硫酸铵蒸发-冷却结晶工艺研究

硫酸铵蒸发结晶过程研究的开题报告一、选题背景及意义硫酸铵是一种重要的化工原料和肥料，广泛应用于工业生产和农业生产中。

硫酸铵的结晶方法主要有冷却结晶、蒸发结晶等，其中蒸发结晶是应用较广泛的一种。

通过研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法，可以提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率，进一步促进相关产业的发展。

二、研究目的和内容研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法，探究硫酸铵蒸发结晶的工艺特点和机理，为提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率提供理论支持和实验基础。

研究内容主要包括：1. 硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。

2. 分析硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素，包括温度、压力、搅拌、浓度等因素，探究其对结晶率和结晶质量的影响。

3. 探究硫酸铵蒸发结晶的动力学特征，包括结晶速率、形态、大小等，研究结晶过程的机理。

4. 优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数，从而得到较高的产率和质量，降低能耗和成本。

三、研究方法和实验方案1. 理论分析和文献调研。

通过收集文献和分析理论，理论研究硫酸铵蒸发结晶的影响因素和机理。

2. 实验研究。

在实验室中设计并实施硫酸铵蒸发结晶的实验，探究影响硫酸铵结晶的各种因素，并测量结晶率、质量、速率、形态等参数，从而得到结晶的基本特征和规律。

3. 优化设计。

根据实验结果，结合文献中的优化方法，设计并实践优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数，从而得到较为理想的结晶产率和质量。

四、论文结构和计划研究报告将包括以下几个部分：1. 绪论。

介绍硫酸铵的结晶特点及其应用价值，概述研究的背景和意义，阐明研究的目的和意义，说明方法和实验方案。

2. 理论分析。

以文献调研和理论分析为基础，阐述硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。

3. 影响因素分析。

通过实验探究硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素，包括温度、压力、搅拌、浓度等因素，探究其对结晶率和结晶质量的影响。

4. 结晶机理分析。

分析硫酸铵蒸发结晶的动力学特征，包括结晶速率、形态、大小等，探究结晶过程的机理。

开始硫酸铵结晶过程的方法
1、常压单效蒸发结晶技术。

常压单效蒸发结晶技术，原料硫铵溶液由泵送至高位槽经两次蒸汽预热进入单效蒸发器，用低压蒸汽加热蒸发。

在硫铵溶液蒸发器中蒸发到过饱和浓度后放入晶浆滤槽，初步滤去液体，再将硫铵至离心机进行液固分离。

常压单效蒸发结晶技术比较简单，但蒸汽消耗量较大。

2、减压单效蒸发结晶技术
减压单效蒸发结晶技术是原料硫铵溶液进入结晶槽，由结晶槽上部溢流出的较稀溶液经循环泵送入母液加热器预热后，进入蒸发器。

通过串联的冷凝器及蒸汽喷射器作用，蒸发器内形成高真空，从而可将原料母液中的水分大量蒸发，同时使得沉在结晶槽底部的母液固含量提高到70%左右，母液送入离心机进行分离，滤液与原料硫铵溶液一同静茹结晶槽。

减压单效蒸发结晶技术工艺比较复杂，但蒸汽消耗量较少。

3、多效蒸发结晶技术
单效蒸发结晶技术的蒸发器只有一个，设备费用低，但蒸汽消耗量较高，几个蒸发器串联使用，后面的蒸发器用前面蒸发器产生的二次蒸汽加热，虽然设备费用增加，但是可以节约蒸汽用量。

由于热损失及蒸发器效率等因素，多效蒸发器的蒸汽消耗略又不同。

硫酸铵蒸发结晶技术主要是上述三种，在硫酸铵蒸发结晶过程中根据溶液的情况进行工艺技术的选择，可以搭配其他组合工艺技术。

第1页共1页。

硫酸铵蒸发结晶工艺1. 背景介绍硫酸铵（NH4)2SO4）是一种重要的化工原料，广泛应用于肥料、草坪维护、防冻剂等领域。

硫酸铵可通过蒸发结晶工艺从硫酸和氨水中制备而成。

本文将详细介绍硫酸铵蒸发结晶工艺的过程和关键步骤。

2. 硫酸铵蒸发结晶工艺流程硫酸铵蒸发结晶工艺主要包括以下几个步骤：2.1 原料准备首先，需要准备好硫酸和氨水作为制备硫酸铵的原料。

确保原料质量稳定，并根据所需产品规格进行配比。

2.2 反应器装置将反应器装置设置在适当的温度和压力条件下，以促进反应的进行。

反应器通常采用密封式设计，以防止物质外泄和损失。

2.3 反应过程将硫酸和氨水按照一定比例加入反应器中，并控制适当的温度和搅拌速度。

在反应过程中，硫酸和氨水发生中和反应生成硫酸铵。

2.4 结晶过程将反应混合物转移到结晶器中进行结晶。

通过降低温度或增加浓度，使溶液中的硫酸铵达到过饱和状态，从而使硫酸铵结晶出来。

2.5 结晶分离将结晶出来的硫酸铵与溶液分离，通常采用离心、过滤或蒸发等方法。

分离后的固体硫酸铵可作为产品进一步处理或直接包装销售。

2.6 溶液回收将分离后的溶液进行处理，以回收未反应完全的原料。

通常采用蒸发浓缩、冷凝等方法进行溶剂回收。

3. 工艺参数控制在硫酸铵蒸发结晶工艺中，需要控制以下几个关键参数：3.1 温度控制适当的温度可以促进反应速率和结晶效果。

在反应阶段，需保持恒定的温度以确保反应的进行。

在结晶阶段，通过调节温度控制结晶速率和结晶质量。

3.2 压力控制压力对反应速率和结晶效果也有影响。

适当的压力可以提高反应速率和结晶质量。

通常，在反应器中保持一定的压力以促进反应进行。

3.3 搅拌速度控制搅拌速度对溶液混合均匀性和物质传递有重要影响。

适当的搅拌速度可促进反应物质之间的混合，提高反应效率和产物质量。

3.4 浓度控制控制溶液中硫酸铵的浓度是实现过饱和状态的关键。

通过调节原料配比、温度和蒸发速率等因素来控制溶液中硫酸铵浓度。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨含氨尾气是一种工业生产过程中常见的废气，含有大量的氨气。

氨是一种常用的化学品，其废气产生的蒸汽含氨量较高，不仅对环境造成污染，还造成了资源浪费。

为了循环利用含氨尾气中的氨气，降低对环境的污染，人们提出了一种利用含氨尾气生产硫酸铵的方法。

该方法是将含氨尾气经过处理后，蒸发浓缩，形成高浓度的硫酸铵溶液，再进行结晶处理，得到固体硫酸铵。

对含氨尾气进行除尘处理，去除其中的杂质颗粒，获得净化后的废气。

然后，将净化后的废气导入蒸发器进行蒸发浓缩。

蒸发器通过加热蒸发使废气中的水分蒸发，浓缩硫酸铵溶液。

在蒸发的过程中，可以适当的调节温度和压力，控制浓缩的程度，确保蒸发后的硫酸铵溶液浓度适当。

蒸发浓缩后的硫酸铵溶液进入结晶器，通过降温结晶的方法，使溶液中的硫酸铵结晶形成固体硫酸铵。

结晶器中可以采用冷却器或者其他方法来控制温度，促进硫酸铵的结晶过程。

结晶器中也需要控制搅拌速度和结晶时间，确保结晶的过程充分进行，得到均匀的固体硫酸铵。

通过离心机或者其他方法对结晶得到的硫酸铵进行分离，得到干净的固体硫酸铵。

分离后的溶液中，可以进一步对其中的水分进行处理，以实现废水的处理与回收利用。

含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺可以有效地循环利用氨气，减少废气的排放，达到资源的节约和环境的保护。

该工艺还能够生产出固体硫酸铵，具有一定的经济价值。

这种工艺虽然在循环利用氨气和减少污染方面具有一定的优势，但在实际应用中还存在一些挑战和问题。

蒸发和结晶的过程需要消耗大量的能源，对于设备和操作工艺的要求较高。

硫酸铵的结晶过程也容易受到杂质的影响，需要对溶液的纯度进行严格控制。

对于含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺，还需要进一步的探讨和研究，不断优化和改进工艺参数和操作条件，以提高生产效率和产品质量，进一步降低成本，增加经济效益。

也需要加强对于废气处理和废水处理等环境问题的考虑，使工艺对环境的影响最小化。

硫酸铵浓缩结晶分离技术方案硫酸铵浓缩结晶分离技术方案一，1）处理量要求：2），工艺技术要求（1）装置的设计需要考虑此种水质的特性，对装置设备进行针对设计，保证装置的机械清洗周期大于20天，必要时配备专用清洗工具。

同时也要保证蒸发器蒸发室内有足够的高度，防止物料起泡及蒸发携带引起的冷凝水水质超标。

（2）防冻措施：本装置需考虑必要的防冻措施及停运时的防冻措施，以保证各单元处理设施冬季正常运行。

二，设计和验收依据执行与蒸发器相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本。

压力容器执行相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本。

包括但不限于如下标准：《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局1999年《钢制压力容器》GB150《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732《压力容器法兰》JB4700～4707《衬里钢壳设计技术规定》HG/T 20678《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21535《不锈钢人、手孔》HG21594～21604《钢制压力容器用封头》JB/T4746《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744《承压设备无损检测》JB/T4730.1～.6《压力容器用钢锻件》JB4726～4728《补强圈》JB/T4736《鞍式支座》JB/T 4712《腿式支座》JB/T 4713《支承式支座》JB/T 4724《耳式支座》JB/T 4725《压力容器波形膨胀节》GB16749《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711《压力容器波形膨胀节》GB 16749《压力容器安全技术监察规程》（劳锅字（1990）8号）《压力容器设计单位资格管理与监督规则》（劳锅字（1992）12号）《压力容器无损检验》JB4730《压力容器油漆、包装、运输》JB2532《钢制化工容器设计基础规定》HG20580《钢制化工容器材料选用规定》HG20581《钢制化工容器强度计算规定》HG20582《钢制化工容器机构设计规定》HG20583《钢制化工容器制造技术要求》HG20584《板式换热器》GB1649《换热器学会标准—蒸汽表面冷凝器标准》HEI《管式换热器制造商学会标准》TEMA《管式换热器》GB151三，方案选择：1，本系统的工艺流程如下：冷凝液部分：原料→原料泵→加热器→结晶器→冷凝器→液封槽→排出固料部分：DTB结晶器→离心机→分离出硫酸铵外排。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨硫酸铵是广泛应用于农业、化工和医药等领域的一种重要化学品，其生产过程中会产生大量含氨废气。

这些含氨废气不仅对环境造成污染，还会浪费原料和能源。

因此，开发一种可行的含氨尾气处理工艺具有重要的现实意义。

本文针对含氨尾气生产硫酸铵的工艺，探讨了蒸发与结晶工艺的优缺点及影响因素，并提出了一种改进工艺，以期实现含氨尾气的有效利用。

蒸发工艺是含氨废气处理的一种常见方式之一，其基本原理是通过蒸发将水分和氨带走，从而达到净化效果。

蒸发工艺的优点是原理简单、投资小、操作方便，但其具有脱硫率低、处理量小、水耗大等缺点。

因此，在实际应用中，通常需要与其他处理工艺相结合使用。

结晶工艺则是通过将废气中的氨与硫酸反应，生成硫酸铵并进行结晶分离的过程。

结晶工艺的优点是适用于高浓度的含氨尾气处理，处理量大、灵活性高、产品质量好、环境污染小。

但其缺点是对原料质量和含氨气体的压力、温度、浓度等因素要求较高，而且需要耗费大量的能源和投资。

因此，综合考虑两种工艺的优缺点，我们提出了一种改进工艺。

该工艺首先利用蒸发技术将含氨废气清洗干净，然后将清洗过的废气输送到结晶系统中进行硫酸铵结晶处理。

这样的改进工艺不仅有效利用了废气中的氨，还可以节约能源和成本，提高处理效率和产品质量。

同时，改进工艺也解决了传统的结晶工艺存在的原料质量与气体浓度不稳定的问题。

另外，影响硫酸铵结晶的因素也十分重要。

在实际生产过程中，硫酸铵结晶影响因素主要包括：溶液浓度、温度和冷却速度。

其中，浓度越高，结晶速度越快；温度越低，结晶功率越高；而冷却速度快则有可能导致结晶速度不均匀，所以要结合实际情况控制冷却速度。

因此，合理控制这些因素，可提高结晶效率和产品质量。

综上所述，含氨尾气生产硫酸铵的处理工艺，应充分考虑工艺的经济性、环境保护性以及产品质量等方面的因素。

本文提出的改进工艺能够充分利用含氨废气，取得了良好的处理效果，并且对于结晶过程中的工艺条件的控制，也提出了必要的建议。

硫酸铵三效蒸发系统结晶及干燥效果分析摘要：根据硫酸铵回收装置三效蒸发系统稳定生产过程中，出现的硫铵结晶颗粒小、干燥效果差、储料斗、包装系统无法正常使用等现象，通过分析和改造处理，最终达到较好的硫铵结晶干燥效果，实现储料斗、包装系统的正常使用。

关键词：三效蒸发系统盘式干燥器储料斗前言三效蒸发硫铵装置是炼化公司聚丙烯酰胺生产的配套装置，由蒸发结晶、离心分离、干燥、包装等工序组成，采取外循环加热、三效减压蒸发等操作，用稀硫酸作为吸收液将聚丙烯酰胺生产过程中的含氨废气，进行两级吸收后产生浓度约25%的稀硫酸铵溶液，经预热后温度达到60℃，首先通过一效加热室进行间接换热，换热后进入一效分离室进行汽液分离，在压差的作用下进入二效分离室，经过二效加热室换热后，由二效出料泵输送至旋流器，旋流器底部固体含量较高的溶液进入稠厚器；旋流器顶部低浓度溶液送至三效分离室，经三效加热室换热，物料蒸发浓缩到固含量25%左右，经三效出料泵再输送至旋流器。

旋流器顶部浓度较低的溶液回流至三效分离室继续浓缩，旋流器底部固体含量较高的溶液进入稠厚器增稠，通过离心机脱水后的固体结晶再进行烘干。

由离心机分离和稠厚器溢流出的母液则流入母液罐，经母液泵输送至三效加热室继续蒸发提浓。

烘干的硫铵结晶经过螺旋输送机送入储料斗，最后经过称重、包装、入库，实现回收结晶硫铵的目的。

一、三效蒸发系统硫铵结晶及干燥情况1.三效蒸发系统硫铵结晶情况稀硫铵液经过乏汽预热器、冷凝水预热器升温到70℃左右，经过一效加热室进入一效分离室，通过一效轴流泵强制循环加热到110℃左右，在一效分离室内进行汽液分离。

一效浓缩硫铵液（浓度为37%）在压力差作用下进入二效分离室（操作温度为93℃左右），二效分离室内的硫铵溶液通过二效轴流泵进行强制循环，经过二效加热室加热浓缩后，由二效出料泵送入旋流器A，固含量为10%（V/V）的溶液经过旋流器分离出的低浓度硫铵溶液部分返回二效分离室继续浓缩，另一部分送至三效加热室进行加热浓缩，三效浓缩液（固含量为25%）经三效出料泵进入旋流器B，分离出的低浓度硫铵溶液进入三效加热室继续蒸发浓缩，高浓度含固液体（固含量为50%）进入稠厚器，靠压差流入离心机进行脱水分离，然后在下一工序进行干燥、包装。

硫酸铵蒸发结晶硫酸铵蒸发结晶一、物料组成及处理量：溶质名称：硫酸铵溶剂：水进料浓度：20%进料总量：3吨/小时进料温度：30℃蒸发总量：2.4吨/小时进料液：PH6~7二、处理要求：将物料蒸发浓缩、把硫酸铵结晶出来运行方式：连续给料三、工艺说明：1、工艺流程说明：(1)物料加热、蒸发：物料通过进料泵经过进料流量计计量后进预热器预热，利用蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水，将物料预热到80度以上，然后进强制循环泵的入口和结晶器出来的液体混合。

经强制循环泵的输送，进入加热蒸发器，物料经过蒸发器壳程蒸汽的间接加热,吸收热量后温度升到108°C,然后进入DTB结晶器的闪蒸室,由于闪蒸室内为负压,物料进来后瞬间进行蒸发，大部分水变成温度为90°C的二次蒸汽，由二次蒸汽出口进入MVR蒸汽压缩机，蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高，同时温度也升高到110°C，满足物料闪蒸脱水加热温度的要求。

水蒸气经冷凝后成冷凝水排出，进入下道工序的处理。

（2）结晶进入结晶器中的物料在螺旋桨的推动下，通过导流筒快速上升至液体表层，由于设备内为负压，部分水瞬间产生蒸发成为蒸汽后有顶部出口排出再利用，没有蒸发的物料沿导流筒与挡板之间的环形通道流至器底，重又被吸入导流筒的下端，形成了内循环通道，以较高速率反复循环，使料液充分混合，保证了器内各处的过饱和度比较均匀，极大地强化了结晶器的生产能力。

圆筒形挡板将结晶器分隔为晶体生长区和澄清区。

澄清区的物料溢流后和母液混合后经循环泵输送加热器循环加热。

结晶器内的物料经设备内混合区、养晶区后晶体颗粒很快的长大，颗粒大晶体由于沉降速度大于悬浮速度，在结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30%~40%的晶浆送往离心机进行分离。

得到颗粒较大的硫酸铵晶体。

母液经处理将剩余的产品提出后返回系统重新蒸发提纯。

2、设备情况介绍：（1）加热蒸发器换热面积为200m2,管程介质为饱和硫酸铵溶液，壳程介质为水蒸气，管程介质为：316L,壳程介质为碳钢。

硫酸铵生产工艺介绍硫酸铵生产工艺一、饱和器法硫酸铵生产工艺流程1. 鼓泡式饱和法由鼓风机来的焦炉煤气，经电捕焦油器后进入煤气预热器。

在预热器内用间接蒸汽加热煤气到60～70℃或更高的温度，目的是为了使煤气进入鼓泡式饱和器蒸发饱和器内多余的水分，保持饱和器内的水平衡。

预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器，经泡沸伞从酸性母液中鼓泡而出，同时煤气中的氨被硫酸所吸收。

煤气出饱和器后进入除酸器，捕集其夹带的酸雾后，被送往粗苯工段。

鼓泡式饱和器后煤气含氨一般小于0.03g/m3。

冷凝工段的剩余氨水经蒸氨后得到的氨气，在不生产吡啶时，直接进入饱和器；当生产吡啶时将此氨气通入吡啶中和器。

氨在中和器内与母液中的游离酸及硫酸吡啶作用，生成硫酸铵，又随中和器回流母液返回饱和器。

饱和器母液中不断有硫酸铵生成，在硫酸铵含量高于其溶解度时，就析出结晶，并沉淀于饱和器底部。

其底部结晶被抽送到结晶槽，在结晶槽内使结晶长大并沉淀于底部。

结晶槽底部硫酸铵结晶放到离心机内进行离心分离，滤除母液，并用热水洗涤结晶，以减少硫酸铵表面上的游离酸和杂质。

离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中。

从离心机分离出的硫酸铵结晶经螺旋输送机，送入沸腾干燥器内，用热空气干燥后送入硫酸氨储斗，经称量包装入成品库。

为了使饱和器内煤气与母液接触充分，必须使煤气泡沸伞在母液中有一定的液封高度，并保证饱和器内液面稳定，为此在饱和器上还设有满流口，从满流口溢出的母液经插入液封内的满流管流入满流槽，以防止煤气逸出。

满流槽下部与循环泵链接，将母液不断地抽送到饱和器底部的喷射器。

因而一定的喷射速度，故饱和器内母液被不断循环搅动，以改善结晶过程。

煤气带入饱和器的煤焦油雾，在饱和器内与硫酸作用生成所谓的酸煤焦油，泡沫状酸煤焦油漂浮在母液面上，并与母液一起流入满流槽。

漂浮于满流槽液面上的酸煤焦油应及时捞出，或引入一分离处理装置与母液分离，以回收母液。

饱和器内所需补充的硫酸，由硫酸仓库送至高置槽，再自流入饱和器，正常生产时，应保持母液酸度为4%～6%，硫酸加入量为中氨的需要量；当不生产粗轻吡啶时，硫酸加入量要大一些，还要中和随氨气进入饱和器的氨。

石家庄博特环保科技有限公司含硫酸铵废水蒸发浓缩结晶分离技术方案编制：校核：审核：批准：二零一四年十一月含硫酸铵废水蒸发浓缩结晶分离技术方案一、蒸发器选型简述本设计方案针对含硫酸铵废水，采用MVR蒸发装置。

硫酸铵废水要求蒸发结晶，装置分两部分第一部分用降膜蒸发器进行蒸发浓缩，第二部分采用抗盐析、抗结疤堵管能力强的强制循环蒸发器。

由于硫酸铵具有强腐蚀性，长期运转考虑，与物料接触部分采用316L不锈钢，其余采用碳钢。

二、计算依据含硫酸铵废水处理量及组分：含硫酸铵废水处理量1.5t/h，其中硫酸铵6%，其余成分为水。

三、主要工艺参数四、工艺流程简介4.1原液准备系统工厂产生的含盐废水流入原液池，原液池起到储存、调节原液的作用，满足废水蒸发处理设备的连续稳定运行。

原液池配备有原液提升泵，原液提升泵将含盐废水均匀输送至蒸发处理系统，调节原液泵后的控制阀门保持原液提升量与蒸发量的平衡。

4.2 二次蒸汽及压缩蒸汽系统经开始生蒸汽在加热室经过加热直至产生足量的二次蒸汽后关闭生蒸汽阀门，降膜蒸发器与强制循环蒸发器加热室产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机压缩后产生温度及压力都提高的压缩蒸汽。

压缩蒸汽分配到降膜蒸发器和强制循环蒸发器的加热室进行加热。

加热后的压缩蒸汽形成的冷凝水进入预热器对原液进行预热。

4.3 料液系统含盐废水经预热器加热后进入降膜蒸发器蒸发浓缩到45%后进入强制循环蒸发器蒸发结晶然后经出料泵抽出料液进入旋液分离器中浓缩分离，然后排入储料器中收集，最后排入离心机离心分离。

4.4事故及洗罐系统工作出现事故及运转过程中洗罐时，首先停止进料，将蒸发设备中的母液排净。

洗罐水用冷凝水储池的水，洗罐完毕后，将洗罐水排掉，初次洗罐水排入原液池，排空蒸发罐后，首先将部分母液通过原液泵进入蒸发罐，然后通过原液泵补充加入原液，使蒸发罐中的液位满足工艺要求。

附：工艺流程图五、MVR蒸发结晶设备的参数：表一：MVR蒸发结晶设备参数六、外界接口及辅助配套设施表二：辅助配套设施参数七、经济核算蒸发系统采用MVR蒸发结晶，运行中只消耗电力。

硫酸铵溶液蒸发结晶工艺研究发布时间：2022-08-28T02:14:42.755Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期作者：郑良川[导读] 本文通过单因素实验对硫酸铵溶液蒸发结晶工艺进行研究，研究了温度、添加剂、溶液pH值、搅拌速率等因素对硫酸铵溶液蒸发结晶过程中晶体粒度分布的影响郑良川安徽省化工研究院安徽省合肥市 230001摘要：本文通过单因素实验对硫酸铵溶液蒸发结晶工艺进行研究，研究了温度、添加剂、溶液pH值、搅拌速率等因素对硫酸铵溶液蒸发结晶过程中晶体粒度分布的影响；并通过SEM分析所制备的产品，确定硫酸铵蒸发结晶较适宜的工艺条件；结果显示，在适宜条件下制备的硫酸铵晶体颗粒纯度较高、颗粒形貌完整、不易结块、流动性好等优点。

关键词：蒸发结晶；硫酸铵；晶体形貌；粒度中图分类号：X705 文献标志码：A0 引言蒸发结晶的定义是目标固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物系中结晶析出的过程[1]。

在工业生产中，能够影响硫酸铵蒸发结晶的因素较多，如溶液的pH、溶液温度、加入晶种的类型、杂质含量和类型、搅拌的速率、添加剂用量等。

实际生产中，这些工艺条件的变化增加了生产控制的难度，对生产的影响却很大。

结合实际工艺流程并通过实验分析影响蒸发结晶的因素，获得优化的工艺条件，对生产出优质的产品具有重要意义。

1 实验部分1.1 试剂与仪器硫酸铵粗品，实验室自制；硫酸锰，分析纯；硫酸，分析纯；氨水，分析纯；活性炭，分析纯；SU8010型扫描电子显微镜，日立集团；1.2 实验方法（1）配制成硫酸铵质量分数为19.30%的硫酸铵溶液。

（2）用活性炭吸附脱色，并通过过滤消除溶液中的不溶性杂质。

（3）将滤得到的澄清溶液加入到本实验的蒸发结晶装置中，恒温水浴保温。

（4）进行单因素实验，并采用筛分法统计粒度分布。

2 结果与讨论2.1 pH的影响实验控制蒸发温度为70℃、搅拌速度200 r/min、添加剂MnSO4投放量0.5%，调节溶液pH=3、pH=4、pH=5、pH=6进行单因素实验，将蒸发结晶产物过滤、干燥得到硫酸铵晶体。

分析硫酸铵多效蒸发结晶工艺的使用与设计特征摘要：硫酸铵作为一种重要的工业产品，在社会各行各业中得到了广泛的应用，同时人们对硫酸铵的产品质量也提出了更高的要求，而其质量的高低在很大程度上依赖于生产中的蒸发结晶过程。

所以，本文对硫酸铵多效蒸发结晶工艺的使用与设计特征作出分析，以便对于提高硫酸铵的产品质量具有现实指导性。

关键词：硫酸铵；多效蒸发；结晶工艺；使用；设计特征硫酸铵作为一种重要的化工产品，与人们的生活和社会的发展息息相关，人们对硫酸生产工艺的研究也是从未止步，从早期简单、低效、粗放型的零星生产到如今高效、合理的规模化生产，硫酸铵产品不仅仅在产量上获得了前所未有的提高，质量上更是取得了质的飞跃。

随着硫酸铵需求量的不断增加、生产设备性能的不断提高、员工素质的大幅提升，硫酸铵的加工制造工艺也日趋成熟。

一，硫酸铵多效蒸发结晶工艺多效蒸发器由于蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大、合理、节能、高效，所以被广泛应用在发酵行业、淀粉/淀粉糖行业、果汁行业、饮料行业、制药行业以及环保等行业中。

并且在高浓度有机物和化工等废水综合治理中也经常被用作主要的蒸发浓缩设备。

首先，多效蒸发器的组成。

通常一组蒸发器是由一个加热器和一个分离器组成，所以多效蒸发器通常由两个或两个以上的蒸发器及分离器、各种物料泵、真空装置、检测仪表、各类阀门、管道等组成。

分离器作为蒸发器的重要组成部分则主要由壳体、捕沫器及附件组成。

其次，多效蒸发器的特点。

适合于热敏性、浓度较高、粘度较大、易挥发、易结垢、易结晶、浓缩比大及具有腐蚀性物料的蒸发。

蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大。

由于多效蒸发器的内部采用的蒸汽喷射热泵借助绝热压缩作用使部分第一效二次蒸汽的饱和温度提高，并回到第一效加热器内作为加热蒸汽，从而提高了生蒸汽的经济程度。

合理有效的分配盘的使用使物料进入加热管后在管内壁形成均匀的模状流动，从而使传热系数大为提高。

多效蒸发器中可以利用废汽及其它低热值热源（如凝结水蒸汽）作为蒸发器热源而成为废热蒸发器，由此可以极大地减少生蒸汽用量，达到最大的节能效果。

[转载]硫酸铵MVR蒸发结晶原⽂地址：硫酸铵MVR蒸发结晶作者：蒸发_结晶_⽔处理1项⽬概况硫酸铵是常见的化⼯废⽔成分，其显著特点为溶解度⼤，过饱和程度⾼，设备及管道易结疤、结垢、堵塞，堵塞后固体较硬，清理困难，给蒸发结晶过程造成诸多不便。

因此在硫酸铵的MVR蒸发结晶系统设计中，需要着重考虑硫酸铵的结晶堵塞问题，在设备的液位测量部位、出料⼝、管道、泵、等需要考虑吹扫、置换等防堵措施。

本系统处理对象为10t/h的副产硫酸铵废⽔，以硫酸铵为主，同时含有⼀定的COD。

本⽅案对采取的⼯艺过程、设备形式、公⽤⼯程、及⼯程预算做了相关论述。

2选型数据2.1原料⽔质及处理要求（1）原⽔⽔质原⽔名称：含硫酸铵废⽔含盐浓度：7%温度：20℃计（2）处理要求处理量：10t/h蒸发量：9.3t/h结晶产量：<0.7t/h残液量：沸点升⾼⼤于10℃后外排母液处理⽅式：采⽤MVR蒸发⽅式对原⽔进⾏蒸发脱盐处理，将其中硫酸铵以固体形式脱除，剩余蒸馏⽔可供车间回⽤或去⽣化处理。

2.2产品物性原⽔是含硫酸铵废⽔，同时还有较⾼的有机物，故原⽔COD较⾼，溶液沸点升⾼⽐纯硫酸铵溶液⾼。

纯净硫酸铵溶液低浓度时沸点升⾼很⼩，沸点升数据如下图：溶液中含有⼀定量的氯离⼦，经测算蒸发富集后母液氯化铵浓度可达到11.6%（⽔基）可明显提⾼蒸发终点沸点升⾼2℃，若原液中氯离⼦浓度向上波动则影响更甚。

⽔样实际蒸发终点沸点升⾼为常压10℃。

3⼯艺过程3.1设计要点（1）硫酸铵废⽔初期浓度较低，在蒸发终点，沸点升⾼⽐常规硫酸铵盐⽔要⾼，综合物料特性，采⽤“双级蒸发”的⼯艺⽅案，可有效降低设备换热⾯积的投⼊，同时降低压缩机运⾏温升以降低运⾏功率。

（2）物料初始浓度较低，系统⼀级蒸发器选⽤降膜蒸发器，⼆级选⽤强制循环蒸发器。

（3）系统处理废⽔能⼒>10t/h,设计蒸发能⼒不低于9.3t/h。

（4）硫酸铵溶解度较⼤，饱和溶液输送过程易结⽪堵管，系统设计为负压蒸发，尽量降低蒸发温度。

硫酸铵蒸发工艺控制方案（英之杰）股份有限公司分公司1.5万吨/年硫铵装置硫酸铵三效顺流蒸发工艺控制方案硫酸铵三效顺流强制循环蒸发装置，控制思路为手动操作，与微机控制可双向控制系统，实现连续自动出料，进行集中控制与显示，提高整套装置的自动化水平，以达到高产低耗。

一一、工艺流程：硫酸铵蒸发工序采用国内已应用较多的三效顺流强制循环+热泵蒸发工艺，来自上一工段的25%的硫酸铵稀溶液，经电磁流量计计量后(流量信号进微机显示、打印、记录。

以前曾用过涡轮流量计测量，使用一年多后因涡轮变进器叶轮被腐蚀坏而停用)，经乏汽预热器预热后，进入冷凝水预热器二次预热，预热后进入第一效蒸发器，将硫酸铵溶液浓缩到一定浓度后，再由循环泵从一效底部将其抽送至二效蒸发器，继续将蒸发液浓缩，然后由二效循环泵抽送至三效蒸发器，在三效蒸发器内继续浓缩到固含量达到10%-20%之间后通过离心泵进入旋流器增浓，其间三效设置分层器，分离出长时间积累的油量，增浓后的大约含50%左右固含量的硫酸铵溶液进入稠厚器结晶长大，然后出料至离心机分离，分离后的母液进入母液池，母液由液下泵返回到三效蒸发器继续蒸发。

(所谓的硫酸铵的固含量，是指硫酸铵饱和溶液中的硫酸铵结晶沉淀所占总溶液体积的百分比)。

加热用饱和蒸汽，(压力应为10Kgf／Cm’)，先缓慢通入一效蒸汽器加热室，使硫酸铵溶液蒸发产生二次蒸汽，一部分二次蒸汽由热泵吸入到一效蒸发器的加热室继续利用，剩余的一部分送入二效加热室，浓缩液产生二效二次蒸汽做为三效加热蒸汽，三效二次蒸汽则送入乏汽预热器对原料进行预热，预热后的二次汽通过冷凝器冷凝后，进入冷凝水罐，由冷凝水泵排出。

一效的冷凝水温度较高，用于对原料的二级预热使用。

二、主要控制调节系统：(1)一效燕发器液位一蒸汽压力调节采用电动双法兰差压变进器(DBFz一3nA型，0~2000mmH≈o，PB64)，测量一效蒸发器分离室液位，将液位转换成0~10mA〃DC信号送微机显示打印，按纯比例调节规律控制而输出o-]omA．DC信号，经过电／气转换器转换气信号去控制进料调节阈(阀门可选用气动自动阀或者电动自动阀，一般选择气动隔膜调节阀)的开度而调节液位使之保持在正常范围。

硫酸铵蒸发结晶工艺硫酸铵蒸发结晶工艺一、工艺概述硫酸铵蒸发结晶工艺是将硫酸铵溶液通过加热蒸发的方式，使其溶解度降低，从而使硫酸铵结晶出来。

该工艺主要包括溶液制备、蒸发结晶、晶体分离和干燥等步骤。

下面将详细介绍每个步骤的操作方法。

二、溶液制备1. 原料准备：准备优质的硫酸铵和水。

2. 溶解槽准备：选用耐腐蚀性能好的材料制作溶解槽，并确保其密封性能良好。

3. 溶解操作：将一定量的水加入溶解槽中，并加热至适当温度。

然后逐渐加入硫酸铵，同时搅拌溶解，直至完全溶解为止。

注意控制加热温度和搅拌速度，以避免过高温度和剧烈搅拌引起反应不均匀。

三、蒸发结晶1. 结晶器选择：选择合适的结晶器，如真空结晶器或常压结晶器。

真空结晶器可通过减压来降低溶液中硫酸铵的溶解度，有利于结晶过程。

2. 溶液输送：将制备好的硫酸铵溶液通过管道输送到结晶器中。

确保输送过程中无泄漏和污染。

3. 结晶操作：根据所选用的结晶器类型，进行相应的操作。

对于真空结晶器，打开真空泵开始抽真空，使溶液在降低压力下蒸发结晶。

对于常压结晶器，调节加热温度和搅拌速度，使溶液逐渐蒸发浓缩并结晶出硫酸铵。

4. 结晶监控：通过在线检测仪表或取样分析等方法对蒸发过程进行监控，并根据监测结果调整操作参数，以确保蒸发过程稳定和高效。

四、晶体分离1. 过滤操作：将蒸发后得到的硫酸铵晶体与母液分离。

首先使用过滤设备（如旋转真空过滤机）将晶体与溶液分离，然后用适量的冷水洗涤晶体，以去除杂质。

2. 干燥操作：将洗涤后的硫酸铵晶体放置在通风干燥器中进行干燥。

控制干燥温度和时间，使晶体达到所需的水分含量。

五、产品收集和储存1. 产品收集：将干燥好的硫酸铵晶体收集起来，并进行称重和包装。

2. 产品储存：将包装好的硫酸铵晶体存放在防潮、防火、通风良好的仓库中。

注意避免与有机物质接触，以防止发生反应。

六、工艺控制1. 温度控制：根据不同步骤的要求，合理调节加热温度，以确保溶解、蒸发和结晶过程的顺利进行。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨一、含氨尾气的处理方式含氨尾气是指一些工业过程中产生的含氨废气，例如，高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等。

如果这些废气直接排放到大气中，会对环境造成严重的污染，因此，必须对这些废气进行处理。

含氨尾气的处理方式有很多种，例如，催化氧化法、吸收法、分离法和膜分离法等。

在这些处理方式中，蒸发工艺和结晶工艺被广泛应用。

二、蒸发与结晶工艺的基本原理蒸发是指将含氨尾气中的水分蒸发出来，使其达到干燥、浓缩的目的。

蒸发工艺的基本原理是利用加热的方法升高含氨尾气中的水分的蒸发温度，使水分蒸发，并经过凝结器将水分收集起来。

结晶是指将蒸发后得到的硫酸铵溶液进行恒温结晶，使得其中的硫酸铵结晶并分离出来。

结晶工艺的基本原理是利用硫酸铵在一定温度下的溶解度变化，得到一定的过饱和度后，萃取出其中已经结晶的硫酸铵。

1.蒸发过程（1）蒸发器的选择蒸发器是蒸发工艺的核心设备，不同的蒸发器对于含氨尾气的处理效果有很大的影响。

目前，常用的蒸发器有单效蒸发器、多效蒸发器和膜蒸发器等。

（2）蒸发条件蒸发的工艺条件和蒸发器的种类密切相关。

例如，单效蒸发器需要在高温高压下进行蒸发，而多效蒸发器则可以在较低的温度和压力下进行蒸发。

对于含氨尾气的处理，多效蒸发器具有处理效率高、能耗低等优点。

（3）蒸发装置的安全问题由于蒸发过程中含氨尾气中还可能存在着其他的有害气体，因此，在蒸发时，需要注意装置的安全问题。

合理的选材、设计合理的构造以及精密的蒸发参数对于蒸发器的安全保障有很重要的作用。

2.结晶过程结晶装置的选择同样对于含氨尾气的处理效果有着重要的影响。

目前，常用的结晶器有：真空下结晶器、喷雾结晶器和热交换膜结晶器等。

热交换膜结晶器的结晶效率较高，且能耗低。

不同的结晶器对于结晶条件的要求也不同。

例如，喷雾结晶器需要在较低的温度下结晶，而真空下结晶器和热交换膜结晶器则可以在较高的温度下结晶。

在选择结晶器时，需要根据具体的生产要求和工艺条件进行选择。

硫酸铵蒸发结晶工艺硫酸铵蒸发结晶工艺1. 引言硫酸铵是一种常用的化学品，广泛应用于农业、医药、化工等领域。

其生产工艺中的蒸发结晶过程十分关键，能够实现硫酸铵的高纯度和高效率制备。

本文将详细介绍硫酸铵蒸发结晶工艺，从深度和广度两个标准评估其作用、原理、优势以及存在的挑战。

2. 硫酸铵蒸发结晶的作用蒸发结晶是将液体中的溶质析出形成晶体的过程，广泛应用于化工领域。

在硫酸铵生产中，蒸发结晶可以实现以下目标：(1) 提高硫酸铵的纯度：通过蒸发结晶，可将杂质和其他无关物质从溶液中分离出来，使得最终硫酸铵的纯度得到提升。

(2) 实现硫酸铵的分离和回收：通过蒸发结晶，可以将溶液中的硫酸铵析出，实现分离和回收利用，从而提高生产效率。

(3) 节约能源和资源：蒸发结晶是一种相对节能的分离技术，可最大限度地降低能源消耗和原材料损失。

3. 硫酸铵蒸发结晶的工艺步骤硫酸铵蒸发结晶工艺一般包括以下几个步骤：(1) 溶液准备：将硫酸铵与水按一定比例混合，得到溶液。

溶液中的硫酸铵浓度通常根据具体生产要求进行调整。

(2) 进料加热：将溶液加热至一定温度，通常使用蒸汽加热或热水浴加热的方式。

(3) 蒸发结晶：在加热的过程中，水分开始蒸发，溶液逐渐浓缩，硫酸铵开始析出。

(4) 晶体分离：将析出的硫酸铵晶体与溶液进行分离，通常采用离心、过滤等方法。

(5) 晶体洗涤：对分离后的硫酸铵晶体进行洗涤，去除表面附着的杂质，提高产品纯度。

(6) 干燥和包装：将洗涤后的硫酸铵晶体进行干燥，除去残留水分，并进行包装。

4. 硫酸铵蒸发结晶工艺的优势硫酸铵蒸发结晶工艺具有以下几个优势：(1) 高纯度产品：通过蒸发结晶，硫酸铵的纯度可以达到较高水平，满足不同行业对高纯硫酸铵的需求。

(2) 简单易行：硫酸铵蒸发结晶工艺的基本步骤相对简单，易于操作和控制，不需要过多的设备和工艺。

(3) 节约能源：相比其他分离工艺，蒸发结晶可以有效降低能源消耗，减少生产成本。

(4) 环保可持续：硫酸铵蒸发结晶工艺中所使用的原材料和产品均无毒害性，对环境无污染，符合可持续发展的要求。

含氨尾气生产硫酸铵蒸发与结晶工艺探讨
含氨尾气是指含有大量氨气的工业废气，其主要来源是生物质能源转化、矿石提炼以及化学工业等。

含氨尾气中的氨气可以进行回收利用，其一种常见的利用方式是生产硫酸铵。

硫酸铵是一种重要的氮肥和矿山爆破药剂原料，其制备需要通过蒸发与结晶工艺进行。

第一步：预处理
在进入蒸发与结晶工艺之前，需要对含氨尾气进行预处理。

主要包括降温、除尘、脱硫和脱硝等步骤。

降温可以减少尾气中的水分含量，降低水蒸气对后续工艺的影响；除尘可以去除尾气中的颗粒物，保护设备的正常运行；脱硫和脱硝可以去除尾气中的二氧化硫和氮氧化物，减少对环境的污染。

第二步：蒸发
蒸发是指将尾气中的水分进行蒸发，使其浓缩。

蒸发工艺可以采用多级塔浓缩法。

即将尾气逆流与多级塔内的浓硫酸接触，通过热量传递和质量传递使水分蒸发，实现尾气的浓缩。

浓度较高的尾气经过冷却和凝结处理后，形成含有硫酸铵的溶液。

第三步：结晶
结晶是指将溶液中的硫酸铵通过降温和蒸发逐渐析出。

结晶工艺可以采用冷却结晶或真空结晶法。

冷却结晶法是指将溶液进行冷却，使硫酸铵逐渐结晶析出。

真空结晶法是指在低温和高真空条件下，将溶液进行蒸发，使硫酸铵结晶析出。

结晶后的硫酸铵可以通过离心、过滤和干燥等工艺得到最终产品。

含氨尾气生产硫酸铵的蒸发与结晶工艺是通过预处理、蒸发和结晶等步骤，将尾气中的水分浓缩和硫酸铵结晶分离，最终得到硫酸铵产品。

这种工艺具有资源回收和环境保护的双重效益，对于减少废气排放、提高资源利用率具有重要意义。