利用瓦斯进行高岭土的分离提纯 生产系统具有高效率、低能耗、低投入

山东埃尔派 | 点击量:0次 | 2021-03-05

摘要
高岭土在油漆涂料生产中主要是作为充填骨架,同时,由于高岭土具有优良的分散性且化学性质稳定、耐腐耐火,用其作为涂料生产添加剂,可以改善涂料的吸附能力及遮盖能力。瓦斯进行分

  高岭土在油漆涂料生产中主要是作为充填骨架,同时,由于高岭土具有优良的分散性且化学性质稳定、耐腐耐火,用其作为涂料生产添加剂,可以改善涂料的吸附能力及遮盖能力。

  瓦斯进行分离提纯

  瓦斯水合物(minegashydrate)是小分子量瓦斯组分气体(CH4、C2H6、C3H8、C4H10和CO2等)与水在一定温度和压力条件下络合而成的一种类冰的、非化学计量的、笼形晶体化合物。瓦斯水合物可以在2〜6MPa、0〜10℃条件下生成,常压、-15〜-10℃条件下稳定储存;基于瓦斯水合物的结构特点及上述性质,可以利用瓦斯水合方法对低浓度瓦斯进行分离提纯。水合物快速稳定生成是瓦斯水合分离技术实现工业化应用的关键,添加表面活性剂和晶种是促进瓦斯水合物生成的主要手段。

  吴强等(2009)研究了低浓度瓦斯在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液及SDS-高岭土复配溶液中水合物生成情况,测定了水合物中CH4的浓度,考察了SDS和高岭土晶种对瓦斯水合物生成诱导时间、平均生成速率及CH4水合分离效果的影响,实验获取了低浓度瓦斯在4个体系中,即SDS质量分数为10.34%的SDS溶液及高岭土质量分数为1.47%、5.64%和8.23%的SDS-高岭土复配溶液中瓦斯水合物生成过程压力-温度-时间(p-T-t)曲线,利用气相色谱仪测定了分离产物中CH4的浓度。高岭土用途十分的广泛,结果表明,SDS和SDS-高岭土复配体系缩短了瓦斯水合物生成诱导时间,提高了瓦斯水合物生成速率。4个体系中,瓦斯水合物生成诱导时间较短为72min,平均生成速率非常大可达5.261×106m3/h;―级水合分离产物中CH4浓度比原料气提高了12.40%〜20.61%,在SDS-高岭土复配溶液中,瓦斯水合物分形生长,CH4提纯浓度理想可达58.41%。

  研究表明,高岭土的加入促进了水合物晶体生长,使得水合物晶体中包含的CH4量增大,瓦斯水合分离效果更好。高岭土生产线比较复杂,正是因为如此,高岭土的作用才会如此的多,质量分数较高的SDS-高岭土体系可以使水合物晶体分形生长,水合物中CH4浓度更高。生成的水合物中CH4浓度比原料气分别提高20.61%和18.70%。同时发现水合物生成过程由晶体成核和生长两个阶段组成。水合物成核是由水分子及周围气体分子形成的小分子簇经历溶解、生长、再溶解过程达到临界尺寸而形成可继续生长的晶核的过程。晶核需要在过饱和溶液中才能形成,由于CH4在水中的溶解度很小,在静止的纯水体系中,仅气液接触面CH4分子才能达到水合物成核所需浓度,因此,水合物一般在气液接触面生成,而且生成速率非常缓慢。当加入表面活性剂SDS时,由于SDS具有亲水基和亲油基,亲油基可以携带CH4等气件分子进入溶液相,降低了溶液的表面张力,增大了CH4等气体分子在水中的溶解度。当SDS超过临界胶束浓度,SDS在溶液中以胶束的形式存在,增溶效果更好。由于SDS的增溶作用,使得CH4等气体在溶液中更快达到过饱和,从而加速了水合物的结晶过程。在实验中所观察到的SDS体系中水合物晶体颗粒首先在溶液中出现,进而在较短时间内整个溶液充满水合物固体等现象验证了这一机理。

  水合物结晶成核方式又分为均相成核和非均相成核两种。非均相成核是水溶液中存在外来物质粒子干扰条件下的成核,从自由能的角度看,外来物质微粒在一定程度上可以降低成核势能,诱导晶核的产生,因此非均相成核可以在比均相成核低的过饱和度下发生。当SDS溶液中悬浮有高岭土微粒时,高岭土微粒促进了非均相成核,因此与SDS溶液相比,SDS-高岭土体系对水合物生成的促进作用更好。

  应用于双90高岭土的超细分级机是山东埃尔派粉体科技有限公司引进原装德国图纸,并后续进行技术升级,采用精密数控机床加工而成,每个加工环节都有特殊的制作和装配要求,分级转子采用航空耐磨材料制作,分级粒度可达D88~D95:2微米,专门针对超细分级要求,是现今国产机的更新换代机型。

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