氟化锰脱除硫酸锰溶液中钙镁的工艺条件及其动力学研究

以氟化锰为脱除剂,通过单因素实验研究氟化锰过量系数、溶液pH值、反应温度以及反应时间对硫酸锰溶液中钙镁脱除率的影响。在氟化锰过量系数2.0、溶液pH=5、反应温度85℃、反应时间80 min的优化工艺条件下,钙和镁脱除率分别为97.06%和95.48%。在此基础上进行了动力学研究,硫酸锰溶液中钙和镁的沉淀反应均符合Avrami方程,其表观活化能分别为48.01 kJ/mol和53.23 kJ/mol,表面化学反应是影响钙镁沉淀反应速率的限制性环节。

Gel time of calcium acrylate grouting material

Calcium acrylate is a polymerized grout, and can polymerize in an aqueous solution. The polymerization reaction utilizes ammonium persulfate as a catalyst and sodium thiosulfate as the activator. Based on the theory of reaction kinetics, this study on the relation between gel time and concentration of activator and catalyst showed that gel time of calcium acrylate is inversely proportional to activator and catalyst concentration. A formula of gel time is proposed, and an example is provided to verify the proposed formula.

超重力反应沉淀法合成纳米材料及其应用

纳米材料的合成与制备技术已成为全球的研究热点。介绍了一种独创性的纳米材料合成方法即超重力反应沉淀法。从成核动力学、传质、多相体系中分子或原子尺度上的混合机理等方面对该方法进行了理论阐述 ,依此为指导 ,成功地制备出粒度分布窄化的纳米粉体。介绍了目前合成的碳酸钙、氢氧化铝、碳酸钡。

氟对别洛索夫-扎鲍京斯基振荡反应的影响

报道了氟离子对Ce(SO4) 2 KBrO3 CH2 (COOH) 2 H2 SO4(B Z)振荡体系的干扰 ,考察了在 5× 10 - 5～ 1× 10 - 3 mol L范围内 ,F- 的浓度与振荡反应周期的改变ΔTP 之间的关系。结合FKN机理模型 ,提出了F- 干扰振荡反应的机理 。

化学沉淀法处理除氟吸附剂再生尾液的试验研究

通过试验研究了投加石灰法、投加氯化钙法、石灰-氯化钙联合法、石灰-盐酸联合法4种化学沉淀法对除氟吸附剂再生尾液的处理效果和影响因素。结果表明:静置沉淀90min后,使用投加石灰法处理pH值为12、含氟浓度为2 000mg/L的除氟吸附剂再生尾液,处理后残余氟离子浓度大于50mg/L,使用投加氯化钙法,处理后残余氟离子浓度小于20mg/L,使用石灰-氯化钙联合法和石灰-盐酸联合法,处理后残余氟离子浓度均小于10mg/L;4种方法的最佳搅拌强度为150r/min,最佳反应pH值为12左右,最佳静置时间为90min;其中,采用石灰-盐酸联合法处理pH值为12、含氟浓度为2 000mg/L的高氟再生尾液,在石灰投加量超过理论量60%(即为6.231 6g/L),加入65.4mL/L 2M的HCl时,出水可以达到国家污水排放一级标准,且pH值在7左右。

草酸锌纳米粒子的合成动力学研究

以微乳液和均匀沉淀耦合法制备出纳米草酸锌粒子.为了研究纳米粒子生长的动力学特征,用稀释法求取了该过程所涉及的NP-9/正己醇/正庚烷/硝酸锌溶液微乳液体系的水核半径;检测了草酸二甲酯与硝酸锌的沉淀反应过程中浓度随时间的变化,建立了草酸二甲酯水解的动力学方程.根据微乳液法制备纳米粒子的扩散机理,推导出纳米粒子的粒径与反应时间的关系式,并将计算所得粒径与实验值进行对比.结果表明:NP-9/正己醇/正庚烷/硝酸锌溶液微乳液体系的水核半径在308 K和318 K分别为1.86 nm和2 33 nm,可以作为制备纳米粒子的微反应器.在有沉淀反应发生时,草酸二甲酯的水解为一级反应:草酸锌纳米粒子粒径的实验值比计算值大15～30倍,其生长的动力学过程可依照碰撞-融合-分裂机理解释.

氢氧化钙清液加氯化钙处理酸性高浓度含氟废水

研究了pH值、氯化钙投加量、搅拌时间及沉淀时间等因素对酸性高浓度含氟废水处理效果的影响;提出了采用氢氧化钙清液加氯化钙作为新型沉淀剂处理酸性高浓度含氟废水的工艺参数:pH值在8.5-9.5,按照n Ca/F=0.7加入5%CaCl2溶液,搅拌45min、沉降90min;采用此工艺参数处理氟离子浓度为2600mg/L、pH值为2.97的废水,能把废水氟离子的浓度降至20mg/L以下,达到国家二级排放标准;采用本工艺取代传统工艺的好处是:沉渣中氟化钙纯度高,有利于废水中氟的回收利用。

化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的动力学研究

从化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的反应动力学角度出发,研究了温度对反应速率的影响,然后又结合动力学条件对该反应pH的影响进行了探讨。结果表明,温度对化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的影响并不显著,而pH值的影响却很明显,一般要求反应的pH值控制在8～10之间。

蒸养条件下粉煤灰─Ca(OH)_2系统反应动力学的研究

在实验的基础上，对粉煤灰─Ca(OH)_2系统中粉煤灰的反应程度进行了理论研究，结果表明：当反应时间为5h，粉煤灰的反应程度最大。借鉴了固相反应理论的研究方法，推导了粉煤灰─Ca(OH)_2系统的反应动力学方程，从反应动力学的角度研究了在蒸养条件下该系统的反应过程，结果表明：粉煤灰─Ca(OH)_2系统的反应速度前期由粉煤灰颗粒表面的化学反应速度所控制，后期受钙离子的扩散速度控制。

钙盐沉淀法处理农村含氟饮用水试验

为了降低农村含氟饮用水中氟离子的浓度,采用钙盐沉淀法,研究氯化钙投加量,pH和静置时间3个因素对除氟效果的影响,确定最优的除氟条件;试验在不同氯化钙投加量比(分别为1:1、1.5:1、2:1、2.5:1)下,分析静置时间和反应pH值对除氟效果的影响;通过试验,确定出三因素的最佳组合为氯化钙的投加量比为2.5:1,pH8.5,静置时间最少50min。在该条件下,可将水中的氟离子浓度由20mg/L降低到7mg/L左右;应用此方法可以有效减轻地方性氟中毒。

活性氧化铝去除煤化工废水氟化物的性能研究

为使活性氧化铝更广泛应用于煤化工废水除氟领域,并保证出水氟化物需满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水体要求(水氟化物含量降至≤1 mg/L),研究了活性氧化铝对煤化工废水除氟性能的影响。选用1~2 mm活性氧化铝开展连续除氟试验,研究了活性氧化铝装填量、进水pH、吸附时间及停留时间对除氟率的影响,获得出水氟含量降至≤1 mg/L的最佳试验条件;在最佳工艺条件下对活性氧化铝进行实用性考察;并研究了活性氧化铝除氟的反应动力学。结果表明:活性氧化铝装填量越大,除氟率越大,出水氟化物含量越小,活性氧化铝装填量≥60 g时连续吸附40 h后出水氟化物含量仍可维持≤1 mg/L;pH越小,除氟率越大,当pH≤6时连续吸附40 h后出水氟化物含量仍可维持≤1 mg/L;吸附时间越长除氟率越低,吸附时间≤45 h时,出水氟化物含量≤1 mg/L,吸附时间>45 h时,出水氟化物含量>1 mg/L;停留时间越长,除氟率越高,当停留时间6~8 min时连续吸附40 h后出水氟化物含量均≤1 mg/L。当活性氧化铝装填量为60 g,进水pH≤6,停留时间6~8 min,吸附时间≤45 h时,出水氟化物含量可保持在≤1 mg/L;除氟后的活性氧化铝采用硫酸铝再生后重复试验,出水氟含量仍维持在1 mg/L以下,说明活性氧化铝对煤化工废水除氟具有很好的实际应用性;活性氧化铝除氟的反应动力学方程为一级反应,氟含量为3 mg/L时吸附效果最好。

氟化钙晶核在处理低浓度含氟废水中的作用

应用模拟试验方法 ,研究了低氟浓度条件下的氟化钙沉淀反应行为和晶核对氟化钙沉淀反应的作用。结果表明 ,低氟浓度条件下 ,诱导沉淀形成的晶核很难生成 ,致使氟化钙沉淀难以生成。加入氟化钙晶核可促进氟化钙沉淀生成 ,氟化钙晶核既可降低沉淀反应启动钙浓度 ,在相同钙浓度条件下 ,又可使氟浓度降得更低 ;在处理低浓度含氟废水中 ,氟化钙晶核的适宜用量为0.

含氟废水处理中氟衰减的化学动力学研究

通过模拟实验 ,研究人氟化钙沉淀反应的化学动力学以及同离子效应、温度和 pH条件对反应速度和最终结果的影响。结果表明 :沉淀反应中氟的衰减速度率符合三级反应动力学方程 :钙离子浓度的增加降低了沉淀反应的活化能 ,使沉淀反应的“启动时间”、半衰期、五分之四衰期、十分之九衰期大大缩短 ,并使水中氟化物浓度降至3.00mg/L以下 ;温度对氟化钙沉淀反应速度的影响符合阿累尼乌斯(Arrhenius)经验公式 ;沉淀反应的最佳 pH条件为10。

反应介质对沉淀法合成CaF_2粉体结构的影响

以硝酸钙、氟化钾为原料,二次去离子水、无水乙醇为介质,采用直接沉淀法制备出不同粒径的氟化钙纳米粉体,利用XRD、FE-SEM对制备的CaF2纳米粉体进行了分析,研究了不同的介质条件对CaF2纳米粉体的形貌和粒径的影响。结果表明,两种介质条件下均能生成氟化钙纳米颗粒。以去离子水为介质时,得到平均颗粒粒径在50nm左右的纳米粉体,生成的粉体分散性好。以无水乙醇为介质时,生成的粉体粒径在20nm左右,分布均匀。