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聚合氯化鋁實(shí)驗(yàn)操作步驟
發(fā)布時(shí)間:2023-08-09 瀏覽


聚合氯化鋁實(shí)驗(yàn)操作步驟


目前,國(guó)內(nèi)外成熟的聚合氯化鋁制備工藝很多,大多采用鹽酸與鋁土礦、鋁酸鈣先后反應(yīng),采用優(yōu)質(zhì)昂貴的鋁屑、氫氧化鋁等原材料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)聚合氯化鋁,前者的缺點(diǎn)是鋁土礦不易溶解,與鹽酸反應(yīng)不完全,造成原材料浪費(fèi)和大量廢渣,從而增加了廢渣清理的勞動(dòng)強(qiáng)度和成本,廢渣的利用和處置量的增加,使這一過(guò)程成為一個(gè)非常困難和頭疼的污染問(wèn)題,后者的缺點(diǎn)是原材料成本高。在聚合氯化鋁的制備過(guò)程中,鹽酸濃度是一個(gè)重要指標(biāo),它直接影響鋁酸鈣粉體的溶解速度,進(jìn)而影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。


聚合氯化鋁具體混合方案為:
鹽酸含量由5%提高到9%,與一定質(zhì)量的鋁酸鈣粉反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)室設(shè)置為15g)。合成時(shí)間暫定為2小時(shí),質(zhì)量比(mass ratio)暫定為2倍(根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù))。系列試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:產(chǎn)品氧化鋁含量百分比分別為6.39、6.31、7.0、6.38和6.3;成本(元/噸)分別為248.6、252.7、228.6、249.2和252.1。因此,每噸產(chǎn)品成本隨鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化而變化。當(dāng)鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)從5%增加到7%時(shí),產(chǎn)品成本(raw material)逐漸降低;當(dāng)鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)從7%增加到9%時(shí),產(chǎn)品成本逐漸增加。因此,當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%時(shí),成本較低,質(zhì)量(quality)較好。
  

聚合氯化鋁理論分析:

實(shí)驗(yàn)室用鹽酸和鋁酸鈣粉制備聚合氯化鋁pac的反應(yīng)原理是:鹽酸中的氯離子與鈣粉中的鋁離子和水中的氫氧離子反應(yīng),然后進(jìn)一步聚合。簡(jiǎn)單的反應(yīng)式為:Cl+Al+Oh→[Al2(Oh)nCl6-n]m。從反應(yīng)式可以看出聚合氯化鋁是一種高分子聚合物,是由多種氯離子、氫氧離子和兩種鋁離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成。每個(gè)離子之間都有一個(gè)平衡(balance)關(guān)系,任何離子濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)破壞平衡。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),鹽酸濃度太低,無(wú)法與鈣粉中的鋁反應(yīng),鋁不能完全溶解;鹽酸濃度太高,因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng),產(chǎn)生大量熱量。反應(yīng)未結(jié)束時(shí),鹽酸大量揮發(fā),導(dǎo)致反應(yīng)不完全,溶解速率低,造成原料(raw material)浪費(fèi),成本增加。

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聚合氯化鋁


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