基于Box-Behnken响应曲面法的硫酸钾盐垢结垢速率影响参数研究

在硫酸钾生产过程中,伴随着母液的蒸发及反应器的循环利用,设备内壁腐蚀与结垢问题非常严重。因此,课题选取A3钢、20#钢、304不锈钢、316不锈钢4种常用化工设备钢材模拟化工设备在硫酸钾生产中的结垢腐蚀情况,以溶液的密度、搅拌速度、溶液硬度、表面活性剂为影响因素,以结垢速率为响应值,得到硫酸钾生产过程中最低结垢速率工艺参数。实验结果表明:结垢速率最低的是20#钢,其工艺参数为钙离子质量分数为0.89%、表面活性剂用量为0.09%、转速为225 r/min、溶液的密度为1.25 g/cm3,结垢速率为0.216 6 g/(h·m2)。     

两种钢在高温环烷酸中腐蚀行为的研究

采用高温高压反应釜,考察温度、酸值和转速对20#碳钢、304不锈钢腐蚀速率的影响。结果表明:在220~300℃随着温度的升高,20#碳钢腐蚀速率先增大后减小,在280℃达到最大值0.654 mm/a,304不锈钢材料腐蚀速率逐渐较小;随着酸值的增大,20#碳钢腐蚀速率不断上升,在酸值为8~10 mg KOH/g时增速最大,304不锈钢呈直线趋势逐渐减小;在转速为0.8~2 m/s的范围内,20#碳钢腐蚀速率由0.654 mm/a变化到0.56 mm/a,304不锈钢由0.039 6 mm/a变化到0.011 2 mm/a,说明在低转速范围内环烷酸腐蚀影响并不太明显。     

333.15K K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O和K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O体系固液相平衡

采用等温溶解法研究333.15 K体系(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O)和(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O)[w((CH_2OH)_2)=30%]的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物化性质,包括密度、黏度、折射率、pH。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物化性质-组成图。实验中的物化性质(黏度、密度、折射率、pH)随J(2NH_4+)的变化呈现相似性规律。实验结果表明:在333.15 K下,体系(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O)和(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O)[w((CH_2OH)_2)=30%]的相图相似,均含有一个四元共饱和点,四条单变曲线及四个固相结晶区域。这两个体系均为复杂体系,存在(K,NH_4)Cl、(NH_4,K)Cl、(K,NH_4)_2SO_4、(NH_4,K)_2SO_4四种固溶体。实验所获数据和结论,可优化以硫酸盐型固体废弃物为硫酸根来源,转化法生产硫酸钾工艺。     

磷石膏制硫酸钾试验总结

硫酸钾对忌氯作物有明显的增产效果,国内供求关系趋紧,一些单位多在探讨利用湿法磷酸副产的磷石膏与碳酸氢铵反应制取硫酸铵,再与氯化钾反应制得低氯硫酸钾。介绍该工艺以碳酸氢铵为氮源,采用正交试验获得达到ZBG21006-89农用一级品指标的硫酸钾情况,指出n(NH_4HCO_3)/n(CaSO_4·2H_2O)、n(SO_4~2)/n(K~+)、反应温度、反应时间、pH值、ω[(NH_4)_2SO_4]对CaO转化率、N转化率、K_2O得率的影响,提出:第一步反应的工艺参数是n(NH_4HCO_3)/n(CaSO_4·2H_2O)=2∶1,反应温度35℃,反应时间1.5～2.0h,溶液pH值为不加任何溶剂时的原值;第二步反应的工艺参数为,n(SO_4~(2-))/n(K~+)=1∶1.8,反应温度70-80℃,反应时间90min,ω[(NH_4)_2SO_4]=40％(初始);CaO和氮的转化率可≥80％,K_2O得率≥90％,具备了工业化生产的条件。     

冷指实验研究碳酸钡结垢规律

污垢中的主要成分是碳酸钙,还有碳酸钡、硫酸钡、镁盐、硫酸锶等。国内外学者对碳酸钙结垢规律的研究很多,对碳酸钡的研究相对较少一些。通过冷指实验,控制离子浓度、反应温度、pH值、反应时间和搅拌速度以及溶液的过饱和度,以研究这些参数对碳酸钡结垢的影响。结果表明,碳酸钡垢的生长速率随着温度的增加而增加,随着流速的增加而减小,pH为9时最小,浓度对其生长速率的影响不甚明显。利用冷指实验研究碳酸钡结垢规律是一种较新的方法,其研究成果为油田除垢防垢提供一定的理论依据。     

再生塔顶冷凝系统二氧化碳腐蚀行为研究

在脱硫再生塔顶冷凝系统的连接管线中、冷却器的换热管线表面因CO_2的存在发生均匀腐蚀或局部腐蚀。针对此现状,以管线为研究对象,采用极化测试试验法,对常用三种管线钢20#钢,Q345R钢,321不锈钢进行腐蚀试验研究,得出40℃时Q345R的耐蚀性最好,50、60℃时,321不锈钢的耐蚀性效果最明显;50℃的Q345R腐蚀速率最大,321不锈钢腐蚀速率的波动范围最大,20#钢腐蚀速率波动相对平缓。     

不同温度下CO_2对输油换热设备腐蚀行为的影响

本文针对延长石油管道运输公司换热器进行腐蚀部位取样,对目前常用的3种换热设备材料20#钢、304不锈钢、316不锈钢进行研究,采用极化曲线测试法研究不同pH下温度对腐蚀速率的影响,对3种材料进行腐蚀性能对比,确定此3种材料的腐蚀性能。     

氨的一般性质(续)

<正> 氨在氨碱法制纯碱的工艺流程中,是一种很重要的媒介物质。氨极易溶解于水、酒精、丙酮、三氯甲烷、苯等溶剂中。在0℃及760毫米汞柱压力下,1体积水可溶解1298体积的氨,在2℃时为710体积。氨的水溶液为NH_4OH,具有较强的碱性且极易挥发逸出氨。氨溶液可离解为原子团NH_4~+。NH_4~+具有碱金属如K~+、Na~+离子的性质。故其NH_4~+盐通称为铵盐,如硫酸铵、氯化铵等。     

国外文摘(摘1075—1094)

<正> 摘1075 TQ114.106.1 在不同盐溶液中,含12％Cr的淬火不锈钢和退火不锈钢的腐蚀裂开——El—Sayed H. A, Gonda V. K, 《Corros. Prev. and Contr.》1986,Vol.33 №6 142—148页(英文) 在腐蚀电位阴极极化和阳极极化时,于沸腾的NaCl和NH_4Cl溶液、Na_2SO_4和(NH_4)_2SO_4溶液、NaOH和NH_4OH溶液、Na_2S和(NH_4)_2 S溶液中,研究了410牌号不锈钢(12％Cr)丝试样的腐蚀裂开。研究表明,在腐蚀电位时,不锈钢在所有研究介质中非     

弱碱三元复合驱油井结垢影响因素的研究

研究了弱碱三元复合驱油井水结垢的主要影响因素和基本规律,并通过挂片试验考察了不同钢材的结垢差异。结果表明:碳酸盐垢是主要结垢类型,其成垢率受温度、CO_2浓度、矿化度等因素的影响较大。当反应6 h时,在25,45,65℃的成垢率分别为40.07%,57.12%,87%;密闭系统、敞口系统、鼓泡系统6 h结垢率分别为27%,57.12%,85%。矿化度试验结果表明:在5 g/L时成垢率达到最高值82.12%。同时,油管材质会影响模拟结垢水中碳酸钙的结垢,在6~24 h内,各材质加速模拟结垢水中钙结垢由大到小的顺序依次为铸铁、321不锈钢、P110钢、N80钢、45#碳钢。实际生产中应使用平滑的管材,可通过镀膜、涂层等方式对管材进行处理。     

凉水河底泥氮磷释放影响因素研究

本文采用室内静态模拟的方法,研究了温度、pH两种环境因素对凉水河底泥中氨氮、总磷释放的影响。结果表明,NH_4~+-N和TP的释放量以及释放速率随着温度的升高而增大;TP的释放量和释放速率随着pH的升高而增大,而NH_4~+-N的释放量和释放速率随着pH的升高而减小。     

以废磷酸为磷源的MAP法去除污泥压滤液中的氨氮

利用废磷酸作为MAP法的磷源处理污泥压滤液厌氧出水中的NH_3-N,考察了反应时间、搅拌方式、pH值、氮磷镁物质的量之比、初始NH_3-N浓度对NH_3-N去除效果和残余PO_4~(3-)浓度的影响,并确定了最佳反应条件。试验结果表明,当原水NH_3-N的质量浓度为700.42 mg/L,PO_4~(3-)的质量浓度为0.33 mg/L时,常温下,最佳反应条件为p H值为9,n(NH_4~+)∶n(PO_4~(3-))∶n(Mg~(2+))=1∶1∶1,曝气搅拌反应10 min。此时,NH_3-N的去除率可达84.91%,出水NH_3-N的质量浓度为105.69 mg/L,残余PO_4~(3-)的质量浓度为6.49 mg/L。以废磷酸作为沉淀剂磷源的MAP法,具有较好的NH_3-N处理效果,可用于高浓度NH_3-N废水的预处理。     

芦苇对氮磷营养盐的吸收特征

本试验利用人工模拟自然环境下的水体条件,利用芦苇幼苗对氮磷营养盐的吸收特征。研究表明挺水植物芦苇对NH_4~+、NO_3~﹣、H_2PO_4~﹣的吸收特征为:随着时间的推移,芦苇对NH_4~+、NO_3~﹣、H_2PO_4~﹣的吸收量不断增加。但其吸收速率在不断减慢,前2h内芦苇对NH_4~+、NO_3~﹣、H_2PO_4~﹣的吸收速率最快,以后不断减慢。芦苇对NH_4~+、NO_3~﹣、H_2PO_4~﹣三种营养盐的吸收潜力不同,其中NH_4~+的最大吸收速率为0.2639(mmol NH_4~+/Kg(Dw)·h),NO_3~﹣的最大吸收速率0.0317(mmol NO_3~﹣/Kg(Dw)·h),H_2PO_4~﹣的最大吸收速率为0.1880(mmol NO_3~﹣/Kg(Dw)·h),NH_4~+的最大吸收速率是NO_3~﹣的吸收速率的8.32倍,是H_2PO_4~﹣的最大吸收速率的1.41倍。所以说,挺水植物芦苇对NH_4~+的吸收潜力最大,对NO_3~﹣的吸收潜力最小。     

基于新型浸没式膜组件的污水中氨氮富集及机理初探

将离子交换膜耦合微滤膜开发出一种新型浸没式平板膜组件,以实现废水中NH_4~+-N的分离富集。为探究其富集机理、明确操作条件对NH_4~+-N富集效率的影响,通过改变电流强度、膜出流量、出水抽停比及电极条件,于不同操作条件下考察NH_4~+-N富集效果,根据电化学理论推导富集机理,并通过实验进行分析验证,结果表明:电流强度增大,单位时间内进入膜组件的NH_4~+离子数量增多,富集平衡时间缩短,富集率相应增加;膜出流量为3.0 mL/min时NH_4~+-N富集率达到最佳为75.29%;综合考虑膜组件富集性能及处理水量,确定最佳出水抽停比为10 min:5 min;以铁板为电极时,膜组件NH_4~+-N富集性能依次优于钛电极、不锈钢电极;随电极淹没比的减小,两极板间电场强度增加,NH_4~+离子迁移速率变大,膜组件NH_4~+-N富集率增高。     

再生水管道碳酸钙沉积机理研究

针对再生水管道结垢问题,以碳酸钙为研究对象,基于碳酸钙沉积静态模拟实验,对碳酸钙沉积发生的临界条件和沉积速率影响因素进行系统研究。结果表明:再生水中碳酸钙沉积的临界过饱和度随pH的增大而显著下降,pH8.5时临界过饱和度处于较低水平,较易发生沉积结垢;再生水中碳酸钙的沉积过程分为晶核生成和晶粒长大2个阶段,pH和溶液组成对晶核的生成速率有显著影响,pH越大,碳酸根比例越高,晶核生成速率常数越大。     

缺氧-好氧两级MBBR处理制药废水的试验研究

根据某制药废水的水质水量特点,采用缺氧-好氧两级MBBR对制药废水进行了试验研究,考察了温度和pH对硝化反应的影响以及主要污染物CODcr和NH_4~+-N的去除效果和负荷关系。结果表明,在两级MBBR总HRT为6.75~9 h,CODcr800~1 100 mg/L、NH_4~+-N在40~60 mg/L的水质条件下,该工艺不但能够稳定去除CODcr,且能够高效的去除NH_4~+-N,平均去除率分别能够达到87%和91.5%,且系统脱除CODcr和NH_4~+-N的负荷高,系统CODcr容积负荷平均为2.2 kg COD/(m~3·d),填料表面负荷平均为15.8 g COD/(m~2·d)。NH_4~+-N容积负荷平均达到0.13 kg NH_4~+-N/(m~3·d),填料表面负荷平均达到0.89 g NH_4~+-N/(m~2·d)。     

钻杆钢在高密度饱和盐水钻井液中的腐蚀研究

研究了一种复合盐溶液,密度可达1.78g/cm3的饱和盐水对钻井管材的腐蚀,采用挂片实验法,通过室内动态模拟试验发现,温度升高,钢在盐水钻井液中的腐蚀速率会增加;随着盐浓度增加,钢的腐蚀速率先增大后减小。在溶液pH值较小时,腐蚀速率将增大。根据实验结果,探讨了复合盐的腐蚀机理。     

常温条件下OLAND工艺启动研究

探讨了常温下在固定床生物膜反应器中接种普通活性污泥、用人工模拟废水启动OLAND工艺的方法。实验温度控制在23~26℃,水力停留时间为2 d,初始进水NH_4~+-N为50 mg/L。结果表明,31 d首次出现总氮去除;第45天进水NH_4~+-N提升至60 mg/L,总氮和NH_4~+-N去除率分别达到89.54%、95.45%。第65天进水NH_4~+-N达到100mg/L,总氮和NH_4~+-N去除率分别为77.64%、87.17%,总氮去除速率达到最大值38.82 g/(m3·d),标志着OLAND工艺成功启动。该技术可满足城市生活污水的除氮需求。     

浅谈反应釜搅拌桨腐蚀的处理措施

针对反应釜1Crl8Ni9Ti不锈钢搅拌浆在使用含氯物料生产中的腐蚀破坏现象,选用4种材料进行现场挂片试验。得出腐蚀是氯离子的点蚀造成的,并建议使用含钼较高的1Crl8Ni9TiMo不锈钢或20号钢作搅拌浆。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢在含NH4+的NaCl水溶液中应力腐蚀开裂研究

研究了退火态 1Cr18Ni9Ti不锈钢在 78± 5℃的纯NaCl和NH4Cl溶液、NH4Cl +NaCl混合溶液中的应力腐蚀性能。结果表明 ,在 2 2 %NaCl溶液中试样经 10 0 0h试验不发生应力腐蚀开裂 ,而浸在 3%NH4Cl+17%NaCl、5 %NH4Cl+10 %NaCl、5 %NH4Cl+17%NaCl、5 %NH4Cl+2 5 %NaCl 4种混合溶液的试样 ,经过小于 10 0 0h的试验就产生应力腐蚀裂纹或断裂 ,即NH+ 4 促进了 1Cr18Ni9Ti钢在NaCl溶液中的应力腐蚀开裂。根据扫描断口形貌和裂纹扩展途径的金相观察 ,还探讨了在混合溶液中的应力腐蚀机制。