硫酸铵蒸发-冷却结晶工艺研究
硫酸铵蒸发结晶过程研究的开题报告
硫酸铵蒸发结晶过程研究的开题报告一、选题背景及意义硫酸铵是一种重要的化工原料和肥料，广泛应用于工业生产和农业生产中。
硫酸铵的结晶方法主要有冷却结晶、蒸发结晶等，其中蒸发结晶是应用较广泛的一种。
通过研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法，可以提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率，进一步促进相关产业的发展。
二、研究目的和内容研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法，探究硫酸铵蒸发结晶的工艺特点和机理，为提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率提供理论支持和实验基础。
研究内容主要包括：1. 硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。
2. 分析硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素，包括温度、压力、搅拌、浓度等因素，探究其对结晶率和结晶质量的影响。
3. 探究硫酸铵蒸发结晶的动力学特征，包括结晶速率、形态、大小等，研究结晶过程的机理。
4. 优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数，从而得到较高的产率和质量，降低能耗和成本。
三、研究方法和实验方案1. 理论分析和文献调研。
通过收集文献和分析理论，理论研究硫酸铵蒸发结晶的影响因素和机理。
2. 实验研究。
在实验室中设计并实施硫酸铵蒸发结晶的实验，探究影响硫酸铵结晶的各种因素，并测量结晶率、质量、速率、形态等参数，从而得到结晶的基本特征和规律。
3. 优化设计。
根据实验结果，结合文献中的优化方法，设计并实践优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数，从而得到较为理想的结晶产率和质量。
四、论文结构和计划研究报告将包括以下几个部分：1. 绪论。
介绍硫酸铵的结晶特点及其应用价值，概述研究的背景和意义，阐明研究的目的和意义，说明方法和实验方案。
2. 理论分析。
以文献调研和理论分析为基础，阐述硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。
3. 影响因素分析。
通过实验探究硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素，包括温度、压力、搅拌、浓度等因素，探究其对结晶率和结晶质量的影响。
4. 结晶机理分析。
分析硫酸铵蒸发结晶的动力学特征，包括结晶速率、形态、大小等，探究结晶过程的机理。
开始硫酸铵结晶过程的方法
开始硫酸铵结晶过程的方法
1、常压单效蒸发结晶技术。
常压单效蒸发结晶技术，原料硫铵溶液由泵送至高位槽经两次蒸汽预热进入单效蒸发器，用低压蒸汽加热蒸发。
在硫铵溶液蒸发器中蒸发到过饱和浓度后放入晶浆滤槽，初步滤去液体，再将硫铵至离心机进行液固分离。
常压单效蒸发结晶技术比较简单，但蒸汽消耗量较大。
2、减压单效蒸发结晶技术
减压单效蒸发结晶技术是原料硫铵溶液进入结晶槽，由结晶槽上部溢流出的较稀溶液经循环泵送入母液加热器预热后，进入蒸发器。
通过串联的冷凝器及蒸汽喷射器作用，蒸发器内形成高真空，从而可将原料母液中的水分大量蒸发，同时使得沉在结晶槽底部的母液固含量提高到70%左右，母液送入离心机进行分离，滤液与原料硫铵溶液一同静茹结晶槽。
减压单效蒸发结晶技术工艺比较复杂，但蒸汽消耗量较少。
3、多效蒸发结晶技术
单效蒸发结晶技术的蒸发器只有一个，设备费用低，但蒸汽消耗量较高，几个蒸发器串联使用，后面的蒸发器用前面蒸发器产生的二次蒸汽加热，虽然设备费用增加，但是可以节约蒸汽用量。
由于热损失及蒸发器效率等因素，多效蒸发器的蒸汽消耗略又不同。
硫酸铵蒸发结晶技术主要是上述三种，在硫酸铵蒸发结晶过程中根据溶液的情况进行工艺技术的选择，可以搭配其他组合工艺技术。
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硫酸铵蒸发结晶工艺
硫酸铵蒸发结晶工艺1. 背景介绍硫酸铵（NH4)2SO4）是一种重要的化工原料，广泛应用于肥料、草坪维护、防冻剂等领域。
硫酸铵可通过蒸发结晶工艺从硫酸和氨水中制备而成。
本文将详细介绍硫酸铵蒸发结晶工艺的过程和关键步骤。
2. 硫酸铵蒸发结晶工艺流程硫酸铵蒸发结晶工艺主要包括以下几个步骤：2.1 原料准备首先，需要准备好硫酸和氨水作为制备硫酸铵的原料。
确保原料质量稳定，并根据所需产品规格进行配比。
2.2 反应器装置将反应器装置设置在适当的温度和压力条件下，以促进反应的进行。
反应器通常采用密封式设计，以防止物质外泄和损失。
2.3 反应过程将硫酸和氨水按照一定比例加入反应器中，并控制适当的温度和搅拌速度。
在反应过程中，硫酸和氨水发生中和反应生成硫酸铵。
2.4 结晶过程将反应混合物转移到结晶器中进行结晶。
通过降低温度或增加浓度，使溶液中的硫酸铵达到过饱和状态，从而使硫酸铵结晶出来。
2.5 结晶分离将结晶出来的硫酸铵与溶液分离，通常采用离心、过滤或蒸发等方法。
分离后的固体硫酸铵可作为产品进一步处理或直接包装销售。
2.6 溶液回收将分离后的溶液进行处理，以回收未反应完全的原料。
通常采用蒸发浓缩、冷凝等方法进行溶剂回收。
3. 工艺参数控制在硫酸铵蒸发结晶工艺中，需要控制以下几个关键参数：3.1 温度控制适当的温度可以促进反应速率和结晶效果。
在反应阶段，需保持恒定的温度以确保反应的进行。
在结晶阶段，通过调节温度控制结晶速率和结晶质量。
3.2 压力控制压力对反应速率和结晶效果也有影响。
适当的压力可以提高反应速率和结晶质量。
通常，在反应器中保持一定的压力以促进反应进行。
3.3 搅拌速度控制搅拌速度对溶液混合均匀性和物质传递有重要影响。
适当的搅拌速度可促进反应物质之间的混合，提高反应效率和产物质量。
3.4 浓度控制控制溶液中硫酸铵的浓度是实现过饱和状态的关键。
通过调节原料配比、温度和蒸发速率等因素来控制溶液中硫酸铵浓度。
含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨
含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨含氨尾气是一种工业生产过程中常见的废气，含有大量的氨气。
氨是一种常用的化学品，其废气产生的蒸汽含氨量较高，不仅对环境造成污染，还造成了资源浪费。
为了循环利用含氨尾气中的氨气，降低对环境的污染，人们提出了一种利用含氨尾气生产硫酸铵的方法。
该方法是将含氨尾气经过处理后，蒸发浓缩，形成高浓度的硫酸铵溶液，再进行结晶处理，得到固体硫酸铵。
对含氨尾气进行除尘处理，去除其中的杂质颗粒，获得净化后的废气。
然后，将净化后的废气导入蒸发器进行蒸发浓缩。
蒸发器通过加热蒸发使废气中的水分蒸发，浓缩硫酸铵溶液。
在蒸发的过程中，可以适当的调节温度和压力，控制浓缩的程度，确保蒸发后的硫酸铵溶液浓度适当。
蒸发浓缩后的硫酸铵溶液进入结晶器，通过降温结晶的方法，使溶液中的硫酸铵结晶形成固体硫酸铵。
结晶器中可以采用冷却器或者其他方法来控制温度，促进硫酸铵的结晶过程。
结晶器中也需要控制搅拌速度和结晶时间，确保结晶的过程充分进行，得到均匀的固体硫酸铵。
通过离心机或者其他方法对结晶得到的硫酸铵进行分离，得到干净的固体硫酸铵。
分离后的溶液中，可以进一步对其中的水分进行处理，以实现废水的处理与回收利用。
含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺可以有效地循环利用氨气，减少废气的排放，达到资源的节约和环境的保护。
该工艺还能够生产出固体硫酸铵，具有一定的经济价值。
这种工艺虽然在循环利用氨气和减少污染方面具有一定的优势，但在实际应用中还存在一些挑战和问题。
蒸发和结晶的过程需要消耗大量的能源，对于设备和操作工艺的要求较高。
硫酸铵的结晶过程也容易受到杂质的影响，需要对溶液的纯度进行严格控制。
对于含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺，还需要进一步的探讨和研究，不断优化和改进工艺参数和操作条件，以提高生产效率和产品质量，进一步降低成本，增加经济效益。
也需要加强对于废气处理和废水处理等环境问题的考虑，使工艺对环境的影响最小化。
硫酸铵浓缩结晶技术方案
硫酸铵浓缩结晶分离技术方案硫酸铵浓缩结晶分离技术方案一，1）处理量要求：2），工艺技术要求（1）装置的设计需要考虑此种水质的特性，对装置设备进行针对设计，保证装置的机械清洗周期大于20天，必要时配备专用清洗工具。
同时也要保证蒸发器蒸发室内有足够的高度，防止物料起泡及蒸发携带引起的冷凝水水质超标。
（2）防冻措施：本装置需考虑必要的防冻措施及停运时的防冻措施，以保证各单元处理设施冬季正常运行。
二，设计和验收依据执行与蒸发器相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本。
压力容器执行相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本。
包括但不限于如下标准：《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局1999年《钢制压力容器》GB150《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732《压力容器法兰》JB4700～4707《衬里钢壳设计技术规定》HG/T 20678《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21535《不锈钢人、手孔》HG21594～21604《钢制压力容器用封头》JB/T4746《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744《承压设备无损检测》JB/T4730.1～.6《压力容器用钢锻件》JB4726～4728《补强圈》JB/T4736《鞍式支座》JB/T 4712《腿式支座》JB/T 4713《支承式支座》JB/T 4724《耳式支座》JB/T 4725《压力容器波形膨胀节》GB16749《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711《压力容器波形膨胀节》GB 16749《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字（1990）8号）《压力容器设计单位资格管理与监督规则》（劳锅字（1992）12号）《压力容器无损检验》JB4730《压力容器油漆、包装、运输》JB2532《钢制化工容器设计基础规定》HG20580《钢制化工容器材料选用规定》HG20581《钢制化工容器强度计算规定》HG20582《钢制化工容器机构设计规定》HG20583《钢制化工容器制造技术要求》HG20584《板式换热器》GB1649《换热器学会标准—蒸汽表面冷凝器标准》HEI《管式换热器制造商学会标准》TEMA《管式换热器》GB151三，方案选择：1，本系统的工艺流程如下：冷凝液部分：原料→原料泵→加热器→结晶器→冷凝器→液封槽→排出固料部分：DTB结晶器→离心机→分离出硫酸铵外排。
含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨
含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨硫酸铵是广泛应用于农业、化工和医药等领域的一种重要化学品，其生产过程中会产生大量含氨废气。
这些含氨废气不仅对环境造成污染，还会浪费原料和能源。
因此，开发一种可行的含氨尾气处理工艺具有重要的现实意义。
本文针对含氨尾气生产硫酸铵的工艺，探讨了蒸发与结晶工艺的优缺点及影响因素，并提出了一种改进工艺，以期实现含氨尾气的有效利用。
蒸发工艺是含氨废气处理的一种常见方式之一，其基本原理是通过蒸发将水分和氨带走，从而达到净化效果。
蒸发工艺的优点是原理简单、投资小、操作方便，但其具有脱硫率低、处理量小、水耗大等缺点。
因此，在实际应用中，通常需要与其他处理工艺相结合使用。
结晶工艺则是通过将废气中的氨与硫酸反应，生成硫酸铵并进行结晶分离的过程。
结晶工艺的优点是适用于高浓度的含氨尾气处理，处理量大、灵活性高、产品质量好、环境污染小。
但其缺点是对原料质量和含氨气体的压力、温度、浓度等因素要求较高，而且需要耗费大量的能源和投资。
因此，综合考虑两种工艺的优缺点，我们提出了一种改进工艺。
该工艺首先利用蒸发技术将含氨废气清洗干净，然后将清洗过的废气输送到结晶系统中进行硫酸铵结晶处理。
这样的改进工艺不仅有效利用了废气中的氨，还可以节约能源和成本，提高处理效率和产品质量。
同时，改进工艺也解决了传统的结晶工艺存在的原料质量与气体浓度不稳定的问题。
另外，影响硫酸铵结晶的因素也十分重要。
在实际生产过程中，硫酸铵结晶影响因素主要包括：溶液浓度、温度和冷却速度。
其中，浓度越高，结晶速度越快；温度越低，结晶功率越高；而冷却速度快则有可能导致结晶速度不均匀，所以要结合实际情况控制冷却速度。
因此，合理控制这些因素，可提高结晶效率和产品质量。
综上所述，含氨尾气生产硫酸铵的处理工艺，应充分考虑工艺的经济性、环境保护性以及产品质量等方面的因素。
本文提出的改进工艺能够充分利用含氨废气，取得了良好的处理效果，并且对于结晶过程中的工艺条件的控制，也提出了必要的建议。
硫酸铵三效蒸发系统结晶及干燥效果分析
硫酸铵三效蒸发系统结晶及干燥效果分析摘要：根据硫酸铵回收装置三效蒸发系统稳定生产过程中，出现的硫铵结晶颗粒小、干燥效果差、储料斗、包装系统无法正常使用等现象，通过分析和改造处理，最终达到较好的硫铵结晶干燥效果，实现储料斗、包装系统的正常使用。
关键词：三效蒸发系统盘式干燥器储料斗前言三效蒸发硫铵装置是炼化公司聚丙烯酰胺生产的配套装置，由蒸发结晶、离心分离、干燥、包装等工序组成，采取外循环加热、三效减压蒸发等操作，用稀硫酸作为吸收液将聚丙烯酰胺生产过程中的含氨废气，进行两级吸收后产生浓度约25%的稀硫酸铵溶液，经预热后温度达到60℃，首先通过一效加热室进行间接换热，换热后进入一效分离室进行汽液分离，在压差的作用下进入二效分离室，经过二效加热室换热后，由二效出料泵输送至旋流器，旋流器底部固体含量较高的溶液进入稠厚器；旋流器顶部低浓度溶液送至三效分离室，经三效加热室换热，物料蒸发浓缩到固含量25%左右，经三效出料泵再输送至旋流器。
旋流器顶部浓度较低的溶液回流至三效分离室继续浓缩，旋流器底部固体含量较高的溶液进入稠厚器增稠，通过离心机脱水后的固体结晶再进行烘干。
由离心机分离和稠厚器溢流出的母液则流入母液罐，经母液泵输送至三效加热室继续蒸发提浓。
烘干的硫铵结晶经过螺旋输送机送入储料斗，最后经过称重、包装、入库，实现回收结晶硫铵的目的。
一、三效蒸发系统硫铵结晶及干燥情况1.三效蒸发系统硫铵结晶情况稀硫铵液经过乏汽预热器、冷凝水预热器升温到70℃左右，经过一效加热室进入一效分离室，通过一效轴流泵强制循环加热到110℃左右，在一效分离室内进行汽液分离。
一效浓缩硫铵液（浓度为37%）在压力差作用下进入二效分离室（操作温度为93℃左右），二效分离室内的硫铵溶液通过二效轴流泵进行强制循环，经过二效加热室加热浓缩后，由二效出料泵送入旋流器A，固含量为10%（V/V）的溶液经过旋流器分离出的低浓度硫铵溶液部分返回二效分离室继续浓缩，另一部分送至三效加热室进行加热浓缩，三效浓缩液（固含量为25%）经三效出料泵进入旋流器B，分离出的低浓度硫铵溶液进入三效加热室继续蒸发浓缩，高浓度含固液体（固含量为50%）进入稠厚器，靠压差流入离心机进行脱水分离，然后在下一工序进行干燥、包装。
硫酸铵蒸发结晶
硫酸铵蒸发结晶硫酸铵蒸发结晶一、物料组成及处理量：溶质名称：硫酸铵溶剂：水进料浓度：20%进料总量：3吨/小时进料温度：30℃蒸发总量：2.4吨/小时进料液：PH6~7二、处理要求：将物料蒸发浓缩、把硫酸铵结晶出来运行方式：连续给料三、工艺说明：1、工艺流程说明：(1)物料加热、蒸发：物料通过进料泵经过进料流量计计量后进预热器预热，利用蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水，将物料预热到80度以上，然后进强制循环泵的入口和结晶器出来的液体混合。
经强制循环泵的输送，进入加热蒸发器，物料经过蒸发器壳程蒸汽的间接加热,吸收热量后温度升到108°C,然后进入DTB结晶器的闪蒸室,由于闪蒸室内为负压,物料进来后瞬间进行蒸发，大部分水变成温度为90°C的二次蒸汽，由二次蒸汽出口进入MVR蒸汽压缩机，蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高，同时温度也升高到110°C，满足物料闪蒸脱水加热温度的要求。
水蒸气经冷凝后成冷凝水排出，进入下道工序的处理。
（2）结晶进入结晶器中的物料在螺旋桨的推动下，通过导流筒快速上升至液体表层，由于设备内为负压，部分水瞬间产生蒸发成为蒸汽后有顶部出口排出再利用，没有蒸发的物料沿导流筒与挡板之间的环形通道流至器底，重又被吸入导流筒的下端，形成了内循环通道，以较高速率反复循环，使料液充分混合，保证了器内各处的过饱和度比较均匀，极大地强化了结晶器的生产能力。
圆筒形挡板将结晶器分隔为晶体生长区和澄清区。
澄清区的物料溢流后和母液混合后经循环泵输送加热器循环加热。
结晶器内的物料经设备内混合区、养晶区后晶体颗粒很快的长大，颗粒大晶体由于沉降速度大于悬浮速度，在结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30%~40%的晶浆送往离心机进行分离。
得到颗粒较大的硫酸铵晶体。
母液经处理将剩余的产品提出后返回系统重新蒸发提纯。
2、设备情况介绍：（1）加热蒸发器换热面积为200m2,管程介质为饱和硫酸铵溶液，壳程介质为水蒸气，管程介质为：316L,壳程介质为碳钢。
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７０ ｒ／ｒａｍ
１２０ ｒ，ｍｌｎ
图８转速对产品粒度和晶习的影响
粒度为１．９２ｍｉｌｌ；真空度为０．０３５ ＭＰａ时，产品平均 粒度为２．１３ ｍｍ：真空度为０．０５０ ＭＰａ时．产品平均 粒度为１．２８ ｍｉｌｌ，且晶习不单一。真空度高．蒸发速 率快．单位时间内产生的晶核多．很容易引发爆炸成 核，使得最终产品粒度小；真空度太低时，相同时间 内得到的产品少。适宜真空度为０．０３５
２．２添加剂的影响 分别以ＺｎＳＯ。、ＭｎＳ０４、ＭｇＳ０４作为添加剂，所得
围６蒸发温度对产品粒度和昌习的影响
万方数据
１６
无机盐工业
第４４卷第６期
晶体在溶液中与搅拌桨和结品器壁之问的碰撞增 加．形成的细小晶体数量增多，使得晶体粒度较小。 而温度过低．相同时间内所得产品太少。较优蒸发温
度为５２ ｃｃ，
ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ—ａ
ｃａｓｅ ｏｎ
真空度为０．０３５ ＭＰａ。优化条件所得产品形貌见
图９，
一
图９优化条件所得产品
ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ａｍｍｏｎｉｕｍ
ｓｕｌｆａｔｅ［Ｊ］Ｊ．
ＣｒｙｓｔＧｒｏｗｔｈ．２０００，２１３：１１６－１２８．
收稿日期：２０１２－０１—２２ 作者简介：徐欢欢（１９８５一
ｒ／ｒａｉｎ；
３结论
通过系统实验得出硫酸铵蒸发一冷却结晶较优 实验条件．在优化条件下得到２．Ｏ。２．５ ｒｎｌｎ的粒状硫 酸铵结晶产品。所得粒状硫酸铵产品具有纯度高、流 动性好、不易扬尘和结块、易于施撒和复配等优点。
参考文献：
［１］叶铁林．化工结晶过程原理及应用［Ｍ］．北京：北京工业大学出 版社．２００６． ［２］Ｒａｕｌｓ Ｍ，Ｂａｒｔｏｓｈ Ｋ．Ｋｉｎｄ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ
未加ＭｎｓＯ。 ８一不规则粒状晶种：ｂ一规则粒状晶种 ｃ一加入ａ得到的产品：ｄ一加入ｂ得到的产品
ＭｎＳＯ，朋ｌｄ０ ２８９０／ｏ
圈２昌种形态对产品粒度和晶习的影响
选择加入规则粒状晶种。对加入量进行实验。 晶种加入量分别占结晶溶液质量的０．５７７％、 １．５２９％、２．８８５％。所得产品形貌见图３。由图３看出， 当晶种加入量不足时．不能提供足够的结晶表面，从 而产生新的晶核。使得最终产品粒度分布不均匀；当 晶种加入量太多时。超出体系所需要的结晶表面．并 且许多晶粒之间相互碰撞或与器壁、搅拌桨碰撞，使 ２．３蒸发温度的影响 分别对７２、５２、４０℃蒸发温度下的结晶过程进 行比较，所得产品形貌见图６。由图６看出，在７２℃ 蒸发，所得产品形状不规则，薄片居多。这是由于，蒸
本文链接：/Periodical_wjygy201206005.aspx
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－４９９０（２０１２）０６—００１４＿０３
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｏｕｐｌｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｔｎｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ
Ｘｕ Ｈｕａｎｈｕａｎ，Ｌｊｕ Ｂａｏｓｈｕ，Ｓｕｎ Ｈｕａ，Ｈｅ Ｙａｈ，Ｌｉａｎｇ Ｘｕｅｓｏｎｇ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈ
ｐｅｒａｔｕｒｅ，ｓｅｅｄｉｎｇ
ｗｅｒｅ
８，ｇ
ａｄｄｉｔｉｖｅ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｎｄ ｄｏｓａｇｅ，ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇｔｅｍ— ｏｆ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ
２结果与讨论
２．１
晶种形态及用量的影响 加入不规则粒状和规则粒状晶种所得产品形貌
见图２。由图２看出：当加入不规则粒状晶种时，所得 产品粒状居多，较厚，均匀度欠佳；当加入规则粒状 晶种时，所得产品形状比较规则，呈圆柱状，硬度大。
加入乃阮
加ＸＭｎＳＯ，
加入ＭｇＳＯ，
田４舔加剂类型对产品粒度和量习的影响
选择ＭｎＳＯ．为添加剂。其用量分别为结晶溶液 质量的０％、０．２８９％、０．５７８％、１．１５４％，所得产品形貌 见图５。由图５看出：添加剂用量太少。得到的产品 不均匀，易破碎；而添加剂太多时，晶体聚结，不能结 晶出很好的晶习。可见添加剂用量对晶形和粒度有 很大影响。较优添加剂用量为０．５７８％。
２．４
不能很好地被搅动．析出的结晶也不能很好地悬浮 在晶浆中。得到的产品粒度分布不匀，且有聚集现 象；当转速为１２０ ｒ／ｍｉｎ时，产生的品体多被打碎。较 优搅拌转速为７０
ｒ／ｍｉｎ。
ｐＨ的影响 分别将溶液ｐＨ调至４．８、３．５、２．５，所得产品形
貌见图７，．由图７看出．当ｏＨ＝３．５时．产品粒度分布 不均匀，且多为薄片状；ｐＨ＝２．５时，产品变长，且硬 度差。这是由于，随着酸度的提高，母液黏度增大，使 得硫酸铵分子的扩散阻力增大．从而阻碍了晶体的 正常成长。实验确定较优ｐＨ为４．８。 ２．６蒸发速率的影响 控制蒸发温度为５２ ｑＣ．改变真空度来控制蒸发 速率．不同真空度条件下所得产品粒径分布见表１。 由表１看出：真空度为０．０２５ ＭＰａ时。所得产品平均
产品形貌见图４。由图４看出，以ＺｎＳＯ。为添加剂， 所得产品多为方形，但是太薄、硬度差；以ＭｎＳ０４为 添加剂，所得产品呈圆柱状。均匀度较好、硬度大；以 Ｍ西Ｏ。为添加剂，所得产品不均匀。这是由于，在结 晶过程中加入媒晶剂．媒晶剂吸附在晶体表面的特 定面上．阻碍吸附有媒晶剂的晶面结晶．从而使晶形 改变［１．２］．
究
）．女．在读硕十研究生，从事ｒ业结晶研
酸系人：刘宝树
联系方式．Ｉｂｓｚｒｎ＠ｙａｈｏｏ．ｔｏｍ．ｅｎ
万方数据
硫酸铵蒸发-冷却结晶工艺研究
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 徐欢欢， 刘宝树， 孙华， 何岩， 梁雪松， Xu Huanhuan， Liu Baoshu， Sun Hua， He Yan， Liang Xuesong 河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄,050018 无机盐工业 Inorganic Chemicals Industry 2012,44(6)
孔径／ｍｍ 质量屈
１．２ ３．５ １０．６ １１．９ ２５．３ 比例，％ ８．６５ ６．１９ １８．７６ ２１．６２ ４４．７８
质最幢
１．２ ２．３ １５．３ ｌＯ．２ ６．９
比例，％
３．３５ ６．４０ ４２．６２ ２８．４ｌ 】９．２２
孔径／ｍｍ
０．２—０．６ ０．６—１．０ Ｉ．Ｏ一１．６ １．６—２．０ ２．０—２．５
ｗｅｒｅ
ｐｏｌｉｃｉｅｓ，ｐＨ，ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ
ｒａｔｅ，ａｎｄ ｓｔｉｒｒｉｎｇ
ｒａｔｅ．ｏｎ
ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｈａｂｉｔ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｇｅａＩ＇ｃｈｅ８，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ＭｎＳＯ。川量０ ５７即ｕ Ｍ１１ｑ）。川ｌｆ：ｌ １５４ｑｎ
圈５添加剂用量对产品粒度和晶习的影响
得晶体粒度减小。较优品种加入量为１．５２９％。
发温度高导致蒸发速率大。由于分子的热运动导致
晶种加八量０５７７％
晶种加人量Ｉ＿５２９％
晶种加人量２．８８５％
图３曩种用■对产品粒度和昌习的影响
７２℃燕发 ５２℃熬发 ４０℃燕发
实验部分
粗品硫酸铵为河北元氏华昌化工有限公司产肥
料级硫酸铵，其他试剂均为分析纯。结晶实验装置如
‘基金项目：河北省科技支撵计划（１０２１５６７９）；河北省高校科研青年基金（２０１０２４２）。
万方数据
２０１２年６月
徐欢欢等：硫酸铵蒸发一冷却结晶工艺研究
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设定搅拌速度．开始真空蒸发。待蒸发过程结束后 进行控温冷却。将得到的晶体过滤。干燥即得到硫 酸铰晶体。 通过改变结晶过程中的操作条件可得到不同晶 习的产品。将产品通过光学显微镜和数码相机拍摄 观察晶习和粒度．从而对不同操作条件下的产品进 行比较。得到优化工艺条件。
无机盐工业
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第４４卷第６期 ２０１２年６月
ｌＮＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＣＡＩ．Ｓ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
硫酸铵蒸发一冷却结晶工艺研究
徐欢欢，刘宝树，孙华。何岩。梁雪松
（ｍｆｌＥ科技大学化学与制药工程学院．河北石家庄０５００１８）
摘要：对硫酸铵的蒸发一冷却耦合结晶工艺进行研究。系统考察了结晶体系的物理化学环境和结晶操作条件． 如媒晶剂种类及添加量、结晶温度、加晶种策略、ｐＨ、蒸发速率、搅拌强度等对结晶产品粒度和晶习的影响。在实验基 础上确定优化工艺条件，制得粒度在２．０。２．５ ｍｍ的颗粒状硫酸铵结晶产品。所得颗粒状硫酸铵产品具有纯度高、流 动性好、不易扬尘和结块、易于施撒和复配等优点。 关键词：硫酸铵：结晶：粒度；晶习 ．６４ １４．４６ １．３ｌ
比例，％
０．４３ ２２．４７ ５３．６６ １９．５７ ３．８７
０．２０—０．７ｌ ０．７Ｉ－０．９０ ０．９０—２．００ ２．００—２．５０ ２．５０—３．００
２．７优化实验 结合单因素实验确定出优化条件．即：加入规则 粒状品种，用量为硫酸铵溶液质量的１．５２９％；加入 添加剂ＭｎＳＯ。，用量为硫酸铵溶液质量的０．５７８％； 蒸发温度为５２ ｃＣ；ｐＨ凋为４．８；搅拌速度为７０
ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ，ａｎ－
ｄｅｒ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｇｒａｎｕｌａｒ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｅａｓｙ
ｔｏ
ｏｆ
２—２．５嘲ｗａｇ
ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｇｒａｎｕｌａｒ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ
ｈａｄｇｏｏｄｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ。ｓｕｃｈ∞ｈｉｇｈｐｕｒｉｔｙ，９００ｄｆｌｕｉｄｉｔｙ，ｎｏｔ ｅａｓｙｔｏｋｉｃｋｕｐｄｕｓｔ，ｎｏｔ ｅａｓｙｔｏ ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ，ａｎｄ