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湿法磷酸合成大颗粒磷酸脲的工艺研究? 中国生产磷酸脲多以热法磷酸为原料。但热法磷酸价格偏高,加之产量较低,满足不了市场需要。中国对湿法磷酸净化技术虽有研究,但尚未达到满足所有磷酸用户要求。所以,以低价的湿法磷酸和工业尿素为原料,开发用湿法磷酸合成磷酸脲的工艺流程,是磷酸脲产品开发和研究的方向。磷酸脲结晶过程是整个生产过程非常重要的步骤,它决定最终产品的质量和收率。然而目前国内外对磷酸脲的冷却结晶过程研究得比较少。因此,研究磷酸脲的结晶过程,对设计工业结晶器、指导工业生产及优化操作条件等具有重要的实际意义。 1 实验部分 1.1 原料及仪器 尿素,工业级;磷酸,质量分数为 42% 湿法浓缩酸,某化工公司提供。湿法磷酸主要组成见表 1 。 DC-0506 低温恒温槽 ; SXjQ-1 型数显直流无级 搅拌器 ;带导流筒的夹套结晶器, 250mL ,自制。 表 1 湿法磷酸组成 % 组成 P2O5 CaO Fe2O3 MgO A12O3 SO3 F 质量分数 42.00 0.10 0.41 0.34 0.062 0.25 0.036 1.2 实验步骤 将磷酸加入到结晶器构。打开 恒温槽 循环,调节至预定温度并恒温。开动搅拌器,搅拌转速 150r/min 。加人尿素使其完全溶解,反应一定的时间。采用不同的降温方式进行冷却结晶,然后真空干燥,郧得磷酸脲晶体。取样分析,计算磷酸脲收率。实验采用外加晶种的间歇冷却结晶方式。 2 结果与讨论 2.1 正交实验 以磷酸与尿素的物质的量比、反应温度、反应时间作为合成磷酸脲的影响因素,选用正交表 L9(34) 进行正交实验。实验方案及结果见表 2 。 表 2 正交实验方察及结果 实验号 因素 磷酸脲收率 /% 反应温度 / ℃ 反应时间 / min n( 磷酸 ) : n( 脲 ) 1 60 60 1 : 1.00 40.73 2 60 90 1 : 1.05 46.03 3 60 120 1 : 1.10 40.25 4 70 60 1 : 1.05 47.72 5 70 90 1 : 1.10 57.12 6 70 120 1 : 1.00 46.10 7 80 60 1 : 1.10 61.12 8 80 90 1 : 1.00 49.40 9 80 120 1 : 1.05 56.85 κ 1 42.34 49.86 45.41 κ 2 50.31 50.85 50.20 κ 3 55.79 47.73 52.83 R 13.45 3.12 7.42 表 2 得出最佳反应条件为:反应温度 80 ℃ ,反应时间 90min ,磷酸与尿素的物质的量比 1 : 1.10 。尿素过量时,收率偏高。这是因为未反应的尿素混杂在产物中,形成混合晶体,表面上看增加了产率,但产品质量下降。从表 2 可知,反应物物质的量比不是影响产率的主要因素,因此,取磷酸与尿素的物质的量比为 1 : 1 。 2.2 磷酸脲的冷却结晶 2.2.1 不同温度下磷酸脲溶解度及介稳区宽度 溶解度的测定方法采用平衡法,其原理为在一定量的溶剂中加入过量的溶质,然后搅拌足够长的时间,使溶液体系达到平衡,再取其过饱和溶液,分析其质量浓度,从而得到溶解度数据 ( 见图 1( 略 )) 。再将其以 6 ℃ /h 的速度恒速降温,观测首批晶核的出现并记录该温度。图 2 为磷酸脲介稳区宽度与质量浓度的关系。从图 2( 略 ) 可以看到,随着溶液质量浓度的升高,介稳区宽度逐渐减小,这样更不容易控制过饱和度。因此溶液中的磷酸脲含量并不是越大越好,应根据实际生产的要求,合理选择磷酸脲含量。 实验发现,降温时,在 35-50 ℃开始出现晶核。因此,只考察在该温度区间,不同降温速率下的介稳区宽度。分别采用 3 种速率 (3 , 6 , 9 ℃ /h) 进行恒速降温,见图 3( 略 ) 。从图 3( 略 ) 可以看出,随着降温速率的增加,溶液的介稳区减小。因此,实际工业生产过程中应该选择合适的降温速率。 2.2.2 不同冷却方式对磷酸脲粒度分布的影响 分别采用 3 种降温方式:即恒速降温、自然降温及程序降温 ( 先慢后快 ) ,考察这 3 种降温方式对磷酸脲产品粒度分布的影响,见表 3 。由表 3 可知,采用先慢后快的程序降温方式,可获得粒度较大、粒度分布较窄的磷酸脲晶体,且外观均匀粗大。而自然降温得到粒度分布较宽的晶体。根据传热规律,自然降温属于先快后慢的降温方式,初期成核速度非常快,晶体的团聚现象也很明显。筛分时,粒径在 1 700 μ m 以上的晶体均为聚晶。恒速降温得到的晶体颗粒分布宽而不均匀。因此,最佳降温方式应选择先恒后快的程序降温方式。 表 3 降温方式对磷酸脲产品粒度分布的影响 降温方式 各粒径范围磷酸脲所占质量分数 /% >1700 μ m 850-1700 μ m 550-850 μ m 375-550 μ m <375 μ m 恒速降温 11.21 18.96 21.42 23.84 24.57 自然降温 3.36 35.26 29.84 16.24 15.30 程序降温 0.70 62.54 26.36 8.29 2.11 3 结论 比较系统地研究了湿法磷酸合成磷酸脲的过程,得到了较优工艺条件为:反应温度 80 ℃ ,反应时间 90 min ,磷酸与尿素的物质的量比 1 : 1 。采用外加晶种的间歇操作,选择先慢后快的程序降温方式可以得到大颗粒且均匀的磷酸脲晶体。 [ ]查看更多 9个回答 . 4人已关注
工厂车间主任安全生产责任制? (1)根据国家劳动保护法令、制度及上级有关指示精神,积极为职工创造良好的合乎安全卫生的劳动条件,对职工的安全健康负责。对所有劳动保护设施应经常维护、保养,使之处于完好良好状态,以发挥其应有的作用。 (2)领导并支持车间、班组安全员的工作,提高他们的业务水平,协助他们解决工作中的困难,调动他们的工作积极性。 (3)编制年度、季度安全技术措施计划,经批准后,负责组织实施。新建、扩建、改建、革新、挖潜、改造、大修等工程项目,必须符合安全技术要求,否则不能投产运行。 (4)在计划、布置、检查、总结、评比生产过程中,要同时把安全技术、工业卫生工作,贯串到各个具体环节中去。对安全生产有贡献者或造成事故责任者,提出奖励或处理意见。 (5)组织有关人员制订或修订本单位的安全生产管理制度和安全技术操作规程;并认真贯彻执行。 (6)充分发动群众开展安全大检查,积极消除各种不安全因素,防止事故的发生。 (7)加强生产设备的管理,特别是安全装置和消防设施,要经常保持完好状态。 (8)按时组织编写与实现安全技术措施计划,不断改善劳动条件。经常深入调查研究,定期召开安全生产会议,认真总结安全生产经验,及时组织交流推广。 (9)严格执行上级有关防护用品、保健食品、清凉饮料的发放标准,加强防护器材的管理,并教育职工妥善保管合理使用。 (10)负责申请一级用火,审批二级用火,并组织好用火时必须具备的安全措施。 (11)组织职工学习讨论安全操作规程及各项安全制度,并教育工人自觉遵守。对特殊工种必须经过考试合格,方能安排单独操作。对新工人或调换工种人员(包括学工劳动、干部参加劳动等),在未工作前,要进行安全教育。对违反者应及时批评,劝阻与制止,屡教不改或冒险蛮干者,应停止其工作,不得默许,鼓励或迫使工人违章作业,违者应追究责任。 (12)对本部门发生的伤亡事故、职业病和职业中毒情况,每月进行一次综合分析,掌握事故规律,制订防范措施,并负责落实。发生重伤、死亡、多人事故及险肇事故,应保护现场,立即上报,不超过24小时,本着“三不放过”原则查明原因,采取防范措施。轻伤事故应负责组织调查处理。查看更多 0个回答 . 1人已关注
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吹扫3.8MPa蒸汽管道时蒸汽压力、流速要求是多少为宜? 大家讨论一下,对不同等级的蒸汽管道进行吹扫时,要求蒸汽压力、流速最低为多少?吹扫合格,进行打靶试验时,判定吹扫合格的标准是什么? 查看更多 2个回答 . 2人已关注
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简介
职业:通标标准技术服务有限公司 - 设备工程师
学校:四川烹饪高等专科学校 - 文化与艺术系
地区:四川省
个人简介:书籍是全世界的营养品。生活里没有书籍,就好像没有阳光;智慧里没有书籍,就好像鸟儿没有翅膀。查看更多
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