溫度梯度下濕法工業(yè)磷酸一銨結(jié)晶動力學(xué)的研究.pdf

1、工業(yè)磷酸一銨產(chǎn)品具有廣闊的國內(nèi)外市場而且經(jīng)濟(jì)效益較為顯著，因此，國內(nèi)許多科研單位和磷酸鹽生產(chǎn)廠家都積極開展技術(shù)攻關(guān)。工業(yè)磷酸一銨的質(zhì)量不僅受產(chǎn)品純度的影響，而且也受晶型晶貌的影響。濕法磷酸中存在大量陰、陽離子雜質(zhì)，溫度、攪拌速度等對工業(yè)磷酸一銨的結(jié)晶過程有明顯的影響，存在結(jié)晶顆粒大小不一、形貌不規(guī)則，直接影響到過濾性能和產(chǎn)品的純度，影響到產(chǎn)品的出口。只有深入研究工業(yè)磷酸一銨的結(jié)晶行為，改變工業(yè)磷酸一銨的質(zhì)量現(xiàn)狀，才能促進(jìn)本行業(yè)的快速發(fā)展

2、。目前，對于MAP結(jié)晶過程,特別是工業(yè)磷酸一銨結(jié)晶過程的研究很少。雖然國內(nèi)對工業(yè)磷酸一銨等溫結(jié)晶過程研究有所進(jìn)展，但是實(shí)際生產(chǎn)過程中磷酸一銨的結(jié)晶通常在非等溫下進(jìn)行，很難直接應(yīng)用于工業(yè)結(jié)晶。建立溫度梯度下工業(yè)磷酸一銨結(jié)晶的研究是該行業(yè)理論研究的必然趨勢。
　　本文的研究內(nèi)容有兩大部分，首先，進(jìn)行測定了工業(yè)級磷酸一銨的溶解度及介穩(wěn)區(qū)寬度，考察了 SO42-離子、攪拌速度和降溫梯度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響，及溫度梯度下工業(yè)級磷酸一銨結(jié)晶動力

3、學(xué)的研究。其次，本實(shí)驗(yàn)研究了用濕法磷酸制取工業(yè)級的磷酸一銨，先對濕法磷酸進(jìn)行凈化，并對反應(yīng)溫度反應(yīng)時間和實(shí)際加入量進(jìn)行考察，然后在考察攪拌速度、降溫梯度對產(chǎn)品晶型、晶貌、以及粒度分布的影響，以確定最佳的生產(chǎn)工藝條件
　　本實(shí)驗(yàn)首次填補(bǔ)了工業(yè)上冷卻結(jié)晶主要操作溫度范圍內(nèi)（40～80℃）的溶解度數(shù)據(jù)，使溶解度擬合方程更準(zhǔn)確，且在求解結(jié)晶器數(shù)學(xué)模型中將得到更可靠的動力學(xué)參數(shù)。介穩(wěn)區(qū)的寬度隨著溫度的升高而逐漸變窄，隨著溫度的降低而變寬，在

4、35～70℃溫度之間，介穩(wěn)區(qū)寬度為5.3～18.4℃?？疾炝肆蛩岣x子、降溫梯度、攪拌速度對其介穩(wěn)區(qū)寬度的影響，并根據(jù)不同溫度下磷酸一銨溶液的濃度隨時間的變化的關(guān)系，估算出結(jié)晶動力學(xué)方程的相關(guān)參數(shù)，即：g的值在0到3之間, b的經(jīng)典值在0.5和2.5之間，參數(shù)kg、kb為已知正數(shù)。
　　濕法磷酸預(yù)處理的最佳實(shí)驗(yàn)條件：溫度為90℃，120％理論用量的碳酸鉀和150%理論用量的磷礦粉，反應(yīng)時間為3h，脫氟率可以達(dá)到98%，脫硫率達(dá)到7