制备工艺研究

[align=center][font=黑体]铝灰制备聚合氯化铝工艺研究[/font][/align][align=left][b][font=黑体]摘要[/font][/b][font=黑体]：[/font][font=黑体]铝灰作为电解铝行业生产加工过程中的重要固体废弃物，产生巨大，铝灰在存储、处理方面带来很多环境问题，因此铝灰无害化、资源化处理迫在眉睫。本文介绍了以铝灰为原料，采用酸溶法制备聚合氯化铝的工艺研究，通过对不同处理方法产生的铝灰进行试验，完善各项工艺参数的调整和验证，达到实验室条件下制备聚合氯化铝净水剂的最佳条件，从而探索出适合制备聚合氯化铝产品的前期处理方法及后期工艺技术。[/font][/align][b][font=黑体]关键词[/font][/b][font=黑体]：铝灰；氧化铝；变废为宝；聚合氯化铝；净水剂[/font][b][font=黑体]中图分类号：TQ314.2 文献编识码：B [/font][/b][align=left][b][font=黑体]前言[/font][/b][font=宋体]随着我国工业的发展以及科技的进步，人们在生活中对铝产品的需求量日益增加，而在铝生产加工过程中产生一种附加产物——铝灰，铝灰中含有大量具有经济价值的氧化铝、金属铝、氮化铝，是一种可再生的资源，但其本身也是含有一定量有毒金属元素的危废，已经列入《国家危险废弃物名录》，传统的填埋处理方式不仅会对环境造成极大的污染和破坏[sup][1][/sup]，同时也造成了资源[sup][2][/sup]的浪费。我司是一个集电解铝、铝精深加工为一体的大型企业，每年会产生大量的铝灰，因此将铝灰“变废为宝”成为一个新的课题，也是为公司寻找新的利润增长点的一个方向，是资源最大化的必走之路，同时也符合“科学发展观”、“建设绿色环保生态工厂”的积极性倡导。[/font][font=宋体]由于全球环境的污染，人们的环保意识不断提高，污水处理以及饮用水的净化现在已经是一个全球共同关注的课题。中国作为一个发展中国家，上世纪以来工业发展迅猛，某种程度上忽略了对生态的影响，饮用水的质量通常得不到保障；在发达国家，由于长期使用化学净水剂，残留在水中的化学物质通过日积月累，可能对人体健康造成一些潜移默化的伤害，同时净水之后的残渣无法很好地处理，也造成了不容忽视的环境问题。聚合氯化铝是一种新型净水材料，是目前国内外广泛使用的无机高分子絮凝剂，具有用量少、产生污泥少、除浊效果好、对出水pH值影响小等优点。[/font][font=宋体]巩义周边分布较多化工企业，化工企业在生产过程中，会产生大量废酸，废盐酸是其中一种，对化工企业而言没有大的附加价值，且废酸处理成本较大，废盐酸易挥发且具有强烈腐蚀性，如果处理不当容易对周边环境造成污染和破坏，也会对周边居民的身体健康状况造成影响。我司可以较低价格购进废酸，用来与本公司铝加工过程中产生的铝灰反应制备净水剂，利用铝灰中的铝、硅等元素在水[/font][font=宋体]中可形成大量带电胶团的性质，制备聚合氯化铝絮凝剂[sup][3-4][/sup],从而实现将铝灰无害化、资源化处理[sup][5][/sup]。同时也解决了铝灰和废酸带来的生态环保等社会问题，体现我司在环境保护、建设绿色生态园林企业的社会担当。[/font][font=宋体]聚合氯化铝(PolyaluminumChoride,PAC)是一种无机高分子含有不同量羟基的多核高效混凝剂，是一种介于AlCl[sub]3[/sub]和Al(OH)[sub]3[/sub]之间的水溶性无机高分子聚合物，其分子通式为[Al[sub]2[/sub](OH)[sub]n[/sub] Cl[sub]6-n[/sub]x (H[sub]2[/sub]O)] [/font][sub][font=宋体]m[/font][/sub][font=宋体]，其中m代表聚合程度，n代表聚合氯化铝氯化铝的中性程度。具有分子结构大、吸附能力强、凝聚力强、形成絮体大等优点[sup][6][/sup]，对管道无腐蚀性，净水效果明显，能够有效去除水中有色物质及重金属离子，广泛应用于饮用水、污水处理等领域[sup][7][/sup]。[/font][font=宋体]制备聚合氯化铝原料按来源可以分为：含铝矿石（如铝土矿）、工业含铝废料（如铝灰）、含铝化工产品及中间体（如结晶氢氧化铝）。合成方法根据原料的不同又可以分为：金属铝法、活性氢氧化铝法、氧化铝法、氯化铝法等。按照生产工艺又分为：酸溶法、碱溶法、中合法。本文主要以火法、湿法处理后的铝灰为原料，采用酸溶法，开展实验，探索出何种铝灰处理工艺适合做聚氯化铝产品[sup][8][/sup]。[/font][/align][align=left][font=宋体][b][font=黑体]1 [/font][font=黑体]实验材料与方法[/font][/b][font=黑体]1.1[/font][font=黑体]主要原料与仪器设备[/font][font=宋体]1.1.1[/font][font=宋体]铝灰：我司铝灰来源为电解铝灰、铝加工1、8系铝灰、3系铝灰、5系铝灰、再生铝铝灰。本文采用三种不同的铝灰展开试验，1#经火法处理后的再生氧化铝铝灰、2#经湿法处理后的高铝料铝灰、3#未经处理的二次铝灰。[/font][font=宋体]1.1.2 [/font][font=宋体]主要设备：电子天平（AL204梅特勒-托利多（上海）有限公司）；恒温磁力搅拌器（78HW-1江苏金坛市金城国胜实验仪器厂）；抽滤装置（GG-17抽滤瓶1000ml）；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9070A型上海一恒科学仪器有限公司）。[/font][font=黑体]1.2[/font][font=黑体]实验方法[/font][/font][/align][align=left][font=宋体][font=黑体][font=华文宋体]1.2.1 [/font][font=宋体]聚合氯化铝制备工艺[/font][font=宋体]聚合氯化铝在制备方法上，有不同的合成路径，按照同一种制备原料——铝灰渣和废盐酸的生产工艺，反应后的混合物可经长时间恒温熟化，从而提高产品的氧化铝浓度和盐基度，也可通过添加铝酸钙的生产工艺提高产品聚氯化铝的氧化铝浓度和盐基度，本文采用第二种生产工艺展开探究。[/font][font=宋体]分别称取1#、2#、3#样品40g，置于500ml烧杯中，一定量的废盐酸和水，置于恒温磁力搅拌器[/font][font=宋体]上于一定温度下反应若干小时，反应完全后冷却，使用抽滤装置进行抽滤，将上清液与残渣分离，残渣用来与青石粉制备偏铝酸钙，将制成的偏铝酸钙加入第一步分离的上清液中，继续恒温反应若干小时后，使用抽滤装置进行抽滤，将上清液与残渣分离，上清液即为PAC液体，将上清液至于电热恒温鼓风干燥箱中进行干燥，得到聚合氯化铝固体产品。其工艺流程图如图1所示:[/font][/font][/font][/align][align=center][font=宋体][font=黑体][font=宋体][img=,690,214]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309011537089487_9751_3237657_3.png!w690x214.jpg[/img][/font][/font][/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体][font=楷体]图1 制备聚合氯化铝工艺流程图[/font][/font][/font][/align][align=left][font=黑体][font=楷体][font=宋体]1.2.2 [/font][font=宋体]偏铝酸钙的制备工艺[/font][font=宋体]将一次过滤后的含水量约50%一次滤渣与青石粉按照6∶4的比例搅拌混匀，于1300℃高温煅烧2h，自然冷却后，研磨成粉。[/font][font=黑体]1.3 [/font][font=黑体]试验原理[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]本实验选用了三种不同的铝灰， 1#经高温处理的再生氧化铝铝灰、2#经处理后的高铝料铝灰、3#未经处理的二次铝灰。氮化铝遇水后，发生水解反应，放出氨气：[/font][/font][/font][/align][align=left][font=宋体]AlN+3H[sub]2[/sub]O=Al(OH)[sub]3[/sub]+NH[sub]3[/sub] (1)[/font][/align][align=left][font=宋体]水洗滤渣在盐酸溶液中的溶出反应如下：[/font][/align][align=left][font=宋体]2Al+6HCl=2AlCl[sub]3[/sub]+3H[sub]2[/sub] (2)[/font][/align][align=left][font=宋体]Al[sub]2[/sub]O[sub]3[/sub]+6HCl=2AlCl[sub]3[/sub]+3H[sub]2[/sub]O (3)[/font][/align][align=left][font=宋体]Al(OH)[sub]3[/sub]+3HCl=AlCl[sub]3[/sub]+3H[sub]2[/sub]O (4)[/font][/align][align=left][font=宋体]（2-n/4）AlCl[sub]3[/sub]+n/2H[sub]2[/sub]O+n/8Ca（AlO[sub]2[/sub]）[sub]2[/sub]→Al[sub]2[/sub](OH)nCl[sub]6-n[/sub]+n/8CaCl[sub]2[/sub] (5)[/font][/align][font=黑体]1.4 [/font][font=黑体]分析方法[/font][font=宋体]本实验中液体或固体聚合氯化铝中氧化铝含量及盐基度的测定均采用GB/T 22627-2014分析标准进行。[/font][align=left][font=宋体][font=黑体]2[font='Times New Roman'] [/font][/font][font=黑体]实验过程及分析[/font][font=黑体]2.1 [/font][font=黑体]单因素优选实验[/font][font=宋体]2.1.1 [/font][font=宋体]原料配比的确定[/font][font=宋体]在反应温度为85℃，熟化聚合温度为70℃，反应时间为2h，熟化聚合时间为2h的条件下，综合试验了不同的原料配比，对PAC性能的影响结果如图2所示。[/font][font=宋体]由图2可见，随盐酸加入量的增多，产品中氧化铝质量分数随之增加，这是由于酸溶阶段主要是铝灰中的单质铝和氧化铝与废盐酸发生反应，当废盐酸的加入量增加时，有利于反应的正向进行；单一从理论上出发，盐酸用量在一定范围内越大，铝灰中单质铝与氧化铝的溶出率越高。但从实际生产而言，盐酸加入量越大，可能造成不能完全反应，浪费了生产成本，且盐酸是挥发性酸，高温下挥发的酸形成酸雾，会对实验工作环境造成危害，同时对现场操作人员的健康造成不利的影响。另外一方面，随着加入废盐酸的量的增多，H[sup]+[/sup]浓度会越大，游离酸越多，产品的盐基度逐渐下降；盐酸加入量过少时，产品浑浊，液渣分离操作难度大。因此选[font=宋体]择最佳的原料配比是尤为重要的，经过实验数据的对比，选定原料配比铝灰、盐酸、水的最佳配比为20∶60∶80。[/font][/font][/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体][font=宋体][img=,469,283]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309011540049329_4319_3237657_3.png!w469x283.jpg[/img][/font][/font][/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][/align][align=center][font=楷体]图2 原料配比对PAC性能的影响[/font][/align][font=楷体]m[/font][font=楷体]（铝灰g）∶V1（盐酸ml）∶V2(水ml) 1 20∶30∶80 [/font][font=楷体]2 20∶40∶80 3 20∶50∶80 4 20∶60∶80 [/font][font=楷体]5 20∶70∶80[/font][font=宋体]2[/font][font=宋体].1.2 [/font][font=宋体]反应温度的确定[/font][font=宋体]在选定原料配比[/font][font=宋体]m∶V[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]∶V[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]=20[/font][font=宋体]∶6[/font][font=宋体]0[/font][font=宋体]∶8[/font][font=宋体]0[/font][font=宋体]条件下，反应时间为[/font][font=宋体]2h，[/font][font=宋体]熟化温度[/font][font=宋体]70[/font][font=宋体]℃，[/font][font=宋体][font=宋体]熟化聚合时间为[/font]2h[/font][font=宋体][font=宋体]，单一调控反应温度进行实验，研究的反应温度对[/font]P[/font][font=宋体]AC[/font][font=宋体][font=宋体]的性能指标的影响，结果如图[/font]3所示：[/font] [align=center][img]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5444\wps3.jpg[/img][font=华文宋体] [img=,465,278]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309011532246174_1801_3237657_3.png!w465x278.jpg[/img][/font][/align][align=center][font=楷体]图[/font][font=楷体]3 [/font][font=楷体]反应温度[/font][font=楷体][font=楷体]对[/font]PAC性能的影响[/font][/align][font=宋体]由图[/font][font=宋体]3可见，随着反应温度的升高，产品中氧化铝质量分数和盐基度均随之上升，但结合实验的其他现象，反应温度超过90℃后，盐酸和水挥发较快，造成反应物损失，产品质量明显减少，[/font][font=宋体][font=宋体]产品[/font]P[/font][font=宋体]AC[/font][font=宋体]的性能将下降，也就是铝在水解过程中将会转化成更高聚合度的形态，[/font][font=宋体][font=宋体]且产品呈现粘性浑浊液体状态，难以将固液有效分离。综合考虑，本阶段反应温度以[/font]85℃为最佳反应温度。[/font][font=宋体]2[/font][font=宋体].1.3 [/font][font=宋体]反应时间的确定[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体]在选定原料配比[/font][font=宋体]m∶V[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]∶V[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]=20∶60∶80条件下，反应温度为85℃，熟化聚合时间为2h，[/font][font=宋体]熟化温度[/font][font=宋体]70℃，单一调控[/font][font=宋体]反应时间[/font][font=宋体]进行试验，[/font][font=宋体]研究反应时间的长短对[/font][font=宋体]PAC的性能指标的影响，结果如图4所示：[/font][align=center][img=,466,282]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309011532386484_1319_3237657_3.png!w466x282.jpg[/img][/align][align=center][font=楷体]图[/font][font=楷体]4 反应时间对PAC性能的影响[/font][/align][font=宋体]由图[/font][font=宋体]4可以看出，反[/font][font=宋体]应[/font][font=宋体]初期，盐酸浓度大，反应物充分，铝灰与盐酸反应速率较快，聚合氯化铝的氧化铝质量分数和盐基度呈正向增加趋势，此时，反应物浓度大，推动反应正向进行，反应速率快，随着反应的进行，反应物盐酸被不断[/font][font=宋体]地[/font][font=宋体][font=宋体]消耗，其浓度降低，反应产物浓度增加，抑制了正向进行速率，当反应时间达到[/font]2h时，反应物几乎最大程度被消耗完，盐基度也到达了最高。因此，综合考虑反应的能耗、时间成本等因素，[/font][font=宋体]本阶段[/font][font=宋体][font=宋体]最佳反应时间为[/font]2h。 [/font][font=宋体]2[/font][font=宋体].1.4 [/font][font=宋体]聚合温度的确定[/font][font=宋体]在选定原料配比[/font][font=宋体]m∶V[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]∶V[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]=20∶60∶80条件下，反应时间为2h，[/font][font=宋体][font=宋体]反应温度为[/font]8[/font][font=宋体]5[/font][font=宋体]℃，[/font][font=宋体][font=宋体]熟化聚合时间为[/font]2h[/font][font=宋体][font=宋体]，单一调控熟化聚合温度进行试验，[/font][font=宋体]研究熟化聚合温度对[/font][/font][font=宋体]PAC的性能指标的影响，结果如图5所示：[/font][align=center][img]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml5444\wps5.jpg[/img][font=华文宋体] [img=,465,278]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309011532486665_6908_3237657_3.png!w465x278.jpg[/img][/font][/align][align=center][font=楷体]图[/font][font=楷体]5 [/font][font=楷体]聚合温度对[/font][font=楷体]PAC性能的影响[/font][/align][font=宋体]由图[/font][font=宋体]5可以看出，随着熟化聚合温度的升高，产品聚合氯化铝中氧化铝质量分数与盐基度等参数呈现明显的先上升后下降的趋势，聚合温度过低，反应不充分，聚合程度低；聚合温度过高会破坏聚合态结构，导致部分聚合物分解，熟化聚合温度达到70℃时，产品聚合氯化铝中氧化铝含量和盐基度达到最高值，综合考虑，确定聚合温度70℃为[/font][font=宋体]本[/font][font=宋体]阶段最佳反应条件。[/font][font=宋体]2[/font][font=宋体].1.5 [/font][font=宋体]聚合时间的确定[/font][font=宋体]在选定原料配比[/font][font=宋体]m∶V[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]∶V[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]=20∶60∶80条件下，反应温度为85℃，[/font][font=宋体][font=宋体]反应时间[/font]2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体]，[/font][font=宋体]熟化[/font][font=宋体]聚合[/font][font=宋体][font=宋体]温度[/font]70℃，[/font][font=宋体]单一调控熟化聚合时间变量，研究熟化聚合时间对[/font][font=宋体]PAC的性能指标的影响，结果如图6所示：[/font][font=宋体][font=宋体]由图[/font]6可以看出，随着聚合熟化时间的延长，产品中氧化铝含量和盐基度均呈上升趋势，当聚合时间达到2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体][font=宋体]后，产品氧化铝含量和盐基度指标均到达预期值，继续延长熟化聚合时间产品指标增幅不大，出于生产效率和成本的综合考虑，熟化聚合时间[/font]2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体]为本阶段最佳反应条件。[/font][align=center][img=,466,281]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309011533076037_6078_3237657_3.png!w466x281.jpg[/img][/align][align=center][font=楷体]图[/font][font=楷体]6 聚合[/font][font=楷体]时间[/font][font=楷体][font=楷体]对[/font]PAC性能的影响[/font][/align][font=黑体]2.1 [/font][font=黑体]经过不同处理方式的铝灰试验结果[/font][font=宋体]在选择最佳试验原料配比和试验条件下，原料配比[/font][font=宋体]m∶V[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]∶V[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]=20∶60∶80[/font][font=宋体][font=宋体]，反应温度为[/font]8[/font][font=宋体]5[/font][font=宋体]℃，反应时间2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体][font=宋体]，熟化聚合温度[/font]7[/font][font=宋体]0[/font][font=宋体]℃，熟化聚合时间2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体]，将三种铝灰进行原料中氧化铝含量的分析测定和同种工艺制备聚合氯化铝[/font][font=宋体]，与国标《水处理剂聚氯化铝》对比，产品均达到国标要求[/font][font=宋体][color=#ff0000]。[/color][/font][font=宋体][font=宋体]结果数据汇总如表[/font]1、表2：[/font][font=楷体][/font][align=center][font=楷体][font=楷体]表[/font]1[/font][font=楷体] [/font][font=楷体]三种不同原料实验数据对比[/font][/align][font=楷体][/font][table][tr][td=1,2][font=楷体]样品名称[/font][/td][td=4,1][font=楷体]氧化铝质量分数/[/font][font=楷体]%[/font][/td][td=1,2][font=楷体] [/font][font=楷体]可溶度/[/font][font=楷体]%[/font][/td][td=1,2][font=楷体] [/font][font=楷体]浸出率/[/font][font=楷体]%[/font][/td][/tr][tr][td][font=楷体]原料[/font][/td][td][font=楷体]P[/font][font=楷体]AC[/font][font=楷体]固体[/font][/td][td][font=楷体]滤渣[/font][/td][td][font=楷体]铝酸钙[/font][/td][/tr][tr][td][font=楷体]1[/font][font=楷体]#[/font][/td][td][font=楷体]6[/font][font=楷体]8.33[/font][/td][td][font=楷体]8[/font][font=楷体].5[/font][/td][td][font=楷体]6[/font][font=楷体]3.37[/font][/td][td][font=楷体]5[/font][font=楷体]7.78[/font][/td][td][font=楷体]6[/font][font=楷体].75[/font][/td][td][font=楷体]4[/font][font=楷体].8[/font][/td][/tr][tr][td][font=楷体]2[/font][font=楷体]#[/font][/td][td][font=楷体]6[/font][font=楷体]9.86[/font][/td][td][font=楷体]2[/font][font=楷体]1.03[/font][/td][td][font=楷体]5[/font][font=楷体]9.26[/font][/td][td][font=楷体]5[/font][font=楷体]9.26[/font][/td][td][font=楷体]3[/font][font=楷体]1.99[/font][/td][td][font=楷体]4[/font][font=楷体]9.17[/font][/td][/tr][tr][td][font=楷体]3[/font][font=楷体]#[/font][/td][td][font=楷体]7[/font][font=楷体]8.2[/font][/td][td][font=楷体]2[/font][font=楷体]0.76[/font][/td][td][font=楷体]4[/font][font=楷体]7.37[/font][/td][td][font=楷体]5[/font][font=楷体]9.83[/font][/td][td][font=楷体]5[/font][font=楷体]2.00[/font][/td][td][font=楷体]5[/font][font=楷体]4.00[/font][/td][/tr][/table][font=楷体][/font][font=楷体][/font][align=center][font=楷体][font=楷体]表[/font]2[/font][font=楷体] [/font][font=楷体][font=楷体]产品与国标[/font]GB/T 22627-2014对比[/font][/align][font=宋体][/font][table][tr][td][align=center][font=宋体]指标名称[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]Al2O3/%[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]水不容物含量/%[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]PH值（10g/L水溶液）[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]Fe含量/%[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]Pb含量/%[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]As含量/%[/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font=宋体]标准要求[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]≥6[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]≤0.4[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]3.5-5.0[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]≤3.5[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]≤0.002[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]≤0.0005[/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font=宋体]#1[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]8.5[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]0.25[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]4.1[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]0.7[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]-[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]-[/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font=宋体]#2[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]21.03[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]0.1[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]4.05[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]0.72[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]-[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]-[/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font=宋体]#3[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]20.76[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]0.1[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]4.1[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]0.65[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]-[/font][/align][/td][td][align=center][font=宋体]-[/font][/align][/td][/tr][/table][font=宋体][/font][font=宋体][font=宋体]由表[/font]1看出，三种原料虽然固有氧化铝含量均很高，但是不同的处理工艺对铝灰中氧化铝的性能造成不同的影响，1[/font][font=宋体]#[/font][font=宋体][font=宋体]铝灰经火法处理后的铝灰在制备聚氯化铝时溶解度、浸出率都很低，产品率低，不适合作为制备聚合氯化铝的原料，[/font]2[/font][font=宋体]#[/font][font=宋体][font=宋体]和[/font]3[/font][font=宋体]#[/font][font=宋体]铝灰通过数据可以看出均适合作为制备聚合氯化铝的原料，但是[/font][font=宋体]3#[/font][font=宋体]铝灰是未经处理的铝灰，若直接进行酸溶反应，反应较为剧烈，具有很大的危险性，也不符合环保要求。必须经过湿法脱氨除氮处理后方可进行下一步的生产。[/font][font=宋体][font=宋体]根据表[/font]2数据显示，我司铝灰实验室制备聚合氯化铝产品各项产品指标均满足国家标准要求[/font][font=宋体][color=#ff0000]。[/color][/font][font=黑体]3 [/font][font=黑体]实验结论[/font][font=宋体]1、[/font][font=等线][font=等线]以铝灰和废盐酸为原料，采用酸溶法制备聚合氯化铝，通过单因素优选实验，得出铝灰和废盐酸反应制备聚合氯化铝的最佳工艺参数为：[/font][font=等线]原料配比[/font][/font][font=宋体]m∶V[/font][sub][font=宋体]1[/font][/sub][font=宋体]∶V[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]=20∶60∶80[/font][font=宋体][font=宋体]，反应温度为[/font]8[/font][font=宋体]5[/font][font=宋体]℃，反应时间2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体][font=宋体]，熟化聚合温度[/font]7[/font][font=宋体]0[/font][font=宋体]℃，熟化聚合时间2[/font][font=宋体]h[/font][font=宋体][font=宋体]，[/font][font=宋体]在该最佳条件下，采用[/font]2[/font][font=宋体]#[/font][font=宋体][font=宋体]铝灰制备，得到液体[/font]P[/font][font=宋体]AC[/font][font=宋体]氧化铝质量分数[/font][font=宋体]8.09%[/font][font=宋体]，盐基度[/font][font=宋体]53.01%[/font][font=宋体]2、[/font][font=宋体]3#[/font][font=宋体][font=宋体]未经处理的二次铝灰，直接进行酸溶反应，由于[/font]A[/font][font=宋体]lN[/font][font=宋体]的水解行为，反应现象剧烈，操作上存在一定的危险性，应经前期湿法脱氨固氮处理后再进行酸溶反应。[/font][font=宋体]3、采用自制偏铝酸钙可高效、经济地调节铝灰及聚合氯化铝的盐基度，节约时间成本，提高生产效率，减少废渣产生。[/font]

作者：李宗伟; (南方医科大学;)摘要：背景　　 全世界约有20亿人感染了乙肝病毒,约有3.5亿人患有慢性感染。估计每年有60万人死于急性或慢性乙型肝炎。在儿童时期获得慢性感染的成人中,约25％会因慢性感染死于肝癌或肝硬化。乙型肝炎病毒的传染性比艾滋病毒强50至100倍。乙型肝炎是一个重要的全球卫生问题,也是最严重类型的病毒性肝炎。它可造成慢性肝病,患者死于肝硬化和肝癌的风险极高,乙型肝炎病毒是影响卫生工作者的一个重要的职业危害。　　 乙型肝炎在中国和亚洲其他地区流行。这些地区大多数人在儿童时期即已感染乙型肝炎病毒,8-10％的成年人会转为慢性感染。乙型肝炎病毒造成的肝癌是导致男子因癌症死亡的三大因为之一,也是导致妇女因癌症死亡的一个主要因为。亚马逊和中东欧南部地区亦为慢性感染高发区。在中东和印度次大陆,估计有2-5％的人口为慢性感染状态。西欧和北美有不到1％的人口为慢性感染状态。　　 苦参素(Matrine)是从天然植物苦豆子(Sophora Alopecuroides L.)和苦参(Sophora Flavescerls Ait)根中科学提取的生物碱,经氧化合成、纯化、提取而得到的有效单体,是苦参碱的N-氧化物,氧化苦参碱因具有特殊的氧结构从而使分子极性大增,较苦参碱具有独特的作用机理和疗效。　　 苦参素以氧化苦参碱(Oxymatrine,OM)为主及少量的氧化槐果碱(Oxysophoepine)的混合碱,按干燥品计算,含氧化苦参碱(C15H24N2O2)不得少于98.0％。氧化苦参碱,分子式:C15H24N2O2·H2O,分子量:282.38。苦参素为白色或类白色的结晶性粉末；无臭,昧苦；在水、乙醇、氯仿中易溶,在丙酮中溶解,在乙醚中微溶。　　 基础药理与临床研究表明有抗癌、抗病毒、抗寄生虫、抗炎、抗心律失常及明显升高白细胞作用,具有广阔的开发前景。近年研究发现,苦参素具有消除或抑制病毒的复制,能调节机体的免疫力,增强肝脏的解毒能力。稳定肝细胞,促进肝细胞再生,提高肝细胞活力,保护肝内酶系统,改善肝功能。用它治疗慢性肝炎,可有效降低ALT,改善临床症状。意义及目的　　 苦参素还存在着由于脂溶性差,口服生物利用度低,这在一定程度上限制了其临床疗效的发挥。制备成微球或是微丸、纳米制剂则成本较高且难于实现工业化。而药剂学研究中的凝胶骨架缓释片技术能提高其体内吸收,显著地改善其生物有效性,且工艺简单、成本较低。本课题结合临床实际,选择治疗病毒性肝炎具有良好作用的苦参素作为模型药物,在中医药理论及现代实验设计思想的指导下,进行了抗肝炎苦参素凝胶缓释片的制备工艺、理化性质、质量标准、稳定性以及药物代谢动力学方面的研究,为解决苦参素的吸收提供了新的思路。　　 方法　　 1.本文以制备12h控制释放的苦参素凝胶骨架缓释片为目的,在以此为基础上,对处方前的各项指标进行考察。建立苦参素的体外的分析方法,并通过详细的方法学确证了体外分析方法的可靠性。建立高效液相色谱法用于氧化苦参碱基本理化性质、片剂的释放度和含量的测定。并对苦参素在各种促渗剂饱和液中

动态轴向压缩柱：简称DAC（Dynamic Axial Compression），可自行装柱、维持柱压、自行卸柱，兼有色谱柱和装柱机的功能，其原理是通过活塞的上下运动来装柱、维持柱压和卸柱，活塞周边配备了特殊设计的密封圈能容许活塞上下自由滑动，同时又能保持较高的密封压。活塞运动和压力维持靠的是稳定均匀的液压。图示如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171309_566404_2307604_3.jpg下面介绍一下DAC-50mm和DAC-150mm的填装工艺（经过N次测试得出）DAC-50填装工艺：1、用乙醇超声清洗上部活塞筛板和下端筛板，用乙醇等溶剂冲洗DAC柱管，也可用活塞辅助擦除。2、清洗并安装柱底，务必卡好并锁紧链条。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171312_566405_2307604_3.jpg3、安装好活塞http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171314_566407_2307604_3.jpg4、检测柱内是否漏气（液体）：从柱子上方加入300mL乙醇，向下压柱活塞，打开上端管路，排除柱管上方所有空气后（恰能排出液体），关闭气源开关，堵住上端管路，再次打开气源开关，向下给以压力，调节调压阀，使油压表最终压力达到150bar（填料为10μm，为高机械耐压填料，可达到150bar），并锁住调压阀，10min后观察，若能保持压力降低在3bar以内，则认为该柱体的密封性较好，可排出乙醇。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171316_566409_2307604_3.jpg5、填料处理：首先要清洗填料，将1L乙醇加入到350g的填料（10μm，C18）中，用棒子搅匀，得到填料匀浆，在进行抽滤，待除去乙醇后，取出填料，摊开放置于通风厨中，该溶剂乙醇可重复使用。然后匀浆填料，将干燥后的350g填料与800mL乙醇混合，搅拌，超声，直至匀浆均匀。将匀浆液用漏斗导入柱管。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171317_566411_2307604_3.jpg6、压缩活塞：匀浆液导入柱管后，向下压活塞，并打开上端活塞处的管路，待柱管上端空气排尽后，关闭气压阀，并堵住上端管路，打开柱底下端管路，继续向下施压，使匀浆液中乙醇得以排出。7、试验测试：做个杂质制备的实验测试，杂质A和杂质B均为制备目标物。DAC-50制备上样2.0g样品结果如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171319_566412_2307604_3.png（DAC-50制备图谱）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171320_566413_2307604_3.png（分析图谱）画外音:这次制备放大至DAC-50的结果，分离及柱效稍差，原因可能为DAC装填地柱效差，或者样品上样量过高。DAC-150动态轴向压缩柱填装：具体工艺与DAC-50类似，只是填料装填量为3kg。将洗好并干燥后的3kg填料与5L乙醇混合，搅拌，超声，直至匀浆均匀，进行填装。下图为装好后的DAC-150连上输液泵及紫外检测器，正在测试的图片：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171322_566414_2307604_3.jpg试验测试：依然是上面那个杂质制备的测试，这次上样量可是20g哦。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171323_566415_2307604_3.png（DAC-150制备图谱）填装结果，DAC-150的柱效明显要比DAC-50高，这与填装过程各步骤的控制有关。最后附上一张DAC-150柱床的照片：(肿么样,很惊讶吧,3公斤的填料出来就变这样了)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171324_566416_2307604_3.jpg总结：1、选择填料的粒径要比上筛板和下筛板的孔径大3μm以上，防止填料流失。2、筛板一定要清洗干净，不然会非常影响柱效的。3、在填料耐压范围内，装填压力（油压表示数）越高，装柱柱效越高。一般填料粒径越小，机械强度越高，耐压越高。4、根据填料粒径的不同（或者密度不同），选择不同的匀浆用溶剂，一般粒径越大的填料需要的匀浆溶剂粘度越高。5、仪器在使用过程一定要保持水平、平稳状态，防止柱床受压不均匀。根据需要选择装填柱长长度，一般100-250mm长，柱长太长会导致柱床不稳定。

为了检测出白炭黑制备工艺与吸油值的影响，北京化工大学教育部超重力实验工程中心安排了此次《白炭黑制备工艺与白炭黑吸油值检测实验对比实验》，通过实验所检测数据和实验现象进行对比分析，以确保该实验的完成度。在实验开始前，我么先探讨一下关于白炭黑结构重造等现象实验现象吧！利用正交设计安排实验, 在超重力旋转床中, 采用硫酸沉淀法制备超细白炭黑, 研究实验制备工艺条件 pH、硅酸钠浓度、温度、电解质和旋转床转数以及不同干燥方式对白炭黑的 BET比表面积和 DBP吸油值的影响。 实验结果表明, 反应终止时 pH 对白炭黑的 BET比表面积影响最大, 其次是温度、电解质、硅酸钠的浓度和旋转床的转数。 干燥方式是影响 DBP吸油值的决定性因素, 其次是温度、电解质、旋转床的转数、硅酸钠的浓度和反应终止时 pH。 制得产品的 BET比表面积 140 ～ 351 m2/g, DBP吸油值 1. 42 ～ 4. 41 mL /g[align=center][img=,419,217]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904031040512392_3675_3557318_3.png!w419x217.jpg[/img][/align]在整个实验过程中，我们按照实验起初的安排进行了准备工作，所准备的材料、实验器材、以及不同环境下的实验现场等多种实验数据，确保整个实验正常进行！[align=center][img=,690,315]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904031041146882_572_3557318_3.png!w690x315.jpg[/img][/align]依据正交实验表,硅酸钠溶液稀释到一定浓度,并加入一定量的 NaC l, 混合均匀后加入超重力旋转填充床(RPB)。量取一定量的浓 H2 SO4 , 加入加酸容器中 。开启水浴循环泵 , 加热料液至接近反应温度后, 开启物料循环泵 ,达到反应温度时, 开始以一定的速率滴加浓 H2 SO4 , 每隔 0. 5 m in记录一次反应体系的温度和 pH。反应过程中 pH 会发生突变(见图 2),当体系 pH变化不超过 0.04 /m in时 ,温度不变,可认为反应过程完成 。反应结束后从出料口放出料液至保温陈化容器中 , 调节 pH 至 4 ～ 5, 在70 ～ 80 ℃陈化 30 m in。然后将料液真空抽滤, 所得湿滤饼用水反复洗涤至检不出 C l为止。湿滤饼直接烘干 ,然后粉碎至粒径 ≤38 μm 得到产品 。由反应最优化条件制得的湿滤饼 ,同时再采用共沸蒸馏和醇洗置换方式对其进行干燥 ,以研究不同干燥方式对比表面积和吸油值的影响 。DBP吸油值按照 GB10528— 1989测定 一次粒径为电镜放大照片中统计 100个左右一次粒子的平均粒径 。[align=center][img=,582,346]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904031041369102_8413_3557318_3.png!w582x346.jpg[/img][/align]对正交实验结果 作直观分析可知 ,各因素对产品比表面积影响的主次顺序为 :B D C A E 。各因素对产品 DBP吸油值影响的主次顺序为 :C E D A B 。正交实验中最大比表面积和最小比表面积的差值与平均比表面积(270. 7 m2/g)的比值为 0. 632, 最大和最小 DBP吸油值的差值与平均吸油值 (1. 705 mL /g)的比值为0. 394,说明各因素对比表面积的影响要大于对吸油值的影响。将不同水平下比表面积均值与各个因素分别做图, 得到各因素与平均 BET比表面积和 DBP吸油值的关系曲线 (见图 3),以获得最小比表面积作为评价指标的最优化条件为 :B1D2C2A4E 2 。即pH为 9, 温度为 80 ℃, 电解质加入量为 120 g, 液体硅酸钠的加入量 为 1. 5 L (硅酸钠质 量浓度为71. 0 g /L), 旋转床转速为 1 000 r /m in。考虑到电解质的加入量和温度都对 DBP吸油值和 BET比表面积有显著影响 ,因此在最优化条件的基础上增加对比实验, 提高反应温度至 90 ℃, 电解质的用量为150 g,其余条件与最小比表面积最优化条件相同。最优化条件的实验结果见表 3。[align=center][img=,690,270]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904031042010232_9288_3557318_3.png!w690x270.jpg[/img][/align][align=center][img=,690,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904031042175742_4923_3557318_3.png!w690x338.jpg[/img][/align]在超重力旋转床中采用硫酸沉淀法制备白炭黑, 反应终止时 pH 对白炭黑的 BET比表面积影响最大 ,其次是温度、电解质加入量 、硅酸钠的浓度和旋转床的转速。干燥方式对白炭黑的 DBP 吸油值影响最大 ,超过制备工艺条件成为 DBP吸油值的决定性因素 ,因此可通过干燥方式的选择实现对 DBP吸油值的调节 ,制备工艺条件对 DBP吸油值的影响顺序是电解质加入量 、旋转床的转数、温度、液体硅酸钠的浓度和反应终止时pH。所以，在实验过程中，炭黑吸油值的变化与实验环境有着密切的关系，平衡的实验环境能够带给人们更多的了解炭黑的特质，尤其是白炭黑在橡塑行业所具有的独特仪器环境中。

【作者】 吉顺莉；【导师】 戈延茹；金一；【作者基本信息】 江苏大学， 药剂学， 2010， 硕士【摘要】 紫杉醇（Paclitaxel,TAX）是抗肿瘤药物,在临床上已得到广泛应用,特别是对乳腺癌、卵巢癌的治疗作用明显。由于其水溶性差,临床使用的紫杉醇注射液中的紫杉醇是靠聚氧乙烯蓖麻油（CremophorEL）与无水乙醇以1:1的混合液来稳定和溶解。但聚氧乙烯蓖麻油可促进组胺释放,常引起严重的过敏反应和其他不良反应。为了解决上述问题,研究不含Cremophor EL并能提高紫杉醇生物利用度的制剂成为当前的热点。把紫杉醇制备成口服纳米给药系统后,则不仅能减少毒副作用,增加其稳定性,而且方便储存和运输。本文制备了紫杉醇纳米粒（TAX-NPs）,优化了其处方和制备工艺,并对其进行了体内外评价。主要内容和结果如下:1.建立了紫杉醇样品HPLC测定方法,并对其线性范围、精密度、回收率等进行了验证,结果表明该方法符合分析要求。以生物可降解聚合物——聚丙交酯乙交酯共聚物（PLGA）为载体,采用乳化-分散法制备了TAX-NPs;以纳米粒的粒径和包封率为评价指标,考察了处方及其工艺因素对制剂质量的影响;对TAX-NPs的基本性质,体外稳定性和释药特征进行了考察;用差示扫描量热法（DSC）及X射线粉末衍射（X... 更多还原http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208131346_383475_2379123_3.jpg

http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/12/201612131358_01_676_3.png喷雾干燥制备微囊时，混合料液通过气流雾化成液滴，均匀地分散于热气流中，雾滴一旦与干燥空气接触，蒸发便在迅速建立起的液滴表面上的饱和蒸汽膜上进行。在蒸发期间，雾滴的尺寸分布要产生变化，不同的产品显示不同的蒸发特性。若工艺参数控制不当，蒸发过程会使雾滴造成膨胀、崩溃、破碎或分裂，导致产生多孔性的，不规则的形状。