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一种氨碱厂碱渣综合利用新技术成果简介

氨碱法生产纯碱工艺成熟、原料易得、成本较低、产品质量好、纯度高、能大规模连续化生产，但氨碱法原料利用率低、废渣排放量大、环境污染严重，每生产1 t 纯碱要向外排放约0.3 t 的碱渣，2017 年我国氨碱法生产纯碱所产生的工业废渣碱渣高达约786 万t。 由于其碱值高（pH 为10～12）、氯离子含量高，目前国内外还没有有效的方法对其进行大量处理，因此多数碱渣生产企业以堆存或填海处理为主，不仅占用大量土地资源、使土壤碱化、污染水体，碱渣沉积占用海域形成“白海”，危及航道，成为安全隐患，造成了很大的环境问题，成为制约氨碱法企业可持续发展的瓶颈。

湖南化工职业技术学院颜鑫教授课题组以南方某碱业公司的碱渣为原料，以净化后的石灰窑气或工业锅炉尾气为碳化气，以纳米碳酸钙中试装置为平台，利用二十年的纳米碳酸钙生产技术积累，独辟蹊径地通过煅烧反应、消化反应、浸取反应、CO2碳化反应、氨化反应等多步化学反应和过滤、干燥等多步物理步骤，将碱渣中含有的大量钙化合物和镁化合物，分别以高纯度轻质碳酸钙和氢氧化镁的形式分离出来，同时得到不溶性中性残渣和卤水等四种有工业利用价值的产品。

应用说明

高纯度轻质碳酸钙可用于食品工业，高纯度的氢氧化镁可用于阻燃剂，残渣是由氧化铝、二氧化硅、氧化铁和硫酸钙等成分组成的，可广泛应用于水泥工业、建材行业等；碱渣中的可溶性性氯化钠和硫酸钠构成了卤水的主要成分，可循环用于盐化工生产原料。 使碱渣分离成为轻质碳酸钙、氢氧化镁、不溶性中性残渣和卤水四个有用的产品，实现变废为宝、三废零排放的目标，将产生良好的经济效益。

效益分析

《一种氨碱厂碱渣综合利用的新技术》不仅一举解决了碱渣危害环境问题，可制得附加值较高的高纯度轻质碳酸钙、氢氧化镁、不溶性中性残渣和卤水，而且生产工艺并不是很复杂，却能实现三废零排放，实现“以废治废”，变“废”为资源和三废零排放的循环经济目标，具有良好的环境效益和社会效益。

以年消纳100 万t 碱渣为例， 可生产约54 万t食品级轻质碳酸钙，约9 万t 氢氧化镁，同时得到不溶性中性残渣约25 万t，附产卤水100 万m3，氢氧化镁和食品级轻质碳酸钙市场售价都在2 000 元/t左右，不溶性中性残渣的市场售价为200 元/t，卤水的市场售价约为100 元/m3，年产值合计达12.3 亿元。

装置总投资约2 亿元， 利润可达2.46 亿元，满负荷1 a 生产可收回全部投资， 具有相当良好的经济效益。原料成本几乎为零，主要成本就是少量添加剂、水、电、燃料、设备折旧和人工工资等，经济效益十分明显。

合作方式

技术转让或合作开发。

联系方式

联系人：颜鑫教授

地 址：湖南省株洲市职教城湖南化工职业技术学院

电 话：17770907191QQ：2744905276

E-mail：hnhgyanxin@126.com

新型胶体超级电容电池技术

成果简介

卫星通信系统、无线电通信系统、电磁炮、水下电磁发射、 无人机电磁发射等领域都需要大功率脉冲电源，而超级电容器所具有的高功率输出特性，可以满足这些系统对高脉冲功率的要求。但是，现有超级电容器的功率密度与能量密度还不能完全满足大型装备的需求。 中国科学院长春应用化学研究所研究人员创新材料、器件体系设计，开发了新型胶体超级电容电池，融合了二次电池和超级电容器的优势，实现了高功率密度和高能量密度的统一。 作为关键电极材料的胶体电极具有快速的电子和离子传输通道， 在动力学允许条件下实现了活性阳离子的100%利用。 2013 年以来开发了多种系列胶体超级电容电池，其能量密度普遍大于100 W·h/kg，功率密度＞10 kW/kg。

应用说明

2013 年长春应化所薛冬峰研究员团队在国际上率先提出胶体电极材料体系以来， 开发了多种胶体新材料体系， 制备了巨能储能器件及柔性储能器件。 2018 年开发的Ni-Fe 胶体离子超级电容电池能量密度可以达到350 W·h/kg（功率密度为2 kW/kg）、100 W·h/kg（功率密度为10 kW/kg），性能优于目前国外公司的产品，如美国Maxwell 超级电容器产品能量密度为6 W·h/kg（功率密度为12 kW/kg，15 kW/L）， 美国CORNING 公司超级电容器产品能量密度为9 W·h/kg（功率密度为7 kW/kg，9 kW/L），韩国NESSCAP 公司超级电容器产品能量密度为10 W·h/kg（功率密度为10 kW/kg，12 kW/L）。

效益分析

生产军、民用领域1 000 F 高功率脉冲电源：总投资为2 000 万～5 000 万元，产品收入为1 000 万～5 000 万元/a，年利润为600 万～1 500 万元。

合作方式

技术转让或合作开发。

所属行业领域

电能储存，电源，新材料。

联系方式

联系人：陈昆峰，副研究员。

地 址：（130022）吉林省长春市人民大街5625 号长春应化所稀土资源利用国家重点实验室。

电 话：0431-85262549

E-mail：kfchen＠ciac.ac.cn

烟气脱硝剂氨水（液氨）的替代产品—HSR干粉脱硝剂

成果简介

在工业窑炉（锅炉）烟气SNCR 法（选择性非催化还原法）和SCR 法（选择性催化还原法）脱硝中，目前主要采用液氨、 氨水或尿素溶液作为脱硝剂。因液氨（氨水）属于危险化学品，且腐蚀性强、易燃易爆，是企业中的重大危险源；而尿素溶液作为脱硝剂时，脱硝活性差、易结晶堵管。 另外，氨水和尿素溶液含水率高达80%（质量分数）以上，在高温和中温条件下蒸发汽化时能耗高。 为解决上述问题，暨南大学与广州绿华环保科技有限公司联合研究开发了HSR 干粉脱硝剂，该新型干粉脱硝剂可完全替代液氨、氨水和尿素，不仅解决了以往传统脱硝剂存在的问题，而且可以实现节能增效的目的。

应用说明

所有SCR 法、SNCR 法或SNCR-SCR 联合法烟气脱硝中使用的液氨、 氨水和尿素溶液等脱硝剂，均可以采用HSR 干粉脱硝剂进行替代。这不仅包括燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉的烟气脱硝，也包括工业窑炉的烟气脱硝，如水泥回转窑、陶瓷行业的热风炉与辊道窑、玻璃熔窑、石灰回转窑、有色冶金回转窑、焙烧炉、砖瓦窑、垃圾焚烧炉等。

效益分析

HSR 干粉脱硝剂在诸多方面具有显著优势。 尤其是与作为重大危险源的氨水或液氨相比，HSR 干粉脱硝剂不燃烧、不爆炸、不腐蚀、无刺激，干粉呈中性，使用安全、便捷、自动化程度高。 因此，采用HSR干粉脱硝剂可以完全替代氨水、液氨和尿素溶液。以20%氨水为例， 每吨干粉脱硝剂可以替代3.0～3.5 t氨水，节能折合煤炭约1 t 以上。

当用HSR 干粉脱硝剂替代氨水等脱硝剂时，原有SCR 或SNCR 主体脱硝设备无需改动，可以直接将HSR 干粉脱硝剂采用气力输送至窑炉、膛或高温烟道。为此，仅需新增一套HSR 干粉脱硝剂储存、输送和计量装置， 然后通过气力喷射即可实现原有脱硝系统的升级。

合作方式

技术推广。

所属行业领域

节能环保，烟气脱硝，新材料。

联系方式

单 位：暨南大学，广州绿华环保科技有限公司

联系人：李先生

地 址：510663 广州高新技术产业开发区掬泉路3号A204

电 话：020-82112350

E-mail：limingyu2000@163.com