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矿渣成为生产沉淀型CaCO3的新来源

Chemical Engineering，2010，118(1):14

美国CarbonX股份有限公司开发了一项工艺，可用CO2及工业固体废弃物生产具有很好销售市场的矿物产品。通过该工艺，可以炼钢厂炉渣或燃煤电厂、水泥窑炉及市政垃圾焚烧炉产生的粉煤灰为原料，生产沉淀型CaCO3(PCC)和SO2。PCC是一种很有价值的产品，可用于纸张涂料、颜料及油墨的生产。

钢渣含有40% ～50%(质量分数)的Ca，以硅酸钙的形式存在于金属复合物中。在CarbonX公司的工艺中，磨细矿渣的水泥浆被送入一个萃取器，与氯化铵溶液接触，将Ca从矿渣中浸取出来，然后浸出液通过旋风分离器从剩余矿渣中分离出来，被CO2气流或烟气带走。CO2与Ca结合，在低于80℃、45 psig(1 psig=6.894 76 kPa)条件下反应数秒，即可形成CaCO3沉淀。CaCO3结晶后从氯化铵溶液中分离出来，氯化铵溶液得到再生并回用。同时，经旋风分离器得到的剩余矿渣(主要含SO2及Fe)回收后用作铺路材料或水泥的填充物。

CarbonX公司已在一个容积为10 gal(1 gal=3.785 L)的装置上进行了工艺试验，采用的矿渣主要来源于某美国钢铁公司。下一步，CarbonX公司计划建设一座中试工厂。预计一座工业化工厂可在1.5～3 a后收回成本，此外，对于陈旧渣堆的处理，只要在其附近的经济距离内有一座工厂能提供烟气，则不必需要在线的CO2源。

可大幅消减制冷负荷的新型克劳斯尾气冷凝器

Chemical Engineering，2011，118(4):12

2011年3月，在美国芝加哥召开的美国化学工程师协会(AIChE)春季会议上，美国Fluor分馏技术公司展示了一项尚在专利申请中的技术，可消减在含硫克劳斯尾气的预处理中直接接触型冷凝器(DCC)的能源需求和资金费用，通常该过程需要制冷或冷却水。

在常规工艺中，克劳斯工艺的尾气通过加氢使所有含硫化合物转变为H2S，然后在DCC中冷却，以备在胺基吸附装置中去除H2S。在许多情况下，DCC的空冷器不能有效地对H2S去除装置的进气进行冷却。而在干旱地区，通常不适宜采用冷却水喷淋冷却，因此必须采用昂贵的冷冻法。

Fluor公司的新工艺将直接接触塔的填料床拆分成两个直接接触填料床，循环回流系统拆分为两个分离的回路。底部的循环回流系统为完全空气冷却系统，而顶部的循环回流系统为完全的制冷剂或循环水冷却系统。该新型的DCC设计将多达50%的喷淋冷却负荷转给空冷器，从而有效减少了资金费用。

对于每一个填料床，底部的温差可大些(如8℃，而常规工艺为5℃)，这样可以降低床层高度并使填料床对液体分布不均及污堵的敏感性小得多。同时，由于下部区间的温差较高，每个填料床顶部工艺水与尾气间的温差就可以小些(如3℃)。下层填料床顶部的较低温差导致了制冷剂的节省，使更多的热能可以在空冷器的循环路径中被移除。

对两个美国中东部大型项目进行的评估结果显示，该新型设计可在工厂的20年使用期中节省电能(1.3～2.0)×107美元，此外还可节省资金费用(4～7)×107美元。

一种可减少硫酸厂SO2排放量的新型催化剂

Chemical Engineering，2010，117(12):12

在2010年11月于捷克布拉格举行的2010硫磺研讨会上，丹麦Haldor Topsoe A/S公司介绍了其最新研发的硫酸催化剂VK－701 Leap5，可帮助硫酸生产厂满足更加严格的SO2排放指标。当将其用于单吸收法硫酸厂的末段工序时，与现有催化剂相比，VK－701 Leap5可减少SO2排放40%。该催化剂还可以使现有的3+1双吸收法硫酸厂排放的SO2减少至50 mg/m3，或使双吸收法硫酸厂的SO2排放设计值降低至20～50 mg/m3。

常规的硫酸催化剂是以惰性多孔二氧化硅为载体的碱金属改性的钒氧化物。在这些所谓液相负载催化剂中，SO2的氧化以均相反应形式在覆盖于载体内表面的液膜中发生。尽管该反应的详细机理尚未完全搞清，但有证据表明，只有氧化态的V+5具有活性。通过采用 Leap5技术，Haldor Topsoe A/S公司将V+5的含量增加到大约为总钒量的70%(在400～440℃下)，比现有工业催化剂大约多2～3倍。在380～460℃范围内对含10%体积分数SO2和10%体积分数O2的进气进行高效转化时，VK－701催化剂的活性比标准的铯改性催化剂高2倍。

VK－701催化剂的首座工业化装置建于一座燃烧元素硫的单吸收法硫酸厂的5层SO2转化炉。当在末段(第4和第5层反应床)的铯改性及钾改性催化剂被VK－701催化剂替代以后，在相同的H2SO4产率(245 t/d)条件下，SO2的排放量减少了35%。

可满足严格法规的改进型环氧乙烷洗涤塔

Chemical Engineering，2011，118(3):12

由美国Croll Reynolds清洁空气集团公司对环氧乙烷洗涤塔进行的设计改进可以帮助使用者满足日益严格的环氧乙烷排放法规以及塔高限制。该设计可使环氧乙烷去除率达到99.99%或更高，而其他技术为99% ～99.9%。

环氧乙烷是最简单的环氧化物，具有高易燃性和高腐蚀性，被用于作为生产一系列个人护理产品的原料，以及作为卫生保健设施的消毒剂。由于环氧乙烷的致癌性及致畸性，针对化学品生产厂家及消毒器的环氧乙烷排放的环境法规已在许多地区变得更加严格。为了去除环氧乙烷，需要将其在洗涤塔中经酸催化水解成乙烯基乙二醇。Croll Reynolds公司可针对高效洗涤塔填料提供设计，当下行的洗涤液与上行的含环氧乙烷气体相遇时，可使废气与洗涤液之间达到最大接触。该公司的洗涤器设计允许在反应罐中发生在常温(或更低温度)下的水解反应，从而缩小了反应罐体积并且避免了洗涤过程的中断。

Croll Reynolds公司开发设计了一种连续分流塔式洗涤塔，可以在不破坏当地塔高标准的条件下满足严格的环氧乙烷排放法规。该分流塔式洗涤塔采用并列的自动控制阀，可使塔高低于25 ft(1 ft=0.304 8 m)，而单塔式洗涤塔若要达到相同效果则需要40～45 ft的高度。该公司还发明了一种反应器专有技术，可使不水解的液体与反应产物间的返混达到最小化。

(以上由叶晶菁供稿)

(以上由叶晶菁供稿)

(以上由叶晶菁供稿)