25℃和35℃时NH4Cl-CO(NH2)2-H2O三元体系相平衡研究

为了确定尿素和氯化铵两种肥料形成加合物的条件和性质,采用等温法分别对25℃和35℃下NH4Cl-CO(NH2)2-H2O三元体系相平衡进行了研究,测定了溶解度数据,并绘制了完整的相图.得出实验条件下,氯化铵与尿素能形成摩尔比为1:1的加合物;该体系相图存在NH4Cl、CO(NH2)2、CO(NH2)2·NH4Cl三个纯固相结晶区,和NH4Cl与CO(NH2)2·NH4Cl及CO(NH2)2与CO(NH2)2·NH4Cl两个共结晶区.对氯化铵与尿素的加合物及其两者组成混合物进行红外、热稳定性、X衍射等分析表征可知,NH4Cl与CO(NH2)2形成的加合物没有产生新的共价健,但加合物的红外特征峰相对于纯物质发生小量的位移,加合物热稳定性比混合物稍低.     

C3H8(CO2)-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系相平衡及其应用

为了回收利用湿法合成过氧化尿素后母液中的H2O2和CO(NH2)2,提出了气体盐析法回收有用物质的方法。采用等温法测定了15℃时CO2-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系在不同压力下的相平衡数据,结果表明,CO2没有盐析分离效应。实验测定5,10,15℃时C3H8-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系相平衡数据表明,C3H8具有明显的盐析分离效应,且随着C3H8气体压强的增加,平衡液相中H2O2和CO(NH2)2的质量分数降低。湿法合成过氧化尿素后母液在15℃时加入C3H8气体,可继续使过氧化尿素结晶析出,H2O2的收率可提高26.54%。     

25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡

测定了25℃下K2SO4-CO(NH2)2-H2O及(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O两个三元体系相平衡的数据，并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联，关联结果与实验测定值相吻合．通过测定25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐，因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出．     

25℃下K2SO4–(NH4)2SO4–CO(NH2)2–H2O四元体系的相平衡

测定了25℃下K2SO4–CO(NH2)2–H2O及(NH4)2SO4–CO(NH2)2–H2O 两个三元体系相平衡的数据，并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联，关联结果与实验测定值相吻合. 通过测定25℃下K2SO4–(NH4)2SO4–CO(NH2)2–H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐，因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出.     

20 ℃时NaCl-C2H5OH-H2O三元体系的相平衡研究

测定了20 ℃时NaCl-C2H5OH-H2O体系等温平衡溶解度及饱和溶液的折光率和密度,且绘制了相图.用多元线性回归程序对折光率、密度和NaCl的溶解度与液相中乙醇含量之间的关系进行关联.体系没有产生分层现象,得到的平衡固相皆为无水盐,没有新化合物或水合物生成.     

15℃和25℃时Na2CO3-NaCl-H2O2-H2O体系相图及其应用

湿法合成过碳酸钠之后的母液中仍含有一定量的过氧化氢和碳酸钠,为了提供该母液有效利用的相图理论指导,进行了15℃和25℃时Na2CO3-H2O2-H2O三元体系和Na2CO3-NaCl-H2O2-H2O四元体系的相平衡研究。测定了上述体系的溶解度,并依据绘制相图,确定了合成过碳酸钠的适宜原料配比;分析了合成过碳酸钠后母液采用氯化钠盐析法进一步回收过氧化氢制过碳酸钠的适宜条件。通过相图计算得出,氯化钠盐析法能有效提高过碳酸钠的收率,可显著降低剩余母液中过氧化氢的含量,实现了减少过氧化氢分解损失和母液蒸发浓缩循环使用的目的。     

298 K时三元体系MeSO4-(NH4)2SO4-H2O的相平衡

用等温溶解平衡法研究了298 K时MeSO4-(NH4)2SO4-H2O三元体系的溶解度,并绘制了平衡相图. 结果表明,在MnSO4-(NH4)2SO4-H2O体系中,有MnSO4×H2O, (NH4)2Mn(SO4)2×6H2O和(NH4)2SO4 3条饱和曲线,组成为MnSO4×H2O和(NH4)2Mn(SO4)2×6H2O及(NH4)2Mn(SO4)2×6H2O和(NH4)2SO4的2个共饱和点,以及平衡固相为(NH4)2SO4, (NH4)2Mn(SO4)2×6H2O和MnSO4×H2O的3个纯盐结晶区. 在ZnSO4-(NH4)2SO4-H2O体系中,有(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O, ZnSO4×7H2O与(NH4)2SO4 3条饱和曲线,组成为(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O和ZnSO4×7H2O及(NH4)2SO4和(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O的2个共饱和点,以及平衡固相为(NH4)2Zn(SO4)2×6H2O, ZnSO4×7H2O和(NH4)2SO4的3个纯盐结晶区. 在(NH4)2SO4-FeSO4-H2O体系中,有(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O, FeSO4×7H2O和(NH4)2SO4的3条饱和曲线,组成为(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O和FeSO4×7H2O及(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O和(NH4)2SO4的2个共饱和点,以及平衡固相为(NH4)2Fe(SO4)2×6H2O, FeSO4×7H2O和(NH4)2SO4的3个纯盐结晶区. 研究结果既为含Fe2+, Mn2+和Zn2+溶液的复盐沉淀深度净化提供了理论指导,同时也为四元体系的研究奠定了基础.     

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。     

四元体系LiCl-LiBO2-Li2SO4-H2O在298.15K时的相平衡

采用等温溶解平衡法开展了四元体系LiCl-LiBO₂-Li₂SO₄-H₂O在298.15 K时相平衡实验研究,测定体系溶解度和平衡溶液的折光率、密度、pH和电导率。根据实验数据,分别绘制该四元体系的干基图、水图以及相对应的物化性质-组成图。研究结果表明:在该四元体系298.15 K相图中,有2个无变度共饱点分别为相称共饱点(Li₂SO₄·H₂O + LiCl·H₂O + LiBO₂·2H₂O)和不相称共饱点(Li₂SO₄·H₂O + LiBO₂·2H₂O + LiBO₂·8H₂O)、5条溶解度曲线和4个单盐结晶相区(Li₂SO₄·H₂O、LiCl·H₂O、LiBO₂·8H₂O和LiBO₂·2H₂O),无复盐和固溶体产生,属于简单四元体系水合物Ⅱ型相图。实验研究中,发现2种偏硼酸锂水合矿物存在(LiBO₂·8H₂O和LiBO₂·2H₂O),LiCl对Li₂SO₄的盐析效应显著;四元体系平衡溶液物化性质随着溶液中氯化锂浓度的变化呈现规律性的变化。     

338.15 K时四元体系CaCl2-SrCl2-BaCl2-H2O相平衡测定及溶解度计算

采用等温溶解平衡法研究338.15 K时三元体系CaCl₂-SrCl₂-H₂O、CaCl₂-BaCl₂-H₂O和SrCl₂-BaCl₂-H₂O的稳定相平衡,进一步研究四元体系CaCl₂-SrCl₂-BaCl₂-H₂O的相平衡。根据实验数据,分别绘制了三元体系的相图和密度-组成图,四元体系空间立体图、相图、水图和密度-组成图。研究结果表明：CaCl₂-SrCl₂-BaCl₂-H₂O四元体系在338.15 K时没有复盐和固溶体生成,稳定平衡相图由1个共饱点、3条单变量溶解度曲线,3个结晶区组成,分别对应BaCl₂·2H₂O结晶区、SrCl₂·mH₂O（m=2,6）结晶区和CaCl₂·2H₂O结晶区。采用DFT模型进行338.15 K三元体系CaCl₂-SrCl₂-H₂O、CaCl₂-BaCl₂-H₂O和SrCl₂-BaCl₂-H₂O的溶解度计算,计算结果与实验结果基本吻合。针对CaCl₂-SrCl₂-BaCl₂-H₂O四元体系及三元子体系的稳定相平衡研究,可为综合开发利用油田卤水中的钙-锶-钡资源提供数据基础。     

（NH2）2CO-NH4H2PO4-H2O三元系10 ℃相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元系（NH₂）₂CO-NH₄H₂PO₄-H₂O在10 ℃时的相平衡,并采用湿渣法与X射线衍射相结合的方法鉴定了平衡固相的组成与结构。结果表明,该体系为简单共饱和型,无复盐或固溶体生成,共饱点的质量组成（以质量分数计）：尿素,40.03%;磷酸一铵,13.92%;水,46.05%。相图中有2条单变量曲线,相图被划分为4个区域：不饱和区、（NH₂）₂CO结晶区、NH₄H₂PO₄结晶区和（NH₂）₂CO-NH₄H₂PO₄混合结晶区。用Wilson方程与NRTL方程对实验数据关联计算,实验值与计算值吻合度较高,2个热力学模型计算值与实验值的RAD分别为0.37%和0.71%,RMSD分别为0.20和0.29。     

298K时NaCl-（NH4）2SO4-H2O三元水盐体系相平衡研究

研究了298 K时NaCl-(NH4)2SO4-H2O三元水盐体系的固液相平衡的关系,测出了硫酸铵、氯化钠在水中的溶解度数据,并绘制了相图.研究结果表明,该体系在298 K时的相图主要存在6个区域,即:纯硫酸铵结晶区;纯氯化钠结晶区;以硫酸铵为主的固溶体结晶区;以氯化钠为主的固溶体结晶区;以硫酸铵为主的固溶体和以氯化钠为主的固溶体的共结晶区;不饱和溶液区.因为体系中离子存在交互,使相图中还存在一些交叉区域,这有待做进一步的研究.     

NaBr-CaBr2-H2O和KBr-CaBr2-H2O三元体系273.15 K相平衡实验及计算

采用等温溶解平衡法对两个三元体系NaBr-CaBr₂-H₂O和KBr-CaBr₂-H₂O在273.15 K下的固液相平衡关系进行了研究,测定了相关盐在水溶液中的溶解度,绘制其等温相图。结果表明,两个三元体系均为水合物型,即平衡固相中未发现任何复盐及固溶体。两个三元体系在273.15 K下的等温相图均由一个共饱点、两条等温溶解度曲线、两个平衡固相结晶区组成。三元体系NaBr-CaBr₂-H₂O在273.15 K的两个结晶区的平衡固相分别为NaBr·2H₂O和CaBr₂·6H₂O,NaBr·2H₂O的结晶区远大于CaBr₂·6H₂O。三元体系KBr-CaBr₂-H₂O在273.15 K的两个结晶区的平衡固相分别为KBr和CaBr₂·6H₂O,KBr的结晶区远大于CaBr₂·6H₂O。基于Pitzer模型,运用已报道的Pitzer参数对所研究的两个三元体系在273.15 K下的等温溶解度进行模拟计算,其计算结果与实验结果基本吻合。     

15℃时K~+、Na~+、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系介稳相平衡研究

模拟青海察尔汉盐湖的自然气候条件,测定了K~(+)、Na~(+)、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系在温度15±0.1℃、风速3.5～4.0m/s、空气相对湿度35%～40%以及蒸发速率2～4mm/d条件下的介稳相平衡数据,绘出了该五元体系的介稳相图.利用HW公式计算了该五元体系在15℃时的介稳相平衡数据,计算值同实验值吻合较好.     

PbCl2-ZnCl2-H2O和CaCl2-PbCl2-H2O三元体系373K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了两个三元体系PbCl₂-ZnCl₂-H₂O和CaCl₂-PbCl₂-H₂O在373 K时的相平衡,测定了平衡溶液的溶解度和密度,并根据溶解度数据和对应的平衡固相绘制了相图和密度-组成图,根据相图对单变量曲线和结晶区进行了讨论。研究发现,两个三元体系均为简单共饱和型,均无复盐和固溶体生成,有一个共饱点,两条单变量曲线,两个结晶区。平衡液相对应的固相由XRD确定,并对实验结果进行了简要的讨论。     

NaBr-Na2SO4-H2O三元体系323K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O在323 K的相平衡关系,测定了平衡溶液的溶解度及密度。研究发现,该三元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成。根据溶解度数据绘制了相图,相图中有1个共饱点E,2条单变量曲线EF,ED所对应的平衡固相分别为NaBr.2H2O和Na2SO4。在共饱点E处的液相组成(质量分数)分别为NaBr 54.37%,Na2SO40.70%。实验结果表明,NaBr对Na2SO4有较强的盐析作用。简要讨论了密度变化规律,对比了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O在不同温度条件下共饱点的液相组成。     

四元体系CaCl2-CaSO4-CaB6O10-H2O 308.15 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系CaCl₂-CaSO₄-CaB₆O₁₀-H₂O在308.15 K下的稳定相平衡。测定了该体系的溶解度及平衡溶液的物化性质(包括折射率、密度和pH)。根据实验数据,分别绘制了该四元体系的干基图、水图以及相应的物化性质–组成图。研究结果表明：该体系在308.15 K时有1个共饱点(CaCl₂·4H₂O + CaSO₄·2H₂O + CaB₆O₁₀·5H₂O),3条单变量溶解度曲线,3个单盐结晶区,分别对应于CaCl₂·4H₂O、硬石膏(CaSO₄·2H₂O)和高硼钙石(CaB₆O₁₀·5H₂O)。其中,硬石膏CaSO₄·2H₂O结晶区最大、高硼钙石CaB₆O₁₀·5H₂O结晶区次之,而CaCl₂·4H₂O结晶区最小,表明硬石膏最易于结晶析出。此外,该四元体系在308.15 K下没有复盐和固溶体生成,属于简单水合物I型。平衡液相的物化性质随着CaCl₂浓度的增大呈规律性变化,并在共饱点处发生转折。其中,折射率和密度的变化规律相近,而pH的变化规律则与之相反。对该四元体系的稳定相平衡进行研究,将为综合开发利用油田卤水中的钙、硼等资源提供理论依据。     

25°C下K_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-CO(NH_2)_2-H_2O四元体系的相平衡

测定了25C下K2SO4CO(NH2)2H2O及(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O 两个三元体系相平衡的数据,并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联,关联结果与实验测定值相吻合. 通过测定25oC下K2SO4(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐,因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出.     

15℃时K~+、Na~+、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系介稳相平衡研究

模拟青海察尔汉盐湖的自然气候条件,测定了K~(+)、Na~(+)、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系在温度15±0.1℃、风速3.5～4.0m/s、空气相对湿度35%～40%以及蒸发速率2～4mm/d条件下的介稳相平衡数据,绘出了该五元体系的介稳相图.利用HW公式计算了该五元体系在15℃时的介稳相平衡数据,计算值同实验值吻合较好.     

298 K四元体系LiCl-MgCl2-CaCl2-H2O相平衡实验及溶解度计算

采用等温溶解平衡法测定了四元体系LiCl-MgCl₂-CaCl₂-H₂O在298 K下的溶解度,由此绘制了相应的相图和水含量图。实验结果表明,该体系在298 K时有三种复盐生成,无固溶体生成。其相图中含有五个共饱点,十一条单变量曲线以及七个平衡固相结晶区,分别为四个单盐结晶区（CaCl₂·6H₂O、CaCl₂·4H₂O、MgCl₂·6H₂O和LiCl·H₂O）以及三个复盐结晶区（LiCl·MgCl₂·7H₂O、LiCl·CaCl₂·5H₂O和2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O）。运用Pitzer模型,采用文献中报道的参数对该四元体系进行了298 K条件下的溶解度计算。对比发现,计算结果与实验数据基本吻合。