尿素—纯碱—氯化铵联合生产工艺研究(第二报)——(NH_2)_2CO—NH_4Cl—NaCl—H_2O四元体系相图

(NH_2)_2CO—NH_4Cl—NaCl—H_2O四元体系相图本文第1报曾于报导,碳酸化母液中含(NH_2)_2CO、NH_4Cl、NaCl、NH_(?)HCO_3。如用加热办法将NH_(?)HCO_3分解除去,则母液就成了(NH_2)_2CO—NH_(?)Cl—NaCl—H_2O四元体系。为了进一步探讨从中制取(NH_2)_2CO—NH_4Cl混合肥料的可能性和寻求其最适宜的操作条件,特研究了这一四元体系的100℃、35℃及15℃三种温度的相图。通过对此四元体系相图的研究,作者分析了各种温度下分离混合肥料的情况。     

NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O四元体系298.15K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系NH_4H_2PO_4-CO(NH_2)_2-H_2O和四元体系NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K下的固液相平衡关系。通过湿渣法与X射线衍射相结合的方法鉴定了平衡固体组成,绘制了298.15 K下该三元体系的平衡相图以及该四元体系的平衡相图和水图。研究结果表明:三元体系NH_4H_2PO_4-CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K时相图中有1个共饱和点、2条单变量曲线、4个区域[分别对应NH_4H_2PO_4和CO(NH_2)_2的共结晶区,NH_4H_2PO_4结晶区,CO(NH_2)_2结晶区,不饱和区]。四元体系NH~+_4,K~+//H_2PO~-_4,CO(NH_2)_2-H_2O在298.15 K时相图中有1个共饱和点、3条单变量曲线、3个结晶区[分别对应CO(NH_2)_2结晶区,(NH_4,K)H_2PO_4固溶体结晶区,(K,NH_4)H_2PO_4固溶体结晶区]。实验结果可为该体系的共结晶研究提供必要的溶解度数据。     

NH_3—H_2O体系汽、液平衡的热力学计算(第一报)

由于大联尿开发流程研究的需要,对氨-水体系,特别是生产流程中所遇到的浓氨水范围的研究,又重新引起了我们的兴趣。我们进行了NH_3-H_2O体系的汽、液平衡测试工作,找出了一个简单的热力学表达模型,可以正确地描述在浓氨水范围内(X_(NH_3)≥0.4,t=30～60℃,P=2.30～23.8ata),NH_3-H_2O体系的汽、液平衡性质。实验证明,计算结果是令人满意的。在此基础上,我们进一步提出了一个从T、X计算p、y的框图,为工程设计提供了计算模型。     

Na~+、NH_4~+//HCO_3~-、Cl~-、SO_4~(2-)、H_2O体系相图及其在氨化——碳酸化法开发天然盐碱湖中的应用

在相图的研究基础上,对氨化——碳酸化法开发天然盐碱湖提出了氨化→碳酸化→再氨化→加NaCl→再碳酸化流程,可使钠利用率由78.9％提高到85.52％。     

(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中CaSO_4·2H_2O溶解度模型

在25℃恒温水浴中,采用EDTA滴定、ICP-AES检测二水硫酸钙在0~2.50 mol/kg硫酸铵溶液中的溶解度,结果显示在同离子效应和盐效应影响下,二水硫酸钙的溶解度随硫酸铵浓度增加先降低后增大,突变点的硫酸铵质量摩尔浓度为0.07 mol/kg;建立二水硫酸钙在(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中的溶解度模型,并利用建立的溶解度模型拟合实验数据,拟合效果较好,且平均相对误差为4.50%。研究结果为CO_2矿化磷石膏反应器的优化设计提供了基础数据和理论依据。     

尿素-纯碱-氯化铵联合生产工艺研究(第三报)——尿素-纯碱-氯化铵联合生产流程

本文在第一报所研究的Na~+,NH~+_4/HCO_3~-, Cl~-,(NH_2)_2CO——H_2O体系相图的基础上,奠定了从尿素——氯化钠的水溶液进行碳酸化制取碳酸氢钠的理论,在第二报所研究的(NH_2)_2CO——NH?Cl——NaCl——H_2O四元体系相图为从碳酸化母液中分离出(NH_2)_2CO——NH?Cl混合肥料的生产工艺提供了理论指导.从这两个相图出发,设想出尿素——纯碱——氯化铵的联合生产原则性流程.并进行了详细的理论计算.     

铵明矾在NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O+NaCl+H_2O体系中溶解度的测定及关联

以铵明矾结晶法从含有氯化钠的废水中同时回收Al~(3+),NH_4~+和SO_4~(2-)离子,需要铵明矾在不同浓度氯化钠水溶液中的溶解度数据。文中采用静态法测定了铵明矾在283.15—323.15 K范围、氯化钠浓度为0—1.71 mol/kg水溶液中的溶解度。用Apelblat方程和λh方程对铵明矾溶解度实验数据进行了关联。实验表明:铵明矾溶解度随着温度升高而增大;随氯化钠质量摩尔浓度的增加而增大,盐溶效应明显。Apelblat方程和λh方程对铵明矾在氯化钠水溶液中溶解度的关联效果良好,相关系数R~2均大于0.999。采用冷却结晶法可以从含有氯化钠的废水中回收得到铵明矾;Apelblat方程和λh方程可用于关联氯化钠浓度为0—1.71 mol/kg范围内铵明矾的溶解度。     

K~+、NH_4~+∥Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O体系的溶解度

Ｋ＋、ＮＨ＋４∥Ｃｌ－、ＳＯ２－４－Ｈ２Ｏ体系的溶解度涂敏端禹耕之骆彩萍陈世途（四川联合大学化工系，成都６１００６５）关键词硫酸钾氯化铵溶解度１前言硫酸铵与氯化钾复分解反应制取硫酸钾是当前生产硫酸钾的重要方法之一［１］。Ｋ＋、ＮＨ＋４∥Ｃｌ－、ＳＯ...     

尿素合成条件下NH_3-CO_2-(NH_2)_2CO-H_2O体系相平衡研究

一、前言对于尿素工厂的设计,首先要选择尿素合成塔合适的温度、压力和其他工艺参数,诸如NH_3/CO_2、H_2O/CO_2、CO_2转化率等。因而,必须对尿素合成条件下 NH_3-CO_2-U~*-H_2O 体系进行大量的试验研究工作。目前,许多国家(公司)对此已进行了大量的基础理论研究。尿素合成操作压力的确定与 NH_3-CO_2-U-H_O 体系的平衡压有密切关系,在报导有关平衡压的文章中,以 H_2O/CO_2为零居多数。     

(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中CaSO_4·2H_2O溶解度的突变现象

在25℃、搅拌转速180 r/min的条件下,通过实验和理论研究硫酸铵浓度(≤2.50 mol/L)对二水硫酸钙溶解度的影响。结果表明:在同离子效应与盐效应的协同作用下,硫酸铵浓度为0.07 mol/L时,二水硫酸钙的溶解度发生突变。当硫酸铵浓度小于0.07 mol/L时,二水硫酸钙的溶解度随着硫酸铵浓度的增加而减小;而当硫酸铵浓度在0.07~2.50 mol/L时,二水硫酸钙溶解度随着硫酸铵浓度的增加而增加。基于活度积公式和德拜休克尔公式,建立方程预测硫酸铵浓度对二水硫酸钙溶解度的影响,该方程计算值与实验值有很高的吻合度。研究结果为优化磷石膏矿化反应器提供了理论依据。     

35℃时Na_2SO_4-MgSO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系相图及其应用

针对白钠镁矾矿产资源的加工开发,提出以硫酸铵做盐析剂分离白钠镁矾制备镁氮复肥和硫酸钠的设想,采用等温法测定了35℃时Na2SO4-Mg SO4-(NH4)2SO4-H2O四元体系的溶解度,并依据相平衡数据绘制了相图。该相图存在4个共饱点和6个结晶区,6个结晶区分别是Mg SO4·7H2O结晶区,Mg SO4·Na2SO4·4H2O复盐结晶区,Na2SO4结晶区,Na2SO4·(NH4)2SO4·4H2O复盐结晶区,(NH4)2SO4结晶区,以及Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐结晶区,其中Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O的结晶区最大,表明该复盐Mg SO4·(NH4)2SO4·6H2O易于结晶析出。依据相图分析和计算,设计了白钠镁矾矿和(NH4)2SO4为原料制备氮镁复肥和十水硫酸钠的新工艺,新工艺具有生产母液不需蒸发水分,显著节能的优点。     

三元体系MgCl_2+NH_4Cl+H_2O 298.15K稳定相平衡

采用等温溶解平衡法研究了三元体系MgCl2+NH4Cl+H2O 298.15 K的稳定相平衡,测定了平衡时各组分的溶解度及平衡液相的密度、折光率等物化性质。该三元体系在298.15 K时的稳定相图含有2个共饱点E1,E2,3条单变量曲线AE1,E1E2,E2B,3个结晶区。3个结晶区分别对应MgCl2.6H2O,NH4Cl及复盐铵光卤石(NH4Cl.MgCl2.6H2O)。2个共饱点中,E1为不相称共饱点,对应的平衡固相为NH4Cl.MgCl2.6H2O+NH4Cl,平衡液相组成为w(NH4Cl)=7.79%,w(MgCl2)=21.90%;E2为相称共饱点,对应的平衡固相为NH4Cl.MgCl2.6H2O+MgCl2.6H2O,平衡液相组成为w(NH4Cl)=0.21%,w(MgCl2)=32.27%。研究结果表明:该三元体系为复杂三元体系,有不相称复盐NH4Cl.MgCl2.6H2O生成。MgCl2对NH4Cl有强烈的盐析作用。平衡液相的密度和折光率随着溶液中MgCl2质量分数的增加而增大。采用经验公式对密度和折光率进行计算,计算值与实验值吻合度较好,相对偏差小于0.012。     

NH_4HCO_3+NH_3·H_2O处理废铅酸电池铅膏实验研究

以NH4HCO3+NH3·H2O为脱硫转化剂,对废铅酸电池铅膏进行碳酸化处理。考察了转化剂用量、液固比、转化时间、转化温度等因素对铅膏脱硫率和铅回收率的影响,并确定了最佳反应条件。结果表明:在NH4HCO3+NH3·H2O用量为理论用量的2倍、液固质量比为5∶1、转化时间为2 h、转化温度为室温时,铅膏脱硫率最高可达99.5%;不同实验条件下脱硫后的铅膏中铅的含量变化不是很大,均在30%(质量分数)左右,与原始铅膏含铅率(71.87%)相比相差很大,铅回收率小于50%。通过对转化前后铅膏试样的XRD分析,表明铅膏脱硫率可达99%以上。     

333.15K K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O和K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O体系固液相平衡

采用等温溶解法研究333.15 K体系(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O)和(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O)[w((CH_2OH)_2)=30%]的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物化性质,包括密度、黏度、折射率、pH。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物化性质-组成图。实验中的物化性质(黏度、密度、折射率、pH)随J(2NH_4+)的变化呈现相似性规律。实验结果表明:在333.15 K下,体系(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O)和(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O)[w((CH_2OH)_2)=30%]的相图相似,均含有一个四元共饱和点,四条单变曲线及四个固相结晶区域。这两个体系均为复杂体系,存在(K,NH_4)Cl、(NH_4,K)Cl、(K,NH_4)_2SO_4、(NH_4,K)_2SO_4四种固溶体。实验所获数据和结论,可优化以硫酸盐型固体废弃物为硫酸根来源,转化法生产硫酸钾工艺。     

Zr(NO_3)_4+HNO_3+H_2O三元体系热力学研究

为了获得含锆体系浸渍液配制和工艺优化的重要基础数据,在HNO3+H2O二元溶剂中,在298—340 K下测定了Zr(NO3)4溶解度随溶剂组成和温度的变化关系。用Apelblat简化经验方程和CNIBS/Redlich-Kister方程对溶解度数据进行关联,并估算该三元体系的热力学函数。通过对Zr(NO3)4溶解度数据和热力学函数分析,发现Zr(NO3)4溶解度影响因素主要有溶剂效应和温度效应2个方面。同离子效应可用于解释Zr(NO3)4在二元体系中溶解度的变化趋势,即:溶解度随溶剂中硝酸根含量的增加而降低。根据Van't Hoff方程计算的溶解焓ΔH0,说明溶解过程是吸热过程。根据熵焓补偿分析可以得出ΔH是三元体系溶解过程的主要推动力。     

25°C下K_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-CO(NH_2)_2-H_2O四元体系的相平衡

测定了25C下K2SO4CO(NH2)2H2O及(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O 两个三元体系相平衡的数据,并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联,关联结果与实验测定值相吻合. 通过测定25oC下K2SO4(NH4)2SO4CO(NH2)2H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐,因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出.     

运城盐湖Na~+,Mg~(++)╱╱Cl~-,SO_4~(--)—H_2O体系盐类提取工艺研究

本文依据相化学原理提出中间盐法工艺,用于运城盐湖滩田生产,是较为经济可行的方案,与其他工艺比较,芒硝析出率至少增加24％。     

15℃时K~+、Na~+、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系介稳相平衡研究

模拟青海察尔汉盐湖的自然气候条件,测定了K~(+)、Na~(+)、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系在温度15±0.1℃、风速3.5～4.0m/s、空气相对湿度35%～40%以及蒸发速率2～4mm/d条件下的介稳相平衡数据,绘出了该五元体系的介稳相图.利用HW公式计算了该五元体系在15℃时的介稳相平衡数据,计算值同实验值吻合较好.     

15℃时K~+、Na~+、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系介稳相平衡研究

模拟青海察尔汉盐湖的自然气候条件,测定了K~(+)、Na~(+)、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系在温度15±0.1℃、风速3.5～4.0m/s、空气相对湿度35%～40%以及蒸发速率2～4mm/d条件下的介稳相平衡数据,绘出了该五元体系的介稳相图.利用HW公式计算了该五元体系在15℃时的介稳相平衡数据,计算值同实验值吻合较好.     

{Mn(IBG)(phen)(H_2O)_3}·(H_2O)_4的合成、晶体结构及热性能分析

用溶液法合成了标题化合物,并通过X-射线衍射对其单晶结构进行了测定。该结构属于三斜晶系,空间群P-1,分子量M r=639.48,晶胞参数a=1.035 39(7)nm,b=1.205 38(8)nm,c=1.351 34(9)nm,V=1.441 61(17)nm3,Z=2,D c=1.473 g·cm-3,F(000)=666。通过红外光谱(IR)、单晶X-射线衍射,热重分析等对化合物进行了表征。