化工原理分離技術

1、其他傳質分離的方法學院：化學與化工學院專業(yè)：化學工程與工藝班級：學號：姓名：溶液，為了回收這種堿液必須除去其中的Na2SO4，鈾工廠就是采用冷凍結晶法。在大約0℃結晶出十水芒硝，過濾分離后，得到的堿液再返回到生產中使用，該過程即回收了堿液降低了工廠生產成本，又回收了有用的副產物芒硝。3、鹽析法。此法主要是利用共同離子效應，降低被分離物質的溶解度而使其結晶析出。例如：侯德榜法生產純堿工藝中需要分離氯化銨就采用了此法。由圖2中氯化鈉和氯化銨

2、的溶解度曲線可見，當溶液溫度＜10℃后，氯化銨的溶解度低于氯化鈉，此時可往溶液中添加磨細的氯化鈉粉末，固體氯化鈉溶解后提供了大量的氯離子使氯化銨的溶解度大大降低而析出。氯化鈉溶解是一種吸熱反應（1.2大卡摩爾），氯化鈉溶解使溶液溫度進一步下降，氯化銨進一步析出。此操作既分離出副產物氯化銨又向溶液中引進了下一步工序所需的鈉離子，是冷凍結晶和鹽析結晶分離技術巧妙結合應用的杰作。根據目的產品的要求不同同一種物質可以用不同的結晶方法得到不同的產

3、品。例如，蒸發(fā)濃縮可以結晶析出元明粉，當溶液溫度＜32.28℃時可冷凍結晶析出芒硝(十水硫酸鈉)。由圖2硫酸鈉溶解度曲線可見當溶液溫度＞32.28℃時，元明粉（無水硫酸鈉）的溶解度隨溫度變化不大，適合于蒸發(fā)濃縮結晶；當溶液溫度＜32.28℃后，溶解度隨溫度的下降而迅速下降，又很適合冷凍結晶分離。4、分步結晶法，此法適用于某些相似鹽溶解度上的差異的情況。由于這種差異，混合物鹽類在固相和溶液相間分配時，溶解度小的組分便富集于固相，溶解度大的

4、便留于液相中，該法廣泛的用于多種物質的結晶分離。例如，稀土元素復鹽的分離，此法也可用來除去雜質成分。分步結晶過程通常采用蒸發(fā)結晶或冷凍（冷卻）結晶。經過分步作業(yè)，會使一些難溶組分和易溶組份分別富集于流程的首尾部分，成純度較高的產品。原子能工業(yè)中需要含鉿低于0.01%的鋯，就是采用氟絡合物的分步結晶法制得的，該法的優(yōu)點是操作簡單，不消耗試劑，其缺點是難于實現連續(xù)化生產。５、化學反應結晶。這是工業(yè)上常用的方法，鈾水冶工藝中沉淀（結晶）鈾濃縮

5、物就是一種典型的化學反應結晶過程。溶液的過飽和度、攪拌速度、溶劑性質、溶液組成和PH值都是直接或間接影響結晶的因素。結晶過程的影響因素很多，當過程條件是最優(yōu)時，實現工業(yè)化生產的關鍵是設計一個優(yōu)秀的反應設備。內循環(huán)式流化床沉淀設備是一種先進的鈾沉淀設備，如圖３所示。沉淀塔內設循環(huán)筒，內裝攪拌槳，物料在內循環(huán)筒中自上向下流動，控制攪拌槳轉速（物料流速），使粗粒的沉淀可以沉降下來進入塔底的底流中，未沉降的細顆粒隨物料經內外筒之間的環(huán)形空間由下

6、向上運動，在內筒頂部又隨液流進入內筒中。在內筒首先與含鈾的酸性溶液相遇，部分超細粒沉淀立即被酸溶解，這既中和了料液中的余酸（均相中和），避免了局部酸度過高，又提高了溶液的鈾濃度，為沉淀提供了充足的物料，這些都為沉淀結晶過程創(chuàng)造了良好的條件。物料在內筒中繼續(xù)下行時，與沉淀劑氨水相遇，發(fā)生中和沉淀，溶液中的鈾在未溶解的固體顆粒表面結晶析出，即所謂的二級成核生長過程。長大的顆粒沉入塔底，定期排除塔外，細顆粒繼續(xù)循環(huán)、長大、沉淀。母液自塔頂溢流