Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
На многих заводах сульфатные сатураторы работают непрерывно длительное время. На некоторых заводах после непродолжительного периода времени возрастает сопротивление сатураторов, циркуляция д аточного раствора наруптяется. Иногда сатураторы настолько забиваются отложениями солей, что приходится их останавливать и очищать. Отложения представляют собой плотный, подобно бетону, осадок мелкокристаллической соли сульфата аммония самых различных цветов. Этот осадок отлагается на внутренней поверхности аппарата, в барботажном зонте, газоходах и даже в кислотной ловушке.

ПОИСК





Перемешивание маточного раствора

из "Производство сульфата аммония"

На многих заводах сульфатные сатураторы работают непрерывно длительное время. На некоторых заводах после непродолжительного периода времени возрастает сопротивление сатураторов, циркуляция д аточного раствора наруптяется. Иногда сатураторы настолько забиваются отложениями солей, что приходится их останавливать и очищать. Отложения представляют собой плотный, подобно бетону, осадок мелкокристаллической соли сульфата аммония самых различных цветов. Этот осадок отлагается на внутренней поверхности аппарата, в барботажном зонте, газоходах и даже в кислотной ловушке. [c.95]
Сульфат аммония на таких установках, как правило, получается низкого качества мелкокристаллический темно-серого цвета с повышенным содержанием кислоты и влаги. [c.95]
Столь ненормальная работа сульфатного отделения вызвана прежде всего неправильным ведением технологического процесса в сатураторе. Одно из основных условий получения крупнокристаллического сульфата аммония — это интенсивное перемешивание маточного раствора в сатураторе. [c.95]
Работами многих исследователей доказано, что крупные кристаллы химически более чисты, чем мелкие. [c.95]
Известно, что кристаллизация сульфата аммония в сатураторах происходит из сильно пересыщенных растворов, в которых непрерывно образуются кристаллы сульфата аммония. [c.95]
Теоретический процесс получения крупнокристаллической соли детально изучен Г. Н.Лебедевой. [c.95]
Пересыщенные растворы представляют собой относительно устойчивую систему, которая существует до тех пор, пока в ней не появятся зародыши другой фазы. После этого начинается рост кристаллических зародышей. [c.95]
Границей существования пересыщенных растворов является такое состояние, когда толчок или перемешивание вызывают самопроизвольную лавинную кристаллизацию с образованием многочисленных зародышей. Поэтому нельзя допускать высокого пересыщения раствора в сатураторе. Кристаллизация должна производиться из слабо пересыщенного раствора. В этом случае обеспечивается необходимый рост кристаллов сульфата аммония, для чего необходимо организовать интенсивное, но плавное, без завихрений, перемешивание пересыщенного раствора в сатураторе. [c.95]
Пересыщению раствора способствует повышенная нагрузка сатуратора по газу, хотя при этом одновременно усиливается й перемешивание жидкости в сатураторе. Необходимым условием постоянства пересыщения содержимого ванны является равномерность подачи газа и серной кислоты в сатуратор в строго эквивалентных количествах. При интенсивном перемешивании раствора в сатураторе степень пересыщения снижается в результате более интенсивного роста кристаллов. [c.95]
На рис. 30 показаны кривые, характеризующие растворимость и пересыщение кислого раствора в интервале температур 30—70° С. [c.96]
Из рисунка видно, что рост кристаллов происходит в области, ограниченной кривой растворимости и кривой пересыщения. Причем чем шире зона кристаллизации, тем больше возможность для роста кристаллов. Изменение растворимости сульфата аммония составляет 3,69%, в среднем 0,09% на 1 град температуры. [c.96]
Таким образом, область пересыщения, в которой может происходить рост кристаллов сульфата аммония, очень мала. В производственных условиях при наличии загрязнений в маточном растворе эта величина снижается до 0,25%. Поэтому требуемая скорость роста кристаллов соли в промышленных условиях достигается путем интенсивного перемешивания маточного раствора в сатураторе. [c.96]
При производительности сатуратора 2,5—3,0 т/ч сульфата аммония интенсивность циркуляции маточного раствора в ванне должна составлять 800—900 м /ч. [c.96]
С — средняя концентрация пересыщенного питательного вещества в маточном растворе, % с — концентрация насыщенного питательного вещества в маточном растворе у граней кристалла, % к — коэффициент, зависящий от интенсивности притока питательного вещества в маточном растворе к граням кристалла. [c.97]
Из приведенного уравнения следует, что скорость роста кристаллов зависит от разности концентраций пересыщенного С и насыщенного с раствора чем больше эта разность, тем больше скорость роста кристаллов. [c.97]
Скорость роста кристалла возрастает также с увеличением его размера, т. е. для быстрого выращивания крупных кристаллов необходимо, чтобы зародыши, помещенные в зону кристаллизации, уже имели достаточную поверхность. Представляется целесообразным вводить в зону кристаллизации готовые кристаллы. Это, очевидно, приведет к получению крупных кристаллов и подавлению процесса образования новых зародышей. [c.97]
Константа к определяется интенсивностью притока питательного материала к граням кристаллов. [c.97]
Следует иметь в виду, что растворимый сульфат аммония как питательное вещество откладывается на поверхности растущего кристалла только из той части раствора, которая непосредственно примыкает к кристаллу. Поэтому вокруг растущего кристалла образуется слой менее насыщенного раствора по сравнению с остальным раствором. Для дальнейшего роста кристалла необходимы свежие порции питания из основной массы пересыщенного раствора. Это достигается путем непрерывного перемешивания раствора. [c.97]
Увеличение околокристальной зоны приводит к уменьшению скорости притока питательного вещества, а следовательно, и снижению скорости роста кристалла. При перемешивании раствора или при перемещении кристалла околокристальная зона нарушается, увеличивается приток питательного вещества из пересыщенного раствора и скорость роста кристалла возрастает. [c.97]
Установлено, что при перемешивании раствора мешалкой скорость роста кристалла увеличивается пропорционально скорости вращения мешалки в степени 2/3. Интенсивное нарушение околокристальной зоны, достигаемое перемешиванием, является важнейшим условием получения крупных кристаллов. [c.97]


Вернуться к основной статье


© 2024 chem21.info Реклама на сайте