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氨法脱硫有干法、半干法和湿法脱硫工艺,本篇讲述的是湿法工艺中,脱硫副产物硫酸铵的结晶影响因素。
采用氨水作为吸收剂,将烟气中的二氧化硫脱除,具有工艺系统简单、脱硫效率高、技术成熟、不易结垢堵塞、副产物硫铵可做肥料等优势,但硫铵结晶是非常重要的单元步骤,目前硫铵结晶过程中存在硫酸铵晶粒细小,周期性不出料的问题,影响系统稳定性能,增加运行成本。氨法脱硫副产物处理工艺中,为获得晶形优良的硫铵晶粒,对结晶温度、搅拌速率、pH以及亚硫酸铵、硝酸铵等杂质对产品质量的影响进行分析研究。
硫铵结晶主要由过饱和溶液的形成、晶核的产生和晶体的成长几个阶段组成。硫铵浆液形成过饱和溶液,达到一定过饱和度后,析出固相微观晶粒,这是晶核的形成过程,也称为初级成核,接着是晶核的长大也称为晶体的生长过程。同时,由于晶液的流动,晶体之间及晶体与设备之间的摩擦、碰撞,液体对晶体表面的冲刷,又产生新的晶核,称为二次成核。通常晶核的形成和晶体的成长是同时进行的。在结晶过程中,无论是晶核的形成,还是晶核的生长,都要消耗溶液中的溶质,均以一定的过饱和度为推动力。每一粒晶体都是由一粒晶核生长而成的,在一定条件下,如果晶核成核速率越大,晶核的生成量越多,溶液中有限的溶质要同时供应大量的晶核生长,晶核的生长速率就越慢,结果导致大量的细小结晶;反之,晶核的生成量越少,结晶粒度就会长得越大。
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