生石灰粒径对碱回收绿液消苛化反应的影响及工程实践

本研究探索了生石灰粒径对碱回收过程绿液消化反应和苛化反应的影响,并在实际生产过程中进行实践。结果表明,粒径较小的生石灰能够促进绿液的消化反应和苛化反应。随着生石灰粒径的减小,绿液消化过程温度增幅由15.0℃增加到19.0℃,升温时间由240 s减少到190 s,消化渣有效CaO含量由17.8%降低到7.2%。苛化后白液中活性碱含量由128.0 g/L提高到131.5 g/L,苛化度由76.5%提高到78.8%。但较小粒径的生石灰苛化后产生的白泥粒径也较小,不利于白液的澄清,因此应合理控制生石灰粒径。在实际生产实践中,利用粉状生石灰替换块状生石灰,可简化生石灰系统,使白液中活性碱含量和苛化度分别提高了2.0 g/L和2.5个百分点,生石灰系统运行费用降低4980元/天。

基于真实情境问题培养高阶思维能力的教学研究——以“苛化法制取烧碱”为例

高阶思维对创新能力和问题解决能力培养具有重要意义。以“苛化法制取烧碱”为例,以物质制取流程为理论基础,经历原材料的预处理、原理的选择、产物的分离和NaOH的提纯四个环节。通过创设真实情境、提出具有引领性的问题及即时评价,激发学生思维深度参与,促进高阶思维能力发展。

绿液除硅对苛化工段操作的影响

绿液中硅含量高是影响苛化工段操作的重要因素之一。实验室研究以直接向绿液投加除硅剂进行除硅操作,可获得高达97%的除硅率。在进行未除硅和除硅苛化液澄清以及白泥洗涤过滤等实验后,证实除硅可缩短苛化澄清时间、压缩白泥沉降层,得到的除硅白泥过滤速度明显加快、干度提高。

苛化法再生乙烯生产中的废碱液

采用苛化技术对乙烯生产中的废碱液进行了再生研究,考察了影响再生效果的各种条件因素。当苛化反应温度大于80℃、反应时间超过2h、n(CaO)/n(Na2CO3)=1 1/1时,Na2CO3的转化率可在90%以上,并且再生碱液的物理性质以及再生碱液对CO2吸收速率与新鲜碱液基本相同。

CaCO_3在铝酸钠溶液中的反苛化作用

在热力学计算的基础上,研究CaCO3在铝酸钠溶液体系中发生反苛化反应的规律。热力学计算表明,低温条件下,CaCO3与游离苛性碱形成Ca(OH)2的反苛化程度较小,而其与Al(OH)4-形成3CaO.Al2O3.6H2O(C3AH6)的反苛化反应显著。CaCO3在纯NaOH溶液中反苛化反应的反应率小于5%,而在铝酸钠溶液中其反苛化率可达50%以上,说明Al(OH)4-对CaCO3的反苛化具有显著的促进作用;CaCO3的反苛化率随温度的升高而升高,随铝酸钠溶液苛性比αk的升高呈先升高后降低的规律,当αk为3时,出现极大值;常压条件下,CaCO3在铝酸钠溶液中发生反苛化反应形成C3AH6,而造成氧化铝损失。

苛化白泥在陶瓷材料中的应用研究

根据草浆碱回收苛化白泥的组成、性能特点 ,将其应用于陶瓷材料的实际生产中并进行了低成本无害化处理。实验结果表明 ,白泥是一种优质的钙质原料。通过实验配方的调整 ,白泥在陶瓷石灰釉中的用量为 1 5 %～ 2 2 % ,在水晶熔块中的用量为 2 5 % ,在低温合成硅灰石中的用量可达 70 % ,合成的硅灰石用于试制釉面砖可实现低温一次快速烧成。其应用产品的理化性能指标均达到国家标准 ,每吨产品可消耗白泥 0 0 5～ 0 2t,降低成本 1 0 %～ 1 8%。

硫酸盐黑液直接苛化与水蒸气气化研究

采用锐钛矿型二氧化钛对两种硫酸盐黑液半焦在860℃的温度下进行了直接苛化与水蒸气气化实验。结果表明:黑液半焦中的有机碳可在6 min内气化完毕,直接苛化反应也可在此时间内完成;气化所得气体的干基高位热值约10 MJ/m3;气化与直接苛化所得固体产物熔点高于900℃且粉末状态良好,主要成分为五钛酸钠,该产物水解后生成氢氧化钠和不易继续水解的三钛酸钠;回收的三钛酸钠继续用于直接苛化实验时,固体产物没有发生结块现象,可以循环利用;约占黑液总硫20%的硫以非还原态留存于气化残余固体中。

造纸苛化白泥页岩砖生产工艺研究

对某造纸厂苛化白泥的化学成分、粒度进行了测试分析,将该造纸白泥按照不同比例直接加入到页岩中,烧制出了实心砖制品。研究了原料配比及其烧成制度对制品抗压强度、吸水率、收缩率等性能的影响。结果表明,造纸白泥掺量在15%-27%、烧结温度900~1100℃并保温1~3 h时,烧结砖性能达到了页岩砖国家标准（GB5101—2003）中的各项要求,有利于实现造纸苛化白泥的资源化利用,减轻环境污染。

草浆黑液半焦直接苛化水蒸气气化特性研究

采用管式炉在750～900~C内进行了草浆黑液半焦水蒸气气化实验，考察了温度、苛化剂TiO：对气体产物及固体产物的影响；采用热重分析仪在850~C下进行了半焦的水蒸气气化实验，探究了TiO2对半焦热失重特性的影响。结果表明：在750～900~C内，TiO：的添加使得气体产物中CO：增加约5％、H：减少约5％，碳转化率上升约10％，产气热值下降约7％；TiO2可避免气化过程中熔融物的生成；随着温度的升高，固体产物中无机盐的种类未发生变化；TiO2与半焦中的Na2CO3反应生成Na2O·nTiO2，与Na2SiO3结合生成Na2TiSiO5，改变了元素Na与si的存在形态。

苛化泥为焙烧添加剂从石煤提取五氧化二钒

从石煤中提取五氧化二钒时 ,用苛化泥作焙烧添加剂 ,以取代氯化钠。焙烧后的物料先用水浸 ,再用碳酸氢铵并通入二氧化碳加压浸出。浸出液经离子交换法净化 ,再经沉钒和灼烧 ,得到合格的五氧化二钒产品。

苛化工段直接生产沉淀碳酸钙新技术

介绍了一种苛化工段直接生产沉淀碳酸钙的新技术。该技术通过对传统造纸黑液碱回收苛化工序的关键性技术改造,如:增设石灰净化处理过程及绿液净化处理过程等,不仅避免了废渣(白泥)的产生,而且在回收碱的同时还直接生产出了沉淀碳酸钙。

基于BP网络的自整定PID控制算法及其在苛化工段的应用

介绍了苛化工段控制系统的软硬件设计,并针对传统PID不能在线实时调整PID参数的缺点,利用BP网络与PID相结合,完成了在线实时调整PID参数,使控制系统处于一种最优工作状态。

利用苛化白泥和石英合成针状硅灰石的研究

以造纸厂苛化白泥与石英为原料,采用高温固相反应法合成了长径比大的针状硅灰石,研究了石英与苛化白泥质量比、合成温度及保温时间对产品的物相组成、相对含量、结晶程度的影响,对在优化条件下合成的硅灰石形貌特征及粒径进行了表征。结果表明,在石英与苛化白泥质量比为0.66∶1、合成温度为1120℃、保温4 h的优化条件下合成的硅灰石制品,其硅灰石相含量高、结晶程度好,长径比最大可达30。

模糊免疫PID控制器及其在苛化过程中的应用

在实际生产中,苛化工段温度控制系统中常用的常规PID控制器难以获得理想的控制效果。该文设计一种基于免疫反馈机理的PID控制器,采用Centroid反模糊化方法,得到每个模糊控制器的输出,使PID控制器的3个参数随控制器输出的变化而变化。仿真结果证明,该设计的控制效果优于常规PID控制,能适应对象参数的变化,具有良好的控制品质、较强鲁棒性和自适应能力。

基于前馈模糊反馈的苛化温度控制系统设计

针对苛化过程的大时滞、大惯性、参数时变等特点,对单回路苛化温度PID控制系统进行改进,设计了一种基于模糊逻辑的前馈反馈温度控制系统。同时分析了前馈反馈系统的局限性,探讨了Smith预估器在其中的应用。结合传统模糊PID反馈控制器,利用前馈控制补偿可测干扰——蒸汽压力对苛化温度的影响。仿真结果表明,与传统单回路控制相比,改进的控制系统具有更好的动态特性和鲁棒性。最后给出了该控制系统的应用实例,验证其具有良好的控制效果。

钨酸钠溶液氢氧化钙苛化-沉淀白钨的研究

钨酸钠溶液氢氧化钙苛化-沉淀白钨工艺是实现钨矿NaOH分解试剂回收,以至黑钨和黑白钨混合矿绿色冶炼的技术途径;研究了不同温度下钨酸钠溶液氢氧化钙苛化-沉淀白钨反应的平衡常数和标准自由能变化,分析了氢氧化钠和钨酸钠的活度系数对反应平衡的影响;工艺研究表明:温度和钨酸钠溶液浓度对白钨沉淀率的影响非常显著.当氢氧化钙用量为1.4倍理论量,温度100℃,钨酸钠溶液钨浓度为105 g/L,保温时间为2 h,搅拌速度为350 r/min,白钨沉淀率可达96%以上.与传统工艺采用氯化钙作为沉淀剂相比,氢氧化钙沉淀白钨所需的理论量倍数较大、反应的时间较长、搅拌速度更快.

奥氏体铸铁在内蒙古天然碱苛化烧碱液中的腐蚀性能

:本文研究了多种含镍、铜、铬的奥氏体铸铁 ,测试了它们在内蒙古天然碱苛化烧碱液中的腐蚀速度 ,用电镜分析腐蚀形态 ,并分析检测了金相组织和机械性能。奥氏体铸铁有极好的耐碱蚀性能 ,如本文Z4铸铁的腐蚀速度小于 1Cr18Ni9Ti钢 4 0倍。碱蚀形态为全面腐蚀。在一定含量范围内 ,随着镍及镍加铜含量的增加 ,耐蚀性提高、强度下降和塑性增加。球铁的强度和塑性 ,均优于灰铸铁 ,但两者的耐碱蚀性能属同一水平。研究结果提供 2种合金含量不太高 ,又有极好耐碱蚀性能的铸铁配方 。

基于专家PID和模糊PID的双模态改进型Smith预估器在苛化工段的应用

针对碱回收过程中苛化温度滞后时间长、惯性大及非线性的特点,结合专家PID和模糊PID智能算法,设计了专家/模糊双模态改进型Smith预估控制系统。根据温度的偏差选择专家PID或模糊PID控制器,来提高准确性和快速性。最后仿真和实际应用表明,改进型Smith预估控制系统可有效抑制滞后时间长对系统稳定性的影响,控制效果良好。

苛化碳酸钙制备及其加填对纸张施胶性能的影响

研究了用模拟绿液制备苛化碳酸钙及其加填对纸张施胶性能的影响。结果表明,在苛化碳酸钙制备过程中,改变碳酸钠与氧化钙的摩尔比对苛化碳酸钙性能产生明显影响;提高碳酸钠与氧化钙摩尔比,虽然降低了反应的苛化度,但却明显改善了苛化碳酸钙的品质;在碳酸钠与氧化钙摩尔比相同的条件下,生石灰中氧化钙的含量较高时,不仅有利于提高反应的苛化度,还有利于提高苛化碳酸钙的品质。苛化碳酸钙用于纸张加填时,生石灰中的杂质,特别是酸不溶物可能是降低成纸施胶性能的因素之一。

稀土镍铬铸铁在天然碱苛化烧碱液中耐蚀性能的研究

对稀土镍铬铸铁的耐碱蚀性能进行研究，给出各种铸铁的碱蚀数据，揭示了适量稀土在铸铁中的耐蚀作用，并优选出稀土高镍铬铸铁和稀土低镍铬铸铁各一种，可望发展为有价值的耐碱蚀结构材料。