绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 7
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 131 条结果
[硕士论文] 程兴龙
化学工程 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:四川盆地深层地下卤水资源储量巨大,富含Li+、Rb+、Cs+等稀有贵重元素,具有很高的开发价值。此类卤水中多种碱(土)金属元素处于共存状态,离子间相互作用关系复杂,使得有益元素的提取分离困难。因此,有必要对我国典型深层地下卤水体系进行相平衡研究。本文针对我国典型深层地下卤水的组成特点,采用等温蒸发法开展了五元体系Li+,Na+,Cs+(Rb+),Mg2+//Cl--H2O及其部分子体系298.2K、323.2K介稳相平衡研究,测定了研究体系平衡溶解度数据及平衡液相的密度、折光率等物化性质数据,绘制了相应的介稳相图(空间立体图和平面投影图)、多温相图、水图、密度-组成图和折光率-组成图。
  四元体系Li+,Na+,Cs+//Cl--H2O在298.2K和323.2K时均属于简单四元体系,无复盐或固溶体形成。LiCl对NaCl和CsCl有盐析作用。对比该四元体系298.2K、323.2K介稳相图和溶解度数据发现:相图构型基本一致;NaCl和LiCl溶解度随温度升高变化不大,而CsCl溶解度明显增大。可以利用上述盐类之间的相互作用,采用热溶-冷结晶法制备CsCl。
  四元体系Na+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O在323.2K下为复杂四元体系,有复盐Cs-Car(CsCl·MgCl2·6H2O)生成。MgCl2对NaCl表现有盐析作用。对比该四元体系298.2K、323.2K介稳相图,各盐的结晶形式和共饱点类型并未发生改变,随着体系温度的逐渐升高,CsCl盐和CsCl·MgCl2·6H2O盐的析出相区面积均减小。因此,可以通过改变温度实现该体系CsCl和CsCl·MgCl2·6H2O的析出。
  五元体系Li+,Na+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O298.2K和323.2K介稳相图均由3个五元共饱点、6个析出相区和10条单变量曲线构成。有复盐Li-Car(LiCl·MgCl2·7H2O)和CsCl·MgCl2·6H2O生成。LiCl对CsCl和MgCl2表现有盐析作用。比较该五元体系在298.2K和323.2K下的介稳相图发现:在不同温度下,各盐的结晶形式均没有发生变化,但各盐析出相区的面积发生了明显变化。根据相图研究结果,获得LiCl·MgCl2·7H2O和CsCl·MgCl2·6H2O的溶解度大小关系,并将其与Christov等已有研究结果进行比较,结果相一致。
  五元体系Li+,Na+,Rb+,Mg2+//Cl--H2O298.2K和323.2K介稳相图均由3个五元共饱点、6个析出相区和10条单变量曲线构成。LiCl对RbCl和MgCl2表现有盐析作用。该五元体系在298.2K和323.2K下的介稳相图对比结果显示:随着体系温度的逐渐升高,RbCl的析出相区面积减小、Rb-Car(RbCl·MgCl2·6H2O)的析出相区面积增大。表明该体系在NaCl饱和下,高温有利于贵金属盐类(RbCl)在溶液中富集。
  综合本论文研究结果可知,碱(土)金属氯化物水盐体系离子间相互作用复杂,相互之间易形成多种光卤石型复盐。NaCl的析出相区较大,LiCl、MgCl2·6H2O析出相区较小,上述氯化物盐的析出特性和结晶规律,丰富了水盐体系热力学数据,为含碱(土)金属氯化物卤水体系下共存盐类的分离提纯工艺的制定提供了科学依据。
[硕士论文] 杨磊
化学工程与技术 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:青藏高原盐湖众多,其中含有丰富的矿产资源,合理的开发利用这些资源不仅可以解决中国当前所面临的资源短缺问题,还对社会经济的发展有着显著的推动作用,水盐体系相平衡的研究为开发利用盐湖资源具有现实的指导意义,因此本论文针对青藏高原盐湖卤水资源的特征,开展了相应的相平衡研究。本文对五元体系Li+,Na+,Mg2+//Cl-,B4O72--H2O及其部分相关子体系273K相平衡关系进行了探究。实验中采用等温蒸发法研究了三元体系Na2B4O7-MgB4O7-H2O和K2B4O7-MgB4O7-H2O的介稳相平衡关系。采用等温溶解法开展了对三元体系Na2B4O7-MgB4O7-H2O,四元体系LiCl-NaCl-MgCl2-H2O、LiCl-KCl-MgCl2-H2O、Li2B4O7-Na2B4O7-MgB4O7-H2O、NaCl-Na2B4O7-MgCl2-MgB4O7-H2O,五元体系Li+,Na+,Mg2+//Cl-,B4O72--H2O的稳定相关系研究。
  通过对三元体系Na2B4O7-MgB4O7-H2O的稳定和介稳相关系的研究,分别绘制了相图和密度图,其相图由两条单变量曲线,两个固相结晶区和一个共饱点组成,稳定与介稳状态下的结晶区均是Na2B4O7·10H2O和MgB4O7·9H2O,且该体系的介稳现象较为明显,Na2B4O7对MgB4O7有比较明显的盐析作用。对K2B4O7-MgB4O7-H2O介稳相平衡进行了研究,测定了溶解度、密度,利用实验数据绘制了相图、密度图,其相图由一个共饱点,两条单变量曲线和两个结晶区构成,结晶区分别为K2B4O7·4H2O和MgB4O7·9H2O。
  对四元体系Li2B4O7-Na2B4O7-MgB4O7-H2O的相平衡研究发现该体系属于简单共饱型,等温相图由一个共饱点,三条单变量曲线和三个结晶区构成;共饱点平衡固相为Li2B4O7·3H2O+Na2B4O7·10H2O+MgB4O7·9H2O,结晶区分别为Li2B4O7·3H2O、Na2B4O7·10H2O和MgB4O7·9H2O,其中MgB4O7·9H2O结晶相区最大,最后利用X-ray粉晶衍射仪对共饱点处的平衡固相进行测定。在四元体系LiCl-NaCl-MgCl2-H2O中有复盐LiCl·MgCl2·7H2O形成,通过实验数据及对应的平衡固相绘制了该体系的等温相图、水图以及密度组成图;其相图由两个共饱点,五条单变量曲线及四个结晶区组成;两个共饱点处对应平衡固相分别为NaCl+LiCl·2H2O+LiCl·MgCl2·7H2O和NaCl+LiCl·MgCl2·7H2O+MgCl2·6H2O,结晶区分别为NaCl、LiCl·2H2O、MgCl2·6H2O以及复盐LiCl·MgCl2·7H2O,其中复盐LiCl·MgCl2·7H2O的结晶区最小,NaCl的结晶区最大。对四元体系LiCl-KCl-MgCl2-H2O的研究表明,在该体系中有两种复盐KCl·MgCl2·6H2O和LiCl·MgCl2·7H2O形成,其等温相图由三个共饱点,七条单变量曲线及五个结晶区组成,三个共饱点平衡固相分别为KCl+LiCl·2H2O+KCl·MgCl2·6H2O、MgCl2·6H2O+KCl·MgCl2·6H2O+LiCl·MgCl2·7H2O以及KCl·MgCl2·6H2O+LiCl·MgCl2·7H2O+LiCl·2H2O,五个结晶区分别为LiCl·2H2O、MgCl2·6H2O、KCl、KCl·MgCl2·6H2O、和LiCl·MgCl2·7H2O,其中KCl结晶相区最大,最易结晶析出。四元体系NaCl-Na2B4O7-MgCl2-MgB4O7-H2O属于简单共饱和型,其相图由两个共饱点,五条单变量曲线,四个结晶区构成;其共饱点处的平衡固分别为NaCl+MgCl2·6H2O+MgB4O7·9H2O和MgCl2·6H2O+Na2B4O7·10H2O+NaCl,结晶区分别为NaCl、MgCl2·6H2O、MgB4O7gH2O和Na2B4O7·10H2O,其中MgB4O7·9H2O的结晶区最大,而MgCl2·6H2O的结晶区最小,因此MgB4O7·9H2O最容易从溶液中得到分离。
  在对五元体系Li+,Na+,Mg2+//Cl-,B4O72--H2O的相平衡探究过程中,以NaCl饱和的情况下绘制了该体系的干基图、钠图、水图以及密度图,该体系中有一个复盐LiCl·MgCl2·7H2O形成,此体系的的干基图由四个共饱点、九条单变量曲线、六个结晶区组成,其结晶区分别为单盐Li2B4O7·3H2O、Na2B4O7·10H2O、MgB4O7·9H2O、LiCl·2H2O、MgCl2·6H2O以及复盐LiCl·MgCl2·7H2O,其结晶区中Na2B4O7·10H2O的相区最大。
[硕士论文] 陶冶
化学工程 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:我国四川盆地平落坝地下卤水储量丰富,矿化度高。除钾含量高外,多种特征和微量组分(铷,铯)均达到和超过工业品位,具有很高开采价值。针对其卤水组成特征开展相关相平衡研究,可为该卤水开发提供不可或缺的基础热力学数据。
  本论文针对四川盆地平落坝地下卤水及老卤的组成特征,采用等温蒸发法开展了如下体系介稳相平衡的研究:四元体系Na+,K+,Cs+//Cl--H2O298.2K、323.2K;四元体系Na+,Rb+,Cs+//Cl--H2O298.2K、323.2K;五元体系Na+,K+,Cs+,Mg2+//Cl-H2O298.2K、323.2K。测定了上述体系平衡液相的溶解度与物化性质(密度和折光率)数据,以及平衡固相的物质组成。根据实验数据绘制四元体系的等温蒸发相图、水含量-组成图、密度-组成图、折光率-组成图和不同温度的介稳相图对比图;五元体系则绘制其干基立体图、分别以NaCl和MgCl2为饱和面时的投影图、水含量-组成图、密度-组成图和折光率-组成图。
  四元体系Na+,K+,Cs+//Cl--H2O298.2K、323.2K属于复杂体系。该体系在这两种温度下均有固溶体(K,Cs)Cl生成。其介稳相图均由5条单变量曲线、2个共饱点和4个结晶区组成,对应的盐为NaCl,KCl,CsCl和(K,Cs)Cl。该体系在298.2K、323.2K这两个不同温度下的盐类结晶形式未变化。升高温度,KCl和CsCl结晶区减小,而NaCl和固溶体(K,Cs)Cl的结晶区增大。
  四元体系Na+,Rb+,Cs+∥Cl--H2O298.2K、323.2K属于复杂体系,在这两个研究温度下均有固溶体(Rb,Cs)Cl生成。其介稳相图均由5条单变量曲线、2个共饱点和4个结晶区组成,对应的盐为NaCl,RbCl,CsCl和(Rb,Cs)Cl。该体系在298K、323K时盐类结晶形式未变化,升高温度RbCl结晶区减小,而NaCl,CsCl和固溶体(Rb,Cs)Cl的结晶区增大。
  五元体系Na+,K+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O在298.2K下时属于复杂体系,有复盐KCl·MgCl2·6H2O,CsCl·MgCl2·6H2O和固溶体(K,Cs)Cl形成。该体系有8个共饱点、7个结晶区和21条单变量曲线。7个结晶区分别对应单盐NaCl、KCl、CsCl、MgCl2·6H2O,复盐KCl·MgCl2·6H2O、CsCl·MgCl2·6H2O和固溶体(K,Cs)Cl,其中NaCl的结晶区最大,MgCl2·6H2O的结晶区最小。
  五元体系Na+,K+,Cs+,Mg2+//Cl-H2O在323.2K亦属于复杂体系,有复盐KCl·MgCl2·6H2O,CsCl·MgCl2·6H2O和固溶体(K,Cs)Cl形成。该体系有8个共饱点、7个结晶区和21条单变量曲线。7个结晶区分别对应单盐NaCl、KCl、CsCl、MgCl2·6H2O,复盐KCl·MgCl2·6H2O、CsCl·MgCl2·6H2O和固溶体(K,Cs)Cl,其中NaCl的结晶区最大,MgCl2·6H2O的结晶区最小。随着温度的升高该体系的结晶形式与结晶种类均未发生改变。
[硕士论文] 邬莉婷
化学 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:罗家坪构造卤水富含Rb+、Cs+、Mg2+等多种有益组分,具有很高的开发价值。为实现卤水中有益元素的提取分离,本文针对罗家坪构造卤水的组成特点,采用等温蒸发法研究了五元体系Na+,Rb+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O298.2K、323.2K,四元体系Na+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O298.2K,四元体系Na+,Rb+,Mg2+//Cl--H2O298.2K、323.2K的介稳相平衡。测定了这3个体系对应温度下平衡液相的溶解度、密度、折光率,采用X-ray粉晶衍射法确定固相组成。根据实验数据,绘制了相应的立体相图、平面投影相图、水图、密度-组成图、折光率-组成图。
  为确保数据的可靠性,开展了离子浓度分析数据的不确定度分析。在95%的置信水平下,各离子浓度的置信区间分别为:C(Cl-)=2.1117±0.0178mol/L,C(Na+)=0.2650±0.0043mol/L,C(Rb+)=1.5712±0.0236mol/L,C(Cs+)=0.9294±0.0162mol/L,C(Mg2+)=0.6899±0.0064mol/L。
  四元体系Na+,Rb+,Mg2+//Cl--H2O为复杂体系,在298.2K、323.2K下均有铷光卤石RbCl·MgCl2·6H2O形成,其介稳相图均包含2个相称共饱点、5条单变量曲线和4个析盐相区。在研究温度范围内,RbCl析出相区随温度的增加而减小,说明在钠、铷、镁的氯化物盐共存时,降低温度有利于RbCl的析出。
  四元体系Na+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O在298.2K时有2个相称共饱点、5条单变量曲线和4个析盐相区,有铯光卤石CsCl·MgCl2·6H2O生成,属于复杂四元体系。对比该体系323.2K的相图,发现在298.2K-323.2K范围内,该体系的共饱点、析盐相区、单变量曲线的数量和类型不随温度的改变而发生变化,但析盐相区大小受温度影响。CsCl析出相区随着温度的增加而减小,说明可以通过改变温度使CsCl从共存盐溶液中析出。
  五元体系Na+,Rb+,Cs+,Mg2+//Cl--H2O在298.2K、323.2K的空间立体相图均包含4个共饱点、13条单变量曲线和7个析盐相区,都有(Rb,Cs)Cl、RbCl·MgCl2·6H2O、CsCl·MgCl2·6H2O形成,属于复杂五元体系。在298.2K-323.2K范围内,CsCl、RbCl·MgCl2·6H2O、(Rb,Cs)Cl析出相区随温度的增加而增大,说明在钠、铷、铯、镁的氯化物盐共存时,升温有利于CsCl、RbCl·MgCl2·6H2O、(Rb,Cs)Cl的形成。
[硕士论文] 杨顺隆
化学工程 成都理工大学 2017(学位年度)
摘要:硝酸钾在农业上是一种优良的无氯二元钾肥,硝酸钾在水中溶解度高,不易挥发,是液体肥料的最佳配料原料。硝酸钾可被植物完全吸收,不会给生态环境带入化学物质残留,具有更广阔的市场前景。
  由于硝酸盐矿的物源及成矿条件的限制,世界上拥有可溶性硝酸盐资源的国家只有智利和中国等少数几个国家,中国的硝酸盐资源主要集中在新疆境内。我国对新疆吐鲁番地区的盐湖资源先后进行地质资源探矿工作,为硝酸盐矿的开发利用提供了相当规模的矿产资源。
  新疆吐鲁番盆地南部地区乌勇布拉克盐湖,属浅藏晶间卤水矿床,卤水成分主要以硝酸钾、硝酸钠为主。根据地质资料,该卤水矿硝酸钾资源83.62万吨,硝酸钠资源318.2万吨,可利用硝酸根资源232万吨,卤水中主要含有K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-等,主要盐类有KNO3、NaNO3、NaCl、Na2SO4等,它们在水中的溶解度随着温度的变化有很大差异,这就给我们提供了利用温度变化来分离上述盐类的基础。开发该资源对满足国内需求,占领世界市场,促进经济发展具有重要意义。
  本论文以该地区盐湖卤水为原料,结合当地干旱少雨的自然条件,开发出一条利用硝酸盐型卤水矿生产硝酸钾的工艺路线。以K+、Na+//Cl-、NO3-、SO42-H2O五元水盐体系相图和K+、Na+//Cl-、NO3--H2O四元水盐体系相图作为理论基础,采用常温和高温两段蒸发的方式,富集原卤中的K+和NO3-,分离蒸发过程析出的高温盐,再将高温液冷却结晶得到硝酸钾。
  通过原卤常温蒸发实验,确定卤水蒸发结晶顺序为:氯化钠→氯化钠和硫酸钠→氯化钠和白钠镁矾→钾芒硝,为了避免在盐田蒸发过程中钾以钾芒硝形式析出损失,确定钾芒硝析出前为常温蒸发终点,分离固相得到成卤,成卤继续高温蒸发,由于成卤中Mg2+含量较大,蒸发过程中有无水钾镁矾和钾芒硝析出,给溶液中K+的富集带来难度,高温蒸发过程中硝酸钾损失30%以上,高温液冷却结晶后得到的粗硝酸钾品质也受到严重影响,纯度仅为50%左右,该工艺路线还需要进一步研究。
  在原卤直接自然蒸发和高温蒸发实验中,发现K+浓度很难富集的原因是卤水Mg2+含量太高,所以在原卤中加入除镁剂除去Mg2+和大部分SO42-后,使卤水简化为K+、Na+//Cl-、NO3--H2O四元水盐体系,实验考察了除镁剂的种类、用量及加入方式对除镁效果的影响。由于该地区严重缺乏淡水资源,最后确定除镁剂为石灰,以淡水消化石灰,原卤调浆的方式进行除镁,且控制除镁后卤水pH>11。除镁后卤水常温蒸发析盐顺序为:氯化钠→钾石盐,控制钾石盐析出前为常温蒸发终点。除镁后常温蒸发制得的成卤在高温蒸发时K+和NO3-都在液相中得到较好的富集,分离固相后液相冷却结晶,得到的粗硝酸钾的纯度可达85%以上,高温蒸发实验中钾收率达到80%以上。
  为了提高产品价值,将实验得到的粗硝酸钾,采用重结晶提纯方法制取工业级硝酸钾。将粗硝酸钾洗涤降低离子杂质含量,再用水高温溶解后过滤水不溶物,液相在搅拌状态下冷却结晶析出硝酸钾,再经洗涤、干燥得到工业级硝酸钾。考察了粗硝酸钾中氯化钠的含量,洗涤次数及生产用水水质等条件对生产工业级硝酸钾的影响,优化条件下,得到的硝酸钾达到工业级产品要求,重结晶提纯过程硝酸钾收率为80%左右。
  通过本论文研究,新疆乌勇布拉克地区卤水矿制取硝酸钾的工艺路线初步确定为先将原卤除镁后,经过自然蒸发得到除镁后成卤,除镁后成卤高温蒸发过滤排出高温盐,高温液冷却结晶得到粗硝酸钾,然后粗硝酸钾洗涤后重结晶,最后干燥得到硝酸钾产品,纯度为99.9%,符合工业级硝酸钾优等品的要求。
[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] 杨林
化学工艺 青海大学 2017(学位年度)
摘要:青海省拥有得天独厚的盐湖资源,且以富含铯等稀贵元素而著称,尽管盐湖卤水中的铯资源储量可观,但其浓度却很低,而且盐湖卤水成份复杂,共生元素的物理化学性质十分接近,给卤水中铯的分离提取带来很大的困难。借助金属离子印迹技术可以实现水溶性金属离子的水相印迹和识别,金属离子印迹聚合物的出现大大提高了液相中金属离子的吸附选择性。据此本论文首先以铅离子为模板,探讨了表面磁性金属离子印迹聚合物的制备方法。在此基础上,针对盐湖卤水这个复杂的天然溶液体系,以铯离子为模板,制备了两个铯离子印迹聚合物,并开展了此类印迹聚合物的吸附性能研究。具体研究内容包括:
  (1)以磁性Fe3O4@SiO2微球为基底,Pb(II)为模板,采用表面印迹偶联溶胶-凝胶法合成 Pb(II)离子印迹聚合物,并对该聚合物的结构和性能进行表征。等温吸附研究表明,Pb(II)-IIP对溶液中 Pb(II)的平衡吸附量为158.56 mg/g。利用该聚合物开展磁性固相萃取研究,检测限(LOD,3Sb/m)可达3.18 ng/L,对工业含铅废水的加标回收率在94%~106.1%,表明Pb(II)-IIP作为Pb(II)的磁性固相萃取剂具有一定的可行性。
  (2)以Cs(I)为模板,羧化壳聚糖为功能单体,磁性Fe3O4@SiO2微球为基底,采用表面印迹技术合成Cs(I)-MIIP,并对该聚合物进行IR、XRD、EDS、TGA和VSM等手段的表征。等温吸附实验对Cs(I)的最大吸附量为36.15 mg/g,且符合 Freundlich模型,吸附动力学符合准一级模型。Cs(I)-MIIP在Cs(I)/Li(I),Cs(I)/Na(I),Cs(I)/K(I),Cs(I)/Rb(I)和Cs(I)/Sr(II)二元溶液的相对选择系数(k′)分别为24.995,1.73,1.63,1.43和4.83。此外,利用Cs(I)-MIIP从青海盐湖卤水中分离Cs(I),在选定的吸附条件下吸附效率为71.60%。
  (3)为了增加Cs(I)印迹聚合物的吸附量,先采用溶胶-凝胶法合成磁性Fe3O4@TiO2@SiO2微球,将其作为基底,以羧化壳聚糖为功能单体,合成Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2。Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2和非印迹聚合物(NIP)对Cs(I)的平衡吸附量分别为70.88 mg/g和40.03 mg/g。吸附动力学符合准二级方程,等温吸附符合Freundich模型,Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2对Cs(I)有很好的吸附选择性,相对于Na(I)的相对选择系数(k′)高达156.892。最后,Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2被应用于盐湖卤水中铯的分离提取,其吸附量为5.3 mg/g,吸附率为74.65%。
[硕士论文] 刘旭永
化学工艺 青海大学 2017(学位年度)
摘要:盐酸是一种最常用的酸洗剂及化工原料,应用领域十分广泛。标准大气压下,盐酸会形成共沸物,共沸点为108.6℃,共沸物中HCl的含量为20.24wt%,普通精馏难以达到较好的回收效果。青海省察尔汗盐湖是我国规模最大盐湖之一,据探测氯化镁储量16.5亿t,占全国镁盐资源的74%。我国在盐湖资源开发过程中,产生大量纯度较高的水氯镁石,常常作为副产品或工业尾料被排放出来,不仅造成资源浪费,还严重破坏了盐湖资源环境和自然生态平衡,行业内部存在着盐湖“镁害”的说法。许多研究表明,可利用加盐间歇精馏工艺向废盐酸中添加不同种类的氯盐(如氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化铁等)来回收有效成分HCl,以氯化钙和氯化镁的回收效果最佳。
  本文研究内容主要包括以下部分:
  Ⅰ.利用改进的ROSE釜双循环玻璃式汽液平衡釜测定低氧、低压、高海拔等特定环境下不同浓度的 HCl-H2O二元体系汽液平衡数据,确定低压条件下的盐酸的共沸组成。本实验确定了该环境下的 HCl-H2O二元体系中,共沸点温度为101.21℃,共沸物中HCl组成为20.73wt%。
  Ⅱ.以察尔汗盐湖丰产的水氯镁石矿物为原料,脱水制备不同的低水合氯化镁( MgCl2·nH2O, n=2,4)。实验在恒温鼓风干燥箱中进行,确定了制备MgCl2·4H2O的条件为:水氯镁石原矿在60.0℃加热2.0h,趁着余热用研钵棒将产品研磨1min~2min,再将加热温度设置为85.0℃,加热时间为24.0h;制备MgCl2·2H2O的条件为:水氯镁石原矿在60.0℃加热2.0h,趁着余热用研钵棒将产品研磨1min~2min,将加热温度设置为100.0℃,加热时间为24.0h。
  Ⅲ.以刺形分馏柱为解吸装置塔板、三口烧瓶为塔釜、冷凝管为回流罐组成简易的解吸装置,依据加盐间歇精馏原理,向解吸装置中添加本实验自制的解吸剂(MgCl2·nH2O, n=2,4,6)和五种浓度不同的稀盐酸,恒温加热条件下每隔15min取走解吸产品,分析解吸产品中HCl的浓度。实验的多个阶段内解吸产品中HCl的质量分数远高于20.73%,说明解吸剂能较容易地破坏共沸组成。实验可获得在前三个阶段(0 min~45 min)的解吸产品中HCl的浓度高于25%的解吸产品。
[硕士论文] 张世春
化学工艺 青海大学 2017(学位年度)
摘要:电吸附技术是一种将电化学和吸附分离方法结合的―新技术‖,其操作过程无污染、低能耗,可以有效去除盐溶液中的离子。近年来,电吸附分离技术被广泛应用于污水处理和海水淡化等领域,但是其在盐湖卤水综合开发方面的应用未见公开报道。本部分实验制备了几种碳基电极,系统化研究碱金属和碱土金属元素的电吸附行为。本研究可以为电吸附技术在盐湖资源分离方面的应用提供基础数据。
  (1)制备了 ZnCl2改性活性炭纤维电极,研究了其对碱金属和碱土金属离子的电吸附性能,考察了吸附液浓度、电极电压及电极间距对电吸附效果的影响。结果表明活性炭纤维电极对碱金属和碱土金属离子具有较好的吸附效果,但选择性吸附效果不佳;吸附平衡时间较长,一般需要6 h;ZnCl2改性活性炭纤维电极具有较好的循环使用性能。吸附液浓度越高、电极电压越大,吸附速率越快,吸附量越大。溶液浓度越高,除盐率越低。电极间距越小,吸附速率越快。
  (2)采用吸附动力学模型对电吸附过程进行模拟,结果表明 Lagergren准一级动力学模型和Elovich动力学模型具有较高的拟合度,说明经典吸附动力学模型可以较好描述电吸附过程。
  (3)制备了石墨烯和LiMn2O4/石墨烯电极,研究了其对水溶液中碱金属离子和碱土金属离子的吸附行为和选择性吸附性能,实验结果表明石墨烯电极和LiMn2O4/石墨烯电极对碱金属及碱土金属具有较好的吸附效果,并具有一定的选择性;吸附速率优于活性炭纤维电极,吸附平衡的时间约为3-4h。
  (4)探讨了竞争吸附行为影响因素,认为溶液浓度、电极电压、离子电荷、离子半径及电极孔径都会对竞争电吸附行为产生影响,并且竞争吸附行为是这些因素综合作用的结果。
  在野外自然条件下光照和温度对盐湖卤水的物性参数有很大影响,本部分实验在实验室条件下模拟一里坪盐湖卤水和黑北凹地盐湖卤水,研究了温度对氯化物型和硫酸盐型盐湖卤水多元体系的pH、黏度和密度的影响规律。结果表明一里坪硫酸盐型和黑北凹地氯化物型盐湖卤水的pH和黏度随着温度升高而减小,密度随着温度升高而增大。
[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] 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。
[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] 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] 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。
[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] 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] 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。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

万方选题

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部