
2010年7月第25卷第4期
磷肥与复肥
Phosphate & Compound Fertilizer
磷酸二氢钠结晶介稳区宽度的研究
段潇蒲,李军,任永胜,马娟,章怡(四川大学化工学院,园川成都610065)
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【摘要】溶液的介稳区宽度是结晶过程的基础研究之一。实验测定了纯磷酸二氢钠溶液在不同饱和温度下的介稳区宽度及25℃时含有杂质的磷酸二氢钠溶液的介稳区宽度,同时考察了pH值和降温速率对溶液介稳区宽度的影响。介稳区宽度的测定结果对指导磷酸二氨钠的结晶过程有参考价值。
【关键词】磷酸二氢钠;介稳区宽度;添加剂;结晶
【中图分类号】TQ126.3
【文献标识码】A
【文章编号】10076220(2010)04002302
Study on the crystallization metastable zone width of sodium dihydrogen phosphate
DUAN Xiaoxiao, LI Jun, REN Yongsheng, MA Juan, ZHANG Yi
(School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610065, China)
Abstract: MZW of solution crystallization is a part of the basic study contents. The crystallization MZWs of both pure sodium dihydrogen phosphate saturation solution at different temperature and sodium dihydrogen phosphate saturation solution impuritiescontaining at 25 C are determined. Meanwhile, the effects of both pH value and cooling rate on crystallization MZW of sodium dihydrogen phosphate are also studied. The results play a reference for the guide on crystallization of sodium dihydrogen phosphate
Key words: sodium dihydrogen phosphate; metastable zone width (MZW); additives; crystallization
磷酸二氢钠是磷酸盐工业的重要产品之一。用传统的热法磷酸为原料生产的磷酸二氢钠产品虽然纯度可以达到要求,但成本太高,因此逐渐改由湿法磷酸生产。由于湿法磷酸杂质含量高,所以必须对其进行除杂、提纯。结晶作为一种重要的分离提纯技术,具有能耗低、产品纯度高等优点,因此得到广泛应用。溶液的结晶介稳区宽度是结晶过程的基础研究内容之一,是结晶操作和结晶器设计所必须的参数。溶液的介稳区是指一定条件下的平衡浓度(即溶解度)曲线和极限过饱和浓度(即超落解度)曲线之间的区域""]。在这个区域中溶液不会自发产生晶核,但如果向其中加人晶种,这些晶种就会长大。工业结晶中一般要避免自发成核,以得到粒度较大且均匀的产品。结晶操作要控制在介稳区内才能达到这一目的。影响介稳区宽度的因素较多,如温度、有无搅拌及搅拌强度的大小、有无晶种、降温速率、添加剂等(2)。根据生产要求,实验
测定了不同条件下磷酸二氢钠的介稳区宽度。 1实验方法
实验通过恒速降温来测定磷酸二氢钠的介稳区宽度。将配制的饱和溶液置于带夹套、无导流筒的万方数据
结晶器中,通过由低温恒温槽控制外接循环水的温度控制结晶器中溶液温度,向溶液中加人几颗晶种(3颗,370μm(40目),下同),恒定搅拌转速为 160r/min,分别在不同实验条件下观察首批晶核出现。
2实验结果及讨论
纯磷酸二氢钠饱和溶液的介稳区宽度(见图1) 2.1
R2e2eeke4ndn
介稳区宽度/C
不加晶种 +加人品种
35 馋和落液湿度/C
45
1纯磷酸二氢钠溶液介稳区宽度与饱和溶液温度的关系由图1可知,不加晶种时,磷酸二氢钠溶液的
介稳区宽度非常大,且随饱和溶液温度的升高而呈现线性下降,下降趋势明显。其线性回归方程为:
[收稿日期】2009=11-02
【作者简介】段荡满(1985-),女,宁夏银川人,在读硕士研究生,主要研究方向为分离与结晶技术。E-mail;hhhz-gie163.com
【通讯作者】李军,教授,博导。E-maillijun@scu.edu.cn