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无线传输装置在大型采矿企业的应用? 无线传输装置在大型采矿企业的应用 一、超远距离无线传输之特点   通过4~20mA模拟量无线信号发射器和无线信号接收器,以无线电全数字加密通信装置代替了有线信号传输导线,本装置可以同时传输4路模拟量信号,相比有线方式的好处是既便宜又维护方便,相比插卡方式的好处是没有运行费用。   如果在野外敷设3公里的信号线,每米按1元成本价计算至少3000元,再加上人员施工成本,至少上万元,可是采用无线信号传输装置的话,只需要一个信号发射装置和一个信号接收装置,其中关键部件不足7000元,而且是一次性投资,没有运行费用。   由于采矿场都位于山区,架设信号线成本高,难度大,本装置被三门峡 黄金 集团、山东莱州黄金集团和江西铜业公司德兴铜矿大山选矿厂等一些大型国企金属采矿场采用后,技术人员一致确信找到了一种可靠便捷的无线传输方案。   江西铜业公司德兴铜矿的曾工说:我单位是中国最大的铜选矿厂,你们的装置在我这用的好,你们可以省好多的广告费,中国的矿山都是以我们这为设计蓝本的。 二、超远距离无线传输之应用   江西铜业公司德兴铜矿大山选矿厂仪表工段大山选矿厂成立于1988年,是江西铜业集团公司德兴铜矿主流程单位之一,目前生产能力6.95万吨/日,是国内最大的铜选矿厂。   1、现场描述:   现场矿区方圆5公里,清水泵与回水池相距4公里,中间有一个小山包阻挡,要通过检测回水池的液位信号来控制清水泵的启停,由于是山区,拉线不可行,所以采用了达泰电子的无线传输方案。考虑到中间有一个小山包遮挡,在山包上安装了一个无线中转装置。回水池 液位变送器 输出的是标准4-20mA模拟量信号。   2、回水池水位监测无线发射装置DTD110FCY-T4   3、清水泵站无线接收设备DTD110FCY-R4     4、三门峡黄金集团选用的无线传输设备DTD110FEY   中金黄金集团河南中原黄金冶炼厂位于河南省三门峡市,为目前我国最大的专业化黄金冶炼厂之一,是中金公司和中国黄金工业支柱企业。   2015年5月该公司选用了达泰电子超远距离无线模拟量传输装置,装置型号为DTD110FEY,通讯距离达到5公里,传输一路4-20mA模拟量信号。    5、山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿DTD110FC   焦家金矿始建于1975年,目前生产规模已达到710吨/日,是山东黄金集团和山东黄金矿业股份有限公司骨干企业。   从2014年3月开始通过莱州电气公司先后采购安装DTD110FC模拟量信号传输器12套。 三、本方案的相关资料:  点对点无线模拟量信号传输器  无线485多点组网测控终端-无线MODBUS RTU  《 青铜峡铝厂无线液位传输器项目纪实 》  【工程师的故事】4~20mA 压力变送器 信号无线传输显示调试纪实    是的,你找到了!我们是【PLC无线通讯专家】。   持续发布累计十四年的PLC通讯方案及工程实例,加QQ598075900或致电18992829581索取资料。 详细资料请扫描二维码索取。 扫描加入QQ二维码在线索取资料及密码。 阅读原文 : http://www.dataie.com/mobile/jishushow251.html 查看更多 0个回答 . 3人已关注
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从高硫冶炼烟气中回收硫磺的现状与展望? 全世界硫酸产量的供大于求,重新燃起人们寻找其他方法避免二氧化硫污染环境的兴趣,将有色金属硫化矿冶炼烟气转化为元素硫 - 一种最适合于运输和长期储存的产品 -- 便是这样一种方法。对于诺里尔斯克镍矿冶公司北极分公司冶炼厂来说,这一点尤其重要。该厂地处诺里尔斯克,每年熔炼硫化矿大约产生 2Mt 二氧化硫。 在为数众多的含硫气体处理方法中,当前唯一已投入实际运行的由冶炼烟气生产硫磺的技术是在 2005 年国际硫会议上提出的甲烷还原工艺。在该工艺中,洗涤后的二氧化硫烟气在高温和 φ(O2)6%-14% 的条件下用甲烷还原,还原后的气体在克劳斯硫回收装置内进行后续处理。 1 工艺现状 诺里尔斯克北极分公司铜冶炼厂含硫气体的高温还原在一台非催化反应器内进行,根据燃料和还原剂的进料防爆技术,反应温度被设定在约 1200 ℃ 。燃料天然气在反应器的前室 ( 图 1( 略 )) 内与含硫气体中的氧燃烧: 2O2+CH4 → CO2+2H2O ΔH=-802 kJ.(1) 反应释放的燃烧热将气体混合物加热到 1150-1 250 ℃ ,在此温度下气体中的所有三氧化硫被分解为二氧化硫: 2SO3 → 2SO2+O2 (2) 然后将还原剂加入到不含氧的高温含硫气体中,使其在反应器的热区与二氧化硫反应: 2SO2+CH4 CO2+2H2O+S2 (3) 除了目标反应 (3) 外,在还原过程中还发生大量的副反应,生成诸如 H2S 、 CS2 、 H2 和 CO 等产物,因此它们也成为反应器出口气体混合物中的组分。这些组分在下游 230-450 ℃ 的克劳斯装置氧化铝催化剂上相互发生反应,特别是: CS2+2H2O 2H2S+CO2 (4) COS+H2O H2S+CO2 (5) 2CS2+SO2 2COS+3/n Sn(n=1-8) (6) 2COS+SO2 2CO2+3/n Sn (7) 2CO+SO2 2CO2+1/n Sn (8) 2H2+SO2 2H2O+1/n Sn (9) H2+1/n Sn 2H2S (10) 2H2S+SO2 2H2O+3/n Sn (11) 在所有这些反应中,反应 (11)- 克劳斯反应 - 为目标反应。 热还原和催化转化生成的元素硫在气体管式冷凝器内回收,工艺气体进一步除去硫雾沫后进入后燃烧炉 ( 热焚烧炉 ) 。 甲烷还原工艺的优点是,它对冶炼烟气原料中的初始氧浓度和三氧化硫浓度的依赖性相对较小。这就为诺里尔斯克铜冶炼烟气元素硫装置的可靠运行创造了条件,该装置自 1987 年以来一直采用 Vaniukov 炉烟气生产纯度高于 99.5% 的硫磺。但是,这种技术固有的单位还原剂消耗量较高,生产每吨硫磺消耗的天然气超过 800m3 ,这正是促使我们分析含硫气体非催化甲烷直接还原工艺并对其进行优化以降低还原剂消耗的主要原因。 2 甲烷还原工艺分析 一般认为,甲烷还原工艺单位天然气消耗量较高是由于还原温度较高,因而需要消耗较多的燃料来加热含硫气体。但是通过对燃料和还原剂在天然气总消耗量中的相对份额进行基本定量估算,这一看法被否定了。由图 2( 略 ) 可见,当含硫气体通过反应 (1) 和 (3) 直接进行还原时,燃料的相对份额 f( 用于加热的天然气部分 ) 取决于气体中的初始氧浓度 [φ(O2)] 和二氧化硫浓度 [φ(SO2)] 。图 2( 略 ) 中的上面一条曲线对应于在非催化还原温度 (1 200 ℃ ) 下所需的含硫气体氧浓度 [φ(O2)=15%] ,下面一条曲线对应于为保证冶炼装置稳定运行烟气中可能存在的最低氧浓度 [φ(O2)=6%] 。 如图 ( 略 ) 可见,在真实含硫气体的任何 SO2 浓度下,在最低操作状态 ( 非富氧操作 ) 与最高操作状态之间的天然气消耗差异不超过热还原过程总天然气消耗的 1/4 。如果将尾气焚烧炉加热工艺气体所消耗的燃料考虑进去,因还原温度增高而导致的潜在的燃料增量甚至会变得更加无足轻重。所以,为加热含硫气体至非催化 SO2 还原温度 ( 约 1 200 ℃ ) 所用的燃料,不是造成甲烷还原工艺单位天然气消耗量较高的唯一因素。 甲烷还原工艺的根本问题是硫化氢的得率不够高。这不仅是由于还原过程的动力学限制,而且可从热力学原理上加以解释。正如热力学计算表明,在非催化还原温度 (t ≥ 1150 ℃ ) 下,当元素硫平衡转化率 Ys 大于 62% 时,还原后气体组分的克劳斯比值 (CR) 如下: CR ≡ [H2S]/[SO2] ≤ 1 这只是为保证克劳斯反应 (11) 达到有效的硫转化率所需比值的一半。 诺里尔斯克铜装置热还原阶段的硫磺得率实际上十分令人满意,不低于 55% ,相当于平衡值的 90% ,并且随冶炼烟气初始甲 (SO2) 成比例增加,因此可以认为该工艺的这一部分已相当完善,几乎不存在进一步改进的空间。但是,对还原后气体在目前形式下的克劳斯转化却不能如是说,因为它远非是一个最佳过程。 铜冶炼厂元素硫生产车间是在 20 多年前设计的,当时对硫回收率的要求不是很高。为了节约投资,将装置设计成仅有一段催化剂床,并且没有对硫氧化碳和硫化氢的同时处理采取措施。这一点可通过上述组分 (COS 和 H2S) 在氧化铝催化剂上对温度的经验依赖关系加以证实,见图 3( 略 ) 。这些图根据硫回收装置 (SRU) 工业克劳斯反应器的操作经验而绘制,其间采用了以下氧化铝催化剂: CR-31(La Roche 化学公司 ) , AO-MK-2(ZAO Novomychurinsky 催化剂厂 ) 和 DR(Rh?ne-Poulenc ,目前的 Axens 公司 ) 。 图 3( 略 ) 中的圆圈 1 表示在 Magnitogorsk 钢铁厂焦炉气处理装置克劳斯反应器内、在空速 W ≈ 2000h-1 下、于 AO-MK-2 催化剂上所观测的含硫组分转化率 ηi( 垂直条表示数据的离散度 ) ;黑圆点 2 表示在同一装置克劳斯反应器内、在空速 W ≈ 1 000h-l 下、于 CR-31 催化剂床上所观测的平均转化率;黑方块表示在诺里尔斯克铜冶炼厂元素硫装置目前正在运行的克劳斯反应器内、在空速 W ≈ l 000h-1 下、于 DR 催化剂上所观测的高浓度气体的转化率。 图 3a( 略 ) 中的曲线 4 表示硫化氢转化的热力学模拟结果,其气体平均组成相当于诺里尔斯克铜冶炼厂 SRU 装置还原后的气体,如表 1 所示。 表 1 用于硫化氢转化热力学模拟的气体组成 φ , % SO2 COS H2S CO CO2 H2 N2 H2O CS2 S2 5 1.4 2.8 3.9 12.7 1.3 51 35.1 0.47 0.13 图 3a( 略 ) 中的曲线 5 对应于在诺里尔斯克克劳斯反应器中处理“不良”气体 [φ(H2S)=0.81%] 的情况下硫化氢的平衡转化率。图 3b( 略 ) 和 3c( 略 ) 中的相同图例分别表示在相同研究周期内建立的硫氧化碳转化率对温度的依赖关系及据此得到的含硫组分 - 元素硫的总转化率 ηs 。 由图 3( 略 ) 中的数据可清楚地看出,在催化剂工作温度范围 (180-300 ℃ ) 内,硫化氢转化率对温度的依赖关系 (t) 与硫氧化碳与温度的依赖关系, ηcos(t) 是相反的,因此总 S 转化率 ηs 呈现出非线性的温度依赖关系 ( 图 3c( 略 )) 。当应用于含硫气体处理 ( 由烃还原 ) 时,这个公认的事实使我们毫无希望在一段催化剂床 ( 一台催化反应器 ) 内将 H2S 和 COS 的总转化率提高到足够高的水平,这一点在诺尔里斯克克劳斯装置的初步设计中已经预计到。 所以,根据工业经验,如果采用分开设置的转化段,第一段在有利于由反应 (4) , (5) 和 (10) 生成硫化氢的温度下进行;第二段在有利于通过反应 (11) 将硫化氢转化为硫磺的温度下进行,则当前采用的甲烷还原硫回收工艺可得到显著的改进。为了在加氢反应 (10) 中得到最大的硫化氢得率,应将“热’’催化转化段的温度提高到远远高于通常的水解温度 (390 ℃ ) 以上。还原后气体应在 450-650 ℃ 下达到下游转化为元素硫所需的热力学最佳克劳斯比值 (CR ≈ 2) ,这个比值决定了热催化转化段的温度范围。 根据该热力学分析并考虑到在诺里尔斯克甲烷还原 / 克劳斯工艺的工业经验,开发了一种改良的冶炼烟气回收硫技术。它采用两个转化段由甲烷对含硫气体进行还原。 3 “高浓度”含硫气体最佳处理工艺 用于处理洗涤后含硫气体的改良工艺包括一个热还原段和两个催化转化段,如图 4( 略 ) 所示。 在该工艺中,先将氧富集到指定浓度 [φ(O2)12%-15%] 并在非催化还原反应器内于 1 050-1 150 ℃ 下用天然气还原 SO2 ,然后进行以下操作:在催化转化器内于 400-550 ℃ 下进行 S0 :的最终还原,在克劳斯反应器内于 230-250 ℃ 下进行转化,在冷凝器和分离器内进行最终的硫磺回收,在尾气焚烧炉内烧掉尾气中的有毒组分。 该技术的独特之处是在含硫气体一段催化转化之前不设置硫冷凝器,而后者在传统克劳斯硫回收装置中却是强制性的。这是由于当非催化还原温度受到抑制时热反应器出口的硫含量较低,并且第一催化转化段温度较高 (400-500 ℃ ) ,后者是为了使有机硫组分通过反应 (4) 和 (5) 由蒸汽水解,并使二氧化硫通过反应 (6)-(9) 进行最终的还原。此外,在甲烷还原反应 (3) 中产生的部分元素硫通过反应 (10) 加氢,并通过反应 (11) 的逆反应水解成足够的硫化氢,使第一催化反应器出口气体的 H2S/SO2 比达到约 2 ,在 500-550 ℃ 下离开。 当气体在废热锅炉中冷却之后,在克劳斯反应器中的处理与传统工艺无异。使用副线 温度控制器 省去工艺气体预热的燃料需要,再结合采用低温还原,有可能降低锅炉给水消耗和投资。 4 中间试验 Gipronickel 研究院对图 4( 略 ) 工艺进行了中间试验,在约 1m3/h 的含硫气体流量下模拟上述含硫气体处理段和硫回收段。非催化反应器 ( 容积 1.5dm3) 内的停留时间 τ 为 1-3 s ,温度 850-1100 ℃ 。催化反应器 ( 第一段反应器和克劳斯反应器 ) 分别在 350-570 ℃ 和 220-280 ℃ 下操作,相应的空速不低于 1 600h-1 。为了进行工艺评价,采用了俄罗斯生产的 工业催化剂 。第一催化反应器内装填 Catalysy JS 生产的 AOK-78-57 型含钛 水解催化剂 ,为直径 4.5 ± 1.0mm 的圆柱形颗,粒。克劳斯反应器内装填 Novomichurinsk Catalyt-ic Plant JS 生产的。 AO-MK-2 型氧化铝催化剂。后工种催化剂已通过工业生命周期测试。 中试结果表明 φ(O2) 为 10%-15% 的含硫气体介质在低温 (850-1 150 ℃ ) 下的非催化甲烷还原过程与传统的天然气蒸汽 - 空气转化 ( 气化 ) 过程十分相似。试验确定了烟灰形成区的动力学边界,因而有可能在工业规模使用低温天然气转化技术时防止烟灰的形成。 但是,二氧化硫与甲抗的低温 (850-1 100 ℃ ) 均相还原明显不同于 Brutto 反应 (3) 的模型描述。这一点由图 5( 略 ) 可以清楚地看出,图 5( 略 ) 是在温度 950-1 000 ℃ 和流量 17-20dm3/min 条件下用甲烷对含硫气体进行还原的典型试验结果。 图 5( 略 ) 中的白色方块和黑色圆点分别表示二氧化硫和二硫化碳 ( 原文为硫化氢 -- 译注 ) 得率与还原剂过剩系数足,的关系,它们根据反应 (1) 和 (3) 的化学计量比测定。试验误差可根据低还原剂消耗区 (Kr ≤ 0.2) 数据点的统计离散加以估计,原始数据的内插结果由移动平滑法绘制的实线和虚线表示。 图 5( 略 ) 的中试数据表明,在刚性动力学范围条件下主要发生以下反应: CH4+2SO2 → CS2+2H2O+2O (13) 将该式与 Kr=0.25 相对应 ( 图 5( 略 ) 中的垂直点画线 ) ,所生成的氧与甲烷不完全燃烧产物 (CO 和 H2) 反应。在这个条件下,副产物硫化氢的得率 不超过 6%(Kr=0.25) ,硫氧化碳的得率 Ycos ≤ 1%(Kr=0.2) 。 在此温度范围条件下,二氧化硫还原的唯一的主产物是二硫化碳。这个结论与静态实验室试验结果从定性角度看是一致的,但还不足以说明甲烷在酸性气体介质中的消耗路径机制。 随着工艺动力学模型的软化 ( 停留时间 τ 延长,特别是温度升高 ) , SO2 被甲烷转化产物还原的反应 (6)-(11) 起着更重要的作用,导致硫氧化碳得率的增加和元素硫的形成。在非催化反应器的正常条件下 ( 温度 1 050-1 100 ℃ ,停留时间 τ=1s) 按化学计量比消耗还原剂时,二氧化硫相对得率为 40% ,其它产物的得率如下:元素硫 3% ;二硫化碳 52% ;硫化氢 4.5% ;硫氧化碳 0.5% 。在空速 1 600h-1 和 400-500 ℃ 下催化转化后,所测定的各产物得率如下:元素硫 60% ,硫化氢 25% ,二氧化硫 15% 。当中试装置含硫气体的初始二氧化硫浓度 φ(SO2) 为 28%-45% ,在空速 1 500 ~ 1 600h-l 和温度 230-260 ℃ 下于克劳斯反应器内进行硫化氢转化并且效率高于 95% 时,总脱硫率为 92%-95% 。 中试结果证实了图 4( 略 ) 含硫气体处理工艺的有效性,在此有利的试验结果的基础上新技术的开发继续进行。当应用于诺里尔斯克 Vaniukov 炉烟气净化时,该改良工艺的总硫回收率可达到 92%-94% 。总天然气单位消耗量 ( 包括尾气焚烧 ) 将不会高于 560m3/t ,这个数值并不比已知的含硫气体催化处理工艺差。在任何不同的催化处理工艺中,其它操作费用 ( 特别是电费 ) 可能较高,因此这个正确设计的非催化还原工艺将具有潜在的竞争优势。 查看更多 0个回答 . 4人已关注
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学校:潍坊职业学院 - 机电一体化技术
地区:江西省
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