热解-水合制备氢氧化镁阻燃剂关键技术研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:zzw441884878
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以卤水为原料,首先直接动态热解制备高活性粗氧化镁,然后再水合制备氢氧化镁,该工艺和其它制备方法相比较,无需加入沉淀剂,因而不带入外界杂质,技术路线新颖,工艺简单,成本低,因而具有较高的工业应用推广价值,生产过程对环境无污染,社会效益和经济效益高,因此是一种具有广阔发展前景的生产工艺。本课题研究水合反应动力学和氢氧化镁结晶动力学,并耦合反应、结晶过程,建立数学模型,为过程控制及反应结晶器设计提供依据。采用单因素试验,研究反应温度、时间、搅拌速度及固液比对氧化镁水化率的影响,找出了最佳水合条件。实验结果表明,氧化镁最佳水合条件为:反应温度80℃,反应时间48 h,液固比20:1,搅拌速率600 r/min。在相同的固液比及搅拌速度下研究氧化镁的水合反应动力学,得出了不同温度下的水化曲线,根据一级反应动力学模型,计算得到了 20℃、40℃、60℃和80℃条件下反应速率常数分别为0.1372、0.2943、0.6084、1.1848,根据阿仑尼乌斯方程lnk=lnA-Ea/RT,算出氧化镁水化反应活化能为30.94kJ/mol,属于化学反应控速机理。通过研究水化剂浓度对氢氧化镁晶体形貌的影响,实验结果表明,低温反应结晶时,氯化镁作为水化剂可以促进氧化镁的水合反应,当氯化镁浓度低于1.00 mol/L时,产品为片状氢氧化镁,当浓度高于1.50 mol/L时,出现条状状氢氧化镁。高温水热反应结晶时,均能得到片状氢氧化镁,当氯化镁浓度为1.00 mol/L时,产品形貌最为规则;高温水热反应过程中,氢氧化镁晶体的表面极性和微观内应力降低,结构更稳定,由此导致晶体的宏观性质发生明显变化,团聚趋势减弱。本文采用矩量变换法研究氢氧化镁结晶动力学过程,获得了其成核速率方程和生长速率方程,建立了结晶动力学数学模型。
其他文献
γ-聚谷氨酸是由微生物发酵而成的可生物降解的高分子多肽。一般由上千个谷氨酸单体组成,分子量20万-100万,不同的菌种能够产生不同分子量的γ-PGA。γ-PGA在自然界或人体内能降解成内源性物质-谷氨酸,而不产生蓄积和毒副作用。且谷氨酸单体的氨基和羧基和通过γ-酰胺键结合而成γ-PGA。但是一般发酵液中生成的γ-PGA浓度较低,会给产物的分离纯化带来困难,从而使生产成本较高,国内尚未真正实现工业化