Гипси десулфуризатсия гази дуд аст, ки дар натиҷаи сӯзиши сӯзишвории дорои сулфур (ангишт, нафт), партовҳои сахти саноатӣ, ки ҳангоми тозакунии десулфуризатсия ба вуҷуд меоянд ва гипси гемигидратӣ (формулаи химиявии CaSO4·0.5H2O) ба вуҷуд меояд ва самаранокии он ба гипси табиии сохтмонӣ монанд аст. Аз ин рӯ, таҳқиқот ва татбиқи бештари истифодаи гипси десулфуризатсияшуда ба ҷои гипси табиӣ барои истеҳсоли маводҳои худҳамворкунӣ вуҷуд дорад. Омехтаҳои полимерии органикӣ, ба монанди агенти камкунандаи об, агенти нигоҳдории об ва боздоранда ҷузъҳои муҳими функсионалӣ дар таркиби маводҳои худҳамворкунӣ мебошанд. Таъсири мутақобила ва механизми ин ду бо маводҳои сементӣ масъалаҳое мебошанд, ки сазовори таваҷҷӯҳ мебошанд. Аз сабаби хусусиятҳои раванди ташаккул, нозукии гипси десулфуризатсияшуда хурд аст (андозаи зарраҳо асосан дар байни 40 ва 60 мкм тақсим шудааст) ва градатсияи хока ғайримуқаррарӣ аст, аз ин рӯ хосиятҳои реологии гипси десулфуризатсияшуда сустанд ва маҳлули маҳлул, ки аз ҷониби он омода карда мешавад, аксар вақт осонтар ҷудо мешавад, табақабандӣ ва хунравӣ ба амал меояд. Эфири селлюлоза омехтаи маъмултарин дар маҳлул аст ва истифодаи якҷояи он бо агенти камкунандаи об кафолати муҳим барои ба даст овардани самаранокии ҳамаҷонибаи маводҳои худҳамворкунии десулфуризатсияшуда дар асоси гипс, ба монанди самаранокии сохтмонӣ ва самаранокии механикӣ ва устувории баъдӣ мебошад.
Дар ин мақола, арзиши моеъшавӣ ҳамчун индекси назоратӣ (дараҷаи паҳншавӣ 145 мм±5 мм) истифода мешавад ва ба таъсири миқдори эфири селлюлоза ва вазни молекулавӣ (арзиши часпакӣ) ба истеъмоли оби маводҳои худҳамворкунандаи гипси десулфуризатсияшуда, аз даст додани моеъшавӣ бо мурури замон ва коагулятсия тамаркуз мекунад. Қонуни таъсири хосиятҳои асосӣ, ба монанди вақт ва хосиятҳои механикии аввалия; дар айни замон, қонуни таъсири эфири селлюлозаро ба ҷудошавии гармӣ ва суръати ҷудошавии гармии гидрататсияи гипси десулфуризатсияшуда санҷед, таъсири онро ба раванди гидрататсияи гипси десулфуризатсияшуда таҳлил кунед ва дар аввал ин намуди омехтаро муҳокима кунед. Мутобиқати он бо системаи гелизатсияи гипси десулфуризатсия.
1. Маводи хом ва усулҳои озмоиш
1.1 Ашёи хом
Хокаи гипс: хокаи гипси безулфуршуда, ки аз ҷониби як ширкат дар Таншан истеҳсол мешавад, таркиби асосии минералӣ гипси гемигидратӣ мебошад, таркиби химиявии он дар Ҷадвали 1 ва хосиятҳои физикии он дар Ҷадвали 2 нишон дода шудаанд.
расм
расм
Омехтаҳо инҳоянд: эфири селлюлоза (гидроксипропил метилселлюлоза, ихтисоран HPMC); суперпластификатор WR; дефомер B-1; хокаи латексии аз нав парокандашавандаи EVA S-05, ки ҳамаи онҳо дар бозор дастрасанд.
Агрегат: реги табиии дарёӣ, реги майдаи худсохт, ки тавассути ҷумбони 0.6 мм ғалтак карда шудааст.
1.2 Усули санҷиш
Гипси безулфуризатсияшудаи собит: қум: об = 1:0.5:0.45, миқдори мувофиқи дигар омехтаҳо, моеъӣ ҳамчун индекси назоратӣ (васеъшавӣ 145 мм ± 5 мм), бо роҳи танзими истеъмоли об, мутаносибан бо маводҳои сементӣ (гипси безулфуризатсия + Семент) 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ эфири селлюлоза (HPMC-20,000); минбаъд миқдори эфири селлюлозаро то 1‰ муқаррар кунед, эфирҳои гидроксипропил метилселлюлозаи HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 ва HPMC-100,000-ро бо вазнҳои гуногуни молекулавӣ (рақамҳои мувофиқ мутаносибан H2, H4, H7.5 ва H10 мебошанд) интихоб кунед, то миқдор ва вазни молекулавӣ (арзиши часпакӣ)-и эфири селлюлозаро омӯзед. Таъсири тағйирот ба хосиятҳои маҳлули худҳамворкунандаи гипсӣ ва таъсири ҳарду ба моеъӣ, вақти мустаҳкамшавӣ ва хосиятҳои аввали механикии омехтаи маҳлули худҳамворкунандаи гипси десулфуризатсияшуда баррасӣ карда мешавад. Усули мушаххаси санҷиш мувофиқи талаботи GB/T 17669.3-1999 "Муайян кардани хосиятҳои механикии гипси сохтмонӣ" анҷом дода мешавад.
Санҷиши гармии гидрататсия бо истифода аз намунаи холии гипси десулфуризатсияшуда ва намунаҳо бо миқдори эфири селлюлоза мутаносибан 0,5‰ ва 3‰ анҷом дода мешавад ва асбоби истифодашуда санҷиши гармии гидрататсияи навъи TA-AIR мебошад.
2. Натиҷаҳо ва таҳлил
2.1 Таъсири миқдори эфири селлюлоза ба хосиятҳои асосии маҳлул
Бо афзоиши мундариҷа, қобилияти коршоямӣ ва пайвастагии маҳлул ба таври назаррас беҳтар мешавад, талафоти моеъӣ бо мурури замон ба таври назаррас коҳиш меёбад ва иҷрои сохтмон аълотар мешавад ва маҳлули сахтшуда падидаи деламинатсия надорад ва ҳамвории сатҳ, ҳамворӣ ва зебоӣ ба таври назаррас беҳтар шудааст. Дар айни замон, истеъмоли оби маҳлул барои ба даст овардани ҳамон моеъӣ ба таври назаррас афзоиш ёфт. Дар 5‰, истеъмоли об 102% афзоиш ёфт ва вақти ниҳоии муқарраршавӣ 100 дақиқа дароз карда шуд, ки 2,5 маротиба аз намунаи холӣ зиёдтар буд. Хусусиятҳои механикии аввали маҳлул бо афзоиши миқдори эфири селлюлоза ба таври назаррас коҳиш ёфтанд. Вақте ки миқдори эфири селлюлоза 5‰ буд, қувваи хамшавӣ ва қувваи фишурдашавӣ дар 24 соат мутаносибан ба 18,75% ва 11,29% намунаи холӣ коҳиш ёфтанд. Қувваи фишурдашавӣ мутаносибан 39,47% ва 23,45% намунаи холӣ аст. Қобили зикр аст, ки бо афзоиши миқдори агенти нигоҳдории об, зичии ҳаҷмии маҳлул низ ба таври назаррас коҳиш ёфт, аз 2069 кг/м3 дар 0 то 1747 кг/м3 дар 5‰, ки 15,56% коҳишро ташкил медиҳад. Зичии маҳлул кам мешавад ва сӯрохнокӣ меафзояд, ки ин яке аз сабабҳои коҳиши назарраси хосиятҳои механикии маҳлул мебошад.
Эфири селлюлоза як полимери ғайриионӣ аст. Гурӯҳҳои гидроксил дар занҷири эфири селлюлоза ва атомҳои оксиген дар пайванди эфир метавонанд бо молекулаҳои об якҷоя шуда, пайвандҳои гидрогенро ташкил диҳанд ва оби озодро ба оби пайвастшуда табдил диҳанд ва бо ин васила дар нигоҳдории об нақш бозанд. Аз нигоҳи макроскопӣ, он ҳамчун афзоиши пайвастагии маҳлул зоҳир мешавад [5]. Афзоиши часпакии маҳлул на танҳо истеъмоли обро зиёд мекунад, балки эфири селлюлозаи ҳалшуда дар сатҳи зарраҳои гипс адсорбсия мешавад, ки ба реаксияи гидрататсия халал мерасонад ва вақти сахтшавиро дароз мекунад; дар раванди омехтакунӣ шумораи зиёди ҳубобчаҳои ҳаво низ ворид мешаванд. Ҳангоми сахт шудани маҳлул холӣҳо ба вуҷуд меоянд ва дар ниҳоят мустаҳкамии маҳлулро коҳиш медиҳанд. Бо назардошти ҳамаҷонибаи истеъмоли яктарафаи оби омехтаи маҳлул, самаранокии сохтмон, вақти сахтшавӣ ва хосиятҳои механикӣ ва устувории баъдӣ ва ғайра, миқдори эфири селлюлоза дар маҳлули худҳамворкунии гипсии десулфуризатсияшуда набояд аз 1‰ зиёд бошад.
2.2 Таъсири вазни молекулавии эфири селлюлоза ба самаранокии маҳлул
Одатан, ҳар қадар часпакӣ баландтар ва нозукии эфири селлюлоза ҳар қадар нозуктар бошад, нигоҳдории об ва афзоиши қувваи пайвандкунӣ ҳамон қадар беҳтар мешавад. Ба ин васила, таъсири эфирҳои селлюлозаи вазнҳои гуногуни молекулавӣ ба хосиятҳои асосии маводҳои худҳамворкунии гипсӣ минбаъд санҷида шуд. Талабот ба об ба маҳлул то андозае афзоиш ёфт, аммо ба вақти мустаҳкамшавӣ ва моеъӣ таъсири возеҳ нарасонд. Дар айни замон, қувваи хамшавӣ ва фишурдагии маҳлул дар ҳолатҳои гуногун тамоюли коҳишро нишон дод, аммо коҳиш нисбат ба таъсири миқдори эфири селлюлоза ба хосиятҳои механикӣ хеле камтар буд. Хулоса, афзоиши вазни молекулавии эфири селлюлоза ба кори омехтаҳои маҳлулӣ таъсири возеҳ надорад. Бо назардошти қулайии сохтмон, эфири селлюлозаи паст ва вазни молекулавии хурд бояд ҳамчун маводҳои худҳамворкунии гипсии десулфурӣ интихоб карда шавад.
2.3 Таъсири эфири селлюлоза ба гармии гидрататсияи гипси десулфуризатсияшуда
Бо афзоиши миқдори эфири селлюлоза, қуллаи экзотермикии гидрататсияи гипси десулфуризатсияшуда тадриҷан кам шуд ва вақти мавқеи қулла каме ба таъхир афтод, дар ҳоле ки гармии экзотермикии гидрататсия коҳиш ёфт, аммо на ба таври возеҳ. Ин нишон медиҳад, ки эфири селлюлоза метавонад суръати гидрататсия ва дараҷаи гидрататсияи гипси десулфуризатсияшударо то андозае ба таъхир андозад, аз ин рӯ миқдор набояд хеле зиёд бошад ва бояд дар давоми 1‰ назорат карда шавад. Дидан мумкин аст, ки плёнкаи коллоидӣ, ки пас аз вохӯрии эфири селлюлоза бо об ба вуҷуд омадааст, дар сатҳи зарраҳои гипси десулфуризатсияшуда адсорбсия мешавад, ки суръати гидрататсияи гипсро пеш аз 2 соат коҳиш медиҳад. Дар айни замон, таъсири беназири нигоҳдории об ва ғафсшавии он бухоршавии оби шламро ба таъхир меандозад ва парокандашавӣ барои гидрататсияи минбаъдаи гипси десулфуризатсияшуда дар марҳилаи баъдӣ муфид аст. Хулоса, вақте ки миқдори мувофиқ назорат карда мешавад, эфири селлюлоза ба суръати гидрататсия ва дараҷаи гидрататсияи худи гипси десулфуризатсияшуда таъсири маҳдуд дорад. Дар айни замон, афзоиши миқдори эфири селлюлоза ва вазни молекулавӣ часпакии маҳлулро ба таври назаррас афзоиш медиҳад ва нишондиҳандаи аълои нигоҳдории обро нишон медиҳад. Барои таъмини моеъ будани маҳлули худҳамворкунандаи гипси десулфуризатсияшуда, истеъмоли об ба таври назаррас афзоиш меёбад, ки ин аз сабаби дароз шудани мӯҳлати мустаҳкамшавии маҳлул аст. Сабаби асосии паст шудани хосиятҳои механикӣ.
3. Хулоса
(1) Ҳангоми истифодаи моеъӣ ҳамчун нишондиҳандаи назоратӣ, бо афзоиши миқдори эфири селлюлоза, вақти мустаҳкамшавии маҳлули худҳамворкунандаи гипси десулфуризатсияшуда ба таври назаррас дароз мешавад ва хосиятҳои механикӣ ба таври назаррас коҳиш меёбанд; дар муқоиса бо миқдор, вазни молекулавии эфири селлюлоза. Афзоиш ба хосиятҳои дар боло зикршудаи маҳлул таъсири кам мерасонад. Бо дарназардошти ҳамаҷониба, эфири селлюлоза бояд бо вазни молекулавии хурд (арзиши часпакӣ камтар аз 20 000 Pa·s) интихоб карда шавад ва миқдор бояд дар доираи 1‰ аз маводи сементӣ назорат карда шавад.
(2) Натиҷаҳои санҷиши гармии гидрататсияи гипси десулфуризатсияшуда нишон медиҳанд, ки дар доираи ин санҷиш, эфири селлюлоза ба суръати гидрататсия ва раванди гидрататсияи гипси десулфуризатсияшуда таъсири маҳдуд дорад. Афзоиши истеъмоли об ва коҳиши зичии ҳаҷм сабабҳои асосии коҳиши хосиятҳои механикии маҳлули гипси десулфуризатсияшуда мебошанд.
Вақти нашр: 08 майи соли 2023