试谈无水硫酸钠生产中的结晶问题.doc

试谈无水硫酸钠生产中的结晶问题.txt27信念的力量在于即使身处逆境，亦能帮助你鼓起前进的船帆；信念的魅力在于即使遇到险运，亦能召唤你鼓起生活的勇气；信念的伟大在于即使遭遇不幸，亦能促使你保持崇高的心灵。 本文由lzhly1010贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 32 ? 《中国井矿盐》 1999 年第 2 期 ( 总 144 期) 试谈无水硫酸钠生产中的结晶问题 刘云琴 　 李志鹏 　 山西南风化工集团股份有限公司第四厂 　( 山西运城 　 044000) 摘 　 : 本文较详尽地论述了无水硫酸钠生产中的结晶条件和影响结晶的主要 要 因素 。 关键词 : 无水硫酸钠 　 蒸发结晶 　 晶核 　 过饱和度 　　 在溶解 —— — 蒸发法生产无水硫酸钠的过 程中 ,结晶是一个十分重要的问题 。结晶体 在形成和生长过程中的一系列特性 , 不仅直 接影响着产品的产量和质量 , 而且也是生产 能否顺利进行的至关重要的问题 。 1　 结晶条件 111 　 晶核的形成 21313 　 讨论 溶解 —— — 蒸发法生产无水硫酸钠 , 蒸发 结晶一次完成 , 结晶是在溶液中进行 。溶液 中结晶的首要条件就是溶液的过饱和度 。当 溶液蒸发到一定的过饱和度 , 由于溶液中其 他物质的质点或在外力的作用下 , 溶液本身 析出固相质点 , 就形成了晶核 。如果溶液没 有过饱和度 , 晶核便不能形成 。晶核形成速 率简化数学表达式是 : 则每 m3 母液冷冻至 10 ℃ 时可析出 Na2 SO4 ? 312 10 H2 O 为 ( 20. 66 % - 4. 41 %) × ×1. 132 2222 = 0. 4694 ( t/ m 3 母液 ) = 469. 4 ( kg/ m3 母液) 将 Na2 SO4 ? H2 O 用精制后的 50 ℃的 10 精硝 水 溶 解 , 送 至 真 空 蒸 发 制 得 无 水 Na2 SO4 。理 论 上 可 得 Na 2 SO4 为 469. 4 × 132 = 198. 59 ( kg/ m3 母液) 312 ( 1) 若夏天采用冷冻制硝需要大量的冷 3　 总结 311 　 盐析法和冷冻法回收母液 ,能挽回绝大 ( 收稿日期 :1998107117) 冻设备 ,投资大 ,不经济 。根据我矿所处的自 然地理环境 , 冬天采用冷冻制硝完全能满足 工艺条件 , 不需增加冷冻设备 。其他设备可 利用现有设备母液贮桶 、 事故搅拌桶和离心 机 ,不需另增设备 。 ( 2) 冷冻后的母液 Na2 SO4 、 NaCl 含量都 不高 ,没有很大的利用价值 ,可排放掉 。 部分排放母液造成的经济损失 。 312 　 两种方法完全可以利用现有设备 ,不需 品 。要制取优级硝 ,必须用粗硝水溶解 ,再经 精制处理 ,蒸发制得 。 增加设备 ,减少设备投资 。 313 　 两种方法都不需另增原材料 ,操作费用 低。 314 　 冬天 ( 十一月 、 十二月 、 十二月上旬 ) 采 用冷冻制硝较好 , 气温能保证在 10 ℃以下 , 其于季节用盐析法 。 315 　 盐析硝的主含量可达 95 %～ 98 % ( 干 燥后) ,但白度不高只有 65 ～ 74 ,水不溶物偏 高 。特别是盐田法回收盐析母液 ,质量较差 , 只能作生产硫化碱等不要求较高质量的产 《中国井矿盐》 1999 年第 2 期 ( 总 144 期) 33 ? J = dN ° Δ m θ = k n C m ax d 式中 :J —— — 晶核形成速率 ; θ—— — 时间 ; N —— — 单位容积的晶核数目 ; ΔCm —— max — 允许使用的最大浓差过 饱和度 ; m —— — 晶核形成动力学的反应级 数。 也就是说 , 晶核形成是以过饱和度为推 动力的 。控制晶核形成速率是产品质量的保 证 。在生产过程中 , 晶核的形成主要靠外力 和加进晶种 。由于蒸发器循环是用循环泵强 制循环 ,使料液始终处于激烈的搅动状态 ,足 以产生晶核 。同时 , 现行生产工艺流程固液 分离是采用离心机分离 , 离心分离后的母液 和增稠器顶流都返回到系统中 , 这两种回流 液中均含有晶种 , 所以本生产所需晶核是绰 绰有裕 。 112 　 结晶的生长 晶核一旦形成 , 溶质分子在晶核上一层 又一层地覆盖 , 这就叫结晶生长 。常见的结 晶生长速率的数学表达式是 : L n R G = C″ ΔC V 　　 式中 : R G —— — 结晶生长速