孫 云,李華林,劉燦帥,梅翔杰,艾 彪,尤成懋
(1.蘇州熱工研究院有限公司 江蘇 蘇州 215008;2.大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司 廣東 深圳 518028)
據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)大部分核電廠使用聯(lián)氨作為除氧劑和蒸汽發(fā)生器(SG)保養(yǎng)液[1-4],主要應(yīng)用場(chǎng)景包括調(diào)試期間設(shè)備沖洗水、正常運(yùn)行期間的二回路給水、系統(tǒng)停運(yùn)期間的保養(yǎng)液,其中SG 保養(yǎng)液中聯(lián)氨濃度最高、排放相對(duì)集中,是常規(guī)島聯(lián)氨含量和總量最大的排放廢液,需要特別關(guān)注[5-9]。
聯(lián)氨具有生態(tài)毒性,直接排放對(duì)環(huán)境具有長(zhǎng)期潛在危害。1985 年生效的美國(guó)新“職業(yè)防護(hù)與保健法案”(OSHA)已正式將聯(lián)氨列為有毒物質(zhì),而美國(guó)國(guó)立職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所(NIOSH)已將其劃入懷疑致癌的一類物質(zhì)[10-12]。國(guó)內(nèi)外聯(lián)氨排放標(biāo)準(zhǔn)存在差異性,因此核電廠聯(lián)氨處理技術(shù)的研究具有必要性和緊迫性。
目前,歐洲大部分核電廠已建立了聯(lián)氨處理技術(shù)并實(shí)施使用,一般使用氧氣和雙氧水作為氧化劑進(jìn)行聯(lián)氨處理,效果較好;國(guó)內(nèi)有研究者從純氧、含氧氣體或能生成氧的物質(zhì)中選擇一種或兩種以上的物質(zhì),研究其與聯(lián)氨的接觸反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了良好的處理效果[13,14];將臭氧和過氧化氫應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室污水處理試驗(yàn)結(jié)果表明,兩種氧化劑對(duì)微污染水均有較好的效果[15-17],因過氧化氫的氧化性能更強(qiáng),對(duì)于微污染水的處理效果更明顯;調(diào)研國(guó)內(nèi)火電廠聯(lián)氨廢水處理工藝和方法研究發(fā)現(xiàn)[18,19],在輔助電鍋爐系統(tǒng)調(diào)試期間,過氧化氫對(duì)于廢液中聯(lián)氨的去除具有一定的效果,對(duì)核電廠聯(lián)氨處理具有一定的借鑒意義。
國(guó)內(nèi)外針對(duì)核電站聯(lián)氨處理的相關(guān)研究較少,而且,核電廠大修期間,需要在極短時(shí)間內(nèi)將高濃度聯(lián)氨廢液快速處理消耗,對(duì)現(xiàn)有聯(lián)氨處理技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn),需要針對(duì)聯(lián)氨處理的氧化劑、催化劑和反應(yīng)條件等,開展深入研究工作。
本文以核電廠常規(guī)島廢液收集系統(tǒng)的廢液為研究對(duì)象,首先通過理論計(jì)算篩選氧化劑種類,確定聯(lián)氨處理的技術(shù)方向;然后通過模擬常規(guī)島廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)量聯(lián)氨和氧化劑的反應(yīng)效率,提出聯(lián)氨處理工藝;評(píng)價(jià)處理工藝對(duì)常規(guī)島廢液收集和排放罐結(jié)構(gòu)材料的腐蝕風(fēng)險(xiǎn),論證聯(lián)氨處理工藝的可靠性。
(1)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的水合聯(lián)氨配制聯(lián)氨溶液;
(2)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%,密度1.1 g/cm3的雙氧水配制雙氧水溶液[20];
(3)使用無水硫酸銅粉末,配制硫酸銅溶液[21];
(4)使用20#、Q235B 和Q245 三種牌號(hào)的碳鋼材料,制作尺寸30 mm×20 mm×2 mm 的片狀試樣,機(jī)械打磨樣品至2 000#后,依次使用去離子水和無水乙醇清洗,冷風(fēng)吹干;
(5)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,密度0.9 g/cm3氨水調(diào)節(jié)pH。
1.2.1 理論計(jì)算
調(diào)研氧氣、臭氧和雙氧水與聯(lián)氨的反應(yīng)熱力學(xué)數(shù)據(jù),使用熱力學(xué)公式ΔG=ΔH-TΔS,計(jì)算氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的趨勢(shì),篩選氧化劑類型;計(jì)算溫度選擇20、30、40、50、60、70、80、90、100℃;
1.2.2 反應(yīng)效率測(cè)量
(1)在容積為1L 的有機(jī)玻璃容器內(nèi),使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的水合聯(lián)氨配制試驗(yàn)溶液,聯(lián)氨濃度為100 mg/kg,NH3·H2O 濃度3.5 mg/kg,溫度25 ℃,壓力0.1 MPa,pH 約為9.7,以此模擬廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件,常溫常壓pH 6~10.5,聯(lián)氨濃度不高于100 mg/kg;
(2)根據(jù)聯(lián)氨和雙氧水的反應(yīng)方程式(N2H4+2H2O2=N2+4H2O),在上述容器中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%,密度1.1 g/cm3的雙氧水,調(diào)節(jié)雙氧水濃度為213 mg/kg,保證聯(lián)氨與雙氧水摩爾濃度比例為1:2;
(3)在上述容器中添加無水硫酸銅,分別調(diào)節(jié)銅離子濃度為0、0.04、0.08、0.2 mg/kg;在上述溶液中浸泡0.5、1、1.5、2、2.5、3、6 h后,其中銅離子為0 mg/kg 時(shí),浸泡時(shí)間延長(zhǎng)到96 h,分別取樣測(cè)量聯(lián)氨濃度,聯(lián)氨測(cè)定方法參照《GB/T 6906—2006 鍋爐用水和冷卻水分析方法聯(lián)氨的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.2.3 腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
(1)正常水質(zhì)條件下廢液收集和排放罐內(nèi)腐蝕情況
在容積為1 L 的密封有機(jī)玻璃容器內(nèi),使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的水合聯(lián)氨配制試驗(yàn)溶液,聯(lián)氨濃度為100 mg/kg,溫度25 ℃,壓力0.1 MPa,pH 約為9.7,用以模擬大修期間廢液收集和排放罐內(nèi)的正常水質(zhì)條件;
在上述容器內(nèi)懸掛20#、Q235B 和Q245 三種牌號(hào)的碳鋼材料,開展失重實(shí)驗(yàn)和掃描電鏡表征,浸泡周期2 個(gè)月。
(2)聯(lián)氨處理?xiàng)l件下廢液收集和排放罐內(nèi)腐蝕情況
在容積為1 L 的密封有機(jī)玻璃容器內(nèi),使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%,密度1.1 g/cm3的雙氧水和無水硫酸銅配制試驗(yàn)溶液,雙氧水濃度426 mg/kg,銅離子濃度2 mg/kg,溫度25 ℃,壓力0.1 MPa,pH 約為6.1,用以模擬聯(lián)氨處理溶液加入廢液收集和排放罐內(nèi)的水質(zhì)條件。
在上述容器內(nèi)懸掛20#、Q235B 和Q245 三種牌號(hào)的碳鋼材料,開展失重實(shí)驗(yàn)和掃描電鏡表征,浸泡周期2 個(gè)月。
1.3.1 腐蝕失重測(cè)量
腐蝕失重樣品需在浸泡成膜前,測(cè)量質(zhì)量和尺寸,待浸泡成膜后,取出樣品沖洗吹干后,觀察樣品宏觀形貌;然后,使用3.5 g 六次甲基四胺、500 mL 鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%~38%)和500 mL去離子水配制酸洗溶液,超聲清洗5 min 后,用去離子水沖洗,吹干后測(cè)量樣品質(zhì)量損失;重復(fù)超聲清洗5 min 后,再次測(cè)量樣品質(zhì)量損失,直到質(zhì)量損失小于1 mg,記錄樣品的總質(zhì)量損失。
1.3.2 掃描電鏡測(cè)量
使用FEIXL30 場(chǎng)發(fā)射SEM 觀察浸泡成膜樣品的表面形貌,使用EDS 測(cè)量樣品表面元素組成。
村長(zhǎng)差點(diǎn)暈死,一邊扇自己的巴掌一邊大罵鎮(zhèn)長(zhǎng),當(dāng)然不是當(dāng)面罵。他罵鎮(zhèn)長(zhǎng)吃屎的,這樣的消息居然不知道,還把茶場(chǎng)給了牛皮糖。他罵鎮(zhèn)長(zhǎng)是禍兜子,本來不同意把茶場(chǎng)送出去,他硬插手要給人家,弄出個(gè)天大麻煩。茶場(chǎng)不要回來,上面會(huì)惱火。要回吧,起碼脫身皮。
2.1.1 熱力學(xué)計(jì)算方法
摩爾反應(yīng)吉布斯自由能是判斷化學(xué)反應(yīng)變化方向和反應(yīng)是否達(dá)到平衡的重要判據(jù)。對(duì)復(fù)雜體系吉布斯自由能的計(jì)算,有助于從宏觀角度估計(jì)該反應(yīng)體系的熱力學(xué)可行性、反應(yīng)方向及各反應(yīng)進(jìn)程等多方面的信息。根據(jù)氧氣、臭氧、次氯酸以及雙氧水與聯(lián)氨的反應(yīng)方程式以及各物質(zhì)熱力學(xué)參數(shù),采用熱力學(xué)公式,對(duì)三種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能進(jìn)行計(jì)算,可判斷此三種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)大小。氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)方程式和熱力學(xué)公式如下:
其中:ΔG——摩爾吉布斯自由能改變量,(kcal·mol-1);
ΔH——系統(tǒng)的焓變,(kcal·mol-1);
T——系統(tǒng)的絕對(duì)溫度,K;
S——系統(tǒng)的熵變,(cal·K-1·mol-1)。
2.1.2 吉布斯自由能的計(jì)算
根據(jù)式(1)~式(4)對(duì)三種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見表1~表4,可以看出,雙氧水、臭氧、氧氣以及次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG均隨溫度T的升高呈小幅度減少趨勢(shì),在溫度為20、30、40、50、60、70、80、90、100 ℃范圍內(nèi),雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -207.323~ -204.713 kcal·mol-1,臭氧與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -175.954~ -174.872 kJ·mol-1,次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -164.993~-167.241 kcal·mol-1,氧氣與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -149.269~ -149.068 kcal·mol-1,且在20、30、40、50、60、70、80、90、100 ℃任一溫度條件下,雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG均為最小,其次為臭氧與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG,次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG與臭氧接近,氧氣與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG最大,這表明雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)最大。因此本文選取雙氧水作為聯(lián)氨處理反應(yīng)的氧化劑。
表1 雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 1 Thermodynamic data of the reaction of hydrogen peroxide with hydrazine
表2 臭氧與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 2 Thermodynamic data of the reaction between ozone and hydrazine
表3 氧氣與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 3 Thermodynamic data of the reaction of oxygen with hydrazine
表4 次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 4 Thermodynamic data of the reaction of hypochlorite with hydrazine
在敞口容器中注入1 L 濃度為100 mg/kg聯(lián)氨溶液,然后注入濃度為213 mg/kg 的雙氧水,測(cè)量pH25℃約為9.81,符合廢液收集和排放罐內(nèi)溶液pH 限值6~10.5 的要求,在磁力攪拌下進(jìn)行反應(yīng),分別于3、6、24、48、72、96 h取樣測(cè)量分光光度值,測(cè)量結(jié)果如表5 所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算聯(lián)氨濃度,繪制聯(lián)氨濃度隨時(shí)間的變化曲線,如圖1 所示。
圖1 使用213 mg/kg 雙氧水和機(jī)械攪拌處理100 mg/L聯(lián)氨時(shí)的濃度變化折線圖Fig.1 The concentration change line of 100 mg/L hydrazine treated with 213 mg/kg hydrogen peroxide and mechanical stirring
表5 無銅離子加入時(shí)聯(lián)氨濃度變化Table 5 The change of hydrazine concentration without copper ion addition
由圖1 可以看出,聯(lián)氨溶液在敞口容器中使用雙氧水處理的過程中,聯(lián)氨濃度基本呈線性降低,100 mg/kg 聯(lián)氨溶液處理96 h 后聯(lián)氨濃度降低為47.52 mg/kg,聯(lián)氨分解率為50.48%。
(2)不同濃度銅離子處理時(shí)聯(lián)氨濃度變化
在 3 個(gè)敞口容器中分別注入 1 L 濃度為100 mg/kg 的聯(lián)氨溶液,注入雙氧水使其濃度均為213 mg/kg,然后在三個(gè)容器中分別注入硫酸銅使其濃度分別為 0.1 mg/kg(Cu2+濃度為0.04 mg/kg)、0.2 mg/kg(Cu2+濃度為0.08 mg/kg)、0.5 mg/kg(Cu2+濃度為0.2 mg/kg),使用氨水調(diào)節(jié)容器中溶液pH25℃使其分別約為9.73、9.70、9.59,在磁力攪拌下進(jìn)行反應(yīng),于0.5、1、1.5、2、2.5、3、6 h 分別取樣測(cè)量分光光度值,測(cè)量結(jié)果如表6 所示??梢钥闯觯?.04 mg/kg 銅離子加入時(shí),雙氧水催化處理1 h 后聯(lián)氨濃度低于1 mg/kg,處理3 h 后聯(lián)氨分解率為99.72%,剩余濃度低于300 μg/kg。0.08 mg/kg 銅離子加入時(shí),雙氧水催化處理 1 h 后聯(lián)氨濃度低于1 mg/kg,處理3 h 后聯(lián)氨分解率為99.97%,剩余聯(lián)氨濃度接近200 μg/kg;0.2 mg/kg 銅離子加入時(shí),雙氧水催化處理 1 h 后聯(lián)氨濃度低于1 mg/kg,處理3 h 后聯(lián)氨濃度略低于200 μg/kg,較之0.2 mg/kg 硫酸銅催化處理效果沒有顯著提高,因此沒有將硫酸銅濃度從0.2 mg/kg 提高到0.5 mg/kg 的必要性。
表6 不同濃度銅離子加入時(shí)聯(lián)氨濃度變化Table 6 Change of hydrazine concentration when different concentrations of copper ions are added
(3)聯(lián)氨處理工藝對(duì)比
如圖2 所示,在不添加硫酸銅溶液條件下,雙氧水處理96 h 后聯(lián)氨濃度降低為47.52 mg/kg,聯(lián)氨的分解率僅為50%左右,聯(lián)氨濃度無法達(dá)到電廠內(nèi)部管控值2.5 mg/kg 以下,而添加硫酸銅作為催化劑的雙氧水處理法效果良好,具體結(jié)果如圖3 所示。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),使用0.1~0.2 mg/kg 硫酸銅(Cu2+濃度為0.04~0.08 mg/kg)和待處理聯(lián)氨質(zhì)量濃度2.13 倍的雙氧水,催化處理聯(lián)氨溶液時(shí),可以在1 h 內(nèi)將聯(lián)氨濃度降低到1 mg/kg 以下,低于廢液收集和排放罐體的聯(lián)氨排放電廠內(nèi)部管控限值2.5 mg/kg。
圖2 催化聯(lián)氨處理工藝對(duì)比折線圖Fig.2 Comparative line of the catalytic hydrazine treatment process
圖3 不同碳鋼材料在100 mg/L 聯(lián)氨中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌Fig.3 The macro-morphology of different carbon steel materials immersed in 100 mg/L hydrazine for 2 months
2.3.1 聯(lián)氨溶液中的碳鋼腐蝕情況
(1)形貌和元素組成
20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在100 mg/kg聯(lián)氨溶液中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌如圖3 所示。碳鋼部分表面區(qū)域發(fā)生了腐蝕,產(chǎn)生了一些腐蝕產(chǎn)物,而其余部分則保持金屬光澤,未發(fā)生明顯的腐蝕。
針對(duì)20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品表面的腐蝕區(qū)域和未腐蝕區(qū)域,分別進(jìn)行SEM 微觀觀察和EDS 元素探測(cè),結(jié)果圖4、表7 所示。其中,腐蝕區(qū)域主要由鐵元素和氧元素組成,而未腐蝕區(qū)域主要由鐵元素組成。
圖4 20#、Q235B、Q245 碳鋼在100 mg/L 聯(lián)氨中浸泡2 個(gè)月后的微觀形貌Fig.4 2 Morphology of carbon steels Q235B and Q245 immersed in 100 mg/L hydrazine for 2 months
表7 20#、Q235B、Q245 碳鋼在100 mg/L 聯(lián)氨中浸泡2 個(gè)月后的元素組成Table 7 The element composition of carbon steel Q235B,Q245 and Q245 after soaking in 100 mg/L hydrazine for 2 months
(2)腐蝕速率
20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在100 mg/kg聯(lián)氨溶液中浸泡2 個(gè)月后的平均腐蝕速率如表8所示,平均腐蝕速率基本分布在 0.01~0.02 mm/a。
2.3.2 處理溶液中的碳鋼腐蝕情況
(1)形貌和元素組成
20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在含有426 mg/kg 雙氧水和2 mg/kg 銅離子的催化法處理溶液中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌如圖5 所示。碳鋼部分表面區(qū)域發(fā)生了腐蝕,產(chǎn)生了一些腐蝕產(chǎn)物,而其余部分未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕產(chǎn)物,但也失去了樣品原有的金屬光澤。
圖5 不同碳鋼材料在426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌Fig.5 The macro-morphology of different carbon steels immersed in 426 mg/L hydrogen peroxide and 2 mg/kg copper ions for 2 months
針對(duì)20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品表面的腐蝕區(qū)域和未腐蝕區(qū)域,分別進(jìn)行SEM 微觀觀察和EDS 元素探測(cè),結(jié)果如圖6、表9 所示。其中,腐蝕區(qū)域主要由鐵元素和氧元素組成,而未腐蝕區(qū)域主要由鐵元素組成。
圖6 不同碳鋼材料在426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的微觀形貌Fig.6 The micro morphology of different carbon steels immersed in 426 mg/L hydrogen peroxide and 2 mg/kg copper ions for 2 months
表9 不同碳鋼材料在426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的元素組成Table 9 The element composition of different carbon steel materials immersed in 426 mg/L hydrogen peroxide and 2 mg/kg copper ion for 2 months
(2)腐蝕速率
20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在426 mg/L雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的平均腐蝕速率分別如表10 所示,平均腐蝕速率基本分布在0.03~0.06 mm/a。
表10 不同碳鋼材料在426 mg/L 聯(lián)氨和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的失重?cái)?shù)據(jù)記錄Table 10 The weight loss data record of different carbon steel materials immersed in 426 mg/L hydrazine and 2 mg/kg copper ions for 2 months
2.3.3 對(duì)比評(píng)估
在腐蝕評(píng)估試驗(yàn)中,不考慮防腐涂層,使用100 mg/kg 聯(lián)氨溶液模擬大修期間廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件,其中的碳鋼樣品作為對(duì)照組;使用426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子溶液模擬高濃度處理工藝的最初水質(zhì)條件,其中的碳鋼樣品作為試驗(yàn)組;由圖7 對(duì)比發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組和對(duì)照組樣品的表面元素組成無明顯差異,但試驗(yàn)組樣品的表面腐蝕程度更深,平均腐蝕速率更快。
圖7 不同碳鋼材料在聯(lián)氨溶液和催化法處理溶液中的平均腐蝕速率柱狀圖Fig.7 The histogram of the average corrosion rate of different carbon steel materials in the hydrazine solution and the catalytic solution
廢液收集和排放罐體主體材料為Q245,設(shè)計(jì)壽命40 年,腐蝕裕量1.60 mm。在高濃度處理工藝的最初水質(zhì)條件下,Q245 樣品平均腐蝕速率最大值接近0.06 mm/a,按照每年累積開展聯(lián)氨處理工作時(shí)間為2 個(gè)月計(jì)算,并假設(shè)處理過程中添加的化學(xué)試劑濃度不產(chǎn)生大量消耗,廢液收集和排放罐體在40 年設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的總腐蝕深度為0.40 mm,遠(yuǎn)低于腐蝕裕量。
本文通過模擬某核電機(jī)組常規(guī)島大修期間廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件,以及選用與某核電機(jī)組廢液收集和排放罐筒體等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件材質(zhì)相同的材料:20#、Q235B 和Q245,開展聯(lián)氨處理工藝研究和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究,得出結(jié)論如下:
(1)根據(jù)氧氣、臭氧、雙氧水、次氯酸與聯(lián)氨的反應(yīng)方程式以及各物質(zhì)熱力學(xué)參數(shù),對(duì)四種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明:在20、30、40、50、60、70、80、90、100 ℃任一溫度條件下,雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG均為最小,因此,雙氧水更適合作為聯(lián)氨廢液處理的氧化劑。
(2)通過對(duì)聯(lián)氨處理工藝進(jìn)行對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)以低濃度銅離子作為催化劑,可以極大地提高雙氧水對(duì)于聯(lián)氨的去除效果,3 h 后聯(lián)氨分解率可達(dá)到99%以上,具體推薦聯(lián)氨處理工藝如下:添加待處理聯(lián)氨質(zhì)量濃度2.13 倍的雙氧水和0.1~0.2 mg/kg 硫酸銅(Cu2+濃度為0.04~0.08 mg/kg)作為處理試劑,調(diào)節(jié)pH25℃至9.7,在常溫常壓及充分混合條件下反應(yīng)3 h。
(3)在模擬廢液收集和排放罐內(nèi)高濃度溶液(426 mg/kg 雙氧水和2 mg/kg 銅離子)水質(zhì)條件下,廢液收集和排放罐體關(guān)鍵材料腐蝕風(fēng)險(xiǎn)可控,在不考慮防腐涂層的前提下,保守估算40 年設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的總腐蝕深度為0.40 mm,遠(yuǎn)低于腐蝕裕量。
(4)后續(xù)工程應(yīng)用中可以參考本文研究結(jié)果,但仍需要關(guān)注罐體實(shí)際溫度、放熱效應(yīng)、雜質(zhì)催化作用等導(dǎo)致的反應(yīng)速率偏差。