四元体系KCl-MgCl2-SrCl2-H2O在288K时的水盐体系相平衡研究

采用等温溶解平衡法对四元体系KCl-MgCl_2-SrCl_2-H_2O在288 K时进行固液相平衡研究,测定平衡液相中各盐的溶解度,使用X射线粉晶衍射法鉴定相应的平衡固相,获得共饱点处平衡固相的XRD图谱。根据实验所得的数据绘制四元体系的平衡相图及局部放大图和水含量图。研究结果表明:在288 K时该体系的稳定相图由2个共饱点、5条单变量曲线和4个结晶区组成,4个结晶区分别对应KCl, SrCl_2·6H_2O,MgCl_2·6H_2O和KCl·MgCl_2·6H_2O,其中KCl的结晶区最大,其次为SrCl_2·6H_2O,而前两者结晶区比MgCl_2·6H_2O大得多,表明MgCl_2·6H_2O对KCl和SrCl_2·6H_2O有强的盐析作用。该四元体系有一种复盐(光卤石KCl·MgCl_2·6H_2O)生成。该四元体系相图的研究结果可用于指导卤水体系中氯化钾和氯化锶的分离提取工艺。     

苦卤化工副生卤的处理与利用

苦卤化工兑卤法生产氯化钾的过程会衍生大量副生卤,本文主要讨论了副生卤夹带副生盐、分离盐母液、衍生蒸发水的处理和利用,在理论上计算副生卤处理所带来的经济效益。副生卤得到有效地处理和利用不仅会避免环境的污染和资源的浪费,在取得一定的经济效益的同时,还带来一定的社会效益。     

海盐苦卤提制光卤石的研究

本文对从一般盐田苦卤（30°Be,MgCl_2/KCl8,MgSO_4/MgCl_20.4）提制光卤石的过程进行了相图分析与实驗测定。 为了避免蒸发过程中在光卤石饱和以前钾盐的析出,苦卤必须掺兌光卤石母液,使混合卤的MgCl_2/KCl比值在10以上（同时MgSO_4/MgCl_2比值在0.4以下）。但兌卤过多则在工业生产上既不经济又无必要。 本文提出了澄清液中光卤石饱和点的相图计算方法,并进行了实驗测定,为保温分离条件提供了依据。 为了制得质量稳定、产量最大的光卤石,必须使原料卤组成、蒸发终止沸点、保温分离温度和冷却温度互相适应。 对冷却析取光卤石过程的固、液相组成进行了相图分析,实驗结果与理论分析是符合的。提出了冷却过程光卤石析出量的计算方法,得出了兌卤法生产氯化钾的理论最大提取率及生产上提高提取率的途径。 最后,进行了工业性现场扩大试驗,结果证明上述分析是正确的。在工厂中从苦卤提取氯化钾总提取率可达87.13％。     

西台吉乃尔盐湖尾盐溶矿试验分析

西台吉乃尔盐湖钾肥车间,经多年的生产,现母液盐田已堆放有大量的尾盐和母液。在尾盐中含有大量的钾资源,没有及时得到回收利用,造成资源的浪费,通过尾盐溶矿实验,结合25℃时K~+,Na~+,Mg~(2+)//Cl~-SO_4~(2-)-H_2O五元水盐体系介稳相图,研究了利用生产车间的尾盐溶矿、兑卤进行生产光卤石矿的过程,对尾盐、母液、尾盐溶矿卤水进行了化学成分和相图分析,研究结果对生产车间综合利用尾盐,从而获取光卤石矿,生产氯化钾具有重要的实际指导意义。     

三元体系CsCl+MgCl_2+H_2O 298 K介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究三元体系CsCl+MgCl_2+H_2O 298 K的介稳相平衡。结果发现,相图包含2个共饱点,3条溶解度曲线和3个结晶相区。3个结晶区分别为单盐CsCl,MgCl_2·6H_2O和复盐CsCl·MgCl_2·6H_2O的结晶区。此体系有复盐铯光卤石形成,为复杂三元体系。由相图可知,铯光卤石CsCl·MgCl_2·6H_2O的复盐射线(CW)通过其溶解度曲线(E1E2),属同成分复盐。随着复盐的形成,相图中出现2个共饱点,在共饱点处,均有2种盐和一种平衡溶液达到共饱和。2个共饱点对应的饱和盐分别为MgCl_2·6H_2O+CsCl·MgCl_2·6H_2O和CsCl+CsCl·MgCl_2·6H_2O,且2个共饱点均位于其相应组分点构成的三角形之内,均属于相称共饱点。3种盐结晶区大小按以下顺序排列:CsCl·MgCl_2·6H_2OCsClMgCl_2·6H_2O,其中CsCl·MgCl_2·6H_2O结晶区最大,意味着复盐CsCl·MgCl_2·6H_2O比其他盐更容易析出。     

双重兑卤法生产低钠光卤石工艺研究

针对盐湖卤水生产光卤石存在生产周期长、产品氯化钠含量高、反应废液污染环境等问题,基于Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-—H₂O四元体系相图理论,采用双重兑卤法进行低钠光卤石生产实验研究,通过控制兑卤比例和陈化时间等因素实现高效快速生产光卤石。研究结果表明,第一次兑卤实验中,钾饱和卤水与老卤质量比为1∶1.8、陈化时间为4 h,反应液中钠离子的去除率达59.30%,钾离子的损失率为9.58%;第二次兑卤实验中,钾母液与老卤质量比为1∶1.7、陈化时间为3.5 h,反应液中钾离子的收率为62.69%,钠离子的收率为8.55%,析出固相光卤石的质量分数为96.96%,氯化钠的质量分数为3.04%;且整个实验过程无需投加浮选药剂。该法生产周期短、产品质优、对环境友好,为盐湖生产光卤石提供了不同的思路。     

LiCl-MgCl2-H2O三元水盐体系在313.15 K相平衡研究

对青海察尔汗盐湖卤水一个三元子体系LiCl-MgCl_2-H_2O在313.15 K下的相平衡进行研究。测定了这个体系在313.15 K时的溶解度计算数据、折光比率并画出了相图。实验显示313.15 K下该体系共有3个共饱点:LiCl·H_2O、LiCl·MgCl_2·7H_2O和MgCl_2·6H_2O;3个结晶区:水合盐LiCl·H_2O、复盐LiCl·MgCl_2·7H_2O和水合盐MgCl_2·6H_2O结晶区。利用Pitzer模型及相关文献报道中的模型参数进行了溶解度的理论预测,计算结果基本与实际研究结果相符。     

提锂母液有用资源回收利用的方法及相图分析

盐湖提锂后的母液除含有部分未利用的锂之外,还含有大量的钾、镁等资源。提锂母液直接排放一方面会造成有用资源的浪费,另一方面会对整个盐湖系统造成破坏。提出一种盐湖提锂母液有用资源回收利用的方法,即将提锂母液在盐田中摊晒浓缩,然后分别与夏季晶间卤水和冬季冻硝卤水兑卤,在盐田中进一步蒸发浓缩,析出的硫混矿用来生产钾镁肥,析出的钾混矿用来生产氯化钾,液相卤水作为生产碳酸锂的原料卤水,从而实现提锂母液有用资源的回收利用,并在相图上对整个兑卤过程进行分析。该方法所有过程均在盐田中实现,工艺成本低、无污染,符合绿色环保可持续发展的理念,避免了提锂母液大量排放对盐湖系统造成的破坏。     

以卤代盐生产烧碱的平衡计算

文中对本刊1990年第9期刊登的“对以卤水代盐生产烧碱的几点看法”中,对盐、水、SO_4~=进行平衡计算后,认为卤水的最高使用比例高达54.46％,精盐水中SO_4~=仅为3.94kg/m~3(作者忽视了系统内SO_4~=的累积问题),与实际情况相差甚远。为此,本文从电解系统内SO_4~=平衡的角度出发,结合三层洗泥桶的便用情况、对以卤代盐生产烧碱中的盐、水、SO_4~=的平衡进行重新计算,以供商碓。     

化学处理法生产氯化钾

海水制盐后的母液,通常叫苦卤。直接使用30°Be′苦卤生产氯化钾,高温浓缩过程析出大量的一水硫酸镁、氯化钠,同时还生成无水钾镁矾,影响氯化钾的收率。要提高收率,须掺兑一部份浓厚卤(或浓缩后的制溴废液),以调整硫酸镁与氯化镁的比值和氯化镁与氯化钾的比值。苦卤掺入浓厚卤生产氯化钾的方法,叫兑卤法。目前我国盐化工厂     

三元体系MgCl_2+NH_4Cl+H_2O 298.15K稳定相平衡

采用等温溶解平衡法研究了三元体系MgCl2+NH4Cl+H2O 298.15 K的稳定相平衡,测定了平衡时各组分的溶解度及平衡液相的密度、折光率等物化性质。该三元体系在298.15 K时的稳定相图含有2个共饱点E1,E2,3条单变量曲线AE1,E1E2,E2B,3个结晶区。3个结晶区分别对应MgCl2.6H2O,NH4Cl及复盐铵光卤石(NH4Cl.MgCl2.6H2O)。2个共饱点中,E1为不相称共饱点,对应的平衡固相为NH4Cl.MgCl2.6H2O+NH4Cl,平衡液相组成为w(NH4Cl)=7.79%,w(MgCl2)=21.90%;E2为相称共饱点,对应的平衡固相为NH4Cl.MgCl2.6H2O+MgCl2.6H2O,平衡液相组成为w(NH4Cl)=0.21%,w(MgCl2)=32.27%。研究结果表明:该三元体系为复杂三元体系,有不相称复盐NH4Cl.MgCl2.6H2O生成。MgCl2对NH4Cl有强烈的盐析作用。平衡液相的密度和折光率随着溶液中MgCl2质量分数的增加而增大。采用经验公式对密度和折光率进行计算,计算值与实验值吻合度较好,相对偏差小于0.012。     

晶须碳酸钙的开发

利用碳酸化合成方法开发了文石型碳酸钙晶须材料,并对氯化镁浓度的影响和反应过程进行了详细研究。实验表明,氯化镁的加入有利于石石相碳酸钙的形成,在浓度为０．４ｍｏｌ／Ｌ以上可以得到单一文石晶须;反应终点可以通过ＰＨ值的测定加以检测。     

超临界CO2中异丁醇的相平衡研究

Vapor-liquid phase equilibrium data including composition, densities, molar volume and equilibrium constant of isobutanol in supercritical carbon dioxide from 313.2 K to 353.2 K were measured in a variable-volume visual cell. The properties of critical point were obtained by extrapolation. The results showed that critical temperature, critical pressure and critical compressibility factor of CO2-isobutanol system decreased with the increase of critical CO2 content. The phase equilibrium model was established by Peng-Robinson equation of state and van der Waals-2 mixing regulation, and model parameters were determined by optimization calculation of nonlinear least square method. The correlation between calculated values and the experimental data showed good agreement.     

HEAT OF DILUTION AND ENTHALPY CONCENTRATION RELATIONS FOR SLASH PINE KRAFT BLACK LIQUORS

Enthalpy-concentration charts have been developed for different black liquors from the results of statistically designed pulping experiments for pulping slash pine in a pilot scale digester. Black liquors were considered as pseudobinary solutions and enthalpy-concentration relations over wide ranges of temperature were developed by using heat capacity data and heal of solution data for the liquors. Heats of dilution of black liquors were determined by an absolute calorimetric method at 80°C and then were used to establish a thermodynamic reference state for enthalpy calculation of black liquors. Heats of dilution for diluting slash pine black liquors from 80% to 5% solids are 175-260 kJ/kg solids, depending upon the cooking conditions. The effects of pulping variables on heats of dilution of black liquors are discussed.     

Thermodynamic modeling of vapor–liquid equilibrium for binary polyethylene glycol/solvent solutions using cubic equations of state: optimization and comparison of CEoS models

The cubic equation of state (CEoS) is a powerful method for calculation of (vapor + liquid) equilibrium in polymer solutions. Using CEoS for both the vapor and liquid phases allows one to calculate the non-ideality of polymer solutions based on a single EoS approach. In this research, vapor–liquid equilibrium calculations of Polyethylene glycol(Polyethylene oxide)/solvent solutions were carried out. In this approach eight models containing PRSV and SRK CEoS separately combined with four mixing rules namely one-parameter van der Waals one-fluid, two-parameter van der Waals one-fluid (vdW2), Wong–Sandler, and Zhong–Masuoka were applied to calculations of bubble point pressure. For the better prediction, the adjustable binary interaction parameters existing in any mixing rule were optimized. The results were very acceptable and satisfactory. The results of absolute average deviations between predicted results and experimental bubble point pressure data were calculated and presented. Although the capability of two cubic equations of state had a good agreement with experimental data and predict the correct type of phase behavior in all cases, the performance of the PRSV+vdW2 was more reliable than the other models.     

二氧化氯用于氯化镁脱色的研究和应用

通过对氯化镁生产工艺和氯化镁产品所含杂质的分析,确定了茶色氯化镁颜色的成因。以电极电位值为依据选择了几种具有足够氧化能力的氧化剂进行了脱色实验。结合氯化镁生产工艺,确定了以氯酸钠为主剂的脱色方案,并对脱色机理作了讨论。表明二氧化氯的产生在脱色中起到了关键作用。所确定的脱色方案在现场实施中也取得了令人满意的结果。     

Thermodynamic analysis of coal pyrolysis to acetylene in hydrogen plasma reactor

A systematic re-examination of the thermodynamic study on the process of coal pyrolysis to acetylene in a hydrogen plasma reactor was performed with referenced pilot-plant data at the scale of 2-MW plasma. At the ultra-high temperature conditions, the gas phase composition may reach thermodynamic equilibrium immediately no matter whether the solid carbon exists or not. The mass ratio of C/H in the gaseous phase plays a significant role in the acetylene concentration at the thermodynamic equilibrium states. It is demonstrated either in thermodynamics calculation or in hot tests that a mass ratio of C/H near or above 2 is essential to gain an acceptable concentration of acetylene in the mixed gases, which indicates that the mixing efficiency between gas and coal particles near the coal injection point becomes pivotal to the yield of acetylene for its direct influence on the devolatilization of coal, i.e., the gaseous C/H ratio. Being consistent with the hot test experience, the extra amount of water added into the system may inhibit the production of acetylene. However, the addition of methane might impose a positive effect on the yield of acetylene and therefore on the overall reactor performance.     

浮选过程回用尾液调浆技术的实验探讨

使用澄清尾液和饱和卤水分别与带机滤液配比,对浮选过程进行调浆实验。结果表明：在钾石盐浮选过程中,氯化镁在溶液中的积累量随浮选介质即饱和高镁溶液的循环次数的增加而上升,当氯化镁含量超过一定值时,由于溶液黏度过高会使浮选过程恶化。饱和卤水用于浮选调浆会产生兑卤析盐现象,引起浮选指标下降,对生产不利。因此,在满足工艺控制条件的同时,应尽量控制调浆母液的镁离子浓度接近或低于分解液的镁离子浓度为宜,尽可能使用澄清尾液来置换带机滤液进行浮选调浆,改善调浆母液镁离子浓度,使浮选指标得到优化,可使浮选过程中氯化钾收率升高23%以上。     

提高重质纯碱粒度和白度的实验研究

根据固相水合法生产重质纯碱的特点,结合生产过程影响产品质量的主要因素,研究了碱水质量比、在化合水中添加不同添加剂等因素对产品白度和粒度的影响。结果表明:在碱水质量比为1 ∶0.45条件下,添加氯化镁质量浓度为30~60 mg/L,或者添加氯化钙质量浓度为40 mg/L,或者添加氯化镁和氯化钙混合质量浓度为50 mg/L,或者铁、镁混合时铁质量分数为0.000 8%、氯化镁质量浓度为40 mg/L,所得重质纯碱粒度、白度较好。