探析硅铝胶废液回收利用研究与工艺设计

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1、学校代码10530学号200615041053分类号X703.1密级硕士学位论文硅铝胶废液回收利用研究与工艺设计学位申请人周益辉指导教师刘跃进教授学院名称化工学院学科专业化学工艺研究方向水处理技术二〇〇九年五月十日StudyontherecycleofSi-Al-plasticliquidandprocessdesignCandidateYihuiZhouSupervisorProf.YuejinLiuCollegeCollegeofChemicalEngineeringProgramChemicalTechnologySpecializationWatertrea

2、tmenttechnologyDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2009湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并

3、向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日2009届硕士毕业论文硅铝胶废液回收利用研究与工艺设计摘要Y型分子筛作为催化剂的活性组元，广泛应用于催化裂化和加氢裂化等炼油过程中。在生产NaY分子筛催化剂中硅铝胶工段会产生大量废液，其中主要含硫酸钠，此外含有少量的硅酸根离子与偏铝酸根离子。如果硅铝胶废液中的硫酸钠被作为废弃物处理，不仅浪费大量资源，而且对

4、环境造成污染。本文首先针对企业内部对氢氧化钠的需求，设计了硅铝胶废液中硫酸钠的回收处理工艺，并对硅铝胶废液进行了成分分析与处理实验研究。其中重点研究了同离子平衡问题以确定硅铝胶废液中碎石灰的用量，还研究了反应搅拌时间对硫酸根离子去除率的影响。研究结果表明：石灰用量对硫酸根离子去除率影响很大，若以理论值加入，硫酸根离子的去除率不到20%，以过量加入，硫酸根离子的去除率接近40%，同时能够完全去除废液中的硅酸根离子；延长搅拌时间，可以消除硫酸钙在硅铝胶废液中的过饱和度，当搅拌时间超过20分钟时，钙含量保持恒定值。本文还讨论了实验过程中出现的滤液内残留钙离子问题及滤渣问题

5、。由于氢氧化钙与硫酸钙都是微溶物，滤液氢氧化钠溶液中会残留少量钙离子，如果富集会堵塞管道，在吹脱氨氮废水时也会形成钙沉淀而堵塞喷嘴。研究结果表明，选用碳酸钠作为滤液的除钙剂，能使氢氧化钠溶液中的钙离子控制在4ppm3以下，除钙效果好；而用石灰法处理硅铝胶废液产生大量滤渣，理论上处理1m硅铝胶废液产生56.87kg滤渣，若将滤渣用于制备建筑材料及硫酸钙晶须等副产品，可获得更好的经济效益。3另外，在实验研究的基础上设计了年处理20万m硅铝胶废液的工艺并对其进行了技术经济效益分析；使用CFD技术对工艺中设计的搅拌釜反应器进行了混合情况的模拟。模拟结果表明，搅拌釜反应器混合

6、效果良好，特别是双搅拌桨的设计消除了单个搅拌桨中出现的死区问题，从而能够满足固液两相充分混合的要求。用石灰法处理硅铝胶废液，不仅解决了硅铝胶废液的排放问题，而且以硫酸钠为介质对废液进行了循环综合利用，也为企业提供了一条行之有效的环境友好型工艺。关键词：石灰；硅铝胶废液；硫酸钠；硫酸钙；计算流体力学I2009届硕士毕业论文硅铝胶废液回收利用研究与工艺设计AbstractAstheactiveelementofcatalyst,Y-zeoliteiswidelyusedincatalyticcracking,hydrocrackingandotheroilrefinin

7、gprocesses.ThereisalargenumberofwastewaterproducedbytheSi-Al-sectionintheproductionofNaYzeolitecatalyst,whichmainlycontainssodiumsulfate,andalsocontainsasmallamountofsilicateionandaluminumion.IfsodiumsulfateintheSi-Al-plasticwasteisdisposedaswaste,itwillnotonlywastealotofresourcesbut