论文部分内容阅读
水体中过量的氨氮等污染物不仅会引起水华、赤潮等,还会给人类工业生产和生活带来诸多问题。2012年我国已把氨氮作为环境保护“十二五”规划重点控制对象。汽提法是目前国内外公认的处理废水中氨氮的有效方法之一。该工艺中需向高浓度的氨氮废水中加入氢氧化钠提高废水pH值,然后通过精馏回收废水中的氨氮。为降低成本,通常用氢氧化钙替代氢氧化钠作为pH调节剂,因而在实际生产过程中不可避免会产生硫酸钙,该晶体易在管壁结垢沉积,使工艺无法连续的进行。为解决此问题,本文对硫酸钙在铵盐溶液中的结晶热力学以及阻垢剂阻垢性能进行了系统研究。
(1)以全组分化学模拟方法基于电解质NRTL活度系数方程建立了可以准确预测二水硫酸钙在NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系中溶解化学行为的新模型。实验测定了298.15~343.15K二水硫酸钙在氯化铵、硝酸铵及硫酸铵和氯化铵混合电解质溶液中的溶解度。通过回归测定的实验数据得到新的二元相互作用参数,其计算值与实验值吻合良好。
(2)利用沉淀结晶方法获得了硫酸钙在(NH4)2SO4-CaCl2-H2O体系的反应结晶规律。考察了温度,物料比,pH值对硫酸钙在上述体系中结晶过程的影响。结果表面,nCa(OH)2/n(NH4)2SO4比例越高,溶液中钙离子浓度越大;温度越高,平衡时间越短;pH>10,温度升高溶液中的钙离子浓度减小。
(3)揭示了阻垢剂在铵盐溶液中硫酸钙的阻垢机理。为防止硫酸钙在管壁上的沉积,通过静态法对阻垢剂的阻垢测试进行了系统研究。考察了EDTMPS,PASP,AA/AMPS,PAA,ATMP阻垢剂对硫酸钙的阻垢性能。结果表明,随着阻垢剂用量增大,硫酸钙的溶解度增加,最终达到一个稳定值;以上阻垢剂均能够防止高温时半水硫酸钙转变成二水硫酸钙。