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.     

尿素-纯碱-氯化铵联产工艺的相图研究

自尿素合成塔出来的尿素溶液,含有未转化的NH_3和CO_2,加NaCl和H_2O后碳酸化制碱,再从母液中制取(NH_2)_2CO和NH_4Cl混合肥料,可以简化流程、降低能耗、改善肥料性能.为了探讨这一工艺的可能性及优惠条件,特研究了35℃的Na~+、NH_4~+//HCO_3-Cl~-、(NH_2)_2CO、H_2O体系及35~0、100℃(NH_2)_2CO-NH_4Cl~-NaCl-H_2O体系相图,并在此基础上讨论了工艺流程和进行了物料衡算.     

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。     

尿素—纯碱—氯化铵联合生产工艺研究(第一报)Na~+、NH~+_4//HCO~-_3、Cl~-、(NH_2)_2CO—H_2O 体系相图

为了探讨尿素熔液加氯化钠制碱的可能性及其最适条件,特研究了35℃的Na～+, NH_4~+//HCO_3~-、Cl~-, (NH_2)_2CO-H_2O五元体系相图。本实验是采用精度为士0.001℃的恒温槽进行溶解度的等温测定,测定其溶解度的各种物质都是分析纯。 通过对上述五元体系的实验,作者认为如果以尿素水溶液作为氨盐水碳酸化的溶剂,以制碱母液制取氯化铵和尿素的混合肥料来看,可以大大减少蒸发水量,因而是很经济的。     

查干诺尔碱矿成矿物质10℃时相平衡的研究—10℃Na_2CO_3—NaHCO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O五元体系的研究

本文测定了10℃时Na_2CO_3—NaHCO_3—NaCl—H_2O、Na_2CO_3—NaHCO_3—Na_2SO_4—H_2O和NaHCO_3—Na_2S为O_(?)—NaCl—H_2O等三个四元体系的相平衡数据,绘出了10℃时Na_2CO_3—NaHCO_(?)—Na_2SO_(?)—NaCl—H_2O五元体系的部分相平衡数据,确定了倍半碱存在的界面,绘制了有关相图并进行了分析讨论。     

天然碱苛化液体系的四元相图研究——150℃NaOH—Na_2CO_3—NaCl—H_2O、NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_4—H_2O NaOH—Na_2SO_4—NaCl—H_2O和Na_2CO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O,四个四元体系的相平衡研究

本文测定了150℃的NaOH—Na_2CO_3—NaCl—H_2O、NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_4—H_2O、NaOH—Na_2SO_4—NaCl—H_2O和Na_2CO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O四个四元体系的34组相平衡数据,完善了这四个体系的相平衡研究,填补了文献空白。结合前人工作,绘制了各体系的相图。本文给出的上述四个四元体系的相图,为进一步研究150℃NaOH—Na_2CO_3—Na_2SO_4—NaCl—H_2O五元体系奠定了基础。     

25℃下Mg~(2+),NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O四元体系等温蒸发介稳相平衡研究

为了利用柴达木地区自然蒸发条件,提出介稳状态下氯化镁与硫酸铵为原料生产硫酸镁铵复肥的设想,采用等温蒸发法测定了25℃时Mg~(2+),NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O体系及其三元子体系的介稳相平衡数据,并绘制了介稳相图。结果表明:(NH_4)_2SO_4-MgSO_4-H_2O体系有2个共饱点,5个结晶区;MgCl_2-MgSO_4-H_2O体系有3个共饱点,7个结晶区;Mg~(2+),NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O四元体系存在6个共饱点和8个结晶区,分别为:MgSO_4·(NH_4)_2SO_4·6H_2O结晶区,(NH_4)_2SO_4结晶区,NH_4Cl结晶区,MgCl_2·NH_4Cl·6H_2O结晶区,MgSO_4·7H_2O结晶区,MgSO_4·6H_2O结晶区,MgSO_4·5H_2O和MgCl_2·6H_2O结晶区。Pitzer模型对实验数据进行了回归计算,计算值与实验值相吻合。确定了通过蒸发结晶生产硫酸镁铵复肥的工艺路线。     

复分解(母液循环)法制纯碱技术研究

一、反应原理用碳酸氢铵与氯化钠复分解反应制取纯碱的反应原理是:Nacl+NH_4HCO_3(?)N_2HCO_3↓+NH_4cl……(1)2NaHCO_3△—→Na_2CO_3+CO_2+H_2O……(2)在平衡状态下(1)式中各物质在水中的浓度是个常数。研究表明:调节其温度与相关的浓度等条件,则平衡右移。对四元系统相图(见图1)进行分析研究可为看出:由于碳酸氢钠溶解度较小,有较大的饱和结晶区域,这有利于反应式(1)的进行。过滤分离碳酸氢钠后的母液下称母液Ⅰ;降低温度,氯化铵结晶区则从 P_2点向左移动到 P_2′P_2″等点。这有利于氯化铵     

0℃时NH_4Cl-MgCl_2-KCl-H_2O四元体系相平衡研究及应用

针对盐湖氯化钾与氯化镁资源的综合开发,提出以氯化铵做盐析剂分离氯化钾与氯化镁的设想,采用等温法测定了NH_4Cl-MgCl_2-KCl-H_2O四元体系0℃时的稳定相平衡数据,依据湿渣法与X射线衍射相结合的方法对平衡固相组成进行鉴定,绘制了该体系0℃的稳定相图,发现存在7个共饱点和8个结晶区:MgCl_2·6H_2O、KCl、NH_4Cl、KCl·Mg Cl_2·6H_2O、NH_4Cl·MgCl_2·6H_2O、(K_(1-n),NH_(4n))Cl、(NH_(4n),K_(1-n))Cl和(NH_(4n),K_(1-n))Cl·MgCl_2·6H_2O。依据相图分析和计算,设计了光卤石和NH4Cl为原料分离制备铵光卤石的新工艺,铵光卤石可用于无水氯化镁的生产。     

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。     

25℃时四元体系KCl-MgCl_2-NH_4Cl-H_2O相平衡研究及应用

为了降低能耗,优化光卤石为原料制备铵光卤石工艺路线,采用等温溶解平衡法测定了常压25℃时KCl-MgCl_2-NH_4Cl-H_2O四元体系的相平衡数据,并绘制了相图。通过相图可知,该四元体系有7个共饱点8个固相结晶区,结晶区分别为:MgCl_2×6H_2O结晶区,KCl结晶区,NH_4Cl结晶区,KCl×MgCl_2×6H_2O结晶区,NH_4Cl×MgCl_2×6H_2O结晶区,(K_(1-m),NH_(4m))Cl结晶区,(NH_(4n),K_(1-n))Cl结晶区和(NH_(4n),K_(1-n))Cl×MgCl_2×6H_2O结晶区。以25℃该四元体系相图为指导优化设计了两条以光卤石为原料,氯化铵为盐析剂制备铵光卤石的工艺路线,并与文献中提到的工艺做了对比,选出了最优的工艺路线。     

15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系相平衡

为了改进过氧化尿素合成的生产工艺,采用等温法测定了15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系及其三元子体系CO(NH2)2-H2O2-H2O和NaCl-CO(NH2)2-H2O的相平衡数据,依据所绘相图分析,结合热重和XRD表征,得出实验条件下NaCl和尿素能形成新的加合物CO(NH2)2×NaCl,其热稳定性比纯尿素高. 根据相图计算,15℃时CO(NH2)2-H2O2-H2O体系合成过氧化尿素的适宜条件范围较宽,在母液不利用的情况下H2O2的收率为58.08%;而在NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O体系中,NaCl对过氧化尿素形成没有盐析效应.     

NaCl-Na_2SO4-NH_3-H_2O体系相图和氨法除硝

作为氨法除硝的理论基础,本文测定了NaCl—Na_2SO_4—NH_3—H_2O四元体系的溶解度并绘制成相图。再在此基础上对氨法除硝的可能性进行了讨论。     

STUDIES ON PHASE DIAGRAM IN THE PROCESS FOR PRODUCTION OF UREA-SODA-AMMONIUM CHLORIDE

For the purpose of production of soda by the urea melt left from the reactor by reaction with NaCl, the phase diagram of the Na~ , NH_4~ /HCO_3~-, Cl~-, (NH_2)_2 CO, H_2O system has been studied. In comparison with the Na~ , NH_4~ /HCO_2~-, Cl~-, H_2O system, the amount of water content     

NH_3-H_2O-N_2体系汽、液平衡的热力学计算(第二报)

在第一报中,我们提出了计算NH_3-H_2O体系的活度系数模型: lnγ_1=-a·e~(-b(x_1/x_2));lnγ_2=a/b[((b(x_1/x_2) 1)·e~((-b(x_1/x_2))-1)]。在此基础上,我们进一步研究了NH_3—H_2O—N_2体系在高压下的汽、液平衡。在不同的试验条件下:t=30～60℃、P=71～201大气压(绝)、XNH_8=0.3～0.9的范围内,测试了NH_3—H_2O—N_2三元系的汽、液平衡数据,並提出了从T.P.X计算y的电算框图,为大联尿水洗分氨NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系的计算,打下了基础。     

硫酸铵盐析法加工分离白钠镁矾的相图研究

针对白钠镁矾矿物加工分离困难的问题,对相关水盐体系相图做了研究,设计了以硫酸铵为盐析剂加工分离白钠镁矾的生产工艺。通过相图分析可以发现,当温度为60℃时Na_2SO_4-MgSO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O四元体系会形成较大的MgSO_4·(NH_4)_2SO_4·6H_2O复盐结晶区,0℃时则形成Na_2SO_4·10H_2O结晶区,所以调节混合体系温度和水量可以实现氮镁复肥和硫酸钠的循环生产。硫酸铵为盐析剂加工分离白钠镁矾的生产工艺具有反应时间短、操作简单等特点,此外还可制备得到氮镁复肥和硫酸钠。该工艺对于有效分离白钠镁矾矿物,实现白钠镁矾资源的综合利用具有重要的现实意义。     

波兰对氨碱法纯碱生产中消除氯化钙可能性的探索

<正> 由于氨碱法纯碱生产环保问题的日益尖锐,和磷酸铵肥料需求量的增加,波兰研究了改进生产流程的新方法.总反应方程为 2NaCl+CaCO_3+2NH_3+H_3PO_4+2H_2O=Na_2CO_3+2HCl+2(NH_4)H_2PO_4+Ca(OH)_2但在工艺上必须掌握好 NH_4Cl+H_3PO_4=(NH_4)H_2PO_4+HCl 的反应。     

258.15K下五元体系Na~+,K~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-―H_2O相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了258.15 K下五元体系Na~+,K~+//Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-―H_2O及其子体系Na~+,K~+//Cl~-,NO_3~-―H_2O的相平衡关系。测定了两个体系各盐的溶解度及溶液密度(冰相区除外),并绘制相图。研究结果表明:在258.15 K,氯化钠饱和时,该五元体系平衡干盐相图由四个两盐结晶区、五条单变量溶解度曲线和两个零变量点构成,四个两盐结晶区分别对应于Na Cl×2H_2O+Na NO_3,Na Cl×2H_2O+KNO_3,Na Cl×2H_2O+KCl,Na Cl×2H_2O+Na_2SO_4×10H_2O;与该体系298.15 K下的相图相比,K_3Na(SO_4)2和Na NO_3×Na_2SO_4×H_2O结晶区消失,Na_2SO_4×10H_2O结晶区扩大,相图大为简化;在258.15 K时,上述四元体系的平衡干盐相图由四个单盐结晶区(除冰区外)、五条单变量溶解度曲线和两个零变量点构成,四个单盐结晶区分别对应于Na NO_3、Na Cl×2H_2O、KNO_3和KCl;与该体系在298.15 K下的相图相比,硝酸钾结晶区扩大很多。     

(NH_4)_5[(VO)_6(CO_3)_4(OH)_9]·10H_2O单晶的合成及通过掺杂和热分解以制备V_(1-X)MoxO_2(摘)

在CO_2气体保护下,滴加VOCl_2溶液于饱和NH_4HCO_2溶液中,可得到紫色的氧矾(Ⅳ)碱式碳酸盐络合物单晶,其化学式为(NH_4)_5[(VO)_6(CO_3)_4(OH)_9]·10H_2O,含有一以OH~-和CO_3~(2-)为桥近似于     

苦卤合成碱式硫酸镁晶须及后序分离工艺

用苦卤与工业液碱NaOH水热反应合成碱式硫酸镁(MOS)晶须,考察了原料配比、反应温度、液碱浓度及反应时间对液相组成和产品形貌的影响,用XRD和SEM等手段对产品进行表征,并对反应后母液进行钾盐和钠盐分离。结果表明,适宜的MOS合成条件为Mg~(2+)与OH~-摩尔比1:1.5及NaOH浓度4 mol/L、反应温度200℃、反应时间7 h。合成晶须后的母液按Mg~(2+)与OH~-理论摩尔比1:2反应,使母液中Mg~(2+)完全转化为Mg(OH)_2晶体。除镁后母液根据0和25℃时Na~+, K~+//C~l-, SO_4~(2-)-H_2O四元体系相图、25和100℃时NaCl-KCl-H_2O三元体系相图,通过蒸发浓缩结晶和低温结晶分离出NaCl, Na_2SO_4?10H_2O和KCl。