24507.液相氧化法鉻鹽清潔工藝鉻酸鈉結(jié)晶分離應(yīng)用基礎(chǔ)研究

1、ClassifiedIndex：TQl361UDC：546SecrecyRate：PublicizedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeAppliedFundamentalResearchonCrystallizationandSeparationofNa2Cr04intheCleanerProdu

2、ctionofChromiumCompoundsviaAqueousOxidationMethodCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：L1uHuanProfBing—zhuZhangProfHongbinXuMasterofEngineeringChemica

3、lEngineeringandTechnologySchoolofChemicalandPharmaceuticalEngineering16May2014摘要摘要鉻鹽及鉻系列化合物為重要的基礎(chǔ)化工原料。針對傳統(tǒng)有鈣焙燒法鉻鹽生產(chǎn)工藝過程存在的資源利用率低和環(huán)境污染嚴重等問題，中國科學(xué)院過程工程研究所研發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的液相氧化法鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝。中間產(chǎn)品鉻酸鈉的結(jié)晶相分離為該工藝的重要組成部分，其純度和形貌將直接影響下游產(chǎn)品的

4、質(zhì)量和生產(chǎn)成本。本文選擇TNa2Cr04NaOHNaAl02H20體系，對鉻酸鈉結(jié)晶分離過程的相平衡、介穩(wěn)區(qū)、動力學(xué)及工藝過程優(yōu)化等問題進行了系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。主要取得了以下創(chuàng)新性進展：1)測定了Na2Cr04NaOH—H20三元體系在90℃、120℃和130℃時以及Na2Cr04NaOHNaAl02H20四元體系在90℃、120℃和130℃時的相平衡數(shù)據(jù)，繪制了Na2Cr04NaOHH20三元體系在90℃以及Na2Cr04NaOHN

5、aAl02H20四元體系在120℃和130。C的相圖，為鉻酸鈉結(jié)晶分離提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；2)研究了鉻酸鈉在Na2Cr04NaOHH20體系中的結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)以及雜質(zhì)(NaAl02)含量對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響，分別討論了不同堿濃度下真空蒸發(fā)結(jié)晶過程中的壓力與沸點的關(guān)系，同一溶液濃度體系下，真空度越高，溶液的沸點越低，隨著體系濃度的升高，沸點上升，所需真空度也升高；3)采用間歇動態(tài)法研究了鉻酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶過程動力學(xué)，用最小二乘法進行回歸分析，得到了相應(yīng)

6、的結(jié)晶動力學(xué)方程，闡述了懸浮密度、攪拌速率、過飽和度和雜質(zhì)對蒸發(fā)結(jié)晶過程的影響規(guī)律，隨著懸浮密度、攪拌速率、過飽和度和雜質(zhì)含量的增大均更有利于晶體的成核；4)開展了鉻酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶工藝優(yōu)化研究，系統(tǒng)分析討論了蒸發(fā)結(jié)晶過程中攪拌強度、蒸發(fā)速度、結(jié)晶溫度、雜質(zhì)含量、晶種添加對產(chǎn)品平均粒度及粒度分布、純度和晶習(xí)的影響規(guī)律，確定出鉻酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶的最優(yōu)工藝條件為：攪拌速度為300r／rain；蒸發(fā)速率約為150～200mL；結(jié)晶溫度為90℃；雜質(zhì)含