-15℃下Na+， K+， Mg2+//Cl-， NO3-， SO42——H2O体系相平衡研究

新疆卤水硝酸盐矿主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-六种离子，属于高元复杂体系，其合理利用和开发需要不同温度下的相平衡研究作为理论支撑。采用等温溶解平衡法，对Na⁺， K⁺， Mg²⁺//Cl^-， NO₃^-， SO₄^2--H₂O体系在-15℃、NaCl·2H₂O饱和条件下的相平衡进行了研究，并构建了相图。相图中有六个零变量点和八个两盐结晶区，只存在一种复盐KCl·MgCl₂·6H₂O。八个两盐结晶区，分别对应于NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O、NaCl·2H₂O+NaNO₃、NaCl·2H₂O+KCl、NaCl·2H₂O+KNO₃、NaCl·2H₂O+MgSO₄·7H₂O、NaCl·2H₂O+MgCl₂·8H₂O、NaCl·2H₂O+Mg(NO₃)₂·6H₂O和NaCl·2H₂O+KCl·MgCl₂·6H₂O，其中NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O共晶区最大，在低温时，硫酸钠的溶解度最小，降温过程中较易结晶析出。与该体系在25℃下的相图相比，复盐种类减少5种，零变量点减少19个，相关系得以极大简化。     

多元水盐体系相图的计算机辅助工艺计算

本文利用VisualBasic6.0语言进行多元水盐体系相图的计算机辅助工艺计算。以开发新疆罗布泊地区卤水25℃时蒸发过程的相图计算程序为例,进行了各阶段的盐析量及蒸发水量的计算。该程序解决了多元水盐体系相图工艺计算中作图、读图、计算繁琐和费时费力的问题,可直接应用指导工艺研究。计算程序具有界面友好、操作方便、运行可靠稳定等优点,证明了在多元水盐体系的相图计算中采用VisualBasic6.0语言开发特定过程相图计算程序是可行的。     

10℃下K~+,Ca~(2+)//Cl~-,SO_4~(2-),36%NH_3-H_2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+//Cl?,SO42?,36%NH3-H2O体系相图。溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压。研究结果表明:在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4?2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多;K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4?2H2O和KCl复分解生产K2SO4;最佳工艺条件为2KCl(mol):CaSO4(mol):36%NH3-H2O(kg)=1:0.9023:0.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度。     

K~+, Na~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~--H_2O体系热力学研究

通过引入表达离子缔合或离子间的短程静电作用项,提高了局部组成模型关联单一电解质水溶液体系热力学性质的精度,并通过建立新的计算多元混合体系作用参数的方法,将其推广应用到多离子电解质溶液体系。在此基础上,预测了Na+//Cl-,SO2-3,H2O、K+//Cl-,SO2-4,NO-4,NO-3,H2O、K+,Na+//Cl-,SO2-4,H2O、K+,Na+//Cl-,NO-3,H2O3,H2O、K+,Na+//SO2-4,NO-3,H2O5个四元体系及K+,Na+//Cl-,SO2-4,NO-五元体系的溶解度,模型参数均通过上述体系所包含的二元、三元体系的溶解度数据获得,计算结果满意。     

萃取精馏的条件及选择萃取剂的研究

采用UNIFAC改进模型和MATLAB计算软件,对萃取精馏过程中萃取剂选择、萃取剂性能和萃取条件的影响进行了研究。通过对甲醇-丙酮、甲醇-乙酸甲酯和苯-环己烷等多个共沸体系在不同萃取剂和不同萃取条件下的相对挥发度的计算比较,确定了体系进行萃取精馏分离时合适的萃取剂分别为DMSO、水和DMF等,讨论了原料组成和溶剂比对相对挥发度的影响。结果表明:溶剂比是重要的影响因素之一,溶剂比越大,被分离体系的相对挥发度越大;原料组成对相对挥发度的影响较弱,随着重组分含量的增加,体系的相对挥发度稍有下降。本文还对文献数据进行了关联和比较,计算结果与文献符合良好,表明所开发的程序具有一定的可靠性和适用性。     

新疆罗布泊硝酸盐矿开发利用研究及技术进展

新疆罗布泊硝酸盐矿可分为天然硝酸钠矿和天然硝酸钾矿2种,其中后者包括固体矿和晶间卤水。介绍了利用该地硝酸盐矿生产硝酸钠、硝酸钾的基础理论研究进展及生产技术进展,指出了工艺改进的方向以及需要进行的理论研究工作。     

Pitzer 模型在Na+//Cl-,SO24——H2O体系中多温适用性研究

不同温度下的Na+//Cl-,SO2-4,H2O体系液固平衡是芒硝和盐生产过程重要的理论基础,其应用方面的研究工作进行得较多,而多温下热力学的研究尚未见报道.本文采用Pizter离子相互作用模型理论,建立了上述体系热力学模型;利用该模型对上述体系在不同温度下的溶解度进行了预测,并与实验数据对比,研究了Pizter离子相互作用模型理论对于本体系多温情况的适用性.本文利用Pizter理论中的温度系数以及不同温度下该体系的溶解度实验数据,通过Matlab优化函数获得不同温度下各盐的活度积和两离子、三离子混合作用参数,并利用Matlab非线性方程求解函数,预测该体系0-150℃范围内的液固平衡数据,并与实验数据对比.研究结果表明Pizter模型的多温适用性良好,预测结果与实验数据基本一致,对生产实践有一定指导意义.     

258.15 K下五元体系Li+,Na+,Mg2+//SO42-,Cl--H2O相平衡研究

中国含锂盐湖大部分位于青藏、新疆等干旱少雨、冬季寒冷且漫长的地区。为指导低温提锂工艺的开发和设计、利用冬季冷能进行目标离子的富集及明确含锂盐湖在低温下的析盐规律,采用等温溶解平衡法对258.15 K、二水氯化钠饱和条件下的交互五元体系Li⁺,Na⁺,Mg²⁺∥SO₄^2-,Cl^--H₂O相平衡关系进行研究并构建等温平衡相图。结果表明,相图中有4个共饱点、6个两盐结晶区(NaCl·2H₂O+Na₂SO₄·10H₂O、NaCl·2H₂O+MgCl₂·8H₂O、NaCl·2H₂O+MgSO₄·7H₂O、NaCl·2H₂O+Li₂SO₄·H₂...     

多元水盐体系相图的计算机辅助工艺计算

本文利用Visual Basic6．O语言进行多元水盐体系相图的计算机辅助工艺计算。以开发新疆罗布泊地区卤水25℃时蒸发过程的相图计算程序为例，进行了各阶段的盐析量及蒸发水量的计算。该程序解决了多元水盐体系相图工艺计算中作图、读图、计算繁琐和费时费力的问题，可直接应用指导工艺研究。计算程序具有界面友好、操作方便、运行可靠稳定等优点，证明了在多元水盐体系的相图计算中采用Visual Basic6．o语言开发特定过程相图计算程序是可行的。     

萃取精馏过程中萃取剂选择及萃取条件研究

采用改进的UNIFAC模型,借助于MATLAB计算软件,编制了相应的计算程序,用于萃取精馏过程中萃取剂的选择、萃取性能的考察以及萃取条件的影响研究。通过对甲醇-乙酸甲酯共沸体系在不同萃取剂和不同萃取条件下相对挥发度的计算,选择出适宜的萃取剂,并讨论了温度和溶剂比对相对挥发度的影响。