廣東化工2016年第1期www.gdchem.com第43卷總第315期氯化鈉在乙二醇溶液中介穩(wěn)區(qū)的研究李洋,樊林華1,馮欣2,羅莉3(1.中國石油集團(tuán)東南亞管道有限公司,北京100022.四川廣安愛眾股份有限公司,四川廣安638550;3.成都市香城客運(yùn)站經(jīng)營管理有限公司,四川成都610500)乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)進(jìn)行研究。文章采用激光法測定了不同溫度下氯化鈉在乙二醇溶液中結(jié)晶的溶解度和超溶解度,得到氯化鈉在乙二醇溶液中結(jié)晶的介穩(wěn)區(qū),并擬合得到了氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度方程。結(jié)果表明氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度均隨溫度的升高而降低,結(jié)晶過程中將氯化鈉初始濃度控制在3-3.5g/100g乙二醇,將溫度控制在135-140℃介穩(wěn)區(qū)寬度比較適宜,可以取得較好的脫鹽效果[關(guān)鍵詞]氯化鈉;結(jié)晶;介穩(wěn)區(qū)寬度[中圖分類號]TQ[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A文章編號]1007-1865(201601-000402Study on the metastable Zone width of Sodium ChlorideLi Yang, Fan Linhua, Feng Xin, Luo Li(1. CNPC South East Asia Pipeline Company Limited, Beijing 100028; 2. Sichuan Guang'an AAA Public Co., Ltd, Chengdu 638550:3. Chengdu Xiangcheng Bus Terminal Management Co, Ltd.,, Chengdu 610500, China)Abstract: The removal of sodium chloride from ethylene glycol is mainly based on the vacuum evaporation and settlement, in order to separate sodiumwith ethylene glycol, it is necessary to study the crystallization of sodium chloride in ethylene glycol solution. In the paper, solubility and supersolubility cusodium chloride in ethylene glycol solution were measured and modeled by mathematical expression; the metastable zone widths of sodium chloride inglycol solution at different temperature were also measured. The results showed that sodium chloride solubility and supersolubility decreased with the increase oftemperature, temperature and initial concentration should be controlled in 135-140 C and 3-3.5 g/100gKeywords: sodium chloride: crystallization; metastable zone width水合物抑制劑乙二醇常被用于天然氣開發(fā)中,為了經(jīng)濟(jì)乙二23實(shí)驗(yàn)醇需要回收利用,乙二醇再生回收脫一價(jià)鹽環(huán)節(jié)主要基于負(fù)壓閃向結(jié)晶器中加入預(yù)先稱量的氯化鈉和乙二醇,并開啟激光監(jiān)蒸與沉降分離原理。為使乙二醇和鹽更好的分離,有必要對氯化視系統(tǒng)以了解固體溶解和析出狀況,開啟恒溫?cái)嚢栌驮?迅速升鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)進(jìn)行研究。本文采用激光法測定氯化溫至預(yù)計(jì)溶解度溫度以上15~20℃,然后緩慢降溫,固體逐漸溶鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度數(shù)據(jù),得到氯化鈉在乙解,光強(qiáng)達(dá)到最大值最大值時(shí)的溫度即為溶解溫度,所加溶質(zhì)量醇溶液中的介穩(wěn)區(qū),探究溶液初始濃度以及溫度對介穩(wěn)區(qū)寬度的為該溫度下的溶繼續(xù)降溫,固體溶質(zhì)完全溶解后加熱升溫,光強(qiáng)數(shù)碼顯示器1介穩(wěn)區(qū)讀數(shù)突然減小時(shí)所對應(yīng)的過飽和度值即為該溫度下的超溶解度溶解度是固體在液體中溶解達(dá)到平衡時(shí)的濃度。但在溶液中,3結(jié)果與討論物質(zhì)的濃度達(dá)到高于溶解度的一定數(shù)值才會出現(xiàn)晶體,這一數(shù)值31氯化鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)不同溫度下測得的氯化鈉在乙二醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)寬度如圖介穩(wěn)區(qū)寬度是選擇合適操作參數(shù)的依據(jù),只有實(shí)際的操作點(diǎn)2所示,超溶解度是在降溫速率為10℃/h、攪拌速率為300rmin在整個(gè)結(jié)晶過程中都處于介穩(wěn)區(qū)內(nèi)時(shí),才能實(shí)現(xiàn)對成核和晶體生條件下測得的。由圖2可知,氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超長速率的實(shí)際控制2,得到粒度較大、晶型較好的晶體。測取介溶解度均隨溫度的升高而減小,采用 Apelblat簡化經(jīng)驗(yàn)方程擬合實(shí)穩(wěn)區(qū)寬度就是要求能通過實(shí)驗(yàn)測取較為確切的最大過飽和度△驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的溶解度方程為:Cmx或最大過冷度△Tmx值,作為設(shè)計(jì)中選擇適宜過飽和度的依據(jù)。在工業(yè)操作時(shí),最佳過飽和度與最大過飽和度之間一般滿足-1749lnT,R2=0.9995以下關(guān)系超溶解度方程為:01<<05lnx2=22235440437-3841lnT,R=0.9979式中△C為最佳過飽和度,△Cmx為最大過飽和度。從相關(guān)系數(shù)可以看出用擬合得到的方程可以很好的反映出氯化鈉在乙二醇溶液2實(shí)驗(yàn)部分21實(shí)驗(yàn)裝置超溶解度1.HeNe激光發(fā)射器;2.夾套結(jié)晶器;3.精密溫度計(jì);4.電磁轉(zhuǎn)子;5.磁力攪拌器;6.激光接收器;7.記錄儀;8.超級恒溫槽圖1激光法測定氯化鈉在乙二醇中結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)實(shí)驗(yàn)裝置圖Fig. 1 The apparatus for solubility and crystallization determination采用激光法測定氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。該測量裝置主要包括結(jié)晶器、控溫系統(tǒng)、激光測量系統(tǒng)幾部分2氯化鈉在乙二醇中的溶解度曲線和超溶解度曲線22實(shí)驗(yàn)試劑Solubility and supersolubility curves of sodium chloride in乙二醇(分析純AR):氯化鈉(分析純AR)ethylene glycol solution收稿日期]2015-10-20[作者簡介李洋(1987-),男,四川南充人,本科,助理工程師,主要從事石油天然氣調(diào)度運(yùn)行工作2016年第1期廣東化工第43卷總第315期www.gdchem.com32溫度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響1708.20從圖3中可以看出隨著溫度的增加,介穩(wěn)區(qū)寬度逐漸變窄nx1=9943r-17.49hT超溶解度方程為:并且從圖中關(guān)出過飽和度△C與氯化鈉的濃度S呈線性nx=222354404.3738.41InT系,可寫出關(guān)系式如△C=4.167-0.021T相關(guān)系數(shù)R2=0.9986(2)介穩(wěn)區(qū)寬度隨著氯化鈉濃度的增加而變大,隨著溫度的增由于介穩(wěn)區(qū)越窄,結(jié)晶過程越不好控制,因此,從有利于控加而變窄。乙二醇脫鹽過程中將氯化鈉初始濃度控制在3~35制結(jié)晶過程的角度考慮,在乙二醇脫鹽過程中,溫度不宜過高,0g乙二醇,將溫度控制在135-140℃,比較適宜,可以取得控制在135~140℃比較適宜,脫鹽效果好較好的脫鹽效果o8eo與TCc)s(g/100g乙二醇)圖3氯化鈉在乙二醇中的介穩(wěn)區(qū)與溫度的關(guān)系圖4氯化鈉在乙二醇中的介穩(wěn)區(qū)與濃度的關(guān)系Fig 3 Effect of tempreture on the metastable zone widths of sodiumFig 4 Effect of concentration on the metastable zone widths ofchloride in ethylene glycol solutionsodium chloride in ethylene glycol solution33溶液初始濃度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響從圖4中可以看出隨著氯化鈉濃度的增加,介穩(wěn)區(qū)寬度逐漸參考文獻(xiàn)變大。并且從圖中可以看出過冷度△T與氯化鈉的濃度S呈線性1古濤,葉鐵林,化學(xué)工業(yè)中的結(jié)晶門,1984關(guān)系,可寫出關(guān)系式如:[2Joachim Ulrich, Chaistine Strege. Some aspects of metastable zone width△T=007+276相關(guān)系數(shù)R2=0.9923and nucleation in industrial crystallizers[]. Joumal of Crystal Growth, 2002:制結(jié)晶過程的角度考慮,在乙二醇脫鹽過程中,初始濃度不宜過3KmKJ,. Mersmann A, Estimation of metastable zone width in different低,控制在3~3.5g/100g乙二醇介穩(wěn)區(qū)寬度比較適宜。nucleation processes[]. Chemical Engineering Science, 2001, 56(7)4結(jié)論2315-2324(1)氯化鈉在乙二醇溶液中的溶解度和超溶解度均隨溫度的(本文文獻(xiàn)格式:李洋,樊林華等.氯化鈉在乙二醇溶液高而減小,氯化鈉在乙二醇溶液中結(jié)晶溶解度方程為:中介穩(wěn)區(qū)的研究[J].廣東化工,2543(1):4-5)(上接第9頁)3結(jié)論ugh]Chem,1994,6611):646655Tai Chin-Shain. Lipase catalyzed synthesis of (S)-naproxen以大孔SiO2材料為載體,通過殼聚糖的修飾,采用吸附脂肪酶法成功獲得了 CRL/CS-SiO2固定化脂肪酶。研究表明由于殼聚ester prodrug by transesterification in organic solvents[J]. Applied糖與脂肪酶具有較好的親和性,酶的固定量要高于未修飾過的。Biochemistry and Biotechnology, 1999, 80: 205-219.化拆分萘普生甲酯水解反應(yīng)生成(S)綦普生為對象,當(dāng)CRL[S]馮超,蔣麗娟,黎繼烈,等.固定化脂肪酶研究進(jìn)展門食品工業(yè)科技20負(fù)載量為532mg,反應(yīng)120h時(shí),(S)萘普生的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到1趙慶節(jié),余瑩,周文瑜,等.有機(jī)相中大孔吸附樹脂固定化酶拆分消旋與游離脂肪酶相比,該 CRL/CS-SIO2固定化脂肪酶催化水解初始恭普生門,華東理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001,27(4):423426B, Hu Y, Jiang L, et alMaterial SBA-15 Modified by反應(yīng)速率和對映體選擇性都得到明顯的提高,表現(xiàn)出具有良好的 Amino Acid lonic Liquid To Immobilize Lipase via Ionic Bonding and酶活性和操作穩(wěn)定性,具有良好的應(yīng)用前景。Cross-Linking MethodU]. Ind Eng Chem Res, 2013, 52(8): 2844-2851[8]瀏曉貞,鄭璐夢,張育淇,等.環(huán)氧基功能化塊體SiO2大孔材料對漆參考文獻(xiàn)酶的固定化[.2014,20(45):20028-20032[]黃卓楠,李娜,尚雁,等.SBA15固定化脂肪酶催化拆分萘普生甲酯(本文文獻(xiàn)格式:龍能兵,孫懷艷,李偉遜.用殼聚糖修飾的大孔水解反應(yīng)[化學(xué)通報(bào),2011,74(1):61-66[2]周曉云,等.酶學(xué)原理與酶工程M北京:中國輕工業(yè)出版社,2007si02材料固定化脂肪酶拆分萘普生甲酯[].廣東化工,2016,[3]Milos Novotny, Helena Soini, Helena Soini, et al. Chiral separation43(1):8-9)