《化工产品结块》word版

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1、化学品结块的分析和防结块剂的选用根据《河南化工》2005年第25卷第12期1前言许多固体化学品具有结块的特性，即由原来松散的状态，相互粘结成团块。对储存、使用、运输、加工等带来很大不便。根据结块的程度，一般可分为轻度结块、严重结块和局部结块。轻度结块的化合物通过轻微振动即能恢复自由流动状态；严重结块是整袋或散装时整堆结成一体，很难破碎；局部结块是部分化合物结成团块，这种结块在化肥行业中对机械化施肥最为不利，因为这些小块易堵塞下料口且不易被发现。结块破坏了产品的自由流动状态，使用时往往需要进行破碎处理，

2、这给使用带来极大的不便，尤其对于易燃、易爆的晶体产品，如氯酸钾、硝酸铵等。因此，化学品的防结块性能是产品质量的重要指标之一。在防结块问题上，除了工艺条件的优化外，使用防结块剂是未来的发展方向。2结块机理1958年Sliverberg等观察了氯化铵产品贮存过程中颗粒表面的晶体生长状况后指出，晶体的交互生长引起颗粒间的粘连，并且在晶体的成形过程中，由于可溶性的离子运动到颗粒表面，而在颗粒内部形成无数空穴，其表面的结晶相与颗粒表面的结晶相相同。若颗粒内水分充足，则使结块范围逐渐加大。1977年Gamonde

3、s-3]提出了晶桥理论和毛细吸附理论来解释结块现象，经对物质颗粒表面使用电镜和x射线衍射技术进行研究，目前这两种理论得到多数学者的认同。2．1晶桥理论晶桥理论认为，由于晶体自身因素(晶体的性质、化学组成、粒度、粒度分布及晶体的几何形状)和外界因素(湿度、温度、压力和杂质等)的影响，使晶体表面溶解并发生重结晶，从而在晶粒之间的相互接触点上形成晶桥，使晶粒粘接在一起，逐渐形成巨大的团块。2．2毛细吸附理论毛细吸附理论认为，由于微细晶粒间毛细吸附的存在，使液相弯月面上的饱和蒸汽压低于外部的饱和蒸汽压，这就为

4、水蒸气向晶粒间的扩散提供可能，使晶体易于吸潮，最后导致结块[3]。2．3。其他结块理论为了解释某些现象，有人提出了一些其他的理论，例如原苏联一些学者提出扩散结块机理。以上的理论可以解释不少的结块现象，但这些理论多数都是建立在单一化合物的基础上的，在多种化合物共存或进行复配情况下，由于可能存在的化学反应、反应热效应等，其结块原因与上述理论有所不同。例如复混肥中，它的结块主要是因为多种化合物混合后，其临界相对湿度大大降低，强烈吸收空气中的水分，进而发生结晶与重结晶，从而导致结块。3防结块措施防结块剂进入结

5、晶系统中，或在晶体表面形成包覆膜，使晶粒问产生机械隔离效果；或参与晶体生长过程，改变各个晶面的相对生长速率，从而改变晶体形态；或吸附于晶体表面形成疏水层，使晶体与大气间的水分交换受到阻碍；或降低溶液的表面张力并改变固液间的界面接触角，使晶体对溶液的毛细吸附力降低。上述各种途径，都将导致晶体原有吸湿性的较大变化，达到良好的防结块效果。其中，前两种主要是抑制晶桥控制作用，后两种主要是抑制毛细控制作用。3．1晶桥作用控制以防结块剂处理的化合物因吸湿、结晶而在粒子表面起变化时，防结块剂溶于吸湿的水中后，吸附于

6、化合物一水界面，改变了晶体原有的结晶特性，变成不易结块的状态，减少或阻止了晶桥的产生，起到防结块的作用J。阴离子活性剂中的烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐，烷基萘磺酸盐等对硫铵、硝铵有防结块作用，主要是改变结晶习性J，即防止晶桥的产生。影响硝基复混肥结块的因素很多，但最重要的是肥料之间接触点形成的晶体连接，即“晶析”理论。所以在应用防结块剂时应着重减少晶桥连接。吸潮是过硫酸铵结块的主要因素，过硫酸铵本身对水的亲合力就很强，再加上生产中干燥不完全，使它的含水量较高，水分从结晶芯部向表面移动，使结晶表面溶解，为结

7、晶架桥提供了饱和溶液，随着条件的改变，水分的蒸发，晶体颗粒表面间发生架桥而牢固结合起来，形成结块]。在其防结块的处理过程中，应该着重从抑制晶桥产生的方面考虑。3．2毛细吸附控制有些化合物因为具有较高的表面能，或因为静电作用，或因为有较多的毛细管结构等，所以在生产或储藏过程中由于强烈的吸湿和温度的变化，使化合物溶解、结晶从而导致结块。这类物质的结块过程主要是因为毛细吸附，所以要解决这类物质的结块问题，抑制毛细吸附无疑是最有效的手段。同时选择活性剂时，还应考虑吸附效果，对于酸性化合物应选用阳离子活性剂，碱

8、性化合物应选用阴离子活性剂。由表面化学理论可知，硝酸铵颗粒表面具有较高的表面能，当它吸收空气中的水分子后，其高能表面就变成了低能表面。硝酸铵是一种易溶于水的极性无机盐，它的颗粒或粉状晶体表面具有多毛细孔状结构，较大的毛细孔半径和孔隙率也造成了硝酸铵对水分子具有很大的吸附作用。因此，要解决硝酸铵的吸湿性，关键在于改变其表面结构以降低表面能，提高憎水性。经表面剂处理过的氯酸钠饱和溶液的表面张力比普通氯酸钠降低24．7％。表面张力的降低，减小了固液间的接触角，