雙極膜電滲析技術處理磷石膏制備硫酸聯產輕質碳酸鈣的研究
發(fā)布時間：2021-04-08 11:12
磷石膏是濕法生產磷酸過程中排放的固體副產物,每生產1 t磷酸（以ω（P2O5）100%計）就會副產4.5～5.5 t左右的磷石膏廢渣。由于磷石膏排放量大、利用率低及較難綜合利用等特點,因而大部分以堆存方式處理,到目前為止,我國磷石膏累計堆存量已超過3億t,這不僅占用大量土地,造成環(huán)境污染,制約磷化工企業(yè)的發(fā)展,還會造成資源極大的浪費。磷石膏在我國產生的歷史較長,多年來,通過廣大科研人員的不懈努力,磷石膏資源化利用技術的開發(fā)有了巨大的進展,但是現有的生產技術還存在工藝復雜、利用成本偏高、產生嚴重的二次污染等弊端,不利于推廣使用。雙極膜電滲析技術是在外加直流電場的作用下,將雙極膜界面層中的水解離成H+和OH-,并且H+和OH-分別通過雙極膜中的陽膜和陰膜與透過選擇性交換膜的鹽溶液離子結合生成對應的酸和堿,該技術不需要引入新的化學組分,就具備有清潔制備酸、堿的功能,并且不會造成二次污染。目前,如何提高磷石膏有效利用問題亟待解決,本文鑒于雙極膜電滲析技術具有技術性...
【文章來源】：貴州大學貴州省 211工程院校
【文章頁數】：83 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電滲析過程原理示意圖
這是一種特殊的復合膜。其主要由陽離子交換層）和陰離子交換層組合而成，是真正意義上的膜，具有層[82,83]。結構如圖 1-2 所示。陰、陽離子交換基團分布于膜面、陰膜面，即一面可選擇透過陽離子，一面選擇透過陰，對應的隔室為陽極室；陽膜面正對陰極，對應的隔室為場作用下，以電位差為推動力，可以將中間催化層中的水發(fā)生解離：H2O→H++OH-，且過程中不發(fā)生其他化學反應離子交換層遷移到陰極室；解離產生的 OH-透過陰離子由于離子交換膜固定基團可逆的質子化和去質子化反應，叔胺基團以及中間催化層的強電場作用，致使雙極膜水常規(guī)水溶液解離速度的 5×107倍。
1.5.3 工藝技術路線本論文的工藝技術路線流程圖如圖 1-4 所示。磷石膏經過預處理后與適宜的添加劑混合，然后在水浴條件下緩慢均勻的滴加碳酸氫鈉與氫氧化鈉的碳化液。反應結束后,樣品靜置、過濾，將濾餅洗滌和干燥得到輕質碳酸鈣產品；將濾液進行雙極膜電滲析處理得到硫酸和氫氧化鈉溶液。其中，得到的氫氧化鈉溶液又可以反復的循環(huán)應用于工藝中。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]貴州省磷石膏綜合利用現狀[J]. 劉露,練川,李星和,周江,王運長,陳思琳,肖興艷. 科技風. 2019(01)
[2]高質量發(fā)展我國再生橡膠的思考[J]. 曹慶鑫. 中國橡膠. 2018(12)
[3]磷石膏雜質的處理方法研究[J]. 宋小霞,唐紹林,季強,彭卓飛. 中國環(huán)保產業(yè). 2018(10)
[4]磷石膏在石膏板中的應用研究[J]. 武發(fā)德,張羽飛,陳紅霞,周夢文,王霞,張曉菲. 磷肥與復肥. 2018(10)
[5]2017年我國磷石膏利用現狀、形勢分析及措施[J]. 葉學東. 硫酸工業(yè). 2018(08)
[6]磷石膏制備高純度輕質碳酸鈣的方法研究[J]. 丁禹,黃紹蘭. 廣州化工. 2018(12)
[7]利用磷石膏制備碳酸鈣的進展[J]. 高林曉,郭蒙,甄德帥,李長安. 硅酸鹽通報. 2018(05)
[8]國內磷石膏處理領域研究趨勢分析[J]. 周龍,馬華菊,曾妍驊,莫福金,趙義. 磷肥與復肥. 2018(03)
[9]主要磷化工產品的發(fā)展情況和創(chuàng)新發(fā)展方向[J]. 高永峰. 磷肥與復肥. 2017(09)
[10]雙極膜電滲析法分解硝酸銨的影響因素研究[J]. 王翔,俞志敏,衛(wèi)新來,路思恒,張佩佩. 環(huán)�？萍�. 2017(03)
博士論文
[1]磷石膏品質的影響因素及其建材資源化研究[D]. 李美.重慶大學 2012
[2]雙極膜電滲析生產酒石酸的研究[D]. 張凱.中國海洋大學 2012
[3]吡啶及其衍生物制備陰離子交換膜以及傳質特性的研究[D]. 李遠.中國科學技術大學 2008
碩士論文
[1]副產磷石膏制備輕質碳酸鈣及其形貌調控研究[D]. 時爽.湖北工業(yè)大學 2018
[2]電滲析與雙極膜電滲析對濃海水綜合利用的工藝研究[D]. 張偉.浙江工業(yè)大學 2017
[3]雙極膜電滲析應用于有機酸的生產[D]. 張傳洋.合肥工業(yè)大學 2017
[4]磷石膏通過雙極膜電滲析法制備硫酸的工藝及機理研究[D]. 代慧.貴州大學 2016
[5]雙極膜電滲析法循環(huán)利用磷石膏的影響因素[D]. 羅鳴銳.武漢工程大學 2016
[6]不同形貌輕質碳酸鈣的制備及其工藝條件研究[D]. 張枝.合肥工業(yè)大學 2015
[7]電滲析—生化組合方法處理高鹽廢水[D]. 王郁.天津大學 2013
[8]磷石膏基生態(tài)水泥的開發(fā)及其生命周期評價研究[D]. 張樂.華中科技大學 2009
[9]貴州磷石膏的理化性質分析及表征[D]. 廖霞.貴州大學 2006
本文編號：3125441
【文章來源】：貴州大學貴州省 211工程院校
【文章頁數】：83 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電滲析過程原理示意圖
這是一種特殊的復合膜。其主要由陽離子交換層）和陰離子交換層組合而成，是真正意義上的膜，具有層[82,83]。結構如圖 1-2 所示。陰、陽離子交換基團分布于膜面、陰膜面，即一面可選擇透過陽離子，一面選擇透過陰，對應的隔室為陽極室；陽膜面正對陰極，對應的隔室為場作用下，以電位差為推動力，可以將中間催化層中的水發(fā)生解離：H2O→H++OH-，且過程中不發(fā)生其他化學反應離子交換層遷移到陰極室；解離產生的 OH-透過陰離子由于離子交換膜固定基團可逆的質子化和去質子化反應，叔胺基團以及中間催化層的強電場作用，致使雙極膜水常規(guī)水溶液解離速度的 5×107倍。
1.5.3 工藝技術路線本論文的工藝技術路線流程圖如圖 1-4 所示。磷石膏經過預處理后與適宜的添加劑混合，然后在水浴條件下緩慢均勻的滴加碳酸氫鈉與氫氧化鈉的碳化液。反應結束后,樣品靜置、過濾，將濾餅洗滌和干燥得到輕質碳酸鈣產品；將濾液進行雙極膜電滲析處理得到硫酸和氫氧化鈉溶液。其中，得到的氫氧化鈉溶液又可以反復的循環(huán)應用于工藝中。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]貴州省磷石膏綜合利用現狀[J]. 劉露,練川,李星和,周江,王運長,陳思琳,肖興艷. 科技風. 2019(01)
[2]高質量發(fā)展我國再生橡膠的思考[J]. 曹慶鑫. 中國橡膠. 2018(12)
[3]磷石膏雜質的處理方法研究[J]. 宋小霞,唐紹林,季強,彭卓飛. 中國環(huán)保產業(yè). 2018(10)
[4]磷石膏在石膏板中的應用研究[J]. 武發(fā)德,張羽飛,陳紅霞,周夢文,王霞,張曉菲. 磷肥與復肥. 2018(10)
[5]2017年我國磷石膏利用現狀、形勢分析及措施[J]. 葉學東. 硫酸工業(yè). 2018(08)
[6]磷石膏制備高純度輕質碳酸鈣的方法研究[J]. 丁禹,黃紹蘭. 廣州化工. 2018(12)
[7]利用磷石膏制備碳酸鈣的進展[J]. 高林曉,郭蒙,甄德帥,李長安. 硅酸鹽通報. 2018(05)
[8]國內磷石膏處理領域研究趨勢分析[J]. 周龍,馬華菊,曾妍驊,莫福金,趙義. 磷肥與復肥. 2018(03)
[9]主要磷化工產品的發(fā)展情況和創(chuàng)新發(fā)展方向[J]. 高永峰. 磷肥與復肥. 2017(09)
[10]雙極膜電滲析法分解硝酸銨的影響因素研究[J]. 王翔,俞志敏,衛(wèi)新來,路思恒,張佩佩. 環(huán)�？萍�. 2017(03)
博士論文
[1]磷石膏品質的影響因素及其建材資源化研究[D]. 李美.重慶大學 2012
[2]雙極膜電滲析生產酒石酸的研究[D]. 張凱.中國海洋大學 2012
[3]吡啶及其衍生物制備陰離子交換膜以及傳質特性的研究[D]. 李遠.中國科學技術大學 2008
碩士論文
[1]副產磷石膏制備輕質碳酸鈣及其形貌調控研究[D]. 時爽.湖北工業(yè)大學 2018
[2]電滲析與雙極膜電滲析對濃海水綜合利用的工藝研究[D]. 張偉.浙江工業(yè)大學 2017
[3]雙極膜電滲析應用于有機酸的生產[D]. 張傳洋.合肥工業(yè)大學 2017
[4]磷石膏通過雙極膜電滲析法制備硫酸的工藝及機理研究[D]. 代慧.貴州大學 2016
[5]雙極膜電滲析法循環(huán)利用磷石膏的影響因素[D]. 羅鳴銳.武漢工程大學 2016
[6]不同形貌輕質碳酸鈣的制備及其工藝條件研究[D]. 張枝.合肥工業(yè)大學 2015
[7]電滲析—生化組合方法處理高鹽廢水[D]. 王郁.天津大學 2013
[8]磷石膏基生態(tài)水泥的開發(fā)及其生命周期評價研究[D]. 張樂.華中科技大學 2009
[9]貴州磷石膏的理化性質分析及表征[D]. 廖霞.貴州大學 2006
本文編號：3125441
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