過硼酸鈉的制備及機理研究.pdf

1、過硼酸鈉是一種重要的硼化合物，廣泛應(yīng)用于日用化工、紡織、造紙、有機合成、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域。針對硼砂法和電解法兩種過硼酸鈉主流生產(chǎn)工藝存在的能耗高、工藝流程復雜等問題，本論文以亞熔鹽法硼化工清潔生產(chǎn)工藝制備的偏硼酸鈉為原料，研究了偏硼酸鈉雙氧水反應(yīng)結(jié)晶制備過硼酸鈉工藝過程的機理，并優(yōu)化了工藝過程，實現(xiàn)了過硼酸鈉產(chǎn)品的短流程清潔制備，獲得的產(chǎn)品顆粒尺寸可控、質(zhì)量穩(wěn)定、附加值高。本論文取得的創(chuàng)新性進展如下:
　　1、測定了過硼酸鈉反應(yīng)結(jié)晶

2、過程的結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)，研究了攪拌強度、雙氧水滴加速率、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度及添加劑對介穩(wěn)區(qū)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，過硼酸鈉反應(yīng)結(jié)晶過程中，隨著滴加速率、反應(yīng)物濃度的增大，介穩(wěn)區(qū)變寬，增大攪拌速率和溫度，介穩(wěn)區(qū)變窄;兩種添加劑導致過硼酸鈉的超溶解度變大，進而使過硼酸鈉的介穩(wěn)區(qū)變寬。
　　2、開展了過硼酸鈉結(jié)晶動力學研究。通過等溫法測定了不同過飽和度下的誘導期，探究了過硼酸鈉反應(yīng)結(jié)晶的初級成核機理及晶體生長過程，考察了添加劑對成核生長的

3、作用。深入探究了過硼酸鈉二次成核過程及生長動力學，通過間歇動態(tài)法進行測試，采用矩量變換法處理實驗數(shù)據(jù)，建立了過硼酸鈉反應(yīng)結(jié)晶動力學模型。研究結(jié)果表明，六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉能抑制晶體成核，降低成核速率，使晶體的粒度增大;過硼酸鈉的初級成核機理為初級非均相成核，過硼酸鈉晶體生長機理為連續(xù)生長模型。懸浮密度、攪拌速率和過飽和度的增大促進成核過程的進行。
　　3、優(yōu)化了偏硼酸鈉雙氧水反應(yīng)結(jié)晶法過硼酸鈉制備工藝，詳細研究了添加劑聚丙烯酸鈉