镧离子辅助混凝沉淀去除水体中氟离子的研究

通过在含氟废水中投加可溶性镧盐,形成La-F胶体,再利用氯化铁-氧化钙-聚丙烯酰胺(PAM)混凝体系沉淀去除水体中的氟离子。利用较优的除氟工艺,即La^(3+)∶F-(摩尔比)=2∶3,pH=5,PAM∶F-(质量比)=5∶1,处理初始氟离子浓度为20~200 mg/L的含氟废水,可将出水氟离子浓度控制在1 mg/L以下。由于La^(3+)与F-之间较强的亲和作用,二者在水中可形成以LaF_(x)(OH)_(3-x)形式存在的胶体颗粒,后续加入的氯化铁和氧化钙破坏了胶体体系的稳定状态,并通过Fe^(3+)和PAM的凝聚-絮凝作用去除水体中的氟离子。该工艺的沉淀副产物可作为染料废水脱色用吸附剂,其对模拟污染物刚果红的吸附容量达337.8 mg/g,且大部分有效吸附发生在前3 min。

含氯泡腾消毒片的研制与性能评价

根据原材料理化性能、产品制备工艺和技术要求对含氯消毒剂优化设计,并对泡腾消毒片的崩解时间、有效氯含量、pH值、稳定性、金属腐蚀性等理化性能、杀灭微生物性能以及皮肤刺激性进行测试和评价。各项测试结果符合《消毒技术规范》(2002年版)标准要求和GB/T 36758—2018《含氯消毒剂卫生要求》。

地下原生高钠光卤石矿冷分解结晶工艺研究

为了提高KCl产品粒度,研究了分解液MgCl_(2)浓度、结晶停留时间、搅拌速率、给矿粒度、细晶处理方式等因素对地下原生高钠光卤石矿冷分解结晶制备KCl所得产品粒度、品位和回收率的影响,得到了优化工艺条件。结果表明:分解介质MgCl_(2)浓度、结晶停留时间、搅拌速率对KCl晶体粒度的影响明显;给矿粒度对KCl晶体粒度的影响不明显;细晶溶解后返回结晶器重新参与结晶可获得更大颗粒的KCl产品;优化工艺条件为分解介质MgCl_(2)质量分数为17%、停留时间为2h、搅拌速率为800r/min、原矿进料粒度为1~<4mm、细晶沉淀后与分解液混合溶解再返回结晶器,优化工艺条件下获得分解结晶KCl回收率为84.70%、浮选精矿KCl品位为90.50%、KCl产品平均粒径为0.264mm的良好实验指标。

基于OpenFOAM无水氟化氢冷凝数值计算的研究

无水氟化氢的分离需要冷凝过程,合理的温度控制对节约成本很重要。采用开源软件OpenFOAM对无水氟化氢的冷凝过程进行了模拟,结果表明温度低于263.15 K(-10℃)时,无水氟化氢出现明显的冷凝现象,液相的体积分数在1 s时大于20%。

新型杀菌消毒剂二溴海因的合成及应用进展

二溴海因(1,3-二溴-5,5-二甲基海因)作为一类新型的杀菌消毒剂,具有高效环保、活性溴含量高、稳定性好、价格适中、使用浓度低、适用范围广、不易受其他因素影响及兼容性好等优势,既可广泛应用于诸多领域杀菌消毒,又可以作为优良的溴化试剂参与多种有机化学反应。作者介绍了二溴海因的理化性质,综述了二溴海因的合成工艺、作为杀菌消毒剂及溴化试剂等方面的研究现状,并进行总结与展望。

二次铝灰湿法除氟工艺及氟化物的转化行为研究

为了研究湿法除氟因素(液固比、时间、温度、溶液种类、溶液浓度)对二次铝灰湿法处理过程中氟化物浸出效率及底渣氟化物浸出的影响规律,分别采用单因素实验测定湿法浸出前后底渣及其浸出液氟化物含量,同时对二次铝灰原样及湿法处理后的底渣进行XRD、SEM-EDS表征。结果表明,两种浸出介质条件下,以上5种因素均对氟化物浸出效率产生影响,常温湿法浸出条件下,NaOH溶液碱浸去除氟化物效果优于去离子水。去离子水浸出氟化物的最佳工艺参数:液固比(体积质量比,mL/g,下同)为30、水解时间为4 h、水解温度为90℃,此时氟化物浸出率为12.98%。常温条件下NaOH溶液浸出氟化物的最佳工艺参数:液固比为10、NaOH溶液浓度为1.5 mol/L、水解时间为30 min,此时氟化物浸出率为65.85%。XRD表征结果反映出湿法处理后二次铝灰中AlN含量有不同程度的减少,SEM-EDS表征结果反映出湿法处理后底渣中氟化物含量均相应减少,上述研究结果为二次铝灰湿法处理过程中氟化物去除提供科学依据。

氟化钠提纯工艺研究

经过处理后的氟化钠原料中含有较多的硅酸钠杂质。为了去除其中的杂质,提高氟化钠的纯度,获得更高的工业价值。利用溶出硅胶与蒸发结晶操作过程相结合,设计了溶出硅胶-蒸发结晶提纯氟化钠工艺,提高了氟化钠的纯度,降低了硅的含量,并且改善了氟化钠产品的外观。在溶出硅胶实验中,考察了硫酸用量比、温度、时间、搅拌速率对脱硅过程的影响,并进行了正交试验。结果表明,在溶出硅胶实验中,综合效果最好的脱硅条件为硫酸的用量比(硫酸与氟化钠原料的质量比)为0.04、反应温度为25℃、反应时间为30 min、搅拌速率为300 r/min。在蒸发结晶实验中,当蒸发时间为60 min时,蒸发结晶提纯氟化钠的综合效果最好。在最佳的实验条件下,能得到纯度>98%,二氧化硅质量分数<0.5%的氟化钠产品。研究表明,硫酸与硅酸钠反应能溶出硅胶,再过滤分离能达到除硅的效果,而通过蒸发结晶,能进一步提高氟化钠的纯度。该研究可为提纯氟化钠、回收氟硅资源提供新思路。

湿法磷酸脱氟工艺的研究现状与发展方向

阐述了氟对湿法磷酸生产工艺的影响,综述了针对湿法磷酸的主要脱氟工艺的原理、应用现状及优缺点。指出了目前湿法磷酸脱氟工艺存在的问题,并分析了未来的研究发展方向,以期为我国湿法磷酸中氟资源的综合利用提供参考。

分析氯化工艺危害因素及自动化改进

本文基于对氯消毒过程中潜在风险因素的深入分析,并结合自动化改造策略,对其实际应用效果进行了全面评估。研究结果显示,氯消毒过程中涉及化学反应的危害因素、物理过程的风险因素以及环境因素的影响,共同构成了氯消毒过程的安全隐患。为有效降低这些风险,提高生产效率,提出了改进策略。经过自动化改造后的效果评价显示,氯化工艺的安全性和生产效率均得到了提升。因此,本论文的研究对于改进氯化法生产工艺具有一定的参考价值。

绿色环保理念下钠法三氯异氰尿酸的工艺研究

为实现环境保护与经济效益的平衡。采用了多效蒸发法、树脂吸附法及机械蒸汽再压缩法(MVR法)处理含盐废水,并回收氰尿酸等有用资源。对生产线进行自动化与智能化改造,最终,废气排放量减少了约30%,废水处理效率显著提高,资源利用率得到有效提升。经济效益方面,某TCCA生产项目投资回报率为16.49%,全部投资回收期为6.19年,显示出较强的财务盈利能力。在绿色环保理念指导下,通过工艺优化和设备升级,钠法TCCA生产工艺不仅能降低环境污染,还能带来可观的经济效益,为行业的可持续发展提供了有益的技术参考。

含氟废液资源化制备氟化钠的工艺研究

萤石资源的短缺导致氟类资源紧张,为缓解氟资源的压力,需充分提高氟资源的有效利用率。以含氟化铵或氢氟酸废水为原料,采用沉淀法将含氟废液中的游离氟资源化制备氟化钠,研究了制备过程中反应时间、温度、p H和钠盐对氟化钠产品品质的影响,探究了反应后滤液的回用次数及效果。研究结果表明:氟化铵废液在反应时间为120 min、反应温度为85℃的条件下,氟离子与氯化钠中钠离子的物质的量比为1∶1反应时,制备的氟化钠品质最佳(98.30%),产率为67.92%,反应后滤液除氟后蒸发,氯化铵的含氮质量分数为24.47%,达到农业用氯化铵合格品要求;含氢氟酸废液通过中和法加氢氧化钠调节pH至6,制备的氟化钠的质量分数为98.15%,且滤液至少能回用5次。该研究实现了不同成分的含氟废液均可资源化制备氟化钠的工艺流程,极大程度减少了氟资源的浪费,使氟资源得到充分有效的利用。

氧化石墨烯的氟化改性研究

针对氧化石墨烯氟化改性存在氟源危害性大的缺点,选取氟钛酸铵为氟源,采用水热法成功制备了氟化石墨烯,并研究硼酸的加入对氟化石墨烯结构、氟含量和表面形貌的影响。研究结果表明:硼酸的加入加快了氟钛酸铵的水解速度,促进氟离子和二氧化钛生成,令氟化石墨烯的氟含量从1.61%提升至3.36%,二氧化钛在氟化石墨烯表面分布,有利于降低氟化石墨烯的层间结合力。结合上述研究结果和氟钛酸铵水解反应方程式,描述了氟化改性机理。

金属氟化物电极材料的研究进展

从改善导电性、抑制元素流失、稳定晶体结构等三个方面,总结了金属氟化物电极材料的研究进展,分析了其电化学性能改善的原因,展望了未来金属氟化物电极材料的发展方向。

精细化工项目RTO装置安全设计探讨

针对RTO装置现状,总结了其存在三个方面的问题。以某精细化工项目RTO装置设计为例,根据设计条件,首次明确了其火灾危险性类别,给出了混合气体控制浓度P和可燃气体浓度检测器安装距离L的计算方法,为RTO装置的安全设计提供了依据与支撑,可以为类似的工程设计提供参考。从总图运输、工艺、管道、电气、自控、土建、给排水(消防)等方面对RTO装置进行了全面的安全设计,能够从源头上预防和减少安全事故,提升了RTO装置的本质安全水平。

响应曲面法优化PAC深度净化高浓度硫酸钠溶液中F-的研究

提出了以聚氯化铝(PAC,下同)深度净化高浓度硫酸钠溶液中F-,研究了铝氟物质的量比、反应终点pH和絮凝时间对F-去除率的影响。通过响应曲面法得到的回归方程模型来预测F-深度净化得到最佳的实验条件参数,同时用得到的响应曲面图和等高线图来直观反应各因素对F-去除率的影响及交互作用强弱。影响F-去除率的显著性因素从高到低依次为反应终点pH、铝氟物质的量比、絮凝时间。响应曲面法优化PAC去除高浓度硫酸钠溶液中F-建立的数学模型,其拟合值与验证实验结果的吻合度较高,絮凝沉淀前溶液含盐质量浓度为292.85 g/L、含F-质量浓度为70.58 mg/L,模型优化后最佳工艺参数:铝氟物质的量比为15.6,反应终点pH为7.6,絮凝时间为50 min,此时F-去除率为94.03%。经过多次实验验证得到,实际F-去除率均值为93.56%,F-去除率与模型预测值相差0.47%,净化后溶液中F-质量浓度可由70.58 mg/L降低至4.55 mg/L,说明模型优化条件准确性与可靠性高。

姜黄渣水热炭对饮用水中溴离子去除的研究

用废弃物-姜黄渣制备了一种水热炭,用EPMA、FTIR、XRD、BET测试表征了其物化结构。采用静态吸附法研究水热炭添加量、pH值、吸附时间、共存阴离子对饮用水中Br^(-)去除的影响。结果表明,在25℃,pH=7,水热炭添加量0.5 g/L的条件下,吸附60 min,水热炭对5 mg/L Br^(-)的吸附量为5.51 mg/g,去除率55.12%。水热炭对Br^(-)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,其吸附过程可以用拟二级动力学模型更好地描述。

氟硅酸制备高纯氟化铝新工艺研究

面对中国战略资源萤石日益匮乏的现状,开发了以磷肥副产氟硅酸为原料合成氟硅酸钠,经动态分解得到四氟化硅,四氟化硅纯化后和无水氯化铝发生气相沉积反应、提纯制备高纯氟化铝工艺路线,并对反应原理、工艺流程、关键点控制及产品质量和原料成本等进行研究。结果表明:氟硅酸钠软膏采用两级干燥方式进行干燥,干燥后水分≤0.05%(质量分数);氟硅酸钠热解采用动态分解方式,分解率>99%。粗四氟化硅气体采用浓硫酸洗涤、分子筛吸附、精馏提纯后纯度>99.5%;无水氯化铝以气体状态和提纯的四氟化硅反应,反应后产品纯度>99.5%,符合高端领域市场需求。该研究可为磷肥副产低品位氟资源的高效高值利用提供参考和借鉴。

CuO-H_(2)O纳米流体对半圆形螺旋通道内湍流传热特性分析

基于Mixture模型模拟了半圆形螺旋通道内CuO-H_(2)O纳米流体的传热特性,在雷诺数Re=9000~20000范围内,分析了不同纳米流体体积分数(φ=0.1%~2%)下的螺旋通道传热特性,并利用传热强化因子PEC和协同数Fc评价了半圆形螺旋通道的综合强化传热性能。研究结果表明:在纯水中添加CuO纳米颗粒能够提升流体的导热能力,从而提高流体的传热效果,与纯水相比平均努赛尔数Nu最高可提升7.06%;当纳米流体体积分数φ≤1.0%时,平均努赛尔数Nu随着体积分数φ的增大而提高,而当φ>1.0%时,Nu随着体积分数φ的增大而降低;在所研究的雷诺数范围内,系统压降均随着体积分数φ的增加而增大,但增加相对幅度较小,最高体积分数压降相比最低体积分数增幅小于4.17%;沿螺旋通道主流流动方向,截面努赛尔数Nuc逐渐降低,降幅最大为8.17%;随体积分数φ的增加,PEC和Fc呈现先增大后降低的变化规律,φ=1.0%时,PEC和Fc取得最大值。

重整生成油低温液相脱氯剂的制备与性能评价

为减少重整装置生产中因氯化物引入带来的影响,以分子筛和碱金属氧化物为主要成分,采用“一锅法”制备出低温高效液相重整生成油脱氯剂,考察了该脱氯剂性能的影响因素,并在工业装置进行了脱氯效果评价。结果表明:该脱氯剂的抗压强度为77 N/cm,氯容大于20%,水浸泡24 h后无泥化现象发生;在反应温度为5~40℃,吸附压力为0.3~1.8 MPa,质量空速为0.9~11.7 h^(-1)的条件下,所制备的脱氯剂脱氯性能良好,脱后油品含氯量小于0.5μg/g;在工业侧线进料量为5~9 L/h,质量空速为3.3 h^(-1),反应温度为30~40℃,吸附压力为1.8 MPa的条件下,累计运行260 d,脱后重整油含氯量低于1.0μg/g,所制脱氯剂与进口脱氯剂的脱氯效果相当,满足工业装置脱氯剂的使用要求。

化工标准化动态

2023年4月以来实施的含氟系列标准(二)15)HG/T 6173-2023《无机氟化物行业绿色工厂评价要求》。规定了无机氟化物行业绿色工厂评价的总则、评价指标及要求、评价程序、评价报告。适用于无机氟化物行业中生产无水氟化氢、六氟磷酸锂、高纯氢氟酸、无水氟化铝、氟化氢铵的绿色工厂评价。16)HG/T 6215-2023《(3-氯-4-氟苯基)硫脲》。规定了(3-氯-4-氟苯基)硫脲的要求、采样、试验方法、检验规则以及标志、标签、包装、运输和贮存。适用于(3-氯-4-氟苯基)硫脲产品的质量控制。