CN110639930B - 一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺 - Google Patents

一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括焙烧与吸附、浸出、一次结晶、二次结晶及脱盐步骤。本发明可有效将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂以及赤泥资源化，并且部分产物又能够返回其他步骤，形成循环处理，在保障工艺正常进行的同时具有节约资源的优点；本发明工艺有效减少固体废弃物排放、降低资源消耗。

Description

一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化 循环处理工艺
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺。
背景技术
赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。大量赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。
昆明理工大学巨少华等公告了CN104843750A，将拜耳法赤泥中铝从水化石榴石物相转化成氧化铝物相的方法，步骤1将拜耳法赤泥干燥后，磨成粒度为80~200目细粉，向细粉中加入细粉质量2~8%的碳氢有机粘结剂混合均匀，再用手工揉捏或者制粒机制成粒径为1~5mm圆颗粒；步骤2将圆颗粒在微波功率为1.5~3kW、微波焙烧温度为400~800℃的条件下微波焙烧20~100min，最后在400~800℃的条件下保温10~60min，即能获得从水化石榴石物相转化成氧化铝物相的拜耳法赤泥圆颗粒。
中冶华天工程技术有限公司李翔CN108754134A公告了一种赤泥综合利用工艺，取赤泥、添加剂进行配料，混合均匀后压制成块，在200℃～350℃的温度下得到干燥团块，所述干燥团块的含水量为1％～5％；将步骤(1)获得的干燥团块及还原剂置于电弧炉中，进行还原熔炼，所述团块中的铁元素还原为金属铁并熔化成铁水，渣铁分离后得到的铁水直接经铸成铁块。
采用焦炭、膨润土原材料对赤泥进行资源化回收，由于焦炭、膨润土原材料的价值太高，用于回收赤泥有效组分是一种得不偿失的方法。
合成有机物生产过程有苯类、重烃需要从产品或过程产物中分离或净化，通常的做法是采用活性炭吸附剂来吸附净化。
煤制天然气、合成气过程，混合气体中有苯类、重烃在升压或反应前，需要从混合气体中分离净化，通常的做法是采用活性炭吸附剂来吸附净化。
以上两类吸附剂每年国内的消费量在100万吨以上。这类吸附剂在吸附剂吸附一定量的苯类、重烃后，吸附剂就会失去吸附能力，这时吸附剂就称为失效吸附剂。失效吸附剂为固体废气物，需要对其进行处置。通常的处置方法是燃烧后尾气再次吸附净化，这种方法虽然确保废弃活性炭燃烧过程不会将苯类、重烃排放引起二次污染环境，但是依然需要二次净化。
为此，研发一种有效减少固体废弃物排放、降低资源消耗的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1~11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
本发明的有益效果：本发明将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与赤泥进行焙烧，焙烧产生的烟气利用新鲜赤泥进行吸附净化，吸附后的赤泥又作为焙烧用赤泥，同时，干物料、烟气的热量被回收；干物料经浸出、一次结晶、二次结晶、脱盐步骤处理；得到的脱碱渣可满足土壤要求；二次结晶生成的结晶物可用于重结晶工序生产纯碱；脱盐步骤产生的纯水可以用于浸出用水，浓盐水返回第二结晶器中能够继续回收碳酸氢钠；而焙烧产生的烟气经赤泥吸附净化后，又依次通入第二结晶器、第一结晶器，从第一结晶器排出的气体可直接排放，避免污染环境。经本发明处理，可有效将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂以及赤泥资源化，并且部分产物又能够返回其他步骤，形成循环处理，在保障工艺正常进行的同时具有节约资源的优点；本发明工艺有效减少固体废弃物排放、降低资源消耗。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1所示本发明包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1~11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料, 干物料富含金属铁、铝、碳酸钠、氧化铁、氧化铝、硅酸钙；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
优选地，S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1~15%，直至活性炭吸附剂失效。
优选地，所述的活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45~55%、粘结剂45~55%。
优选地，所述的粘结剂为膨润土。
优选地，S1步骤中所述的富氧空气为含氧22~40%的空气。
优选地，S1步骤中焙烧时的焙烧温度为400~600℃，焙烧时间为0.1~1h。
优选地，S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与焙烧用赤泥的混合物的固体渣pH为6.8~7.1。
优选地，S2步骤中所述的脱碱渣的pH为6.8~7.1。
优选地，S4步骤中产生的结晶物外送至重结晶工序生产纯碱。
优选地，S5步骤中所述的加压是加压至0.3~1.5MPa。
下面结合实施例1~实施例21对本发明作进一步说明。
实施例1
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例2
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例3
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:6混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例4
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1%，直至活性炭吸附剂失效；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例5
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比15%，直至活性炭吸附剂失效；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例6
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:6混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比8%，直至活性炭吸附剂失效；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例7
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45%、粘结剂55%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例8
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比15%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭55%、粘结剂45%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例9
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:6混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比8%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭50%、粘结剂50%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例10
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入含氧22%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45%、膨润土55%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例11
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入含氧40%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比15%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭55%、膨润土45%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例12
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:6混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入含氧31%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比8%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭50%、膨润土50%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例13
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧温度为400℃，焙烧时间为0.1h，焙烧时送入含氧22%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45%、膨润土55%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例14
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为1h，焙烧时送入含氧40%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比15%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭55%、膨润土45%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例15
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:6混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为10h，焙烧时送入含氧31%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比8%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭50%、膨润土50%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例16
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧温度为400℃，焙烧时间为0.1h，焙烧时送入含氧22%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45%、膨润土55%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压至0.3MPa，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例17
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为1h，焙烧时送入含氧40%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比15%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭55%、膨润土45%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压至1.5MPa，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例18
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:6混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为9h，焙烧时送入含氧31%的空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比8%，直至活性炭吸附剂失效，其中活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭50%、膨润土50%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压至0.9MPa，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例19
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:3.5混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，富氧空气含氧22%，焙烧温度为580℃，焙烧时间为0.9h，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经产自山西某铝厂的新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比2%，直至活性炭吸附剂失效，失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂含有2%重量的苯类、重烃；所述的活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45%、粘结剂55%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣，脱碱渣的pH为6.9；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压至0.3MPa，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例20
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:5.7混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，富氧空气含氧28%，焙烧温度为550℃，焙烧时间为0.3h，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经产自山西某铝厂的新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比12%，直至活性炭吸附剂失效，失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂含有12%重量的苯类、重烃；所述的活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭50%、粘结剂50%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣，脱碱渣的pH为6.9；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压至0.35MPa，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
实施例21
失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:4.5混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，富氧空气含氧40%，焙烧温度为580℃，焙烧时间为0.15h，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经产自山西某铝厂的新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比3.3%，直至活性炭吸附剂失效，失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂含有3.3%重量的苯类、重烃；所述的活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭55%、粘结剂45%；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣，脱碱渣的pH为6.9；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压至0.3MPa，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。

Claims (10)

1.一种失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1、焙烧与吸附：将失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与吸附了焙烧烟气中重烃和苯类的焙烧用赤泥按质量比1:1~11混合均匀，送入焙烧炉焙烧，焙烧时送入富氧空气，得到干物料；焙烧期间产生的烟气先经热量回收，再经新鲜赤泥吸附，得到焙烧用赤泥以及净化烟气；
S2、浸出：将S1步骤得到的干物料先经热量回收，再送入含有纯水的浸出装置，再经固液分离，得到浸出可溶性组分的溶液以及脱碱渣；
S3、一次结晶：将S2步骤得到的溶液送入第一结晶器，同时向第一结晶器中通入气体，析出碳酸钙结晶，然后经固液分离，固体与S2步骤得到的脱碱渣合并，同时将第一结晶器内的气体外排；
S4、二次结晶：将S3步骤固液分离后得到的液体送入第二结晶器，同时将S1步骤得到的净化烟气送入第二结晶器，析出碳酸氢钠结晶，经固液分离，结晶物外送；第二结晶器排出的烟气作为第一结晶器通入的气体；
S5、脱盐：将S4步骤固液分离后得到的结晶残液加压，再经膜分离脱盐，纯水作为S2步骤浸出装置用水，浓盐水送回第二结晶器回收碳酸氢钠。
2.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂是将活性炭吸附剂吸附净化轻组分有机物或气体混合物中的苯类、重烃物质，有效吸附容量为质量百分比1~15%，直至活性炭吸附剂失效。
3.根据权利要求2所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于所述的活性炭吸附剂包括按质量百分比计的组分：活性炭45~55%、粘结剂45~55%。
4.根据权利要求3所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于所述的粘结剂为膨润土。
5.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S1步骤中所述的富氧空气为含氧22~40%的空气。
6.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S1步骤中焙烧时的焙烧温度为400~600℃，焙烧时间为0.1~1h。
7.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S1步骤中所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂与焙烧用赤泥的混合物的固体渣pH为6.8~7.1。
8.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S2步骤中所述的脱碱渣的pH为6.8~7.1。
9.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S4步骤中产生的结晶物外送至重结晶工序生产纯碱。
10.根据权利要求1所述的失效脱苯类、重烃物质活性炭吸附剂焙烧赤泥的资源化循环处理工艺，其特征在于S5步骤中所述的加压是加压至0.3~1.5MPa。
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