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过硫酸盐生产中冷冻结晶工艺条件的优化和产品质量控制研究+CAD图纸(3)

时间:2019-05-04 21:27来源:毕业论文
6.1冷冻结晶过程与装置 21 6.2过硫酸铵结晶器的设计 23 6.2.1过硫酸铵结晶过程中的物料衡算 24 6.2.2过硫酸铵结晶过程中的传热计算 25 6.2.3过硫酸结晶器的直


6.1冷冻结晶过程与装置    21
6.2过硫酸铵结晶器的设计    23
6.2.1过硫酸铵结晶过程中的物料衡算    24
       6.2.2过硫酸铵结晶过程中的传热计算    25
6.2.3过硫酸结晶器的直径和高度    27
7. 结论    30
致谢    31
参考文献    32
1.绪论
    过硫酸铵(Ammonium persulfate), 。过硫酸铵是一种白色晶体或者粉末,无气。干燥纯品能稳定数月,受潮时会逐渐分解并放出臭氧,加热分解出氧气并生成焦硫酸铵。易溶于水,水溶液呈酸性,并在室温中逐渐分解,在较高温度时很快分解并放出氧气,生成硫酸氢铵。相对密度为1.98,低毒,具有强氧化性,与有机物摩擦或撞击,能引起燃烧,有腐蚀性。
1.1 过硫酸盐
   过硫酸盐,又名过二硫酸盐,包括钠、钾、铵、锰、钙、银、钡等的过硫酸盐。其中,用途比较广泛,且形成工业生产规模化的是钠、钾、铵的三种过硫酸盐,称为碱金属过硫酸盐。主要用于合成树脂、合成纤文、合成工业橡 胶的聚合引发剂;同时在染料食物保存、金属氧化表面处理、漂白、蓄电池、油脂脱色、制糖等有广泛应用。这些年,被广泛用于电子工业印刷电路的铜板清洗,且取得了令人满意的成效,过硫酸盐的生产在国外有几十年的历史,主要公司有美国食品机械化学公司,日本三菱、瓦斯公司、德国德古萨公司,英国拉波特公司,法国、苏联等也皆有生产,年产量大概几十万吨左右。我国过硫酸盐生产的厂家有天津东方化工厂、北京化工厂、汕头西陇股份有限公司等,这些单位同时也是试剂级过硫酸铵的主要生产厂家。
1.2 过硫酸盐的发展
  过硫酸盐生产的发展过程大致分为三个阶段:前期是经过硫酸钾法制取过氧化氢的过程中,取出一部分过硫酸盐中间体,经过加工处理,得到过硫酸钾或过硫酸钠;中期因为过氧化氢生产被过硫铵法代替了过硫酸钾法,该工艺的电消耗比以前的工艺有了很大的降低,所以使得过硫酸盐需求和生产有了更进一步的提高;到了近期,过氧化氢生产工艺逐步由蒽醌法代替了电解法,过硫酸盐的生产也趋于独立化,不再利用制取过氧化氢过程中的中间体,而自成体系专门生产过硫酸盐。在这种情况下,各种先进的电解槽相应产生,特点是电槽体积小,电流密度高,占地小,电耗低,电流效率高。就在这时,非电解法生产过硫酸盐的工艺在一些国家得到了非常好的发展,这种工艺的特点就是电耗低、工艺相对简单、投资少、收效快,成品含杂质较少、稳定性优良,其产品也可做为精细化工产品,但成本与电解法相比就高很多。
1.3 过硫酸盐的生产工艺
    以过硫酸铵为例,其生产有两种方法,一是电解法,二是蒽醌法。蒽醌法是一种新型方法,有能耗小的特点,但产品纯度不高,且后续提纯复杂;而电解法的特点是产品纯度高,但是电消耗较高。
反应式:工艺说明:   以硫酸铵溶液作阳极液,硫酸溶液作阴极液,阴、阳极液以一定的流量进入电解槽内进行电解;通过电解后阳极液内就会含有过硫酸铵,并投入硫酸,且经过液态氨气调节溶液PH至微碱性,溶液则进入冷却釜内进行冷却,经冷却后的料液由离心机分离即可得到过硫酸铵结晶体,母液经循环后进入电解槽内并作为阳极液再次进行电解;经电解后的阴极液补充一定的硫酸和水后,直接作为阴极液进入电解槽内电解;过硫酸铵结晶经干燥器干燥后即为成品,经检验合格后即包装。阴极产生的氢气经密闭管道引出后直接排放。 过硫酸盐生产中冷冻结晶工艺条件的优化和产品质量控制研究+CAD图纸(3):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_32974.html
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