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[硕士论文] 连露
化学工艺 山东大学 2017(学位年度)
摘要:卤水既是我国沿海地带的优势资源也是推动我国经济发展的重要战略性资源。近年来,随着现代科学技术的急速推进,卤水相关产业的蓬勃发展使得浅层卤水资源正趋于枯竭,人们越来越高度重视埋藏深度达数千米的深层卤水开采。深层卤水埋藏深、总溶解性固体高、微量组分丰富,是一种非常宝贵的液体矿产资源,同煤炭和石油等资源一样具有了极大地开采利用价值。相对于浅层卤水的开采,深层卤水开采具有输运路程长、输运压力和阻力大与输运管道要求和维护费用高等一系列难题。因此,2012年国家的863计划将“深层卤水高效开采关键技术”放入重点研发领域,如何降低深层卤水在提、输管道中的流动阻力,减少提、输能耗,成为深层地下卤水能否经济、高效和可持续开采的重大关键技术瓶颈。
  目前已知聚丙烯酰胺(PAM)在清水管道中具有优异的减阻性能,但深层卤水温度高、矿化度大,其在提输卤管道中的减阻性能大幅度降低。因此,PAM较差的耐温耐盐性很难作为卤水管道减阻剂直接应用,必须对其进行改性来提高耐温耐盐性,进而充分发挥自身优异的减阻性能。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)分子中的磺酸基团水化能力非常优越,在盐溶液中抵御了强电解质的进攻,即表现出优良的耐盐性能;其庞大侧基可以增强聚合物在流体中的热稳定性,即提升了聚合物的整体耐温性,故优选AMPS对PAM进行共聚改性。
  但是,随着卤水资源的急需、输运压力的增大和卤水的矿化度的增加,迫使PAM类减阻剂的改性显得尤为重要。本研究在选用AMPS的同时还引进顺丁烯二酸酐(MA)分子或苯乙烯(ST)分子,利用它们侧链的刚性化和侧基上的功能基团,使聚合物主链在提输卤管道中的运动性降低,进而提高了它的减阻性能。
  本实验研究了以AM、AMPS、MA或ST为聚合单体,采用氧化还原引发体系和水溶液聚合法,成功合成了聚合物P(AM/AMPS/MA)和P(AM/AMPS/ST)减阻剂。经多次试验探究了正规化实验操作过程,设计了正交实验体系,找出了最佳合成条件,合成并提纯获得了新型高分子量的减阻剂产品。利用红外光谱、核磁共振氢谱、热失重和多角度激光光散射仪等分析仪器对新合成的聚合物减阻剂进行了表征,并在输送模拟卤水的管道中评价了它的减阻性能。
  研究结果表明,聚合物P(AM/AMPS/MA)减阻剂的最佳合成条件:反应温度为30℃,引发剂加量为0.02%,单体质量配比为4∶1∶1,三单体总质量浓度为30%;聚合物P(AM/AMPS/ST)减阻剂的最佳合成条件:反应温度为25℃,引发剂加量为0.02%,单体质量配比为12∶3∶1,三单体总质量浓度为30%;在模拟卤水的温度为20℃、流量为960L/h、含盐量为150g/L、减阻剂用量为20mg/L的条件下,聚合物P(AM/AMPS/MA)减阻剂的减阻率可达到44.8%,聚合物P(AM/AMPS/ST)减阻剂的减阻率可达到40.3%。
  本次实验合成的两种新型水溶性减阻剂对各矿化度的模拟卤水均有较好的适用性,合成价格低廉、合成方法简便易行,耐温耐盐性能明显优于现有提输卤管道减阻剂。聚合物P(AM/AMPS/MA)和P(AM/AMPS/ST)减阻剂在模拟提输深层卤水管道中能充分有效地发挥减阻性能,显著地降低了模拟卤水在管道中的流动阻力,减少了采、输能耗,成功获得了一种适用于提输深层卤水管道的新型水溶性高分子减阻剂。
[硕士论文] 陶静
中国史 山东师范大学 2016(学位年度)
摘要:山东位于环渤海湾一带,盐业资源丰富,早在夙沙氏时期,就已出现关于煮盐技术的记载。到了宋元时期,较前代而言,盐业生产有明显的上升趋势,除在朝代更替之际遭受短期破坏外,大部分时间都保持着稳定的生产格局和较高产量。尤其到了元代,设置都转运盐使司并颁发各种政令,盐业有了长足的发展。
  宋元时期,山东大盐场大都集中于渤海湾一带。宋朝在滨州地区建有永利盐场、滨州盐场。金朝时则在今滨州地区设立海润盐场、海盈盐场;元朝设有永利、富国、利国、丰国、王家岗等盐场。这些盐场的设立,带动了当地制盐业的进一步发展,同时也是当地经济发展的重要影响因素。
  本文按照时代发展的顺序,从北宋、金代、元代三个时期对山东盐场的生产、管理、私盐等方面进行介绍,利用数据的对比,概括山东盐场的发展方向;从史料典籍中寻找山东盐场的记载,勾画出当时山东盐场的生产盛况以及运销过程。
  北宋时期山东地区的盐产区主要集中在京东路的密州、登州、青州、潍州、莱州和河北路的滨州,盐产量较大,以密州涛洛场为例,年产盐32000余石。盐务管理系统,中央设三司总管盐业事宜,地方上则根据各盐产区的具体情况,或设“监”、“场”、“务”进行管理,而宋代盐法紊乱,关键人物是范祥和蔡京,文章中对二人的改革措施作了简要介绍,以此窥探宋代盐法的混乱局面。而在食盐运销方面,行盐分界制度则是研究重点。金代在山东盐场设山东盐司,无论是盐产量还是盐课收入,在七大盐司中占有重要地位,金代政府对盐价进行管理严格,在食盐销售和盐业管理方面在宋代的基础上有所加强。元代统一,盐业发展稳固,本文对盐业生产技术、盐户、运销体系及管理体系方面进行介绍。此外宋、金、元三个朝代的私盐发展也是研究重点。
[硕士论文] 杨广泽
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:振动筛是靠电机带动偏心块产生的离心力来充当激振力的,是依靠振动原理来完成物料筛分的设备。振动筛广泛应用于冶金、采矿、化工、煤炭、建筑、轻工业等领域。目前振动筛已经成为了重要的筛分设备。其中,概率筛是一种新兴起的筛分设备,瑞典人弗雷德里克·摩根生在研究物料透筛概率的基础上,提出了一种新的筛分方法,并创造了一种快速筛分的新型筛分设备,叫做概率筛,也称为摩根生筛。概率筛采用多层筛面和双通道来提高筛机产量和筛分效率,利用大倾角来提高物料运动速度,为薄层筛分创造必要条件。与其它筛分设备相比,有生产能力大、筛分精度高、能耗低、噪音低、筛网使用寿命长、筛孔不易堵塞、体积小、便于维修和更换筛网、运行可靠等优点。
  本文所设计的概率筛主要是盐用设备,目的是将日晒盐按照不同粒度筛分出来。本文对筛分机械的现状和前景进行了广泛的调研和分析。比较了各种筛分设备的原理和适用场合,探讨了国内外筛分设备的发展现状以及发展方向。对概率筛的筛分机理进行了深入的研究;采用统计学方法研究了筛面上运动物料的透筛概率,同时也讨论了筛分效率的计算方法;对概率筛设计中的工艺参数和动力学参数进行了计算;对概率筛进行了三维建模以及装配;对筛箱进行了受力情况的分析,对概率筛筛箱和主梁分别做了模态分析和谐响应分析,研究结构是否发生共振以及强度是否符合要求;对概率筛所涉及的激振器的选型、隔振方案的选定、隔振元件的选择、隔振弹簧刚度的计算进行了讨论。经过一系列严格谨慎的设计过程,使我所设计的GS2030型盐用概率筛更适应市场的需求,拥有广阔的市场前景。
[硕士论文] 陈志强
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:盐是人类延续生命的必需品,食盐中碘元素含量的多少直接影响国民的身体健康。国务院颁布的《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》第一章第三条明确:“国家对消除碘缺乏危害,采取长期供应加碘食盐为主的综合防治措施。”随着食盐加碘计划的逐年实施,人们生活水平的提高,对于食盐中碘含量的精度要求越来越高。而加碘标准也随着相应变化,越来越精确。
  目前国内许多企业仍采用滴注和喷淋加碘等比较落后的生产工艺,滴注和喷淋等加碘方法都极易造成碘含量出现较大偏差。因此研发一套新的具有更高精度和更高可靠性的加碘系统是市场迫切需要的。
  本文提出一种改进方法,将定量的碘酸钾完全溶解于定量的水中制成碘酸钾溶液,利用无油空压机产生压缩空气作为载体,将碘酸钾溶液雾化后,喷洒在定量螺旋供料机输出的原料盐上,再经过螺旋混合,这样可以提高混合的均匀度。在此工艺的基础上,对精量化容积式食盐自动加碘机进行了系统总体设计分析,设计了其进料仓,定量螺旋输送系统以及雾化喷碘系统。在定量螺旋输送系统中,通过利用EDEM软件实验模拟仿真,对送料过程中出现的脉动现象提出了结构上解决方案。
  同时本研究结合可编程序控制和传感器技术对系统进行控制设计,确定了系统的控制方案。应用组态王开发了系统的监控画面,实现组态王与PLC之间的通讯,同时对系统的运行进行实时监控。仿真结果表明,系统能够按照预定的生产工艺运行,达到监控目的。
  本文的设计研究对提高食盐中碘元素含量的精度具有重要意义。同时设计了PLC控制程序和组态监控界面,对系统的运行进行实时监控,提高了系统的自动化程度,实现机电一体化控制。
[硕士论文] 刘卿
化学工程 天津大学 2016(学位年度)
摘要:工业溴素是重要的化工原料,在化工生产中应用广泛。天津长芦汉沽盐场有限制责任公司具有丰富的溴素生产经验,现有溴素产能为6500t/a。原化工厂蒸溴装置因年久失修,存在严重的安全隐患,且溴素提取率偏低,经济效益不理想,本文即为对蒸溴装置改造为吹溴生产装置的研究。
  本工艺采用含溴量为5g/L左右的高度卤水为原料,通过空气吹出法进行溴素提取,并采用了二次提溴的方式,进一步提高了溴素资源的提取利用率,技术应用为国内首创。本文主要分析了老卤吹溴过程中酸化工序、氧化工序、解吸及吸收工序的作用机理,并通过与实验对比,确定了各工序关键控制点。同时分析了老卤提溴与苦卤提溴生产参数存在差异的原因。并且就二次提溴过程的控制温度、配氯率、吹出气液比的控制以及吸收二氧化硫投放量等参数进行了实验摸索。最后对改造试车中存在的问题进行了问题的分析,并提出了解决办法,改进了工艺。
  通过此次改造,经过两次提取后提取率可以达到90%左右,高于原蒸溴装置,且大大降低了蒸汽的消耗量,降低了生产成本,减少了环境污染,提高了生产安全性。
[硕士论文] 陈亮
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:盐在我们的生活中扮演着非常重要的角色。它既是我们日常生活中不可或缺的调味品,同时也是工业产品的原料。这些盐大多数由海水晒制,其结晶过程较为漫长,尤其收盐过程需要耗费大量人力物力。传统收盐方式为人工收盐,生产效率低下,而且结晶盐质量较差。随着机械行业的发展,各类盐用工程机械应用到了盐业工程。但多数体积庞大,对盐池造成了破坏。另外为了满足驱动装置和工作装置的使用要求,这些机械常使用柴油机做为动力源,对环境造成了污染,不符合低碳环保的要求。就目前的情况而言,很需要一台高效环保的收盐设备。为解决现有盐用工程机械的不足,本文设计了一辆能够自动完成收盐运盐工作的小型轮式收盐车,其质量轻,体积小,便于操作,能够充分适应盐池的工作环境,满足生产效率的要求。
  首先,本文依据一般轮式车辆的设计过程,阐述了“小型轮式收盐车”结构形式设计。本文根据盐用车辆的设计要求和厂家提供的数据,完成了方案的初步设计,其中包括驱动方案的确定,转向方案的确定,各工作总成布置形式的确定等;本文介绍了“小型轮式收盐车”各参数的确定,其中主要介绍了尺寸参数,整车质量和各性能参数的确定;本文介绍了“小型轮式收盐车”驱动系统的设计,确定了驱动结构形式,完成了电机相关参数的计算,选取了蓄电池组。
  然后,本文根据小型轮式收盐车的工作特点,重点介绍工作装置的设计。本文分别从工作原理,结构设计两方面对收盐装置总成,刮盐装置总成,料仓总成,运盐装置总成,底盘总成和驾驶室总成进行了说明,并完成了重要工作部件的计算和选择。
  最后本文使用有限元分析软件对“小型轮式收盐车”的底盘进行了分析,并校核了车身的稳定性。
  本文阐述了小型轮式收盐车”设计整个过程,且各部分指标已经达到设计要求。
[硕士论文] 李锋
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:斗轮取料机是专门用于散货装卸场的物料堆取装备,主要用于场地内物料的堆取和均料。斗轮取料机的执行机构是一个斗轮,可以通过斗轮的旋转在储料场将物料运走,同时可以将运到物料场的物料经机器臂架上的带式输送机反向运行而堆存在料场,因此斗轮取料机能实现储料场物料的连续装卸。
  本文设计的斗轮取料机的出发点主要是基于盐场对生产条件的具体需求。出于对盐场实际地面条件的考虑,以及橡胶履带对于传统金属履带的各种优点,采用了履带式行走底盘。目的是降低振动和噪声,减少对盐场地面的破坏。
  本文首先基于履带式工程机械底盘的构造,结合机械设计资料以及盐场对工作效率等因素的要求,完成了盐用斗轮堆取料机的底盘设计,并在满足工艺参数的前提下,对履带和相关的驱动部件进行了合理的选型并校核,并基于Catia完成了虚拟样机设计。
  本文设计的车辆属于履带车辆,转弯问题和车辆对盐场地面的通过性和破坏性问题是本文研究的重点,因此,作者基于Matlab和数值分析方法完成了转弯过程的研究,并导出了转弯半径与两侧履带速比的一般关系;基于地面力学的理论基础知识,结合实际的土壤条件,分别研究了静态和作业工况下履带接地比压的分布情况,并研究各工况下履带的接地比压最大值,验证了样机不会对盐场的土壤造成破坏。同时,也研究了执行机构的受力情况以及履带接地比压与重心位置之间的一般性关系。另外,也初步探索了履带接地比压于制动和启动时的加速度关系,确认了即便是惯性的影响,在启动和刹车工况,整机也不可能发生倾覆。最后,基于有限元设计理论,研究了模态分析和静力学分析的理论基础,并运用专业的CAE分析工具Workbench对车架部分进行了模态分析和静力学分析,验证了样机远远没有达到共振的危险,也满足结构上的强度要求。
[博士论文] 关云山
应用化学 山西大学 2015(学位年度)
摘要:柴达木盆地是我国最大的钾肥生产基地,氯化钾的产量占全国总产量的90%以上。然而,随着盐湖钾资源的规模化开发,传统的生产工艺也面临诸多挑战,主要表现在:盐田自然蒸发速度慢,成矿周期长;自然蒸发过程中,卤水中的水通过太阳直晒蒸发散失到大气中,造成水资源的损失,使晶间卤水的水位呈现下降趋势,并出现了生产用水的短缺问题。
  本研究利用直接接触膜蒸馏对高浓度盐水进行浓缩,探讨膜蒸馏取代传统盐田蒸发池的可行性;同时,膜蒸馏与结晶技术耦合,研究从卤水中同步回收水资源和无机盐矿物,大幅度提高钾肥的生产效率。基于以上目标,本文从疏水膜的识别和筛选、高盐体系对膜蒸馏性能的影响、多元卤水相平衡热力学、膜蒸馏和结晶耦合技术等四个方面开展研究,主要内容如下:
  (1)膜的结构特性的影响:以2.0 mol/L氯化钠溶液为原料,采用自制的平板膜组件,比较了四种PTFE平板疏水膜的膜蒸馏性能,初步考察了盐浓度、盐类型对膜蒸馏性的影响。重点研究了膜结构特性,如膜孔隙率、膜的厚度、支撑层等对膜通量、总传质系数和能量效率的影响。结果表明,孔隙率和活性层厚度等膜参数是影响膜蒸馏性能的关键因素:宁波昌琪膜具有最高的膜通量(总传质系数)和能量效率;当原料进口温度为70℃时,其值分别达到66.76kg/m2·h和46.5%;这主要归结于昌琪膜的独特的结构特性,即无支撑层、孔隙率高(90.8%)和活性层厚度薄(39μm);同时,原料温度对总传质系数的影响与膜的厚度有关,尤其对无支撑层的昌琪膜,当原料进口温度升高时,其总传质系数呈现下降趋势,这可能是由于膜厚度小而导致高温下膜的热传导损失增大的缘故;与纯水相比,2.0 mol/L氯化钠溶液的膜通量低31.1%,这是由于盐水溶液中水的活度下降的缘故;随着盐浓度的升高,膜通量逐渐降低,而且下降的幅度与盐的类型有关,这可能是由于不同盐水溶液的热力学性质的差异引起的。
  (2)盐水溶液热力学和物理性质的影响:以盐湖卤水的主要组分,即NaCl, KCl, MgCl2和MgSO4四种单盐为对象,用直接接触膜蒸馏处理其高浓度的盐水,考察了盐浓度(1.0–4.0 mol/L)、循环流速(0.1–0.5 m/s)和盐水溶液的热力学和物理性质对膜蒸馏性能的影响。结果显示:随着盐浓度的增加,膜通量下降,四种盐溶液的通量从大到小的顺序为:KCl>NaCl>MgSO4>MgCl2(盐水浓度大于1.0 mol/L);引起这种差异的主要原因与盐水溶液的热力学性质—水的活度有关,其大小取决于离子与离子、离子和溶剂(水)之间的相互作用力;利用镶嵌在OLI软件的MSE模型,成功地预测了NaCl, KCl, MgCl2和MgSO4溶液的水的活度,模拟计算值与文献中的实验值一致;当盐浓度大于2.5 mol/L时,MgCl2溶液的膜通量出现负值,这是由于其溶液低的活度和高的粘度共同影响的结果;而且,对高浓度的 MgSO4和MgCl2溶液,其粘度的大幅度上升对膜蒸馏性能产生显著的负面影响;在这种情况下,增加溶液的循环流速有利于提高边界层的传热系数和膜通量。实验表明,膜蒸馏能有效地浓缩高浓度的盐水溶液,甚至是常温下的饱和溶液;然而,为了防止低温下可能出现的水蒸气传递方向的反转,或高温下出现膜表面盐的沉积和结晶现象,膜两侧的温差必须控制在一定的温度范围内:在本实验条件下,对NaCl, KCl,和MgSO4溶液而言,适宜的原料进口温度应控制在40~50°C、40~45°C和25~35°C。
  (3)多元卤水相平衡热力学:以马海盐湖低品位钾矿溶采卤水为对象,在15℃、35℃和50℃的温度下,研究了K+,Na+,Mg2+//C1-,SO42--H2O五元体系的相平衡热力学;利用介稳相图,分析了等温蒸发过程的成矿和析盐规律,详细计算了不同蒸发阶段的析盐量、蒸发水量和母液组成。结果显示,不同温度下的析盐规律和结晶相区存在差异:随蒸发温度的升高,钾钠芒硝结晶相区依次向氯化钾相区平行移动,导致氯化钾相区缩小,硫酸钠相区扩大,随蒸发温度升高,相应点的钠含量和水含量依次减小。为了得到需要的钾矿,在实际应用中,三种温度下溶采卤水的蒸发基本上都可在三个结晶池中依次完成:NaCl结晶池、钾混盐结晶池和光卤石结晶池;在不同的温度下,氯化钠结晶池中,NaCl的析出率都大于93%;随着温度的升高,钾混盐结晶池中析出了钾盐镁矾(Kai)(KCl·MgSO4·3H2O),50℃时其含量增大到73.9%;同时,光卤石(Car)结晶池中,随着温度的升高,Car含量逐渐增大至86.7%;这为溶采卤水的综合利用提供了理论依据。
  (4)膜蒸馏结晶耦合技术:以高浓度的KCl溶液、MgSO4溶液和KCl-MgCl2-H2O溶液为原料,利用膜蒸馏-结晶耦合技术和间歇式操作,研究了几种溶液的膜蒸馏浓缩性能,考察了不同冷却方式对KCl和MgSO4·7H2O结晶行为的影响。结果表明:利用膜蒸馏-结晶耦合技术,可实现从高浓度溶液中同步回收纯水和有价值的盐和矿物;膜蒸馏能有效浓缩高浓度的KCl-MgCl2-H2O溶液,但必须严格控制膜两侧的温差,否则出现负通量而稀释原料溶液,或盐浓度在膜表面达到过饱和而结晶,从而破坏膜蒸馏过程的正常进行。自然冷却有利于形成形貌规整、粒度分布相对集中结晶产品:在KCl降温结晶过程中,自然冷却的最大过冷度为3.6℃,远远小于快速降温过程的7.0℃,从而有效地控制成核和晶体的生长。相比较而言,KCl-MgCl2-H2O溶液自然降温过程中,KCl结晶的最大过冷度只有1.0℃,也小于快速冷却的2.2℃,因此更有利于晶体的成核和生长。
  通过以上研究,筛选出了适用于盐湖高盐体系、高离子强度卤水的膜蒸馏用膜;利用膜蒸馏‐结晶耦合技术,实现了从高浓度盐水中同步回收有价值的无机盐和水资源;揭示了疏水膜结构特性和溶液的热力学性质是影响膜蒸馏性能的核心要素。本研究为开发环境友好、低能耗、零排放的绿色化工新技术奠定了基础,也为生产企业的新技术开发提供理论支持。
[硕士论文] 韦美静
应用化学 青海大学 2015(学位年度)
摘要:青海省察尔汗盐湖卤水资源丰富,随着科学技术的发展,盐湖资源的开发利用也极大的促进当地经济的发展。当前盐湖卤水的分析检测同样成为了分析化学研究的热门,而离子色谱法具有选择性好、检测快捷及同时分析多种离子的特征,被普遍应用于化工、制药、环境分析等领域。
  本文采用离子色谱测定了察尔汗盐湖卤水中多种离子,具体研究内容如下:
  1.离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中7种阳离子
  建立了离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+和Ca2+。使用Ion Pac CS12A型分离柱和Ion Pac CG12A型保护柱,淋洗液为12mmol/L甲基磺酸,流速为1.0mL/min,进样体积为50μL。在优化条件下各离子检出限为0.0042~2.1969μg/L,峰高、峰面积及保留时间的相对标准偏差均小于1.73%,各离子相关系数均大于0.9995,加标回收率为90.62%~113.54%。该方法前处理操作简便、准确,适于察尔汗盐湖卤水中7种阳离子的同时测定。
  2.离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中5种无机阴离子
  建立了离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中Cl-、Br-、CO32-、SO42-和I-。采用Ion Pac AS19型分离柱和Ion Pac AG19型保护柱,电导检测。在淋洗液KOH为22mmol/L、流速为1.0mL/min、柱温32℃的条件下,5种阴离子23min内完全分离,各离子检出限为0.2820~5.8007μg/L,各离子相关系数不低于0.9998,相对标准偏差均小于1.43%,平均加标回收率为90.06%~110.32%。该方法重复性好、灵敏度高,可用于察尔汗盐湖卤水中5种无机阴离子的同时测定。
  3.梯度淋洗-离子色谱法同时测定盐湖卤水中9种阴离子
  建立了梯度淋洗-离子色谱法同时测定盐湖卤水中F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、CH3COO-、HCOO-和C2O42-。选用Ion Pac AG19型保护柱及Ion Pac AS19型分离柱、4~18mmol/L KOH溶液梯度洗脱。在流速为1.0mL/min、柱温32℃、进样量25μL和最佳梯度淋洗条件下,9种阴离子在35min完全分离,各离子检出限为0.6534~9.3311μg/L,相关系数均大于0.9992,相对标准偏差为0.16%~3.03%,盐湖卤水样品测定平均加标回收率为90.00%~111.49%。该方法重复性好、快速、简单,可用于盐湖卤水中9种阴离子的同时测定。
[硕士论文] 楚丹丹
化学工艺 山东大学 2015(学位年度)
摘要:卤水是一种应用十分广泛的地下资源,随着与卤水相关产业的不断发展壮大,对卤水的需求量逐渐增加。经过几十年的开采,浅层地下卤水储量呈明显下降趋势,所以深层地下卤水的开采利用受到重视。与浅层地下卤水的开采相比,深层地下卤水的开采存在投资大、输送费用高等问题,其中开采过程的能耗成本占整个过程费用的很大一部分。因此,卤水采输过程最重要的问题是输送过程的减阻降耗,即寻找添加到卤水中能够显著降低采输过程能耗的减阻剂。
  聚丙烯酰胺(PAM)是最常用的水溶性减阻剂,在纯水中具有很好的减阻效果。但是深层地下卤水具有高温高盐的特点,而聚丙烯酰胺分子对盐很敏感,当被加入到含盐的卤水中时,分子会发生卷曲,减阻效果下降,而且在高温下聚丙烯酰胺分子稳定性下降,减阻效果受到影响,所以常用的水溶性减阻剂聚丙烯酰胺的使用受到限制。要适用于卤水采输的减阻剂必须具有耐温耐盐的性能,最有效的方法就是合成改性聚丙烯酰胺聚合物,比如引入耐温耐盐基团或者合成疏水缔合型聚合物。
  本文合成两种类型的改性聚丙烯酰胺:一是引入带有磺酸根结构的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS);另一种是引入带有疏水基团的甲基丙烯酸十八酯(SMA)合成疏水缔合型聚合物。
  1、采用水溶液聚合的方法合成丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合物P(AM/AMPS)。引入AMPS的原因在于一方面AMPS具有很大的侧链,能够增强分子链的刚性,增大分子的空间位阻,使分子稳定性增强;另一方面AMPS分子链上的磺酸根具有很强的耐盐性,能提高聚合物的耐盐能力。采用正交实验来确定最佳合成条件,利用红外分析、核磁共振来确定聚合物的结构,并采用多角激光光散射仪测定聚合物分子量。
  2、在丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合物上引入含疏水基团的甲基丙烯酸十八酯(SMA),疏水基团的引入不仅能形成分子内和分子间缔合,形成网状结构,增加分子的稳定性,而且SMA的大侧链增强了分子链的刚性,使聚合物具有很好的耐温耐盐性能,采用核磁共振确定聚合物的结构。
  分别测定聚合物P(AM/AMPS)和P(AM/AMPS/SMA)在不同含盐量卤水中的减阻率以及减阻率随温度的变化趋势,并将合成聚合物的减阻效果与聚丙烯酰胺(PAM)的减阻效果进行比较。实验结果表明:
  1、减阻剂减阻率随温度的升高、含盐量的增加而降低。在80℃、含盐量为150g/L、减阻剂浓度为20ppm条件下,P(AM/AMPS)的减阻率为31.75%,而PAM相同条件下减阻率为12.90%,说明P(AM/AMPS)在高温卤水中的减阻效果优于PAM,也就是说合成聚合物具有良好的耐温耐盐性能。
  2、引入疏水基团的聚合物P(AM/AMPS/SMA)减阻效果增强,在80℃、含盐量为150g/L、减阻剂浓度为20ppm条件下,P(AM/AMPS/SMA)减阻率为36.51%,大于相同条件下P(AM/AMPS)减阻率,说明疏水基团的引入使减阻剂的耐温耐盐能力得到进一步提高。
  由聚合物减阻机理可知,减阻剂减阻率和其粘度之间存在一定的关系。分别对聚合物溶液粘度进行测定,得出减阻率和运动粘度具有相同的变化规律的结论,从而由聚合物已知的粘度关系,可以得出减阻率之间的关系。
[硕士论文] 孙腾
化学工程 中国海洋大学 2015(学位年度)
摘要:海水淡化技术在有效解决淡水短缺问题的同时,对自然环境也产生了一些不利的影响,其中浓盐水对排放地的污染就是一个亟待解决的重要问题。浓盐水直接排放不仅会对脆弱的海洋生态环境造成威胁,而且是对资源的巨大浪费。为了解决浓盐水对环境的污染问题、有效利用资源以及降低海水淡化的成本,对浓盐水进行综合利用无疑是最直接有效的途径。本文对海水淡化产生浓盐水的制盐过程进行模拟和优化设计,具体研究内容包括以下几个方面:
  1、浓盐水蒸发结晶过程中离子析出顺序测定。依据海水淡化产生的浓盐水组成配制实验原料浓盐水,将浓盐水置于烧瓶中,用电热套加热至沸腾蒸发。用波美比重计实时监测蒸发过程中浓盐水的密度变化,并用量筒测量蒸发出水的量。取样品上层清液测其相对密度及化学组成,用EDTA络合滴定法测Ca2+,Mg2+;用硫酸钡重量法测SO42-;用四苯硼酸钾重量法测K+;用硝酸银沉淀滴定法测Cl-;用差减法计算Na+。实验结果表明CaSO4先析出,析出点为10.02°Be';NaCl随后析出,析出点为14.98°Be'。该实验结论为制盐过程模拟提供依据。
  2、浓盐水制盐过程模拟,分别研究了单盐、双盐及多盐的蒸发结晶过程。单盐结晶过程中,浓盐水中只含有NaCl,其结晶温度为108.6℃,结晶压力为101.3kPa,回收率为100%,能耗为671.2kW。双盐结晶过程中考虑了CaSO4和NaCl两种盐,结果为CaSO4先析出,NaCl后析出,结晶温度分别为117℃和61℃,结晶压力分别为142 kPa和12 kPa,晶体纯度分别为100%和99.5%,回收率分别为89.6%和95.1%,能耗为683.2kW。多盐结晶过程中,提出三种结晶分离方案,浓盐水依次经过数个蒸发结晶器并辅以反应的方法,将CaSO4、NaCl、MgSO4、Mg(OH)2、CaCl2、 CaCO3、Na2SO4·10H2O、Na2SO4等有价值的无机盐产品按照特定的顺序回收,实现了浓盐水的零排放。三种结晶分离方案所需的蒸发结晶器个数分别为5,4,6,反应器个数分别为1,1,2,能耗分别为711.4 kW,710.5 kW,715.8 kW。综合考虑设备费用和操作费用,浓盐水制多盐结晶分离方案2最优。
  3、浓盐水制盐过程优化设计,分别研究了单盐、双盐及多盐的蒸发结晶过程。根据逐步优化的能量利用综合策略,提出两种优化方案:(1)利用结晶器蒸发室分离的二次蒸汽对浓盐水进行预热;(2)使用热泵结晶工艺,即结晶器蒸发室分离出的二次蒸汽,经热泵压缩机压缩,压力、温度升高后送回到蒸发器作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。单盐结晶优化过程中,原料预热工艺节能高达81.9%,热泵结晶工艺节能高达94.6%。双盐结晶优化过程中,原料预热工艺节能高达84.7%,热泵结晶工艺节能高达83.8%。多盐结晶优化过程中,三种分离方案采用原料预热工艺的能耗分别为162.6 kW,94.8 kW,173.8 kW,节能效果分别为77.1%,86.7%,75.4%;采用热泵结晶工艺的能耗分别为133.2 kW,90.1 kW,147.6 kW,节能效果分别为81.3%,87.3%,79.1%。综上所述,浓盐水制多盐热泵结晶工艺的节能效果比原料预热工艺好,虽然增加了压缩机设备,但综合考虑热泵结晶工艺要优于原料预热工艺,结晶分离方案2的热泵结晶工艺最优。
[硕士论文] 吴寒
历史学、中国史 河南师范大学 2015(学位年度)
摘要:盐场管理制度建设是历代盐业管理的重要内容之一,同时也是其他一切盐业问题的基础。明清时期,两淮盐场执天下盐场之牛耳,其历史变迁是整个明清时期盐业发展的一个缩影。因此不了解清代盐场两淮盐场的管理制度,就无法全面而准确地把握清代盐业问题的脉络。
  清代前中叶(顺治至嘉庆)的两淮盐场处于一个上升发展的时期,其管理制度大体上继承了明代旧制,并且在诸多方面有着前所未有的创新,如不断扩大盐务衙门以及场大使的权力和地位,以适应盐场社会地方化的需要:设立严密的火伏法,加强生产资料的管理,在一定程度上起到了防范私盐,抑制豪强兼并的作用;水利设施方面,一改前代只建不管的局面,开始注重设施日常的维护;民灶一体赈恤原则确立、提高灶户赈济待遇;不断修正两淮商灶籍学额制度,保障商灶受教育权的同时,尽量维护科举制度的公平性。这些因素共同促成了清代中期两淮盐业的繁荣局面的出现。不过也存在着一些人为或自然因素造成的问题,甚至有些问题在封建时代的背景下根本无法得到解决,从而导致最终结果的复杂化。
  本文选取清代前中叶(顺治-嘉庆时期)的两淮盐场为着眼点,充分利用史料,并结合前人的一系列研究成果,对这一时期两淮盐场管理制度建设的相关规定,以及在具体实施过程中的情况进行系统研究。总结其成果和经验教训,希望为之后的盐业研究提供一些有益的参考和借鉴。
[硕士论文] 王雷
化学工程 天津大学 2015(学位年度)
摘要:盐是人类生活的必需品,也是化学工业的基本原料。作为制盐的重要方法,日晒海水制盐在生产工艺上可分为纳潮、蒸发、结晶、收盐、堆坨、集运等流程,其中蒸发过程也是制卤过程,是利用太阳能将海水逐渐蒸发浓缩,析出氯化钠的步骤,是日晒海盐生产工艺中的关键工序。日晒海盐生产的特点是露天生产、周期长、连续性强,作业粗放,生产管控难度大,因此盐田制卤能力受蒸发量、降水量、风力、空气相对湿度等天气要素的影响较大,并对海盐的产量和质量具有较大影响。如何通过合理的设计、调整盐田结构,优化生产工艺,以增强制卤能力,提高饱和卤水生成量,一直是日晒海盐生产企业面临的关键问题。
  本论文分别对现有海盐生产工艺、制卤工序优化及盐田工艺计算进行了介绍和分析,选取了《制卤能力计算表》作为盐田工艺计算的工具。然后,本论文以塘沽盐场为例,分析了当前海盐生产过程中制卤工序存在的“蒸发量降低造成盐田制卤能力下降”、“异常降水增多造成制卤操作难度加大”、“盐田面积逐年缩减”等三个主要问题,结合生产实际,对《制卤能力计算表》中参数项进行了调整,加入“排淡率”参数项,通过对比计算,分析了“蒸发量”、“降水量”、“起始浓度”、“排淡率”、“制卤面积”、“卤水停留时间”等6项生产要素对盐田制卤能力的影响,确定了“提高卤水起始浓度”、“增强卤水抗雨能力”、“调整盐田蒸结比”作为制卤工序的优化方向,制定了具体的优化方案,并结合理论计算和生产实践,分别证明了三项优化方案的有效性,具体如下:
  1、实施了盐田改造和工艺调整,利用卤井、坨地等区域制卤,提升盐田制卤能力,通过理论计算和实践测量,可提高卤水浓度约0.5°Be′。
  2、设计了制卤区域增加塑料薄膜苫盖设备增强卤水抗雨能力的方案,对调节池进行合并改造,相应调整制卤工艺,使新改造的塑苫调节池在保卤、深度、容量等3个方面具备优势,有效增强制卤能力。
  3、设计了调整盐田蒸结比的方案,将结晶池改造为制卤池,通过制卤能力和结晶能力平衡计算,确定了改造结晶池的适宜数量,使盐田生产能力达到最佳效果。
  本课题研究内容未见相关文献报道。
[硕士论文] 王朝乾
化学工程 天津大学 2015(学位年度)
摘要:海水作为水资源的重要组成部分,其有效利用是解决我国水资源短缺的重要途径之一。海水淡化技术的成熟,催生了海水淡化项目建设,在一定程度上缓解了沿海地区尤其是经济发展迅速的沿海城市用水紧张问题。在大型海水淡化工程项目建设时,其副产的高浓度海水将对封闭海域的生态环境产生一定的影响,根据循环经济发展规划及海洋生态环境保护要求,浓海水高效利用技术研究将成为海水资源开发利用的先决条件。
  电渗析作为高效膜分离技术是选择性分离电解质离子的有效方法之一,在国外已被广泛应用。在国内制盐行业中应用电渗析技术,最近几年取得了一定的研究进展,但至今未见工业化应用报道。
  本文以某电厂排出的5.4Be'浓海水为原料,研究浓海水的净化、电渗析、蒸发浓缩、析盐、析钾、制取低钠盐等工艺及其工业化的可行性。发现,浓海水净化后通过电渗析膜组件,Na+、K+、Cl-等一价离子选择透过性较好,控制脱盐率80%时,所得浓盐水盐度≥20%,其中:NaCl≥210g/l、KCl≥6g/l;浓水量为原料量的15.5%,浓缩回收率:NaCl≥80%、KCl≥85%,电渗析能耗≤40KW·h/m3。浓盐水在蒸发结晶过程中:108.5℃时析出精制盐,回收率60%;浓缩液蒸发终止115℃,氯化钠结晶析出率≥97%,精制盐经脱水干燥后NaCl≥99.1%;冷却结晶温度25℃氯化钾结晶析出率≥60%,精制氯化钾产品中KCl≥99.1%;低温蒸发真空度0.098MPa,溶液蒸发终止温度42℃,低钠盐产品NaCl≥68%、KCl≥30%、杂质盐含量<1%;蒸发结晶母液NaCl≤2%、KCl≤3.5%,浓海水提取率:NaCl≥80%、KCl≥85%,高于盐田制盐海水利用率,精制盐产品折合市场价成本约350元/吨,研究的海水淡化浓海水电渗析制盐工艺具有工业化生产应用价值。
[硕士论文] 王正丽
化学工程 天津科技大学 2015(学位年度)
摘要:采集结则茶卡湖水,通过自然蒸发得到8种不同浓缩程度的卤水,探索了不同温度下卤水冷冻析盐规律。实验结果表明,随冷冻温度的降低不同离子浓度的变化不同:除SO42-外,低密度卤水中离子随冷冻温度降低在液相中富集;而高密度卤水中SO42-、CO32-、B2O3和Cl-的析出明显;密度在1.228g·cm-3附近的卤水,冷冻后,芒硝(Na2SO4·10H20)的析出非常明显,但泡碱(Na2CO3·10H2O)没有析出;密度高于1.228g· cm-3的卤水冷冻后硝、碱都析出。
  在设定温度和密度范围内,决定冷冻过程中盐类析出类型的是卤水密度,密度低于1.180g/cm3时,冷冻析出固相以冰为主;密度高于此值的卤水冷冻后便有芒硝析出;密度超过1.228g/cm3的卤水冷冻时,析出固相又增加了碱;且随卤水密度的加大,冷冻固相析出率也明显上升。实验结果还表明,冷冻过程不但除掉了卤水中的SO42-和CO32-,还提高了K+、Li+等元素的浓度,而且随冷冻温度的降低,K+、Li+的富集程度明显增加。实验结果对结则茶卡湖水富锂卤水的制取具有重要的指导意义,对其他碳酸盐型盐湖卤水浓缩过程控制也具有一定的参考价值。
  第二部分实验卤水根据密度为1.228g/cm3卤水在-12℃冷冻(除硝后)卤水液相组成配制而成,又经自然蒸发;选取不同质量蒸发率的卤水进一步冷冻,冷冻温度控制在-12℃,分离固液相并分析液相组成。结果表明:质量蒸发率越大,除碱效率越高;除硝后卤水进一步浓缩再除碱,比原始卤水冷冻后除碱的效率明显增大。
[硕士论文] 王品
化学工程 天津科技大学 2015(学位年度)
摘要:钾是极为重要的资源,我国的可溶性钾矿相对缺少,因此对有限的钾资源合理开发和有效利用非常重要。大浪滩干盐湖位于柴达木盆地西缘,由若干个小盐湖组成,干盐湖内富含丰富的钾资源和石盐沉积。但是钾资源的品位不是很高,因此利用合理的工艺提取有限的钾资源就尤为重要。
  青藏高原的太阳池效应极其明显,太阳池可获得的高温卤水,钾盐溶解度随温度升高而增大,因此利用太阳池可以达到富集钾盐的目的。为了开发太阳池的这一功能,与现有钾盐生产相结合将是一个重要的探索。青海大浪滩具有丰富的低品位钾矿资源,为此本研究提出了低品位钾矿利用与太阳池富钾相结合,并开展相关基础研究,具体包括溶矿富钾规律、溶矿卤水蒸发析盐(钾)规律、钾混盐热溶规律、富钾溶液的冷析规律等方面的研究,并据此提出了太阳池富钾的工艺方案。取得的成果如下:
  (一)在溶矿富钾规律研究中,针对大浪滩低品位钾矿,分别采用清水、饱和盐水、饱和芒硝溶液、晶间卤水为溶剂,进行溶解平衡和溶解动力学实验。考察了溶解过程中溶浸各组分的浓度和溶出率随溶剂量变化的规律;溶浸动态过程监测,考察了卤水作溶剂的溶浸过程中各组分溶出情况随时间的变化规律。确定了开采低品位钾矿的最佳溶剂和最佳溶剂量。
  (二)在溶矿卤水蒸发析盐规律实验中,确定了卤水进行蒸发时,钾盐开始析出时的蒸发率。当卤水经过晒制,在蒸发率接近0.39时,可以进入太阳池,在太阳池表面进行蒸发。当含钾饱和卤水,进行常温蒸发时,确定析出的钾盐。
  (三)在混盐热溶规律实验中,安排了两种热溶规律实验。一、钾混盐析出后的母液在底部升温,考察升温后卤水对钾盐的溶解规律;二、卤水入池后上下组成和浓度一致,经过一段时间,底部卤水升温,表层卤水钾混盐析出,沉入底层在高温卤水中钾盐溶解,即考察钾混盐在升温后的初始卤水中的溶解规律。最后验证了将未析出钾的钾饱和液作为太阳池底部热溶的溶液是可行的,当底部为未析出钾盐的高温溶液时可以实现底层卤水富钾的目的。表层蒸发析钾后的卤水不能与底部高浓度钾液混合,否则会有盐析现象。
  (四)在富钾溶液的冷析规律实验中,探究了在降温过程中,溶液中离子浓度的变化。原料是钾饱和液的热溶卤水在热溶降温后富钾析盐的效果更好。从溶解和冷析过程看,富钾液在冷却过程以析出钾盐为主,冷却母液可继续作为太阳池入料的常温钾饱和液,形成循环。
  (五)太阳池富钾温度-浓度-密度的分布特征表明大浪滩的卤水可以用作太阳池的溶液
  (六)根据实验提出了太阳池富钾操作的双循环技术方案。
[硕士论文] 谭丽娜
海洋化学 天津科技大学 2015(学位年度)
摘要:次磷酸钙是一种常见的次磷酸盐,可用作缓蚀剂、阻燃剂、化学镀镍助剂、动物营养补充剂等。为了得到纯度更高、可食用的次磷酸钙,可用氯化钙与次磷酸钠转化来制备。该工艺的设计、优化及控制需要相平衡数据的支持和相图的指导。然而在现有的文献中没有该四元体系的相平衡数据,相关三元体系的数据也很少。为此本文对Ca2+,Na+//Cl-,H2PO2--H2O交互四元体系在298.15 K的固液相平衡和转化生产次磷酸钙的工艺优化两个方面开展了研究。具体研究结果如下:
  (1)次磷酸钙的溶解度在0℃-90℃随温度升高变化不大,溶解度在15.66g/100H2O-16.42 g/100H2O之间。
  (2)相平衡研究采用等温溶解平衡法,获得了CaCl2-Ca(H2PO2)2-H2O,NaCl-NaH2PO2-H2O,Ca(H2PO2)2-NaH2PO2-H2O3个三元体系在298.15 K的相平衡数据和相图。发现固相存在形态分别为:CaCl2·6H2O、Ca(H2PO2)2、NaCl、NaH2PO2·H2O和一个复盐NaCa(H2PO2)3,该复盐为异成分复盐。NaH2PO2·H2O和CaCl2·6H2O溶解度很大,相区很小,而Ca(H2PO2)2的溶解度较小,相区很大。
  (3)Na+,Ca2+//Cl-,H2PO2--H2O交互四元体系的固液相平衡研究,获得了7条两盐共饱线,3个三盐共饱的零变量点,绘制完成四元体系相图。同时发现存在NaCl-Ca(H2PO2)2共饱线,这样可以利用CaCl2和NaH2PO2·H2O配料转化生产次磷酸钙;但同时存在NaCl-NaCa(H2PO2)3以及Ca(H2PO2)2-NaCa(H2PO2)3.的共饱线,这两个共饱线的存在,将对次磷酸钠转化生产次磷酸钙的收率和产品的纯度产生影响。
  (4)工艺优化:通过不同温度下的平衡时间实验、配料比实验、加水量实验得出了提高次磷酸钙产率的反应条件为:在40℃时进行反应,反应时间300 min,氯化钙与次磷酸钠的配比为1.2∶1,当加入157.20 g氯化钙与250 g次磷酸钠,次磷酸钙产率最高的加水量为270.30 g。
[硕士论文] 郑颖贺
化学工程 天津科技大学 2015(学位年度)
摘要:江陵凹陷大量地下卤水赋存在4000多米深地层中,属于自喷式高温高压、高矿化度卤水,主要以氯化钠和氯化钾为主,并含有丰富的微量元素如硼、锂、溴等,这些元素均具有较高的品位,有很大的潜在经济价值。本实验以江陵凹陷深层地下卤水为研究对象,进行萃取法提硼研究,探索出一条适合该地区卤水的萃取提硼工艺路线,为以后生产试验提供基础依据,最终实现卤水的综合利用。
  首先进行蒸发浓缩,确定了蒸发浓缩倍数为4,氯化钠可析出75%左右,而硼等其他元素得到富集而几乎没有损失。
  然后采用溶剂萃取法提硼,建立了以航空煤油为稀释剂,以异辛醇和异戊醇、异辛醇和2-乙基-1,3己二醇为混合萃取剂的萃取体系。通过实验考察了萃取剂体积分数比、萃取PH、萃取相比、萃取时间、萃取级数、饱和容量及反萃液种类、反萃液浓度、反萃时间、反萃相比、反萃级数等因素,优化了实验条件。
  异辛醇和异戊醇混合萃取体系萃取条件:固定航空煤油体积分数为50%,萃取剂异辛醇体积分数为25%,异戊醇体积分数25%,萃取PH为1-2,萃取相比O/A为2∶1,萃取时间15min,最大萃取饱和容量为28.39g/L,经四级萃取后,萃取率可达到90%,反萃剂为H2O,反萃相比O/A为1∶1,三级逆流反萃工艺后反萃率为96%。
  异辛醇和2-乙基-1,3己二醇混合萃取体系萃取条件:固定航空煤油体积分数为50%,萃取剂异辛醇体积分数为35%,2-乙基-1,3己二醇体积分数25%,萃取PH为1-2,萃取相比O/A为1∶1,萃取时间10min,最大萃取饱和容量为48.6g/L,单级萃取率可达到97%,反萃剂NaOH浓度为0.5mol/L,反萃相比O/A为2∶1,反萃时间为15min,单级反萃率就已达到94.57%。
  最后通过正交试验,得出两个体系各因素对萃取效果的影响次序均为PH>相比>时间>浓度,并得到两种混合萃取体系的最优参数,且认为异辛醇和异戊醇混合萃取体系为较优工艺路线。
[博士论文] 张雅玮
食品科学 南京农业大学 2014(学位年度)
摘要:食盐做为最普通的咸味剂,也是唯一具有重要生理作用的味制剂,它可调节细胞与血液之间的渗透平衡和水盐代谢。大量流行病学调查表明食盐摄入量与高血压的发生密切相关,长期高钠饮食可使血压升高。自上世纪80年代,降低食品加工中的食盐量已引起相关科研人员的关注。国外研究主要集中在部分替代食品加工中的食盐用量、无机盐替代食盐、低钠盐对食品品质的影响,而我国对低钠盐的研究相对较晚,近几年才起步研究。如何在降低食盐用量的同时可保持纯正的咸味是目前国内外低钠盐研究的一大问题。本文旨在研究分析海洋动植物水提物主体咸味组分,探索呈味组分间味道的相互作用规律,研制可在降低氯化钠用量的同时可保持纯正咸味的低钠盐,进一步探讨低钠盐对肌球蛋白加工特性的影响。具体研究内容和结果如下:
  1.动植物水提物的咸度和主体咸味特征组分分析
  以海洋动植物蛤壳、海螵蛸、昆布、海藻、牡蛎壳、紫贝齿和陆地植物旋复花、决明子、番泻叶为研究对象,对样品进行水浴浸提,分析了海洋动植物水提物中咸味特征组分,比较了水提物与NaCl相对咸度。结果表明,在这9中水提物中,海螵蛸及蛤壳水提物具有明显的咸味,其它水提物几乎不呈咸味;通过对海螵蛸与蛤壳水提物咸度的评定及元素含量的测定得出,海螵蛸水提物中氨基酸种类与含量多于蛤壳水提物,Na、K含量显著高于蛤壳水提物(P<0.05);在具有相似的咸度时,海螵蛸水提物溶液中Na含量仅为NaCl溶液的73%;将感官评定与电子舌评定技术相结合,比较了不同浓度的NaCl溶液与不同浓度的海螵蛸水提物溶液之间咸度,表明相同浓度的海螵蛸溶液与NaCl溶液具有相似的咸度。
  2.主体咸味物质相互作用研究
  以海螵蛸水提物中主体咸味物质NaCl、KCl、L-组氨酸及L-赖氨酸等组分为研究对象,研究其在一定的浓度区间内对NaCl咸味的影响。结果表明,在2~24mg/ml的NaCl溶液中加入20mg/ml的KCl会起到抑制NaCl咸味的作用,在24~44mg/ml的NaCl中加入20mg/ml KCl会起到咸味加和的作用;向2~44mg/ml NaCl溶液中加入适60mg/ml L-组氨酸,有利于增加咸味而减少NaCl含量;在2~24mg/ml的NaCl中溶液中加入55mg/ml的L-赖氨酸,对咸味有抑制作用,在28~36mg/ml NaCl中,55mg/ml的L-赖氨酸的添加对NaCl的咸味有加和作用,在40~44mg/ml NaCl中,55mg/ml的L-赖氨酸的添加对NaCl的咸味有促进作用。
  3.低钠盐研制
  利用配方均匀试验,采用量值估计法及描述性感官分析方法对低钠盐配方溶液进行咸度、异味及咸味持久性的评定,优化出最佳低钠盐配比;利用电子舌评定技术,将12组配方及优化出样品和与优化样品等浓度的NaCl溶液进行咸度的客观评定,确定了食盐替代物的最佳配比为NaCl、葡萄糖酸钠、KCl、KOH、L-组氨酸、L-赖氨酸的百分含量分别为42.8%、3.5%、45.2%、0、1.5%和7.0%。该低钠盐钠含量显著降低咸味纯正,其钠含量比等咸度的食盐低了56.3%。
  4.低钠盐对草鱼肌球蛋白凝胶特性影响研究及在鱼糜制品加工中的应用
  提取草鱼肌球蛋白,研究不同离子强度的低钠盐对草鱼肌球蛋白二级结构及凝胶特性的影响,并开发低钠鱼糕制品。结果表明,在0.4~0.8水平下,低钠盐使β-折叠、β-转角、无规则卷曲的含量降低,α-螺旋含量明显提高,草鱼肌球蛋白二级结构发生明显转换,这将会增加肌球蛋白的疏水性和可提取性;低钠盐使草鱼肌球蛋白的凝胶强度、凝胶弹性、保水性及硬度增加,提高了肌球蛋白的凝胶特性。无论是部分替代还是完全替代,低钠盐都能显著降低鱼糕制品中元素Na含量而提高元素K含量(P<0.05),而白度无显著差异(P>0.05);50%低钠盐替代制备的鱼糕具有良好的感官品质,其中元素Na含量比100%食盐替代减少33.52%,元素K含量则增加了20.72%。
[硕士论文] 李光宇
环境工程 中国海洋大学 2014(学位年度)
摘要:近年来,由于沿海地区经济的快速发展,建设用地需求量逐年增加,土地供需矛盾日益突出。又因为我国本身的人均耕地面积较小,耕地面积的减小已经严重影响到我国的粮食安全问题。另一方面,沿海地区由于受到海水侵袭,拥有大面积的盐渍化土壤,部分地区依海建有大量的盐田,这构成丰富的土地后备资源。通过土地修复工程可以提供大量耕地,有效缓解我国的耕地压力,提高我国农业发展水平。
  废弃盐田不同于常见的盐渍化污染土壤类型,它从属于土壤盐渍化,但其治理具有一定难度,后期维护同样出现不易解决的困难。为了能够有效修复改良废弃盐田,将其应用于农耕用地,我们可以从土壤盐渍化治理着手研究。
  本文先对土壤盐渍化污染现状进行分析,对沿海与内地的土壤盐渍化进行对比。并对当前盐渍化治理的手段进行概括。通过概括盐渍化治理的手段,如农田水利,水力帷幕防控,以及生物化学措施等,我们了解到要进行废弃盐田的复垦,不能依赖于单一手段,必须将多种措施有机结合。因此,在复垦修复中,我们对项目区进行详尽调查,选用农田水利工程与生物化学措施结合进行治理,并辅助土地平整工程与道路工程进行全方位的治理。
  (1)选定项目区,对项目区内的土地进行土地平整工程,将项目区划分为82块,并利用散点法计算出工程量,确定挖方量和填方量。
  (2)实施农田水利工程,输水工程计算出灌水定额为74mm,灌水周期为12d。选取水泵,保证水利设施规格合适。排水工程中根据排涝模数计算,水田排涝模数为104.8[(m3/s)/hm2]。通过数据计算出排水沟渠的设计,进行排水沟的挖掘工作。对道路进行规划设计,合理规划建造生产路和田间路,方便项目区施工。
  工程过程中,面对灌溉以及排水中水泵的短板,本文进行设备创新设计,对水泵进行改良,解决工程中的水利问题。水泵的改良,主要针对水泵移动不便,入水口清理不便以及引水添加困难等问题。对水泵进行改良,设计出移动泵站和相配套的移动泵站机房。
  (3)生物化学方法对土壤进一步治理,对项目区施加高效生物菌肥,该菌肥是由木美土里金水酵素、木美土里黑白液以及木美土里复合微生物肥料组成。微生物繁殖,改良土壤团粒结构,形成腐殖质,增强土壤的保水性和通气性,同时,微生物生长排出的酸性物质中和了土壤的碱性。选用新型抗盐小麦冀麦22号进行播种后,进一步改良土壤环境,并实现经济价值。
  (4)施工结束后,项目区土壤盐渍化得到有效治理,抗盐植物生长茂盛,粮食产量较好。但是,项目区后期保水措施不是十分完美,并且面对沿海地区,容易造成海水的再次入侵,造成土壤再次盐渍化的出现,为了完善后期的工程,预防海水入侵造成土壤再次形成盐渍化,我们对选择性渗透墙进行进一步研究。
  利用选择性吸水的高吸水树脂,添加到以砂砾为骨料制作的渗透墙体中。使该墙体可以较好透过盐水,却对淡水具有阻挡作用,此特性使得雨水可以更充分吸收,达到淋洗盐分的效果,同时又可以蓄积淡水达到抬高地下淡水水位,防止海水入侵的效果。根据达西定律设计出渗透能力测试装置,对制作的墙体样本进行测试,确定其选择渗透性。测试结果显示,选择性渗透墙选择透水性是可以实现的。
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