种分母液蒸发过程中的结垢与防垢研究

论文摘要

在种分母液蒸发过程中，受平衡浓度的影响，碳酸钠等杂质容易在加热器壁上生成结垢，从而严重影响传热和物料流动，甚至阻塞管道，影响生产的正常进行。研究种分母液蒸发过程中结垢的形成规律以及防垢添加剂对减缓结垢的影响，寻找适宜的防垢措施，对氧化铝工业具有十分重要的实际应用价值。论文在对国内外氧化铝生产系统结垢现状和研究动态做了全面了解的基础上，采用对比实验法，研究了种分母液蒸发过程中加热面结垢的形成规律以及防垢添加剂对减缓蒸发过程加热面结垢的影响，结果表明添加GR-4、GR-5等阻垢剂效果明显，可降低结垢量60％～70％，有效减缓加热面结垢的形成速度，并且可以抑制溶液中硅的析出。同时，添加阻垢剂GR-4、GR-5等可使加热面结垢松散，易于清洗。实验确定了阻垢剂GR-4的添加量和添加工艺，研究结果为阻垢剂的工业应用提供了详细准确的工艺参数和理论指导。对种分母液蒸发过程中添加阻垢剂的阻垢机理进行了研究和讨论，结果表明：GR-4阻垢剂能大幅度降低蒸发溶液的表面张力，产生凝聚-分散作用，起到阻垢效果。根据实验室研究结果，某氧化铝厂蒸发生产上应用GR-4阻垢剂，生产运行情况表明：添加GR-4阻垢剂可有效减缓蒸发器的结垢速率，延长设备运行时间和清理周期，有利于提高蒸发效率和降低生产成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 氧化铝工业现状
• 1.2 氧化铝生产过程中的结垢
• 1.2.1 结垢对生产的危害
• 1.2.2 氧化铝生产过程中结垢问题的研究
• 1.3 母液蒸发过程中的结垢与阻垢
• 1.3.1 国内外蒸发过程研究现状
• 1.3.2 杂质在母液蒸发过程中的结垢行为
• 1.3.3 蒸发过程中常用的阻垢措施
• 1.4 表面活性剂的应用和分类
• 1.4.1 表面活性剂的化学结构和分类
• 1.4.2 表面活性剂在氧化铝生产中的应用
• 1.5 论文研究目的及研究内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 实验原料、设备与方法
• 2.1 实验原料、设备
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 主要实验药品
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验步骤
• 2.2.2 氧化铝浓度的分析
• 2.2.3 氧化钠浓度的分析
• 2.2.4 二氧化硅浓度的分析
• 第三章 添加剂对种分母液蒸发过程中结垢的影响
• 3.1 蒸发过程中结垢生成规律
• 3.2 添加剂对种分母液蒸发过程中结垢的影响
• 3.2.1 GR系列添加剂对种分母液蒸发过程中结垢的影响
• 3.2.2 GP系列添加剂对种分母液蒸发过程中结垢的影响
• 3.2.3 无机添加剂对种分母液蒸发过程中结垢的影响
• 3.2.4 有机混合物对种分母液蒸发过程中结垢的影响
• 3.3 添加剂对蒸发溶液中硅析出的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 阻垢剂 GR-4的添加工艺
• 4.1 阻垢剂 GR-4添加浓度对结垢的影响
• 4.2 温度对阻垢剂 GR-4阻垢效果的影响
• 4.3 搅拌对阻垢剂 GR-4阻垢效果的影响
• 4.4 阻垢剂 GR-4在工业应用中的阻垢情况
• 4.5 本章小结
• 第五章 添加剂阻垢机理探讨
• 5.1 表面活性剂的吸附与分散机理
• 5.1.1 表面活性剂在界面上的吸附机理
• 5.1.2 表面活性剂的分散机理
• 5.2 阻垢机理
• 5.2.1 凝聚和分散作用
• 5.2.2 晶格畸变
• 5.2.3 络合增溶
• 5.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文