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ag亚洲集团提高聚合氯化铝盐基度方法的研究

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  提高聚合氯化铝盐基度方法的研究_能源/化工_工程科技_专业资料。提高聚合氯化铝盐基度方法的研究 ,同时给出了各轴料问的定量关摹.完全可以 指导生产. ~gtiJJ 差垒垫些鑫;盐基鏖!韭利 1 简介 无机高分子聚合氯化铝与传统铝盐和铁盐混凝剂相比,具有投药量小,

  提高聚合氯化铝盐基度方法的研究 ,同时给出了各轴料问的定量关摹.完全可以 指导生产. ~gtiJJ 差垒垫些鑫;盐基鏖!韭利 1 简介 无机高分子聚合氯化铝与传统铝盐和铁盐混凝剂相比,具有投药量小, 絮凝体形成速度 快,颗粒密实,沉降速度快等特点,广泛应用于工业用水,饮用水及污水 处理方面,取得了良好 的经济效益和社会效益. 聚合氯化铝可以看作是氯化铝水解反应的中间体,是由水合铝离子在 不同的 pH 值条件 下,通过羟基和氧原子的架桥作用形成的具有一定聚合度的聚合铝离 子,其聚合度和分子量尚 不能测定,通常以盐基度或碱化度 B(B 为聚合铝中羟基与 3 倍铝离子 的摩尔比值)衡量.一般 来说聚合铝的盐基度应控制在适当的范围内,以使絮凝效果达到最优, 又使工业化生产成为可 能.随 B 值不断增大,聚合铝中聚合铝离子 AI(0H)珏,AI.(0H)彗的 0.(0H) 等含量 不断增多.聚合铝离子具有较强的架桥絮凝能力【l],尤其是处理低温, 低浊度水时效果很明 显;如果 B 值高于 75,则聚合铝离子很容易发生水解形成不溶性氢氧化 铝沉淀,失出絮凝作 用.因此生产中将聚合氯化铝的盐基度控制在 45~65%范围内比较合 适. 根据不同的古铝原料有不同的聚合氯化铝生产工艺.主要有铝矾土和 煤矸石分步酸溶法, 铝灰酸溶法以及氢氧化铝加压酸溶法等.铝灰酸溶法,一次酸溶就可制 成盐基度高于 60 的 产品,但由于工业铝灰中杂质太多,在饮用水处理中应用受到限制.利 用铝矾土和煤矸石生产 时,由于这些原料中 Al0 的溶出困难,即使加压溶解,Al0 的含量也不高, 一次酸溶法聚合 铝盐基度仅在 2o%~4o,很难达到鲫以上. 2 调整盐基度的方法 为了提高产品中聚合铝离子的羟基含量或者说提高盐基度,目前多采 用氢氧化钠,碳酸 钠,石灰等进行调整,使低盐基度产品酸性降低,加羟基桥联提高盐基 度.恻如可将聚合铝的盐 基度由 33 提高到 50,方程式如下: 收稽日期:l905 一 O6O6 7O 山束建筑工程学院 Alz(OH)zCl.+NaOH—AIz(OH)3CIa+NaCl(1) 2AI2(OH)l+Nao+H:O 一 2AI(OH)3Cl+2NaCI+COl(2) 2AIz(OH)zCl.+Ca(OH):一 A12(OH)aCI3+CaC12(3) 上述三种物质都可以用来提高盐基度,聚合铝与氢氧化钠,碳酸钠,石 灰水反应的摩尔比 分别为 1:1,1:0.5,l0.5,碱的化合价越高,分子量越小,提高相同值的盐基 度时所用的碱 景就越小,另外生成的副产物氯化钠或氯化钙无法与聚合氯化铝分离. 它们不仅会降低聚合物 中的有效成分,还会增大固体产品的吸湿性和后处理的难度.因此在调 整盐基度时要求加入的 碱应尽可能含较多的氢氧根,同时引入的副产物尽量少,保证不会引起 聚合氯化铝性能的变 化. 铝酸钠是一种含铝的弱碱,也可以用来调整聚合氯化铝的盐基度[s]: 25Alz(OH)2Cl.+NaAI(OH)’一 3A1(OH)3C13+NaCI(4) 由上述反应可知,利用铝酸纳调整可将聚合氯化铝的产量提高 16.7%, 而副产物氯化钠 的量仅是氢氧化钠和碳酸钠的 40.因此用铝酸钠调整盐基度是比较理 想的. 低盐基度聚合氯化铝褡液仍是一种酸性比较强的液体,它可以与铝屑 发生作用,生成氢气 和高盐基度聚合氯化铝,反应方程式如下 A12(OH)tcls 一.+2reAl+6mH—呻-A2 撕(OH)计 6ICl5 一+3mH2 十(5) 调整后的盐基度为 =x100%(6) 利用铝屑可以将盐基度调整到 75%,同时不会将任何副产物引入产品, 既可以提高盐基度,也 可以增加氧化铝含量在采用此法时,必掰妥善处理好氢气的排放,以免 引起爆炸. 3 物料计算与调整方法 设低盐基度聚合氯化铝的指标为:Al0 为 18,盐基度为 4O,根据聚合氯 化铝的分 子式 A1(OHLCIh 可知 B=n/6x100%=40%,则 n=2.4.因此分子式为 AI2(OH).CI6, 根据盐基度定义和方程式(5),在达到要调整的盐基度时,物料的定量 反应关系式按(6)式 计算: 液与 150g 铝屑反应,根据方程式(8)可以计算,上述藩液中含聚台氯化 铝的量 为: A12(OH)t’Cl¨+2reAl+6 巩 HzO—AIt+坤(OH)t’+6mCI’+3,,lH2 千(8) 1000×18%×;芎/(2×27)一 1.765moi 按方程式(8)反应时: m=叉号=L.574m01 则=筹×lOO%=76.7% 在调整盐基度时对于定量的聚合氯化铝,即可以计算达到所需盐基度 时投加铝屑的量,也 可以预测加定量铝月话最终反应产物的盐基度.理论计算值与实际加 铝定值间误差不超过 1,调整聚合铝盐基度时应加适量的水,控制最终产品中三氧化二铝的 豫度不要超过 20, 浓度过大容易出现混浊沉淀. 4 结论 利用铝屑法提高聚合氯化铝的盐基度具有操作简单,容易控错,铝属利 用率高,高盐基度 产品稳定性高等特点,可以广泛用于低盐基度产品的性能提高. 参考文献 Ber_nonJL.S~udlesofhy~-vJuzalniumcovtpIegesin~lueoussolution~J st】rvey.1978-6 门)自 325 弱鸿膏.无机高分子絮凝剂的基础研究.环境化学.1990—9(3),1~12 何光伟等.橐婚污水处理舟{的格性与蛊用.工业水处理一 tg87—7(1)t40~42 孝渭生.碱式瓤比锅北京自中目建筑出版杜一 1981;102~106 酶辅君等.高盐基度聚台氯化锻的劐备研究.中蛋培水捧亦,1994(6) 山东建筑工程学院 1g96 萍 THESTUDYOFRAISINGALKALINITY OFPOLYALUMINIUMCHLORIDE C 船 Dongchentta1. (Dept.ofUrbanConstructionEngineering) Abstl-actAtheoretica1analysisand~0ntra8tofpossibilityofraisingalkalinity of Do1valu Ⅲ iniumchloridewithsodiumhydroxide,calciumhydroxide?sodium carbonateor3odiumaluminatewascarriedOUt.Thestresswasonmakinguseof aIurniniumDowderwhichcanincreaseeffectiveingredientofpolyaluminium chloride.andthematerlalbalancerelationshipwaspresented,whichcanguide production. KeyWordspolyaluminiumchloride;alkalinity;coagulant

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