第一篇：工艺美术史比较范文
快速成型典型工艺的比较
快速成型典型工艺的比较 快速成型简称RP。是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不同模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大的提高了生产效率和制造柔性。
快速成型典型工艺包括：1.光固化法。2.选择性激光烧结(SLS激光快速成型)。3.熔融沉积成型。4.分层实体制造。5.三维印刷法。与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数据成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成的实体零件。湖南华曙高科专业人员给大家分析快速成型工艺方法的优缺点。
优点：1.光固化成型：成型速度快、自动化程度高、尺寸精度高、可成形任意复杂形状、材料的利用率接近100%、成型件强度高。2.分层实体制造：无需后固化处理和支撑结构、原材料价格便宜，成本低。3.选择性激光烧结：制造工艺简单、柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜、成本低、材料利用率高、成型速度快。4. 熔融沉积成型：成型材料种类多、成型件强度高、精度高、表面质量好、易于装配、无公害、可在办公室环境下进行。
5. 三维打印技术：成型速度快、成型设备便宜。
缺点：1.光固化成型：需要支撑结构、成型过程发生物理和化学变化、容易翘曲变形、原材料有污染、需要固化处理、且不便进行。2.分层实体制造：不适宜做薄壁原型、表面比较粗糙成型后需要打磨、易吸湿膨胀、工件强度差、缺少弹性、材料浪费大、清理废料比较困难。3.选择性激光烧结：成型件的强度和精度较差、能量消耗高、后处理工艺复杂、样件的变形较大。4. 熔融沉积成型：成型时间较长、需要支撑、沿成型轴垂直方向的强度比较弱。5. 三维打印技术：一般需要后序固化、精度相对较低。
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第二篇：小高炉和RKEF工艺比较
小高炉工艺——RKEF工艺的变迁过程
小高炉工艺发展过程：：
鼓风炉工艺是最早出现的红土镍矿冶炼镍铁的技术，1875年，在新喀里多尼亚小高炉就已应用，后法国也有采用，但该法因消耗大量优质焦炭、污染严重而为人诟病。最终该工艺在市场竞争和环保压力下停止，1985年日本矿业公司佐贺关冶炼厂的最后一座镍铁高炉熄火，标志着鼓风炉冶炼镍铁技术在欧美、日本等发达国家寿终正寝。
前几年我国快速发展的不锈钢生产拉动了镍铁需求，在高镍价、低价焦炭、低环保门槛的条件下，部分投资者利用钢铁产业政策淘汰的炼铁高炉冶炼镍铁，获得暴利。但随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实，目前高炉镍铁厂大部分已停产。
高炉冶炼镍铁技术必将被淘汰的主要原因是：
(1) 原料适应性差、高炉无法大型化红
适用“高铁低镁(低镍)”红土镍矿，当红土矿含镍1.5%、含铁35%时可得到含镍约
4%的低镍生铁。如果用低铁高镁(高镍)矿，高炉渣量大、粘度大炉况顺行难以保证。 由于炉料强度低，只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁。
(2) 产品质量难以符合炼钢要求
高炉含镍生铁品位低，一般在2～8%，大多在5%以下，冶炼不锈钢时需要配合加入较多的镍板，这提高了单位原料镍的成本。 该工艺焦炭、熔剂的用量大，P、S大部分进入产品，镍铁品位低、ω
(S)、ω(P)含量高，增加了不锈冶炼的负担。
(3) 生产工艺不稳定
镍铁的成分波动大，不易控制，难以大批量稳定供货。
(4) 焦比高
生产含镍2%的镍铁，每吨镍铁的焦炭消耗大于1.0t;生产含镍5%的镍铁，每吨镍铁的焦炭消耗量约2.0t。
(5) 污染严重
除去传统高炉污染，氟化物的污染更严重。为保持高炉顺行，必须加入萤石以提高炉渣流动性，萤石加入量占炉料总量的8～15%，国内镍铁小高炉没有脱氟设备，全部放散，对人和环境伤害巨大。
RKEF工艺
RKEF工艺技术(“回转窑-矿热炉”法)始于20世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保，RKEF工艺很快取代了鼓风炉工艺。随着冶金科学技术的发展，RKEF工艺也吸纳了包括自动化、清洁生产在内的众多最新技术成果，在设计制造、安装调试和生产操作上日臻成熟，已成为世界上生产镍铁的主流工艺技术，占据统治地位。目前全球采用RKEF工艺生产镍铁的公司有十几家，生产厂遍及欧美、日本、东南亚等地，其中最大年产能达7～8万t金属镍，在长期的经营中，尽管世界镍行业风云变幻、镍价大起大落，但这些镍铁厂大都保持着良好的业绩。
表1
2005年美国金属学会调查的世界红土镍矿冶炼厂及年产量
我国在2011年第9号《产业结构调整指导目录(2011年本)》中明确将“高效利用红土镍矿炼精制镍铁的回转窑-矿热炉(RKEF)工艺技术”列为鼓励类产业。RKEF工艺近两年逐步在中国推广发展。
RKEF工艺优势：
1)原料适应性强。可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30%的褐铁矿型氧化镍矿，以及中间型矿。最适合使用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。
2)镍铁品位高，有害元素少。同样的矿石，RKEF工艺生产的镍铁品位高于高炉法和“烧结矿-矿热炉”工艺。该工艺的脱硫和转炉精炼工序能够将镍铁的有害元素降低到ISO6501标准所要求的范围内，为炼钢用户所欢迎。
3)节能环保，循环利用。原料水分较多，料场和筛分破碎运输的过程中不产生粉尘，回转窑烟气余热可回收蒸汽用于发电，经过烟气脱硫满足环保要求后排入大气，回转窑和矿热炉烟尘返回料场;矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料，炉渣水淬后成为建筑工业原材料。转炉烟气余热回收蒸汽，煤气回收利用，炉渣磁选回炉，尾渣可铺路或制作水泥。从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个过程产中，炉料处于全封闭，环保节能。
4)镍渣热料入矿热炉。回转窑产的镍渣在900℃以上的高温下入炉，相对于“烧结矿-矿热炉”的冷料入炉，节省了大量的物理热和化学热，显著降低了电能和还原剂的消耗，提高了生产效率。
鉴于RKEF工艺在镍铁生产生产成本上以及技术上的优势，未来我国镍铁生产的方向将以RKEF工艺为主，“烧结机+矿热炉”和高炉冶炼为辅。2012年，我国17个省市已经投产矿热炉298座、高炉71座。据相关数据统计，矿热炉总产能50.68万吨，高炉总产能14.58万吨，2012年我国镍铁产能合计为65.26万吨镍金属量，据安泰科数据统计，2012年中国镍铁折合镍金属产量为31万吨，也就是说2012年我国产能利用率不到50%。据51bxg数据统计，由于成本原因，传统型小高炉基本未开工。不过不管从市场竞争角度还是国家推进环保以及落后产能淘汰的角度来看，小高炉生产镍铁工艺，终将退出历史舞台。
图
2、我国镍铁产能统计
关于RKEF生产工艺成本核算
我们对红土镍矿在电弧炉中冶炼镍铬铁统计数据分析如下：
高镍铁生产成本计算如下:
1. 红土镍矿: 红土镍矿含结晶水和吸附水合计约30%，每吨镍铬铁产品需湿红土镍矿10吨，每吨运到工厂卖价以500元计(NI:1.8-1.85%,FE:15-20%,H2O:30-35%镍矿,2015-4-24)，每吨产品红土镍矿的成本为500×10=5000元/t镍铁。
2.电力 : 按照每吨镍铁产品电耗为4200kwh/h。按照工业用电电价为0.7元/kWh，每吨产品需要的电费为0.7×4200=2940元/t镍铁。
3.各种燃力消耗：生产一吨镍铁产品需要，褐煤800kg(热值在3200~4500大卡,选4500大卡，价格330元/t，2015-4-22)，故 0.8x330=264元/t镍铁
4.还原剂 : 红土镍矿中，镍在镍矿中以NiO的形式存在，采用选择性还原工艺，合理使用还原剂，按还原顺序NiO、Fe2O3,进行还原，还原式为：
NIO+C=NI+CO↑----根据化学方程式计算，还原镍需要用碳:25kg
Fe2O3+3C=2Fe+3CO↑------------------------------根据化学方程式计算，还原铁需要用碳：273kg
焦炭的成分中，80%为固定碳，考虑到焦炭的利用率约为90%，因此，还原剂中所需无烟煤为450kg(热值在5000~6500大卡，选5800大卡，价格500元/t，2015-4-22)，故 0.45x500=225元/t镍铁
5. 熔剂 : 每吨产品消耗石灰400kg，2015-4-22市场价格500/t，故 0.4x500=200元/t镍铁
6. 其他如电极糊25kg/t，电极壳2.55 kg/t，钢材10 kg/t，耐材18 kg/t，每吨镍铁消耗成本100元/t镍铁。
7. 工资: 每吨产品需工资200元/t镍铁。(人均5~6万人民币/元)
8. 折旧费及维护费用每吨需2100元。折旧年限按12年考虑，投资按3.5亿美元，350000000x6.26/12/350000=522元，维护费用40元/t镍铁，共计562元/t镍铁
9. 生产成本:
5000+2940+264+225+200+100+200+562=9291元/吨，折合吨镍成本约为929元/镍。 若考虑在印尼建厂，15美元/t镍矿成本折合~100元人民币，生产成本约5291元/吨。
第三篇：污水处理几种常见工艺比较
一、A/O工艺
1.基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH
3、NH4+)，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。 2.A/O内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：
(1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 (2) 流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 (3) 缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 (4) 容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 (5) 缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮 (内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。
3. A/O工艺的缺点
1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低;
2、若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%。
3、 影响因素
水力停留时间 (硝化>6h ，反硝化<2h )污泥浓度MLSS(>3000mg/L)污泥龄( >30d )N/MLSS负荷率(
<0.03 )进水总氮浓度( <30mg/L)
二、A2/O工艺
1.基本原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
2. A2/O工艺特点：
(1)污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。
(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
(7)污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。 3.A2/O工艺的缺点
·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大;
·污泥内回流量大，能耗较高;
·用于中小型污水厂费用偏高;
·沼气回收利用经济效益差;
·污泥渗出液需化学除磷。
三、氧化沟
1氧化沟技术
氧化沟(oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuous loop reactor)，是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工
艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、 管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理[1]。至今，氧化沟技术己经历了半个多世纪的
发展，在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新，出现了种类繁多、各具特色的氧化沟[2]。
从运行方式角度考虑，氧化沟技术发展主要有两方面：一方面是按时间顺序安排为主对污水进行处理;另一方面是按空间顺序安
排为主对污水进行处理。属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟;属于后者的有连续工作分建式和合建式氧化沟[3]，见图1 氧化沟工艺分类。
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟 、奥尔伯(Orbal)氧化沟
、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。 2,氧化沟工艺在污水处理中的应用
从理论上讲，氧化沟既具有推流反应的特征，又具有完全混合反应的优势;前者使其具有出水优良的条件，后者使其具有抗冲击
负荷的能力。正是因为有这个环流，且有能量分区的缘故，使它具有其它许多污水生物处理技术所拥有的众多优势，其中最为显
著的优势是工作稳定可靠。由于具有出水水质好，运行稳定，管理方便以及区别于传统活性污泥法的一系列技术特征，氧化沟技
术在污水处理中得到广泛应用。据不完全统计[4]，目前，欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过2 000多座，北美超过800座。氧
化沟的处理能力由最初的服务人口仅360人，到如今的500万~1 000万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长，而且其处理规模也在
不断扩大，处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水及食品加工废水等工业废水
。我国自20世纪80年代亦开始应用这项技术，随着污水处理事业的极大发展，全国各地先后建起了不同规模、不同型式的氧化沟
污水处理厂。目前在我国，采用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家,见表1(我国典型氧化沟型式及应用及 表)2(部分国内氧化沟污水处理厂型式及规模)。 3氧化沟工艺的研究新进展
通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析，并结合新的除磷脱氮理论，继续贯彻简易污水处理的思想，重庆大学的王
涛[5]、钟仁超[6]、刘兆荣[7]、麦松冰[8]等人对氧化沟工艺进行了改良。
3.1改良氧化沟池型的构建原则
改良氧化沟池型的构建是在一体化简易污水处理技术的思想基础上，依托于卡鲁塞尔氧化沟、一体化氧化沟和奥贝尔氧化沟而建
立的。它是以连续流的方式，不作专门的时空调配，通过空间分区和空间顺序及对溶解氧的优化控制，将污水净化(C、N、P的去
除)和固液分离功能集于一体，以水力内回流的方式替代机械内回流的反应器。构建的总原则是以连续流的方式，在更少的和合 理的空间中完成C、N、P和SS的同时去除。 3.2改良氧化沟池型 按上述构建原则，提出了如图2所示改良型氧化沟模型。污水流入外沟经回流调节闸板后流经中沟和内沟，在各沟道内循环数十
次到数百次，最终由固液分离器进行泥水分离出水。外—中—内沟道分别为好氧/缺氧交替区、厌氧区和好氧区，完成有机物的 降解和同时脱氮除磷。
该模型着重在保留奥贝尔氧化沟硝化反硝化优势，同时克服该工艺占地面积大的缺点。借鉴卡罗塞尔氧化沟跑道型沟道的构型和
水力内回流方式，减少了大回流比的机械设备;考虑将奥贝尔氧化沟的同心圆型沟道展开，去掉中心岛的无效占地，同时又保留
其三沟道串连、层层推进的流态特点。另外，将一体化氧化沟中的侧沟固液分离器技术也揉合了进来，不设置单独的二沉池并实 现污泥的无泵自动回流。 3.3改良氧化沟的优化分析 (1)改良型氧化沟采用奥贝尔氧化沟三沟道串联的特性，将各分区考虑成串联，从而有利于难降解有机物的去除，并可减少污 泥膨胀现象的发生[9]。 (2)改良型氧化沟借鉴奥贝尔氧化沟的溶解氧梯度分布，具有较好的脱氮功能。在外沟道形成交替的好氧和大区域的缺氧环境
，较高程度地发生“同时硝化/反硝化”，即使在不设内回流的条件下，也能获得较好的脱氮效果。由于外沟道溶解氧平均值很
低，氧传递作用是在亏氧条件下进行的，所以氧的传递效率有所提高，有一定的节能效果，一般约节省能耗15%~20%。加之外沟
道内所特有的同时硝化/反硝化功能，节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容 积最小，能耗相对较低。
(3)改良型氧化沟将奥贝尔氧化沟布置相对困难的圆形或椭圆形沟型设计为环状跑道型，降低了占地面积和工程造价。同时取
消了无效占地的中心岛，进一步节省占地面积和造价。
(4)改良型氧化沟借鉴卡罗塞尔氧化沟水力条件，使内沟的好氧区向外沟的缺氧区回流实现了水力内回流，简化了处理环节、 节省了设备和能耗。
(5)改良型氧化沟借鉴一体化氧化沟将集曝气净化和固液分离于一体的优势，不单独建二沉池和污泥回流泵站，污泥自动回流 ，简单、节能且节省占地和基建投资。 4结论
(1)氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，在我国污水处理厂中有着较为广泛的应用。
(2)改良型氧化沟模型借鉴了卡罗塞尔氧化沟的构型和内回流方式，引用了侧沟式一体化氧化沟的侧沟固液分离技术，同时保
留了奥贝尔氧化沟三沟串连、层层推进的流态特点，是多种先进工艺的集成，是氧化沟技术研究的新进展。
(3)改良型氧化沟工艺具有系统简单、管理方便、节约能耗、节省占地和减少基建投资等优点。
以下为几种常见氧化沟的类型结构示意图：
多沟交替式氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟 一体化氧化沟
奥贝尔氧化沟 1. 基本原理
氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。
2.氧化沟工艺特点
(1)构造形式多样性
基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样，沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状。可以是单沟系统或多沟系统;多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一组沟渠。有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟，合建的氧化沟又有体内式和体外式之分，等等。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。
(2)曝气设备的多样性
常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等，与其他活性污泥法不同的是，曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设，数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定，曝气装置的作用除供应足够的氧气外，还要提供沟渠内不小于0.3m/s的水流速度，以维持循环及活性污泥的悬浮状态。
(3)曝气强度可调节
氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节：通过调节溢流堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，使其充氧量适应运行的需要。淹没深度的变化对曝气设备的推动力也会产生影响，从而可以对进水流速起到一定的调节作用;其二是通过直接调节曝气器的转速：由于机电设备和自控技术的发展，目前氧化沟内的曝气器的转速时可以调节的，从而可以调节曝气强度的推动力。
(4)简化了预处理和污泥处理
氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，姑氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长，负荷低，排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化，而只需进行浓缩和脱水。 3.氧化沟工艺的缺点：
(1)污泥膨胀问题
当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。
(2)泡沫问题
由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫;泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。
(3)污泥上浮问题
当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮;另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。
(4)流速不均及污泥沉积问题
在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250~300mm，转盘的浸没深度为480~ 530mm。与氧化沟水深(3.0~3.6m)相比，转刷只占了水深的1/10~1/12，转盘也只占了1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大(约为0.8~1.2m，甚至更大)，而底部流速很小(特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速)，致使沟底大量积泥(有时积泥厚度达1.0m)，大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。
四、SBR工艺
1.工艺原理
在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。
2.SBR工艺特点
(1)理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
(2)运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
(3)耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
(4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 (5)处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
(6)反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
(7)SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
(8)脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
(9)工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 3. SBR工艺的缺点
(1)间歇周期运行，对自控要求高;
(2)变水位运行，电耗增大; (3)脱氮除磷效率不太高;
(4)污泥稳定性不如厌氧硝化好。
五、CAST工艺
1、CAST工艺原理
CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。
2、CAST工艺特点
(1)运行灵活可靠
● 生物选择器可以根据污水水质情况，以好氧、缺氧和厌氧三种方式运行。选择器可以恒定容积也可以可变容积运行
● 可任意调节状态，发挥不同微生物的生理特性
● 选择器容积可变，避免产生污泥膨胀，提高了系统的可靠性
● 抗冲击负荷能力强，工业废水、城市污水处理都适用
(2)处理构筑物少，流程简单
● 池子总容积减少，土建工程费用低
● 不需设二次沉淀池及其刮泥设备，也不用设回流污泥泵站
(3)可实现除磷脱氮
● 调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序，提高了生物除磷脱氮效果
(4)节省投资
● 构筑物少，占地面积省
● 设备及控制系统简单
● 曝气强度小，不须大气量的供气设备
● 运行费用低 3.工艺缺点
(1)间歇周期运行，对自控要求较高;
(2)变水位运行，电耗增大;
(3)容积利用率较低;
(4)污泥稳定性不如厌氧硝化好。
第四篇：关于燃煤机组湿法和干法脱硫工艺比较分析
[摘 要]目前在国内外300MW机组有运行实例，且脱硫效率达到90%及以上的脱硫工艺有石灰石-石膏湿法、循环流化床干法脱硫(CFB-FGD)工艺、海水脱硫、氨法四种。而其中，只有石灰石-石膏湿法脱硫和循环流化床干法脱硫两种脱硫工艺对厂址条件、反应剂和产物等条件要求较低，适用于各种情况下的燃煤电厂烟气脱硫。因此，本文主要针对循环流化床干法脱硫和石灰石-石膏湿法脱硫这两种工艺进行比较。
[关键词]燃煤机组;循环流化床干法脱硫;石灰石-石膏湿法脱硫;
中图分类号：S336 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2018)26-0359-01
循环流化床干法脱硫和石灰石-石膏湿法脱硫是当前300MW级火力发电机组常用的两种脱硫工艺，本文简单介绍了两种脱硫方法的工艺原理和流程，并以新建2×300MW机组为例，对两种脱硫工艺的技术特点和投资运行费用进行比较。
一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺
石灰石-石膏湿法脱硫技术特点石灰石-石膏脱硫工艺采用Ca(OH)2或者CaCO3粉末的料浆来除去SO2，因为这种方法脱硫效率高、稳定性好、投资也比较低。为了改进其工艺对SO2的吸附效果，许多学者对钙基吸附剂进行改性，从而对其吸附效果进行了改进。Lee等把硫酸钙、氧化钙和粉煤灰通过水合作用合成活性比较高的烟气脱硫吸附剂。通过两种人工智能算法(神经网络和遗传运算法则)，给出了吸附剂合成的完整模型和最优化方法，使其吸附剂的吸附容量达到62.2m2/g。Lee等采用钙基的吸附剂，使其在不同实验条件下进行烟气脱硫实验，并说明了烟气中氮氧化物和氧气在烟气脱硫过程中所产生的协同作用。Dahlan等采用RHA将CaO改性，并研究了采用RHA改性后的吸附剂对脱硫活性的影响因素。研究结果表明，在吸附剂的制备过程中，RHA的量、CaO的量、两者量的比及水合阶段是影响吸附剂脱硫活性的关键因素。除此之外，吸附剂的物理性质如孔径分布和表面形态也是影响脱硫活性的重要因素。IrvanDahlan等分别采用NaOH、CaCl
2、LiCl、NaHCO
3、NaBr、BaCl
2、KOH、K2HPO
4、FeCl3和MgCl2作为RHA/CaO吸附剂的填加剂，来提高RHA/CaO对SO2的吸附量，实验结果表明，大多数的填加剂都可以提高RHA/CaO吸附剂的吸附效率，其中以NaOH处理后的吸附剂的吸附容量最大。石灰石-石膏湿法的原理脱硫系统中发生的主要化学反应是：
吸附剂：SO2+H2O→H2SO3
CaCO3+2H2SO3→Ca(HSO3)2+CO2(g)+H2O
反应器：Ca(HCO3)2+O2+2H2O→CaSO4?2H2O(s)+H2SO4
CaCO3+H2SO4+H2O→CaSO4+2H2O+CO2(g)
脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，加热器加热后排放。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆的循环利用，脱硫吸收剂的利用率高。此法Ca/S低(一般不超过1.03)，脱硫效率高(可达到95%以上)，适用于任何煤种的烟气脱硫。脱硫产生的副产品为二水硫酸钙(石膏)，能作为水泥缓凝剂，亦可用于生产纸面石膏板，粉刷石膏，石膏砌块等。根据300MW级机组特点及目前湿法脱硫发展趋势，湿法脱硫系统按取消增压风机和GGH考虑，其工艺系统主要由烟气系统、吸收塔系统、制浆系统、工艺水系统及脱水系统等组成。
二、循环流化床干法脱硫(CFB-FGD)工艺
循环流化床脱硫工艺采用干态的消石灰作为吸收剂，通过二氧化硫与粉状消石灰氢氧化钙在Turbosorp反应器内发生反应，去除烟气中的SO2，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，提高烟气脱硫效率。锅炉炉膛燃烧后的烟气通过空气预热器出口，进入静电除尘器ESP预除尘。经过静电除尘预除尘之后，烟气从锅炉引风机后的主烟道上引出从底部进入Turbo反应器并从上部离开。烟气和氢氧化钙以及返回产品气流，在通过反应器下部文丘里管时，受到气流的加速而悬浮起来，形成流化床，烟气和颗粒之间不断摩擦、碰撞，强化了气固之间的传热、传质反应。通过向反应器内喷水，使烟气温度冷却并控制在70℃左右，达到最佳的反应温度与脱硫效率。与烟气接触发生化学反应剩下的烟尘和烟气一起离开反应器并进入下游的布袋除尘器。经过布袋除尘器净化后的烟气经增压风机和出口挡板门后排入210m高度烟囱。国内干法脱硫工艺多运用在脱硫效率不超过95%的300MW及以下容量机组上。
三、投资及运行费用比较
近几年来，湿法脱硫工艺得到快速发展，工艺流程简化，设备不断国产化，价格大大降低。目前湿法脱硫设备投资费用与干法脱硫已基本持平，甚至还略低于干法脱硫。有关资料显示，循环流化床干法脱硫，投资总额约为13020万元;石灰石-石膏湿法脱硫，投资总额约为13480万元。运行费用比较：循环流化床干法脱硫，年运行成本为1058.2万元;石灰石-石膏湿法脱硫，投资总额1358.3万元。但若将与脱硫工艺相关的设备(引风机和烟囱)费用计入，干法脱硫可比湿法脱硫节省投资约为460万元，运行费用干法脱硫比湿法脱硫每年可节省约300万元。
四、工艺参数和技术特点比较
以某电厂新建2×300MW级机组为例，方案一采用循环流化床干法脱硫，吸收剂采用生石灰消化制得;方案二采用石灰石-石膏湿法脱硫，吸收剂采用石灰石粉，不设增加风机和GGH。脱硫效率均为90%，脱硫装置的烟气处理能力为相应锅炉BMCR工况时的100%烟气量，采用一炉一塔。除尘器入口主要烟气参数如下：(1)烟气温度：123.7℃;(2)烟气量：1205927Nm3/h(标态，干基，α=1.403);(3)烟气SO2浓度：1110mg/Nm3。湿法脱硫约占电厂脱硫装机总容量的80%以上，由于其工艺成熟，脱硫效率高，运行可靠，吸收剂易获得，副?a品石膏综合利用好，对电厂燃煤含硫量变化具有良好的适应性。干法脱硫系统简单，无脱硫废水产生，适用于缺水或取水受限制地区，但吸收剂要求较高，较难获得，副产品脱硫灰难以得到综合利用。
五、结论
第一，新建2×300MW机组，干法脱硫可比湿法脱硫节省投资约460万元，干法脱硫比湿法脱硫每年可节省运行费用约300万元。
第二，湿法脱硫工艺技术成熟，脱硫效率高，运行可靠，吸收剂易获得，副产品石膏综合利用好，对电厂燃煤含硫量变化具有良好的适应性，适合大、中、小各类机组的烟气脱硫治理，尤其适合大容量、大机组的烟气脱硫治理。
第三，干法脱硫系统简单，无脱硫废水产生，适用于缺水或取水受限制地区，但吸收剂要求较高，较难获得，副产品脱硫灰难以得到综合利用，适合中低硫煤、300MW及以下机组、老机组脱硫改造。
第四，在满足环保要求的前提下，湿法脱硫和干法脱硫均为可行的300MW级燃煤机组烟气脱硫方案，各电厂可根据自身的实际状况和条件，从实际出发，因地制宜地进行治理，将总投资、运行费用、占地面积、脱硫率、副产物的处置和可利用性等方面进行综合和全面考虑。
参考文献
[1] 宋海民.对于循环流化床锅炉技术的应用推广的探讨[J].科技创业家，2014(04).
[2] 彭皓等，《循环流化床干法烟气脱硫技术在临沂电厂的应用》，能源工程，2008(1).
第五篇：不锈钢冶炼工艺流程的分析与比较
当前，我国作为不锈钢生产和消费大国，不锈钢种类繁多，根据钢种用途及原材料的不同形成了不同的冶炼工艺路线。近几年来，我国不锈钢冶炼技术沿着提高生产率、简化工艺、降低生产成本和提高钢水质量的方向发展，在原材料和工艺装备方面得以不断优化。
三种冶炼工艺各有优缺
目前世界上生产不锈钢的冶炼工艺主要分为一步法、二步法和三步法，其中EAF+AOD(电弧炉+氩氧精炼炉)的两步法工艺约占70%，三步法工艺约占20%。随着低磷铁水被广泛应用于不锈钢生产，新型一步法不锈钢冶炼工艺也被越来越多的不锈钢生产企业采用。为适应不锈钢市场的激烈竞争，提高产品质量同时也降低生产成本，我国各企业应根据自身的实际情况选择合适的不锈钢冶炼工艺。
一步法不锈钢冶炼工艺。早期的一步法不锈钢冶炼工艺，是指在一座电炉内完成废铁熔化、脱碳、还原和精炼等工序，将炉料一步冶炼成不锈钢。随着炉外精炼工艺的不断发展以及AOD炉在不锈钢生产领域的广泛应用，这种仅用电炉冶炼不锈钢的一步法冶炼生产工艺由于冶炼周期长、作业率低、生产成本高，被逐步淘汰。
目前很多不锈钢生产企业采用部分低磷或脱磷铁水代替废钢，将铁水和合金作为原料进入AOD炉进行不锈钢的冶炼，由此形成了新型一步法冶炼工艺。新型一步法冶炼工艺与早期一步法相比在生产流程上取消了电炉这一冶炼环节，其优点包括：一是降低投资;二是降低生产成本;三是高炉铁水冶炼降低了配料成本，降低了能耗，提高了钢水纯净度;四是废钢比低，适应现有的废钢市场;五是对于冶炼400系列不锈钢尤为经济。
但新型一步法对原料条件和产品方案具有一定要求：一是要求AOD入炉铁水磷含量低于0.03%以下，因此冶炼流程中须增加铁水脱磷处理环节;二是不适用于成分复杂、合金含量高的不锈钢品种。
新型一步法不锈钢生产工艺目前被广泛应用于生产400系列不锈钢。作为发展中国家，我国废钢资源缺乏，又是极度贫镍的国家，加之400系列不锈钢在日常生活和工业生产领域的应用范围越来越广，这些客观条件都使得新型一步法不锈钢冶炼被越来越多的生产企业采用。
二步法不锈钢冶炼工艺。二步法不锈钢代表工艺路线为EAF→AOD、EAF→VOD(电弧炉→VOD真空精炼炉)。EAF→AOD工艺的产能目前占世界不锈钢产能的70%左右，其中EAF炉主要用于熔化废钢和合金原料，生产不锈钢预熔体，不锈钢预熔体再进入到AOD炉中冶炼成合格的不锈钢钢水。
二步法不锈钢冶炼工艺被广泛应用于生产各系列不锈钢，其优点包括：电炉对原材料要求不高，生产周期相对于一步法工艺稍短，灵活性好，可生产除了超低碳、氮不锈钢外95%的不锈钢品种。
但二步法在介质消耗、品种方案等方面仍须注意以下三点：一是近年来随着冶炼工艺的进步和操作水平的提高，两步法冶炼工艺的氩气等介质消耗量明显减少，但相比一步法和三步法其氩气等介质消耗仍稍大;二是AOD炉脱碳到终点时，钢水中氧含量较高，须加入硅铁还原钢水中的氧，因此硅铁耗量高;三是目前还不能用于生产超低碳、氮不锈钢，且钢中含气量较高。
三步法不锈钢冶炼工艺。三步法的基本工艺流程为：初炼炉→复吹转炉/AOD炉→真空精炼装置。三步法是冶炼不锈钢的先进方法，产品质量好，适用于专业化的生产厂家，也适用于联合钢铁企业的不锈钢生产。
不锈钢三步法是在二步法的基础上增加了深脱碳的环节，其冶炼工艺优点为：一是各环节分工明确，生产节奏快，操作优化;二是产品质量高，氮、氢、氧和夹杂物含量低，可生产的品种范围广;三是可采用铁水冶炼，对原料的要求也不高，原料选择灵活。
不过，三步法不锈钢冶炼工艺将冶金功能分步实现，对生产投资会产生以下影响：一是增加了工艺环节，投资和生产成本较高;二是真空装备系统复杂，维护量大。
联合型钢企工艺选择较灵活
不锈钢生产企业的原材料条件、生产规模、产品方案、操作成本和工人的操作**惯等因素都会影响不锈钢冶炼生产工艺的选择。由于原材料、操作成本和产品方案等因素受市场波动影响较大，现代化的不锈钢冶炼车间生产工艺的选择应具有一定的灵活性，能根据市场条件调整生产工艺和产品方案。
我国大型不锈钢生产企业大部分都是联合型钢铁企业，例如太钢、酒钢和宝钢等企业，均是既生产不锈钢同时也生产碳钢。对于这些联合型钢铁企业，原材料范围比较广，既有充足的铁水供应，也有能满足需要的废钢，这些企业在不锈钢冶炼工艺路线的选择上具有较大的灵活性。
太钢不锈钢冶炼工艺。太钢设有3个不锈钢冶炼车间，即第三炼钢厂、第二炼钢厂南区和第二炼钢厂北区。
第三炼钢厂采用的冶炼工艺流程为：EAF→AOD，主要生产双相不锈钢、耐热钢、高合金不锈钢和高附加值不锈钢种。第二炼钢厂南区采用的冶炼工艺流程为：铁水预处理→K-OBM-S炉→VOD→LF炉，主要用于生产铁素体和马氏体不锈钢。第二炼钢厂北区采用的冶炼工艺流程为：脱磷转炉→AOD→LF炉/VOD和电炉→AOD→LF/VOD。第二炼钢厂北区工艺路径灵活，既可以采用新型一步法，也可以采用两步法和三步法生产不锈钢。
酒钢不锈钢冶炼工艺。酒钢不锈钢炼钢车间冶炼生产工艺配置为：1座铁水罐顶喷脱磷站、1座脱磷转炉、1座EAF、2座AOD、2座LF精炼炉。其产品覆盖范围广，包括200系、300系和400系不锈钢。
酒钢不锈钢炼钢车间主要采用以下两种流程进行不锈钢冶炼：流程一是铁水罐顶喷脱磷→EAF→AOD→LF，为两步法生产工艺，主要用于生产200系和300系不锈钢;流程二是脱磷转炉→AOD→LF，为新型一步法生产工艺，主要用于生产400系列的部分钢种。
宝钢股份不锈钢分公司冶炼工艺。宝钢股份不锈钢分公司不锈钢生产工艺配置为：2座铁水罐顶喷脱磷站、2座120tEAF、2座135tAOD、1座LTS处理站和1座120tVOD。 宝钢股份不锈钢分公司采用的工艺流程比较多样化。流程一：铁水罐顶喷脱磷→EAF→AOD→LTS处理站/VOD，生产200系、300系和400系不锈钢;流程二：铁水罐顶喷脱磷→AOD→VOD，生产200系和400系的部分钢种;流程三：电炉→AOD→LTS处理站/VOD，生产200系、300系和400系不锈钢。
从上述对比分析来看，我国大型不锈钢生产企业均以新型一步法和二步法作为不锈钢生产的主要工艺流程，只有在生产超低碳、氮等高品质不锈钢时才使用三步法工艺流程。
因地制宜选择工艺路线
不锈钢冶炼工艺路线的确定，首先应以产品大纲为出发点，以不锈钢冶炼的原料组成和不锈钢精炼机理为依据，选择合适的不锈钢冶炼工艺路线。对于大型不锈钢生产企业，车间工艺设备的配置应能满足多样化工艺路线的选择要求，从而满足原料价格大幅波动的需要，适时更新和选择最佳的原料配比方案，同时冶炼设备应能满足不同原料配比的冶炼工艺。
由于我国不锈钢废钢资源缺乏，以废钢为主原料的不锈钢冶炼过程配料成本高，加上全废钢冶炼能耗高，以及废钢品质不好带入钢水有害元素多等原因，我国越来越多的不锈钢生产企业倾向于利用经脱磷的高炉铁水冶炼不锈钢。特别是钢铁联合型企业，利用碳钢系统的高炉供部分铁水给不锈钢冶炼系统，可有效降低吨钢原材料成本。与此同时，脱磷处理设施被普遍应用于不锈钢生产工艺。脱磷处理设施的应用既可降低不锈钢生产对原材料的要求，也可降低生产成本，从而使高炉铁水、普通废钢、高磷生铁和高磷合金能被大量用于不锈钢的生产。