探究结晶法与离子交换法分离氯化铵和氯化钾的研究

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1、天津大学硕士学位论文结晶法与离子交换法分离氯化铵和氯化钾的研究姓名：罗建军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：康仕芳2002.1.1摘要本文针对我国钾盐生产行业中，经常出现的氯化铵与氯化钾混合体系，研究了工业结晶法与离子交换法对氯化铵与氯化钾质量比9：1混合体系的分离情况。采用冷却结晶法分离氯化铵与氯化钾，研究了搅拌强度、结晶温度、结晶停留时间等工业条件，以及在结晶过程中加入各种少量杂质(媒晶剂)和加入晶种对氯化铵结晶的影响；和重结晶对氯化铵进一步提纯的情况。结果表明：当搅拌速度为440转／rain时，在400C结晶停止，结晶停留时间8小时，可获得纯度为96．3％的氯化铵；在结

2、晶过程中加入杂质如脲、十八胺、硫酸镍、氯化锰、醋酸铵和硫酸钴等，_口】以改变氯化铵的晶体的晶习及晶体颗粒的大小，其中氯化锰作为干扰杂质，nj以将氯化铵纯度提高到97，1％；重结晶一次结晶产品可使纯度达到98．5％(质量百分比)。厂0采用离子交换法分离氯化铵与氯化钾，研究了分离所用的强酸性磺酸基阳离子交换树脂的各种性能，并用柱法测定了树脂对K十与NH。+的选择性系数。采用瓶点法测定了25。c离子交换平衡数据，并关联出在一定浓度条件下固液平衡关系；同时建立离子交换固定床的传质数学模型，其数值计算结果与实验结果基本一致。且结合对单颗粒树脂的离子交换动力学的实验结果，判断出在实验条件下离子交

3、换柱的传质过程属于液膜扩散控制；这为进一步的工艺研究，提供了理论基础。、)r一弋键词：氯化钾、氯化铵、结晶、离子交换、无机盐分离凡滓太学硕土论文AbstractTheaimofthisthesiswastoinvestigatetheseparationofthemixtureofammoniumchlorideandpotassiumchloridefthemassradioof9：1)bycrystallizationandionexchangetechnology．Coolingcrystallizationwasperformedtoseparatethemixture．Th

4、evariationwi也respecttothestirringrate．crystallizingtemperatureandthecrystallizingresidenttimegaverisetothedifferenteffectonthecrystallizationofammoniumchloride．Andtheinfluenceoftheadditionofimpurityandcrystalseedonthecrystalofammoniumchloridewasstudied．TheperformancedemonstratedthatthepurityWaS

5、963％(wt)underthefoliowingconditions：stirringrate440rpm，temperature40。C，andresidenttime8hours．Addingmanganesechloride(0．5％)intothemixturesolutionimprovedthepurityofammoniumchlorideto97．1％．Thepurity98．5％ofammoniumchloridewasobtainedbyrecrystaltizing．Ion-exchangecolumnsweredesignedtoinvestigatethe

6、separationofammoniumchlorideandpotassiumchlorideusingstrongacidcationexchangeresin．Andtheselectivecoe徭cientoftheresin．theequilibriumdataofpotassium．ammoniumexchangeontheresin．andthebreakthroughcllrvesat250Cweredetermined．Theseexperimentaldataindicatedtherelationofliquid-solidbalanceatvariouscon

7、centrations．Andthemethodoflimiteddifierencewasappliedtodescribethemodelofthefixed—bedion．exchangesystemoperatedinthedownflowmode．TheresultsoftheexperimentsagreedwiththetheoreticalcalculationbaSedthemodel。andverifiedthattherateofpo