氯化铵结晶过程实验研究

发布时间：2021-04-13 08:30

　　在混合悬浮结晶器中研究了氯化铵结晶热力学和动力学特性。以硝酸锰为添加剂,配制了质量分数为0.23%的硝酸锰水溶液,测定了氯化铵在该溶液中的溶解度及超溶解度。研究了硝酸锰对氯化铵晶体粒度分布的影响,得到了晶体变异系数。考察了过饱和度对氯化铵结晶线性生长速率和成核速率的影响,得到了成核-生长动力学方程。结果表明:介稳区宽度随温度升高而减小;添加晶种,介稳区宽度变窄。随硝酸锰溶液浓度增大,晶体变异系数逐渐降低并趋于平缓。当硝酸锰的质量分数逐渐增大到0.307%时,晶体变异系数几乎不再降低。线性生长速率和成核速率随溶液过饱和度的增大而增加,得到的动力学方程与实验数据吻合较好,有一定的工业参考价值。 

【文章来源】：无机盐工业. 2020,52(04)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

溶解度实验装置

超溶解度测试装置见如图2所示。采用激光法测定不添加晶种、加入0.5～0.6 mm晶种0.2 g，氯化铵在硝酸锰水溶液中的超溶解度曲线[4-5]。根据氯化铵在硝酸锰水溶液中的溶解度数据，配制一定温度下的饱和溶液，记录下此饱和溶液的温度。以0.5℃/min速率降温，当爆发成核时，激光吸收强度会发生突变，记录下此时的温度，两温度之差即为最大过冷度。1.3 结果与分析

测定了氯化铵在硝酸锰水溶液中的溶解度以及不添加晶种、加0.5～0.6 mm晶种0.2 g，氯化铵在硝酸锰水溶液中的超溶解度，控制搅拌转速为100 r/min，以0.5℃/min的速率降温，结果如图3所示。由图3可以看出，不添加晶种氯化铵在硝酸锰水溶液中的超溶解度曲线位于最上方，介稳区宽度最宽。这是因为添加晶种时，大量的晶种产生了更多的成核中心，提高了碰撞成核速率[6]。然而不加晶种，晶核析出所需的过冷度高于一次成核[7]的过冷度。1.3.2 氯化铵在硝酸锰水溶液中的最大过冷度

【参考文献】：
期刊论文
[1]旋流流化床中五水硫酸铜结晶生长动力学研究[J]. 段兰娟,叶世超,张建华,王平,彭芹,魏雪雪.  无机盐工业. 2018(08)
[2]硫酸铵介稳区宽度的研究及成核动力学计算[J]. 彭思瑶,施云海.  无机盐工业. 2018(01)
[3]复分解法氯化铵生产中冷却结晶过程研究[J]. 陈侠,郑伟峰,徐璐,杨德鑫.  无机盐工业. 2016(04)
[4]杂质对溶液结晶过程影响的研究进展[J]. 宫海燕,李彩虹,王佩佩,王红强.  化学与生物工程. 2010(03)
[5]咖啡因在水和乙醇中介稳区的测定[J]. 韩佳宾,王静康.  天津大学学报. 2003(06)

硕士论文
[1]氯化铵蒸发—冷却结晶过程研究[D]. 杨玉.天津大学 2008



本文编号：3134968