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生物基融雪剂的制备及浓缩干燥优化方法设计 化学工程与工艺081 周舸 2008033131 指导老师 许英梅老师 目录 融雪剂、木醋液、粉煤灰简介 喷雾干燥简介 实验步骤 实验结果及分析 4 1 2 3 融雪剂 融雪剂 融雪剂是一种在清雪作业时，可以降低水的凝固点、提高除雪机械清雪能力的化学物质。 分类 氯化钠、氯化镁、氯化钙等 醋酸钙镁盐（CMA）、醋酸钾等 在氯化物中添加非氯化物 氯盐型融雪剂 非氯盐型融雪剂 混合型融雪剂 CMA融雪剂 (CH3COO)2Ca•H2O C4H6O4Mg•4H2O 白色松散细粉 无色单斜晶体 176.18 214.46 易吸潮 易潮解 其他 分子量 状态 分子式 CMA Ｖ醋酸镁：Ｖ醋酸钙＝7:3时，融冰能力达到最大值91%， Ｖ氯化镁：Ｖ醋酸镁：Ｖ醋酸钙=7:2:1时，融雪剂的融冰能力可达114%。 CMA环保型融雪剂是一种新型的由醋酸钙镁盐为主要成分的融雪剂。 醋酸镁 醋酸钙 CMA融雪剂发展前景 生产工艺简单 配制方便 达到了GB/T 23851-2009的标准 符合低碳、环保的理念 符合“十二五”提高环境质量的发展方向 实用性高 高融冰效率 低腐蚀 污染小 对植物伤害小 1 2 4 3 木醋液 80%-90% 水 有机酸 酚、醇和酮 有机物质 分子中含氮 碱性物质 木醋液是以醋酸为主要成分的pH3程度的酸性液体，是把木头烧成木炭的过程中冒出的烟气自然冷却液化而得到的。 木醋液 粉煤灰 粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。 粉 煤 灰 组成 物理 性质 化学 性质 应用 压力喷雾干燥法 离心喷雾干燥法 迅速、易改变干燥条件、设备材料选择要求不严格、卫生、效率高、操作人员少。 干燥室中将稀料经雾化后，再与热空气的接触中，水分迅速汽化，即得到干燥产品。 通过机械作用，将物料分散成很细的微粒，与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去。 简介 01 优点 03 原理 02 分类 04 喷雾 干燥 喷雾干燥 实验步骤 步骤 反应原理 CaO+2HAc→Ca(Ac)2+H2O MgO+2HAc→Mg(Ac)2+H2O 测定木醋液中醋酸含量 取1mL木醋液→滴入酚酞指示剂→用0.1 mol/L的氢氧化钠标准溶液进行滴定→待酸碱度不变时滴定结束→平行3次→记录结果 确定最佳反应条件 取不同质量的粉煤灰加到100mL木醋液中→加适量MgO和CaO使pH到7.5→抽滤→脱色至透明 木醋液与粉煤灰的反应 研磨粉煤灰→加木醋液后均质，至pH7.5→抽滤，滤饼干燥称量→木醋液转化液活性炭脱色→滤液透明后蒸发→红外快速干燥→产物鉴定 R=60.05×MV平均/10 结果与讨论 木醋液中醋酸含量测定结果 木醋液中HAc总含量： R=60.05×MV平均/10=68.10g/L V平均=(V1+V2+V3)/3=11.34mL 木醋液中HAc质量分数： C(NaOH) ×V×M(HAc)/(1000×m(木醋液))×100%=6.61% 木醋液的质量为1.03g 结果与讨论 Ca2+的标准曲线 结果与讨论 Ca2+的标准曲线 结果与讨论 Mg2+的标准曲线 结果与讨论 Mg2+的标准曲线 结果与讨论 粉煤灰的量对反应的影响 结果与讨论 粉煤灰用量对吸光值的影响 结果与讨论 由以上数据和图表得出，在35℃时，使用120g的粉煤灰和100mL的木醋液反应，粉煤灰的脱色效果达到最佳。因此，120g为粉煤灰的最佳反应用量。 结果与讨论 MgO和CaO用量与吸光值之间的关系 在粉煤灰对木醋液的转化利用过程中，当粉煤灰加入到120g时以MgO和CaO作为补充，既可以达到转化利用的目的，又可以降低活性炭的脱色成本，节约了能源。 最后确定为：每100mL木醋液加入120g粉煤灰，再加5g MgO和1.5g CaO做补充，使木醋液反应完全，得到醋酸盐产物，再加入适量活性炭进行精制。 木醋液和粉煤灰制CMA的工艺流程 1：反应搅拌釜；2：压滤机；3：打浆机；4：空气过滤器；5：鼓风机；6：空气加热器；7：干燥塔；8：旋风除尘器；9：扁袋除尘器；10：引风机；11：料液槽；12：隔膜泵 生产成本与销售收入 当20吨木醋液制备醋酸钙镁盐融雪剂 ， 原料成本=氧化钙需要量×氧化钙市价+氧化镁需要量×氧化镁市价=0.3×700+1×800=10.5+40=1010 生产成本=总电能×工业电价=2000×0.55=1100元 总成本=原料成本+生产成本=2110元 利润=收入-成本=5000-2110=2890元 致谢 本次论文感谢许英梅老师的悉心指导感谢四年里帮助过我的老师同学们感谢我的母校大连民族学院！ Thank You!