險的視角

11.煤化工廢水“零排放”技術(shù)要點及存在問題

12.煤化工大型纏繞管式換熱器的設(shè)計與制造

13.風電–氫儲能與煤化工多能耦合系統(tǒng)及其氫儲能子系統(tǒng)的EMR建模

14.中國煤化工現(xiàn)狀與發(fā)展思考——寫在“十三五”之前

15.煤化工廢水零排放的制約性問題

16.煤化工含鹽廢水處理與綜合利用探討

17.煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及其對煤炭消費的影響

18.煤化工廢水處理技術(shù)進展及發(fā)展方向

19.我國煤化工的產(chǎn)業(yè)格局以及應對低碳經(jīng)濟的發(fā)展策略

20.影響我國煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素分析

21.我國煤化工的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展對策

22.現(xiàn)代煤化工企業(yè)的廢水處理技術(shù)及應用分析

23.我國煤化工發(fā)展主要問題分析及政策性建議

24.中國西北某煤化工區(qū)土壤中砷的人體健康風險及其安全閾值

25.我國新型煤化工發(fā)展思路探討

26.新型煤化工廢水零排放技術(shù)問題與解決思路

27.煤化工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢

28.中國煤化工發(fā)展的思考

29.淺談煤化工廢水處理存在的問題及對策

30.現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)基地發(fā)展模式與實例分析

31.我國煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢及對策研究

32.中國煤化工發(fā)展現(xiàn)狀及對石油化工的影響

33.試論我國煤化工發(fā)展中的環(huán)境保護問題

34.對我國現(xiàn)代煤化工(煤制油)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考

35.煤化工行業(yè)氮氧化物排放系數(shù)研究

36.關(guān)注煤化工的污染及防治

37.國內(nèi)外新型煤化工及煤氣化技術(shù)發(fā)展動態(tài)分析

38.論煤化工廢水處理的常用工藝與運行

39.現(xiàn)代煤化工技術(shù)經(jīng)濟及產(chǎn)業(yè)鏈研究

40.低溫甲醇洗技術(shù)及其在煤化工中的應用

41.利用蒸發(fā)塘處置煤化工濃鹽水技術(shù)

42.國內(nèi)大型能源企業(yè)發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的機遇分析

43.世界煤化工發(fā)展趨勢

44.煤化工行業(yè)CO_2的排放及減排分析

45.煤化工廢水處理關(guān)鍵問題解析及技術(shù)發(fā)展趨勢

46.煤化工廢水處理技術(shù)試驗研究

47.煤化工發(fā)展中的水質(zhì)污染及處理

48.新型煤化工廢水處理技術(shù)研究進展

篇3

液膜萃取是近現(xiàn)的一種新的萃取方法， 其實質(zhì)是選用難溶于水的油類（ 如煤油） 制成性能穩(wěn)定的油包水乳液， 外水相中的溶質(zhì)（ 如苯酚） 進入油膜后， 立即透過膜與內(nèi)水相的溶質(zhì)（ 如氫氧化鈉） 發(fā)生反應（ 生成酚鈉） ， 從而去除水相中的污染物（ 苯酚）。因此， 液膜萃取實際上是用煤油從廢水中脫除苯酚， 再用氫氧化鈉溶液從煤油液膜中把苯酚反萃出來， 萃取和反萃取一步操作完成。本研究應用液膜萃取法處理了含酚工業(yè)廢水

一、液膜分離原理

液膜分離又叫液膜萃取， 屬于膜分離技術(shù)的一種， 它是利用表面活性劑與煤油制成的液體膜進行萃取與反萃取， 從而達到分離與濃縮目的。它包括3 個主要步驟： 制乳、混合傳質(zhì)與破乳。將含有表面活性劑的煤油與一定濃度的NaOH 水溶液， 經(jīng)過高強度剪切分散， 形成油包水型的乳化液

在混合傳質(zhì)設(shè)備中， 將制得的乳液分散在需處理的含酚廢水中， 通過外加動力， 讓廢水與乳液充分接觸。內(nèi)水相為 NaOH 水溶液小球， 外水相為含酚廢水， 中間由煤油與表面活性劑形成的液膜隔開， 乳液在廢水中分散情況。

廢水中的酚易溶于煤油， 擴散進入內(nèi)水相后與NaOH 反應， 生成酚鈉。酚鈉不溶于煤油， 不能通過煤油液膜返回外水相（ 含酚廢水） 。于是廢水中的酚可連續(xù)不斷地通過液膜進入內(nèi)水相， 以酚鈉的形式富集在內(nèi)水相中， 從而達到從廢水中除去酚的目的。

完成混合傳質(zhì)的乳液進入破乳設(shè)備， 通過高壓靜電破乳， 分成油相（ 煤油+ 表面活性劑） 與水相（ NaOH+ 酚鈉水溶液）。油相收集可再循環(huán)利用； 富含酚鈉的水相， 如酚具備回收利用價值， 可經(jīng)過再處理回收酚； 若不具備利用價值， 可將水相打入焚燒爐焚燒

二、液膜法萃取含酚廢水實驗

1.試劑與材料煤油（市售）；Span-80（化學純）；氫氧化鈉（分析純）；液體石蠟（化學純）；二異丙醚（化學純）；MIBK（化學純）；其它試劑均為分析純.煤氣化含酚廢水：總酚5110mg/L，其中單元酚含量3530mg/L；COD17230mg/L.

2.儀器與設(shè)備剪切乳化攪拌機（上海標本模型廠），數(shù)顯測速儀，Zetasizer Nano S90粒度分析儀等。

三、液膜工藝條件及方法

1.制乳將Span-80液體石蠟和煤油按一定比例混合，在攪拌速度100r/min下攪拌5min，然后加入一定濃度的氫氧化鈉溶液，將攪拌速度提高到5000r/min，乳化20min，制成穩(wěn)定的乳狀液。

2.液膜萃取取一定量的廢水，用鹽酸調(diào)pH，用500mL燒杯做乳液和廢水的接觸器，在電動攪拌器攪拌下混合10min，進行液膜萃取。

3.靜置分層將萃取完的乳液和廢水移入分液漏斗中，靜置分層30min。

4.溶劑萃取工藝條件與方法將水樣用鹽酸調(diào)好pH，溶劑與水按1：2體積比進行三級錯流萃取，操作溫度為室溫.萃取后，將萃余液在微沸狀態(tài)下蒸發(fā)掉5%的液量，以脫除溶解的萃取劑，然后用蒸餾水補足蒸發(fā)失去的水量，最后進行分析測定。

5.分析方法

總酚測定采用直接溴化法，COD測定用重鉻酸鉀法GB11914-89.

四、結(jié)果與討論

1.表面活性劑用量對除酚的影響

由圖 1a可以看出，當表面活性劑的用量為 1%時 ，除酚率低，曲線后段向下彎曲， 表明乳液損失較大 ，表面活性劑用量不足 ；當表面活性劑用量為 3%-5%時 ，除酚率較高 ；當用量為7%時 ，除酚率下降， 這是由于表面活性劑用量過多，油膜粘度過大，遷移速率降低所致 。由圖可見，當表面活性劑用量為 3%-5%， 處理10-20min可得到較高除酚率。

圖 1a表面活性劑用量對除酚率的影響 圖1b NaOH濃度對除酚率的影響

2.NaOH濃度對除酚的影響

足夠濃度的NaOH溶液能保證內(nèi)水相酚濃度趨于零， 有利于高效除酚 。對于高濃度含酚廢水的處理 ，增水比雖然可保證較高的除酚率 ，但從乳液的回收及循環(huán)使用考慮 ， 在保證液膜穩(wěn)定性的前提下 ，提高內(nèi)相NaOH的濃度在經(jīng)濟上更為合理 。圖1b表明 ， 內(nèi)相 NaOH濃度在5-10%時 ， 均可取得滿意的處理效果。

3.油內(nèi)比（ Ro i） 的影響

油內(nèi)比是制備乳狀液時油相與水相的體積比. Span-80 含量為3 % ， 其余條件同上述第二點， 改變油內(nèi)比， 以確定其最佳值. 實驗結(jié)果如下。

由上數(shù)據(jù)得知： Roi 為 1：1 時， 除酚效果最佳。

五、結(jié)論

液膜萃取技術(shù)是一項多學科交叉結(jié)合的技術(shù)，能夠?qū)⒎磻头蛛x集為一體，從而實現(xiàn)高效、快速的分離 。本文通過液膜法處理含酚廢水的研究發(fā)現(xiàn)，利用該法處理含酚廢水，能滿足生化處理對煤氣化含酚廢水的處理要求，具有潛在的社會和經(jīng)濟效益 ，同時本研究也為進一步進行中試研究提供了理論及數(shù)據(jù)依據(jù)。

參考文獻

篇4

【關(guān)鍵詞】超輕陶粒；制備方法；原材料；發(fā)明

1.背景技術(shù)

污泥是指用物理法、化學法、物理化學法和生物法等處理廢水時產(chǎn)生的沉淀物、顆粒物和漂浮物。污泥一般指介于液體和固體之間的濃稠物，可以用泵輸送，但它很難通過沉降進行固液分離。懸浮物濃度一般在1%～10%，低于此濃度常常稱為泥漿。由于污泥的來源及水處理方法不同，產(chǎn)生的污泥性質(zhì)不一，污泥的種類很多，分類比較復雜，目前，一般可以按以下方法分類[1,2]：

（1）按污泥的來源分，主要分為給水污泥、生活污水污泥和工業(yè)廢水污泥三類。給水污泥是指城市生活用水的過濾、消毒過程中產(chǎn)生的污泥，其主要成分來源于城市給水原水所含顆粒、膠體和部分可溶性物質(zhì)，以無機物為主。生活污水污泥是指城市污水處理廠處理生活污水過程中產(chǎn)生的污泥，其主要成分為有機物。而工業(yè)廢水污泥是工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水處理時產(chǎn)生的污泥，以無機物為主，重金屬含量較高，且成分復雜，處理十分困難。

（2）按污泥的成分性質(zhì)分，可以分為有機污泥和無機污泥。以有機物為主要成分的稱為有機污泥，其主要特征是有機物含量高，易腐化發(fā)臭，比重較小，顆粒較細，含水率高，且不易脫水。它是呈膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)，易用管渠輸送。其中往往還含有很多植物營養(yǎng)元素、寄生蟲卵、致病微生物及重金屬離子等。初次沉淀池、二次沉淀池的沉淀物均屬有機污泥。以無機物為主要成分的稱為無機污泥，又稱沉渣，其主要特性是顆粒較粗，比重較大，易于脫水，但流動性差，不易用管渠輸送，也不易腐化。主要來自沉砂池、某些工業(yè)廢水的物理以及化學處理過程中的沉淀物。

（3）按污泥在不同的處理階段分，又可分為生污泥、濃縮污泥、消化污泥、脫水干化污泥、干燥污泥以及污泥焚燒灰等。

（4）按水處理的階段分，還可分為初沉污泥、腐殖污泥、剩余活性污泥與化學污泥 (深度處理污泥)等。

隨著各地城市污水處理設(shè)施的興建及污水處理率的提高,國內(nèi)污水廠污泥產(chǎn)量越來越大，且其成分相對于工業(yè)廢水污泥更為簡單，是國內(nèi)外在污泥無害化、資源化綜合利用領(lǐng)域的主要研究對象。污泥陶粒最早由NakouziS.等提出,是以污泥為主要原料,摻加適量輔料，經(jīng)過成球、焙燒而成的。由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)成分較均一，且具有一定強度和堅固性，因而具有質(zhì)輕、耐腐蝕、抗凍、抗震和良好的隔絕性等多功能特點，利用陶粒這些優(yōu)異的性能，可以將它廣泛應用于建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門。

國內(nèi)研究者對城市給水廠和生活污水處理廠污泥在陶粒制品方面的資源化利用技術(shù)已有較多報道，均不同程度涉及到配料種類、最佳配比、最佳燒成工藝、陶粒制品主要性能（堆積密度、筒壓強度、吸水率）等。

2.制備內(nèi)容及方法

本發(fā)明的目的在于提供一種超輕陶粒及其制備方法。

所述超輕陶粒為堆積密度不大于500kg/m3的陶粒，粒徑為6～15mm。

所述超輕陶粒的制備方法包括以下步驟：

（1）將工業(yè)污泥、混合淤泥、廢石粉和添加劑混合，得混合物，按質(zhì)量百分比，由精對苯二甲酸沉淀污泥、海泥或混合淤泥、廢石粉和添加劑，按一定的配比制作。

在步驟（1）中，所述工業(yè)污泥可為生產(chǎn)精對苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid，PTA）的沉淀污泥；所述混合淤泥為城市附近的江、河、湖、塘、池、溝、渠、水庫、碼頭及水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)的淤泥的混合物；所述的海泥為某城市的海泥；所述廢石粉為石材加工產(chǎn)生的廢石粉；所述添加劑可選自鐵粉、粉煤灰等，所述鐵粉、粉煤灰。

（2）將混合物預熱。

在步驟（2）中，所述預熱的溫度為150℃，預熱的時間為2h。

（3）將預熱后的混合物焙燒，得超輕陶粒。

在步驟（3）中，所述焙燒的溫度可為1150～1200℃，焙燒的時間為4min。

精對苯二甲酸是化纖的上游產(chǎn)品，是生產(chǎn)滌綸短纖的主要原料，化纖則是紡織業(yè)的重要原料。精對苯二甲酸還是生產(chǎn)聚酯（PET）切片的原料，以聚酯切片為原料的滌綸纖維在目前化學纖維中使用量最大。精對苯二甲酸還應用于容器、包裝材料、薄膜產(chǎn)品等領(lǐng)域。精對苯二甲酸的應用比較集中，世界上90%的精對苯二甲酸用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其余用作聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等其它聚酯樹脂或化學衍生物的原料。

由于生產(chǎn)精對苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid，PTA）的沉淀污泥是生產(chǎn)PTA產(chǎn)生的廢液殘渣，屬于危險廢物。但是現(xiàn)有的PTA殘渣的處理率極低，因此造成大量的廢液殘渣只能進行焚燒或直接運出填埋，企業(yè)急需能夠?qū)TA污泥減量化、無害化、資源化綜合利用的技術(shù)。

經(jīng)分析，PTA污泥的化學成分如表1所示，主要成分仍為無機物，但燒失量較高，說明PTA污泥中有機質(zhì)含量較高。

表1（%）

采用本發(fā)明提供的技術(shù)，可以實現(xiàn)以PTA污泥為主要原料，輔以適當?shù)钠渌淞希ň鶠楣腆w廢渣）和少量添加劑，不需添加任何化學試劑，采用燒成工藝，即可得到堆積密度≤500kg/m3的不同密度等級的超輕陶粒，該超輕陶粒是建筑節(jié)能墻體材料急需的輕質(zhì)骨料，市場前景廣闊。在1150～1200℃燒成溫度時，污泥中的有害重金屬得到固化，表2給出某省建筑工程檢測中心有關(guān)超輕陶粒主要環(huán)保指標的檢測結(jié)果。

表2

綜上所述，本發(fā)明完全可以滿足PTA污泥減量化、無害化、資源化綜合利用要求。

3.具體實施方式

以下實施例將對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1

按質(zhì)量百分比，分別稱取工業(yè)污泥、海泥、粉煤灰，按工業(yè)污泥、海泥、粉煤灰按一定的配比混合并攪拌均勻，得生料球，生料球的含水量控制在20%～30%，生料球的直徑小于15mm。生料球在150℃的烘箱中烘干2h，將高溫爐的溫度升至1150～1200℃，將烘干后的生料球放入高溫爐進行焙燒，4min后取出冷卻，制得堆積密度≤500kg/m3的不同密度等級的超輕陶粒，該超輕陶粒強度高、吸水率低?；旌嫌倌喔鶕?jù)陶粒高溫熔脹理論對原材料化學成分的要求進行科學調(diào)整，補充污泥中某種氧化物成分的不足。選用大理石類石材加工產(chǎn)生的廢石粉。生產(chǎn)過程充分節(jié)能，可采用稻谷加工企業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物谷殼代替優(yōu)質(zhì)煤氣化產(chǎn)生的清潔能源為陶粒煅燒燃料。

實施例2

與實施例1類似，其區(qū)別在于，添加劑采用鐵粉，鐵粉的粒徑≤80目，混合淤泥采用城市附近的江、河、湖、塘、池、溝、渠、水庫、碼頭及水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)的淤泥的混合物，工業(yè)污泥、混合淤泥、鐵粉按質(zhì)量百分比進行混合。

實施例3

與實施例1類似，其區(qū)別在于，添加劑采用鐵粉，鐵粉的粒徑為≤80目，按質(zhì)量百分比，工業(yè)污泥、海泥、廢石粉、鐵粉的配比進行混合將所得的超輕陶粒進行檢測，檢測結(jié)果如表3所示。

表3

本發(fā)明的主要原輔材料均采用固體廢渣，表4給出所用主輔原材料的化學成分?；旌嫌倌喔鶕?jù)陶粒高溫熔脹理論對原材料化學成分的要求進行科學調(diào)整，補充污泥中某種氧化物成分的不足。選用大理石類石材加工產(chǎn)生的廢石粉，因廢石粉密度大，無塑性，會增加原料塑性造粒的難度，并增加陶粒的密度，一般超輕陶粒生產(chǎn)技術(shù)中不會選用石粉作為原料，本發(fā)明技術(shù)制得陶粒堆積密度可低至（300～350）kg/m3，為提高陶粒強度和密度，有意識地加入大理石類廢石粉，因大理石主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在900～1000℃會分解產(chǎn)生CO2氣體，在減輕石粉重量得同時，還能幫助陶粒膨脹。因此，本發(fā)明不宜使用花崗巖類廢石粉。

表4（%）[科]

【參考文獻】

［1］林云琴，周少奇.我國污泥處理、處置與利用現(xiàn)狀,能源環(huán)境保護，2004，18（6）：15-18.

［2］許韶波.城市生活污泥制取陶粒的研究，福州大學碩士學位論文，福州，2004，7.