温度梯度下湿法工业磷酸—铵结晶动力学的研究

发布时间：2021-03-27 21:19

　　工业磷酸一铵产品具有广阔的国内外市场而且经济效益较为显著，因此，国内许多科研单位和磷酸盐生产厂家都积极开展技术攻关。工业磷酸一铵的质量不仅受产品纯度的影响，而且也受晶型晶貌的影响。湿法磷酸中存在大量阴、阳离子杂质，温度、搅拌速度等对工业磷酸一铵的结晶过程有明显的影响，存在结晶颗粒大小不一、形貌不规则，直接影响到过滤性能和产品的纯度，影响到产品的出口。只有深入研究工业磷酸一铵的结晶行为，改变工业磷酸一铵的质量现状，才能促进本行业的快速发展。目前，对于MAP结晶过程,特别是工业磷酸一铵结晶过程的研究很少。虽然国内对工业磷酸一铵等温结晶过程研究有所进展，但是实际生产过程中磷酸一铵的结晶通常在非等温下进行，很难直接应用于工业结晶。建立温度梯度下工业磷酸一铵结晶的研究是该行业理论研究的必然趋势。本文的研究内容有两大部分，首先，进行测定了工业级磷酸一铵的溶解度及介稳区宽度，考察了SO42-离子、搅拌速度和降温梯度对介稳区宽度的影响，及温度梯度下工业级磷酸一铵结晶动力学的研究。其次，本实验研究了用湿法磷酸制取工业级的磷酸一铵，先对湿法磷酸进行净化，并对反应温度反应时间和实际加入量进行考察，然后在考察... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蒸馏装置

1—温度显示屏；2—温度探头；3—搅拌器；4—自制结晶器；5—缓冲瓶；6—智能恒温循环器图3-1 结晶装置示意图Figure 3-1 Setting drawing of crystallization3.4 实验结果与讨论3.4.1 工业级磷酸一铵的溶解度在不同温度下，工业级磷酸一铵在水中溶解度的数据结果见表 3-1。根据表 3-1 工业级磷酸一铵在不同温度下的水溶液的溶解度的实验数据以及前人工作数据进行了比较。可绘制图 3-1。由图 3-1 中所示工业级磷酸一铵的溶解度曲线可知，溶解度随温度的变化较为明显，工业级磷酸一铵的溶解度随着温度增加，逐渐增大。在实验前期对磷酸一铵在纯水中结晶过程进行了基础性的研究。首先确定了工业操作温度范围内工业级磷酸一铵在水中的溶解度，同时将其实验结果与前人工作进行了比较。结果图 3-1 所示，本工作测试数据总体和文献值吻合较好，但在高温段（>80℃），Buchanan 的溶解度数据明显偏低

31图3-1 工业级磷-酸一铵的溶解度曲-线Figure 3-1 The curve of monoammonium phosphate’s solubility3.4.2 介稳区根据工业级磷酸一铵在不同温度下测得的水溶液的-过饱和度。在恒定操作条件下（搅拌速度100 r/min，降温梯度0.3 ℃ /min）的实验数据如表3-2，并根据实验数据绘制图3-2。由图3-2可知，工业级磷酸一铵溶液的-溶解度曲线与过饱和溶-解度曲线的变化趋势一致，平均溶解度和过饱和度曲线之间的面积为介稳区，我们可以看到，随着饱和温度地升高其介稳区的宽度是逐渐变窄；从35度到60度温度区间的介稳区宽度在10.2 ℃～16.3 ℃，当图中饱和温度达到70 ℃时，其介稳区宽-度是4.7 ℃；这种现象主要由于随着溶液温度升高

【参考文献】：
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本文编号：3104244