硫酸銨蒸發(fā)結晶過程研究.pdf

1、硫酸銨主要在農業(yè)上作為氮肥。目前，在硫酸銨的生產過程中，仍然存在著硫酸銨晶體粒度不均勻，其色度也不十分好，外觀質量欠佳等問題。因此需要對硫酸銨的工藝進行進一步的優(yōu)化研究，以得到更好的產品。本文針對硫酸銨產品所存在的問題，對焦爐氣吸收制得的硫酸銨溶液的蒸發(fā)結晶工藝進行了研究和優(yōu)化。 結晶熱力學決定了結晶過程的最大收率及結晶方案的選取。本文采用激光法實驗測定了硫酸銨在純水中的溶解度及介穩(wěn)區(qū)，研究了溶液酸度以及所含雜質對介穩(wěn)區(qū)寬度的影

2、響，根據(jù)實驗的觀察及理論分析和計算，得到硫酸銨真空蒸發(fā)結晶過程中的壓力與溫度的關系方程。 結晶動力學中成核和生長速率的相對大小影響產品的粒度分布，是結晶操作和結晶器設計放大的基礎。根據(jù)硫酸銨結晶工藝要求，采用間歇動態(tài)法對硫酸銨蒸發(fā)結晶動力學進行了研究，回歸得到了硫酸銨在水溶液中的成核速率和生長速率方程，并分析了原料中溶液酸度以及雜質對結晶成核速率和生長速率的影響。 在對硫酸銨結晶熱力學和動力學研究的基礎上，對硫酸銨真空蒸

3、發(fā)結晶過程進行了實驗優(yōu)化，考察了各操作參數(shù)(投加晶種，攪拌速率，蒸發(fā)溫度，pH值等)對結晶過程或最終產品粒度分布和晶形質量的影響，并確定了最優(yōu)的結晶工藝操作參數(shù)。按照優(yōu)化后的工藝條件生產得到的硫酸銨晶體產品在粒度和色度上都得到了很好的改善。 混合對結晶過程和其他反應過程有重要的影響。如今化學工業(yè)中的結晶過程普遍采用攪拌混合方式。根據(jù)原料物性及操作條件，運用計算流體力學(CFD)軟件模擬了使用不同攪拌槳的兩種結晶器在混合過程中形成