Химия и химические
технологии/7. Неорганическая химия
Посторонко А.И.
Украинская инженерно-педагогическая академия
Исследование
влияния ПАВ на устойчивость
суспензии Са(ОН)2
Суспензия Са(ОН)2
широко используется в содовой промышленности в виде известкового молока:
в производстве гидроксида натрия известковым способом, при очистке природных
рассолов от солей магния, при обработке фильтровой жидкости содового производства
для разложения хлорида аммония с целью отгонки аммиака. В содовой промышленности
производительность процессов зависит от скорости разделения образующихся шламов
в производстве гидроксида натрия и шламов рассолоочистки.
Если в производствах
содовой промышленности используется быстро расслаивающаяся известковая
суспензия, то получается суспензия шламов, которая также хорошо расслаивается.
Ранее были предложены присадки, которые ускоряют процесс расслаивания
известковой суспензии [1-3], однако в настоящее время по эффективности они не
удовлетворяют производство.
Нами проведено
исследование влияния солей четвертичных аммониевых оснований на скорость
расслаивания известковой суспензии. Присадки вводили в воду, которую использовали
при гашении для получения известкового
молока. Концентрации присадок составляли от 0,005 до 0,05 масс.%%.
В качестве присадок
использовали соли: диметилэтилцетиламмоний хлорид
(ДМЦА), диметилбензилфениламмоний хлорид(ДМБФ), гексадецилдиметилбензиламмоний
хлорид (ГДДБ) и демитилетилалкиламмоний хлорид (ДМДА).
Определение скорости
расслаивания проводили в мерных цилиндрах, в которые наливали предварительно
перемешанную суспензию. Процесс расслаивания наблюдали в течение часа, при этом
измеряли высоту прозрачного слоя воды над поверхностью осадка – вначале через
каждую минуту, затем через 5 и 10 мин. Чтобы проверить, закончилось ли
осаждение твердой фазы в течении длительности опыта,
пробы были оставлены на 6 часов, после чего еще раз измеряли высоту прозрачного
слоя.
Таблица 1.
Влияние ПАВ на влажность, объемную массу и скорость расслоения известковой
суспензии
|
Концентрация присадки, масс.%% |
Соотношение извести и воды при гашении |
Вид присадки |
Влажность осадка, масс.%% |
Объемная масса осадка, г/см3 |
Скорость расслоения, м/час |
|
- 0,005 0,01 - 0,005 0,01 - 0,005 0,01 - 0,005 0,01 - 0,005 0,01 - 0,005 0,01 - 0,005 0,01 - 0,005 0,01 |
2:1 2:1 2:1 1:3 1:3 1:3 2:1 2:1 2:1 1:3 1:3 1:3 2:1 2:1 2:1 1:3 1:3 1:3 2:1 2:1 2:1 1:3 1:3 1:3 |
ДМЦА -//- -//- -//- -//- -//- ДМБФ -//- -//- -//- -//- -//- ГДДБ -//- -//- -//- -//- -//- ДМДА -//- -//- -//- -//- -//- |
60,4 58,4 56,6 60,4 50,2 50,2 60,4 58,6 58,4 60,4 56,6 58,4 60,4 52,8 54,6 60,4 56,6 58,6 60,4 56,6 58,4 58,4 54,4 52,6 |
0,24 0,28 0,36 0,24 0,16 0,12 0,24 0,26 0,28 0,24 0,30 0,28 0,24 0,26 0,26 0,24 0,28 0,32 0,24 0,3 0,32 0,24 0,16 0,12 |
0,16 0,18 0,30 0,16 0,26 0,39 0,16 0,20 0,32 0,16 0,22 0,36 0,16 0,22 0,24 0,16 0,18 0,30 0,16 0,22 0,24 0,16 0,28 0,40 |
При обработке данных
опытов определяли относительную высоту прозрачного слоя в процентах от общей
начальной высоты суспензии в цилиндрах. Для оценки качества шлама, полученного
при отстаивании, после окончания опыта определяли влажность и объемную массу
полученного осадка.
Кинетика процесса
расслаивания суспензий приведена на рис.1 и в табл.1.
Наилучшие показатели
получены при использовании соотношения извести и воды 1:3 и солей: диметилетилцетиламмоний хлорида, диметилдиамиламмоний
хлорида и диметилетилбензилфениламмоний хлорида. Если
при использовании присадок с концентрацией 0,005 % скорость расслоения
известковой суспензии составляет 0,26-0,28 м/час, то при концентрации 0,01 % -
40 м/час. При концентрациях присадок ниже 0,005 % и выше 0,01 % скорость
расслоения суспензии значительно ниже. При соотношении извести и воды 2:1
эффективность присадок также снижается.
Исследования показали,
что соли четвертичных аммониевых основания можно рекомендовать для ускорения
разделения известковых суспензий.
Литература:
1. Зеликин М.Б. Производство
каустической соды. – М.: Госхимиздат, 1961. – 232 с.
2. Шокин И.Н., Крашенинников С.А. Технология
соды. – М.: Химия, 1975. – 288 с.
3. Посторонко А.И., Зеленая
С.А. Изучение устойчивости суспензии карбонатного шлама в присутствии добавок
четвертичной аммониевой соли ДМ
– 4.//Физ.-хим. механика и лиофильность дисперсных
систем.- 1977, вып. 9, С.79-81
Рис. 1. Влияние ПАВ на скорость
расслоения известковой суспензии
1 – ДМДА, 2 – ДМЦА, 3 – ДМБФ, 4 – ГДДБ