氨、无机酸和化肥工业污染综合防治最佳可行技术PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 概要 1

0.1.1 文件的范围 1

0.1.2 概述 2

0.1.3 生产和环境问题 2

0.1.4 最佳可行技术 3

0.1.5 结束语 10

0.2 引言 10

0.2.1 本书的地位 10

0.2.2 IPPC指令的相关法律义务和BAT技术的定义 10

0.2.3 本书的编写目的 11

0.2.4 资料来源 12

0.2.5 如何理解和使用本书 12

0.3 本书的范围 13

1 氨、无机酸和化肥生产概述 14

1.1 通用信息 14

1.1.1 概述 14

1.1.2 环境问题 16

1.2 综合生产基地 19

1.2.1 概述 19

1.2.2 示例 20

1.2.3 蒸汽和电力供应 21

1.3 排放和消耗水平 22

1.4 BAT备选技术 23

1.4.1 加强工艺的整合（一） 23

1.4.2 加强工艺的整合（二） 25

1.4.3 过剩蒸汽的处理 25

1.4.4 替换旧的PRDS阀 26

1.4.5 真空泵的优化／维护 27

1.4.6 物料平衡 27

1.4.7 废气中NOx的回收 28

1.4.8 本书介绍的其他技术 30

1.4.9 环境管理体系 30

1.5 常见的BAT技术 36

1.5.1 LVIC-AAF行业的通用BAT技术 37

1.5.2 环境管理的BAT技术 38

2 合成氨 40

2.1 概述 40

2.2 生产工艺和技术 42

2.2.1 概述 42

2.2.2 氨生产过程的主要产物 43

2.2.3 传统蒸汽重整工艺 44

2.2.4 部分氧化工艺 49

2.2.5 开车、停车及催化剂更换 52

2.2.6 存储和传输设备 52

2.3 消耗和排放水平 53

2.3.1 能耗 53

2.3.2 NOx排放 54

2.3.3 其他消耗水平 56

2.3.4 其他废气排放水平 56

2.4 BAT备选技术 58

2.4.1 改进的传统工艺 59

2.4.2 简化的一段重整工艺和增加的工艺空气量 60

2.4.3 热交换自热重整 61

2.4.4 改造：提高产能和能效 62

2.4.5 预重整 63

2.4.6 能源审计 64

2.4.7 先进过程控制 66

2.4.8 使用燃气涡轮机驱动工艺气压缩机 66

2.4.9 克劳斯（Claus）单元与尾气处理的联合 67

2.4.10 一段转化炉中的SNCR 68

2.4.11 CO2脱除系统的改进 69

2.4.12 助燃空气的预热 70

2.4.13 低温脱硫 70

2.4.14 等温变换 71

2.4.15 在氨转化炉中使用小颗粒催化剂 72

2.4.16 工艺冷凝液的汽提和循环 72

2.4.17 低压氨合成催化剂 73

2.4.18 部分氧化工艺合成气变换反应中使用耐硫催化剂 73

2.4.19 合成气的最终净化——液氮洗涤 74

2.4.20 间接冷却氨合成反应器 75

2.4.21 回收合成氨回路吹脱气中的氢 75

2.4.22 在闭合回路中除去吹脱气和闪蒸气中的氨 76

2.4.23 低NOx燃烧器 77

2.4.24 金属回收与废催化剂的处置 77

2.4.25 开车、停车和异常情况的处理 78

2.4.26 电解水制氢气合成氨 79

2.5 合成氨的BAT技术 79

3 硝酸 82

3.1 概述 82

3.2 生产工艺和技术 83

3.2.1 概述 83

3.2.2 原料预处理 84

3.2.3 氨气氧化 84

3.2.4 NO的氧化和在水中的吸收 85

3.2.5 尾气组成及减排 85

3.2.6 能量输出 86

3.2.7 浓硝酸的生产 86

3.3 消耗和排放水平 87

3.4 BAT备选技术 93

3.4.1 氧化催化剂的性能与寿命 93

3.4.2 氧化过程的优化 95

3.4.3 替代氧化催化剂 97

3.4.4 吸收工段的优化 98

3.4.5 扩展反应室使N2O分解 101

3.4.6 氧化反应器中N2O的催化分解 103

3.4.7 尾气中NOx和N2O的联合脱除 106

3.4.8 尾气中NOx和N2O的非选择性催化还原 108

3.4.9 NOx的选择性催化还原（SCR） 110

3.4.10 在吸收工段末端投加H2O2 112

3.4.11 开车和停车时NOx的脱除 113

3.5 硝酸生产的BAT技术 115

3.6 硝酸生产的新兴技术 116

4 硫酸 118

4.1 概述 118

4.2 生产工艺和技术 123

4.2.1 概述 123

4.2.2 催化剂 126

4.2.3 硫的来源和SO2的生产 127

4.2.4 H2SO4产品的处理 130

4.3 消耗和排放水平 131

4.4 BAT备选技术 137

4.4.1 单接触／单吸收工艺 137

4.4.2 双接触／双吸收工艺 139

4.4.3 增加第5级催化床的双接触工艺 141

4.4.4 使用铯－助催化剂 143

4.4.5 单吸收工艺转变为双吸收工艺 145

4.4.6 更换砖拱转化器 146

4.4.7 提高进气O2／SO2比 146

4.4.8 湿式催化工艺 148

4.4.9 干／湿式催化组合工艺 150

4.4.10 SCR－湿式催化组合工艺 150

4.4.11 原料气的净化过程 151

4.4.12 催化剂失活的预防措施 152

4.4.13 维持换热器效率 153

4.4.14 监测SO2浓度 154

4.4.15 能量的回收和输出 154

4.4.16 减少SO3排放 157

4.4.17 降低NOx排放 158

4.4.18 废水处理 159

4.4.19 用NH3净化尾气 159

4.4.20 用ZnO净化尾气 160

4.4.21 尾气处理：Sulfazide工艺 161

4.4.22 用H2O2净化尾气 161

4.4.23 工艺气中汞的去除 162

4.5 硫酸生产的BAT技术 163

5 磷酸 165

5.1 概述 165

5.2 生产工艺和技术 166

5.2.1 概述 166

5.2.2 湿法工艺 166

5.3 消耗和排放水平 172

5.4 BAT备选工艺 174

5.4.1 二水物法（DH） 174

5.4.2 半水物法（HH） 176

5.4.3 单级过滤半水－二水再结晶工艺 177

5.4.4 双级过滤半水－二水再结晶工艺 178

5.4.5 双级过滤二水－半水再结晶工艺 180

5.4.6 再制浆 181

5.4.7 氟化物的回收和脱除 182

5.4.8 矿石研磨粉尘的回收和去除 183

5.4.9 磷矿石的选择（一） 184

5.4.10 磷矿石的选择（二） 185

5.4.11 反应萃取去除H3PO4中的镉 186

5.4.12 使用除雾器 187

5.4.13 磷石膏的处置及价格稳定措施 188

5.4.14 磷石膏的升级 189

5.4.15 热法工艺 190

5.5 磷酸生产的BAT技术 193

6 氢氟酸 194

6.1 概述 194

6.2 生产工艺和技术 195

6.2.1 概述 195

6.2.2 萤石 195

6.2.3 反应过程及增产措施 196

6.2.4 工业废气处理 198

6.2.5 尾气处理 199

6.2.6 副产品硬石膏 199

6.2.7 产品的储存与输送 199

6.3 消耗和排放水平 200

6.3.1 消耗量 200

6.3.2 大气污染物排放浓度 200

6.3.3 废液和固体废弃物 201

6.4 BAT备选技术 201

6.4.1 传热设计 201

6.4.2 回转窑热量回收 203

6.4.3 硬石膏的资源化与处置 203

6.4.4 氟硅酸的回收利用 204

6.4.5 萤石煅烧 205

6.4.6 尾气洗涤：氟化物 205

6.4.7 尾气的洗涤：氟化物及SO2和CO2 207

6.4.8 减少干燥、运输和储存过程中的粉尘排放量 208

6.4.9 废水处理 209

6.4.10 氟硅酸工艺 210

6.5 氢氟酸生产的BAT技术 211

7 氮磷钾复合肥（NPK）和硝酸钙（CN） 213

7.1 概述 213

7.2 生产工艺和技术 215

7.2.1 概述 215

7.2.2 磷矿石分解 216

7.2.3 直接中和（管式反应器） 217

7.2.4 预中和 217

7.2.5 氨化转鼓造粒 217

7.2.6 造粒及调理 218

7.2.7 Ca（NO3）2·4H2O转化成硝酸铵（AN）和石灰 218

7.2.8 磷酸铵的生产 219

7.2.9 废气排放及处理 219

7.3 消耗和排放水平 219

7.4 BAT备选技术 224

7.4.1 NOx减排 224

7.4.2 造粒（1）：喷浆造粒 224

7.4.3 造粒（2）：转鼓造粒 225

7.4.4 造粒（3）：造粒塔造粒 226

7.4.5 板束产品冷却器 227

7.4.6 热空气的循环利用 230

7.4.7 优化造粒过程的物料循环比 231

7.4.8 Ca（NO3）2·4H2O转化成硝酸钙（CN） 232

7.4.9 含NOx废气的多级洗涤 233

7.4.10 中和、蒸发和造粒工段废气的联合洗涤 234

7.4.11 洗涤液／清洗水的回用 236

7.4.12 废水处理 237

7.5 NPK复合肥生产的BAT技术 238

8 尿素和尿素硝铵（UAN） 240

8.1 概述 240

8.2 生产工艺和技术 241

8.2.1 尿素 241

8.2.2 尿素硝铵 243

8.3 消耗和排放水平 244

8.4 BAT备选技术 249

8.4.1 传统整体循环工艺 249

8.4.2 CO2汽提工艺 250

8.4.3 NH3汽提工艺 251

8.4.4 等压双循环工艺（IDR） 252

8.4.5 惰性气体中NH3的安全清洗 253

8.4.6 产品粉末回用到浓缩尿素溶液中 254

8.4.7 在传统装置中使用汽提技术 255

8.4.8 汽提工段的热集成 256

8.4.9 冷凝和反应在同一设备内进行 257

8.4.10 减少造粒过程中氨的排放 259

8.4.11 造粒废气的处理 260

8.4.12 工艺水处理 261

8.4.13 主要性能参数的监测 263

8.4.14 UAN生产的部分循环CO2汽提 265

8.5 尿素及尿素硝铵生产的BAT技术 265

9 硝酸铵（AN）与硝酸铵钙（CAN） 267

9.1 概述 267

9.2 生产工艺和技术 269

9.2.1 概述 269

9.2.2 中和反应 270

9.2.3 蒸发过程 271

9.2.4 工艺蒸汽的净化 271

9.2.5 造粒 272

9.2.6 冷却 272

9.2.7 调理 273

9.3 消耗和排放水平 273

9.4 BAT备选技术 275

9.4.1 中和工段的优化 276

9.4.2 回收余热以冷却过程水 277

9.4.3 能耗和蒸汽输出 278

9.4.4 蒸汽净化及冷凝液的处理和回用 279

9.4.5 自热造粒 281

9.4.6 废气处理 281

9.5 硝酸铵／硝酸铵钙生产的BAT技术 282

10 过磷酸钙 284

10.1 概述 284

10.2 生产工艺和技术 285

10.2.1 概述 285

10.2.2 原料 286

10.3 消耗和排放水平 287

10.4 BAT备选技术 289

10.4.1 避免熟化过程中的扩散排放 289

10.4.2 矿石粉碎粉尘的回收与减排 289

10.4.3 氟化物的回收和去除 290

10.4.4 洗涤液回用与生产工艺 291

10.5 过磷酸钙生产的BAT技术 291

11 结束语 293

11.1 信息交流质量 293

11.2 对后续工作的建议 294

附录Ⅰ 本书中涉及的部分化合物的相对分子质量 296

附录Ⅱ 换算与计算 297

附录Ⅲ 缩写和解释 298

附录Ⅳ 化学式 304

附录Ⅴ 硫酸装置改造成本计算 306

参考文献 308