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冷冻浓缩法处理有机中间体生产废水技术研究

冷冻浓缩法处理有机中间体生产废水技术研究

作者：王沥东华东理工大学

学位级别：硕士

冷冻法是当温度在冰点以下时,通过废水中水分子的物理相变来实现废水净化和污染物浓缩的新型水处理技术。冷冻法处理废水具有无选择性、对设备和构筑物腐蚀小、能耗低、能够回收废水中有用物质等优点。本文研究了悬浮结晶法和冷冻浓缩... 详细信息

冷冻法是当温度在冰点以下时,通过废水中水分子的物理相变来实现废水净化和污染物浓缩的新型水处理技术。冷冻法处理废水具有无选择性、对设备和构筑物腐蚀小、能耗低、能够回收废水中有用物质等优点。本文研究了悬浮结晶法和冷冻浓缩共结晶技术对有机中间体生产废水的处理效果,从废水中成功回收了无机和有机结晶盐,并设计了一套冷冻浓缩共结晶中试装置处理实际废水。以喹乙醇生产废液为研究对象,采用悬浮结晶冷冻法,研究成冰率(冰晶融化后的体积占原水总体积的百分比)对COD、氨氮、总氮和电导率等水质指标去除效果的影响。实验结果表明,提高成冰率,COD等指标的去除效果都有所下降,其中对电导率的影响更大。当成冰率为80%左右时,经过三级冷冻,COD、氨氮、总氮和电导率分别从原水的 178341mg/L、356.6mg/L、1920.9mg/L 和 2.02ms/cm 下降到 2504mg/L、6.2mg/L、55.5mg/L和83.1μS/cm,去除率分别为98.6%、98.3%、97.1%和95.9%,去除效果显著,而且浓缩比都在2以上。浓缩液的热值从原水2664J/g上升到7449J/g,在焚烧过程中可以依靠自身热量维持燃烧,不需要添加辅助燃料。采用冷冻法和焚烧法联用处理喹乙醇废液比原水直接焚烧更加经济合理。以二氯乙烷废液和Na母液为研究对象,应用冷冻浓缩共结晶技术,净化废水的同时实现资源回收利用。实验均采用二级冷冻,二氯乙烷废液成冰率为80%,原水冰点约为-22℃,冷冻过程中过冷度最高为5℃。Na母液在低温下出现废水黏度增大导致冰晶和析出盐与剩余溶液难以分离的现象,因此降低搅拌速率,并将一级冷冻成冰率控制在50%左右,二级冷冻成冰率为70%。污染物的最终去除效果不及喹乙醇:二氯乙烷最终出水COD、氨氮、总氮和电导率去除率分别为75.4%、91.5%、88.8%和81.4%,但前三个指标的浓缩比均达到4左右;而Na母液二级出水COD和电导率去除率为96.2%和74.8%。处理1L二氯乙烷废水能够得到约41.36g的固体物质,处理1LNa母液可以回收固体物质约6.3g,固体物质的主要成分分别为NaCl和异抗坏血酸钠。结晶盐的回收价值能够很大程度上弥补能耗,降低处理成本。以冷冻浓缩共结晶小试试验为基础,设计了一套中试试验装置应用于化工厂实际废水处理,设计处理流量为20t/d,经试运行调试后,一级出水的COD去除率能到80%左右,对于废水色度也有很好的去除效果,但对盐分和氨氮的去除仍存在不稳定的情况,还需进一步调试。

关键词：有机中间体悬浮结晶法冷冻浓缩共结晶资源回收利用中试试验

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区域熔融法纯化TDI-80

广州化工 2023年第14期51卷 77-80页

作者：唐波颜跃勇彭杨周堃北川泰和新材料有限公司四川绵阳622750 成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059

TDI-80经过悬浮结晶法提纯后再采用区域熔融法制备TDI-100。对比了TDI-80三次悬浮结晶未洗涤和一次悬浮结晶后在经TDI-100洗涤滤饼对最终产品纯度的影响,并且考察了区域熔融实验区熔温差、区熔速率、熔区尺寸、区熔方向和区熔次数等因... 详细信息

TDI-80经过悬浮结晶法提纯后再采用区域熔融法制备TDI-100。对比了TDI-80三次悬浮结晶未洗涤和一次悬浮结晶后在经TDI-100洗涤滤饼对最终产品纯度的影响,并且考察了区域熔融实验区熔温差、区熔速率、熔区尺寸、区熔方向和区熔次数等因素对产品2,4-TDI纯度的影响,最终获得的TDI纯度大于98.5%,产品收率为60%。

关键词： TDI-80 TDI-100 悬浮结晶法区域熔融

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冷冻法处理浓盐水研究

中国高新技术企业 2016年第30期 87-89页

作者：马瑞霍卫东陈权钟振成熊日华北京低碳清洁能源研究所北京102211

文章基于冷冻脱盐机理,利用六西格玛的方法论设计并研究了冷冻时间、冷媒温度对悬浮法冷冻结晶过程的影响。结果表明,随着冷冻时间的增加、冷媒温度的降低,产冰率增加,脱盐率随着产冰率的增加先增大后减小,呈现曲线关系。对实际水样的... 详细信息

文章基于冷冻脱盐机理,利用六西格玛的方法论设计并研究了冷冻时间、冷媒温度对悬浮法冷冻结晶过程的影响。结果表明,随着冷冻时间的增加、冷媒温度的降低,产冰率增加,脱盐率随着产冰率的增加先增大后减小,呈现曲线关系。对实际水样的悬浮法冷冻脱盐过程研究表明,冷冻法除了对盐度有一定的去除作用之外,对COD脱除率达到50%左右。

关键词：冷冻脱盐悬浮结晶法产冰率脱盐率浓盐水

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荔枝汁冷冻浓缩的研究

荔枝汁冷冻浓缩的研究

作者：叶丽珠福建农林大学

学位级别：硕士

本项目采用悬浮结晶冷冻浓缩法对荔枝汁进行浓缩。冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理,将溶液中的水分以固态方式去除的一种浓缩方法。采用冷冻浓缩方法生产浓缩荔枝汁能更好地保持其独特风味和香味,防止变色,解决“煮熟味... 详细信息

本项目采用悬浮结晶冷冻浓缩法对荔枝汁进行浓缩。冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理,将溶液中的水分以固态方式去除的一种浓缩方法。采用冷冻浓缩方法生产浓缩荔枝汁能更好地保持其独特风味和香味,防止变色,解决“煮熟味”等技术问题,提高荔枝汁加工水平。悬浮结晶法能够在母液中形成大量细小的冰晶体,单位体积内的冰晶表面积大,便于迅速形成洁净的大冰晶且浓缩终点较大,因此,目前在工业上有较广泛的应用。研究结果包括: (1)探讨了冷冻温度、溶液浓度、溶液粘度、不同结晶方式四个因素对冰晶纯度的影响,确定了冷冻浓缩荔枝汁的适宜操作条件及参数。研究结果表明影响最显著的是冷冻温度,然后依次为溶液浓度、溶液粘度、不同结晶方式。荔枝汁初始浓度为17°Brix的情况下,较为合理的荔枝汁浓缩的初始冷媒温度在-5～-6℃范围,此时的冰融解液浓度低于0.5%。 (2)通过对浓缩过程中果汁、冰晶的质量和浓度随时间的变化情况的研究,建立荔枝汁冷冻浓缩冰晶生长动力学模型,模型显示冰晶的增长速率与冰晶的质量成正比。通过数学模型进行模拟和搜索法求解,对实验值和计算值进行比较,验证了仿真模型的有效性和实验结果的可靠性。该模型的建立可从宏观上较好地控制冰晶生长时间,为实现冷冻浓缩荔枝汁规模化生产提供一定的参考。

关键词：荔枝汁冷冻浓缩悬浮结晶法冰晶纯度模型

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冷冻浓缩技术的应用与研究简介

化学工业与工程 1999年第3期16卷 151-156页

作者：刘凌薛毅张瑾郑州轻工业学院食品工程系青岛海洋大学食品工程系

本文简要介绍了冷冻浓缩的基本原理和研究现状。

关键词：冷冻浓缩悬浮结晶法渐进冷冻