论塔内结晶的失败~！

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    塔内结晶的工艺从其出发点是很好的，即省设备，又省投资，对于现在节能减排的政府要求不谋而合，我很赞同此种工艺。在很多塔内结晶的实际运行中看，也生产出了硫酸铵，达到了DLT 808-2002副产硫酸铵的标准，随着设备的运行，时间一长就出现了结晶颗粒小，含灰量大的结晶物。甚至只能生产出来含有硫酸铵的浆液，却不能产生硫酸铵固体。蕴含的市场价值自然就降下来了，采用塔内脱硫工艺的企业中往往进入了进退两难的地步。在脱硫中势必要吧烟气中含有大量的重金属，灰尘带到浆液中去。当浆液蒸发结晶，也会受到这些物质的影响。
    我在此仅从硫酸铵的结晶阶段来说明塔内结晶的弊端，说明“塔内”与“结晶”的矛盾。
硫酸铵结晶的控制：
    有杂质存在时，对晶形和结晶过程的各方面都有影响。例如，三价铁离子会促使介稳区扩大，减慢结晶速度，在溶液中的含量到0.1%时会促进硫铵晶体变长，而在较浓度时导致生成针状晶体。铅离子会促使大粒硫铵晶体析出，并生成连生体。杂质锰会促进晶核生成。有它们存在时硫铵晶体为粗大的片状晶体。有机杂质的存在能够加速晶体的成长，促使生成较大的圆形晶体。
    浆液的pH值对硫铵晶体的品质有重要影响，在强酸溶液中会生成碎小的针状晶体，在中性、碱性的溶液中晶体的直径减小，而在弱酸性的介质环境中会生成比较大的圆形晶体。因此我们在操作中应将结晶器的pH值控制在3～4.1的范围内，提供一个偏酸性的环境，但当存在过量的硫酸时，硫铵晶体会变得细碎，还会造成有机相酰胺油与母液的分离困难。

晶体生长速率对晶体粒度的影响
        生长速率不仅取决于溶液的过饱和度，也取决于温度、压力、搅拌的强度、各种场的作用、杂质的特性等。因此晶体生长速率是许多变数的函数。
表2 硫铵晶核生成和晶体成长的数据*

Cx	时间/min	晶核生成速度/100 mL·min-1	晶体生长线速度/μm·min-1	晶粒平均尺寸/μm
0	8.5	2.7×104	13.5	345
0	11.1	2.1×104	10.5	350
0	19.6	1.8×104	9.1	345
5	8.5	1.1×104	18.3	467
10	8.5	8.7×104	19.2	490
10	11.4	7.3×104	14.6	500

注：Cx为每106个粒子的溶液中杂质的粒子数。
    从表2数据可以看出，在时间增加一倍的情况下，晶体的平均直径实际上并没有变化，而当有杂质存在时晶核生成速度降低，而晶体生长线速度和晶体平均粒度稍有增加。实际上工业结晶环境不可能没有杂质存在，因此会出现晶体粒度控制不好的现象。
    续操作的结晶器中，每一粒晶体产品是由一粒晶核生长而成，在一定的晶浆体积中，晶核生成量越少，产品晶体就会越大。反之，如果晶核生成量过大，溶液中有限的溶质分别沉积在过多的晶核表面上，产品晶体粒度必然偏小。在实际生产过程中，成核速率不易控制，极易生成过多的晶核数目，因此必须把过多的晶核消除。
    要想生产好的硫酸铵，需要满足浆液结晶的苛刻要求，才能稳定生产出理想的产品。除灰，去除重金属是第一步，但是现实中这一点已经超出了脱硫的初衷。
全文完

环保人生

工程上有失败，技术上没有失败。可以重新认识，重新找到好的办法就是了。