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水是人類的生存與發展,社會的文明與進步的基本保障。飲用水更是與我們每個人的日常生活息息相關。由于近幾十年工業化的迅速發展,城市化規模的不斷擴大,人們在生活和生產過程中排放出來的污染wu對源水水質的污染已經愈演愈劇,源水受污染的程度越來越嚴重,水中有機wu質逐漸增多。從20世紀60年代以來,不少地區飲用水水源水質日益惡化;同時,隨著水質分析技術逐漸改進,水源和飲用水中能夠測得的微量污染wu質的種類也不斷增加,人們在飲用水的水質凈化中又碰到了新問題。針對源水中出現的新污染問題,
進入20世紀70年代以后,人們就開始著手對水質凈化的新技術進行了研究,并且已經有很多技術在實際生產中應用,取得了較好的效果。水源水生wu處理技術的本質是水體天然凈化的人工化,通過微生wu的降解,去除水源水中包括腐殖酸在內的可生wu降解的有機wu及可能在加氯后致突變wu質的前驅wu和NH3—N,NO2—等污染wu,再通過改進的傳統工藝的處理,使水源水水質大幅度提高。常用方法有生wu濾池、生wu轉盤、生wu流化床,生wu接觸氧化池和生wu活性炭濾池。這些處理技術可有效去除有機碳及消毒副產wu的前體wu,并可大幅度的降低NH3—N,對鐵、錳、酚、濁度、色、嗅、味均有較好的去除效果,費用較低,可完全代替預氯化。
海綿鐵特點:海綿鐵具有較好的還原活性和高比表面積特點,作為水除氧劑的海綿粒度為2-5mm,孔隙率極高,比表面積大,活性高,極易與水中的氧發生反應生成Fe3O3,從而達到除氧目的,反應產wu為不易溶于水的絮狀沉淀,被攔截下來,用一定強度的反洗水可以沖洗干凈。
1、工作原理常溫過濾式除氧屬化學除氧,它采用專門生產的活性海綿鐵(直接還原鐵)來去除水中溶解氧,海綿鐵主要成分是鐵,其疏松多孔的內部結構,提供的比表面積是普通鐵屑的5-10萬倍,可使水中的氧與鐵海綿鐵又叫做直接還原鐵(DRI),其實海綿鐵是可以直接鍛造的,中國古代的鐵匠打鐵的原料其實就是海綿鐵,只不過海綿鐵必須經過多次折疊和鍛打,才能使其中的碳分布均勻,才能稱之為鋼材。現代則主要用于電爐煉鋼,因為海綿鐵中的碳含量較低,所以還得向爐中加入增碳劑。
而普通口語上說的的鐵,其實大多數是鋼材,冶金領域所說的鐵是指含碳量大于百分之4。1的鐵合金(稱為生鐵,組織是萊氏體)而工業純鐵指的是鐵單質(也含有少量碳元素,但組織完全是鐵素體)和海綿鐵不是一個概念。特點及用途:選用了煙氣余熱回收系統,提高了熱效率將爐體煙氣余熱引至原料烘干機內,進行原材料的烘干,它避免了另設熱源的投資,節省了熱能的消耗,僅此一項,每年可節能折合標煤噸年產萬噸直接還原鐵海綿鐵規模另外,用煙氣余熱預熱空氣用換熱器到爐內助燃,它不僅帶進了大量的wu理熱,而用改善了爐內燃燒環境,降低了消耗,此項每年可節能折合標煤噸使每噸直接還原鐵海綿鐵工序能耗僅為公斤標煤
一海綿鐵用途,海綿鐵濾料作用我們設計的煤基回轉窯法海綿鐵生產工藝技術和裝備就可以實現上述條件. 鐵礦石(鐵礦粉)還原,焙燒,熔融生鐵工藝技術. 以鐵礦粉為例:煤基回轉窯法總能耗(含還原劑)為 600kg/t;煤基隧道窯法總能耗(含還原劑) 為 1500kg/t;外加 200-300 元/噸的耐火罐成本.只兩項煤基回轉窯法的運行成本就比煤基隧道窯法降 低 1000 元/噸以上.再加上其它優勢.
這就是說:煤基隧道窯法還原海綿鐵的生產模式已經完成其歷史使命,將不在符合中國市場的需要 了. 大力開發煤基回轉窯法,豎爐法(配合好的工藝技術),隧道窯無罐法以及礦石還原焙燒熔融法才 將是中國海綿鐵行業發展的方向. 把含鐵的礦和廢渣資源化是我們的目地. 采用固體碳還原法生產海綿鐵,原料主要為軋鋼氧化鐵皮(俗稱鐵鱗)或精礦粉,經過烘干,篩分,磁選, 研磨等一系列處理后的鐵鱗與還原劑通過環形裝具裝入耐火罐再裝車之后進入隧道窯,整個還原反應在隧 道窯中發生.
其工藝流程如圖 1: 圖1 海綿鐵生產工藝流程圖 為了更好地控制海綿鐵質量,了解其基本原理和生產工藝要求是必不可少的.本文就海綿鐵生產的基 本原理及質量控制作一簡要敘述. 還原反應基本原理 鐵的氧化物的還原過程是分階段進行的,即:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe.研究表明:用固體碳直接還原 鐵的氧化物時,當溫度高于 570℃時反應
為: 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 當溫度低于 570℃時,由于 FeO 不能穩定存在,Fe3O4 直接還原成金屬鐵: Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 雖然固體碳能直接還原鐵的氧化物,但是固體與固體之間接觸面積很有限,因而固—固反應速度慢. 只要罐內有固體碳存在則碳的氣化反應總是在進行,即系統內總會發生 C+CO2=2CO 這樣的反應,故
達到一 定溫度時系統內總有大量 CO 存在,它可以加快固體碳還原鐵氧化物的速度.因此固體碳還原鐵的氧化物實 質上就是 CO 間接還原反應與 CO2 和 C 的氣化反應的綜合反應,即固體碳還原鐵的氧化物的原理. 生產工藝要求 -對鐵鱗的要求 鐵鱗的物理化學性能優劣將直接影響海綿鐵的質量.生產不同質量等級的海綿鐵對進廠鐵鱗的化學成 份
要求如表 1 所示: 表1 品種 Ⅰ級 Ⅱ級 Ⅲ級 品種等級及其對應的化學成分 % TFe/≥ 72 71 70 S/≤ 0.020 0.020 0.030 Si/≤ 0 10 0.15 0.20 Mn/≤ 0 35 0.40 0.50 P/≤ 0.020 0.020 0.030 酸不溶物/≤ 0.20 0.35 0.60 在物理性能方面的要求主要是鐵鱗的粒度.研究表明,多相反應與界面有關,鐵鱗愈細其界面的面積 愈大,還原反應愈快.
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