碳酸氢钠结晶热力学研究
2018-08-21,,,,
纯碱工业 2018年4期
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(天津渤化永利化工股份有限公司,天津 300452)
1 引 言
随着海水淡化技术的广泛应用,淡水资源短缺情况得到了有效的缓解,但是海水淡化过程中会产生大量浓盐水,直接排放会对环境造成严重影响。因此,研究海水淡化浓盐水综合利用技术,不仅可以提高资源利用率,还可以减少环境污染。海水淡化产生的浓盐水中主要成分为氯化钠和硫酸钠组成的杂盐,可以用来制备纯碱,提高产品附加值。制碱过程中在碳化塔同时存在反应结晶及冷却结晶,因此本文对碳酸氢钠反应结晶及冷却结晶过程开展了热力学研究,为结晶器选择及结晶工艺开发提供了理论基础。
2 碳酸氢钠反应结晶过程局部介稳区的测定
介稳区是指溶质的溶解度曲线和超溶解度曲线之间的区域,超溶解度曲线受很多因素影响,如搅拌速率、降温速率和杂质等,因此,超溶解度曲线为一簇曲线。介稳区是结晶过程的重要影响因素,掌握了介稳区的实际宽度,有效地控制结晶过程处于介稳区内,可以防止爆发成核的出现,从而避免产品质量恶化,同时也为结晶器的设计提供理论依据。
氯化钠和硫酸钠与碳酸氢铵反应体系介稳区研究尚未报道。本文将对其反应结晶介稳相平衡特性开展研究,测定了30 ℃、35 ℃和40 ℃下碳化液的NaHCO3反应结晶过饱和介稳区宽度。
2.1 测定方法
结合相律,根据不同温度下各单盐溶解度及低元子体系共饱点数据,配制高元体系溶液,然后向溶液中加入碳酸氢铵,进行反应,根据固相析出情况,分别取固相和液相分析其化学组成;……
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