『壹』 石膏脱水系统停止步骤有哪些
焦油脱水的步骤可分为初步脱水和最终脱水。 焦油初步脱水一般采用加热静置脱水法,即焦油在贮槽内用蛇管加热保温在70~80℃,静置36h以上,焦油与水因密度不同而分离。静置脱水可使焦油中水分初步脱至4%以下。此外,焦油初步脱水还有离心脱水法和加压加热脱水法等。初步脱水是很重要的操作,可使溶于水中的大部分盐类(主要是铵盐)随水分一齐排出,有利于以后的焦油加工操作。 焦油最终脱水,依生产规模不同,主要有如下几种方式: 1)间歇釜脱水。间歇蒸馏系统中,专设此釜进行焦油最终脱水。釜内焦油温度加热至100℃以上,使水蒸发脱除。脱水釜容积与蒸发釜相同,一釜脱水焦油供一釜蒸馏用。 我国年产10万t焦炭的焦化厂间歇焦油蒸馏设备,脱水釜容积是24m3,可装油21t,用煤气加热,升汽管温度达到130℃,最终脱水完成,釜内焦油水分可降至0.5%以下。 2)管式炉脱水。连续焦油蒸馏系统及大型间歇系统(如在年处理12000t的焦油工段)多数是应用管式炉脱水。 经初步脱水的焦油送入管式炉连续加热到130℃,然后送入蒸发器,脱去部分轻油和水。此时焦油含水降至0.3%~0。5%。在连续式管炉焦油蒸馏系统中,焦油最终脱水在管式炉内的对流段进行,也可以使焦油脱水至含水0.3%~0.5%以下。 查看原帖>>
『贰』 水中过量硫酸钾如何去除
将适量待测脱硫石膏装入石英蒸馏管中,并滴入适量的磷酸,然后将石英管装入温控反应器;步骤2:设定反应器加热温度为100~200℃,反应时间为6~20min;步骤3:启动反应器,同时通入去除酸性气体的净化空气将产生的二氧化硫排出,控制净化空气流量为50~300ml/min。排出的二氧化硫用双氧水氧化,生成稀硫酸;步骤4:通过碱性溶液滴定稀硫酸,从而确定脱硫石膏中半水亚硫酸钙的含量。本发明可以准确地测定脱硫石膏中低含量的半水亚硫酸钙。
『叁』 矿物溶解
首先用化学方法对问题“有多少石膏可以溶解于蒸馏水中”进行计算,然后将计算结果与PHREEQCI的模拟结果进行比较(李学礼,2010)。
1.石膏溶解量的计算
石膏溶解的反应方程为:
水文地球化学基础
根据质量作用定律
水文地球化学基础
由于[CaSO4]=1,则有K=[Ca2+][
水文地球化学基础
在质量作用定律中,由于参加反应的物质是以活度表示,所以这里计算得出的不是浓度,而是活度。通过活度系数,可以把活度换算成浓度。计算时所需要的离子强度可按下式求得:
水文地球化学基础
式中:m为浓度,mol/L。但由于浓度是未知的,所以必须进行迭代计算。计算时,在第一次逼近时,用活度等于5mmol代替浓度,由此对于Ca2+和
I=0.5×(5×22+5×22)=20mmol/L
根据离子强度与活度系数的相互关系(Hem,1985)查得活度系数γ1大约为0.55,则浓度c1=a1/γ1=0.005/0.55=0.009mol/L=9mmol/L。把第一次逼近求得的浓度,再一次代入到离子强度公式中,可得I2=36mmol/L,活度系数γ2=0.5,浓度c2=0.010mol/L=10mmol/L。同时进行第三次逼近可得I3=40mmol/L,γ3=0.48,c3=0.0104mol/L=10.4mmol/L等。根据此计算可见,对于第一次逼近,可溶解的石膏浓度为10mmol/L已经达到要求。
2.石膏溶解量的模拟
为了与以上计算结果进行比较,先运用地球化学模拟程序对石膏在蒸馏水中的溶解量进行模拟。输入非常简单,因为这里考虑的是蒸馏水,所以在SOLUTION下只需给出pH=7和T=25℃。为强制达到平衡,使用“EQUILIBRIUM_PHASES”定义饱和指数为0,以便求得有多少石膏可溶解于水中(既不是不饱和也不是过饱和)。
输入文件如下所示:
TITLE Dissolved Gypsum
SOLUTION 1
temp 25
pH 7
pe 4
density 1
EQUILIBRIUM_PHASES 1
Gypsum 0 10
在输出文件中“phase assemblage”给出了“moles in assemblage phase—SI—logIAP—logKT—initial(石膏的初始量,标准值10mmol/L)—final(溶解反应后未溶解的石膏量)—delta(溶解的石膏量=final—initial;负值=溶解,正值=沉淀)”。
phase assemblage
moles in assemblage
phase SI logIAP logKT initial final delta
gypsum 0.00—4.58 —4.58 1.000e+001 9.984e+0001.565e—002
由于溶解过程之前为蒸馏水(不含物质组分),所以溶解的石膏量(相组分delta)等于溶解中的 Ca和 SO4(溶解组分的摩尔浓度,或“distribution of species”中 Ca和 S(6)总量)。
石膏溶解的模拟结果是—1.565e—002,即 15.65mmol/L,前面的计算结果是 10mmol/L左右。如果考虑组分的分布,可以看出,除了自由离子Ca和SO4之外,存在以下配合物:CaSO4、CaOH、HSO4和CaHSO4。由于CaSO4配合物(5.191mmol/L)的形成,石膏的溶解度显著升高。而前面的简单计算根本没有考虑到配合物的形成作用。这样也就解释了差额=石膏溶解模拟值—石膏溶解计算值=5.65mmol/L。
从这些简单的平衡计算与模拟的例子显而易见,水溶液体系的水文地球化学描述非常复杂,没有计算机模拟支持的结果有很大的局限性。例如,通过计算机模拟就可以知道水溶液中平衡条件下各种组分存在形式及浓度,而化学计算则不可能获得这些信息。
复习思考题
1.简述水文地球化学模拟的作用。
2.水文地球化学的模拟方法有哪些?
3.水文地球化学模拟存在的问题有哪些?