發(fā)布時(shí)間：2017-11-14 10:33

  本文關(guān)鍵詞：鉻酸鉀凈化—電解制備重鉻酸鉀工藝研究

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【摘要】：隨著清潔生產(chǎn)理念的不斷推廣以及政府對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的日益重視,化工行業(yè)逐漸意識(shí)到清潔生產(chǎn)對(duì)企業(yè)未來(lái)發(fā)展的必要性。近年來(lái),電化學(xué)合成法作為一種綠色生產(chǎn)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)方面取得很大進(jìn)展。本文對(duì)鉻酸鉀溶液凈化除雜,電化學(xué)法合成重鉻酸鉀及后續(xù)重鉻酸鉀電解液結(jié)晶工藝進(jìn)行了研究。首先,本文采用分步沉淀法對(duì)鉻酸鉀溶液中的Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì)離子進(jìn)行脫除,系統(tǒng)考察了K2CO3添加量、pH、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、陳化時(shí)間、硅藻土添加量等因素對(duì)鉻酸鉀凈化除雜的影響。研究結(jié)果顯示,鉻酸鉀電解液凈化除雜的最優(yōu)工藝條件為:第一步,K2CO3添加量10g/L,pH=11,硅藻土添加量0.5g/L,90℃反應(yīng)4h,室溫陳化4h;第二步,pH=8,硅藻土添加量為0.2g/L,90℃反應(yīng)2h,室溫陳化2h。最佳工藝條件下Ca2+、Mg2+、Fe3+的總離子濃度小于4mg/L,Al3+離子濃度小于5mg/L。其次,本文分別對(duì)石棉隔膜和陽(yáng)離子交換膜電解制備重鉻酸鉀工藝進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,石棉隔膜雖對(duì)電解液中雜質(zhì)離子濃度要求較低,但其具有一定的滲透性,達(dá)到理論電解時(shí)間時(shí)的轉(zhuǎn)化率和電流效率較低,不適用于電解制備重鉻酸鉀。D-5陽(yáng)離子膜電解的較優(yōu)工藝條件為:在電流密度0.2A/cm2,電解反應(yīng)溫度80℃,KOH濃度50g/L,K2CrO4濃度400g/L條件下轉(zhuǎn)化率為96.5%,電流效率為95.2%,直流能耗為728.5kW?h?t-1。此外,通過(guò)連續(xù)電解考察了K2CrO4電解液中雜質(zhì)離子濃度對(duì)電解過(guò)程中電壓及電流效率的影響,最后,對(duì)重鉻酸鉀溶液結(jié)晶工藝進(jìn)行了初步探究,考察了電解過(guò)程中初始液濃度和轉(zhuǎn)化率對(duì)結(jié)晶純度的影響以及結(jié)晶過(guò)程中工藝條件對(duì)晶體粒度分布和形貌的影響。確定了較優(yōu)的工藝條件為:電解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大于90%,初始液濃度為500g/L,攪拌速率為300r/min,降溫速率為0.5℃/min。結(jié)晶固體的純度達(dá)到GB28657—2012優(yōu)等品要求。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ131.13

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本文編號(hào)：1185048