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氨碱厂废物资源化利用的研究

作　者: 袁东
导　师: 高灿柱
学　校: 山东大学
专　业: 环境工程
关键词: 纯碱工业废物资源化蒸氨废液制碱母液沉淀碳酸钙清节生产工艺
分类号: X781
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文在对目前国内外学者制备超细碳酸钙方法的总结的基础上,提出了新的工艺路线,即以氨碱工业的污染物——蒸氨废液和制碱母液,作为主要原料,采用溶液法制备碳酸钙。该研究不仅具有一定的理论价值,而且具有巨大的环保价值和广阔的应用前景。本研究包括以下内容: 1 氨碱厂的清洁生产以废物的资源化为主要目的,对氨碱厂进行清洁生产审核,分析了废物产生原因,废物产生的工艺工段,废物产生量和废物所含可利用成分,为最终实现废物资源化创造条件。 2 索尔维过程清洁生产工艺改良创新性地在索尔维制碱工艺过程中增加一个蒸氨废液的浓缩过程,和在蒸氨步骤前增加了一个过滤过程,将不经处理难以达到排放要求的蒸氨废液与制碱母液充分利用,制备具有高附加值的副产品超细碳酸钙,提出了氨碱工业蒸氨废液资源化的一种新思路,而且工艺条件容易掌握,投资省。（NH₄）₂CO₃+CaCl₂→CaCO₃↓+2NH₄Cl 3 制备超细碳酸钙工艺条件研究实验过程中,重点探讨了以下四个方面对碳酸钙粒径大小及分布的影响: （1）添加剂的类型和用量阴、阳和非离子表面活性剂的加入都有效的使碳酸钙颗粒粒径减小,其中op系列非离子表面活性剂的分散作用与其相对分子质量及n值（亲水基聚氧乙烯链长）有关,n等于15时,分散作用较好,n值超过15以后,碳酸钙颗粒的团聚现象随之加重。（2）蒸氨废液和制碱母液的混合方式制备过程中比较了倾倒法和滴加法两种混合方式,控制滴速为20mL/min的滴加法对粒径的微细化有利。（3）制备碳酸钙的反应时间反应时间过短,碳酸钙颗粒形状不规则;反应时间过长,碳酸钙粒径变大。反应时间为30—40min时,碳酸钙颗粒形状为规则的球形,粒度分布均匀。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-19
  1．1 碳酸钙概述  9-11
    1．1．1 概况  9
    1．1．2 分类  9-11
      1．1．2．1 按制造方法分类  9-10
      1．1．2．2 按碳酸钙原始粒径大小分类  10-11
      1．1．2．3 按结晶形状分类  11
  1．2 碳酸钙制备技术  11-17
    1．2．1 Ca( OH)_2-H_2O-CO_2反应系统  12-15
    1．2．2 Ca~(2+)-R-CO_3~(2-)反应系统(R为有机介质)  15-17
    1．2．3 Ca~(2+)-H_2O-CO_3~(2-)反应系统  17
  1．3 选题的意义  17-19
第二章氨碱法生产纯碱的清洁生产  19-29
  2．1 清洁生产简介  19-20
  2．2 氨碱厂清洁生产审核  20-21
  2．3 氨碱厂生产纯碱的工艺过程  21-23
  2．4 废物资源化的理论基础——质量守恒定律  23-26
  2．5 氨碱法生产纯碱的清洁生产工艺改良  26-27
  2．6 效益分析  27-29
第三章碳酸钙的制备及工艺条件选择  29-48
  3．1 碳酸钙制备部分  29-31
    3．1．1 原料和仪器  29-30
      3．1．1．1 原料和药品  29-30
      3．1．1．2 仪器  30
      3．1．1．3 实验装置  30
    3．1．2 实验步骤  30-31
  3．2 碳酸钙粒径测定  31
  3．3 晶体颗粒的形成  31-34
  3．4 工艺条件研究  34-48
    3．4．1 冷、温、热三种原料母液的选择  34-35
    3．4．2 原料液混合方式对粒径的影响  35-36
    3．4．3 反应时间对粒径的影响  36-37
    3．4．4 反应温度对粒径的影响  37-38
    3．4．5 添加剂对粒径的影响  38-48
      3．4．5．1 界面性质的影响  38-41
      3．4．5．2 阴离子、阳离子表面活性剂对粒径的影响  41-42
      3．4．5．3 op系列非离子表面活性剂对粒径的影响  42-46
      3．4．5．4 其他表面活性剂  46-48
第四章总结  48-51
  4．1 结论  48
  4．2 存在的问题及研究展望  48-51
参考文献  51-55
附录一  55-58
致谢  58-59
攻读学位期间所取得的相关科研成果  59

氨碱厂废物资源化利用的研究

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