兰炭基硬炭的微结构调控及电化学储钾性能

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作者 苏方乐 康伟伟 +6 位作者 黄光许 邢宝林 李强 胡涵 曾海涛 贾建波 张传祥 《煤炭学报》 北大核心 2025年第10期4865-4876,共12页

兰炭末的低碳高值化洁净利用不仅可以提高资源利用率,而且能够减少环境污染,有助于实现“双碳”目标。以兰炭末为前驱体,经炭化制备钾离子电池硬炭负极材料,研究炭化温度对兰炭基硬炭的碳相(高度无序碳、准石墨碳以及类石墨碳)、碳微晶... 兰炭末的低碳高值化洁净利用不仅可以提高资源利用率,而且能够减少环境污染,有助于实现“双碳”目标。以兰炭末为前驱体,经炭化制备钾离子电池硬炭负极材料,研究炭化温度对兰炭基硬炭的碳相(高度无序碳、准石墨碳以及类石墨碳)、碳微晶尺寸以及碳层间距、缺陷浓度、表面性质等微结构的影响规律,并评价不同微结构兰炭基硬炭的电化学储钾性能。研究发现:随着炭化温度的升高(600~1600℃),硬炭中的高度无序碳向准石墨碳以及类石墨碳演变,碳微晶的横向与纵向尺寸均逐渐增大,硬碳中sp3杂化碳的含量逐渐降低,向sp^(2)杂化碳演变,硬炭的有序度逐渐升高。此外,兰炭基硬炭的比表面积和总孔容随炭化温度的升高呈降低趋势,碳微晶层间距先增大后减小。1000℃下制备的硬炭ZN-1000的高度无序碳、准石墨碳以及类石墨碳含量分别为31.2%、34.5%、34.3%,介孔孔容高达0.04 cm^(3)/g,含有C=O、C—O、—OH等官能团,并且呈现出较高的平均碳层间距(d_(002)=0.375 nm)。作为钾离子电池负极材料,ZN-1000在20 mA/g电流密度下的可逆比容量达到207 mAh/g,在1000 mA/g的高电流密度下呈现出32 mAh/g的可逆比容量。兰炭基硬炭优异的电化学储钾性能与其微结构密切相关,K^(+)通过在兰炭基硬炭的高度无序碳、缺陷、含氧官能团、开放孔等活性位点上进行吸/脱附以及在有序碳层中的嵌入/出来进行存储。可为兰炭末的洁净化、高值利用以及钾离子电池碳负极材料的开发提供新思路。 展开更多

关键词 兰炭 钾离子电池 硬炭 微结构 电化学性能

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催化裂化待生剂积炭结构组成的多重表征 被引量：9

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作者 杨雪 田辉平 王世环 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期198-206,共9页

了解催化裂化待生剂上焦炭的结构成分和结焦位置对深入认识催化裂化反应机理和指导催化剂研发具有重要意义。以加工减压渣油和减压瓦斯油混合原料的催化裂化工业待生剂为例,通过萃取、溶解催化剂骨架等手段将焦炭分离,同时结合元素分析... 了解催化裂化待生剂上焦炭的结构成分和结焦位置对深入认识催化裂化反应机理和指导催化剂研发具有重要意义。以加工减压渣油和减压瓦斯油混合原料的催化裂化工业待生剂为例,通过萃取、溶解催化剂骨架等手段将焦炭分离,同时结合元素分析、热重分析、红外光谱、色-质联用、核磁共振、N2吸附等多种表征手段,对催化裂化待生剂上的焦炭含量、结构成分和结焦位置进行综合分析。结果表明,该催化裂化待生剂上焦炭质量分数约为1.9%,包含可溶于二氯甲烷等有机溶剂的轻质组分和不溶于有机溶剂的重质组分。轻质组分主要由饱和烷烃和轻度聚合的芳香烃组成,质量分数约为27%;重质组分主要为稠环芳烃,质量分数约为73%。焦炭主要存在于待生剂的中孔和大孔中。此结果说明,在工业催化裂化装置中存在通过调整汽提工艺参数进一步降低焦炭产量,从而提高汽油/柴油产率的可能性。 展开更多

关键词 催化裂化待生剂 焦炭 软炭 硬炭 表征

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煤热解过程中氮分配规律的试验研究 被引量：10

3

作者 王蓉 斯东波 +1 位作者 池作和 岑可法 《热力发电》 CAS 北大核心 2005年第11期47-48,53,共3页

利用热重分析仪对煤的热解过程进行试验研究,考察不同终止温度和试样粒径对烟煤或无烟煤中挥发分氮和焦炭氮转化率的影响。结果发现:碳化程度深的煤热解时,氮更多地保留在煤焦中,反之氮更容易随挥发分析出,形成气态含氮产物;高温有利于... 利用热重分析仪对煤的热解过程进行试验研究,考察不同终止温度和试样粒径对烟煤或无烟煤中挥发分氮和焦炭氮转化率的影响。结果发现:碳化程度深的煤热解时,氮更多地保留在煤焦中,反之氮更容易随挥发分析出,形成气态含氮产物;高温有利于氮从煤焦中析出;煤的粒径对挥发分氮析出作用明显,煤粉越细,挥发分氮转化率越高。 展开更多

关键词 烟煤 无烟煤 热重分析 热解 氮转化率 焦炭氮 挥发分氮

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白煤在配煤炼焦中的应用 被引量：3

4

作者 兰天 朱子宗 +2 位作者 田辉 盛建文 王鑫海 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期20-22,27,共4页

在2 kg试验焦炉开展配白煤炼焦试验,研究了煤粉改性剂(zzz)对配合煤、焦炭质量的影响。确定出白煤的最佳配加粒度、最佳配加量以及zzz的最佳配加量。通过试验确定出最佳配煤方案:白煤配加量达到8%(粒度小于3 mm),zzz量配加0.10%。由最... 在2 kg试验焦炉开展配白煤炼焦试验,研究了煤粉改性剂(zzz)对配合煤、焦炭质量的影响。确定出白煤的最佳配加粒度、最佳配加量以及zzz的最佳配加量。通过试验确定出最佳配煤方案:白煤配加量达到8%(粒度小于3 mm),zzz量配加0.10%。由最佳试验方案炼得焦炭的冷态强度M40、M10和热态性质CRI、CSR都可以达到南钢生产焦炭质量的水平。试验方案在南钢40 kg试验焦炉中进行也取得了很好的效果。 展开更多

关键词 白煤 改性剂(zzz) 焦炭

原文传递

弹丸焦与其它石油焦微观形貌之分析对比 被引量：1

5

作者 刘武 戴咏川 梁朝林 《广东石油化工学院学报》 2014年第6期1-5,共5页

由于渣油劣质化和苛刻的操作条件,在生成石油焦的过程中夹杂出现弹丸焦的几率越来越大。为了更加准确地判断石油焦的种类及理化性质差异,选取典型针状焦、海绵焦、弹丸焦为研究对象,采用电镜扫描、偏光显微等方法进行特性表征,所得图像... 由于渣油劣质化和苛刻的操作条件,在生成石油焦的过程中夹杂出现弹丸焦的几率越来越大。为了更加准确地判断石油焦的种类及理化性质差异,选取典型针状焦、海绵焦、弹丸焦为研究对象,采用电镜扫描、偏光显微等方法进行特性表征,所得图像比以往文献的更加清晰可辨。微观形貌分析较外观形态等宏观性质的分析更能准确全面反映弹丸焦与其它石油焦的特性差异。将扫描电镜、偏光显微镜图片结合起来可以较为清晰地区分各种焦炭的微观外貌差异,为深入研究焦炭(特别是弹丸焦)的微观性质及生焦历程提供了分析判断的参考依据。 展开更多

关键词 弹丸焦 微观形貌 偏光显微 扫描电镜

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难选焦煤浮选药剂的研制与应用 被引量：2

6

作者 孔祥银 郭宏斌 +1 位作者 姜永良 姜效军 《辽宁科技大学学报》 CAS 2019年第3期230-234,共5页

针对煤泥组成、嵌布复杂、煤油的选择性差问题,为了提高焦煤收率,提出采用以植物油和烃油为原料的捕收剂,化工副产品醇酮酯混合起泡剂浮选煤泥,实验室浮精收率达89.99%,提高7.42%。在5个选煤厂工业试验,浮精收率相比原药剂明显提高,解... 针对煤泥组成、嵌布复杂、煤油的选择性差问题,为了提高焦煤收率,提出采用以植物油和烃油为原料的捕收剂,化工副产品醇酮酯混合起泡剂浮选煤泥,实验室浮精收率达89.99%,提高7.42%。在5个选煤厂工业试验,浮精收率相比原药剂明显提高,解决了煤油浮精收率低且易燃易爆的难题。 展开更多

关键词 难选焦煤 煤泥 浮选药剂 植物油

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聚合氯化铝靶向混凝去除焦化废水难降解有机物的研究 被引量：6

7

作者 杨茹霞 孙慧芳 +2 位作者 张国栋 李剑锋 程芳琴 《工业用水与废水》 CAS 2017年第6期16-21,共6页

采用不同碱化度(B=0.5~2.5)的聚合氯化铝(PAC),以靶向混凝去除携带特异性基团的有机物,阐述PAC去除焦化废水中复杂有机物的详细机理。结果表明:低碱化度PAC(B=0.5)的主要水解产物是低聚态Ala,混凝作用方式以电中和为主,酯类、酚类化合... 采用不同碱化度(B=0.5~2.5)的聚合氯化铝(PAC),以靶向混凝去除携带特异性基团的有机物,阐述PAC去除焦化废水中复杂有机物的详细机理。结果表明:低碱化度PAC(B=0.5)的主要水解产物是低聚态Ala,混凝作用方式以电中和为主,酯类、酚类化合物得到很好的去除。高碱化度PAC(B=2.5)的主要水解形态是中聚态Alb,混凝机理是电中和、网捕卷扫和吸附架桥共同作用,对焦化废水中多环芳烃,含N、O、S的杂环类化合物,长链烷烃以及腐殖质类大分子有机物的去除效果更明显。碱化度为2.5和0.5的PAC均能够有效去除废水的CODCr和色度,在不改变废水pH值和投加量仅为100 mg/L时,混凝之后的废水CODCr和色度均能够达到GB16171—2012《炼焦化工行业污染物排放标准》的排放要求。 展开更多

关键词 焦化废水 混凝 聚合氯化铝 碱化度 难降解有机物

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兰炭基硬炭的微观结构调控及储钠性能 被引量：5

8

作者 何艳宾 张兆华 +6 位作者 刘宇昊 屈笑笑 郝睿 黄光许 贾建波 邢宝林 张传祥 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期63-74,共12页

目前硬炭大规模生产主要受到制备工艺的限制。以兰炭为原料,经硫酸铵一步水热处理后进行1400℃高温炭化,制备兰炭基硬炭,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了兰炭基硬炭的微观结... 目前硬炭大规模生产主要受到制备工艺的限制。以兰炭为原料,经硫酸铵一步水热处理后进行1400℃高温炭化,制备兰炭基硬炭,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了兰炭基硬炭的微观结构及表面官能团等在硫酸铵水热处理与高温炭化过程中的演变规律,并通过恒流充放电、恒电流间歇滴定以及循环伏安测试等方法研究不同兰炭基硬炭用作钠离子电池负极材料的电化学性能,探索微观结构对负极材料电化学储钠性能的影响机制及兰炭基硬炭的电化学储钠机理。结果表明:通过调节硫酸铵水热处理温度可以精准调控兰炭基硬炭中各碳相的相对含量,从而达到提高其储钠性能的目的;当水热处理温度为260℃时,得到的样品(NLC-260)具有较高含量的伪石墨结构(32.4%)以及适量的无序结构(36.4%),表现出最佳的电化学性能,在20 mA/g的电流密度下可逆容量可达294.0 mAh/g,首次库伦效率高达83.0%,经1000次循环后容量保持率仍可达79.6%。 展开更多

关键词 兰炭 硫酸铵 硬炭 微观结构调控 钠离子电池

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含碳添加剂对大同烟煤压块活性炭性能的影响 被引量：10

9

作者 吉建斌 薛保平 +3 位作者 贺守印 刘大鹏 薛利玲 薛保晔 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期49-53,共5页

采用焦煤、1 /3焦煤、硬质煤沥青和木炭 4种含碳添加剂 ,考察了它们对大同煤质压块成型活性炭性能的影响程度 .研究表明 :添加硬质沥青能提高活性炭的中孔率、强度、水容量、焦糖脱色率、四氯化碳吸附率和亚甲兰值 ,而对碘值几乎无影响 ... 采用焦煤、1 /3焦煤、硬质煤沥青和木炭 4种含碳添加剂 ,考察了它们对大同煤质压块成型活性炭性能的影响程度 .研究表明 :添加硬质沥青能提高活性炭的中孔率、强度、水容量、焦糖脱色率、四氯化碳吸附率和亚甲兰值 ,而对碘值几乎无影响 ;添加焦煤能使活性炭的微孔容积、中孔容积和 BET表面积同时提高 ,且显著增加试样的焦糖脱色率 ;添加 1 /3焦煤可提高活性炭的微孔容积、总孔容积和 BET表面积 ,但中孔容积会降低 ;添加木炭除使试样强度明显降低外 ,其他性能均大幅提高 . 展开更多

关键词 含碳添加剂 大同烟煤 压块活性炭 性能 焦煤 硬煤沥青 木炭

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山西省焦炭铁路集装箱运输研究 被引量：3

10

作者 亢巨龙 《铁道货运》 2018年第1期51-54,共4页

为避免焦炭在运输过程中会出现较多的损耗,减少铁路焦炭运输中转环节,降低运输过程中的亏吨问题,从运输方式、运输车型、运输流向3个方面阐述山西省焦炭运输现状,并结合铁路集装箱运输焦炭的优势,提出发展焦炭铁路集装箱运输。针对集装... 为避免焦炭在运输过程中会出现较多的损耗,减少铁路焦炭运输中转环节,降低运输过程中的亏吨问题,从运输方式、运输车型、运输流向3个方面阐述山西省焦炭运输现状,并结合铁路集装箱运输焦炭的优势,提出发展焦炭铁路集装箱运输。针对集装箱焦炭班列开行影响因素进行研究,提出完善运输价格体系、组织开行重空循环班列、做好两端短驳衔接及强化销售信息掌控等焦炭铁路集装箱运输优化对策,促进焦炭铁路集装箱运输的持续健康发展。 展开更多

关键词 焦炭 铁路 集装箱运输 循环班列 公铁联运

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焦化加热炉注汽线断裂原因分析及修复 被引量：2

11

作者 曹万军 《石油化工设备技术》 CAS 2013年第3期21-22,25,共3页

延迟焦化装置加热炉在检修后的开车过程中发现炉管辐射段注汽处大量蒸汽泄漏,综合分析结果表明,炉管位移受限、炉管弯曲产生外力、焊缝及热影响区的材料、热脆等是引起炉管注汽点断裂的因素。针对硬度不符合要求问题,严格制定焊接施工方... 延迟焦化装置加热炉在检修后的开车过程中发现炉管辐射段注汽处大量蒸汽泄漏,综合分析结果表明,炉管位移受限、炉管弯曲产生外力、焊缝及热影响区的材料、热脆等是引起炉管注汽点断裂的因素。针对硬度不符合要求问题,严格制定焊接施工方案,对断口焊缝重新热处理,将注汽线穿出炉壁板的孔由圆形改为椭圆形,针对结焦问题实施精细操作等,消除了安全隐患,保证了焦化炉的可靠性。 展开更多

关键词 焦化加热炉 焊后热处理 硬度 热脆性

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7m扒焦机的设计

12

作者 乔海洋 杜芳蕊 刘万刚 《燃料与化工》 2015年第3期28-30,共3页

介绍了一种7m扒焦机,主要由车体、扒焦装置和熄焦输送装置等组成,具有结构简单、模块化拆装和造价低廉等特点,能够安全高效地解决焦炉难推焦问题。

关键词 扒焦机 扒焦斗 难推焦

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初述针状焦的选择与应用

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作者 孙琼 张锐 +2 位作者 张星辉 赵吉存 张利明 《炭素》 2000年第3期42-44,共3页

对针状焦在种类、性质作了介绍，并对针状焦在选择和应用上的几个问题进行了初步探讨。

关键词 针状焦 选择 应用

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焦化厂废水去除SS及硬度的工程应用设计 被引量：5

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作者 肖关忠 《净水技术》 CAS 2017年第8期85-89,共5页

焦化厂废水中含大量的粉煤灰及高硬度,影响后续生化处理系统。在废水生化处理前端增加混凝沉淀系统,通过投加PAC、PAM、石灰药剂进行混凝沉淀反应后,去除废水中悬浮固体(SS)及硬度,使用HCL调节出水pH,保障后续生化处理稳定运行。

关键词 焦化厂废水 沉淀 石灰 悬浮固体(SS) 硬度

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河坡电厂锅炉结焦分析及处理 被引量：2

15

作者 刘占斌 《电力学报》 2005年第3期297-299,313,共4页

针对山西河坡发电公司3#、4#锅炉炉膛结焦和掉焦灭火现象,进行了分析,并介绍了采取的措施,结果证明效果良好。

关键词 锅炉结焦 无烟煤 卫燃带 燃烧调整

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炼焦硬质煤先筛分后破碎备煤工艺探讨

16

作者 张志强 《煤化工》 CAS 2023年第3期31-34,45,共5页

介绍了先配合后粉碎、捣固炼焦预破碎、配合煤先筛分后破碎等备煤工艺,对其特点和优劣进行了分析,提出了硬质煤有选择性地先筛分后破碎的工艺设想,并在大焦炉工业生产配煤的基础上进行了40 kg小焦炉试验。试验结果表明:对硬质煤有选择... 介绍了先配合后粉碎、捣固炼焦预破碎、配合煤先筛分后破碎等备煤工艺,对其特点和优劣进行了分析,提出了硬质煤有选择性地先筛分后破碎的工艺设想,并在大焦炉工业生产配煤的基础上进行了40 kg小焦炉试验。试验结果表明:对硬质煤有选择性地筛分破碎后配煤炼焦,可改善焦炭质量,增加廉价弱黏煤配比,验证了该设想的可行性。 展开更多

关键词 炼焦 备煤工艺 硬质煤 选择性筛分 破碎 热态指标 小焦炉试验

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延迟焦化装置高温C型旋转阀的研制

17

作者 刘晓凯 陈伟伟 +1 位作者 赵东州 李颖 《阀门》 2024年第8期936-939,共4页

延迟焦化装置高温防结焦耐磨球阀使用工况恶劣,阀门在使用中易出现结焦、泄漏、启闭困难等问题,需要对其结构优化改进,以满足工况使用要求。结合延迟焦化系统工况以及球阀结构特点,采用了C型旋转阀结构,阀座为固定式阀座,依靠偏心楔紧... 延迟焦化装置高温防结焦耐磨球阀使用工况恶劣,阀门在使用中易出现结焦、泄漏、启闭困难等问题,需要对其结构优化改进,以满足工况使用要求。结合延迟焦化系统工况以及球阀结构特点,采用了C型旋转阀结构,阀座为固定式阀座,依靠偏心楔紧力将半球和阀座压紧进而实现密封,避免因阀座波纹管失效造成阀门泄漏;球体为半球结构,有效减少了因阀体中腔结焦造成启闭困难,经过严格的加工装配和试验,高温C型旋转阀已在某延迟焦化装置工艺管线运行,使用效果良好。 展开更多

关键词 C型旋转阀 高温 结焦 硬密封 试验

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焦化装置1Cr5Mo钢开裂原因分析与优化对策

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作者 高才渊 《石油化工技术与经济》 CAS 2024年第6期43-46,共4页

针对焦化装置中1Cr5Mo钢的开裂问题进行深入分析,重点探讨了硬度升高对钢材脆性增加及开裂风险的影响。通过对焦化装置多个典型管线的案例分析可知,高硬度、温度波动和应力集中是导致钢材开裂的主要因素。研究发现,1Cr5Mo钢在长期高温... 针对焦化装置中1Cr5Mo钢的开裂问题进行深入分析,重点探讨了硬度升高对钢材脆性增加及开裂风险的影响。通过对焦化装置多个典型管线的案例分析可知,高硬度、温度波动和应力集中是导致钢材开裂的主要因素。研究发现,1Cr5Mo钢在长期高温、机械应力和腐蚀环境下,硬度异常升高往往与材料脆化密切相关。通过对存在高硬度问题的管线进行硬度检测和退火处理,显著降低了硬度,改善了材料性能,减少了开裂风险。此外,文章还提出了结合硬度检测与无损检测的综合监测策略,以提高设备的安全性和可靠性。 展开更多

关键词 1Cr5Mo钢 焦化装置 开裂 硬度升高 脆性 热处理

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石灰-纯碱法软化焦化厂生化出水的试验研究 被引量：2

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作者 彭莎 肖国军 +1 位作者 蒋正统 谭杰文 《化工中间体》 2015年第6期118-119,121,共3页

采用石灰一纯碱法处理迁安市某焦化厂一期生化出水。通过实验室静态烧杯试验，考察熟石灰、纯碱投加量对试验效果的影响。实验结果表明，石灰投药量为800mg／L，纯碱投药量为480mg／L时，总硬度去除率可达72．18％，药剂投加量较少，出... 采用石灰一纯碱法处理迁安市某焦化厂一期生化出水。通过实验室静态烧杯试验，考察熟石灰、纯碱投加量对试验效果的影响。实验结果表明，石灰投药量为800mg／L，纯碱投药量为480mg／L时，总硬度去除率可达72．18％，药剂投加量较少，出水水质能满足后续深度处理的要求。 展开更多

关键词 焦化废水 石灰纯碱法 软化 硬度高

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MVR蒸发结晶工艺在焦化废水处理系统中的应用及问题分析

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作者 宗路遥 周二兰 +2 位作者 王永新 周亚军 陈战群 《煤化工》 2025年第6期54-57,69,共5页

在日益趋严的环保管控政策下,各焦化企业都在寻求最佳的焦化废水零排放工艺,蒸发结晶处理工艺在焦化行业得到越来越广泛的应用。介绍了MVR蒸发结晶工艺在河南金马能源股份有限公司焦化废水处理中的应用,分析了总硬度、钙硬度等水质指标... 在日益趋严的环保管控政策下,各焦化企业都在寻求最佳的焦化废水零排放工艺,蒸发结晶处理工艺在焦化行业得到越来越广泛的应用。介绍了MVR蒸发结晶工艺在河南金马能源股份有限公司焦化废水处理中的应用,分析了总硬度、钙硬度等水质指标对MVR蒸发器的影响;通过研究及长期跟踪实际生产运行情况,为避免MVR蒸发器蒸发量下降、频繁结垢、寿命减短的问题,MVR蒸发结晶工艺对于系统进水中总硬度、钙硬度有着极其严苛的要求;高密度澄清池与离子交换树脂技术的结合可以确保蒸发结晶系统进水中的总硬度、钙硬度近零或为零,为蒸发结晶系统的稳定运行提供良好的保障。 展开更多

关键词 焦化废水 蒸发结晶 MVR 总硬度 钙硬度 高密度澄清池

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