醋酸钙镁盐的应用及开发
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4
廉价 CMA 生产工艺的开发
有关廉价 CMA 生产工艺的开发工作主要集中
。
于利用废弃物生产醋酸。其中 , 典型的两个实例为 利用乳酪的下脚料及下水道污泥。 4 1 乳酪下脚料生产 CMA[ 25 ] 以牛奶为原 料生 产乳 酪的 过程 中, 副 产物 为 BOD 高达 40 000 的乳液 , 其中含 5% 乳糖、 1% 蛋白 质、 1% 盐及 0 1% ~ 0 8% 乳酸。乳液 不可直接 排 放, 需进一步处理。通常情况下, 采用渗透法首先脱 除大部分固体成分 , 然后利用剩余的乳清生产其他 化学品。具体的结果见表 1。可以看出, 利 用乳液 生产 CMA 不失为一种既可废物利用又可生产绿色 化学品的良好途径。 由乳液生产 CMA 的工艺是首先以乳液为原料 , 采用 S. lactis 菌株 发酵生 产乳酸 , 然 后再利 用 C. f ormicoaceticum 菌株将乳酸发酵生成醋酸, 可采用固 定细胞生物反应器以增大发酵液中的细胞密度 ( 一 般可达 30 g/ L) 。此后 , 利用化学 萃取方法提取 醋 酸, 其中萃取剂可采用仲胺或叔胺。溶剂再生过程
研究结果表明该工艺中纤维素到葡萄糖的转化率为90葡萄糖到醋酸的转化率为92醋酸到cma的转化率为8610111213在醋酸转化为cma的过程中bryan27141516等人提出了直接生产法即在发酵液中直接加入白云石等钙镁化合物生产cma采用过滤的方法分离细胞及其他固体物质通过蒸发残液获得cma的产品1718利用醋酸废水生产cma的建议醋酸是重要的工业有机羧酸之一
[ 19]
。 和 800 ,
与 SO2 相类似 , CMA 与醋酸钙的混合物 对 H 2 S 具良好的吸附作用。温度分别为 1 000 n ( Ca) / n ( S) 为 2, 停留时间为 0 8 s 时, 90% 的 H 2 S 可以除去。这主要是由于高温下 CMA 和醋酸钙可 形成多孔、 壁面较 薄、 高效吸 附 H2 S 的煤胞氧 化粒 子
sorbent for NO x and SO2 to control atmospheric pollution caused by coal combustion. The environmental evaluation, the product application and processes with low product cost are introduced in this article. A new process using wastewater in acetic acid production to produce CMA is also proposed. Key words CMA, green chemical, wastewater in acetic acid production
[ 22]
。
3
CMA 的一般生产工艺
根据钙和镁与醋酸结合的次序 , 可将 CMA 的生 产方法分为同步法和两步法, 即钙镁与醋酸同时反 应及分步反应。 同步法 : 通过冰醋酸和白云石 ( Ca/ MgO) 或石灰 岩( Ca/ MgCO3 ) 之 间的 反应 以高速路主要结构材质为对象的腐蚀性研究结 果表明 , CMA 对金属 ( 如钢材、 铸铁和铝 ) 的 腐蚀具 有明显抑制作用[ 3~ 5] , 其中对钢材的腐蚀性较氯化 钠降低了 1/ 2~ 3/ 4[ 6] , 桥梁的生锈程度降低 80% 或 更多
[ 7]
。 对 CMA 环境影响分析的主要方面是土质和水
有关 CMA 吸收 HCl 气体的实验结果表明 , 温度 为 850 ~ 1 050 时, PVC 燃烧 释放 的 HCl 开 始 与 CMA 发生氯化反应, HCl 的吸收效率高达 98% [ 21] 。 CMA 还可作为预处理剂 , 在软木牛皮纸浆进行 H2 O2 氧化漂白处理前, 进行去木质的预处理。经过 CMA( 0 3% ~ 3% ) 的预处理及氧化处理 , 过 量的钙 镁离子与纸浆中的锰进行离子交换 , 纸浆的亮度与 EDTA 萃取后的结果相当
第 20 卷第 9 期 2000 年 9 月
现代化工 Modern Chemical Industry
Vol. 20 No. 9 Sep. 2000
醋酸钙 镁盐的 应用及 开发
秦 炜 赵音延 戴猷元 ( 清华大学化学工程系, 北京 100084)
摘要 艺。 关键词 醋酸钙镁盐, 环保型 , 醋酸废水
醋酸钙镁盐 ( CMA) 为醋酸 钙和醋酸镁的 混合 物, 是美国在 80 年代为替代高速公路的除冰剂 ( 氯 化钠 ) 而开发的一种化学品, 以减少公路基础设施中 的混凝土、 金属的腐蚀及地表水的污染。与氯化钠 相比较, CMA 具有较好的水溶性, 且熔点更低, 醋酸 可生物降解。经欧洲、 美国, 加拿大及日本等的实验 验证, CMA 是一种环保型化学品。近年来, 研 究者 还发现 , CMA 具有脱除煤燃烧产生的 NOx 和 SO2 及 PVC 燃烧时产生的 HCl、 控制大气污染等作用。
QIN Wei , ZHAO Yinyan, DAI Youyuan
( Department of Chemical Engineer ing , Tsinghua University, Beijing 100084) Abstract Calcium magnesium acetate ( CMA) is a green chemical. It can be used as deicer for highways and also as ab
秦炜等: 醋酸钙镁盐的应用及开发
! 63 !
中, 用钙镁氧化物或钙镁碳酸盐作反萃剂, 反萃生成 物即为 CMA 。
表 1 以乳液为原料 生产其他产品的评价
产物 乳糖 甲醇 乙醇 CMA 黄原胶 产量 / 磅 3000 25000 320 6000 3500 产值 / US 900 125 480 1800 17500 使用市场 食品 能源 燃料 除冰剂 食品
质。CMA 对土壤的物性有较大的影响 , 主要是醋酸 根的迁移及因离子交换使原土 壤中的痕量金 属析 出[ 8~ 9] 。CMA 在水中可分解形成 H 2CO3 , 有 氧条件 下的分解速率较快, 为无氧时的 18 倍; 低氧条件下 , CMA 可渗到地下水中 ; H 2 CO3 和土壤中的锌及铅可 形成碳酸锌和碳酸铅, 使得锌及铅在水中的浓度增 大; 由于与方解石形成共沉淀, 水中 Cd、 Cu、 Zn、 V、 Cr 的浓度降低 [ 10] 。有关 CMA 生物降解的研究结果表 明, 有氧条件下 , CMA 在到达地下水前可大量降解 , 地下水中的氧需求量将有所降低[ 11] 。美国 加州北 部湖泊中的海藻和菌类的实验表明 , CMA 对水中生 物和植物的影响极小 [ 12] 。
*
醋酸钙镁盐 ( CMA ) 是环保型化学品 , 可作为高速公路的除冰剂 , 也可作 为 NO x 和 SO2 的吸收剂 , 控制煤燃烧造成 的
大气污染。本文主要介绍了 CMA 的环境指标 评价、 应用 及降低产 品成本的 工艺路线 , 并提出利 用醋酸废 水生产 CMA 的新 工
Application and development of calcium magnesium acetate
* 国家自然科学基金资助项目 ( No. 29836130) 。
[ 2] [ 1]
第一作者 : 秦炜 , 女 , 1964 年生 , 博士 , 副教授 , 主要从事萃取分离过程的研究。
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现代化工
2000 年 9 月 10% ~ 35% 的生成水, 初产物往往还含有过量的酸 或碱。反应过 程中若采用活性 更强的水合白 云石 [ Ca( OH) 2 / Mg ( OH ) 2 ] , 且过 量 2% , 保证 一定的 pH 值, 则反应效果更佳。但是, 当温度超过醋酸的闪点 ( 43 ) 时 , 醋酸蒸汽有爆炸的危险 [ 23] 。 两步法 : 首先 , 用 MgO 和过量的醋酸反 应生成 醋酸镁和醋酸的混合溶液, 第二步用水合石灰石中 和未反应的醋酸获得 CMA 。 流化床干燥是生产 CMA 粒状成品的最佳方法。 CMA 作为除冰剂的最佳组成为 n ( Mg ) n ( Ca) = 7 3, 这 一 组 成 接 近 两 种 醋 酸 盐 的 最 低 共 熔 点 ( 37 ) , 且热容量高, 在干燥过程中 , 100 时 不易分 解。与等摩尔的 CMA 组成相比较 , 在混凝土上不易 结垢。 总之 , CMA 通常用白 云石 ( Ca/ MgO) 或石灰 岩 ( Ca/ MgCO3 ) 与冰醋酸经反应制 得。与氯化钠 相比 较, 价格相差悬殊。90 年代初 , 含 91% CMA 的除冰 剂价格为 66 美分/ kg, 而岩盐 ( 氯化钠 ) 仅为 2 2~ 2 4 美分/ kg 。尽管一些研究者认为 , 将氯化钠对环 境的影响计算 入其成本时, 两者价格 相当, CMA 作 为除冰剂仍然很难被人普遍接受 , 只能用于环境控 制要求严格的地区。分析 CMA 的构成可以发现, 其 中醋酸是影响 CMA 价格的主要因素, 使用低廉的醋 酸是降低其成本的关键。
1 Chollar B H. Public Roads, 1988, 52( 1) : 13 search Record, 1988( 1157) : 12 3 Chollar B H, Virmani Y P. Publ ic Roads, 1988, 51( 4) 113 4 M cCrum R L. Bet ter Roads, 1988, 58( 6) : 32 5 M cCrum R L. M aterials Performance, 1989, 28( 12) : 24 6 Locke C E, Kennelley K J, Boren M D, et al. Transportation Research Record, 1987: 30 7 8 9 10 11 12 Fleege E. Publ ic Works, 1990, 121( 8) : 58 Horner R R , Brenner M V . Resources, Conservat ion and Recycling, 1992, 7( 1~ 3) : 213 Elliott H A, Linn J H. Journal of Environment al Quality, 1987, 16( 3) : 222 Amrhein C, Mosher P A , Stuong J E, et al. Journal of Environment al Quality, 1994, 23( 2) : 219 Ost endorf D W, DeGroot D J, Pollock S J, et al. Journal of Environment al Quality, 1997, 26( 2) : 445 Goldman C R, Lubnow F S. Resources, Conservation and Recycling, 1992, 7( 1~ 3) : 51 13 Hiatt G F S, George N A, Cushman J R, et al. Transportation Research Record, 1988( 1157) : 20 14 Hsu M T. Transport ation Research Record, 1984: 77 15 Atal A , Steciak J, Levendis Y A. Fuel, 1995, 74( 4) : 495 16 Han D H, Sohn H Y. TMS Annual Meeting EPD Congress Proceedings of the 1998, San Antonio, TX, USA, 1998. 797 17 Steciak J, Levendis A , Wise D L. AICHE J, 1995, 41( 3) : 712 18 Ohtsuka Y, Asami K . Resources, Conservation and Recycl ing, 1992, 7( 1 ~ 3) : 69~ 82 19 Shuckerow J I, St eciak J A , Wise D L, et al. Resources, Conservation and Recycling, 1996, 16( 1~ 4) : 15 20 Court emanche B, Levendis Y A. Environmental Engineering Science, 1998, 15( 2) : 123 21 Adanez J, Garcia Labiano F, de Diego L F, et al. Energy& Fuels , 1999, 13( 2) : 440 22 Brel id H, Friberg T. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 1998, 139 ( 1) : 50 23 Watabe S, Y amamoto N, Kat o S. Jpn Kokai Tokkyo Koho. JP, 09 241208. 1997 2 M cElroy A D, Blackburn R R, Hagymassy J, et al. Transportation Re
1
CMA 对环境影响的分析
有关 CMA 和 NaCl 的融雪能力对比结果显示 , CMA 具有 比 NaCl 更强 的融雪效果, 且可使积 雪松 动, 更易铲除 , 但 CMA 对冰的融化能力不如 NaCl。 RAD Service 和 Chevron Ice B Gon 生产的 CMA, 其融 雪的极限温度分别为 - 12 和- 9 。 作为高速公路除冰剂替代品的 CMA 对环境影 响的分析是十分重要的。这方面的研究工作集中于 对金属的腐蚀性、 土壤及水源的污染、 化学品的毒性
[ 24]
有关毒性实验结果认为 , CMA 对人类的毒副作 用非常低, 与氯化钠相当 问题是可能造成的尘埃
[ 13]
。CMA 用于除冰的主要
[ 14]
。
2
CMA 的其他应用
除作为 NaCl 除冰剂的替代品外 , 近年来开发的
CMA 的其他用途是作酸性废气如 SO2 、 NOx 、 H2 S 及 HCl 的吸收剂。 煤燃烧 的模 拟实验 表明 , CMA 对 燃烧 产生 的 SO2 及 NOx 具有明显的吸收作用 , 可有效地减少 SO2 的排放量[ 15] 。较低温度 下 ( 830 ) , n ( Mg ) n ( Ca) 为 7 3 的 CMA, 仍对 SO2 的去除十分有效, 950 以 上时, CMA 比 Ca( OH) 2 ( 最好的 SO2 吸收剂 ) 吸收速 度更快[ 16] ; 在温度为 950~ 1 250 , n ( Ca/ S) / n ( S) 为 2 [ n ( Ca + Mg) / n ( S) = 6) ] , 烟 气 组成 为: 12% CO2 , 3% O2 , 0 2% SO2, 0 1% NOx , 停 留时间 为 1 s 时, CMA 对 SO2 和 NOx 的 去除率 达 90% 以 上[ 17] 。 温度在 687~ 867 时 , CMA 对燃烧过程没有明显的 熄灭作用 , 硫化物的去除率与煤的种 类、 CMA 的分 散情况有关[ 18] 。由于在燃烧过程中 CMA 可将 SO2 还原为硫, 且可与汞蒸汽形成硫化汞 , 所以 CMA 有 可能用于汞蒸汽的去除
溶剂再生, 生产 CMA 是可行的 ; 其中 CaO 比 CaCO3 的反萃能力强, CaO 比 MgO 的反萃 效果好, 摩 尔比 为 1 5 1 时, 溶剂中的醋酸可全部萃出。十分明显 , 将醋酸废水通过络合萃取技术生产 CMA 是降低产 品成本的有效途径之一, 也是从根本上治理醋酸废 水, 变废为宝, 降低废水处理费用的好方法。 参考文献
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廉价 CMA 生产工艺的开发
有关廉价 CMA 生产工艺的开发工作主要集中
。
于利用废弃物生产醋酸。其中 , 典型的两个实例为 利用乳酪的下脚料及下水道污泥。 4 1 乳酪下脚料生产 CMA[ 25 ] 以牛奶为原 料生 产乳 酪的 过程 中, 副 产物 为 BOD 高达 40 000 的乳液 , 其中含 5% 乳糖、 1% 蛋白 质、 1% 盐及 0 1% ~ 0 8% 乳酸。乳液 不可直接 排 放, 需进一步处理。通常情况下, 采用渗透法首先脱 除大部分固体成分 , 然后利用剩余的乳清生产其他 化学品。具体的结果见表 1。可以看出, 利 用乳液 生产 CMA 不失为一种既可废物利用又可生产绿色 化学品的良好途径。 由乳液生产 CMA 的工艺是首先以乳液为原料 , 采用 S. lactis 菌株 发酵生 产乳酸 , 然 后再利 用 C. f ormicoaceticum 菌株将乳酸发酵生成醋酸, 可采用固 定细胞生物反应器以增大发酵液中的细胞密度 ( 一 般可达 30 g/ L) 。此后 , 利用化学 萃取方法提取 醋 酸, 其中萃取剂可采用仲胺或叔胺。溶剂再生过程
研究结果表明该工艺中纤维素到葡萄糖的转化率为90葡萄糖到醋酸的转化率为92醋酸到cma的转化率为8610111213在醋酸转化为cma的过程中bryan27141516等人提出了直接生产法即在发酵液中直接加入白云石等钙镁化合物生产cma采用过滤的方法分离细胞及其他固体物质通过蒸发残液获得cma的产品1718利用醋酸废水生产cma的建议醋酸是重要的工业有机羧酸之一
[ 19]
。 和 800 ,
与 SO2 相类似 , CMA 与醋酸钙的混合物 对 H 2 S 具良好的吸附作用。温度分别为 1 000 n ( Ca) / n ( S) 为 2, 停留时间为 0 8 s 时, 90% 的 H 2 S 可以除去。这主要是由于高温下 CMA 和醋酸钙可 形成多孔、 壁面较 薄、 高效吸 附 H2 S 的煤胞氧 化粒 子
sorbent for NO x and SO2 to control atmospheric pollution caused by coal combustion. The environmental evaluation, the product application and processes with low product cost are introduced in this article. A new process using wastewater in acetic acid production to produce CMA is also proposed. Key words CMA, green chemical, wastewater in acetic acid production
[ 22]
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CMA 的一般生产工艺
根据钙和镁与醋酸结合的次序 , 可将 CMA 的生 产方法分为同步法和两步法, 即钙镁与醋酸同时反 应及分步反应。 同步法 : 通过冰醋酸和白云石 ( Ca/ MgO) 或石灰 岩( Ca/ MgCO3 ) 之 间的 反应 以高速路主要结构材质为对象的腐蚀性研究结 果表明 , CMA 对金属 ( 如钢材、 铸铁和铝 ) 的 腐蚀具 有明显抑制作用[ 3~ 5] , 其中对钢材的腐蚀性较氯化 钠降低了 1/ 2~ 3/ 4[ 6] , 桥梁的生锈程度降低 80% 或 更多
[ 7]
。 对 CMA 环境影响分析的主要方面是土质和水
有关 CMA 吸收 HCl 气体的实验结果表明 , 温度 为 850 ~ 1 050 时, PVC 燃烧 释放 的 HCl 开 始 与 CMA 发生氯化反应, HCl 的吸收效率高达 98% [ 21] 。 CMA 还可作为预处理剂 , 在软木牛皮纸浆进行 H2 O2 氧化漂白处理前, 进行去木质的预处理。经过 CMA( 0 3% ~ 3% ) 的预处理及氧化处理 , 过 量的钙 镁离子与纸浆中的锰进行离子交换 , 纸浆的亮度与 EDTA 萃取后的结果相当
第 20 卷第 9 期 2000 年 9 月
现代化工 Modern Chemical Industry
Vol. 20 No. 9 Sep. 2000
醋酸钙 镁盐的 应用及 开发
秦 炜 赵音延 戴猷元 ( 清华大学化学工程系, 北京 100084)
摘要 艺。 关键词 醋酸钙镁盐, 环保型 , 醋酸废水
醋酸钙镁盐 ( CMA) 为醋酸 钙和醋酸镁的 混合 物, 是美国在 80 年代为替代高速公路的除冰剂 ( 氯 化钠 ) 而开发的一种化学品, 以减少公路基础设施中 的混凝土、 金属的腐蚀及地表水的污染。与氯化钠 相比较, CMA 具有较好的水溶性, 且熔点更低, 醋酸 可生物降解。经欧洲、 美国, 加拿大及日本等的实验 验证, CMA 是一种环保型化学品。近年来, 研 究者 还发现 , CMA 具有脱除煤燃烧产生的 NOx 和 SO2 及 PVC 燃烧时产生的 HCl、 控制大气污染等作用。
QIN Wei , ZHAO Yinyan, DAI Youyuan
( Department of Chemical Engineer ing , Tsinghua University, Beijing 100084) Abstract Calcium magnesium acetate ( CMA) is a green chemical. It can be used as deicer for highways and also as ab
秦炜等: 醋酸钙镁盐的应用及开发
! 63 !
中, 用钙镁氧化物或钙镁碳酸盐作反萃剂, 反萃生成 物即为 CMA 。
表 1 以乳液为原料 生产其他产品的评价
产物 乳糖 甲醇 乙醇 CMA 黄原胶 产量 / 磅 3000 25000 320 6000 3500 产值 / US 900 125 480 1800 17500 使用市场 食品 能源 燃料 除冰剂 食品
质。CMA 对土壤的物性有较大的影响 , 主要是醋酸 根的迁移及因离子交换使原土 壤中的痕量金 属析 出[ 8~ 9] 。CMA 在水中可分解形成 H 2CO3 , 有 氧条件 下的分解速率较快, 为无氧时的 18 倍; 低氧条件下 , CMA 可渗到地下水中 ; H 2 CO3 和土壤中的锌及铅可 形成碳酸锌和碳酸铅, 使得锌及铅在水中的浓度增 大; 由于与方解石形成共沉淀, 水中 Cd、 Cu、 Zn、 V、 Cr 的浓度降低 [ 10] 。有关 CMA 生物降解的研究结果表 明, 有氧条件下 , CMA 在到达地下水前可大量降解 , 地下水中的氧需求量将有所降低[ 11] 。美国 加州北 部湖泊中的海藻和菌类的实验表明 , CMA 对水中生 物和植物的影响极小 [ 12] 。
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醋酸钙镁盐 ( CMA ) 是环保型化学品 , 可作为高速公路的除冰剂 , 也可作 为 NO x 和 SO2 的吸收剂 , 控制煤燃烧造成 的
大气污染。本文主要介绍了 CMA 的环境指标 评价、 应用 及降低产 品成本的 工艺路线 , 并提出利 用醋酸废 水生产 CMA 的新 工
Application and development of calcium magnesium acetate
* 国家自然科学基金资助项目 ( No. 29836130) 。
[ 2] [ 1]
第一作者 : 秦炜 , 女 , 1964 年生 , 博士 , 副教授 , 主要从事萃取分离过程的研究。
! 62 !
现代化工
2000 年 9 月 10% ~ 35% 的生成水, 初产物往往还含有过量的酸 或碱。反应过 程中若采用活性 更强的水合白 云石 [ Ca( OH) 2 / Mg ( OH ) 2 ] , 且过 量 2% , 保证 一定的 pH 值, 则反应效果更佳。但是, 当温度超过醋酸的闪点 ( 43 ) 时 , 醋酸蒸汽有爆炸的危险 [ 23] 。 两步法 : 首先 , 用 MgO 和过量的醋酸反 应生成 醋酸镁和醋酸的混合溶液, 第二步用水合石灰石中 和未反应的醋酸获得 CMA 。 流化床干燥是生产 CMA 粒状成品的最佳方法。 CMA 作为除冰剂的最佳组成为 n ( Mg ) n ( Ca) = 7 3, 这 一 组 成 接 近 两 种 醋 酸 盐 的 最 低 共 熔 点 ( 37 ) , 且热容量高, 在干燥过程中 , 100 时 不易分 解。与等摩尔的 CMA 组成相比较 , 在混凝土上不易 结垢。 总之 , CMA 通常用白 云石 ( Ca/ MgO) 或石灰 岩 ( Ca/ MgCO3 ) 与冰醋酸经反应制 得。与氯化钠 相比 较, 价格相差悬殊。90 年代初 , 含 91% CMA 的除冰 剂价格为 66 美分/ kg, 而岩盐 ( 氯化钠 ) 仅为 2 2~ 2 4 美分/ kg 。尽管一些研究者认为 , 将氯化钠对环 境的影响计算 入其成本时, 两者价格 相当, CMA 作 为除冰剂仍然很难被人普遍接受 , 只能用于环境控 制要求严格的地区。分析 CMA 的构成可以发现, 其 中醋酸是影响 CMA 价格的主要因素, 使用低廉的醋 酸是降低其成本的关键。
1 Chollar B H. Public Roads, 1988, 52( 1) : 13 search Record, 1988( 1157) : 12 3 Chollar B H, Virmani Y P. Publ ic Roads, 1988, 51( 4) 113 4 M cCrum R L. Bet ter Roads, 1988, 58( 6) : 32 5 M cCrum R L. M aterials Performance, 1989, 28( 12) : 24 6 Locke C E, Kennelley K J, Boren M D, et al. Transportation Research Record, 1987: 30 7 8 9 10 11 12 Fleege E. Publ ic Works, 1990, 121( 8) : 58 Horner R R , Brenner M V . Resources, Conservat ion and Recycling, 1992, 7( 1~ 3) : 213 Elliott H A, Linn J H. Journal of Environment al Quality, 1987, 16( 3) : 222 Amrhein C, Mosher P A , Stuong J E, et al. Journal of Environment al Quality, 1994, 23( 2) : 219 Ost endorf D W, DeGroot D J, Pollock S J, et al. Journal of Environment al Quality, 1997, 26( 2) : 445 Goldman C R, Lubnow F S. Resources, Conservation and Recycling, 1992, 7( 1~ 3) : 51 13 Hiatt G F S, George N A, Cushman J R, et al. Transportation Research Record, 1988( 1157) : 20 14 Hsu M T. Transport ation Research Record, 1984: 77 15 Atal A , Steciak J, Levendis Y A. Fuel, 1995, 74( 4) : 495 16 Han D H, Sohn H Y. TMS Annual Meeting EPD Congress Proceedings of the 1998, San Antonio, TX, USA, 1998. 797 17 Steciak J, Levendis A , Wise D L. AICHE J, 1995, 41( 3) : 712 18 Ohtsuka Y, Asami K . Resources, Conservation and Recycl ing, 1992, 7( 1 ~ 3) : 69~ 82 19 Shuckerow J I, St eciak J A , Wise D L, et al. Resources, Conservation and Recycling, 1996, 16( 1~ 4) : 15 20 Court emanche B, Levendis Y A. Environmental Engineering Science, 1998, 15( 2) : 123 21 Adanez J, Garcia Labiano F, de Diego L F, et al. Energy& Fuels , 1999, 13( 2) : 440 22 Brel id H, Friberg T. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 1998, 139 ( 1) : 50 23 Watabe S, Y amamoto N, Kat o S. Jpn Kokai Tokkyo Koho. JP, 09 241208. 1997 2 M cElroy A D, Blackburn R R, Hagymassy J, et al. Transportation Re
1
CMA 对环境影响的分析
有关 CMA 和 NaCl 的融雪能力对比结果显示 , CMA 具有 比 NaCl 更强 的融雪效果, 且可使积 雪松 动, 更易铲除 , 但 CMA 对冰的融化能力不如 NaCl。 RAD Service 和 Chevron Ice B Gon 生产的 CMA, 其融 雪的极限温度分别为 - 12 和- 9 。 作为高速公路除冰剂替代品的 CMA 对环境影 响的分析是十分重要的。这方面的研究工作集中于 对金属的腐蚀性、 土壤及水源的污染、 化学品的毒性
[ 24]
有关毒性实验结果认为 , CMA 对人类的毒副作 用非常低, 与氯化钠相当 问题是可能造成的尘埃
[ 13]
。CMA 用于除冰的主要
[ 14]
。
2
CMA 的其他应用
除作为 NaCl 除冰剂的替代品外 , 近年来开发的
CMA 的其他用途是作酸性废气如 SO2 、 NOx 、 H2 S 及 HCl 的吸收剂。 煤燃烧 的模 拟实验 表明 , CMA 对 燃烧 产生 的 SO2 及 NOx 具有明显的吸收作用 , 可有效地减少 SO2 的排放量[ 15] 。较低温度 下 ( 830 ) , n ( Mg ) n ( Ca) 为 7 3 的 CMA, 仍对 SO2 的去除十分有效, 950 以 上时, CMA 比 Ca( OH) 2 ( 最好的 SO2 吸收剂 ) 吸收速 度更快[ 16] ; 在温度为 950~ 1 250 , n ( Ca/ S) / n ( S) 为 2 [ n ( Ca + Mg) / n ( S) = 6) ] , 烟 气 组成 为: 12% CO2 , 3% O2 , 0 2% SO2, 0 1% NOx , 停 留时间 为 1 s 时, CMA 对 SO2 和 NOx 的 去除率 达 90% 以 上[ 17] 。 温度在 687~ 867 时 , CMA 对燃烧过程没有明显的 熄灭作用 , 硫化物的去除率与煤的种 类、 CMA 的分 散情况有关[ 18] 。由于在燃烧过程中 CMA 可将 SO2 还原为硫, 且可与汞蒸汽形成硫化汞 , 所以 CMA 有 可能用于汞蒸汽的去除
溶剂再生, 生产 CMA 是可行的 ; 其中 CaO 比 CaCO3 的反萃能力强, CaO 比 MgO 的反萃 效果好, 摩 尔比 为 1 5 1 时, 溶剂中的醋酸可全部萃出。十分明显 , 将醋酸废水通过络合萃取技术生产 CMA 是降低产 品成本的有效途径之一, 也是从根本上治理醋酸废 水, 变废为宝, 降低废水处理费用的好方法。 参考文献