炼焦化学产品回收与加工

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出版者:化学工业出版社
作者:何建平
出品人:
页数:285
译者:
出版时间:2011-1
价格:32.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502557522
丛书系列:
图书标签:
  • 炼焦化学
  • 焦化副产品
  • 煤化工
  • 资源回收
  • 环境保护
  • 工业废弃物
  • 精细化工
  • 循环经济
  • 化学工程
  • 工业应用
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具体描述

本书系统阐述了以煤为原料高温干馏得到炼焦化学产品回收与加工的生产方法、基本原理、工艺过程、操作条件与参数分析、主要设备结构、岗位操作、生产故障排除等知识。主要内容有煤气的冷却,煤气的输送和煤焦油雾清除,煤气中氨和粗轻吡啶的回收,煤气脱硫、脱氰,粗苯回收与制取、粗苯精制,煤焦油精制,工业萘及精萘的生产,粗酚、粗重吡啶及粗蒽的提取和精制等。

  本书可作为高职煤化工、煤炭综合利用专业的教学、成人教育、职业培训教材,也可供从事能源、燃气、煤化工、煤炭综合利用等有关生产的技术人员参考。

铸锭之光:现代冶金过程中的材料再利用与循环经济 导论:资源约束下的冶金新范式 随着全球工业化进程的加速,传统采矿和初级冶炼模式所带来的资源枯竭压力与环境负荷日益凸显。本专著聚焦于现代冶金工业领域中,那些与焦化副产品回收和加工核心议题并行,但侧重于金属材料生命周期管理、废弃物转化为高价值资源的先进技术与策略。我们将深入探讨在当前能源转型和可持续发展目标驱动下,钢铁、有色金属(如铜、铝、镍、稀土)冶炼过程中产生的伴生品、炉渣、以及报废产品中关键元素的捕获、纯化与再集成技术。 全书旨在构建一个系统的、面向实践的框架,阐述如何通过提升冶金过程的“绿色化”和“闭环化”水平,实现材料的最大化回收率和最低能耗转化。我们避开了对煤化工、焦炭生产的直接化学反应机制的详述,而是将焦点完全锚定在金属冶炼后端处理、二次资源提纯与高性能合金再造上。 --- 第一部分:二次金属资源勘探与预处理技术 第一章:电子废弃物(E-Waste)的结构解析与分选工程学 本章首先对当代冶金面临的最大挑战之一——日益增长的电子废弃物(WEEE)的复杂性进行分类学研究。我们将详述印刷电路板(PCB)、集成电路(IC)封装材料以及特种电缆中复杂多金属基体的元素分布特征。 重点内容包括: 1. 非接触式分选技术: 深入分析X射线荧光光谱(XRF)、导电性、介电常数等物理特性在自动化分选中的应用,重点介绍激光诱导击穿光谱(LIBS)在实时元素识别中的精度提升。 2. 机械破碎与粒度工程: 探讨如何通过精确控制冲击、研磨和剪切工艺,实现目标金属颗粒与惰性基体的最优解离,避免微细化对后续湿法冶金效率的负面影响。 3. 热解预处理对载体的剥离: 区别于焦化过程中的高温炭化,本章讨论专门用于去除塑料、环氧树脂等有机物对金属捕获干扰的低温惰性气氛热解技术,以提高后续湿法或火法作业的纯净度。 第二章:冶炼炉渣的资源化潜力评估与矿物学转型 冶金过程,尤其是粗炼和精炼环节会产生大量的炉渣。这些渣体并非简单的废弃物,而是潜在的矿物资源库。本章超越了传统炉渣作为建筑骨料的应用,着眼于其中捕获的痕量有价金属和稀有元素。 核心研究方向: 1. 矿物学指纹识别: 利用扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)技术,精确识别渣相中铁氧化物、硅酸盐、钙钛矿等结构对目标金属(如钒、钛、稀土元素)的固溶或包裹状态。 2. 选择性浸出与反应动力学: 详细阐述针对不同渣类型的强化酸/碱浸出体系,尤其关注超临界流体萃取技术在低浓度金属离子分离中的应用潜力。 3. 渣体结构调控: 探讨通过改变熔剂配比或冷却速率,诱导渣体形成易于后续物理/化学分离的目标晶相(如尖晶石结构或特定共晶相),实现“原位矿化”的策略。 --- 第二部分:复杂金属体系的先进分离与提纯技术 第三章:高复杂度二次原料的火法冶炼集成优化 本部分关注如何将预处理后的混合金属原料(如铜镍合金残渣、贵金属富集物)安全、高效地送入火法冶炼回路。我们聚焦于提高熔炼效率和降低挥发性污染物排放的工程实践。 关键技术聚焦: 1. 氧气底吹与顶吹熔炼的能耗-转化率平衡: 对比分析不同吹炼技术在处理高硫或高有机物负荷的二次原料时,对SO2捕集和能量回收系统的耦合要求。 2. 炉内渣相的氧化还原电位控制: 阐述如何利用精确的氧化剂/还原剂投加,控制熔体内的pE值,以实现特定金属的优先富集或分离,例如控制镍、钴、铜在铁合金化过程中的分配系数。 3. 贵金属的富集载体选择: 讨论在火法作业中,如何优化载体金属(如铅、铁或特定熔剂)的性质,以最大化捕集金、银、铂族元素(PGMs)的效率,并确保最终的精炼作业可行性。 第四章:湿法冶金中的新型萃取剂与膜分离技术 湿法冶金是实现高纯度金属回收的必经之路,尤其对于稀有金属和电子元件回收至关重要。本章摒弃传统的溶剂萃取基础理论,侧重于面向下一代分离挑战的新型介质。 创新分离方法: 1. 功能化离子液体(ILs)的应用: 研究特定官能团化的离子液体在选择性螯合稀土元素(REEs)混合溶液中的表现,特别是其对pH敏感性的降低和回收效率的提高。 2. 膜分离技术在金属回收中的集成: 重点剖析正渗透(FO)和电渗析(ED)技术在处理低浓度、高盐度废水和浸出液中的潜力,实现对目标金属的高效浓缩。 3. 电化学精炼的微观调控: 探讨脉冲电沉积和受限孔隙电解技术如何用于生产超细颗粒金属粉末或高纯度金属薄膜,这些产物直接服务于增材制造(3D打印)领域。 --- 第三部分:回收金属的再制造与性能验证 第五章:二次金属的冶金缺陷与性能重构 从二次资源中回收的金属往往带有微量杂质或特殊的微观结构缺陷,这限制了它们在高端应用中的直接使用。本章关注如何通过精炼技术,将回收金属的性能恢复至甚至超越原生材料的水平。 核心内容包括: 1. 杂质的相态控制与消除: 针对回收铝、镁合金中残留的碱金属、碱土金属以及铁、铜等“有害”元素,讨论真空脱气、熔体精炼剂(如TiB合金)处理的优化窗口。 2. 结构重构与晶粒细化: 阐述超声波/电磁搅拌技术在熔体处理中的应用,以消除二次回收过程中易产生的晶粒粗大、枝晶偏析等冶金缺陷。 3. 高性能二次合金的设计: 探讨如何基于回收原料的元素特征,设计出满足特定工业标准的替代性合金体系,例如,使用二次铜回收的材料制造高导电性母线,或利用回收镍制造耐腐蚀合金。 第六章:循环经济框架下的冶金过程经济学与环境影响评估 本章将回收技术置于宏观的循环经济背景下进行审视,关注技术推广的实际经济可行性和环境效益。 经济与环境指标: 1. 全生命周期评价(LCA)的量化模型: 构建评估不同回收路径(火法 vs. 湿法)在能耗、水耗及温室气体排放上的对比模型,为决策提供科学依据。 2. 副产物和伴生品的协同利用: 分析如何将湿法脱除的酸性废水、除尘系统捕集的细微粉尘等,通过耦合技术转化为可销售的工业化学品或建筑材料,实现价值链的最小损失。 3. 工业共生网络构建: 探讨在区域工业集群中,冶炼厂如何通过建立稳定的副产品输送和交换机制,降低原料获取成本并分散风险,从而增强整个供应链的韧性。 --- 结论:面向未来的可持续冶金蓝图 本专著总结了现代冶金工业在材料再利用方面的尖端技术,强调了从资源勘探、分离提纯到性能重构的闭环思维。通过对高效率、低环境影响新工艺的系统性梳理,本书为冶金工程师、材料科学家以及政策制定者提供了一个应对资源挑战、实现工业可持续转型的专业路线图。本书专注于金属价值的二次捕获与价值提升,而非初级原料的化学转化领域。

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读后感

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用户评价

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对于我这个非化工专业背景的研发人员来说,这本书的阅读体验是挑战与惊喜并存的。它在某些核心工艺的描述上,确实需要反复推敲,比如涉及到高温高压反应器的设计参数推导部分,初读时确实有些吃力。但是,作者非常贴心地在关键概念后设置了“专业术语释义”的小栏目,这极大地降低了阅读的门槛。更让我感到惊喜的是,在谈及安全与环境合规性时,作者的论述非常前沿,不仅提到了现行的国家标准,还引用了欧盟REACH法规中的一些严格指标作为对标参考,这对于我们计划开拓国际市场的企业来说,无疑提供了极具价值的前瞻性指导。它不仅仅是一本关于“如何做”的书,更是一本关于“未来应该怎么做”的战略指南,阅读过程像是在攀登一座知识的高峰,虽然过程艰辛,但登顶后的视野开阔是无与伦比的。

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这本书的行文风格,给我一种非常沉稳、内敛但又充满力量的感觉。它不像某些学术著作那样堆砌生僻名词,而是致力于用最精确的语言去描述最复杂的现象。在论述焦化副产物的高值化利用时,作者的笔触变得尤为细腻和富有远见。他没有止步于传统的燃料用途,而是着重探讨了如何将这些看似低价值的物质转化为精细化工的原料,这体现了作者对行业未来发展方向的深刻洞察。阅读过程中,我经常需要停下来,在笔记本上画出作者描述的反应路径图,以确保完全理解其逻辑链条。尤其是一些关于新型吸附剂性能对比的图表,制作得极其专业,表格的对比维度非常全面,从吸附容量到再生周期,再到成本核算,考虑得面面俱到。这套书显然是倾注了作者多年心血的结晶,学术严谨性和工程实用性达到了一个罕见的平衡点。

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我最欣赏这本书的一点,是它对“循环经济”理念在焦化行业中的深度贯彻。全书的主线似乎都在围绕“变废为宝”和“效率最大化”展开,而不是简单地介绍生产流程。作者在讨论废物处理和能源梯级利用的部分,笔墨很重,数据详实。他详细分析了熄焦过程中余热回收的几种不同技术路径的经济性评估,并且给出了一个基于投资回报率和碳排放强度的综合评分系统,这在市面上其他同类书籍中是绝无仅有的。这种将化学工程、热力学分析与宏观经济学评价完美融合的写作手法,使得这本书的价值远超出了传统的技术手册范畴,它更像是一份面向行业决策者的综合性白皮书。读完后,我感觉对整个行业的可持续发展路径有了更清晰的认识,对未来的技术革新方向也充满了期待。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,那种略带工业复古风的封面,配合着略微粗粝的纸张触感,仿佛能让人闻到一丝煤焦油和高温金属的气味。我原本以为这会是一本晦涩难懂的教科书,但翻开扉页后,发现它的排版逻辑相当清晰,图表的运用也十分考究。特别是那些关于新型催化剂应用的插图,即便是初次接触这个领域的读者,也能通过直观的视觉引导,大致把握住复杂的化学反应流程。当然,作为一本专业性很强的书籍,它对于基础理论的铺陈是比较扎实的,开篇对焦化过程中的热力学和动力学分析,深度足够,没有敷衍了事。我尤其欣赏作者在解释一些关键技术难点时,所采用的那种层层递进的叙述方式,就像一位经验丰富的老工程师在现场指导你操作一样,严谨而又不失温度。读完前几章,我感觉自己对整个焦化产业链的宏观图景有了更清晰的认识,这种建立在坚实理论基础上的实践指导,是很多同类书籍所缺乏的。

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说实话,我拿起这本书纯粹是出于工作上的需要,原本没抱太高期望,总觉得技术手册类书籍难免枯燥乏味。但读进去之后,我发现作者在案例分析的选取上煞费苦心。书中穿插了多个全球知名焦化企业近十年的技术升级案例,这些案例不仅仅是简单的数据罗列,而是深入剖析了技术瓶颈的成因、改进方案的实施过程以及最终带来的经济效益和环保改善。比如,关于轻油馏分中高价值组分分离技术的章节,作者不仅详述了精馏塔的优化参数,还对比了膜分离技术在能耗上的优劣,这种多维度、实战性的分析,对于我们车间一线的技术人员来说,简直是宝典级别的参考。我甚至在其中找到了几个我们正在尝试解决的效率提升问题的新思路,感觉这趟投资物超所值,它提供的不是陈旧的知识,而是解决当前实际问题的“武器”。

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