山東(dong)埃爾派(pai) | 點擊量:0次 | 2020-03-05
利用瓦斯進行高嶺土的分離提純 生產系統具有高效率、低能耗、低投入
高嶺土在油(you)漆涂料(liao)生(sheng)產中主要是作(zuo)為充填(tian)骨架,同時,由于(yu)高嶺土具有優良的分散性且化學性質穩定、耐腐耐火(huo),用其作(zuo)為涂料(liao)生(sheng)產添加劑,可以(yi)改善涂料(liao)的吸附能力(li)及遮蓋(gai)能力(li)。
瓦(wa)斯進行(xing)分(fen)離(li)提純
瓦斯(si)(si)(si)水(shui)(shui)合(he)物(wu)(minegashydrate)是小(xiao)分子量瓦斯(si)(si)(si)組分氣(qi)體(CH4、C2H6、C3H8、C4H10和CO2等)與水(shui)(shui)在一定溫度(du)和壓(ya)力條件下(xia)絡合(he)而成的(de)一種類冰的(de)、非化(hua)學計(ji)量的(de)、籠形晶體化(hua)合(he)物(wu)。瓦斯(si)(si)(si)水(shui)(shui)合(he)物(wu)可(ke)以(yi)在2?6MPa、0?10℃條件下(xia)生成,常壓(ya)、-15?-10℃條件下(xia)穩定儲存;基于瓦斯(si)(si)(si)水(shui)(shui)合(he)物(wu)的(de)結構特點及上(shang)述性質,可(ke)以(yi)利用瓦斯(si)(si)(si)水(shui)(shui)合(he)方法(fa)對低(di)濃度(du)瓦斯(si)(si)(si)進行(xing)分離提純。水(shui)(shui)合(he)物(wu)快速(su)穩定生成是瓦斯(si)(si)(si)水(shui)(shui)合(he)分離技術(shu)實現工業化(hua)應(ying)用的(de)關鍵,添(tian)加(jia)表面活性劑和晶種是促進瓦斯(si)(si)(si)水(shui)(shui)合(he)物(wu)生成的(de)主要手段。
吳強等(2009)研究了(le)低濃度(du)(du)(du)(du)(du)瓦(wa)斯在十二烷(wan)基硫酸鈉(na)(SDS)溶(rong)液(ye)及SDS-高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土復(fu)(fu)配溶(rong)液(ye)中(zhong)水(shui)合(he)(he)物(wu)生(sheng)(sheng)成情況,測定(ding)了(le)水(shui)合(he)(he)物(wu)中(zhong)CH4的(de)濃度(du)(du)(du)(du)(du),考察了(le)SDS和(he)高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土晶種對瓦(wa)斯水(shui)合(he)(he)物(wu)生(sheng)(sheng)成誘導(dao)時(shi)間、平均(jun)生(sheng)(sheng)成速(su)(su)率(lv)(lv)及CH4水(shui)合(he)(he)分(fen)離效果的(de)影響,實驗(yan)獲取了(le)低濃度(du)(du)(du)(du)(du)瓦(wa)斯在4個體(ti)系中(zhong),即SDS質量分(fen)數(shu)為10.34%的(de)SDS溶(rong)液(ye)及高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土質量分(fen)數(shu)為1.47%、5.64%和(he)8.23%的(de)SDS-高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土復(fu)(fu)配溶(rong)液(ye)中(zhong)瓦(wa)斯水(shui)合(he)(he)物(wu)生(sheng)(sheng)成過程壓力-溫度(du)(du)(du)(du)(du)-時(shi)間(p-T-t)曲線,利(li)用氣(qi)相色譜儀(yi)測定(ding)了(le)分(fen)離產物(wu)中(zhong)CH4的(de)濃度(du)(du)(du)(du)(du)。高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土用途十分(fen)的(de)廣泛,結果表(biao)明(ming),SDS和(he)SDS-高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土復(fu)(fu)配體(ti)系縮短了(le)瓦(wa)斯水(shui)合(he)(he)物(wu)生(sheng)(sheng)成誘導(dao)時(shi)間,提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)瓦(wa)斯水(shui)合(he)(he)物(wu)生(sheng)(sheng)成速(su)(su)率(lv)(lv)。4個體(ti)系中(zhong),瓦(wa)斯水(shui)合(he)(he)物(wu)生(sheng)(sheng)成誘導(dao)時(shi)間較(jiao)短為72min,平均(jun)生(sheng)(sheng)成速(su)(su)率(lv)(lv)非常大可達5.261×106m3/h;―級水(shui)合(he)(he)分(fen)離產物(wu)中(zhong)CH4濃度(du)(du)(du)(du)(du)比原料氣(qi)提(ti)高(gao)(gao)(gao)了(le)12.40%?20.61%,在SDS-高(gao)(gao)(gao)嶺(ling)土復(fu)(fu)配溶(rong)液(ye)中(zhong),瓦(wa)斯水(shui)合(he)(he)物(wu)分(fen)形(xing)生(sheng)(sheng)長(chang),CH4提(ti)純濃度(du)(du)(du)(du)(du)理(li)想(xiang)可達58.41%。
研究表明,高嶺土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)加入(ru)促進(jin)了(le)(le)(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)晶(jing)(jing)體生(sheng)(sheng)(sheng)長,使(shi)得水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)晶(jing)(jing)體中(zhong)(zhong)(zhong)包含的(de)(de)(de)(de)CH4量增(zeng)(zeng)大,瓦斯(si)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)分(fen)離效(xiao)果更(geng)好。高嶺土(tu)(tu)生(sheng)(sheng)(sheng)產線比(bi)較復雜,正是因為如此(ci),高嶺土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)才會如此(ci)的(de)(de)(de)(de)多,質量分(fen)數較高的(de)(de)(de)(de)SDS-高嶺土(tu)(tu)體系可(ke)(ke)(ke)以(yi)使(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)晶(jing)(jing)體分(fen)形(xing)(xing)生(sheng)(sheng)(sheng)長,水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)CH4濃(nong)度更(geng)高。生(sheng)(sheng)(sheng)成的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)CH4濃(nong)度比(bi)原料(liao)氣(qi)分(fen)別提(ti)高20.61%和(he)(he)18.70%。同時發現水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)成過(guo)(guo)程(cheng)由(you)(you)晶(jing)(jing)體成核(he)和(he)(he)生(sheng)(sheng)(sheng)長兩(liang)個(ge)階段組成。水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)成核(he)是由(you)(you)水(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)子及周圍氣(qi)體分(fen)子形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)小(xiao)分(fen)子簇(cu)經(jing)歷(li)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)、生(sheng)(sheng)(sheng)長、再溶(rong)(rong)解(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)達到臨界尺寸而(er)形(xing)(xing)成可(ke)(ke)(ke)繼續生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)核(he)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。晶(jing)(jing)核(he)需(xu)要在(zai)(zai)(zai)過(guo)(guo)飽(bao)和(he)(he)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)才能(neng)形(xing)(xing)成,由(you)(you)于(yu)CH4在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)度很小(xiao),在(zai)(zai)(zai)靜止的(de)(de)(de)(de)純水(shui)(shui)(shui)(shui)體系中(zhong)(zhong)(zhong),僅氣(qi)液(ye)(ye)(ye)接觸面CH4分(fen)子才能(neng)達到水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)成核(he)所(suo)需(xu)濃(nong)度,因此(ci),水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)一(yi)般在(zai)(zai)(zai)氣(qi)液(ye)(ye)(ye)接觸面生(sheng)(sheng)(sheng)成,而(er)且生(sheng)(sheng)(sheng)成速(su)率非常(chang)緩慢。當加入(ru)表面活性劑SDS時,由(you)(you)于(yu)SDS具有親水(shui)(shui)(shui)(shui)基和(he)(he)親油基,親油基可(ke)(ke)(ke)以(yi)攜帶CH4等(deng)氣(qi)件分(fen)子進(jin)入(ru)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)相,降低了(le)(le)(le)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)表面張力(li),增(zeng)(zeng)大了(le)(le)(le)CH4等(deng)氣(qi)體分(fen)子在(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)度。當SDS超過(guo)(guo)臨界膠束濃(nong)度,SDS在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)以(yi)膠束的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)式存在(zai)(zai)(zai),增(zeng)(zeng)溶(rong)(rong)效(xiao)果更(geng)好。由(you)(you)于(yu)SDS的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)溶(rong)(rong)作用(yong),使(shi)得CH4等(deng)氣(qi)體在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)更(geng)快達到過(guo)(guo)飽(bao)和(he)(he),從而(er)加速(su)了(le)(le)(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)結晶(jing)(jing)過(guo)(guo)程(cheng)。在(zai)(zai)(zai)實(shi)驗(yan)中(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)觀察到的(de)(de)(de)(de)SDS體系中(zhong)(zhong)(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)晶(jing)(jing)體顆粒首先在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)出現,進(jin)而(er)在(zai)(zai)(zai)較短時間內整(zheng)個(ge)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)充(chong)滿水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)物(wu)(wu)固體等(deng)現象驗(yan)證了(le)(le)(le)這一(yi)機理(li)。
水合物(wu)(wu)結(jie)晶成(cheng)核(he)方式又分為均(jun)相(xiang)成(cheng)核(he)和非(fei)(fei)均(jun)相(xiang)成(cheng)核(he)兩(liang)種。非(fei)(fei)均(jun)相(xiang)成(cheng)核(he)是水溶(rong)液(ye)(ye)中存在外來物(wu)(wu)質粒(li)子干擾條件下(xia)的(de)成(cheng)核(he),從自由能(neng)的(de)角度看,外來物(wu)(wu)質微(wei)(wei)粒(li)在一定程度上可(ke)以降低成(cheng)核(he)勢能(neng),誘導晶核(he)的(de)產生(sheng),因此(ci)非(fei)(fei)均(jun)相(xiang)成(cheng)核(he)可(ke)以在比均(jun)相(xiang)成(cheng)核(he)低的(de)過飽和度下(xia)發生(sheng)。當(dang)SDS溶(rong)液(ye)(ye)中懸浮有高(gao)(gao)嶺土微(wei)(wei)粒(li)時,高(gao)(gao)嶺土微(wei)(wei)粒(li)促(cu)進(jin)了非(fei)(fei)均(jun)相(xiang)成(cheng)核(he),因此(ci)與SDS溶(rong)液(ye)(ye)相(xiang)比,SDS-高(gao)(gao)嶺土體系對水合物(wu)(wu)生(sheng)成(cheng)的(de)促(cu)進(jin)作用(yong)更(geng)好(hao)。
應(ying)用(yong)于雙(shuang)90高嶺(ling)土的超細分級(ji)(ji)(ji)機(ji)是山東埃爾派粉體科技(ji)有限公司引進(jin)原裝德國(guo)(guo)圖紙,并后(hou)續進(jin)行技(ji)術升級(ji)(ji)(ji),采用(yong)精密(mi)數控機(ji)床加工而(er)成,每個加工環節都有特(te)殊(shu)的制作和(he)裝配要(yao)求,分級(ji)(ji)(ji)轉子采用(yong)航(hang)空(kong)耐磨材(cai)料制作,分級(ji)(ji)(ji)粒度(du)可達D88~D95:2微米,專(zhuan)門針對超細分級(ji)(ji)(ji)要(yao)求,是現(xian)今國(guo)(guo)產(chan)機(ji)的更新換(huan)代機(ji)型。
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