NaOH–烟道气法卤水净化中成垢离子的沉降行为

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本站小编 Free考研考试/2022-01-01

罗兴国¹，彭建波²，郑三强¹，张明宇^3*，李兴彬¹，魏昶¹，邓志敢¹

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明 6500932. 云南省盐业有限公司，云南安宁 6500213. 云南省能源研究院有限公司，云南安宁 650021

收稿日期:2020-01-02修回日期:2020-04-10出版日期:2021-02-22发布日期:2021-03-01
通讯作者:张明宇

基金资助:云南省科技计划科技入滇专项;昆明市科技计划重点项目

The settling behavior of scaling ions in brine purification process by NaOH–flue gas method

Xingguo LUO¹, Jianbo PENG², Sanqiang ZHENG¹, Mingyu ZHANG^3*, Xingbin LI¹, Chang WEI¹, Zhigan DENG¹

1. Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, Yunnan 650093, China2. Yunnan Salt Industry Co., Ltd., Anning, Yunnan 650021, China3. Yunnan Energy Research Institute Co., Ltd., Anning, Yunnan 650021, China

Received:2020-01-02Revised:2020-04-10Online:2021-02-22Published:2021-03-01

摘要/Abstract

摘要： 卤水中的成垢离子(Ca2+, Mg2+和CO32–等)在真空蒸发浓缩过程中易形成低热力学活性和强吸附性的碳酸钙和硫酸钙垢层，降低换热管传热效率。NaOH–烟道气法卤水净化可利用电厂废气–烟道气以及氯碱厂低浓度的废碱，在节能环保方面具有绝对的优势和广阔的前景。为研究NaOH–烟道气法卤水净化过程中成垢离子的沉降行为规律，采用CO2替代烟道气开展卤水净化实验研究。采用Factsage热力学软件、XRD和SEM–EDS等分析手段探究了不同CO2通入时间和pH值对Ca2+, Mg2+和CO32–沉降行为的影响及所得沉淀物的矿物学特征。结果表明，当控制pH=11.5，CO2通入时间60 min时，可将卤水中的Ca2+浓度降低至6.0~8.0 mg/L，延长沉降时间至80 min，Mg2+浓度可降低至0.65 mg/L。此外，该pH值条件下沉淀反应的平衡常数最大，钙、镁的净化效果较其他pH条件下更佳。控制过程pH=9.5时，所得沉淀物为球霰石(Vaterite)型碳酸钙晶体；当pH升至10，碳酸钙的晶型由球霰石转化为霰石型(Aragonite)晶体，其形貌由规则的球形转变为椭圆形；当pH=11和11.5时，沉淀物为钙和镁的共晶体，碳酸钙的晶型由球霰石转换为热力学更加稳定的方解石型(Calcite)晶体。

引用本文

罗兴国彭建波郑三强张明宇李兴彬魏昶邓志敢. NaOH–烟道气法卤水净化中成垢离子的沉降行为[J]. 过程工程学报, 2021, 21(2): 174-182.
Xingguo LUO Jianbo PENG Sanqiang ZHENG Mingyu ZHANG Xingbin LI Chang WEI Zhigan DENG. The settling behavior of scaling ions in brine purification process by NaOH–flue gas method[J]. Chin. J. Process Eng., 2021, 21(2): 174-182.

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