離子交換法脫除雙氰胺結晶母液中鈣離子的研究.pdf

1、雙氰胺是一種重要的精細化工材料，普遍應用于制藥、電子、紡織、印刷等行業(yè)。由于生產過程中脫鈣的不徹底導致后續(xù)雙氰胺結晶母液中含有Ca(OH)2、CaCO3等含鈣化合物，如以Ca2+計，含量約1500mg· kg-1。雜質的存在嚴重影響了雙氰胺的純度及品質。本文通過在原有生產工藝基礎上，在結晶工段前引入離子交換法進行精脫鈣，通過系統研究離子交換-結晶耦合工藝獲得較優(yōu)工藝條件，使雙氰胺產品中Ca2+含量達到醫(yī)藥級雙氰胺產品的要求。
　　

2、首先，通過比較D001、001×4、001×7、001×8四種型號的樹脂對雙氰胺結晶母液中鈣離子的吸附量，發(fā)現在相同的實驗條件下，001×7型樹脂對鈣離子的吸附量最大，單位體積吸附量達到68.15mg，并考慮經濟性，本文選用001×7型樹脂，并對雙氰胺結晶母液中的Ca2+進行靜態(tài)和動態(tài)交換實驗。
　　靜態(tài)實驗結果表明:在反應時間80min、溫度45-50℃、樹脂用量為40mL（空隙率0.42，下同）、攪拌速率250r·min-1的

3、最佳工藝條件下處理200mL雙氰胺結晶母液，Ca2+脫除率達到98.12％，交換后雙氰胺結晶母液中鈣離子含量為27.17mg· kg-1。
　　動態(tài)實驗裝置采用高600mm、內徑為40mm的玻璃柱。采用100mL樹脂處理500mL雙氰胺母液，母液流速為5mL·min-1，樹脂床層高徑比為5.3∶1，交換柱內樹脂床層交換溫度為45-50℃，在此條件下脫鈣率達到了97.32％，母液中鈣離子含量低至38.71mg·kg-1，同時獲得該過

4、程的貫穿函數，并對動態(tài)過程的行為進行模擬進而揭示了動態(tài)離子交換的特征。在已有的分形多孔介質理論基礎上，結合動態(tài)離子交換過程，通過實驗數據擬合得出了離子交換過程樹脂分形表面譜維數的計算方程為線性關系（相關性系數為0.992），利用方程的斜率求得該交換過程的分形表面譜維數為ds=2.21，并且得到了數學模型。通過分析理想表面與分形表面動力學方程中1/Ct與t關系，得出理想表面為線性關系，分形表面為冪函數關系。
　　最后，通過前期單因素