固相低化學(xué)勢物質(zhì)資源化的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系研究.pdf

1、傳統(tǒng)過程工業(yè)的單向發(fā)展模式導(dǎo)致過程的最終副產(chǎn)物大都是低化學(xué)勢物質(zhì)，如磷石膏、鉻渣、煤矸石、芒硝、NaCl、HCl、CO2、H2O等，其中一些副產(chǎn)物已被利用作為原料，重新進(jìn)入資源循環(huán)利用過程，但大多數(shù)副產(chǎn)物由于技術(shù)或經(jīng)濟(jì)的原因目前尚未被資源化，導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費。特別是固相低化學(xué)勢物質(zhì)，如磷石膏、鉻渣、煤矸石、芒硝等，由于產(chǎn)量大、處理困難等原因，大部分被直接丟棄或長期堆放，不僅占用了大量土地，更造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，對資源節(jié)約

2、和環(huán)境保護(hù)都產(chǎn)生了不良影響。因此，如何通過對固相低化學(xué)勢物質(zhì)進(jìn)行資源化利用，構(gòu)建完整的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系，緩解資源利用和環(huán)境污染之間的矛盾，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，已經(jīng)成為目前急待解決的問題。 本論文以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，貫徹生態(tài)工業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念，對過程工業(yè)中所產(chǎn)生的固相低化學(xué)勢物質(zhì)資源化的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系的構(gòu)建進(jìn)行了分析和研究，主要包括以下兩大部分： 1.固相低化學(xué)勢物質(zhì)資源化的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建。在分析固相低化學(xué)勢物質(zhì)資源

3、化現(xiàn)狀及其技術(shù)支撐體系的基礎(chǔ)上，主要以過程工業(yè)中所產(chǎn)生的典型固相低化學(xué)勢物質(zhì)磷石膏、鉻渣、煤矸石等為例，通過運用減量化、再利用、資源化等技術(shù)手段，對磷石膏、鉻渣、煤矸石的資源化途徑進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了磷石膏、鉻渣、煤矸石資源化的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系，分析了生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系中的技術(shù)關(guān)鍵。分析表明，在當(dāng)前資源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)峻形勢下，通過綜合運用生態(tài)集成技術(shù)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)工業(yè)，對過程工業(yè)中產(chǎn)生的固相低化學(xué)勢物質(zhì)進(jìn)行資源化利用，不

4、僅可以減少由于固相低化學(xué)勢物質(zhì)的大量排放所引起的環(huán)境污染問題，同時固相低化學(xué)勢物質(zhì)可被作為一種新的資源進(jìn)入到生產(chǎn)過程，最終可有效緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源短缺、環(huán)境污染之間的矛盾，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。 2.磷石膏資源化的熱力學(xué)分析和反應(yīng)工程問題探討。分解磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥是磷石膏資源化的重要途徑之一，在分析磷石膏資源化的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系的基礎(chǔ)上，以熱力學(xué)分析為手段，重點研究磷石膏的加熱分解資源化轉(zhuǎn)化過程，闡明分解反應(yīng)發(fā)生的

5、可能性與化學(xué)反應(yīng)工程問題，探討將固相低化學(xué)勢物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有用資源的技術(shù)和工程實施的可行性。分析表明，在還原介質(zhì)存在的情況下，可以大大降低磷石膏分解所需溫度，減少磷石膏分解所需吸收熱量，與固相還原介質(zhì)C存在下磷石膏分解的固-固反應(yīng)比較，在氣相還原介質(zhì)CO存在下的氣-固反應(yīng)更有利于磷石膏分解反應(yīng)器中傳熱、傳質(zhì)過程的進(jìn)行，同時決定了磷石膏分解可以采用流態(tài)化技術(shù)，并對磷石膏分解反應(yīng)器的設(shè)計提出了一些設(shè)想。該研究結(jié)果對類似磷石膏的一類固相低化學(xué)勢物