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添加剂对硫酸钙结晶过程的影响

周利民

  在化学工业和能源生产中,结垢是一个长期存在而又难以解决的实际问题。在多数情况下,垢主要由碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐组成。化学垢处理剂主要通过对成垢离子(Ca~(2+)、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)等)引起的晶核形成及晶体生长过程产生影响,它按影响机制可分为垢抑制剂和除垢剂,典型的垢抑制剂有无机磷酸盐、有机聚磷酸盐、聚羧酸、聚丙烯酰胺、聚马来酸酐及聚氨基酸。某些无机离子如Fe~(3+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)对CaCO_3和CaSO_4晶体生长也能起到较强的抑制作用;典型的除垢剂有EDTA及盐酸等。本实验主要通过测定成核延迟时间及晶体生长速度来研究过饱和溶液中CaSO_42H_2O成核及晶体生长现象,以及不同无机物质作为添加剂对它们的影响。实验表明,成核延迟时间与溶液初始Ca~(2+)浓度符合Nielsen-Christiansen成核理论等式:K=C_o~(P-1)τ;CaSO_42H_2O晶体生长属表面反应控制,且与粒径相关;MgCl_2或Cd(NO)_3能有效抑制CaSO_42H_2O成核及晶体生长,它们的最佳剂量分别为167mg/kg和250mg/kg,磷酸盐抑制作用更强;334mg/kg的CuCl_2及1000mg/kg的K_3Fe(CN)_6则有较强的促进作用。利用上述添加剂抑制结垢或使其在溶液预处理时充分析出,可以达到关键工序防垢的目的。……   
[关键词]:硫酸钙;成核;晶体生长;添加剂
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津轻工业学院2000年