学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

重钙生产磷酸二氢钾工艺研究

作　者: 周堃
导　师: 李军
学　校: 四川大学
专　业: 化学工艺
关键词: 磷酸二氢钾 硫酸钾 磷酸二氢钙 重钙 介稳区宽度 晶体生长速率
分类号: TQ444.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 230次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


磷酸二氢钾是一种高浓度的高效磷钾复合肥，具有营养成分高，化学性质稳定，易溶于水，不结块等优点，广泛应用于农业生产中。目前，磷酸二氢钾的生产工艺较多，但普遍存在投资大、设备腐蚀严重等缺点。本文通过对现有工艺的分析和总结，开发了由重钙和硫酸钾生产磷酸二氢钾的新工艺。该工艺具有流程短，设备简单，能耗低，投资少等优点，具有广阔的应用前景。首先，通过试验确定了重钙和硫酸钾反应过程中的影响因素，再利用二次正交试验设计系统地研究了磷酸二氢钙与硫酸钾复分解过程中，各操作参数对磷收率和钾收率的影响规律，并得到了影响规律的全回归方程。由回归方程得到了最优的工艺条件为：反应温度为50℃；反应时间为120分钟；反应液固比4：1；硫酸钾和磷酸二氢钙的摩尔比（K2O：P2O5）1.1：1。在此优化条件下使用重钙和硫酸钾反应，K2O收率可以达到98％以上，磷收率可以达到74.71％。由于母液中杂质种类繁多，容易与产品晶体一同析出，影响了磷酸二氢钾产品晶体的质量，通过实验研究了母液PH值对杂质析出过程的影响，实验结果表明，中和pH大于4.5时，产品质量达到要求，此时磷损失为4.72％。大颗粒磷酸二氢钾晶体由于纯度高、不易结块，因此还研究了大颗粒磷酸二氢钾晶体的制备工艺。首先，测定磷酸二氢钾在实际反应母液中的介稳区宽度，实验结果表明此时磷酸二氢钾溶液的介稳区宽度比纯磷酸二氢钾溶液的介稳区宽度大。同时还研究了硫酸钾、氟化钾、草酸钠、氟硅酸和柠檬酸钠对磷酸二氢钾溶液介稳区宽度的影响，发现前四种物质都会导致其介稳区宽度变窄，而柠檬酸钠则会抑制磷酸二氢钾的结晶，导致磷酸二氢钾介稳区宽度变宽。最后，研究了20℃和25℃时饱和磷酸二氢钾在不同过饱和度下的晶体生长速率，实验结果表明，溶液过饱和度越大，磷酸二氢钾晶体的生长速率也就越大。根据所得的工艺优化条件，采用磷酸二氢钾连续结晶工艺，得到了高品质、大颗粒的磷酸二氢钾晶体，产品质量达到了国家一级品标准。

全文目录


摘要  2-4
Abstract  4-8
1 前言  8-16
  1.1 磷酸二氢钾的性质和用途  8-10
  1.2 主要的生产方法  10-14
    1.2.1 中和法  10
    1.2.2 磷酸与氯化钾复分解法  10-11
    1.2.3 有机萃取法  11-12
    1.2.4 电渗析法  12
    1.2.5 离子交换法  12-13
    1.2.6 磷酸盐和氯化钾复分解法  13-14
  1.3 课题的提出、目的、内容  14-16
    1.3.1 课题的提出  14-15
    1.3.2 研究的目标  15
    1.3.3 研究内容  15-16
2 研究的理论基础  16-31
  2.1 重钙转化的化学基础  16-18
    2.1.1 重钙与硫酸钾的反应  16-17
    2.1.2 磷酸二氢钙的水解  17
    2.1.3 钾石膏的生成  17-18
  2.2 结晶的理论基础  18-31
    2.2.1 结晶过程  19
    2.2.2 工业结晶方法  19-21
    2.2.3 介稳区宽度的概念及其测量方法  21-24
    2.2.4 晶体成核  24-26
    2.2.5 晶体的生长速率概念及测定方法  26-29
    2.2.6 杂质对结晶过程的影响  29-31
3 重钙与硫酸钾复分解反应试验  31-45
  3.1 试验准备  31-32
    3.1.1 试验原料  31
    3.1.2 实验装置及设备  31-32
    3.1.3 分析方法及磷和钾收率计算  32
  3.2 试验的原理和方案  32-33
  3.3 结果与讨论  33-45
    3.3.1 单因素实验  33-35
    3.3.2 二次回归正交实验  35-44
    3.3.3 小结  44-45
4 中和净化过程  45-47
  4.1 试验准备  45
  4.2 试验原理及方案  45
  4.3 结果与讨论  45-47
5 结晶过程  47-62
  5.1 基础数据的测定  47-59
    5.1.1 实验原料  47
    5.1.2 实验装置  47-48
    5.1.3 实验原理和方案  48-49
    5.1.4 实验的操作步骤  49-50
    5.1.5 实验结果及讨论  50-59
  5.2 磷酸二氢钾连续结晶  59-62
    5.2.1 实验设备与装置  59-60
    5.2.2 实验步骤  60
    5.2.3 实验结果及讨论  60-62
6 经济效益分析  62-64
7 结论  64-65
作者在研究生期间发表的文章  65-66
参考文献  66-71
致谢  71

相似论文

  1. 饲料磷源、磷水平及酸化剂对草鱼生长、生理的影响,S963
  2. 食品添加剂明矾对大鼠神经系统的影响,R114
  3. 硫酸钾对三江地区水稻产量和品质的影响,S511.01
  4. 电化学方法在聚丙烯酰胺合成中的应用研究,TQ323.7
  5. 微生物燃料电池阴极性能强化及传输特性研究,TM911.4
  6. 钢铁厂烧结机头电除尘灰综合利用,TM621.2
  7. 不同种类钾肥及用量对大蒜品质和产量的影响,S633.4
  8. 无机晶体结晶过程研究,TB383.1
  9. 酸性植酸酶在异育银鲫饲料中替代磷酸二氢钙的应用研究,S965.117
  10. 荧光分析法在药物检测中的应用研究,R927
  11. 磷酸二氢盐的提纯工艺研究,TQ126.3
  12. 喷施钾、钙及NAA对桃叶片及果实性状的影响,S662.1
  13. 液液非均相复分解法制备磷酸二氢钾,TQ131.13
  14. 果糖结晶工艺研究,TS264.9
  15. 在氨水中硫酸钾结晶过程的研究及其改善,TQ443.2
  16. SA-IP-SPS超强吸水剂的合成及其改良赤红土壤的应用研究,TQ317
  17. 氯化钾与硫酸转化制取硫酸钾的研究,TQ125.14
  18. 石膏转化制硫酸钾结晶动力学研究,TQ131.13
  19. 料浆法制重钙及重钙改性试验研究,TQ132.32
  20. 超细重钙的表面改性及在PVC制品中的应用研究,TQ325.3
  21. Al-Cu合金定向凝固一次枝晶间距的研究,TG111.4

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 化学肥料工业 > 复合肥料（混合肥料） > 磷钾混合肥料
© 2012 www.xueweilunwen.com