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PADA-10助滤剂的合成及应用研究王永法,费德君,党亚固,杜光超(四川
作者:管理员    发布于:2017-06-05 14:10:04    文字:【】【】【

  科研与开发PADA-10助滤剂的合成及应用研究王永法,费德君,党亚固,杜光超(四川大学化学工程学院,四川成都610065)红外分析和核磁共振分析对其进行表征。合成的助滤剂应用于湿法磷酸的过滤系统中,具有良好的助滤效果,。

  (b)核磁共振氢谱图助滤剂的红外光谱图及核磁共振氢谱图由红外谱图可以看出,在3413.51、199.38cm-1处有一NH2的伸缩振动峰,在1663.86cm-1处有C=0伸缩振动峰,证明有酰胺基的存在,在2932.30cm-1处有阳离子结构单元的一CH3和―CH2的吸收峰,在949.5cm-1处为季胺基的季胺基的吸收峰在960cm-1处,吸收峰发生红移可能是单体聚合后形成五元杂环,引起环上键能降低而导致的。在1252.34、187.85cm-1处有乙烯基醚的吸收峰,在1120.08cm-1处为酯基C―0―C的对称伸缩振动峰。以上分析表明,该共聚物由AM、DMDAAC和A0P-10这3种单体单元组成。

  (上接第44页)庞克亮,向文国,赵长遂,等。钾盐对煤焦-C2气化反应特性的影响。燃烧科学与技术,2007,13徐继军,三浦孝一,桥本健治。用封闭循环反应器对碳与二氧化碳气化反应中碱金属催化作用的研究。燃料化学学报,1991,19陈亚妮,闫鹏,郭晓滨,等。热重法研究煤焦-CO2催化气化特性。陕西:出版者不详,2009. affriGR,张济宇。热重法福建无烟煤二氧化碳催化气化的研究林荣英,张济宇,林驹,等。以纸浆黑液为催化剂高变质无烟煤热天平水蒸气催化气化动力学。燃烧科学与技术,2007,13张泽凯,王黎,刘业奎,等。金属复合催化剂对煤气化的暂态动力学研究。燃料化学学报,2004,32胡松,付鹏,向军,等。典型农业生物质催化气化反应动力学特性研究。太阳能学报,2008,29(6):716周静,龚欣,于遵宏。气流量和煤样粒度对煤焦-C02气化反应的影响。煤炭转化,2003,26(2):34戢绪国,张翠清,徐春霞,等。C02(或部分替代水蒸气)作气化剂的应用与技术研究。洁净煤技术,2007,13(2):52-54.赵登凌,彭波,梁杰华。C02及02气化焦炭制备高纯C0成套工业化新技术的开发与应用。煤化工,2002,30(1):29- /余爷雄甥为3:1,结果如所示。

  1一过滤速度;2―滤饼水分搅拌速度对过滤的影响从核磁共振氢谱图可以看出共聚单体的一些特征峰。丙烯酰胺单体中酰胺基上次甲基的H质子的特征峰出现在1.840~1.891ppm;二甲基二烯丙基化按中按基上甲基的H质子在2.130~3.101ppm处有特征峰,而化学位移3.112~3.特征峰证实了二甲基二烯丙基氯化铵中铵基上亚甲基H质子的存在;自制单体上的甲基、亚甲基和酯基上的H质子分别在1.061体单元组成。

  2.2助滤剂对湿法磷酸过滤的影响2.2.1助滤剂的添加量对过滤速度和滤饼水分的影响过滤条件分别为:料浆温度为70C,真空度为固比为3:1,助滤剂的添加量对过滤速度和滤饼水分的影响如所示0< 1一过滤速度;2―滤饼水分助滤剂的添加量对过滤的影响从可以看出,随着助滤剂用量的增加,过滤速度先增加后减少,滤饼水分含量先减小后增大。这是因为絮凝过程是逐级进行的,先是相同粒径的颗粒形成小絮体,再由小絮体连接成大絮团。如果添加量过小,供桥接作用的环数就少,只能在部分颗粒表面吸附,所以絮凝效果较差;随着添加量的增大,供桥接用的环数增多,直至达到佳的絮凝,此时若再增加添加量,将导致聚合物链端重复吸附在同个颗粒表面,使相邻颗粒间的架桥结合机会减小,难以实现吸附架桥,絮凝效果反而下降H.同时助滤剂过量的加入提高了料浆黏度,加大了过滤阻力,使得滤饼水分难以降低。

  2.2.2搅拌速度对过滤速度和滤饼水分的影响过滤条件分别为:料浆温度为70°C,真空度为0.05MPa,絮凝时间为3min,阳离子助剂添加量为10pg/g,阴离子助剂添加量为10pg/g,液固质量比从中可以看出,过滤速度随着搅拌速度的加快而增大,超过一定速度之后反而下降。滤饼水分随着搅拌速度的加快而减小,但超过一定速度之后反而增加。这是因为搅拌强度过小,助剂在料将中的分散速度过慢,在一部分区域形成絮团,还可能把助剂包奄进絮团。而另部分区域则没有助剂存在,达不到助滤效果,所以过滤速度较低和滤饼水分较高。从。

  1一过滤速度;2―滤饼水分搅拌时间对过滤的影响从可以看出,过滤速度随着搅拌时间的延长而增大,超过一定时间之后反而下降。滤饼水分随着搅拌时间的延长而减小,但超过一定时间之后反而增加。这是因为絮凝时间过短,会导致助剂与固体颗粒不能充分的接触及吸附,这时形成的絮团细小不结实,所以过滤速度较慢,滤饼水分也相对较高。随着时间的延长絮团逐渐增大,过滤速度也随之增大,滤饼水分随之减小,但是搅拌时间过长反而会使得本应该沉降的颗粒又在搅拌下分散,也会使已经形成的大絮团在相互剧烈碰撞后重新被打碎分散,降低了絮凝效果6,导致过滤速度下降,滤饼水分升高。

  2.3助剂对滤饼结构的影响助滤剂能否产生良好的助滤效果与其形成的滤饼结构有着密切关系7,通过滤饼的孔隙率及比表面积的改变来反映助剂对滤饼的影响,见和表1.(a)空白组滤饼SEM图片(b)空白组滤饼二维图片(c)添加有助滤剂滤饼SEM图片(d)添加有助滤剂滤饼二维图片磷石膏滤饼SEM图片及二维图片表1不同助剂下的过滤参数编号添加剂孔隙率/比表面积/过滤速度/滤饼水分/无有r/min,搅拌时间为3 min,液固质量比为3:1,添加助滤剂的一组的添加量是10添加助滤剂后过滤速度有显著的提升,滤饼水分明显下降,表明了助滤剂具有絮凝剂的絮凝作用,也具有表面活性剂的疏水作用。添加助剂后得到的滤饼与未添加助剂得到的滤饼相比,滤饼的孔隙率和比表面积均增大,滤饼结构变的疏松,从而使得过滤速度增加,滤饼水分减少。其机理为:共聚物在颗粒表面产生吸附作用,其中分子中的季铵盐阳离子吸附于颗粒表面的荷负电微区,产生电性中和作用,有利于降低颗粒表面的Z电位,压缩双点层,改变其水化层状态,减少颗粒表面水分。其分子中的一CONH:与颗粒表面的H、O等元素形成氢键缔合,以氢键方式吸附于颗粒表面产生桥联作用,使颗粒在桥联作用下絮凝成团,改善滤饼结构,即增大孔隙率,改善滤饼过滤性能,从而提高过滤速度。共聚物上的憎水官能团吸附于颗粒表面后,颗粒间产生较强的疏水缔合力,促使颗粒团聚,形成疏水性絮团。这种既有疏水性团聚作用,又有桥联作用所形成的絮团具有疏水性,提高了颗粒的疏水性,滤饼残余水分降低,有利于滤饼水分排除。

  3结语通过水溶液聚合的方法,合成了一种可以有效提高过滤速度,减小滤饼水分的三元聚合物助滤剂。

  研究了添加量、搅拌时间、搅拌速度对助滤剂在湿法磷酸过滤系统中的影响。与空白实验相比过滤速度由饼水分由34.12减小到24.12.助滤剂可以改善滤饼的结构,使滤饼的孔隙率由9.40增大到23.31,滤饼的比表面积由18.32cm2/g增大到

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