氨碱厂废物资源化利用的研究 ——利用蒸氨废液和制碱母液制备超细碳酸钙

论文摘要

本文在对目前国内外学者制备超细碳酸钙方法的总结的基础上,提出了新的工艺路线,即以氨碱工业的污染物——蒸氨废液和制碱母液,作为主要原料,采用溶液法制备碳酸钙。该研究不仅具有一定的理论价值,而且具有巨大的环保价值和广阔的应用前景。 本研究包括以下内容: 1 氨碱厂的清洁生产 以废物的资源化为主要目的,对氨碱厂进行清洁生产审核,分析了废物产生原因,废物产生的工艺工段,废物产生量和废物所含可利用成分,为最终实现废物资源化创造条件。 2 索尔维过程清洁生产工艺改良 创新性地在索尔维制碱工艺过程中增加一个蒸氨废液的浓缩过程,和在蒸氨步骤前增加了一个过滤过程,将不经处理难以达到排放要求的蒸氨废液与制碱母液充分利用,制备具有高附加值的副产品超细碳酸钙,提出了氨碱工业蒸氨废液资源化的一种新思路,而且工艺条件容易掌握,投资省。 （NH4）2CO3+CaCl2→CaCO3↓+2NH4Cl 3 制备超细碳酸钙工艺条件研究 实验过程中,重点探讨了以下四个方面对碳酸钙粒径大小及分布的影响: （1） 添加剂的类型和用量 阴、阳和非离子表面活性剂的加入都有效的使碳酸钙颗粒粒径减小,其中op系列非离子表面活性剂的分散作用与其相对分子质量及n值（亲水基聚氧乙烯链长）有关,n等于15时,分散作用较好,n值超过15以后,碳酸钙颗粒的团聚现象随之加重。 （2） 蒸氨废液和制碱母液的混合方式 制备过程中比较了倾倒法和滴加法两种混合方式,控制滴速为20mL/min的滴加法对粒径的微细化有利。 （3） 制备碳酸钙的反应时间 反应时间过短,碳酸钙颗粒形状不规则;反应时间过长,碳酸钙粒径变大。反应时间为30—40min时,碳酸钙颗粒形状为规则的球形,粒度分布均匀。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 碳酸钙概述
• 1.1.1 概况
• 1.1.2 分类
• 1.1.2.1 按制造方法分类
• 1.1.2.2 按碳酸钙原始粒径大小分类
• 1.1.2.3 按结晶形状分类
• 1.2 碳酸钙制备技术
• 2-H₂O-CO₂反应系统'>1.2.1 Ca（ OH）₂-H₂O-CO₂反应系统
• 2+-R-CO₃^2-反应系统（R为有机介质）'>1.2.2 Ca²⁺-R-CO₃^2-反应系统（R为有机介质）
• 2+-H₂O-CO₃^2-反应系统'>1.2.3 Ca²⁺-H₂O-CO₃^2-反应系统
• 1.3 选题的意义
• 第二章 氨碱法生产纯碱的清洁生产
• 2.1 清洁生产简介
• 2.2 氨碱厂清洁生产审核
• 2.3 氨碱厂生产纯碱的工艺过程
• 2.4 废物资源化的理论基础——质量守恒定律
• 2.5 氨碱法生产纯碱的清洁生产工艺改良
• 2.6 效益分析
• 第三章 碳酸钙的制备及工艺条件选择
• 3.1 碳酸钙制备部分
• 3.1.1 原料和仪器
• 3.1.1.1 原料和药品
• 3.1.1.2 仪器
• 3.1.1.3 实验装置
• 3.1.2 实验步骤
• 3.2 碳酸钙粒径测定
• 3.3 晶体颗粒的形成
• 3.4 工艺条件研究
• 3.4.1 冷、温、热三种原料母液的选择
• 3.4.2 原料液混合方式对粒径的影响
• 3.4.3 反应时间对粒径的影响
• 3.4.4 反应温度对粒径的影响
• 3.4.5 添加剂对粒径的影响
• 3.4.5.1 界面性质的影响
• 3.4.5.2 阴离子、阳离子表面活性剂对粒径的影响
• 3.4.5.3 op系列非离子表面活性剂对粒径的影响
• 3.4.5.4 其他表面活性剂
• 第四章 总结
• 4.1 结论
• 4.2 存在的问题及研究展望
• 参考文献
• 附录一
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果