近日,由中冶南方工程技术有限公司、福建鼎信科技有限公司共同研发完成的《高效低耗安全不锈钢混酸废液资源化再生利用关键技术及装备》项目获得2019年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖一等奖。
问题频发 国外垄断
不锈钢混酸酸洗废液含硝酸、氢氟酸及含镍铬钛等重金属的金属化合物,是钢铁企业最重大污染物之一和废水总氮污染重要来源,也是可资源化回收利用的可再生资源。我国是世界不锈钢生产第一大国,行业混酸废液排放量高达200万m³/年。其资源化治理与危废减量化已成为我国棘手的重大环保难题。
本项目前,该废液处理多采用石灰中和法等产生大量固废和二次处置成本高的落后工艺,而可实现大部分资源回收的常规喷雾焙烧法技术为国外垄断,引进费用高且存在硝酸回收率低、燃气适应性差、能耗高、关键设备寿命短等问题。
多元发力 个个击破
本项目自2013年开始研发,2014年获武汉市东湖国家自主创新示范区“3551光谷人才计划”基金支持,并于2016年列入中冶集团重点研发项目,通过产研合作研究,取得如下成果:
1、通过对金属化合物髙温热水解反应机理研究,提岀再生HF置换废酸液中硝酸盐提前释岀HN03理论,创新开发HF置换+高温热水解新工艺,使硝酸回收率相对于常规喷雾焙烧工艺提高约10%。
2、开发大循环自适应SCR脱硝技术及装置,外排尾气N0x浓度≤100mg/Nm³,远低于国家排放限值要求N0x≤240mg/Nm³),降低能耗约400kJ/L废酸。
3、创新开发焙烧炉温度场、流场优化技术,开发适应低热值燃气的高效、节能、安全、长寿的焙烧炉等系列关键技术和成套装备,实现混酸废液资源化再生利用系统装备的国产化。
4、开发针对非典型性但危害性大的突发故障诊断、分析、预警和处置建议的实时专家智能诊断控制技术、自适应控制技术、离线仿真模拟控制系统及远程专家协助系统,确保高危介质条件下系统安全、稳定、高效运行。
打破垄断 影响深远
中国金属学会组织以干勇院士为主任、毛新平院士和刘复兴教授为副主任的评价委员会,认定该成果达到国际领先水平。该成果入选中国特钢企业协会不锈钢分会2018年度中国不锈钢行业十大新闻。项目组依托成果制定了国家标准1项,获得授权专利27件(其中发明专利13件)。
本项目从供给侧打破国外技术垄断,满足市场急切需求,至2018年11月已推广应用至国内外多家不锈钢生产企业,2018年国内市场占有率100%,为我国节省大量机组引进费用,并成功践行“一带一路”国家战略。项目应用前景广阔,经济社会效益显著,对不锈钢行业技术进步及绿色高质量发展具有良好促进作用。
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