磷酸结晶介稳区性质的研究

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水垢的形成

水垢的形成

一、水垢的成因工业锅炉以及家庭用的烧水壶,使用一段时间后在金属表面就会结成水垢,这是由于水中溶有一定数量的钙镁盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等同的还含有泥沙和有机物等。

这些盐类在受热过程中发生物理和化学变化而形成水垢。

水中含有的碳酸氢钙在水温升高过程中会分解生成难溶的碳酸钙:Ca(HCO3)2==△==CaCO3+C02↑+H20碳酸氢镁也会分解生成碳酸镁,它在水中不稳定会转化成溶解度更小的氢氧化镁沉淀,因此水垢中还含有少量氢氧化镁。

在碱性条件下,碳酸氢钙会发生如下反应生成碳酸钙:Ca(HCO3)2+20H1-====CaCO3+2H2O+CO2-3此时,如水中含有较多的氯化钙时也会发生如下的生成碳酸钙的沉淀:CaCl2+C02-3====CaCO3↓+2C1-当水中溶有过量的磷酸盐时,氯化钙也会转化成溶解度很小的磷酸钙。

2P03-4+3CaCl2--Ca3(PO4)2↓+6Cl-通常水垢的主要成分是碳酸钙和磷酸钙。

水中还溶解有一定数量的硫酸钙;硅酸钙等其他无机盐类,随着水的蒸发,它们在水中浓度加大,当其浓度超过溶解度之后也会生成沉淀,并沉积在传热表面上。

在工业锅炉中金属表面的铁锈和铜锈等锈垢也会转化成水垢的成分。

由于水垢大都由无机盐组成,故称为无机垢,而且这些水垢结晶致密,比较坚硬,所以又称为硬垢。

实际水垢的成分相当复杂而且成分随着水质情况的不同而变化,所以对不同地区的水垢应作具体分析。

通常根据水垢的主要成分将它分为碳酸盐水垢;硫酸盐水垢,磷酸盐水垢,硅酸盐水垢和锈垢几、大类。

表3—4是用X—射线法测得的各种坚硬水垢的组成。

表3-4 X—射线反射法测得水垢成分在锅炉受热内部和冷却水热交换系统内部积存水垢都是有害的,其危害性主要表现在以下几方面。

(1)增加热损失和燃料消耗通常工业锅炉每结lmm厚水垢,热效率要降低5%。

中国工业锅炉和采暖锅炉的年燃煤量占煤炭总用量垢,发电锅炉的燃煤量占煤炭总用量毵i以工业锅炉和,采暖锅炉平均结垢厚度方lmm,发电锅炉与腐蚀产物平均厚度为0.5mm计算,则将造成45Mt/a的燃料损失,而如果做好防垢清洗工作每年至少可节约45亿元的燃煤费用。

阿奇霉素二水合物在水-有机溶剂中溶解度及三元相图测定

阿奇霉素二水合物在水-有机溶剂中溶解度及三元相图测定

阿奇霉素二水合物在水-有机溶剂中溶解度及三元相图测定曹小雪;吉绍长;匡雯婕;廖安平;蓝平;张金彦【摘要】The solubility of azithromycinin water + isopropanol and propanone + water solvent mixtures were measured at temperatures from 293.15 K to 323.15 K by an analytical method. The water activity of transformation at 293.15, 298.15, 303.15 and 308.15 K were measured, and the phase diagram of alcoholazithromycin-water at that temperature was obtained through solubility property. The solubility data were correlated by the modified Apelblat equation, λh equation and van't Hoff equation. The results showed that the solubility of azithromycin dihydrate obviously increased with the increase of temperature and the volume fraction of isopropanol and propanone, and the water activity of transformation increased and the coexist area decreased with the increase of temperature. The modified Apelblat equation was the best choice in the correlation of the solubility data.%采用静态法测定了293.15~323.15 K范围内,阿奇霉素二水合物在丙酮-水和异丙醇-水混合溶剂中的溶解度,并研究阿奇霉素在293.15、298.15、303.15及308.15 K温度下丙酮-水混合溶剂中转晶水活度,根据溶解度特性绘制丙酮-阿奇霉素-水三元相图,溶解度数据用Apelblat方程、λh方程和van't Hoff方程进行关联.结果表明,阿奇霉素溶解度随着有机溶剂体积分数和温度的升高而增加,转晶水活度随温度的升高增大,阿奇霉素一水二水共存区域随温度的升高减小,Apelblat方程拟合效果更好,R2≥0.988.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2019(070)003【总页数】13页(P817-829)【关键词】阿奇霉素二水合物;溶解度;转晶水活度;Apelblat方程;三元相图【作者】曹小雪;吉绍长;匡雯婕;廖安平;蓝平;张金彦【作者单位】广西民族大学化学化工学院, 广西多糖材料与改性重点实验室, 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室, 广西南宁 530006;广西烟草专卖局, 广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院, 广西多糖材料与改性重点实验室, 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室, 广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院, 广西多糖材料与改性重点实验室, 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室, 广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院, 广西多糖材料与改性重点实验室, 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室, 广西南宁530006;广西民族大学化学化工学院, 广西多糖材料与改性重点实验室, 广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室, 广西南宁 530006【正文语种】中文【中图分类】TQ026.5引言阿奇霉素(9-脱氧-9a-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A,C38H72N2O12,结构式见图1),是第一个氮杂内酯类抗生素[1],衍生自红霉素,是一种在红霉素结构上进行修饰和改造得到的广谱抗生素[2],其抗菌作用机理同红霉素相仿,都是通过抑制、干扰细菌蛋白质合成发挥作用,与红霉素相比阿奇霉素在剂量和疗效方面都有明显的优势[3-4],阿奇霉素在酸性环境中稳定,克服了红霉素在酸性环境极易失活的缺点,在体内热力学性质、动力学性质更加稳定,生物利用度高,肠道吸收好,作用更加持久,极大改善了抗菌活性,被广泛应用于治疗呼吸系统、泌尿系统及软组织感染等疾病[5]。

传质分离过程-结晶

传质分离过程-结晶

m 上式简化为: D = ln S RT
溶解度、超溶解度曲线图
超溶解度曲线 正溶解度特性的溶 解度曲线 不稳区能自发产生晶 核。 介稳区不会自发地产 生晶核。
稳定区不可能进行结晶
结晶过程应尽量控制在介稳区内进行,以得到平均粒度较 大的结晶产品,避免产生过多晶核而影响最终产品的粒度。
6.2.2.2 固液平衡和分配系数
产生晶核的方法 1)自然成核法 2)干扰成核法
3)种子成核法
成核方式
1)初级成核: 在没有晶体存在的条件下自发产生晶核的过程。 初级成核分为非均相和均相初级成核。
2)二次成核:
在已有晶体的条件下产生晶核的过程。 二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。
1)初级成核: 初级均相成核: 洁净的过饱和溶液进入介稳区时,还不能自发地产生晶 核,只有进入不稳区后,溶液才能自发地产生晶核。 这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。
影响晶习的因素:
生长速度较快的晶面,对晶习影响不大,晶习主要取决 于生长速度慢的晶面; 溶剂不同,介电常数不同,对晶体各面的电场减弱程度 不同,所以会致使同种晶体具有不同晶习;
杂质嵌入生长着的晶格后,立体化学结构会发生变化, 导致晶体呈现不同的晶习。
6.2.1.3 粒度 人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为它是由磷酸 钙等纳米材料构成的。 因为随着粒子尺寸的减小,比表面积逐渐增大,化学 作用的影响越来越大,不但影响外观,也会影响产品质量和 加工性能。 因此,对固体粒子,既要分析化学组成,也要表征粒 度和形状。
溶解度的影响因素 溶质及溶剂的性质、温度及压强。
溶解度曲线: 溶解度对温度之间的关系曲线。
正溶解度特性:
溶解度随温度的升高而增加,在溶解过程中需要吸收热 量的特性。

kdp晶体生长

kdp晶体生长

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单晶生长实例——KDP晶体生长
随着ICF(惯性约束核聚变)的发展,对KDP晶体的 要求越来越高、越来越多,其中最主要的有两个方面, 一是大的口径(40×40cm2以上),二是高的光学质量 (高激光损伤阈值和高光学均匀性) 目前,更多的研究集中在通过掺杂(如掺如Ca2+、 Fe3+等)、改变生长装置(如恒温流动循环法、四槽溶 液循环流动法等)、点籽晶法来改变KDP晶体的生长速 度以及非线性的光学性能,从而获得大口径、高的光学 质量的KDP晶体
1.在温度t时要配置体积为V的过饱和溶液,测定温度—饱和度曲线, 然后制定相应的降温区间,防止杂晶的出现 2.采用溶液重量分析法测定溶解度曲线,用吊晶法和雪崩法分别反 复测定的溶液的饱和温度与雪崩点温度,从而确定溶液的介稳区
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单晶生长实例——KDP晶体生长
3. 3 测定溶液饱和点的温度
采用掉晶实验方法,根据判断生长涡流和溶解涡流 ,来确定溶液的饱和点的温度。如下图图1,是根据实 验测得的溶解度—温度曲线图;图2为涡流法测溶液饱 和温度的示意图。
单晶生长实例
KDP晶体生长
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单晶生长实例——KDP晶体生长
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单晶生长实例——KDP晶体生长
1.KDP晶体材料 KDP(KH2PO4)晶体是20世纪40年代发展起来的一种 非常优良的电光非线性光学晶体材料,被广泛的应用于 变频、电光调制和光快速等高科技领域,是大功率激光 系统的首选材料。
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单晶生长实例——KDP晶体生长
如图1.3是KH2PO4溶解度曲线
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单晶生长实例——KDP晶体生长
在水溶液中,KH2PO4发生电离,生成H+和HP042-; 同时,H2PO4-又与H+结合,形成H3PO4,但电离程度要 大于结合程度,因此KH2PO4的饱和溶液呈酸性。电离公 式如下:

动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发

动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发

preparationoflithium hexafluorophosphatebydynamiccrystallizationmethodandsolvestheproblem that
thecrystalsizeofthelithiumhexafluorophosphateisnotuniformduetothemethodofultrasonicinduction
品质量决定了锂离子电池充放电性能、使用寿命和 酸液体中的氟化锂反应得到六氟磷酸锂溶液,六氟
安全性。六氟磷酸锂电解液利用其在锂离子电池中 磷酸锂再从氢氟酸溶液中结晶析出,经过滤、干燥制
正负极之间传导电子的作用,使电池获得高电压、高 得成品。采用氢氟酸溶剂法制备六氟磷酸锂时,结
比能等优异性能。由于其具有良好的离子电导率、 晶过程是控制产品质量的关键步骤。
第 9期 李霞:动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发
开发与研究
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动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发
李 霞
(多氟多化工股份有限公司 ,河南 焦作 454001)
摘 要:六氟磷酸锂工业化生产,控制产品质量的关键步骤是结晶过程,传统方法不可避免形成大的结晶颗粒,且 结晶周期较长,产品收率低,生产成本较高。本工艺重点研究了动态结晶法制备六氟磷酸锂,采用超声波诱导和梯 度降温结晶的手段,解决了六氟磷酸锂生成晶体粒径不均匀的问题,所得产品纯度高,不需要进行二次结晶,且母 液可回用,整个系统不产生“三废”,具有良好的经济效益和社会效益,易于推广应用。 关键词:六氟磷酸锂 ;超声波 ;梯度降温 ;结晶 中图分类号:TQ110.2 文献标识码:A 文章编号:1003-3467(2018)09-0017-03
andgradientcoolingcrystallization.Theobtainedproducthashighpurityanddoesnotrequnandcanberecycled.Thewholesystemdoesnotproduce“threewastes”,hasgoodeconom

杂质对溶液结晶过程影响的研究进展

杂质对溶液结晶过程影响的研究进展
饱 和度 , 晶体 生长 的介 稳 区 宽度 增 大 2 使 ~3倍 , 抑制
了一 次成核 , 而使 晶体 生长速 率快 速提 高 。 从
1 2 对 溶 液 稳 定 性 的 影 响 .
杂 质对溶 液 稳定性 的影 响不 可忽 视 。杂质 的存在 可 使 系统 的稳定 性提 高 , 可使 系统 的稳定 性下 降 , 也 主 要取 决 于杂质 的性质 、 质 粒 子 大小 以及 晶体表 面状 杂
() 1 杂质 可改 变 目标 产 物 的平 衡 溶 解 度 或溶 液 结
基 金 项 目 : 家 自然 科 学基 金 资助 项 目(0 6 0 6 , 蒙 古 自然科 学基 金 资助 项 目( ] 4 4 O 1) 国 58 2 0 ) 内 2 (O O Ms 2 1 O8
关键词 : 质 ; 晶; 核 ; 杂 结 成 晶体 生 长 中 图分 类号 : Q 0 6 5 T 2 . 文献标识码 : A 文章 编 号 :6 2 5 2 ( 0 0 0 …0 0 0 17— 4521)3 09 4
结 晶过程 是化 工 过程 中重 要 的操 作单 元 之 一 , 为 数众多 的化 工 产 品及 中 间 产 品 都 是 以 晶 体 形 态 出现 的 , 一些无 机盐 晶体 、 白质 晶体 、 、 如 蛋 糖 食盐 等 等 。许 多现代制 备技 术 , 例如外 延 生长 、 机模 板调 制下 的结 有 晶、 生物 矿化 、 分子 和 纳米 粒 子 的形 成及 自组 装 、 分 大 子结 晶等 , 基 于对 结 晶过 程 的 有 效控 制 _ 。在 许 多 都 1 ] 单 晶材料 制备 过程 中, 了确 保产 品 的优 良特 性 , 结 为 对
亿 学 岛 生 物 互 程 21,o2 N 00VI7 o3 .

湿法磷酸生产原理

湿法磷酸生产原理
定区,转化顺序:
CaSO4·0.5H2
O
CaSO4·2H2O
很慢
CaSO4
CaSO4
CaSO4
CaSO4·2H2O
•根据CaSO4-H3PO4-H2O系统相平衡图,简明湿法磷酸生产中,所采用的工
艺流程和工艺条件的关系。
•采用二水物流程,工艺条件应控制在abcd区域内,cd线是二水物流程极限
•二水物稳定区域Ⅲ内,温度过低,不利于磷矿分解和硫酸钙结晶,且要移
贵州川恒化工股份有限责任公司
2 硫酸钙结晶过程
2.1 晶核生成对结晶影响 结晶微观过程:
•过饱和溶液---溶质超过所处条件下的饱和 溶解度,而未析出晶体的溶液。(不稳定状 态) •过饱和度S=C/C0;相对过饱和度σ=S-1 C---过饱和溶液浓度;C0----饱和溶液浓度 •晶核大小及生成速率与过饱和度关系
•剩余SO42-存在,导致硫酸钙 溶解度变化,即引起硫酸钙 结晶在系统中平衡点轨迹移 动。
贵州川恒化工股份有限责任公司
1.3.5、硫酸钙在CaSO4-H3PO4-H2SO4-H2O四元体系中相平衡
•溶液中SO3=0时,半水硫酸 钙与二水硫酸钙转化平衡线 对应于三元系统中cd线,平 衡点移动轨迹与三元系统吻 合。
•从MgO耗酸计算可以看到,MgO耗硫酸量占理论耗酸量的百分率是磷矿中 MgO/CaO的1.4倍。 •生成的MgSO4全部溶解于磷酸溶液中,与Mg2+结合的SO42-将对液相”优惠 SO3%”浓度的控制产生干扰。 •MgSO4在磷酸溶液中引起液相SO3%浓度的增值为MgO的“SO3当量浓度”。
贵州川恒化工股份有限责任公司
用上述晶体成核原理和晶体成长过程简述硫酸钙结晶的微观过程。 过饱和度对硫酸钙结晶的影响

带你全面认识结晶技术,这一次真是大开眼界

带你全面认识结晶技术,这一次真是大开眼界

带你全⾯认识结晶技术,这⼀次真是⼤开眼界结晶分离法是⼀个古⽼⽽⼜现代的分离技术,⽤该技术可以制得纳⽶级的化⼯产品,也可以制得直径达⼏英吋的晶柱。

该技术在化⼯⽣产及⼈们的⽇常⽣产中仍发挥着巨⼤的作⽤。

晶体与结晶结晶是分⼦、原⼦或离⼦的有规则地排列⽅式具有⼀定的熔化温度(熔点)和固定的⼏何形状,在物理性质⽅⾯⼜往往具有各向异性的现象。

晶体是有明确衍射图案的固体,其原⼦或分⼦在空间按⼀定规律周期重复地排列。

晶体中原⼦或分⼦的排列具有三维空间的周期性,隔⼀定的距离重复出现,这种周期性规律是晶体结构中最基本的特征。

晶体可分为三⼤晶族,七⼤晶系如下:⾼级晶族:等轴晶系中级晶族:三⽅晶系、四⽅晶系、六⽅晶系低级晶族:斜⽅晶系、单斜晶系、三斜晶系。

结晶的基本原理将⼀个被溶解物放⼊⼀个溶剂中,由于分⼦的热运动,必然发⽣两个过程:(1)固体的溶解,即被溶解物质(溶质)分⼦扩散进⼊液体内部。

(2)物质的沉积,即溶质分⼦由液体中扩散到固体表⾯进⾏沉积,⼀定时间后,这两种分⼦扩散过程达到动态平衡。

我们将能够与固相处于平衡的溶液称为该固体的饱和溶液。

图中两条曲线将温度—浓度图分成三个区域:(1)稳定区:其浓度等于或低于平衡浓度,在这⾥不可能发⽣结晶。

(2)介稳区:⼜可细分为两个区:第⼀个分区称为亚稳区,位于平衡浓度与低于它就基本上不可能发⽣均相成核的浓度之间;第⼆个分区称为过渡区,与这个区相对应的浓度则是有能⾃发成核的浓度,但不马上发⽣,⽽是要经过某⼀时间间隔才发⽣,总的来说,在介稳区,结晶不能⾃动进⾏,但如加⼊晶体,则能诱导结晶进⾏。

这时,主要是⼆次成核。

这种加⼊的晶体称为晶种。

(3)不稳定区:溶液处于不稳定态,特点是结晶马上开始,均相成核,出现连⽣体和树枝状的结晶。

与这⼀状态相应的浓度是超过过饱和曲线的浓度。

理论:在⼀定的条件下,沉淀(结晶)能否⽣成或⽣成的沉淀是否溶解,取决于该沉淀的溶度积。

当沉淀剂加⼊溶液中时,mAn++nBm-=AmBn(固)↓,形成的离⼦浓度的乘积Q=[An+]m[Bm-]n⼤于沉淀物的溶度积(Ksp),即Q>Ksp时,形成了过饱和溶液,离⼦通过互相碰撞形成微⼩的晶核——成核过程;晶核形成后溶液中的构晶离⼦向晶核表⾯扩散,并沉积在晶核上——晶核⽣长;晶核就逐渐长⼤成晶粒;晶粒进⼀步聚集、定向排列成晶体,如果来不及定向排列则成为⾮晶粒沉淀。

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a iai n n e st g tto it n i y,a o n r sa e d a d a dig of t e ypia m p rt in ,r s e t ey n t e m u tof c y t ls e s n d n hre t c li u i y o s e p ci l,o h v
p o p o i cd cy tl z t n meatbe z n dh ( W)wee s s maial tde y u ig lsr h s h rc a i rsal ai tsa l o e wit MZ i o r y t t l su id b sn ae e c y
文章编 号:1 0 -01(0 00 -3 0 0 39 52 1 )20 3 -5 I
磷酸 结晶介稳 区性质 的研究
马 勇, 朱家文, 陈 葵, 任洪瑞
( 东理工大学 化 学工程研究所, 海 2 03 ) 华 上 0 2 7

要:本研究利用激光 散射 法研 究 了不 同浓度下磷酸介稳区宽度 的变化 ,同时还系统地考 察了降温速 率、 搅拌 强度 、
Absr c : Th n u n e fd fe e t o diin , n l d n e c n e tai nof o p rca i , o ln ae , ta t e i f e c so i r n n to s i cu i gt o c n rto s ho i cd c o i grt s l c h ph
l h -c te ig meh d i hi a e . t ss o h tt eM ZW os h rca i u db n ag dwi e i ts atrn t o nt sp p r I h wnt a h g wa of ph p o i cd wo l e e lr e t t hh i ce s fc o i ae; n p r n e o day n la in or e f2H3 n r a e o o l ng r t a d a a pae ts c n r uce t d ro PO4。H2 o . s b an d b n o 0 f33 Wa o t ie y mo fe e r s i nme h dun e a e m ir r n o e tai sa dc o ig r ts W hl t ei ce e di dr g e so t o d rc swi d fee t nc nr t i s c on o l ae . n n i wi t n r a e h h s
p o p o i cdMZ ait n eq i i ee tAmo gto ei u i n ,h f e c f e+o W h sh rca i W v ai sa ut df rn . r o r e n s h mp r i s teil n eo 2 nMZ y t o nu F
T o g ltetpclm ui n (e S 4 adF) o e h sh r c le l g e te h uha i p r i s F , O 卜 n - d p di p op oi ai wi na et lh y a i y t o n c d l r h MZ h
M A n , ZHU i- n CHEN i REN Yo g Ja we , Ku , Hon r i g-u
( hm c n i ei eer et , a h a n esy f c ne T cn l y S ag a2 03 , h a C e i l g er g sa h n rE sC i i rto S i c & eh o g, hn hi0 27C i ) aE n n R cC e t n U v i e o n
第2 4卷第 2期 2 1 年 4月 00高 校ຫໍສະໝຸດ 化学工 程
学 报
NO 2 、0 . 4 . ,1 2
J una e ia o r l Ch m c l of Engn e n fChn s ieste ie r g o ie eUnv riis i
Ap . r
20 0 1
晶种加入量及典型杂质 离子对介稳 区宽度 的影 响关系 。结果表明,介稳区宽度随降温速率 的增加而相应变 宽,由此根 据不同浓度和不 同降温速 率的磷酸介稳区数据得到磷酸 的表观二 次成 核级数 为 3 ; - 搅拌强度的增加和 晶种加入量 的减 3
小,均使得磷酸 介稳区宽度 呈现 逐渐变窄 的变化 。几种典型的杂质 离子对 磷酸 介稳区宽度加大 的影 响作用不同 ,F e
对介稳 区宽度 的作用最为明显 ,F 的影响效果相对最弱 ,按照影 响效果 的强弱区分为 :F >S  ̄ >F 。 一 e O2 - -
关键 词:磷酸 ;结晶;激光散射法 ;介稳区 中图分类 号:T 1.;T 2 . Q0 32 Q0 65 文献标识码:A
Cr s a lz to e a t bl neW i h o y t li a i n M t s a eZo dt fPho p r cAcd s ho i i
o gtt n itn i rd ce sn mo n fa d d c sa se s te MZW ud b ar we rd al. fa i i ne s o e raig a u to d e r tl e d , h ao y t y wo l en ro d g a u y l
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