中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
中国科技核心期刊
环境科学领域高质量科技期刊分级目录T2级期刊
RCCSE中国核心学术期刊
美国化学文摘社(CAS)数据库 收录期刊
日本JST China 收录期刊
世界期刊影响力指数(WJCI)报告 收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

煤化工含盐废液中杂质对硫酸钠溶解行为影响研究

张钟 赵迪 许高洁 宁朋歌 赵月红 曹宏斌

曾 迪 黄智贤 方宏达, 等. 电镀工业园废水中有机物的去除方法研究[J]. 环境工程, 2013, 31(6): 41-44. doi: 10.13205/j.hjgc.201306011
引用本文: 张钟, 赵迪, 许高洁, 宁朋歌, 赵月红, 曹宏斌. 煤化工含盐废液中杂质对硫酸钠溶解行为影响研究[J]. 环境工程, 2024, 42(9): 156-166. doi: 10.13205/j.hjgc.202409015
ZHANG Zhong, ZHAO Di, XU Gaojie, NING Pengge, ZHAO Yuehong, CAO Hongbin. INFLUENCE OF IMPURITIES ON DISSOLUTION BEHAVIOR OF SODIUM SULFATE IN COAL CHEMICAL INDUSTRY SALINE WASTEWATER[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(9): 156-166. doi: 10.13205/j.hjgc.202409015
Citation: ZHANG Zhong, ZHAO Di, XU Gaojie, NING Pengge, ZHAO Yuehong, CAO Hongbin. INFLUENCE OF IMPURITIES ON DISSOLUTION BEHAVIOR OF SODIUM SULFATE IN COAL CHEMICAL INDUSTRY SALINE WASTEWATER[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(9): 156-166. doi: 10.13205/j.hjgc.202409015

煤化工含盐废液中杂质对硫酸钠溶解行为影响研究

doi: 10.13205/j.hjgc.202409015
基金项目: 

国家重点研发计划“钠盐氨化碳化制纯碱和铵盐新技术与成套设备”(2022YFC3901303)

详细信息
    作者简介:

    张钟(1999-),女,硕士研究生,主要研究方向为固废处理处置与资源化。azhangzhong@163.com

    通讯作者:

    曹宏斌(1971-),男,研究员,主要研究方向为工业污染全过程控制。hbcao@ipe.ac.cn

INFLUENCE OF IMPURITIES ON DISSOLUTION BEHAVIOR OF SODIUM SULFATE IN COAL CHEMICAL INDUSTRY SALINE WASTEWATER

  • 摘要: 研究含盐废液中典型杂质对硫酸钠溶解行为影响机制,有利于优化硫酸钠废盐结晶工艺,促进硫酸钠高值化利用。以煤化工行业硫酸钠杂质体系为研究对象,使用OLI与COSMO-RS研究了温度、典型无机杂质离子和有机杂质对硫酸钠溶解度、溶剂化及相互作用的影响规律。结果表明,硫酸钠溶解行为由杂质极性、Na+与SO42-溶剂化能力、杂质浓度及同离子效应共同控制,极性影响最强。弱极性Ca2+、NH4+、K+、HCO3-、F-、NO3-促进硫酸钠结晶,其中,阳离子通过同离子效应协同促进硫酸钠结晶,阴离子通过同离子效应及削弱Na+与SO42-溶剂化作用协同促进硫酸钠结晶;强极性Mg2+、CO32-抑制硫酸钠结晶,Mg2+通过增强Na+与SO42-溶剂化协同促进硫酸钠溶解,CO32-通过强极性特征,促进硫酸钠溶解,在含盐废液中去除Mg2+和CO32-是促进硫酸钠结晶的必要措施;低浓度有机杂质通过削弱Na+与SO42-溶剂化作用促进Na2SO4结晶。相关理论研究为硫酸钠废盐资源化提供理论支撑。
  • [1] 中华人民共和国生态环境部. 关于印发《危险废物环境管理指南 陆上石油天然气开采》等七项危险废物环境管理指南的公告[Z]. 2021.
    [2] 刘丽. 现代煤化工含盐废水处理技术进展及对策建议[J]. 内蒙古煤炭经济, 2019, 15: 211.
    [3] 张润楠, 范晓晨, 贺明睿, 等. 煤气化废水深度处理与回用研究进展[J]. 化工学报, 2015, 66(9): 3341-3349.
    [4] CUI P, YU Q, YANG S. New water treatment index system toward zero liquid discharge for sustainable coal chemical processes[J]. ACS Sustainable Chem Eng, 2018, 6(1): 1370-1378.
    [5] 张笛, 曹宏斌, 赵赫, 等. 工业污染控制发展历程及趋势分析[J]. 环境工程, 2022, 40(1): 1-7

    ,206.
    [6] 俞德仁, 叶涛, 柏明锁, 等. 一种煤化工副产品硫酸钠制备纯碱系统: CN219823690U[P]. 2023-10-13.
    [7] 张旭, 于淼, 陈宋璇, 等. 硫酸钠制纯碱的系统: CN218872168U[P]. 2022-12-08.
    [8] 赵诗雅, 刘琪. 通过硫酸钠制备纯碱的方法及其应用: CN115784263A[P]. 2023-03-14.
    [9] LIU J, XU F, YUAN J, et al. High-value conversion of Na2SO4 wastewater by a continuous electrodialytic metathesis process: effects of coexisting ions[J]. Journal of Membrane Science, 2020, 615: 118584.
    [10] ZHAO Y, WANG X, YUAN J, et al. An efficient electrodialysis metathesis route to recover concentrated NaOH-NH4Cl products from simulated ammonia and saline wastewater in coal chemical industry[J]. Separation and Purification Technology, 2022, 301(15): 122042.
    [11] 张妍, 刘红雨, 肖远航. 含硫酸钠工业废盐的提纯研究[J]. 天津化工, 2023, 37(5): 116-118.
    [12] 苏楠楠. 煤化工高盐废水分质结晶过程研究[D]. 天津:天津大学, 2018.
    [13] 杜海. 煤化工高盐废水分质结晶基础研究[D]. 郑州:郑州大学, 2021.
    [14] 朱秋楠. 煤化工高盐废水分质提盐基础与结晶工艺研究[D]. 银川:宁夏大学, 2019.
    [15] GE S Y, MA Y L, ZHU L, et al. Study of the solubility, supersolubility, and metastable zone width of ternary system (NaCl+Na2SO4+H2O) containing organic impurity at 333.15 K[J]. J Chem Eng Data, 2019, 64(12):5113-5121.
    [16] 宫海燕, 李彩虹, 王佩佩, 等. 杂质对溶液结晶过程的研究进展[J]. 化学与生物工程, 2010, 27(3): 9-12.
    [17] 张响飞. Na2CO3,Na2SO4和NaCl混合物溶解动力学研究[D]. 北京:中国科学院大学, 2018.
    [18] QIAO K, CHEN J, HAN J, et al. Solid-liquid phase equilibrium for the hexamethylenetetramine-NH4Cl-H2O system: solubility determination, model correlation and molecular simulation[J]. Chemical Physics Letters, 2023, 816: 140393.
    [19] CHEN Y, YU H, LI Y. Highly efficient and superfast cellulose dissolution by green chloride salts and its dissolution mechanism[J]. ACS Sustainable Chem Eng, 2020, 8(50): 18446-18454.
    [20] ROY S, BOCHAROVA V, STACK A G, et al. Nucleation rate theory for coordination number: elucidating water-mediated formation of a zigzag Na2SO4 Morphology[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(47): 53213-53227.
    [21] SHI J, HUANG W, HAN H, et al. Review on treatment technology of salt wastewater in coal chemical industry of China[J]. Desalination, 2020, 493: 114640.
    [22] 刘光启, 马连湘, 刘杰, 等. 化学化工物性数据手册(无机卷)[M]. 北京:化学工业出版社, 2002.
    [23] LIU Q Q, LIN G H, ZHOU J, et al. Hydrogen-bond mediated and concentrate-dependent NaHCO3 crystal morphology in NaHCO3-Na2CO3 aqueous solution: experiments and computer simulations[J]. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2023, 55: 49-58.
    [24] SU N N, WANG Y L, XIAO Y, et al. Mechanism of influence of organic impurity on crystallization of sodium sulfate[J]. Ind Eng Chem Res, 2018, 57(5): 1705-1713.
    [25] VAUDEVIRE E, RADMANESH F, KOLKMAN A, et al. Fate and removal of trace pollutants from an anion exchange spent brine during the recovery process of natural organic matter and salts[J]. Water Research, 2019, 154: 34-44.
    [26] LI P Y, LI G N, XIAO W, et al. Na+/Mg2+ interactions on membrane distillation permeation flux and crystallization performance during high saline solution treatment[J]. Separation and Purification Technology, 2021, 259: 118191.
    [27] KURNIA K A, FERNANDES A M, PINHO S P, et al. Ion speciation: a key for the understanding of the solution properties of ionic liquid mixtures[J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 38(21): 21626.
    [28] LI J B, WENG L P, DENG Y X, et al. NOM-mineral interaction: significance for speciation of cations and anions[J]. Science of the Total Environment, 2022, 820: 153259.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  49
  • HTML全文浏览量:  8
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-05-08
  • 网络出版日期:  2024-12-02

目录

    /

    返回文章
    返回