电解质溶液热力学最新进展和应用举例
报告时间：2021年6月29日，星期二14:30—17:00
报告地点：化工楼202
报 告 人：李志宝，张晓娟——中国科学院过程工程遊雅堂 ウェルカムボーナス所
报告人简介
李志宝，博士，遊雅堂 ウェルカムボーナス员，博士生导师。1998年6月获清华大学化学工程博士学位。2006年6月获加拿大 McGill大学冶金和金属材料工程博士学位。1999年—2001年在加拿大Ottawa大学化学工程系做博士后遊雅堂 ウェルカムボーナス，2001年至2002年在加拿大McGill大学冶金和金属材料工程系做博士后遊雅堂 ウェルカムボーナス。现任中科院过程工程遊雅堂 ウェルカムボーナス所遊雅堂 ウェルカムボーナス员，湿法冶金与结晶分离课题组组长，《Hydrometallurgy》 国际杂志编委。主要遊雅堂 ウェルカムボーナス领域涉及：化学工程，湿法冶金，电解质溶液热力学，矿产资源高效利用，沉淀结晶高效分离技术，结晶材料制备工程，界面现象和统计力学。已发表杂志学术论文100多篇。曾获中国科学院科技进步三等奖，1997年在清华大学读博士期间获得学术新人候选人奖，2002至2004年连续三年获得McGill大学Rugh William Stewart Scholarship奖学金。
报告摘要
利用蛇纹石碳酸镁固定CO2工艺：CO2过量排放引起已经引起全世界的共同关注，CO2捕集封存技术是目前最直接有效的CO2减排方法，其中矿物封存是重要的遊雅堂 ウェルカムボーナス方向。利用自然界中储量丰富的蛇纹石制备无水碳酸镁不仅能够得到高值化的产品，而且可以实现CO2的矿物封存。我们提出用浓NaOH溶液对蛇纹石中的Si-Mg元素进行分离，然后用氯化铵溶液循环技术实现Mg元素的提取、烟道气中CO2的捕集封存，同时制备高纯碳酸镁产品的绿色新工艺。围绕新工艺的开发，遊雅堂 ウェルカムボーナス蛇纹石在浓NaOH溶液中的浸取动力学；基于热力学模拟，揭示了水的活度对碱式碳酸镁向无水碳酸镁转相的关键作用并在乙二醇水溶液中成功地实现393.15 K、5atm条件下、5h内碳酸镁水合物转相制备无水碳酸镁。
报告人简介
张晓娟，博士遊雅堂 ウェルカムボーナス生。2018年进入中国科学院过程工程遊雅堂 ウェルカムボーナス所攻读博士学位，导师为中科院“百人计划”获得者李志宝遊雅堂 ウェルカムボーナス员。目前的遊雅堂 ウェルカムボーナス方向为湿法冶金与结晶分离。博士期间的遊雅堂 ウェルカムボーナス重点集中在蛇纹石封存CO2制备无水碳酸镁、纯碱工业固废资源化、湿法冶金，电解质溶液热力学，矿产资源高效利用，沉淀结晶高效分离技术等方面。作为团队骨干参与了国家自然科学基金重面上项目 (21476235、21776279和21978290)、国家自然科学基金联合基金 (U1407112) 等项目。已在ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Ind. Eng. Chem. Res., J. Cryst. Growth等国际期刊发表学术论文4篇。
报告摘要
改进的索尔维纯碱制造工艺：碳酸钠（俗称纯碱）是一种重要的化工原料，在各类工业领域都有广泛的用途。中国是纯碱生产大国，年生产能力达2000万吨。纯碱生产工艺根据原料不同有三类方法：索尔维法（氨碱法）、侯氏制碱法（联碱法）和天然碱法。索尔维制碱法在中国纯碱生产中占有主导地位，工艺中高温煅烧制备轻质纯碱这一工段能耗高污染重的问题，提出由一乙醇胺(MEA)反溶剂转相技术制备重碱的新方法。首先测定NaHCO3和Na2CO3等无机盐在MEA水溶液中的溶解度。利用混合电解质活度系数模型，回归离子间的相互作用参数，建立了可以精确计算纯碱—MEA体系热力学性质的化学模型。考察了NaHCO3在MEA反溶剂中的转相结晶行为，发现在80℃下，在含有65wt.%的一乙醇胺溶液中，碳酸氢钠转相为无水碳酸钠，并得到堆积密度达1.01g/cm3的重质纯碱产品。
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