基于响应曲面法的反应-萃取-结晶工艺优化

基于响应曲面法的反应-萃取-结晶工艺优化

李云钊，宋兴福，孙玉柱，孙泽，于建国 （华东理工大学国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心，化学工程联合国家重点实验室，上海 200237）

【摘 要】摘要：氯化钙与二氧化碳通过反应-萃取-结晶工艺制备碳酸钙和氯化氢气体是制碱废液资源化利用的有效途径。用响应曲面中的Box-Behnken Design（BBD）设计实验，考察了氯化钙浓度、萃取剂体积分数、相比和温度4个因素对反应-萃取-结晶耦合工艺中氯化钙转化率、有机相中氯化氢浓度以及产物碳酸钙的平均粒度的影响及交互作用，并分别建立了三响应值与影响因素间的回归方程。三响应预测最佳值分别为：氯化钙转化率95.08%、有机相氯化氢浓度1.126 mol·L?1、碳酸钙平均粒度48.71 μm；相应的实验值分别为92.35%、1.123 mol·L?1和49.14 μm。预测值与实验值接近，误差较小，说明建立的模型对于反应-萃取-结晶工艺的分析和预测准确可靠。 【期刊名称】化工学报 【年(卷),期】2016(000)002 【总页数】10

【关键词】废水处理；结晶；溶剂萃取；响应曲面法；工艺优化 2015-07-22收到初稿，2016-01-22收到修改稿。

联系人：宋兴福。第一作者：李云钊（1987—），男，博士研究生。 Received date: 2015-07-22.

引 言

2014年我国的纯碱总产量达2500多万吨，其中氨碱法约占总产量的一半左右[1]。在氨碱法过程中，每产生1 t纯碱，要排放约10 m3的蒸氨废液，其中主