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[硕士论文] 连露
化学工艺 山东大学 2017(学位年度)
摘要:卤水既是我国沿海地带的优势资源也是推动我国经济发展的重要战略性资源。近年来,随着现代科学技术的急速推进,卤水相关产业的蓬勃发展使得浅层卤水资源正趋于枯竭,人们越来越高度重视埋藏深度达数千米的深层卤水开采。深层卤水埋藏深、总溶解性固体高、微量组分丰富,是一种非常宝贵的液体矿产资源,同煤炭和石油等资源一样具有了极大地开采利用价值。相对于浅层卤水的开采,深层卤水开采具有输运路程长、输运压力和阻力大与输运管道要求和维护费用高等一系列难题。因此,2012年国家的863计划将“深层卤水高效开采关键技术”放入重点研发领域,如何降低深层卤水在提、输管道中的流动阻力,减少提、输能耗,成为深层地下卤水能否经济、高效和可持续开采的重大关键技术瓶颈。
  目前已知聚丙烯酰胺(PAM)在清水管道中具有优异的减阻性能,但深层卤水温度高、矿化度大,其在提输卤管道中的减阻性能大幅度降低。因此,PAM较差的耐温耐盐性很难作为卤水管道减阻剂直接应用,必须对其进行改性来提高耐温耐盐性,进而充分发挥自身优异的减阻性能。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)分子中的磺酸基团水化能力非常优越,在盐溶液中抵御了强电解质的进攻,即表现出优良的耐盐性能;其庞大侧基可以增强聚合物在流体中的热稳定性,即提升了聚合物的整体耐温性,故优选AMPS对PAM进行共聚改性。
  但是,随着卤水资源的急需、输运压力的增大和卤水的矿化度的增加,迫使PAM类减阻剂的改性显得尤为重要。本研究在选用AMPS的同时还引进顺丁烯二酸酐(MA)分子或苯乙烯(ST)分子,利用它们侧链的刚性化和侧基上的功能基团,使聚合物主链在提输卤管道中的运动性降低,进而提高了它的减阻性能。
  本实验研究了以AM、AMPS、MA或ST为聚合单体,采用氧化还原引发体系和水溶液聚合法,成功合成了聚合物P(AM/AMPS/MA)和P(AM/AMPS/ST)减阻剂。经多次试验探究了正规化实验操作过程,设计了正交实验体系,找出了最佳合成条件,合成并提纯获得了新型高分子量的减阻剂产品。利用红外光谱、核磁共振氢谱、热失重和多角度激光光散射仪等分析仪器对新合成的聚合物减阻剂进行了表征,并在输送模拟卤水的管道中评价了它的减阻性能。
  研究结果表明,聚合物P(AM/AMPS/MA)减阻剂的最佳合成条件:反应温度为30℃,引发剂加量为0.02%,单体质量配比为4∶1∶1,三单体总质量浓度为30%;聚合物P(AM/AMPS/ST)减阻剂的最佳合成条件:反应温度为25℃,引发剂加量为0.02%,单体质量配比为12∶3∶1,三单体总质量浓度为30%;在模拟卤水的温度为20℃、流量为960L/h、含盐量为150g/L、减阻剂用量为20mg/L的条件下,聚合物P(AM/AMPS/MA)减阻剂的减阻率可达到44.8%,聚合物P(AM/AMPS/ST)减阻剂的减阻率可达到40.3%。
  本次实验合成的两种新型水溶性减阻剂对各矿化度的模拟卤水均有较好的适用性,合成价格低廉、合成方法简便易行,耐温耐盐性能明显优于现有提输卤管道减阻剂。聚合物P(AM/AMPS/MA)和P(AM/AMPS/ST)减阻剂在模拟提输深层卤水管道中能充分有效地发挥减阻性能,显著地降低了模拟卤水在管道中的流动阻力,减少了采、输能耗,成功获得了一种适用于提输深层卤水管道的新型水溶性高分子减阻剂。
[硕士论文] 陶静
中国史 山东师范大学 2016(学位年度)
摘要:山东位于环渤海湾一带,盐业资源丰富,早在夙沙氏时期,就已出现关于煮盐技术的记载。到了宋元时期,较前代而言,盐业生产有明显的上升趋势,除在朝代更替之际遭受短期破坏外,大部分时间都保持着稳定的生产格局和较高产量。尤其到了元代,设置都转运盐使司并颁发各种政令,盐业有了长足的发展。
  宋元时期,山东大盐场大都集中于渤海湾一带。宋朝在滨州地区建有永利盐场、滨州盐场。金朝时则在今滨州地区设立海润盐场、海盈盐场;元朝设有永利、富国、利国、丰国、王家岗等盐场。这些盐场的设立,带动了当地制盐业的进一步发展,同时也是当地经济发展的重要影响因素。
  本文按照时代发展的顺序,从北宋、金代、元代三个时期对山东盐场的生产、管理、私盐等方面进行介绍,利用数据的对比,概括山东盐场的发展方向;从史料典籍中寻找山东盐场的记载,勾画出当时山东盐场的生产盛况以及运销过程。
  北宋时期山东地区的盐产区主要集中在京东路的密州、登州、青州、潍州、莱州和河北路的滨州,盐产量较大,以密州涛洛场为例,年产盐32000余石。盐务管理系统,中央设三司总管盐业事宜,地方上则根据各盐产区的具体情况,或设“监”、“场”、“务”进行管理,而宋代盐法紊乱,关键人物是范祥和蔡京,文章中对二人的改革措施作了简要介绍,以此窥探宋代盐法的混乱局面。而在食盐运销方面,行盐分界制度则是研究重点。金代在山东盐场设山东盐司,无论是盐产量还是盐课收入,在七大盐司中占有重要地位,金代政府对盐价进行管理严格,在食盐销售和盐业管理方面在宋代的基础上有所加强。元代统一,盐业发展稳固,本文对盐业生产技术、盐户、运销体系及管理体系方面进行介绍。此外宋、金、元三个朝代的私盐发展也是研究重点。
[硕士论文] 陈亮
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:盐在我们的生活中扮演着非常重要的角色。它既是我们日常生活中不可或缺的调味品,同时也是工业产品的原料。这些盐大多数由海水晒制,其结晶过程较为漫长,尤其收盐过程需要耗费大量人力物力。传统收盐方式为人工收盐,生产效率低下,而且结晶盐质量较差。随着机械行业的发展,各类盐用工程机械应用到了盐业工程。但多数体积庞大,对盐池造成了破坏。另外为了满足驱动装置和工作装置的使用要求,这些机械常使用柴油机做为动力源,对环境造成了污染,不符合低碳环保的要求。就目前的情况而言,很需要一台高效环保的收盐设备。为解决现有盐用工程机械的不足,本文设计了一辆能够自动完成收盐运盐工作的小型轮式收盐车,其质量轻,体积小,便于操作,能够充分适应盐池的工作环境,满足生产效率的要求。
  首先,本文依据一般轮式车辆的设计过程,阐述了“小型轮式收盐车”结构形式设计。本文根据盐用车辆的设计要求和厂家提供的数据,完成了方案的初步设计,其中包括驱动方案的确定,转向方案的确定,各工作总成布置形式的确定等;本文介绍了“小型轮式收盐车”各参数的确定,其中主要介绍了尺寸参数,整车质量和各性能参数的确定;本文介绍了“小型轮式收盐车”驱动系统的设计,确定了驱动结构形式,完成了电机相关参数的计算,选取了蓄电池组。
  然后,本文根据小型轮式收盐车的工作特点,重点介绍工作装置的设计。本文分别从工作原理,结构设计两方面对收盐装置总成,刮盐装置总成,料仓总成,运盐装置总成,底盘总成和驾驶室总成进行了说明,并完成了重要工作部件的计算和选择。
  最后本文使用有限元分析软件对“小型轮式收盐车”的底盘进行了分析,并校核了车身的稳定性。
  本文阐述了小型轮式收盐车”设计整个过程,且各部分指标已经达到设计要求。
[硕士论文] 刘卿
化学工程 天津大学 2016(学位年度)
摘要:工业溴素是重要的化工原料,在化工生产中应用广泛。天津长芦汉沽盐场有限制责任公司具有丰富的溴素生产经验,现有溴素产能为6500t/a。原化工厂蒸溴装置因年久失修,存在严重的安全隐患,且溴素提取率偏低,经济效益不理想,本文即为对蒸溴装置改造为吹溴生产装置的研究。
  本工艺采用含溴量为5g/L左右的高度卤水为原料,通过空气吹出法进行溴素提取,并采用了二次提溴的方式,进一步提高了溴素资源的提取利用率,技术应用为国内首创。本文主要分析了老卤吹溴过程中酸化工序、氧化工序、解吸及吸收工序的作用机理,并通过与实验对比,确定了各工序关键控制点。同时分析了老卤提溴与苦卤提溴生产参数存在差异的原因。并且就二次提溴过程的控制温度、配氯率、吹出气液比的控制以及吸收二氧化硫投放量等参数进行了实验摸索。最后对改造试车中存在的问题进行了问题的分析,并提出了解决办法,改进了工艺。
  通过此次改造,经过两次提取后提取率可以达到90%左右,高于原蒸溴装置,且大大降低了蒸汽的消耗量,降低了生产成本,减少了环境污染,提高了生产安全性。
[硕士论文] 李锋
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:斗轮取料机是专门用于散货装卸场的物料堆取装备,主要用于场地内物料的堆取和均料。斗轮取料机的执行机构是一个斗轮,可以通过斗轮的旋转在储料场将物料运走,同时可以将运到物料场的物料经机器臂架上的带式输送机反向运行而堆存在料场,因此斗轮取料机能实现储料场物料的连续装卸。
  本文设计的斗轮取料机的出发点主要是基于盐场对生产条件的具体需求。出于对盐场实际地面条件的考虑,以及橡胶履带对于传统金属履带的各种优点,采用了履带式行走底盘。目的是降低振动和噪声,减少对盐场地面的破坏。
  本文首先基于履带式工程机械底盘的构造,结合机械设计资料以及盐场对工作效率等因素的要求,完成了盐用斗轮堆取料机的底盘设计,并在满足工艺参数的前提下,对履带和相关的驱动部件进行了合理的选型并校核,并基于Catia完成了虚拟样机设计。
  本文设计的车辆属于履带车辆,转弯问题和车辆对盐场地面的通过性和破坏性问题是本文研究的重点,因此,作者基于Matlab和数值分析方法完成了转弯过程的研究,并导出了转弯半径与两侧履带速比的一般关系;基于地面力学的理论基础知识,结合实际的土壤条件,分别研究了静态和作业工况下履带接地比压的分布情况,并研究各工况下履带的接地比压最大值,验证了样机不会对盐场的土壤造成破坏。同时,也研究了执行机构的受力情况以及履带接地比压与重心位置之间的一般性关系。另外,也初步探索了履带接地比压于制动和启动时的加速度关系,确认了即便是惯性的影响,在启动和刹车工况,整机也不可能发生倾覆。最后,基于有限元设计理论,研究了模态分析和静力学分析的理论基础,并运用专业的CAE分析工具Workbench对车架部分进行了模态分析和静力学分析,验证了样机远远没有达到共振的危险,也满足结构上的强度要求。
[硕士论文] 陈志强
机械工程 天津科技大学 2016(学位年度)
摘要:盐是人类延续生命的必需品,食盐中碘元素含量的多少直接影响国民的身体健康。国务院颁布的《食盐加碘消除碘缺乏危害管理条例》第一章第三条明确:“国家对消除碘缺乏危害,采取长期供应加碘食盐为主的综合防治措施。”随着食盐加碘计划的逐年实施,人们生活水平的提高,对于食盐中碘含量的精度要求越来越高。而加碘标准也随着相应变化,越来越精确。
  目前国内许多企业仍采用滴注和喷淋加碘等比较落后的生产工艺,滴注和喷淋等加碘方法都极易造成碘含量出现较大偏差。因此研发一套新的具有更高精度和更高可靠性的加碘系统是市场迫切需要的。
  本文提出一种改进方法,将定量的碘酸钾完全溶解于定量的水中制成碘酸钾溶液,利用无油空压机产生压缩空气作为载体,将碘酸钾溶液雾化后,喷洒在定量螺旋供料机输出的原料盐上,再经过螺旋混合,这样可以提高混合的均匀度。在此工艺的基础上,对精量化容积式食盐自动加碘机进行了系统总体设计分析,设计了其进料仓,定量螺旋输送系统以及雾化喷碘系统。在定量螺旋输送系统中,通过利用EDEM软件实验模拟仿真,对送料过程中出现的脉动现象提出了结构上解决方案。
  同时本研究结合可编程序控制和传感器技术对系统进行控制设计,确定了系统的控制方案。应用组态王开发了系统的监控画面,实现组态王与PLC之间的通讯,同时对系统的运行进行实时监控。仿真结果表明,系统能够按照预定的生产工艺运行,达到监控目的。
  本文的设计研究对提高食盐中碘元素含量的精度具有重要意义。同时设计了PLC控制程序和组态监控界面,对系统的运行进行实时监控,提高了系统的自动化程度,实现机电一体化控制。
[硕士论文] 韦美静
应用化学 青海大学 2015(学位年度)
摘要:青海省察尔汗盐湖卤水资源丰富,随着科学技术的发展,盐湖资源的开发利用也极大的促进当地经济的发展。当前盐湖卤水的分析检测同样成为了分析化学研究的热门,而离子色谱法具有选择性好、检测快捷及同时分析多种离子的特征,被普遍应用于化工、制药、环境分析等领域。
  本文采用离子色谱测定了察尔汗盐湖卤水中多种离子,具体研究内容如下:
  1.离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中7种阳离子
  建立了离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中 Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+和Ca2+。使用Ion Pac CS12A型分离柱和Ion Pac CG12A型保护柱,淋洗液为12mmol/L甲基磺酸,流速为1.0mL/min,进样体积为50μL。在优化条件下各离子检出限为0.0042~2.1969μg/L,峰高、峰面积及保留时间的相对标准偏差均小于1.73%,各离子相关系数均大于0.9995,加标回收率为90.62%~113.54%。该方法前处理操作简便、准确,适于察尔汗盐湖卤水中7种阳离子的同时测定。
  2.离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中5种无机阴离子
  建立了离子色谱法同时测定察尔汗盐湖卤水中Cl-、Br-、CO32-、SO42-和I-。采用Ion Pac AS19型分离柱和Ion Pac AG19型保护柱,电导检测。在淋洗液KOH为22mmol/L、流速为1.0mL/min、柱温32℃的条件下,5种阴离子23min内完全分离,各离子检出限为0.2820~5.8007μg/L,各离子相关系数不低于0.9998,相对标准偏差均小于1.43%,平均加标回收率为90.06%~110.32%。该方法重复性好、灵敏度高,可用于察尔汗盐湖卤水中5种无机阴离子的同时测定。
  3.梯度淋洗-离子色谱法同时测定盐湖卤水中9种阴离子
  建立了梯度淋洗-离子色谱法同时测定盐湖卤水中F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、CH3COO-、HCOO-和C2O42-。选用Ion Pac AG19型保护柱及Ion Pac AS19型分离柱、4~18mmol/L KOH溶液梯度洗脱。在流速为1.0mL/min、柱温32℃、进样量25μL和最佳梯度淋洗条件下,9种阴离子在35min完全分离,各离子检出限为0.6534~9.3311μg/L,相关系数均大于0.9992,相对标准偏差为0.16%~3.03%,盐湖卤水样品测定平均加标回收率为90.00%~111.49%。该方法重复性好、快速、简单,可用于盐湖卤水中9种阴离子的同时测定。
[硕士论文] 楚丹丹
化学工艺 山东大学 2015(学位年度)
摘要:卤水是一种应用十分广泛的地下资源,随着与卤水相关产业的不断发展壮大,对卤水的需求量逐渐增加。经过几十年的开采,浅层地下卤水储量呈明显下降趋势,所以深层地下卤水的开采利用受到重视。与浅层地下卤水的开采相比,深层地下卤水的开采存在投资大、输送费用高等问题,其中开采过程的能耗成本占整个过程费用的很大一部分。因此,卤水采输过程最重要的问题是输送过程的减阻降耗,即寻找添加到卤水中能够显著降低采输过程能耗的减阻剂。
  聚丙烯酰胺(PAM)是最常用的水溶性减阻剂,在纯水中具有很好的减阻效果。但是深层地下卤水具有高温高盐的特点,而聚丙烯酰胺分子对盐很敏感,当被加入到含盐的卤水中时,分子会发生卷曲,减阻效果下降,而且在高温下聚丙烯酰胺分子稳定性下降,减阻效果受到影响,所以常用的水溶性减阻剂聚丙烯酰胺的使用受到限制。要适用于卤水采输的减阻剂必须具有耐温耐盐的性能,最有效的方法就是合成改性聚丙烯酰胺聚合物,比如引入耐温耐盐基团或者合成疏水缔合型聚合物。
  本文合成两种类型的改性聚丙烯酰胺:一是引入带有磺酸根结构的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS);另一种是引入带有疏水基团的甲基丙烯酸十八酯(SMA)合成疏水缔合型聚合物。
  1、采用水溶液聚合的方法合成丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合物P(AM/AMPS)。引入AMPS的原因在于一方面AMPS具有很大的侧链,能够增强分子链的刚性,增大分子的空间位阻,使分子稳定性增强;另一方面AMPS分子链上的磺酸根具有很强的耐盐性,能提高聚合物的耐盐能力。采用正交实验来确定最佳合成条件,利用红外分析、核磁共振来确定聚合物的结构,并采用多角激光光散射仪测定聚合物分子量。
  2、在丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合物上引入含疏水基团的甲基丙烯酸十八酯(SMA),疏水基团的引入不仅能形成分子内和分子间缔合,形成网状结构,增加分子的稳定性,而且SMA的大侧链增强了分子链的刚性,使聚合物具有很好的耐温耐盐性能,采用核磁共振确定聚合物的结构。
  分别测定聚合物P(AM/AMPS)和P(AM/AMPS/SMA)在不同含盐量卤水中的减阻率以及减阻率随温度的变化趋势,并将合成聚合物的减阻效果与聚丙烯酰胺(PAM)的减阻效果进行比较。实验结果表明:
  1、减阻剂减阻率随温度的升高、含盐量的增加而降低。在80℃、含盐量为150g/L、减阻剂浓度为20ppm条件下,P(AM/AMPS)的减阻率为31.75%,而PAM相同条件下减阻率为12.90%,说明P(AM/AMPS)在高温卤水中的减阻效果优于PAM,也就是说合成聚合物具有良好的耐温耐盐性能。
  2、引入疏水基团的聚合物P(AM/AMPS/SMA)减阻效果增强,在80℃、含盐量为150g/L、减阻剂浓度为20ppm条件下,P(AM/AMPS/SMA)减阻率为36.51%,大于相同条件下P(AM/AMPS)减阻率,说明疏水基团的引入使减阻剂的耐温耐盐能力得到进一步提高。
  由聚合物减阻机理可知,减阻剂减阻率和其粘度之间存在一定的关系。分别对聚合物溶液粘度进行测定,得出减阻率和运动粘度具有相同的变化规律的结论,从而由聚合物已知的粘度关系,可以得出减阻率之间的关系。
[硕士论文] 吴寒
历史学、中国史 河南师范大学 2015(学位年度)
摘要:盐场管理制度建设是历代盐业管理的重要内容之一,同时也是其他一切盐业问题的基础。明清时期,两淮盐场执天下盐场之牛耳,其历史变迁是整个明清时期盐业发展的一个缩影。因此不了解清代盐场两淮盐场的管理制度,就无法全面而准确地把握清代盐业问题的脉络。
  清代前中叶(顺治至嘉庆)的两淮盐场处于一个上升发展的时期,其管理制度大体上继承了明代旧制,并且在诸多方面有着前所未有的创新,如不断扩大盐务衙门以及场大使的权力和地位,以适应盐场社会地方化的需要:设立严密的火伏法,加强生产资料的管理,在一定程度上起到了防范私盐,抑制豪强兼并的作用;水利设施方面,一改前代只建不管的局面,开始注重设施日常的维护;民灶一体赈恤原则确立、提高灶户赈济待遇;不断修正两淮商灶籍学额制度,保障商灶受教育权的同时,尽量维护科举制度的公平性。这些因素共同促成了清代中期两淮盐业的繁荣局面的出现。不过也存在着一些人为或自然因素造成的问题,甚至有些问题在封建时代的背景下根本无法得到解决,从而导致最终结果的复杂化。
  本文选取清代前中叶(顺治-嘉庆时期)的两淮盐场为着眼点,充分利用史料,并结合前人的一系列研究成果,对这一时期两淮盐场管理制度建设的相关规定,以及在具体实施过程中的情况进行系统研究。总结其成果和经验教训,希望为之后的盐业研究提供一些有益的参考和借鉴。
[硕士论文] 王雷
化学工程 天津大学 2015(学位年度)
摘要:盐是人类生活的必需品,也是化学工业的基本原料。作为制盐的重要方法,日晒海水制盐在生产工艺上可分为纳潮、蒸发、结晶、收盐、堆坨、集运等流程,其中蒸发过程也是制卤过程,是利用太阳能将海水逐渐蒸发浓缩,析出氯化钠的步骤,是日晒海盐生产工艺中的关键工序。日晒海盐生产的特点是露天生产、周期长、连续性强,作业粗放,生产管控难度大,因此盐田制卤能力受蒸发量、降水量、风力、空气相对湿度等天气要素的影响较大,并对海盐的产量和质量具有较大影响。如何通过合理的设计、调整盐田结构,优化生产工艺,以增强制卤能力,提高饱和卤水生成量,一直是日晒海盐生产企业面临的关键问题。
  本论文分别对现有海盐生产工艺、制卤工序优化及盐田工艺计算进行了介绍和分析,选取了《制卤能力计算表》作为盐田工艺计算的工具。然后,本论文以塘沽盐场为例,分析了当前海盐生产过程中制卤工序存在的“蒸发量降低造成盐田制卤能力下降”、“异常降水增多造成制卤操作难度加大”、“盐田面积逐年缩减”等三个主要问题,结合生产实际,对《制卤能力计算表》中参数项进行了调整,加入“排淡率”参数项,通过对比计算,分析了“蒸发量”、“降水量”、“起始浓度”、“排淡率”、“制卤面积”、“卤水停留时间”等6项生产要素对盐田制卤能力的影响,确定了“提高卤水起始浓度”、“增强卤水抗雨能力”、“调整盐田蒸结比”作为制卤工序的优化方向,制定了具体的优化方案,并结合理论计算和生产实践,分别证明了三项优化方案的有效性,具体如下:
  1、实施了盐田改造和工艺调整,利用卤井、坨地等区域制卤,提升盐田制卤能力,通过理论计算和实践测量,可提高卤水浓度约0.5°Be′。
  2、设计了制卤区域增加塑料薄膜苫盖设备增强卤水抗雨能力的方案,对调节池进行合并改造,相应调整制卤工艺,使新改造的塑苫调节池在保卤、深度、容量等3个方面具备优势,有效增强制卤能力。
  3、设计了调整盐田蒸结比的方案,将结晶池改造为制卤池,通过制卤能力和结晶能力平衡计算,确定了改造结晶池的适宜数量,使盐田生产能力达到最佳效果。
  本课题研究内容未见相关文献报道。
[硕士论文] 郑颖贺
化学工程 天津科技大学 2015(学位年度)
摘要:江陵凹陷大量地下卤水赋存在4000多米深地层中,属于自喷式高温高压、高矿化度卤水,主要以氯化钠和氯化钾为主,并含有丰富的微量元素如硼、锂、溴等,这些元素均具有较高的品位,有很大的潜在经济价值。本实验以江陵凹陷深层地下卤水为研究对象,进行萃取法提硼研究,探索出一条适合该地区卤水的萃取提硼工艺路线,为以后生产试验提供基础依据,最终实现卤水的综合利用。
  首先进行蒸发浓缩,确定了蒸发浓缩倍数为4,氯化钠可析出75%左右,而硼等其他元素得到富集而几乎没有损失。
  然后采用溶剂萃取法提硼,建立了以航空煤油为稀释剂,以异辛醇和异戊醇、异辛醇和2-乙基-1,3己二醇为混合萃取剂的萃取体系。通过实验考察了萃取剂体积分数比、萃取PH、萃取相比、萃取时间、萃取级数、饱和容量及反萃液种类、反萃液浓度、反萃时间、反萃相比、反萃级数等因素,优化了实验条件。
  异辛醇和异戊醇混合萃取体系萃取条件:固定航空煤油体积分数为50%,萃取剂异辛醇体积分数为25%,异戊醇体积分数25%,萃取PH为1-2,萃取相比O/A为2∶1,萃取时间15min,最大萃取饱和容量为28.39g/L,经四级萃取后,萃取率可达到90%,反萃剂为H2O,反萃相比O/A为1∶1,三级逆流反萃工艺后反萃率为96%。
  异辛醇和2-乙基-1,3己二醇混合萃取体系萃取条件:固定航空煤油体积分数为50%,萃取剂异辛醇体积分数为35%,2-乙基-1,3己二醇体积分数25%,萃取PH为1-2,萃取相比O/A为1∶1,萃取时间10min,最大萃取饱和容量为48.6g/L,单级萃取率可达到97%,反萃剂NaOH浓度为0.5mol/L,反萃相比O/A为2∶1,反萃时间为15min,单级反萃率就已达到94.57%。
  最后通过正交试验,得出两个体系各因素对萃取效果的影响次序均为PH>相比>时间>浓度,并得到两种混合萃取体系的最优参数,且认为异辛醇和异戊醇混合萃取体系为较优工艺路线。
[硕士论文] 王品
化学工程 天津科技大学 2015(学位年度)
摘要:钾是极为重要的资源,我国的可溶性钾矿相对缺少,因此对有限的钾资源合理开发和有效利用非常重要。大浪滩干盐湖位于柴达木盆地西缘,由若干个小盐湖组成,干盐湖内富含丰富的钾资源和石盐沉积。但是钾资源的品位不是很高,因此利用合理的工艺提取有限的钾资源就尤为重要。
  青藏高原的太阳池效应极其明显,太阳池可获得的高温卤水,钾盐溶解度随温度升高而增大,因此利用太阳池可以达到富集钾盐的目的。为了开发太阳池的这一功能,与现有钾盐生产相结合将是一个重要的探索。青海大浪滩具有丰富的低品位钾矿资源,为此本研究提出了低品位钾矿利用与太阳池富钾相结合,并开展相关基础研究,具体包括溶矿富钾规律、溶矿卤水蒸发析盐(钾)规律、钾混盐热溶规律、富钾溶液的冷析规律等方面的研究,并据此提出了太阳池富钾的工艺方案。取得的成果如下:
  (一)在溶矿富钾规律研究中,针对大浪滩低品位钾矿,分别采用清水、饱和盐水、饱和芒硝溶液、晶间卤水为溶剂,进行溶解平衡和溶解动力学实验。考察了溶解过程中溶浸各组分的浓度和溶出率随溶剂量变化的规律;溶浸动态过程监测,考察了卤水作溶剂的溶浸过程中各组分溶出情况随时间的变化规律。确定了开采低品位钾矿的最佳溶剂和最佳溶剂量。
  (二)在溶矿卤水蒸发析盐规律实验中,确定了卤水进行蒸发时,钾盐开始析出时的蒸发率。当卤水经过晒制,在蒸发率接近0.39时,可以进入太阳池,在太阳池表面进行蒸发。当含钾饱和卤水,进行常温蒸发时,确定析出的钾盐。
  (三)在混盐热溶规律实验中,安排了两种热溶规律实验。一、钾混盐析出后的母液在底部升温,考察升温后卤水对钾盐的溶解规律;二、卤水入池后上下组成和浓度一致,经过一段时间,底部卤水升温,表层卤水钾混盐析出,沉入底层在高温卤水中钾盐溶解,即考察钾混盐在升温后的初始卤水中的溶解规律。最后验证了将未析出钾的钾饱和液作为太阳池底部热溶的溶液是可行的,当底部为未析出钾盐的高温溶液时可以实现底层卤水富钾的目的。表层蒸发析钾后的卤水不能与底部高浓度钾液混合,否则会有盐析现象。
  (四)在富钾溶液的冷析规律实验中,探究了在降温过程中,溶液中离子浓度的变化。原料是钾饱和液的热溶卤水在热溶降温后富钾析盐的效果更好。从溶解和冷析过程看,富钾液在冷却过程以析出钾盐为主,冷却母液可继续作为太阳池入料的常温钾饱和液,形成循环。
  (五)太阳池富钾温度-浓度-密度的分布特征表明大浪滩的卤水可以用作太阳池的溶液
  (六)根据实验提出了太阳池富钾操作的双循环技术方案。
[博士论文] 张雅玮
食品科学 南京农业大学 2014(学位年度)
摘要:食盐做为最普通的咸味剂,也是唯一具有重要生理作用的味制剂,它可调节细胞与血液之间的渗透平衡和水盐代谢。大量流行病学调查表明食盐摄入量与高血压的发生密切相关,长期高钠饮食可使血压升高。自上世纪80年代,降低食品加工中的食盐量已引起相关科研人员的关注。国外研究主要集中在部分替代食品加工中的食盐用量、无机盐替代食盐、低钠盐对食品品质的影响,而我国对低钠盐的研究相对较晚,近几年才起步研究。如何在降低食盐用量的同时可保持纯正的咸味是目前国内外低钠盐研究的一大问题。本文旨在研究分析海洋动植物水提物主体咸味组分,探索呈味组分间味道的相互作用规律,研制可在降低氯化钠用量的同时可保持纯正咸味的低钠盐,进一步探讨低钠盐对肌球蛋白加工特性的影响。具体研究内容和结果如下:
  1.动植物水提物的咸度和主体咸味特征组分分析
  以海洋动植物蛤壳、海螵蛸、昆布、海藻、牡蛎壳、紫贝齿和陆地植物旋复花、决明子、番泻叶为研究对象,对样品进行水浴浸提,分析了海洋动植物水提物中咸味特征组分,比较了水提物与NaCl相对咸度。结果表明,在这9中水提物中,海螵蛸及蛤壳水提物具有明显的咸味,其它水提物几乎不呈咸味;通过对海螵蛸与蛤壳水提物咸度的评定及元素含量的测定得出,海螵蛸水提物中氨基酸种类与含量多于蛤壳水提物,Na、K含量显著高于蛤壳水提物(P<0.05);在具有相似的咸度时,海螵蛸水提物溶液中Na含量仅为NaCl溶液的73%;将感官评定与电子舌评定技术相结合,比较了不同浓度的NaCl溶液与不同浓度的海螵蛸水提物溶液之间咸度,表明相同浓度的海螵蛸溶液与NaCl溶液具有相似的咸度。
  2.主体咸味物质相互作用研究
  以海螵蛸水提物中主体咸味物质NaCl、KCl、L-组氨酸及L-赖氨酸等组分为研究对象,研究其在一定的浓度区间内对NaCl咸味的影响。结果表明,在2~24mg/ml的NaCl溶液中加入20mg/ml的KCl会起到抑制NaCl咸味的作用,在24~44mg/ml的NaCl中加入20mg/ml KCl会起到咸味加和的作用;向2~44mg/ml NaCl溶液中加入适60mg/ml L-组氨酸,有利于增加咸味而减少NaCl含量;在2~24mg/ml的NaCl中溶液中加入55mg/ml的L-赖氨酸,对咸味有抑制作用,在28~36mg/ml NaCl中,55mg/ml的L-赖氨酸的添加对NaCl的咸味有加和作用,在40~44mg/ml NaCl中,55mg/ml的L-赖氨酸的添加对NaCl的咸味有促进作用。
  3.低钠盐研制
  利用配方均匀试验,采用量值估计法及描述性感官分析方法对低钠盐配方溶液进行咸度、异味及咸味持久性的评定,优化出最佳低钠盐配比;利用电子舌评定技术,将12组配方及优化出样品和与优化样品等浓度的NaCl溶液进行咸度的客观评定,确定了食盐替代物的最佳配比为NaCl、葡萄糖酸钠、KCl、KOH、L-组氨酸、L-赖氨酸的百分含量分别为42.8%、3.5%、45.2%、0、1.5%和7.0%。该低钠盐钠含量显著降低咸味纯正,其钠含量比等咸度的食盐低了56.3%。
  4.低钠盐对草鱼肌球蛋白凝胶特性影响研究及在鱼糜制品加工中的应用
  提取草鱼肌球蛋白,研究不同离子强度的低钠盐对草鱼肌球蛋白二级结构及凝胶特性的影响,并开发低钠鱼糕制品。结果表明,在0.4~0.8水平下,低钠盐使β-折叠、β-转角、无规则卷曲的含量降低,α-螺旋含量明显提高,草鱼肌球蛋白二级结构发生明显转换,这将会增加肌球蛋白的疏水性和可提取性;低钠盐使草鱼肌球蛋白的凝胶强度、凝胶弹性、保水性及硬度增加,提高了肌球蛋白的凝胶特性。无论是部分替代还是完全替代,低钠盐都能显著降低鱼糕制品中元素Na含量而提高元素K含量(P<0.05),而白度无显著差异(P>0.05);50%低钠盐替代制备的鱼糕具有良好的感官品质,其中元素Na含量比100%食盐替代减少33.52%,元素K含量则增加了20.72%。
[硕士论文] 李光宇
环境工程 中国海洋大学 2014(学位年度)
摘要:近年来,由于沿海地区经济的快速发展,建设用地需求量逐年增加,土地供需矛盾日益突出。又因为我国本身的人均耕地面积较小,耕地面积的减小已经严重影响到我国的粮食安全问题。另一方面,沿海地区由于受到海水侵袭,拥有大面积的盐渍化土壤,部分地区依海建有大量的盐田,这构成丰富的土地后备资源。通过土地修复工程可以提供大量耕地,有效缓解我国的耕地压力,提高我国农业发展水平。
  废弃盐田不同于常见的盐渍化污染土壤类型,它从属于土壤盐渍化,但其治理具有一定难度,后期维护同样出现不易解决的困难。为了能够有效修复改良废弃盐田,将其应用于农耕用地,我们可以从土壤盐渍化治理着手研究。
  本文先对土壤盐渍化污染现状进行分析,对沿海与内地的土壤盐渍化进行对比。并对当前盐渍化治理的手段进行概括。通过概括盐渍化治理的手段,如农田水利,水力帷幕防控,以及生物化学措施等,我们了解到要进行废弃盐田的复垦,不能依赖于单一手段,必须将多种措施有机结合。因此,在复垦修复中,我们对项目区进行详尽调查,选用农田水利工程与生物化学措施结合进行治理,并辅助土地平整工程与道路工程进行全方位的治理。
  (1)选定项目区,对项目区内的土地进行土地平整工程,将项目区划分为82块,并利用散点法计算出工程量,确定挖方量和填方量。
  (2)实施农田水利工程,输水工程计算出灌水定额为74mm,灌水周期为12d。选取水泵,保证水利设施规格合适。排水工程中根据排涝模数计算,水田排涝模数为104.8[(m3/s)/hm2]。通过数据计算出排水沟渠的设计,进行排水沟的挖掘工作。对道路进行规划设计,合理规划建造生产路和田间路,方便项目区施工。
  工程过程中,面对灌溉以及排水中水泵的短板,本文进行设备创新设计,对水泵进行改良,解决工程中的水利问题。水泵的改良,主要针对水泵移动不便,入水口清理不便以及引水添加困难等问题。对水泵进行改良,设计出移动泵站和相配套的移动泵站机房。
  (3)生物化学方法对土壤进一步治理,对项目区施加高效生物菌肥,该菌肥是由木美土里金水酵素、木美土里黑白液以及木美土里复合微生物肥料组成。微生物繁殖,改良土壤团粒结构,形成腐殖质,增强土壤的保水性和通气性,同时,微生物生长排出的酸性物质中和了土壤的碱性。选用新型抗盐小麦冀麦22号进行播种后,进一步改良土壤环境,并实现经济价值。
  (4)施工结束后,项目区土壤盐渍化得到有效治理,抗盐植物生长茂盛,粮食产量较好。但是,项目区后期保水措施不是十分完美,并且面对沿海地区,容易造成海水的再次入侵,造成土壤再次盐渍化的出现,为了完善后期的工程,预防海水入侵造成土壤再次形成盐渍化,我们对选择性渗透墙进行进一步研究。
  利用选择性吸水的高吸水树脂,添加到以砂砾为骨料制作的渗透墙体中。使该墙体可以较好透过盐水,却对淡水具有阻挡作用,此特性使得雨水可以更充分吸收,达到淋洗盐分的效果,同时又可以蓄积淡水达到抬高地下淡水水位,防止海水入侵的效果。根据达西定律设计出渗透能力测试装置,对制作的墙体样本进行测试,确定其选择渗透性。测试结果显示,选择性渗透墙选择透水性是可以实现的。
[硕士论文] 张凤娟
化学工程 山东大学 2014(学位年度)
摘要:随着卤水相关产业的不断发展壮大,特别是氯系、溴系精细化工的兴起和产能的快速增加,对卤水资源的需求量不断增加。经过几十年的开采,浅层地下卤水储量呈明显下降趋势,因此,深层地下卤水的开采利用对于国民经济持续发展将起到显著的作用。与浅层卤水的开采相比,深井卤水的开采存在开采投资大、运营费用高等问题,其中深井卤水开采过程中的能耗成本占经济成本总量的比重最大,寻求一种或多种能够添加到卤水当中并且能够显著降低采输卤过程中能耗的有效减阻剂,对于提高采输卤过程的输量、降低能耗和经济成本具有极其重要的意义。
  本论文主要在以下几个方面对深层地下卤水开采过程减阻降耗技术进行了研究。
  通过查阅相关文献,分析了减阻剂的减阻机理,结合深层地下卤水高温、高压、高盐的特点,预测了适用于卤水开采过程减阻降耗的减阻剂的基本性质;在分析减阻性能测试机理的基础上,设计并安装了减阻率室内测试环道;对现有水溶性高分子化合物,如聚丙烯酰胺、黄原胶、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚氧化乙烯等进行了减阻性能测试,初步确定各类高分子化合物的减阻性能;对聚丙烯酰胺进行改性,包括水解和磺甲基化,对改性后的高分子产物——水解聚丙烯酰胺与部分磺化聚丙烯酰胺进行了红外光谱表征和减阻性能测试;对各类水溶性高分子化合物的减阻性能进行分析对比,确定适用于深层地下卤水开采过程减阻降耗的最佳减阻剂。
  研究结果表明:
  1、实验室自主设计安装的减阻剂减阻率测试环道经济实用,测试数据较为准确;使用电磁泵代替离心泵作为输送动力,避免了高分子减阻剂的剪切降解。
  2、在所测试的几种常见水溶性高分子化合物中,只有PAM和PEO具有明显的减阻作用,而黄原胶、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇等由于立体网状结构或分子量不高没有减阻作用。
  3、PAM在温度较低的清水中减阻效果突出,在雷诺数、添加浓度等最佳条件下,减阻率可以达到50%以上;温度对PAM减阻性能影响较大,随着温度的升高,减阻率急剧下降;卤水中的含盐量对PAM减阻性能影响同样较大;在温度与盐度的双重影响下,PAM的减阻性能大幅度降低,在50℃、含盐量200g/L的卤水中,添加20ppmPAM,其最大减阻率仅为14.71%;重力作用对于高分子减阻剂减阻效果的影响可以忽略;剪切降解是高分子减阻剂降解失效的主要因素,添加减阻剂的卤水通过离心泵剪切,可在极短的时间内使减阻性能消失。
  4、PEO减阻率随浓度的变化规律与PAM相似,但雷诺数对其减阻率的影响较小,常温下,PEO在清水中的减阻率也可达到50%以上;温度对PEO减阻性能的影响很大,随着温度的升高,PEO减阻率急剧下降;相对于PAM,PEO对盐度的敏感度较低,在常温卤水中的减阻性能优于PAM;温度与盐度共同作用对PEO减阻性能影响巨大,在40℃卤水中几乎丧失减阻作用。
  5、通过红外光谱对PAM改性产物进行了表征,结果表明反应产物都有明显的特征峰,说明改性产物为预期产物;水解后的聚丙烯酰胺在耐温耐盐性方面较PAM有所降低;但部分磺化聚丙烯酰胺的耐温耐盐性能明显提高,在50℃、含盐量200g/L的卤水中,在添加20ppm的相同条件下,相比PAM,部分磺化聚丙烯酰胺的减阻率可提高19个百分点,达到33%。
  通过对各类减阻剂减阻性能的综合比较,适用于深层地下卤水开采过程减阻降耗的减阻剂是部分磺化聚丙烯酰胺,而PAM和HPAM的减阻性能较差,PEO在高温卤水中没有减阻作用。
[硕士论文] 陆有兵
食品科学 广西大学 2014(学位年度)
摘要:桂林卤水作为许多广西特色食品的关键原辅料,其广泛应用于各种卤肉制品的卤制、桂林米粉的调味,为了适应其工业化的发展需求,生产企业必定需要对其桂林卤水实现标准化,而标准化的前提就需要寻找一套合理的质量标准体系对产品质量进行控制,本研究就以此进行了试验探究,目的是通过GC和HPLC指纹图谱技术的应用,结合合适的感官评价描述、理化指标的测定作为选择补充,建立了一套合理科学的桂林卤水质量评价体系。主要的研究成果如下:
  1、首先,研究了桂林卤水的感官性状,其感官性状可以描述为:红黑色,不透光,澄清,不浑浊,无沉淀;酱香味,特征气味微量,掺杂有一点中草药的气味;咸味较重,有鲜味,有甜味,甜味后味较足,微苦。其次,研究其基本理化性质为:水分67.77~70.12%、灰分21.98~23.63%、盐分18.08~19.35%、pH5.46~5.68、总糖4.81~5.68%、脂肪<0.68%、蛋白3.93~4.20%。最后,研究结果显示,从感官和基本理化结果分析上是无法区分不同批次卤水之间的差异性,而卤水感官描述及理化测定作为传统的质量控制参考标准,重要性也不可忽略,这都可以有选择的作为判断桂林卤水质量的初步标准。
  2、桂林卤水 GC、HPLC指纹图谱方法的建立:首先,研究主要是从桂林卤水风味物质入手,按照指纹图谱建立的要求,摸索优化了桂林卤水样品的GC、HPLC前处理方法和色谱条件,然后参照中药指纹图谱建立的方法和要求,最终确定了桂林卤水的GC、HPLC指纹图谱的建立方法。然后,通过方法学考察显示:HPLC指纹图谱构建方法的精密度指纹相似度(S值)接近于1、共有峰相对保留时间(R1值)和面积(R2值)的RSD值分别为0.00~0.53%和0.37~3.21%,同样,重复性S值为0.973~0.993、R1值和R2值分别为0.00~0.34%和0.72~4.84%,稳定性S值为0.987~1.000、R1值和R2值分别为0.00~0.12%和0.43~2.92%;GC指纹图谱构建方法的精密度 S值接近于1、R1值和R2值分别为0.00~0.06%和5.18~10.99%,重复性S值接近于1、R1值和R2值分别为0.00~0.05%和4.54~10.44%,稳定性S值接近于1、R1值和R2值分别为0.01~2.37%和3.78~10.38%。最后,从结果分析可知,指纹图谱建立的方法精密度、重复性和稳定性较好。
  3、桂林卤水质量评价标准体系的建立与应用:该体系建立包括以下几个方面,首先,利用本研究所得的桂林卤水指纹图谱建立方法测定出企业卤水产品的GC、HPLC标准指纹图谱,并得到其HPLC指纹图谱标准质量参数程度相似度(Q1)和数量相似度(Q2)、GC指纹图谱程度相似度(Q3)和数量相似度(Q4);其次,依照上一步的标准质量参数把其分为两级,把Q2、Q4作为一个一级的判断参数,抽样进行指纹图谱分析后,计算得到的数量相似度超出这两者任何一个参数的范围都被视为不合格品,通过一级判断之后的产品还需要进行二级判断,二级判断的质量指标为Q1、Q3,同样,程度相似度不在这两者任何一个参数的范围也都被视为不合格;最后,只有同时通过一二级判断的产品才算是合格产品。研究还利用了掺伪产品和不同品牌的卤水产品进行了应用性验证,最后结果显示,该评价方法能够很好的判别出伪劣品与正品。
[硕士论文] 张闯
化学工程 天津科技大学 2014(学位年度)
摘要:氯化物型盐湖卤水进行钾肥生产,通常采用浮选法,所产钾肥尾液为氯化钾氯化钠的共饱液,含有大量氯化钾,通常的做法将其放回光卤石矿池,或采用兑卤法回收氯化钾,这两种方法都存在回收率低的问题。采用水氯镁石溶析可以获得很高的回收率。溶析过程包括溶析除盐和溶析光卤石两个部分,这两个溶析过程分反应速率和结晶过程是影响过程设计与工程控制的关键。为此,提出钾肥尾液为原料采用水氯镁石为溶析剂,研究除盐及溶析光卤石的反应动力学和结晶动力学这一课题。
  本论文以NaCl-MgCl2-KCl三元体系相图为基础基础,将氯化钠、氯化钾、光卤石三盐共饱点作为除盐目标卤水;将氯化钠、水氯镁石、光卤石三盐共饱液作为溶析光卤石的母液组成点。分别考察了除盐过程的反应动力学、析钾过程的反应动力学,光卤石溶析过程的结晶动力学,从而确定了反应时间与转化率(除盐率、钾析出率)的关系;确定了结晶粒度变化规律和控制方法。结果如下:
  (1)溶析除盐的反应动力学研究,对钾肥尾液采用溶析法除盐可获得氯化钾、光卤石、氯化钠三相共饱点(E)溶液,除盐率为48%,得到了溶析除盐过程的动力学方程。
  (2)E点卤水溶析光卤石的反应动力学研究,对E点卤水通过加入溶析剂水氯镁石,使光卤石析出,钾离子析出率为80%。
  (3)将溶析光卤石动力学研究分为溶析结晶和加料结晶两个过程。对两个过程进行分别从颗粒粒度和沉降速度分布等方面进行研究,结果表明在溶析过程中加料速度越慢,结晶粒度越高;在加料结晶过程中加料频次越高,结晶粒度越高。
  (4)连续结晶过程结晶动力学研究,将结晶底料中加入溶析剂和钾饱和液作为一个操作周期,对结晶粒度分布、沉降速度分布方面进行考察。结果表明周期次数越多,结晶粒度越高。
  因此,本研究弄清了溶析除盐、溶析结晶过程的反应动力学和结晶动力学规律,也探索了连续结晶过程的结晶规律,其结果对光卤石溶析结晶过程开发、过程设计、过程控制具有重要指导意义。
[硕士论文] 刘西阳
车辆工程 天津科技大学 2014(学位年度)
摘要:中小型履带式斗轮取料机在散料装卸中主要用于散料的拆坨和装车作业,目前已广泛应用于盐场、建材、矿山和码头等场所。履带行走机构作为斗轮取料机的支撑和行走部件,是整机的基础支撑,承受着斗轮取料机的整机自重以及工作过程中由工作装置产生的作用力。其安全性和可靠性直接关系到整机的稳定性,这就要求行走机构工作可靠,确保斗轮取料机具有非常高的稳定性,尽量降低对地面接地比压,使其对于不同的路面条件,具有良好的通过性。
  本文针对接地比压是衡量履带车辆性能指标的主要要素之一,对履带式斗轮取料机行走机构进行计算机动力学仿真分析研究。通过三维建模、分析及动态仿真分析软件对履带式斗轮取料机行走机构进行动态仿真分析,得出履带行走机构在不同典型工况下各支重轮的垂直载荷变化曲线以及履带接地比压的分布状况,为履带行走机构乃至整机的设计提供依据。
  本文以XLD120A小型履带式斗轮取料机行走机构为研究对象,基于参数化设计和虚拟样机技术为研究方法。通过部分图纸同时结合斗轮取料机相关参数数据,通过计算获得履带行走机构各个零部件的尺寸参数数据,进而建立各零部件的三维实体模型。在详细分析履带行走机构的结构以及工作原理的基础上,利用CATIAV5R18的装配模块进行履带行走机构的虚拟装配,建立其装配模型。利用CATIA与ADAMS的数据接口,将履带行走机构的三维模型导入到ADAMS中,通过设置模型零部件和地面模型的质量属性,添加约束、接触力、摩擦力以及外部载荷,建立履带行走机构的虚拟样机模型。针对履带行走机构三种典型作业工况进行动态仿真分析研究,通过仿真分析得到不同工况下支重轮垂直载荷的大小,进而分析研究履带接地比压的分布状况,通过仿真分析结果与理论分析对比,验证了改进设计的可行性。
  通过对履带式斗轮取料机行走机构接地比压分布规律的动力学仿真分析研究,不仅对其结构设计的优化和改进提供了理论依据,而且对减少产品成本,缩短设计周期具有现实意义。
[硕士论文] 王红蕊
化学工程 天津科技大学 2014(学位年度)
摘要:海水化学资源非常丰富,其开发利用被世界所关注。怎样充分利用海水化学资源、如何确定综合利用工艺路线,使整体工艺到达消耗低,产品价值高,是一个亟待解决的科学问题。
  海水化学资源综合过程是一个非常复杂的过程,以海水化学资源综合利用过程作为一个整体系统,我们研究系统中两个重要的产品氯化钾和氯化镁水合物的生产过程,以能量消耗最小为目标进行优化研究以确定优化的工艺路线。
  本文对以下方面进行了综述,包括大型化工流程模拟软件Aspen Plus、电解质系统特点及热力学模型、相平衡简单理论、氯化钾、氯化镁水合物生产过程。利用AspenPlus软件得到了氯化钾、氯化镁水合物生产过程基础物性数据,并进行了验证,认为ELECNRTL模型适合此系统。
  利用Aspen Plus化工流程模拟软件建立了六水氯化镁生产过程的模型,并对物性方法进行了改进。讨论了蒸发器气相分率、冷却终温对产品产率的影响。并且以单位产品能耗最低为目标确定了操作条件。
  利用Aspen Plus化工流程模拟软件对苦卤蒸发析盐规律模型进行了建立和分析,并对氯化钾生产过程中的蒸发浓缩过程、冷却结晶过程进行了建立和分析,确定了合适的蒸发终点和冷却温度。为了使能耗降低,对蒸发过程进行了优化。在保证产品质量的情况下,通过分析不同的蒸发方式,确定能耗较低的蒸发方式。
  通过对以上模型的建立和分析,模拟的结果可以为今后海水化学资源利用的技术问题与发展方向提供依据。
[硕士论文] 吴敬礼
化学工艺 天津科技大学 2014(学位年度)
摘要:盐湖资源是我国宝贵矿产资源,蕴含卤水资源极为丰富,合理充分的开发利用盐湖资源中的钾、镁、锂、硼等资源成为现在盐湖研究的重点,而相化学研究是开发利用盐湖资源的基础工作。
  首先本文以西藏拉果错盐湖卤水为研究对象,研究了该湖水在15℃蒸发过程中离子的富集规律及析盐规律,为拉果错利用提供了基础数据。实验结果表明:在蒸发率为52%时十水硫酸钠开始析出且在整个蒸发过程中都大量析出;钾在蒸发率为87%时开始析出;锂在蒸发率为81.89%时达到最高含量0.19%(约2.30g/L),Li2CO3在卤水中已达到该温度下的溶解平衡,会以Li2CO3形式析出;硼在蒸发率为67%时开始大量析出,母液中硼的最高含量可达到1.23%(约15.92g/L)。
  本文还研究了拉果错卤水加镁后15℃蒸发浓缩过程中的析盐规律和锂浓度的变化规律。对实验卤水蒸发浓缩得到的14个样品进行常量化学组成分析和锂离子浓度的测定,实验结果表明:在蒸发率69.88%之后,卤水中十水硫酸钠开始析出,此后一直处于析出状态;K+的浓度随蒸发过程的进行逐渐增大,K+一直处于富集状态,直到质量蒸发率约为69.88%时,此时有钾盐析出,此后钾盐一直析出直至蒸干;在蒸发过程中卤水不断蒸发,硼浓度升高,硼一直处于浓缩状态。最终蒸发母液中硼的质量百分含量为1.45%(约21.56g/L);卤水中Li+含量随着卤水的蒸发率增加而不断的升高,一直处于富集状态。蒸发结束后的母液中锂的质量百分含量为0.44%(约6.59g/L)。
  为了从理论上得到蒸发浓缩过程中锂的饱和溶液的组成情况,本文研究了含锂饱和水盐体系包括某富锂共饱和卤水、 Li2SO4-Na2SO4-H2O以及Li2SO4-LiOH-Na2SO4-NaOH-H2O饱和溶液在不同温度下溶液离子组成,得到了不同温度卤水锂离子饱和浓度及其他离子的变化情况。
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