聚合氯化鋁 | 三氯化鐵 | 硫酸亞鐵 |
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高分子混凝劑溶于水后經分解和縮聚反應形成高分子聚合物,這類帶電荷的高分子聚合物能夠壓縮“雙電層”使體系脫穩,并對微粒吸附架橋,使膠體和微小懸浮物之間凝結成易于沉降除去的絮凝體。
2.2 糊樹脂廢水處理流程
根據廢水成分情況,采取絮凝沉降、壓濾、清水二次處理等技術對廢水進行處理。
來自糊樹脂聚合和干燥崗位的各種廢水集中在廢水收集槽,先攪拌然后抽送到增稠器,在增稠器中加入硫酸鋁、氫氧化鈉和聚丙烯酰胺,經攪拌沉淀3h后,抽去上層清液,另一方面將沉淀物用壓濾機除去部分水分,濾清水回收到脫水池中,濾餅鏟下裝袋,同時將脫水池中水抽入到廢水收集槽中再次處理。
硫酸鋁 | 氫氧化鈉 | 聚丙烯酰胺 |
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3、糊樹脂廢水一級處理效果及深度處理
糊樹脂廢水經初步處理后可達到以下指標:
pH值6~9;COD≤300mg/L;SS≤250mg/L。
糊樹脂廢水初步處理指標與普通PVC母液水指標接近,為使廢水中的雜質含量繼續降低,將糊樹脂廢水一級處理出水排入母液水處理裝置繼續深度處理,母液水處理入口指標見表1。
母液水處理過程中主要利用物理、化學、生化方法來處理廢水。在預處理中采用物理化學方法,使一部分未溶解的有機物,在絮凝劑的作用下,通過一定時間的沉淀而被去除,在生化處理中用生物膜法,利用微生物的代謝作用分解廢水中的有機物,通過好氧性微生物來吸附、分解、氧化廢水中的有機物,把不穩定的有機物降解為穩定無害的物質,從而使廢水得到凈化。
其流程為:調節池內廢水經提升泵送至反應池,在反應池內投加絮凝劑后進入初沉池內分離。初沉池出水進入水解反應池處理,出水溢流至接觸氧化池,接觸氧化池中的好氧微生物將小分子有機物徹底分解成無機物,出水自流進入澄清池,廢水通過回用水泵回用至乙炔清凈工序配制次鈉、沖渣及公用工程循環水池做為補充水使用。污泥經污泥泵送至濃縮池,經壓濾機壓濾后泥餅外用,處理后廢水指標見表2。
由表2看出,廢水處理后指標達到《GB15581-2016燒堿、聚氯乙烯工業水污染物排放標準》中水污染物排放限值間接排放標準。
4、結語
對糊樹脂生產過程產生的廢水,通過一級處理,回收廢水中的膠乳粒子,再通過二級處理,使廢水中有害成分降至極低,達到回用水指標要求。將處理后廢水作為循環水補充水、乙炔裝置次氯酸鈉配制用水和裝置沖洗用水。達到對廢水有效利用并產生效益的目的。
三、化工合成與材料工業
1. 催化劑與反應助劑:作為有機弱酸,檸檬酸可調節化學反應體系的pH值,或作為配體促進金屬催化反應。檸檬酸作為酯化反應的催化劑,促進對苯二甲酸與乙二醇的縮聚反應,提高樹脂聚合度。調節異氰酸酯與多元醇的反應速率,控制泡沫的密度和孔徑結構。
2. 高分子材料改性:檸檬酸中的羧基可與高分子鏈上的羥基、氨基發生酯化或酰胺化反應,改善材料性能。與淀粉、聚乳酸等原料共混或接枝,提高材料的柔韌性和降解速率,用于環保包裝材料。作為無甲醛抗皺整理劑,與棉纖維中的羥基反應,賦予織物抗皺性能,替代傳統含甲醛的整理劑。
四、紡織與印染工業
1. 印染工藝輔助:檸檬酸的弱酸性可穩定染浴酸堿度,確保染料(如活性染料、酸性染料)的上染率和色牢度。螯合水中的鈣、鎂離子,防止其與染料形成沉淀,避免染色過程中出現色斑或色花。棉、羊毛、絲綢等纖維的染色工藝,尤其是對水質敏感的高檔織物染色。
2. 織物前處理與后處理:去除織物表面的漿料和雜質,檸檬酸可輔助分解果膠等天然雜質,提高織物白度和滲透性。中和殘留堿劑,去除浮色,提升染色織物的色牢度(如耐洗、耐摩擦色牢度)。
五、石油與天然氣工業
1. 油田酸化處理:檸檬酸作為有機酸,與碳酸鹽巖(如石灰巖)反應生成可溶性鹽類,擴大油層孔隙,提高原油滲透率。相比鹽酸,檸檬酸與巖石反應速率較慢,可深入油層深部酸化,且對金屬設備腐蝕率低,適用于高溫油藏(溫度>120℃)。
2. 油氣管道清洗:清除管道內的硫化亞鐵、石蠟等沉積物,檸檬酸通過絡合作用溶解金屬硫化物,同時其酸性可軟化石蠟,配合機械清洗提高效率。
六、其他工業應用
1. 皮革加工:作為鞣制過程中的pH調節劑,控制鉻鞣劑的水解速率,促進皮革纖維均勻吸收鞣劑,提高皮革柔軟度和耐水性。
2. 陶瓷:檸檬酸作為分散劑,防止釉料中的金屬氧化物顆粒團聚,提高釉面光澤度和均勻性。
3.玻璃工業:低濃度檸檬酸溶液可輕度蝕刻玻璃表面,形成磨砂效果,用于裝飾玻璃加工。
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]]>在食品與飲料行業,檸檬酸是應用廣泛的酸味劑和風味調節劑。其溫和清爽的酸味不僅能夠增強食品的口感,還能提升整體風味。在碳酸飲料、果汁、果醬等產品中,檸檬酸常被用作酸味劑,調節pH值,賦予產品獨特的酸甜口感。例如,可樂、檸檬茶等飲料中,檸檬酸與甜味劑協同作用,形成令人愉悅的風味平衡。在乳制品中,檸檬酸可作為乳脂的抗氧化劑,防止油脂氧化酸敗。
在日化行業,檸檬酸主要用于調節產品的pH值,確保配方穩定。在洗發水、沐浴露等洗護產品中,檸檬酸可調節產品的酸堿度。同時,檸檬酸的螯合性能能夠絡合水中的金屬離子,防止其與表面活性劑反應生成沉淀,提高產品的透明度和穩定性。
在化妝品中,檸檬酸及其衍生物可作為抗氧化劑和pH調節劑。此外,檸檬酸還可用于牙膏中,作為酸味劑和防垢劑,幫助清潔牙齒并預防牙垢形成。
在工業生產中,檸檬酸憑借其優異的絡合性能,被廣泛用作金屬清洗劑和水處理劑。檸檬酸能夠與鐵、銅、鈣等金屬離子形成穩定的絡合物,有效去除金屬表面的銹跡、水垢和氧化物。在鍋爐、管道等設備的清洗中,檸檬酸可溶解水垢中的碳酸鈣、氫氧化鎂等成分,恢復設備的傳熱效率,延長使用壽命。
在電鍍工藝中,檸檬酸作為絡合劑,調節鍍液中金屬離子的濃度,促進金屬均勻沉積,提高鍍層質量。
在印染行業,檸檬酸可作為pH調節劑和軟水劑,改善染料的上染率和染色均勻性,同時防止水中金屬離子對染料的影響。
在農業領域,檸檬酸可作為土壤改良劑和植物營養調節劑。其酸性能夠調節土壤的pH值,改善堿性土壤的結構,促進植物對養分的吸收。此外,檸檬酸還可用于制備生物有機肥,作為螯合劑提高肥料中微量元素的有效性。
在環保領域,檸檬酸因其生物降解性好、對環境友好的特點,被用作替代傳統強酸的綠色清洗劑。檸檬酸清洗后的廢水可通過生物處理有效降解,減少對環境的污染。同時,檸檬酸還可用于處理工業廢水中的重金屬離子,通過絡合作用將其轉化為無害的沉淀物,實現重金屬的去除和回收。
在橡膠硫化過程中,三乙醇胺與硫化促進劑(如噻唑類、秋蘭姆類)協同增效,加快橡膠硫化速度,縮短硫化時間。在天然橡膠或丁苯橡膠的硫化體系中,三乙醇胺能夠中和硫化過程中產生的酸性物質,維持體系的酸堿平衡,確保硫化反應順利進行。此外,三乙醇胺還能改善硫化膠的交聯結構,使橡膠分子鏈間的交聯更加均勻,提高硫化膠的拉伸強度、耐磨性和耐老化性能。
作為防老劑的增效劑。防老劑是橡膠制品抵御氧化、熱、光等老化因素的關鍵助劑,三乙醇胺能與防老劑分子發生相互作用,增強防老劑在橡膠中的溶解性和分散性,從而提高防老劑的防護效果。在一些戶外用橡膠制品(如輪胎、密封條)中,三乙醇胺與防老劑的協同使用,可顯著延長制品的使用壽命,降低因老化導致的性能衰退。
在橡膠乳液聚合及再生膠生產中也有應用。在乳液聚合過程中,三乙醇胺可作為 pH 調節劑,穩定乳液體系,確保聚合反應的穩定性和產品質量;在再生膠生產中,它能夠軟化廢舊橡膠,促進硫化膠的脫硫過程,提高再生膠的可塑性和加工性能,降低生產成本。
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三乙醇胺同時具備緩沖劑的作用。電鍍過程中,陰極表面會發生析氫反應,導致局部 pH 值下降,影響鍍層質量。三乙醇胺的弱堿性可調節鍍液的酸堿度,通過酸堿中和反應維持 pH 值的穩定。在鋅酸鹽鍍鋅工藝中,三乙醇胺能夠有效緩沖鍍液的 pH 值波動,確保鋅離子的均勻沉積,提高鍍層的耐蝕性和外觀質量。
此外,三乙醇胺還可作為表面活性劑和光亮劑的輔助成分。其分子結構中的親水基團和親油基團使其具備一定的表面活性,能夠降低鍍液的表面張力,促進氫氣的逸出,減少鍍層針孔和麻點的產生。在與其他光亮劑復配時,三乙醇胺能夠增強光亮劑在陰極表面的吸附效果,使鍍層更加光亮、平整,尤其適用于裝飾性電鍍領域。
在實際應用中,需要注意的是,在酸性鍍液中,三乙醇胺可能會與酸發生反應,因此需嚴格控制其用量;而在堿性鍍液中,過高的三乙醇胺濃度可能導致鍍液黏度增加,影響電鍍效率。同時,三乙醇胺的生物降解性較好,相較于一些含氰或含重金屬的添加劑,對環境更加友好,符合當前綠色電鍍的發展趨勢。
磷酸 | 檸檬酸 | EDTA | 草酸 |
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二、化學除銹的應用案例
1、鋼鐵工業:冷軋鋼板預處理
冷軋鋼板在軋制前需去除表面氧化皮(Fe?O?、Fe?O?)。采用鹽酸酸洗工藝,將鋼板浸入15%~20%的鹽酸溶液中,常溫下反應10~30分鐘。鹽酸與氧化皮發生酸溶反應,生成可溶性FeCl?和FeCl?,同時加入烏洛托品(緩蝕劑) 防止基體腐蝕。除銹后的鋼板表面潔凈,便于后續鍍鋅或涂裝。
2、船舶制造:船體除銹與防腐
船舶外殼長期接觸海水,易形成鐵銹(Fe?O??nH?O)和海生物附著。傳統工藝使用硫酸或硝酸酸洗,配合機械打磨;環保工藝采用磷酸+有機胺復合除銹劑,通過絡合與酸溶雙重作用除銹,同時生成磷酸鐵鈍化膜,磷酸與Fe3?形成難溶的磷酸鐵膜,隔絕空氣,延緩銹蝕,除銹效率達95%以上,且鈍化膜可提高船體耐海水腐蝕能力。
3、汽車零部件:發動機缸體除銹
發動機缸體表面銹層影響密封性和散熱性能。使用有機酸(檸檬酸 + 氨基磺酸)混合溶液,60~80℃下循環清洗。檸檬酸絡合Fe3?,氨基磺酸溶解銹層,同時加入緩蝕劑(如硫脲衍生物)保護鋁、鑄鐵等基體。非腐蝕性除銹,不損傷缸體表面精度,適合精密零件處理。
4、管道工程:工業管道內壁除銹
輸油、輸水管道長期使用后內壁形成銹垢,影響流量和介質純度。采用“酸洗+中和+鈍化”三步法:鹽酸溶液循環酸洗(含緩蝕劑),氫氧化鈉溶液中和殘留酸,亞硝酸鈉溶液鈍化,形成防銹膜。酸溶除銹后,鈍化膜隔絕氧氣與金屬接觸。管道內壁清潔度達Sa2.5級(工業標準),延長管道使用壽命。
5、文物保護:青銅器除銹修復
青銅器表面形成有害銹(如氯化亞銅CuCl),需溫和除銹。使用檸檬酸銨溶液局部擦拭,配合機械微雕去除疏松銹層。檸檬酸銨與Cu2?形成可溶性絡合物,選擇性溶解銹層而不損傷基體。保護文物本體,保留歷史包漿,符合文物修復 “最小干預” 原則。
6、環保型除銹劑:生物基有機酸應用
替代傳統強酸,用于市政設施、橋梁鋼結構除銹。使用乳酸、葡萄糖酸等生物基有機酸復配除銹劑,添加表面活性劑增強滲透性。有機酸通過螯合作用溶解銹層,生物降解性好,pH值溫和(4~6)。除銹效率接近鹽酸,廢水COD值降低50%以上,符合環保排放要求。
氨基磺酸 | 氫氧化鈉 | 亞硝酸鈉 | 乳酸 |
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