简介：本文是关于影响硫酸镍溶液结晶过程的因素及其优化的优秀论文实例。 对于正在撰写结晶论文的作者具有一定的参考和指导作用。 纸片断：及溶液曲线图 溶质分子（或离子）的结晶过程经过以下步骤： 1．通过包括对流和扩散在内的传质过程到达晶体表面； 2． 2、吸附在晶体表面； 3、吸附的分子或离子在表面迁移； 4、进入晶格，使晶粒长大。 总的晶体生长速率由最慢的步骤决定。 试验测得，当硫酸镍溶液比重为1.57-1./m3时，晶核析出的温度在75-80℃之间。 工业硫酸镍主要用于电镀行业。 硫酸镍产品的质量取决于原材料及其生产。 不同工艺有很大差异。 在一定的生产工艺条件下，纯化硫酸镍溶液结晶过程的控制是影响硫酸镍产品外观质量的重要因素。 随着市场需求的发展，用户不仅对硫酸镍产品的化学成分提出了严格的要求，而且对其物理外观也提出了更高的要求。 为满足产品外观质量标准，硫酸镍溶液的结晶过程控制需要进一步完善。 在确定硫酸镍溶液净化工艺和硫酸镍溶液成分及生产设备的前提下，通过分析结晶过程的主要影响因素，主要因素为：溶液的过饱和。 优秀论文提供了硫酸镍溶液结晶过程的影响因素及优化。 网站上提供帮助您写出好的论文。 和谐、pH值； 搅拌桨形状； 搅拌速度和结晶冷却过程的控制等，结合工业硫酸镍的性质，利用现有的生产设施，确定了硫酸镍结晶过程的控制曲线。 优化硫酸镍溶液结晶工艺，使产品物理外观规整、颗粒均匀、光泽度强，同时提高单结晶槽产量。
第一章前言 11.1 提出的问题 11.2 研究概述 1 第二章结晶工艺的确定 22.1 硫酸镍溶液结晶方法的确定 22.2 硫酸镍结晶影响因素的探讨 32.3 结晶终止温度的影响 9 第三章总结 10 参考文献 12 第一章引言 1.1问题提出硫酸镍分子式为NiSO4.6H2O，分子量262.86，蓝色或绿色晶体，比重2.07，溶于乙醇和氨水。 颜料、电池材料、催化剂及充电电池工业等。还用作有机合成催化剂、金属着色剂、还原染料媒染剂等，以及用作硬化油催化剂的原料。 在化学工业中，也是生产其他镍盐和氢氧化镍的原料，氢氧化镍用于生产其他镍盐。 在印染工业中，硫酸镍用于制造酞菁艳蓝络合剂，其中用量最大的是电镀、化学镀和充电电池。 我厂的工业硫酸镍产品是由复杂的原料经过深度净化脱除的硫酸镍溶液。 经蒸发、浓缩、结晶后，产品外观为蓝绿色粒状晶体。 主要用于电镀行业。 随着市场需求的发展，用户不仅对硫酸镍产品的化学成分提出了严格的要求，而且对其物理外观也提出了更高的要求。 那么，如何使产品光泽度强、颗粒均匀、晶型规整呢？ 为满足产品外观质量标准，硫酸镍溶液的结晶过程控制还需进一步完善。 1.2 研究概况近年来，国内外同行针对不同生产原料对硫酸镍的生产工艺进行了较多的研究，但对其结晶控制过程的研究较少。
多年来，我们根据当前生产情况，不断改进生产工艺，优化技术参数，重点关注影响结晶过程的因素，如：溶液的成分和pH值； 溶液的过饱和度； 搅拌桨的形状； 搅拌速度和结晶冷却过程的控制等，利用现有的生产设备确定硫酸镍结晶过程的控制曲线，使产品的物理外观规整，晶粒均匀，具有光泽度强，同时提高单台结晶槽产量。 第二章结晶过程的测定 2.1 硫酸镍溶液结晶方法的测定 从蒸汽、溶液或熔体中析出固体晶体的操作称为结晶[1]。 根据固体沉淀的原因，结晶操作可分为几种类型。 工业上应用最广泛的溶液结晶是溶液结晶，它采用冷却或浓缩的方法，使溶液达到过饱和状态，使溶质沉淀，从而大规模生产固体产品。 结晶操作不仅要求能耗低、满足产品纯度要求，而且往往要求晶体具有合适的粒径和窄的粒径分布以供应用。 不同粒径的晶体容易团聚或形成团簇，其中所含的母液难以除去，影响产品的纯度。 此外，晶体的形状对产品的外观、流动性、团聚性等应用性能也有重要影响。 产生结晶的方法主要分为两类： 1、蒸发溶液使溶液达到过饱和而结晶，用于溶解度随温度变化不大的物质。 2.冷却溶液以达到过饱和并结晶。 它用于溶解度随温度降低而显着降低的物质。 溶液的快速冷却会使晶体在某一区域优先生长，形成针状、发丝状晶体，因为结晶热在尖端处散去较快，产生较大程度的过饱和度，溶质优先在这些部位生长[2]。
硫酸镍的溶解度随温度变化如图2-1所示。 可见，由于硫酸镍的溶解度随温度升高而变化缓慢，因此蒸发结晶工艺较为适宜。 通过控制硫酸镍溶液的过饱和度和冷却过程，得到硫酸镍晶体。 图2-1 饱和硫酸镍溶液的曲线。 溶质分子（或离子）的结晶过程经过以下步骤： 1.通过包括对流和扩散在内的传质过程到达晶体表面； 2、吸附在晶体表面； 3.、吸附的分子或离子在表面迁移； 4、进入晶格，使晶粒长大。 整个晶体生长的速度由最慢的步骤决定[3]。 试验测得，当硫酸镍溶液比重为1.57-1./m3时，晶核析出的温度在75-85℃之间。 当比重为1.60-1./m3时，晶核析出的温度在80-85℃之间。 ，结晶点在53-54之间。 因此，初步确定硫酸镍溶液的结晶过程必须在高温区强制快速降温，在低温区缓慢强制降温。 工艺控制如下： 目前生产中，硫酸镍溶液的蒸发结晶工艺如下： 纯化后的合格硫酸为 镍溶液真空蒸发，浓缩至比重为1.58-1。/ m3。 放入结晶釜中，搅拌，通冷却水冷却。 当结晶液冷却至60℃时，停止冷却水并加入晶种。 当结晶釜中的介质颗粒基本转化后，再进行离心分离。 离心后的物料经干燥、过筛即为硫酸镍成品。 2.2 硫酸镍结晶影响因素考察硫酸镍产品是镍盐系列的一种，晶体形状为正六面体。
硫酸镍的结晶过程与其他盐类基本相同。 影响结晶过程的因素有很多。 主要影响因素有：溶液的成分和pH值； 溶液的过饱和度； 搅拌桨的形状和搅拌速度； 晶种的数量和添加量。 温度等。当硫酸镍溶液成分稳定后，根据其主要影响因素进行试验，确定各项技术参数。 通过分析和实验确定，在结晶初期应进行强制冷却，加快冷却速度，避免出现过饱和峰，以抑制自发成核，防止晶体粒度分布恶化。 在结晶后期，应降低冷却速度，以保持结晶母液的稳定过程。 饱和，导致晶粒长大。 2.2.1蒸发比重的影响在溶液成分稳定的情况下，采用单因素法控制冷却速度，在不改变其他条件的情况下确定蒸发比重与收率的关系。 结果如表2-1所示。 表 2-1 硫酸镍溶液结晶试验 试验条件 蒸发比重 收率（%） 筛上、筛下物体（%） 晶粒分布 79.420.6 筛上颗粒不均匀，筛上物体多 8317 筛上物体多筛子.8812 颗粒均匀 92.47.6 颗粒均匀 可见，蒸发比重低时，得率低，颗粒不均匀，筛上、筛下杂物较多； 蒸发比重高，收率高，晶体颗粒均匀。 2.2.2 搅拌桨形状的影响 在结晶过程中，存在三种成核机制：初级均质成核、初级异质成核和二级成核。 一次均相成核是指溶液在较高过饱和度下自发生成晶核的过程。 一次异相成核是溶液在异物的诱导下生成晶核的过程。
当含有晶体的溶液被晶体相互碰撞或晶体与搅拌桨（或壁）碰撞时产生的微小晶体诱导时，就会发生二次成核。 搅拌是影响晶体粒度分布的重要因素。 搅拌有利于防止局部过饱和度的增加，有利于传质过程。 因此，一定程度上搅拌有利于获得粗粒晶体，但搅拌过强也可能造成颗粒破碎[4]。 国内一些公司在硫酸镍结晶中采用纯混合搅拌器，如斜叶片轴流形式。 这种搅拌形式有利于传热，但容易破碎晶粒，使晶形不规则、结晶。 颗粒很小。 锚式和框式搅拌形式较为常见。 这种类型的搅拌速度慢，叶片多为圆管。 虽然不易破碎晶体，但由于只有径向流，搅拌强度低，不利于传热，导致反应时间较短。 时间越长，晶体颗粒大小不均匀，晶型不规则。 硫酸镍结晶过程中，影响产物形成的主要因素包括结晶冷却的控制、结晶釜的结构、搅拌器的转速、搅拌器的形式等。 搅拌器的形式直接影响硫酸镍产品的物理外观和产量。 某镍盐生产企业是目前国内最大的硫酸镍生产企业。 其使用的搅拌机有锚式、框式、框架式和螺旋桨复合式。 经过几十年的实践，该公司正在阅读：这篇论文是关于影响硫酸镍溶液结晶过程的因素及其优化的优秀论文实例。 对于正在撰写结晶论文的作者具有一定的参考和指导作用。 纸碎片：结晶率大大提高。
目前的硫酸镍生产系统在结晶过程中采用锚式搅拌。 当这种搅拌方式的转速较慢时，硫酸镍溶液在结晶过程中在釜内形成层流。 随着结晶过程的进行，硫酸镍浆料与晶粒的接触不均匀，当晶粒长大后，往往会沉降在结晶釜底部，造成结晶釜出口管道“卡死”。 ”，导致排出阀打开困难，且容易出现“抱釜”现象。 用蒸汽加热很容易损坏晶粒。 我们在适用于硫酸镍溶液结晶和硫酸镍结晶的搅拌器的选型和设计方面积累了丰富的经验。 特别是螺带搅拌机的成功开发和应用，大大提高了硫酸镍结晶的生产能力。 混合高粘度流体时，通常采用锚式搅拌和螺带式搅拌。 然而两者的混合效果却截然不同。 锚式几乎不产生上下流动，设备中心的混合效果也较差。 液体粘度越高，这种缺点越明显。 螺带式混合的叶片由细长的金属卷制成螺旋状。 丝带的宽度约为叶片直径的5%～15%，通常为10%。 螺纹数一般为2个，称为双螺纹。 螺带式搅拌利用其自身的结构特点和液体粘度，产生以上下循环为主的流动。 根据搅拌轴的旋转方向，设备内带有丝带的外围液体被向上或向下推动，同时设备中心的液体也会相应下降或上升，从而形成向上的液体。和液体的向下循环流动。 从搅拌效果分析，锚式（框式）在叶片附近有液体交换，而在轴附近有部分没有搅拌效果。
螺带混合机是一种强制挤压流动的混合机，可以使容易沉降的流体完全流动。 但与带式叶轮相比，锚式叶轮的造价较低。 当叶片直径和转速相同时，其搅拌功率仅为带状叶轮的2/3。 因此，适用于那些不特别强调混合效果的场合。 ，常采用锚式叶轮。 为了消除锚式叶轮无轴流和轴附近存在混合死区的缺点，国内一些公司采用了框架式、推进式复合硫酸镍结晶反应。 产品产量、质量和外观都有一定程度的提高，但效果并不明显。 螺旋带叶轮利用自身的结构特点，使溶液在结晶器内充分流动，不仅有效解决了冷却速度和温度控制的困难，而且减少了混合死区晶体成团的机会，使得硫酸镍结晶速度大大提高。 目前的硫酸镍生产系统在结晶过程中采用锚式搅拌。 当这种搅拌方式的转速较慢时，硫酸镍溶液在结晶过程中在釜内形成层流。 随着结晶过程的进行，硫酸镍浆料与晶粒的接触不均匀，当晶粒长大后，往往会沉降在结晶釜底部，造成结晶釜出口管道“卡死”。 ”，导致排出阀打开困难，且容易出现“抱釜”现象。 用蒸汽加热很容易损坏晶粒。 为了选择适合硫酸镍溶液结晶工艺的底板结构和搅拌速度，利用硫酸镍系统目前生产的结晶设备进行了工业结晶试验。 选择两台新的搅拌装置进行测试。 两种搅拌形式如图2-2和图2-2所示。 2-3. 图2-2A型搅拌示意图2-3B型搅拌示意图试验所用溶液为目前生产中硫酸镍蒸发后的液体。 1#、2#结晶釜内分别安装两种不同形状的搅拌桨，进行硫酸镍溶液的溶解。 结晶试验中，对硫酸镍结晶材料进行取样筛选，考察两种搅拌形状下硫酸镍晶粒的分布情况。 测试数据见表2-2。采用A型硫酸镍结晶后，单釜结晶时间缩短约2小时，结晶速率提高。