·信息與動態·

·信息與動態·

利用廢水為水處理廠提供電力

Chemical Engineering Progress，2010，106(11):5

美國內華達雷諾大學的1項將廢水污泥轉化為電力的實驗研究已通過首次中試。該工藝是將污泥干燥，使其適用于氣化。研究人員希望該技術最終可為內華達Truckee Meadows水回收廠提供一種原位的電力源。

該工藝采用的污泥干燥器是一個在大約160℉(1℉=5/9℃)下運行的低溫流化床，由大約215℉的熱源加熱。流化床內填充有沙子等惰性固體粗粒，沙粒的粒徑經過特殊選擇，使其可呈流化態并可快速加熱及物質傳遞。流化床中的氣泡可以破碎濕污泥，從而促進污泥的快速干燥。

干燥的污泥粉末被流化床中的空氣帶走并移出流化床，成為一種容易被過濾器收集的燃料。濕污泥的進料速率和空氣的流速協同作用，可精確控制干燥燃料產品的濕度。由于該流化床是在如此低的溫度下運行，因此它可以僅僅由污泥廢水加熱，而不需額外燃料。生產出的干燥燃料可完美地在原位進行氣化，應用于發電、產熱或熱電聯產。

在Truckee Meadows水回收廠的試驗中使用的是1臺冰箱大小的連續進料示范裝置，可將大約20 lb/h(1 lb=0.453 6 kg)的污泥轉化為3 lb/h的干燥粉末。研究人員正在評估這種固體產物作為燃料用于氣化的適用性，并正在測定工業化運行的最佳條件。他們估計1個實際規模的處理系統大概可以為該水回收廠提供25 000 kW·h/d的電能。

該工藝的優點是所有裝置均設計為原位運行，節省了運輸費用及污泥處置費。它將工藝廢熱用于驅動發電，而且還免于進行污泥填埋。

研究人員的下一步工作是在1個大型裝置上進行驗證試驗，以使投資人及工廠操作人員相信該技術的耐久性。該示范項目由美國內華達州雷諾市與斯帕克斯市合作。美國內華達雷諾大學的技術交流辦公室計劃使該系統適用于其他社區的廢水處理廠。例如，據研究人員稱，加利福尼亞州的各城市每年可產生大約700 000 t干污泥，這將可供2.4×106kW·h/d的電力生產。

(以上由葉晶菁供稿)

可消減碳捕集費用的新型多相接觸器

Chemical Engineering，2010，117(10):12

美國Westec Environmental Solutions(WES)公司開發了一項氣液吸收技術，可顯著增強氣液吸收、萃取及洗滌系統的物質交換。該公司專利的WES吸收器采用同向直流式操作，并可產生微沫層以強化物質交換。同向直流方式可使吸收柱的氣速遠遠快于常規逆流氣液吸收器，而且沒有明顯的因夾帶和溢液而造成的溶劑損失。

在實驗室小試中，高為0.5 m WES吸收器的1級吸收即可達到理論上的10級吸收。由于具有專利結構的填料，該吸收器在達到相同水平的CO2吸收量時所需要的質量傳遞高度不到常規吸收柱的1/5。因此，在用于煙氣吸收時，該吸收器將比常規式、填料式或塔盤式吸收器的總高度減少大約50%。

為了進一步研究該工藝，2010年9月，WES公司與澳大利亞Process Group公司簽署了一項聯合開發合同。WES吸收器的首套中試示范裝置將在澳大利亞QER頁巖液化項目中使用。Process Group公司是CO2捕集工廠的簽約設計公司。據說該試驗將為WES吸收器技術的工業化提供一個捷徑。

通過減小吸收器尺寸以及促進溶劑的CO2吸收量，WES吸收器技術具有使碳捕集費用降低30%的潛力。該技術適用于所有溶劑法碳捕集及碳存儲工藝，及其他運用于天然氣、煉油、石化等企業的氣液吸收工藝。

可降低環境安全危害的煤炭回收系統

Chemical Engineering Progress，2010，106(11):6

美國維吉尼亞工學院高級分離技術中心(CAST)的研究人員發明了一項用于去除超細煤炭泥漿中水分的高壓離心技術。該技術已在一座洗煤廠進行了工業化試驗，將有助于降低美國對成百上千噸蓄積污泥所產生的環境及安全擔憂。

美國所產的大部分煤炭是粗煤，采用水清洗的方法可以容易地去除硫及灰分等雜質。留存于煤炭中的任何濕分由于會降低熱值并增加運輸費用，且還會堵塞管道、儲槽和槽罐，因此均需要去除。簡單的脫水工藝是使用普通的篩分系統或常規粗煤離心機，可去除粗顆粒表面的濕分。

采掘出來的煤炭有一部分是超細粉末，粒徑小于30～40 μm(與滑石粉相當)。由于如此細小的粉末具有非常大的比表面積，對其進行脫水是十分困難的。工業用戶一般要求細煤炭粉末的濕度小于20%，由于目前沒有將超細煤炭粉末脫水至合格水平的經濟可行的方法，這些粉末經常被丟棄在廢物堆積場。這種行為造成潛在的環境危害，導致有價自然資源的損失，并且減少了煤炭企業的利潤。

為了解決這些問題，CAST的研究人員發明了一項超細粉末脫水的高壓離心技術。該技術通過氣體壓力和離心力的聯合作用促進脫水效果，可達到高的脫水率和低的煤粉濕度。最初的中試試驗可將煤炭泥漿脫水至濕度小于20%;隨后的工業化試驗采用Decanter機械公司制造的設備在某洗煤廠進行，也取得了成功。

美國煤炭企業每年都向煤泥堆積池排放(7～9)×107t的粉末廢棄物。該技術的應用為從源頭解決煤炭泥漿堆積問題提供了可能，并且將幫助煤炭企業回收所有采掘出的煤炭。該技術也可應用于回收現有煤泥堆積池中的煤炭。

該項高壓離心技術由Decanter機械公司實現商品化，離心機的注冊商標為Centribaric。該技術可作為CAST早期開發的微濾柱技術的補充，用于煤粉在燃燒前的礦物質及其他雜志的分離。美國國家能源技術實驗室為這兩項技術的研發提供了經費。

(以上由葉晶菁供稿)