【摘 要】
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硫酸铵主要在农业上作为氮肥,也是作物所需营养元素硫的主要来源之一。目前,国内制得的硫酸铵多以粉体为主,色度欠佳,外观质量不好等问题。同时,大颗粒硫酸铵运输、储存和施撒方便、具有缓释作用等优点,并适合与其他肥料掺混,具有良好的市场前景。因此对硫酸铵的工艺进一步研究,是十分必要的。本文针对硫酸铵在粒度和外观质量存在的问题,对硫酸铵结晶工艺进行了优化探索。通过单晶培养实验研究理想条件下的硫酸铵晶习。通过
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硫酸铵主要在农业上作为氮肥,也是作物所需营养元素硫的主要来源之一。目前,国内制得的硫酸铵多以粉体为主,色度欠佳,外观质量不好等问题。同时,大颗粒硫酸铵运输、储存和施撒方便、具有缓释作用等优点,并适合与其他肥料掺混,具有良好的市场前景。因此对硫酸铵的工艺进一步研究,是十分必要的。本文针对硫酸铵在粒度和外观质量存在的问题,对硫酸铵结晶工艺进行了优化探索。通过单晶培养实验研究理想条件下的硫酸铵晶习。通过X射线粉末衍射来表征硫酸铵晶体结构,和标准图谱对比进而判断加入添加剂后的晶体结构是否发生改变。另外,通过对产品中添加剂离子的含量分析,来判断其是否进入到硫酸铵晶体结构当中。结晶热力学决定了产品的收率。此外,它也为结晶工艺选取提供基础数据。本文采用激光法实验测定了硫酸铵在纯水中的溶解度及介稳区,研究了溶液酸度以及所含杂质离子对介稳区宽度的对其的影响。结晶动力学中成核和生长速率影响产品的粒度分布情况,是结晶操作和结晶器设计放大的基础。本文采用间歇动态法对硫酸铵结晶动力学进行了研究,回归得到了硫酸铵在水溶液中的成核速率和生长速率方程,并探讨了各个因素对其的影响。在对硫酸铵热力学和动力学研究基础上,本文采用蒸发--冷却耦合结晶工艺,通过改善结晶体系的操作条件,考察媒晶剂种类及添加量、结晶温度、加晶种策略、结晶环境的pH值条件对结晶产品粒度、粒度分布、纯度的影响。最终确定最优工艺条件,制备粒度在2～2.5mm的颗粒状硫酸铵产品,为工业化结晶器的设计和工业生产条件的确定提供依据。
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