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高盐废水中硫酸铵和硫酸钠的分质结晶工艺研究

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无机盐工业 2024年第1期56卷 102-106页

作者：魏天顺纪利俊盛勇陈葵吴艳阳武斌华东理工大学上海200237 中化云龙有限公司云南昆明655204

处理高盐废水并回收其中的盐资源是许多生产企业废水综合治理的难题。采用等温溶解平衡法测定了10、15、60、80℃下Na_(2)SO_(4)-(NH_(4))_(2)SO_(4)-H_(2)O的液固相平衡数据,基于相平衡数据划分了结晶区域。根据高盐废水的组成和液固... 详细信息

处理高盐废水并回收其中的盐资源是许多生产企业废水综合治理的难题。采用等温溶解平衡法测定了10、15、60、80℃下Na_(2)SO_(4)-(NH_(4))_(2)SO_(4)-H_(2)O的液固相平衡数据,基于相平衡数据划分了结晶区域。根据高盐废水的组成和液固相平衡数据,提出了分质结晶分离(NH_(4))_(2)SO4和Na_(2)SO_(4)的工艺路线,设计了结晶过程工艺参数并进行了实验验证。结果表明,废水经3步结晶回收得到的(NH4)2SO4纯度达到了99.2%、Na_(2)SO_(4)纯度达到了98.9%,满足GB/T 535—2020《肥料级硫酸铵》和GB/T 6009—2014《工业无水硫酸钠》的纯度指标要求。该研究可为高盐废水中(NH_(4))_(2)SO_(4)和Na_(2)SO_(4)的回收利用提供参考。

关键词：高盐废水硫酸铵硫酸钠分质结晶

利用六羟甲基三聚氰胺生产废水制备脲醛缓释肥

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应用化工 2024年第3期53卷 516-519,524页

作者：万俊伟王嘉乐纪利俊华东理工大学化工学院上海200237 上海烟草集团烟草行业卷烟烟气重点实验室上海200082

利用六羟甲基三聚氰胺(HMM)生产中含甲醛的废水制备脲醛缓释肥,考察反应U/F摩尔比、温度和pH对制备反应的影响。结果表明,HMM废水制备脲醛缓释肥的优化条件为:U/F=1.80,亚甲基化反应温度49.8℃,羟甲基化反应pH=7.7。在优化条件下,HMM生... 详细信息

利用六羟甲基三聚氰胺(HMM)生产中含甲醛的废水制备脲醛缓释肥,考察反应U/F摩尔比、温度和pH对制备反应的影响。结果表明,HMM废水制备脲醛缓释肥的优化条件为:U/F=1.80,亚甲基化反应温度49.8℃,羟甲基化反应pH=7.7。在优化条件下,HMM生产废水的甲醛转化率可达99.1%,制备的脲醛缓释肥尿素氮含量为4.2%,总氮含量为36.7%,AI值45.3%,均满足GB/T 34763—2017的要求。

关键词：六羟甲基三聚氰胺甲醛脲醛缓释肥响应曲面法

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环氧树脂包覆聚磷酸铵-聚丙烯阻燃体系构建

工程塑料应用 2024年第3期52卷 146-152页

作者：孙维根陈葵刘成娟王超武斌纪利俊吴艳阳华东理工大学化工学院上海200237

为构建膨胀聚丙烯(PP)阻燃体系,采用原位聚合法制备环氧树脂包覆聚磷酸铵微胶囊(EP-APP)以改善APP与PP材料的相容性,并选用季戊四醇(PER)为成炭剂与EP-APP构成膨胀型阻燃剂(IFR),制备PP/EP-APP/PER阻燃复合材料。以微胶囊的水溶性为指... 详细信息

为构建膨胀聚丙烯(PP)阻燃体系,采用原位聚合法制备环氧树脂包覆聚磷酸铵微胶囊(EP-APP)以改善APP与PP材料的相容性,并选用季戊四醇(PER)为成炭剂与EP-APP构成膨胀型阻燃剂(IFR),制备PP/EP-APP/PER阻燃复合材料。以微胶囊的水溶性为指标优化微胶囊包覆工艺,考察了EP-APP与PER质量比和IFR添加量对复合材料的阻燃性能及力学性能的影响,分析了IFR中EP-APP与PER的反应机理。结果表明,当EP加入量为APP质量的10%、固化剂三乙烯四胺(TETA)用量为EP质量的15%时,采用40℃(1 h)+70℃(1 h)的固化反应温度设置,可制得有良好耐水性的EP-APP微胶囊。当IFR质量分数为25%,IFR中EP-APP与PER质量比为3∶1时,制得PP/APP/PER阻燃复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.0%,垂直燃烧性能达到UL94V-0等级,且复合材料仍能保持较好的拉伸性能。热重分析表明,IFR的分解反应可分为三个阶段:首先是EP-APP受热分解后与PER发生反应,生成含有磷酸酯键的物质;然后是酯类化合物生成稳定的环状酯并释放出H2O和NH3;最后上述产物进一步形成双环及多环磷酸酯并在高温下炭化形成致密的炭层,隔氧隔热从而发挥阻燃作用。

关键词：聚丙烯环氧树脂聚磷酸铵水溶性性能测试反应机理

铝包膜TiO_(2)的膜层结构对颜料性能的影响

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精细化工 2022年第10期39卷 2149-2154页

作者：周鑫周春勇刘不尽纪利俊陈葵华东理工大学化工学院上海200237 龙佰四川钛股业有限公司四川绵竹618200

以偏铝酸钠为包膜剂,采用液相沉淀法在TiO_(2)粒子表面包覆氧化铝膜。采用TEM、SEM、XRF、比表面积分析仪表征了包膜TiO_(2)样品的膜层结构,通过测试其耐候性、光泽度、遮盖率评价了其颜料性能。以HRTEM结合晶格计算分析膜层水合氧化铝... 详细信息

以偏铝酸钠为包膜剂,采用液相沉淀法在TiO_(2)粒子表面包覆氧化铝膜。采用TEM、SEM、XRF、比表面积分析仪表征了包膜TiO_(2)样品的膜层结构,通过测试其耐候性、光泽度、遮盖率评价了其颜料性能。以HRTEM结合晶格计算分析膜层水合氧化铝的晶型,并考察了包膜过程中pH和温度对包膜TiO_(2)的膜层结构和颜料性能的影响。结果表明,酸性条件下包膜Ti O_(2)的膜层水合氧化铝为无定形结构,产品耐候性较优;pH=10.0时,膜层水合氧化铝为勃姆石型和拜耳石型混合晶型,以勃姆石型为主,产品颜料性能优异;pH>11.0后,膜层水合氧化铝为拜耳石型,产品颜料性能较差。温度升高会增加膜层水合氧化铝的结晶度,从而提高包膜TiO_(2)产品的颜料性能。

关键词：二氧化钛氧化铝膜晶格间距晶型颜料性能特种颜料

蛋黄-壳介孔磁性炭微球的制备及其对红霉素的高效吸附

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化工进展 2023年第5期42卷 2724-2732页

作者：刘念陈葵武斌纪利俊吴艳阳韩金玲华东理工大学化工学院上海200237

以溶剂热法制得的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒为磁核,正硅酸四乙酯(TEOS)为造孔前体,间苯二酚-甲醛树脂(RF)为碳源,一步法制备蛋黄-壳介孔磁性炭微球(Fe_(3)O_(4)@C),并将其作为吸附剂用于去除水中的红霉素。采用TEM、XRD、FTIR、BET和VSM对Fe_... 详细信息

以溶剂热法制得的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒为磁核,正硅酸四乙酯(TEOS)为造孔前体,间苯二酚-甲醛树脂(RF)为碳源,一步法制备蛋黄-壳介孔磁性炭微球(Fe_(3)O_(4)@C),并将其作为吸附剂用于去除水中的红霉素。采用TEM、XRD、FTIR、BET和VSM对Fe_(3)O_(4)@C进行表征。结果表明,Fe_(3)O_(4)@C核壳之间具有大空腔,比表面积为444m^(2)/g,平均孔径为7.7nm,具有超顺磁性。通过静态吸附实验研究了Fe_(3)O_(4)@C对红霉素的吸附平衡和速率,并确定了优化的操作条件。结果表明,在吸附剂投加量为1.0g/L、初始红霉素浓度为300mg/L、pH为10的优化条件下,Fe_(3)O_(4)@C对红霉素的吸附量为210mg/g。Fe_(3)O_(4)@C对红霉素的吸附过程是自发的、吸热的和不可逆的,遵循准二级动力学和Langmuir等温线模型。经3次循环再生后,Fe_(3)O_(4)@C吸附量仍能维持在初始吸附量的86%以上。

关键词：介孔磁性碳微球复合材料吸附红霉素分离

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筒锥比对旋风分离器切割直径及流场的影响

化学工业与工程 2023年

作者：李圣楠武斌陈葵纪利俊吴艳阳华东理工大学化工学院

旋风分离器的结构对于其压力降、颗粒分离截留性能有重要影响。对含尘尾气进行分离时，准确掌握旋风分离器的结构参数和操作条件对气固分离效率的影响，是采用优化结构和操作的前提。采用RSM-DPM模型，模拟考察了一定总高度下，不同筒... 详细信息

旋风分离器的结构对于其压力降、颗粒分离截留性能有重要影响。对含尘尾气进行分离时，准确掌握旋风分离器的结构参数和操作条件对气固分离效率的影响，是采用优化结构和操作的前提。采用RSM-DPM模型，模拟考察了一定总高度下，不同筒体高度与锥体高度比例下旋风分离器中颗粒切割直径、压强分布和切向速度等的变化规律。研究分析发现，进出口压降随筒锥比增加总体呈减小趋势；随着筒锥比变化，切向速度分布与设备的几何中心线有小幅的偏移；筒锥段高度比对颗粒切割直径的影响规律，在不同的进口气速下有显著的差别。入口气速小于12 m·s-1时，较小的筒锥比更有利于分离；当入口气速大于12 m·s-1时，对于较小筒锥比的构型(小于2.5)，适当增加筒锥比对分离更有利，而当筒锥比大于3时，切割直径基本不随筒锥比的改变而改变。针对不同的进气流量，选择合适的筒锥比，有助于得到较高的分离效率；对于高进气流量和低进气流量，2.5和0.85的筒锥比分别是较优的结构方案。

关键词：旋风分离器筒锥比压降切割直径

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磷尾矿热分解动力学机理与煅烧工艺研究

无机盐工业 2023年第3期55卷 47-54页

作者：周强武斌陈葵纪利俊吴艳阳华东理工大学化工学院上海200237

磷尾矿中的钙、镁、磷资源含量丰富。使用煅烧-浸出法以磷尾矿为原料生产镁盐时,首先需要将磷尾矿煅烧分解为氧化钙和氧化镁,达到活化、提纯的目的。磷尾矿的热分解机理对生成镁盐的质量以及煅烧工艺的选择等都具有重要意义。对磷尾矿... 详细信息

磷尾矿中的钙、镁、磷资源含量丰富。使用煅烧-浸出法以磷尾矿为原料生产镁盐时,首先需要将磷尾矿煅烧分解为氧化钙和氧化镁,达到活化、提纯的目的。磷尾矿的热分解机理对生成镁盐的质量以及煅烧工艺的选择等都具有重要意义。对磷尾矿热分解动力学特性与煅烧工艺进行了探究,为磷尾矿资源的回收利用提供理论指导。研究表明,在升温速率为10℃/min条件下煅烧温度由25℃升高至1000℃的过程中,磷尾矿非等温热分解过程可分为两个阶段,即400~500℃白云石分解为碳酸钙与氧化镁的第一阶段和700~900℃碳酸钙分解为氧化钙的第二阶段,并分别确立了相应的热分解动力学方程。较优煅烧条件:煅烧温度为900℃、煅烧时间为4 h、升温速率为15℃/min、尾矿粒度小于0.150 mm。

关键词：磷尾矿煅烧热分解机理非等温动力学

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磷尾矿煅烧及酸浸过程动力学研究

无机盐工业 2022年第1期54卷 77-82,108页

作者：周佳琦陈葵武斌纪利俊吴艳阳华东理工大学化工学院上海200237

以湿法磷酸生产的经浮选后的废弃磷尾矿为原料,从其中分离回收钙镁,制备新型土壤调节剂糖醇钙镁,对磷尾矿进行了煅烧活化和酸浸动力学的实验研究。基于热重分析及钙镁酸解浸出率分析的研究结果表明,磷尾矿中白云石热分解过程为吸热反应... 详细信息

以湿法磷酸生产的经浮选后的废弃磷尾矿为原料,从其中分离回收钙镁,制备新型土壤调节剂糖醇钙镁,对磷尾矿进行了煅烧活化和酸浸动力学的实验研究。基于热重分析及钙镁酸解浸出率分析的研究结果表明,磷尾矿中白云石热分解过程为吸热反应,白云石热分解遵循二维相界面反应模型;钙、镁浸出反应表观活化能分别为13.157、23.023 kJ/mol;煅烧活化后的尾矿酸浸出速率受内扩散控制,获得白云石热分解及钙、镁浸出反应的动力学方程。

关键词：磷尾矿煅烧浸出动力学

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有机溶剂浸取湿法磷酸脱氟渣制备磷酸的研究

无机盐工业 2022年第7期54卷 129-134页

作者：付子启张程盛勇纪利俊华东理工大学化工学院上海200237 中化云龙有限公司

脱氟渣是湿法磷酸化学沉淀脱氟过程产生的固体废渣。分别用甲醇、乙醇和丙酮浸取脱氟渣来回收脱氟渣中的磷酸,研究了浸取时间、温度和液固比对于五氧化二磷、氟的浸取率以及浸出液磷氟比[m(五氧化二磷)/m(氟)]的影响,得到了适宜的浸取... 详细信息

脱氟渣是湿法磷酸化学沉淀脱氟过程产生的固体废渣。分别用甲醇、乙醇和丙酮浸取脱氟渣来回收脱氟渣中的磷酸,研究了浸取时间、温度和液固比对于五氧化二磷、氟的浸取率以及浸出液磷氟比[m(五氧化二磷)/m(氟)]的影响,得到了适宜的浸取条件。浸取液经蒸发浓缩回收浸取剂后,浓缩液均可满足饲料级磷酸氢钙生产对于湿法磷酸磷氟比的要求。综合考虑浸取剂成本、五氧化二磷浸取率和浸出液磷氟比,确定甲醇为优选浸取剂,并用响应面法对甲醇浸取工艺条件进行优化。优化工艺条件下五氧化二磷的浸取率为97.13%、浸出液磷氟比为51.62,甲醇在5次循环回收利用后对脱氟渣仍有较好的浸取效果。

关键词：湿法磷酸脱氟渣浸取响应面法