K+、NH4+//Cl-、NO3-—H2O体系NH4Cl结晶过程研究

• 作 者: 郑伟峰
• 出 处: 天津科技大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 氯化铵 硝酸钾 氯化钾 冷却结晶 蒸发结晶

在工业、农业、食品业、医药行业等众多领域,氯化铵作为一种重要的无机盐都有着广泛的用途。生产氯化铵的方法有多种,如联碱法、中合法、复分解法等。其中联碱法中生产的氯化铵占90%以上。近年来由于利用氯化钾和硝酸铵复分解法生产氯化铵和硝酸钾制取硝酸钾和氯化铵产品,因其原料廉价易得,投资少,无污染,已是目前国内生产硝酸钾的主流技术。但其中副产品氯化铵的提取对硝酸钾的产量和质量都具有较大的影响,实际生产过程中还存在产品氯化铵中含氮量较低,含钾量较高,粒度小、分布不均,产率低、分离困难等问题。本论文主要结合复分解法生产氯化铵的实际溶液配比关系对氯化铵结晶过程进行研究,为生产过程的工艺优化提供参考。本论文通过研究氯化铵溶液蒸发结晶过程,首先探索了温度对氯化铵的产率及纯度的相互影响关系,实验结果表明随着蒸发率的增大,氯化铵产率和其中的钾含量均有所增高。确定了适宜的蒸发率56%-60%和冷却温度60℃左右,为后续实验准备基础依据。其次,研究了硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠等杂质物质对氯化铵在水溶液中溶解度影响,并采用经验方程法进行了拟合；另外,采用间歇动态法对氯化铵在水溶液中冷却结晶过程的结晶动力学数据进行了测定,实验结果表明,氯化铵在水溶液中冷却结晶过程符合线性无关生长,并采用最小二乘回归得到了氯化铵冷却结晶过程的成核和生长动力学方程,归纳了各因素对氯化铵结晶过程的影响。通过氯化铵蒸发和结晶动力学数据的研究,确定了的生产的优化工艺条件,为复分解法氯化铵的生产工艺参数的确定提供了理论指导。