Page 213 - 《精细化工》2020年第12期

第 12 期 罗兴国，等: 真空制盐中碳酸根离子的转化与阻垢防垢 ·2575·

10.68）置于烧杯中。先用质量分数 35%的盐酸将取
出的硝系统母液/精卤的 pH 分别调至 8 和 6。其次，
为了减小实验 pH 和实验设定 pH 间的误差。先采用
pH=6 的卤水调节硝系统母液/精卤 pH 接近实验设
定值，再用 pH=8 的卤水缓慢调节 pH 至设定值。采
用此法，在不同的实验条件下依次将 pH 由高向低
调节。

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图 5 CO 3 转化阻垢防垢技术原理示意图 2 结果与讨论
Fig. 5 Schematic diagram of scale prevention and control
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technology of CO 3 conversion 2.1 不同温度对 CO 3 转化的影响
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1.3 实验方法 采用 1.3 节方法，分别在温度 50、60、70、80
为避免直接加酸导致系统局部过酸而引起的腐 和 90 ℃下，依次调节硝系统母液 pH 分别至实验设
蚀现象，在实验过程中采用两段加酸缓慢调节卤水 定值 11.0、10.5、10.0、9.5、9.0、8.5 和 8.0。待 pH
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pH 的方式，实现 CO 3 向 HCO 3 的转化。首先，各取 稳定后采用双指示剂法测定卤水中 CO 3 和 HCO 3 的
出两份 500 mL 硝系统母液（pH=11.6）/精卤（pH= 浓度，结果如图 6 所示。

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图 6 不同温度下 CO 3 质量浓度的转变情况
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Fig.6 Distribution of CO 3 mass concentration at different temperatures

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由图 6 可知，在不同温度下，pH 为 8.5~9.0 时， 2.2 不同初始 pH 下卤水中 Ca 浓度的变化
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CO 3 开始转化为 HCO 3 。pH 高于 9.0 后，以 CO 3 为 为考察精卤（精卤是指进入预热器和蒸发器前
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主，pH 低于 9.0 时以 HCO 3 为主。此外，当 pH 为 的卤水）中 CO 3 的浓度变化对 CaCO 3 沉积结垢的影
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8.5 时，可使 CO 3 完全转化为 HCO 3 ，此时溶液呈弱 响，用盐酸调节精卤 pH（精卤 pH 10.68）至不同的
碱性。但随着生产的长周期运行，弱碱性的卤水会 pH 梯度值。实验过程中取出两份 500 mL 精卤，首
对生产装置和产品质量造成影响。而调节 pH 至 先用质量分数 35%的盐酸将其 pH 分别调节至 8 和
9.0，不仅可以避免上述问题，并且可使体系中少 6。其次，采用 pH=6 的卤水调节初始精卤 pH，再
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量的 CO 3 转化为 HCO 3 ，达到增加钙离子溶解度的 用 pH=8 的卤水缓慢调节 pH 至实验设定值。采用此
目的。 法，依次调节精卤 pH 分别至 10.0、9.5、9.0、8.5
结合理论计算和实际生产要求，通过两段调节 和 7.5，分步调节卤水 pH 可避免卤水局部过酸。将
pH 的方式将硝系统母液的 pH 调至 9.0，可使少量 调节好 pH 的卤水放置在恒温 90 ℃的水浴锅中静
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的 CO 3 转化为 HCO 3 。因此，在不同蒸发温度下， 置。以不同静置时间上清液中 Ca 的质量浓度为指
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将 CO 3 转化为 HCO 3 在实验和理论上均是可行的。 标，考察 Ca 的沉积情况，结果如图 7 所示。