西安石油大学硕士学位论文稠油污水除硅技术的研究
姓名：董涛申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：屈撑囤;王新强
20070515
中文摘要论文题目：稠油污水除硅技术的研究专业：应用化学中。．硕士生：董涛（签名）笪笙婆指导教师：屈撑囤（签名）＿１繇－豸●霉—一王新强（签名）互．缅毒琢，’摘要本文是关于对稠油污水除硅技术的研究。对稠油污水处理后一般回用于热采锅炉。而回用于锅炉的原稠油污水中的硅易于在热负荷度高的地方或水循环不良的炉管内形成致密坚硬的硅酸物水垢。因而去除稠油污水中氧化硅是油田废水处理的一项重要任务。化学药剂除硅的方法是一项很常用和基本的除硅方法。选择了三种不同的除硅剂ＣａＯ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２。利用了正交实验的方法对每种除硅剂除硅的影响因素进行了研究。研究结果表明：三种除硅剂的主要影响因子中，温度和除硅剂的用量对除硅效果的影响较大。且通过进一步的单因素分析发现，每种除硅剂在合适的温度、除硅剂用量、反应时间下除硅效率均可以达到国家的《锅炉进口水质标准（ＳＹＪ００２７－９４）》的要求。作为强化化学除硅的方法，在实验室又研究了絮凝剂对除硅过程的增效作用。用阳离子聚丙烯酰胺作絮凝剂研究了阳离子聚丙烯酰胺的浓度和用量以及搅拌强度对除硅效率的影响。结果表明：ＣａＣｌ２除硅的絮凝强化实验所需阳离子聚丙烯酰胺浓度为０．１％、用量为２５ｍｌ、搅拌强度为１００ｒ／ｍｉｎ时可以使除硅效率提高到８８．４％。ＭｇＣｌ２除硅的絮凝强化实验所需阳离子聚丙烯酰胺浓度为０．１％、用量为３０ｍｌ、搅拌强度为８０ｒ／ｒａｉｎ时可使除硅效率提高到８６．６％。ＣａＯ除硅的絮凝强化实验所需阳离子聚丙烯酰胺浓度为Ｏ．１％、用量为２０ｍｌ、搅拌强度为１００ｒ／ｍｉｎ时可以使除硅效率提高到８３％。根据在正交实验中得到的温度的最佳条件，通过尝试法探讨了除硅剂的除硅反应速率方程。研究发现：每种除硅剂的除硅反应级数都是２级。此外，在实验室对硅容耐性进行了研究，主要分别对不同浓度二氧化硅溶液、作用时间、温度、ｐＨ值对硅结垢量的影响。结果表明：这四种因素对硅结垢量均有不同程度上的影响。与前人的研究比较，本论文的创新之处表现在：（１）从化学沉降除硅的角度上出发，研究了阳离子聚丙烯酰胺对除硅过程的增效作用。（２）在各种除硅反应条件确定的基础上，探讨了除硅剂的反应速率方程。关键词：稠油污水除硅剂絮凝剂硅垢论文类型：应用研究（本文得到“十五”国家科技攻关计划重大项目“稠油污水处理与回用技术研究及示范工程”资金的资助，编号：２００４ＢＡ６１０Ａ１０。）ＩＩ英文摘要Ｓｕｂｊｅｃｔ：Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｍｏｖａｌｏｆｓｉｌｉｃｏｎｆｒｏｍｈｅａｖｙｃｒｕｄｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒＡｐｐｆｉｅｄｃｈｅｍｉｓｔｒｙＮａｍｅ：Ｉｎｓｔｒｕｃｔｏｒ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓａｂｏｕｔｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｍｏｖａｌｏｆｓｉｌｉｃｏｎｆｒｏｍｈｅａｖｙｃｒｕｄｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ｈｅａｖｙｏｉｌｓｅｗａｇｅｉｓａｌｗａｙｓｒｅ－ｕｓｅｄｉｎｔｈｅｒｍａｌｓｔｅａｍｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ．１１ｌｅｏｒｉｇｉｎａｌｔｈｉｃｋｏｉｌｓｅｗａｇｅｓｉｌｉｃｏｎｃａｎｅａｓｉｌｙｆｏｒｍｓｈａｒｄａｎｄｃｏｍｐａｃｔｓｉｌｉｃｉｃａｃｉｄｆｕｒｒｉｎｇｉｎｔｈｅｈｅａｔｌｏａｄｈｉｇｈｐｌａｃｅｎｏｔｇｏｏｄｃｙｃｌｅｉｎｆｕｒｎａｃｅｏｒｉｎａｌｌｔｈｅｗａｔｅｒｃｙｃｌｅｗｈｅｒｅｈａｓｔｕｂｅ．Ｔｈｕｓｔｈｅｓｉｌｉｃａｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｏｉｌｆｉｅｌｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔａｓｋ．Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌａｇｅｎｔｓｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｓｉｌｉｃｏｎｉｓｒｅｍｏｖａｌｍｅｔｈｏｄ．ＣｈｏｓｉｎｇｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｃｈｅｍｉｃａｌａｖｅｒｙｃｏｍｍｏｎｌｙａｇｅｎｔｓｕｓｅｄａｎｄｂａｓｉｃｓｉｌｉｃｏｎｔｈｅＣａＯ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２．Ｕｓｉｎｇｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｅａｃｈｉｎｆｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒ．Ｔｈｅｆｉｎｄｉｎｇｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ：Ｉｎｔｈｅｍａｉｎｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ．ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｍｅｄｉｃｉｎｅｈａｖｅａｌａｒｇｅｒｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌ．Ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓ，ｅａｃｈｋｉｎｄｆａｃｔｏｒｕｎｄｅｒｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｍｅｄｉｃｉｎｅ、ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｐｒｏｖｉｓｉｏｎｏｆ（ＢｏｉｌｅｒＩｍｐｏｒｔｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ａｍｏｕｎｔＣａｎｍｅｅｔｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙ’ＳＷａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙＳｔａｎｄａｒｄ（ＳＹＪ００２７?９４）》．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｅｌｌｓｏｎｔｈｅｄｅｓｉｌｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｂｙａｄｄｉｎｇａｄｄｉｔｉｏｎｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｉｎｔｏｗａｓｔｅｒｗａｔｅｒａｆｔｅｒｃｈｅｍｉｃａｌａｇｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｓｗｉｔｈｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｉｏｎｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔｕｓｅｄｗｅｌｌａｓｔｈｅａｇｉｔａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｔｏｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｔｏｓｈｏｗｔｈａｔ：ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｉｏｎｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅｄｅｎｓｉｔｙｓｈｏｕｌｄｂｅＯ．１％ｉｎｕｓｉｎｇＣａＣｌ２ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｈｅｎｔｈｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｉｌｉｃｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄ埘ｔｈａｍｏｕｎｔｕｓｅｄｉｓ２５ｍｌ、ｔｈｅａｇｉｔａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓ１００ｒ／ｍｉｎｔｏｍａｙｃａｕｓｅｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｅｎｈａｎｃｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎ８８．４％．ＩｎｕｓｉｎｇＭｇＣｌ２ｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｈｅｎｔｈｅｃａｕｓｅａｍｏｕｎｔｕｓｅｄｉｓ３０ｍｌ，ｔｈｅａｇｉｔａｔｉｏｎｔｏｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓ８０ｒ／ｒａｉｎｍａｙＣａＯｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｅｎｈａｎｃｉｎｇ８６．６％．Ｉｎｕｓｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｃａｕｓｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｈｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｕｓｅｄｉｓ２０ｍｌ，ｔｈｅａｇｉｔａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｓ１００ｒ／ｒａｉｎｍａｙ８３％．ｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｅｔｔｉｃｉｅｎｃｙｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｏＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｈｉｃｈｏｂｔａｉｎｓｉｎｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｅｑｕａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｔｒｉａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｔｈａｔ：Ａｌｌｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｅａｃｈｋｉｎｄｏｆｃｈｅｍｉｃａｌａｇｅｎｔｉｎｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｒｅｍｏｖａｌｉｓ２．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｆｕｒｒｉｎｇｐａｔｉｅｎｃｅ．ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｎｓｉｌｙｓｉｌｉｃｏｎＩＩｌ英文摘要ｄｉｏｘｉｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐＨｖａｌｕｅｔｏａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｏｄｉｓｃｏｖｅｒｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｉｌｉｃｏｎｓｃａｌｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙ．１１１ｅｒｅｓｕＲｓｈｏｗｔｈａｔ：Ｔｈｅｓｅｆｏｕｒｋｉｎｄｏｆｆａｃｔｏｒｓｈａｖｅｉｎｔｈｅｖａｒｙｉｎｇｄｅｇｒｅｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｏｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｓｃａｌｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｗｉｔｌｌｔｈｅｏｔｈｅｒｗｏｒｋｓｈａｄｂｅｅｎｄｏｎｅ，ｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｉ毋ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｓｉｄｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｄｅｓｉｌｉｃａｔｉｏｎ，ｒｅｓｅａｃｈｅｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｏｎｉｎｃｌｕｄｅｓ：（１）Ｏｎｔｈｅｉｏｎｐｏｓｉｔｉｖｅａｇｅｎｔｓ．ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．（２）ＯｎｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｅｖｅｒｙｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄＡｉｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｄｅ－ｓｉｌｉｃｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｓｃｏｕｓ?ｏｉｌｓｅｗａｇｅ，ｄｅｓｉｌｉｃｏｎｉｚｉｎｇａｇｅｎｔ’ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｓｃａｌｉｎｇＴｈｅｓｅ：ＡｐｐｌｉｅｄＳｔｕｄｙｓｉｌｉｃｏｎ（ＴｈｅｐａｐｅｒｉｓｓｕｐｐｏｓｅｄｂｙＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｅｗａｇｅｏｆｔｈｅｔｅｎｔｈｆｉｖｅ—ｙｅａｒｐｌａｎｏｆｎａｔｉｏｎａｌｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｒｅｕｓｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒｏｊｅｃｔ‘＇ｔｈｉｃｋｏｉｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔ”，ＮＯ．２００４ＢＡ６１０Ａ１０）学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：二毒予殇日期：沙ｑ岁．，ｊ学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：盈导师躲乒细日期：７炉７厂，，日期：