由硫酸铵和氯化钾制备硫酸钾溶剂法工艺及其相图研究

摘要

该文对硫酸铵和氯化钾制备硫酸钾溶剂法工艺及其相图进行了研究.考察了十种有机溶剂对反应过程氧化钾收率的影响,结果表明以甲醇为添加溶剂较为适宜;研究确定了拟四元交互体系K<'+>、NH<,4><'+>//Cl<'->、SO<,4><'2->的恒温溶解度图,作为溶剂法工艺的理论基础;运用单因素分析法考察了影响反应过程氧化钾收率的主要因素,并用正交试验设计法确定了反应的适宜工艺条件:,反应时间80min,甲醇浓度50﹪,硫酸铵初始浓度20﹪,配料比1.96,反应温度25℃,氧化钾收率大于90﹪;甲醇经两段蒸发回收后循环使用;产品硫酸钾质量达到农用一级品,副产品氯化铵达到工业合格品.

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致谢

第一章绪言

1.1硫酸钾在农业生产中的重要性

1.2硫酸钾生产方法

1.3我国硫酸钾需求与生产现状

1.4研究目的和内容

第二章实验材料、仪器和原理

2.1实验材料

2.2实验仪器

2.3实验原理

2.4相关主要物质的分析方法

第三章溶剂选择研究

3.1溶剂法反应过程工艺研究的实验方法

3.2溶剂的选择

3.3溶剂选择实验小结:

第四章拟四元交互体系K+、NH4+//Cl-、SO42-相图研究

4.1相图原理概述

4.1.1基本原理

4.1.2平衡判定及液相组成和平衡固相组成的确定

4.2K+、NH4+//C1-、SO42-溶解度图研究

4.2.1反应体系溶解度研究的实验方法

4.2.2氯化钾、氯化铵、硫酸铵和硫酸钾在反应体系中的溶解度

4.2.3氯化钾、氯化铵、硫酸铵、硫酸钾在反应体系中组合的拟三元恒温溶解度

4.2.4拟四元交互体系K+、NH4+//Cl-、SO42-溶解度图研究(25℃)

4.3氯化钾转化率理论计算

第五章工艺条件研究

5.1反应工艺条件研究

5.1.1单因素实验研究

5.1.2单因素实验小结

5.1.3反应工艺条件正交实验研究

5.2溶剂回收工艺条件研究

5.2.1溶剂回收工艺原理

5.2.2实验方法

5.2.3溶剂回收条件研究

5.3产品质量

5.4技术经济估算

5.4.1原料消耗和产品

5.4.2氧化钾和氮的利用率

5.4.3原料和产品的经济估算

第六章结果和讨论

参考文献