间歇冷却结晶中硫酸铵晶体粒度及形态调控.pdf

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1、第44卷第5期2016年5月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01.44No.5May2016间歇冷却结晶中硫酸铵晶体粒度及形态调控王荣荣,施云海,李伟,梁善,张鳞丹(华东理工大学化工学院,上海200237)摘要:在间歇冷却结晶器中,采用激光法测定了(NH。):S0。溶液的介稳区宽度。讨论了冷却速率以及搅拌速率对(NH4):S04晶体粒度和形态的影响,给出了优化操作条件。得到平均长度8.0mm和宽度1.0inln的针状(NH4):s0。晶体。此外,研究了添加CaC03颗粒对(NH.):S0

2、4晶体粒度和形态的改变。当CaCO,添加量(质量分数)为2.O%时,(NH。):s0。晶体由针状变为均匀颗粒状,平均粒度1.7mm。研究了CaCO,对(NH。):SO。晶体粒度和形态的影响机理。由结果可知:CaCO,颗粒充当了(NH。):so。非均相成核的催化剂,诱导(NH。):so。在比均相结晶更低过饱和度下结晶,减少了(NH。):sO。(001)晶面的生长时间。此外,CaCO,颗粒表面优先占据了(NH。):s0。(001)晶面的活性生长点位,抑制了(001)晶面的生长,从而使(NH。):SO。晶体粒度和形态改变。

3、关键词:添加剂;间歇冷却结晶;硫酸铵;粒度;形态控制中图分类号:TQ113.73文献标识码:A文章编号:1005-9954(2016)05-0032-06DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2016.05.007Regulationofsizeandmorphologyofammoniumsulfatecrystalsinbatch,coolingcrystallizationWANGRong-rong,SHIYun-hai,LiWei,LIANGShan,ZHANGChun-dan(Schoo

4、lofChemicalEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China)Abstract:Alasermonitoringobservationtechniquewasusedtomeasurethemetastablezonewidthof(NH4)2S04solutioninabatch—coolingcrystallizer.Theeffectsofcoolingrateandstirringrateonthes

5、izeandmorphologyof(NH4)2S04productcrystalwerediscussed,andtheoptimizedoperatingconditionswereprovided.Theacicularcrystalswithalengthof8.0mmandawidthof1.0mmonaveragewereobtained.Moreover,thesizeandmorphologicalmodificationof(NH4)2S04crystalsaddedCaC03particleswe

6、restudied.When2.0%(massfraction)CaC03wasadded,(NH4)2S04crystalsshapechangedfromaciculartouniformlygranule-likewiththeaveragesize1.7mm.ThemechanismoftheeffectofCaC03onthesizeandmorphologyof(NH4)2S04crystalswasstudied.TheresultsshowthatCaC03particlesactasheteroge

7、neousnucleationcatalystfor(NH4)2S04,andthoseinduce(NH4)2S04tocrystallizeatalowersupersaturationthaninhomogeneouscrystallization,thegrowthtimeof(NH4)2S04(001)facedecreases.Moreover,theCaC03particlessurfacepreferstooccupytheactivegrowthsitesof(NH4)2S04(001)face,w

8、hichsuppressesthegrowthof(001)face.Asaresult,thesizeandmorphologyof(NH4)2S04crystalsalechanged.Keywords:additive;batch—coolingcrystallization;ammoniumsulfate;size;morphology

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