ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние чистоты маточного раствора из "Производство сульфата аммония" На формирование и рост кристаллов сульфата аммония, а также на их цвет значительное влияние оказывают различные примеси, находящиеся в маточном растворе в виде ионов железа, хлора, алюминия и других ионов, а также масляные и смолистые вещества. [c.103] Указанные ионы приводят к образованию кристаллов сульфата аммония игольчатой формы. Последние характеризуются низкой механической прочностью наличие их в готовой продукции приводит к образованнию большого количества пыли. Находящиеся в маточном растворе частицы шлама и смолистые вещества адсорбируются на поверхности растущих кристаллов аммония. Это приводит к частичному или полному прекращению доступа питательного вещества к кристаллу, вследствие чего получаются мелкие и загрязненные кристаллы неправильной формы. [c.104] Таганович полагает, что при уменьшении содержания железа и алюминия в маточном растворе сатуратора улучшается форма кристаллов и увеличивается объемная скорость их роста. [c.104] Источником накопления железа в маточном растворе является техническая серная кислота, в которой содержание железа колеблется в пределах 0,02—0,09 г/л, и продукты коррозии коммуникации и аппаратуры сульфатно-пиридинового отделения. Соли алюминия и хлора образуются в результате поступления этих ионов с коксовым газом, с парами после аммиачной колонны, с надсмольной водой и др. [c.104] В растворе сатураторов находятся мышьяк, роданиды, цианиды, а также органические соединения — фенолы, пиридин, нафталин и различные компоненты каменноугольной смолы. [c.104] Результаты опытов ряда исследователей показали, что по мере увеличения концентрации солей закисного железа в промышленном растворе форма и размеры кристаллов сульфата аммония резко изменяются. Кристаллы приобретают вид плоских ромбоэдрических пластинок, толщина и ширина которых значительно уменьшаются с ростом содержания ионов железа в питающей среде. [c.104] Опыты с сернокислым алюминием АЬ(804)3, вводимом от 0,3 до 3,5 г л, показали, что при небольших добавках происходит даже некоторое увеличение выхода крупных кристаллов, но по мере увеличения этой примеси в питающей среде выход крупных кристаллов резко снижается. Причем кристаллы приобретают вид сильно вытянутых гексагональных призм с закругленными концами. Резко сокращается толщина и ширина зерен. Значительно возрастает склонность кристаллов к слипанию. [c.105] Совместное присутствие закиси железа (от 0,5 до 4 г/л) и сернистого алюминия (от 0,25 до 1,2 г/л) при кислотности маточного раствора 5% оказывает отрицательное влияние. Получаемые кристаллы сульфата аммония состоят из тонких ромбоэдрических пластинок и вытянутых гексагональных призм. [c.105] Небольшие концентрации аниона хлора (при добавке в виде хлористого алюминия от 2 до 5 г/л) практически не отражаются на ситовом составе соли, но также приводят к изменению формы кристаллов. При содержании же 20 г/л аниона хлора в питательной среде выход фракций до 1 мм уменьшается с 80,3 до 76,3% по сравнению с контрольным опытом. Неблагоприятно изменяется длина, ширина и толщина кристаллов. [c.105] При совместном присутствии аниона хлора (20 г/л) и закис-ных солей железа (2 г/л) и 5%-ной кислотности маточного раствора резко ухудшается гранулометрический состав соли. Содержание фракции -I-1 мм снижается с 82,3 до 52,2% по сравнению с контрольным опытом. Полученные кристаллы сульфата аммония представляют собой тонкие ромбоэдрической формы пластинки (что характерно также действию иона железа). Мелкие кристаллы имеют вид бесформенных частиц. [c.105] В присутствии ионов железа (2 г/л), алюминия (1 г/л) и хлора (20 г/л) содержание крупных классов снижается до 50%, все, без исключения, кристаллы неправильной формы с шероховатой и неровной поверхностью, что способствует уносу жидкости с ними при фуговании. Соль сильно слипается в комки, а через некоторое время сращивается в монолит. [c.105] При вводе в маточный раствор сатураторов специальных добавок, называемых ингибиторами, влияние указанных ионов на скорость роста кристаллов сульфата аммония, их величину и форму в значительной степени ослабляется. Так, по данным А. К. Белова, добавка к маточному раствору солей щавелевокислого кальция и сернокислого магния оказывает положительное влияние на рост и форму получаемых кристаллов сульфата аммония. На одном коксохимическом заводе после применения добавок выход фракции размером больше 0,5 млг увеличился с 45—53 до 72%, т. е. в 1,5 раза. [c.105] В табл. 18 приведены данные по содержанию железа в маточном растворе производственной установки. Из таблицы видно, что большая часть железа находится в наиболее нежелательной форме — в виде трехвалентного железа, что сказывается на характере получаемых кристаллов сульфата аммония. [c.106] Ситовый состав сульфата аммония, полученного при работе сатуратора с добавкой гипосульфита и без него, приведен в табл. 19. [c.106] Данные таблицы свидетельствуют о том, что при восстановлении трехвалентного железа в двухвалентное содержание кристаллов размером больше 0,5 мм возросло с 4,7 до 91,5%) причем гранулометрический состав соли становится более равномерным. [c.106] На рис. 34 приведены фотографии кристаллов. Кристаллы в присутствии трехвалентного железа (рис. 34, а) имеют форму вытянутых в одном направлении игл. При циркуляции раствора в сатураторе такие игольчатые кристаллы легко дробятся с образованием большого количества мелких бесформенных осколков. [c.107] На рис. 34, б показаны кристаллы сульфата аммония после восстановления трехвалентпого железа в двухвалентное гипосульфитом. Вместо тонких игл мы видим зерна правильной формы одинаковых размеров во всех направлениях. [c.107] Необходимо отметить, что частичное восстановлейие трехвалентного железа в двухвалентное происходит в маточном растворе сатураторов без добавления ингибиторов. По данным, например, лаборатории Ждановского коксохимического завода, в маточном растворе сатураторов до 3 г/л железа находится в основном в виде двухвалентного. [c.107] Восстановителем, очевидно, служит сероводород, который образуется при растворении сульфида железа, поступающего в ванну сатуратора с обеспиридиненным раствором. Химические уравнения этих реакций приведены на стр. 112. [c.107] На размеры и форму кристаллов сульфата аммония большое влияние оказывают масла и смолистые вещества, присутствующие в маточном растворе. [c.107] Вернуться к основной статье