了得網工業技術_氨、無機酸和化肥工業污染綜合防治可行技術

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本書是環境保護部科技標準司組織翻譯，結合國家水體污染控制與治理科技重大專項（簡稱，國家重大水專項）項目的實施，翻譯歐盟石油化工《污染綜合防治可行技術（簡稱，BAT技術）參考叢書》之一，即“大宗無機化學品 ———氨、酸、化肥生產污染綜合防治可行技術參考文件”[ Integrated Pollution Prevention and Control Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers ] 的中譯本。
《氨、無機酸和化肥工業污染綜合防治可行技術》繫統介紹了歐盟無機化工行業實際生產和污染控制技術現狀，並詳細介紹了無機化工行業污染控制的通用BAT技術（章），以及氨（第二章）、硝酸（第三章）、硫酸（第四章）、磷酸（第五章）、氫氟酸（第六章）、氮磷鉀化肥、硝酸鈣（第7章）、尿素與硝銨尿素（第八章）、硝酸銨與硝酸銨鈣（第九章）、過磷酸鈣（第十章）等重點大宗無機化學品的生產與污染控制技術現狀，具體包括主要的生產工藝與技術現狀、污染物排放及能量與原料消耗水平，以及各生產工藝可供選擇的資源節約與污染控制BAT技術等。
《氨、無機酸和化肥工業污染綜合防治可行技術》全面繫統地介紹了歐盟大宗無機化學品生產的運行管理、生產工藝技術和污染綜合防治的BAT技術等，內容翔實、實用性強，適合於行業管理人員和從事污染防治的工程技術人員閱讀，也可作為環境科學與工程專業的科研、設計、環境影響評價及高等學校高年級本科生及研究生的參考用書。

內容簡介

本書以歐盟無機化工行業（氨、酸和化肥）污染綜合控制的可行技術（BAT）為主要內容，繫統介紹了歐盟無機化工行業實際生產和污染控制技術現狀，並詳細介紹了無機化工行業污染控制的通用BAT技術（章），以及氨（第二章）、硝酸（第三章）、硫酸（第四章）、磷酸（第五章）、氫氟酸（第六章）、氮磷鉀化肥、硝酸鈣（第7章）、尿素與硝銨尿素（第八章）、硝酸銨與硝酸銨鈣（第九章）、過磷酸鈣（第十章）等重點大宗無機化學品的生產與污染控制技術現狀，具體包括主要的生產工藝與技術現狀、污染物排放及能量與原料消耗水平，以及各生產工藝可供選擇的資源節約與污染控制BAT技術等。

0緒論1
0.1概要1
0.1.1文件的範圍1
0.1.2概述2
0.1.3生產和環境問題2
0.1.4可行技術3
0.1.5結束語10
0.2引言10
0.2.1本書的地位10
0.2.2IPPC指令的相關法律義務和BAT技術的定義10
0.2.3本書的編寫目的11
0.2.4資料來源12
0.2.5如何理解和使用本書12
0.3本書的範圍130緒論1
0.1概要1
0.1.1文件的範圍1
0.1.2概述2
0.1.3生產和環境問題2
0.1.4可行技術3
0.1.5結束語10
0.2引言10
0.2.1本書的地位10
0.2.2IPPC指令的相關法律義務和BAT技術的定義10
0.2.3本書的編寫目的11
0.2.4資料來源12
0.2.5如何理解和使用本書12
0.3本書的範圍13
1氨、無機酸和化肥生產概述14
1.1通用信息14
1.1.1概述14
1.1.2環境問題16
1.2綜合生產基地19
1.2.1概述19
1.2.2示例20
1.2.3蒸汽和電力供應21
1.3排放和消耗水平22
1.4BAT備選技術23
1.4.1加強工藝的整合（一）23
1.4.2加強工藝的整合（二）25
1.4.3過剩蒸汽的處理25
1.4.4替換舊的PRDS閥26
1.4.5真空泵的優化/維護27
1.4.6物料平衡27
1.4.7廢氣中NOx的回收28
1.4.8本書介紹的其他技術30
1.4.9環境管理體繫30
1.5常見的BAT技術36
1.5.1LVICAAF行業的通用BAT技術37
1.5.2環境管理的BAT技術38
2合成氨40
2.1概述40
2.2生產工藝和技術42
2.2.1概述42
2.2.2氨生產過程的主要產物43
2.2.3傳統蒸汽重整工藝44
2.2.4部分氧化工藝49
2.2.5開車、停車及催化劑更換52
2.2.6存儲和傳輸設備52
2.3消耗和排放水平53
2.3.1能耗53
2.3.2NOx排放54
2.3.3其他消耗水平56
2.3.4其他廢氣排放水平56
2.4BAT備選技術58
2.4.1改進的傳統工藝59
2.4.2簡化的一段重整工藝和增加的工藝空氣量60
2.4.3熱交換自熱重整61
2.4.4改造：提高產能和能效62
2.4.5預重整63
2.4.6能源審計64
2.4.7先進過程控制66
2.4.8使用燃氣渦輪機驅動工藝氣壓縮機66
2.4.9克勞斯(Clau與尾氣處理的聯合67
2.4.10一段轉化爐中的SNCR68
2.4.11CO2脫除繫統的改進69
2.4.12助燃空氣的預熱70
2.4.13低溫脫硫70
2.4.14等溫變換71
2.4.15在氨轉化爐中使用小顆粒催化劑72
2.4.16工藝冷凝液的汽提和循環72
2.4.17低壓氨合成催化劑73
2.4.18部分氧化工藝合成氣變換反應中使用耐硫催化劑73
2.4.19合成氣的終淨化——液氮洗滌74
2.4.20間接冷卻氨合成反應器75
2.4.21回收合成氨回路吹脫氣中的氫75
2.4.22在閉合回路中除去吹脫氣和閃蒸氣中的氨76
2.4.23低NOx燃燒器77
2.4.24金屬回收與廢催化劑的處置77
2.4.25開車、停車和異常情況的處理78
2.4.26電解水制氫氣合成氨79
2.5合成氨的BAT技術79
3硝酸82
3.1概述82
3.2生產工藝和技術83
3.2.1概述83
3.2.2原料預處理84
3.2.3氨氣氧化84
3.2.4NO的氧化和在水中的吸收85
3.2.5尾氣組成及減排85
3.2.6能量輸出86
3.2.7濃硝酸的生產86
3.3消耗和排放水平87
3.4BAT備選技術93
3.4.1氧化催化劑的性能與壽命93
3.4.2氧化過程的優化95
3.4.3替代氧化催化劑97
3.4.4吸收工段的優化98
3.4.5擴展反應室使N2O分解101
3.4.6氧化反應器中N2O的催化分解103
3.4.7尾氣中NOx和N2O的聯合脫除106
3.4.8尾氣中NOx和N2O的非選擇性催化還原108
3.4.9NOx的選擇性催化還原(SCR)110
3.4.10在吸收工段末端投加H2O2112
3.4.11開車和停車時NOx的脫除113
3.5硝酸生產的BAT技術115
3.6硝酸生產的新興技術116
4硫酸118
4.1概述118
4.2生產工藝和技術123
4.2.1概述123
4.2.2催化劑126
4.2.3硫的來源和SO2的生產127
4.2.4H2SO4產品的處理130
4.3消耗和排放水平131
4.4BAT備選技術137
4.4.1單接觸/單吸收工藝137
4.4.2雙接觸/雙吸收工藝139
4.4.3增加第5級催化床的雙接觸工藝141
4.4.4使用銫助催化劑143
4.4.5單吸收工藝轉變為雙吸收工藝145
4.4.6更換磚拱轉化器146
4.4.7提高進氣O2/SO2比146
4.4.8濕式催化工藝148
4.4.9干/濕式催化組合工藝150
4.4.10SCR濕式催化組合工藝150
4.4.11原料氣的淨化過程151
4.4.12催化劑失活的預防措施152
4.4.13維持換熱器效率153
4.4.14監測SO2濃度154
4.4.15能量的回收和輸出154
4.4.16減少SO3排放157
4.4.17降低NOx排放158
4.4.18廢水處理159
4.4.19用NH3淨化尾氣159
4.4.20用ZnO淨化尾氣160
4.4.21尾氣處理：Sulfazide工藝161
4.4.22用H2O2淨化尾氣161
4.4.23工藝氣中汞的去除162
4.5硫酸生產的BAT技術163
5磷酸165
5.1概述165
5.2生產工藝和技術166
5.2.1概述166
5.2.2濕法工藝166
5.3消耗和排放水平172
5.4BAT備選工藝174
5.4.1二水物法（DH）174
5.4.2半水物法(HH)176
5.4.3單級過濾半水二水再結晶工藝177
5.4.4雙級過濾半水二水再結晶工藝178
5.4.5雙級過濾二水半水再結晶工藝180
5.4.6再制漿181
5.4.7氟化物的回收和脫除182
5.4.8礦石研磨粉塵的回收和去除183
5.4.9磷礦石的選擇（一）184
5.4.10磷礦石的選擇（二）185
5.4.11反應萃取去除H3PO4中的鎘186
5.4.12使用除霧器187
5.4.13磷石膏的處置及價格穩定措施188
5.4.14磷石膏的升級189
5.4.15熱法工藝190
5.5磷酸生產的BAT技術193
6氫氟酸194
6.1概述194
6.2生產工藝和技術195
6.2.1概述195
6.2.2螢石195
6.2.3反應過程及增產措施196
6.2.4工業廢氣處理198
6.2.5尾氣處理199
6.2.6副產品硬石膏199
6.2.7產品的儲存與輸送199
6.3 消耗和排放水平200
6.3.1消耗量200
6.3.2大氣污染物排放濃度200
6.3.3廢液和固體廢棄物201
6.4BAT備選技術201
6.4.1傳熱設計201
6.4.2回轉窯熱量回收203
6.4.3硬石膏的資源化與處置203
6.4.4氟硅酸的回收利用204
6.4.5螢石煆燒205
6.4.6尾氣洗滌：氟化物205
6.4.7尾氣的洗滌：氟化物及SO2和CO2207
6.4.8減少干燥、運輸和儲存過程中的粉塵排放量208
6.4.9廢水處理209
6.4.10氟硅酸工藝210
6.5氫氟酸生產的BAT技術211
7氮磷鉀復合肥（NPK）和硝酸鈣（CN）213
7.1概述213
7.2生產工藝和技術215
7.2.1概述215
7.2.2磷礦石分解216
7.2.3直接中和（管式反應器）217
7.2.4預中和217
7.2.5氨化轉鼓造粒217
7.2.6造粒及調理218
7.2.7Ca(NO3)2·4H2O轉化成硝酸銨(AN)和石灰218
7.2.8磷酸銨的生產219
7.2.9廢氣排放及處理219
7.3消耗和排放水平219
7.4BAT備選技術224
7.4.1NOx減排224
7.4.2造粒（1）：噴漿造粒224
7.4.3造粒（2）：轉鼓造粒225
7.4.4造粒（3）：造粒塔造粒226
7.4.5板束產品冷卻器227
7.4.6熱空氣的循環利用230
7.4.7優化造粒過程的物料循環比231
7.4.8Ca(NO3)2·4H2O轉化成硝酸鈣(CN)232
7.4.9含NOx廢氣的多級洗滌233
7.4.10中和、蒸發和造粒工段廢氣的聯合洗滌234
7.4.11洗滌液/清洗水的回用236
7.4.12廢水處理237
7.5NPK復合肥生產的BAT技術238
8尿素和尿素硝銨(UAN)240
8.1概述240
8.2生產工藝和技術241
8.2.1尿素241
8.2.2尿素硝銨243
8.3消耗和排放水平244
8.4BAT備選技術249
8.4.1傳統整體循環工藝249
8.4.2CO2汽提工藝250
8.4.3NH3汽提工藝251
8.4.4等壓雙循環工藝(IDR)252
8.4.5惰性氣體中NH3的安全清洗253
8.4.6產品粉末回用到濃縮尿素溶液中254
8.4.7在傳統裝置中使用汽提技術255
8.4.8汽提工段的熱集成256
8.4.9冷凝和反應在同一設備內進行257
8.4.10減少造粒過程中氨的排放259
8.4.11造粒廢氣的處理260
8.4.12工藝水處理261
8.4.13主要性能參數的監測263
8.4.14UAN生產的部分循環CO2汽提265
8.5尿素及尿素硝銨生產的BAT技術265
9硝酸銨(AN)與硝酸銨鈣(CAN)267
9.1概述267
9.2生產工藝和技術269
9.2.1概述269
9.2.2中和反應270
9.2.3蒸發過程271
9.2.4工藝蒸汽的淨化271
9.2.5造粒272
9.2.6冷卻272
9.2.7調理273
9.3消耗和排放水平273
9.4BAT備選技術275
9.4.1中和工段的優化276
9.4.2回收餘熱以冷卻過程水277
9.4.3能耗和蒸汽輸出278
9.4.4蒸汽淨化及冷凝液的處理和回用279
9.4.5自熱造粒281
9.4.6廢氣處理281
9.5硝酸銨/硝酸銨鈣生產的BAT技術282
10過磷酸鈣284
10.1概述284
10.2生產工藝和技術285
10.2.1概述285
10.2.2原料286
10.3消耗和排放水平287
10.4BAT備選技術289
10.4.1避免熟化過程中的擴散排放289
10.4.2礦石粉碎粉塵的回收與減排289
10.4.3氟化物的回收和去除290
10.4.4洗滌液回用與生產工藝291
10.5過磷酸鈣生產的BAT技術29111結束語293
11.1信息交流質量293
11.2對後續工作的建議294
附錄Ⅰ本書中涉及的部分化合物的相對分子質量296
附錄Ⅱ換算與計算297
附錄Ⅲ縮寫和解釋298
附錄Ⅳ化學式304
附錄Ⅴ硫酸裝置改造成本計算306
參考文獻308

前言

本書是結合本課題組承擔的國家水體污染控制與治理科技重大專項(簡稱國家重大水專項)項目的實施，翻譯歐盟石油化工《污染綜合防治可行技術(簡稱BAT技術)參考叢書》之一，即“大宗無機化學品——氨、無機酸和化肥工業污染綜合防治可行技術參考文件”［Integrated Pollution Prevention and Control Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic ChemicalsAmmonia，Acids and Fertilisers］的中譯本。主要內容為：第1章氨、無機酸和化肥生產概述；第2章合成氨；第3章硝酸；第4章硫酸；第5章磷酸；第6章氫氟酸；第7章氮磷鉀復合肥(NPK)和硝酸鈣(CN)；第8章尿素和尿素硝銨(UAN)；第9章硝酸銨(AN)與硝酸銨鈣(CAN)；第10章過磷酸鈣;第11章結束語；等等。
本書全面、繫統地介紹了歐盟大宗無機化學品生產的運行管理、生產工藝技術和污染綜合防治的BAT技術等，內容翔實、實用性強。適合於行業管理人員和從事污染防治的工程技術人員閱讀，也可作為環境科學與工程、化學工程等專業的科研、設計、環境影響評價及高等學校高年級本科生及研究生的參考用書。本書是結合本課題組承擔的國家水體污染控制與治理科技重大專項(簡稱國家重大水專項)項目的實施，翻譯歐盟石油化工《污染綜合防治可行技術(簡稱BAT技術)參考叢書》之一，即“大宗無機化學品——氨、無機酸和化肥工業污染綜合防治可行技術參考文件”［Integrated Pollution Prevention and Control Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic ChemicalsAmmonia，Acids and Fertilisers］的中譯本。主要內容為：第1章氨、無機酸和化肥生產概述；第2章合成氨；第3章硝酸；第4章硫酸；第5章磷酸；第6章氫氟酸；第7章氮磷鉀復合肥(NPK)和硝酸鈣(CN)；第8章尿素和尿素硝銨(UAN)；第9章硝酸銨(AN)與硝酸銨鈣(CAN)；第10章過磷酸鈣;第11章結束語；等等。
本書全面、繫統地介紹了歐盟大宗無機化學品生產的運行管理、生產工藝技術和污染綜合防治的BAT技術等，內容翔實、實用性強。適合於行業管理人員和從事污染防治的工程技術人員閱讀，也可作為環境科學與工程、化學工程等專業的科研、設計、環境影響評價及高等學校高年級本科生及研究生的參考用書。
本書由周嶽溪、席宏波、伏小勇、陳學民等譯，具體分工如下：第1章、第10章由李焱、席宏波、周嶽溪譯；第2章、第7章由陳學民、席宏波、周嶽溪譯；第3章、第8章、第12章、第13章由任月英、席宏波、伏小勇、周嶽溪譯；第4章、第5章、第9章由伏小勇、席宏波、周嶽溪譯；第6章、第11章、第14章由劉光利、席宏波、周嶽溪譯。此外，宋廣清、白蘭蘭、陳雨卉、胡田、劉苗茹、肖宇、楊茜、嶽岩、王翼、張猛、張雪、朱躍、周璟玲等參與了部分譯稿整理工作。
全書由席宏波、周嶽溪譯校、統稿。
本書的翻譯出版獲得了歐盟綜合污染與預防控制局的許可與支持；得到了國家水體污染與治理科技重大專項辦公室、環境保護部科技標準司、中國環境科學研究院領導的支持；化學工業出版社對本書出版給予了大力支持，在此謹呈謝意。
限於譯者知識與水平，加之時間緊迫，本書難免存在不足和疏漏之處，懇請讀者不吝指正。

周嶽溪
2015年7月

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