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硫酸銨生產(chǎn)過(guò)程中母液對(duì)其工藝的影響分析
來(lái)源：本站 發(fā)布時(shí)間：2021-12-22 16:26:49
1母液酸度
母液酸度對(duì)硫酸銨結(jié)晶的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是酸性對(duì)晶型的影響，二是酸度的頻繁變化破壞了晶粒的正常生長(zhǎng)條件。當(dāng)母液酸性增加時(shí)，母液的介穩(wěn)區(qū)域減小，硫銨晶體由多面體晶粒向細(xì)而細(xì)的六角棱柱轉(zhuǎn)變。同時(shí)，當(dāng)母液粘度增加時(shí)，硫銨分子擴(kuò)散阻力增大，妨礙結(jié)晶正常生長(zhǎng)，但過(guò)低也不能起作用，而在pH5~6的弱酸性介質(zhì)中，硫酸銨結(jié)晶。
形成較大的圓晶，但使氨的吸收率降低，也容易引起飽和器堵塞，尤其當(dāng)母液攪拌不充分或酸度波動(dòng)時(shí)，可在母液中局部形成中性或堿性區(qū)域，母液中雜質(zhì)鐵等金屬離子和銨形成膠態(tài)氫氧化物，并覆蓋在硫銨晶體上，造成晶體生長(zhǎng)困難和結(jié)晶過(guò)程復(fù)雜;而當(dāng)母液的酸度低于3.5%時(shí)，由于母液密度的降低容易產(chǎn)生泡沫，使飽和操作惡化。為了避免上述影響，必須在酸性介質(zhì)中進(jìn)行結(jié)晶，正常生產(chǎn)條件下，母液的酸度應(yīng)保持在4%~6%。酸性對(duì)結(jié)晶粒度的影響也表現(xiàn)在定期加酸到體系中，當(dāng)母液酸度大幅升高時(shí)，母液中的晶種消失，破壞晶體的正常生長(zhǎng)條件。再結(jié)晶時(shí)，在較高飽和度下發(fā)生**次晶化，使母液中細(xì)小結(jié)晶增多。所以，要生產(chǎn)大顆粒結(jié)晶硫酸銨，應(yīng)減少大加酸的次數(shù)，如將每次班加酸一次改為1~2天一次，以*大限度地延長(zhǎng)飽和期穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間。
2總液晶比例。
母液中硫胺結(jié)晶體積與母液體積之比及結(jié)晶總量之比，稱為晶比?？刂凭w比是控制硫胺結(jié)晶粒度的重要手段。根據(jù)晶化原理，如能控制晶核的成核率及晶核的生長(zhǎng)速度，便可控制晶粒尺寸。但是，在生產(chǎn)中，這兩個(gè)速度非常不容易控制，無(wú)論是初始爆發(fā)形核，還是由摩擦碰撞產(chǎn)生的二次成核都難以控制，晶核的生成總是過(guò)量，即成核率過(guò)高。晶體核化速度較慢，當(dāng)其它條件不變時(shí)，主要與母液過(guò)飽和度有關(guān)，過(guò)飽和度的增加可加速晶體的生長(zhǎng)。在某一溫度下，過(guò)飽和度的高低取決于母液中晶核數(shù)。在母液中有足量晶核時(shí)，新生成的硫胺溶質(zhì)完全用于生長(zhǎng)晶體，過(guò)飽和度趨于穩(wěn)定，晶體處于穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境。在生產(chǎn)上采用控制晶比的方法控制過(guò)飽和度，以達(dá)到控制晶粒尺寸的目的。結(jié)晶粒度受晶粒比例的影響。當(dāng)晶比過(guò)大時(shí)，由于晶核間的摩擦增加，導(dǎo)致二次成核的增加，導(dǎo)致晶體的生長(zhǎng)速度降低，晶粒尺寸減小，晶粒尺寸減小。并且使母液攪拌阻力增大，造成攪拌不良，同時(shí)降低氨水與硫酸反應(yīng)所需的體積，不利于氨的吸收，此外，晶核量太小也容易導(dǎo)致晶核量減少，導(dǎo)致過(guò)飽和度增加，產(chǎn)生大量的初級(jí)成核，從而降低結(jié)晶粒度;由于晶比過(guò)小，使得取出次數(shù)增多，晶體生長(zhǎng)時(shí)間縮短，晶粒尺寸也隨之減小。所以，要想獲得大顆粒硫胺，就必須控制一定的晶比。結(jié)晶率的控制原則為避免初級(jí)成核、適當(dāng)控制二次成核、盡可能延長(zhǎng)晶體的數(shù)量。
成長(zhǎng)時(shí)期控制晶體比除了控制晶比外，還能觀察結(jié)晶的形狀、色澤，預(yù)測(cè)晶體的結(jié)晶狀態(tài)，并結(jié)合實(shí)際取出結(jié)晶粒度進(jìn)行判斷調(diào)整。若晶液中結(jié)晶細(xì)密，且取色也較小，則應(yīng)考慮是酸度過(guò)高，還是晶比高低不恰當(dāng)，成核過(guò)多所致;若結(jié)晶細(xì)小而且著色，則應(yīng)考慮雜質(zhì)影響?？刂瞥Ｒ?guī)生產(chǎn)中的晶比，*低不低于10%，可在30%時(shí)取出。