硝酸铵钙生产工艺工艺的主要设备有哪些

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-03-28 03:59 标签： 硝酸盐类药物有哪些
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硝酸盐处理设备
地下水中硝酸盐超标给人们的安全饮水带来危害，近年来各种处理方法应用于实际处理当中，但效果都不是很好；去除硝酸盐是人们生产生活中很头疼的一个问题，尤其是去除水中硝酸盐。去除水中硝酸盐最常用也是最简单的方法就是换水。可是为了去除硝酸盐而大量扔掉有限的水资源，是不是有点很浪费呢？那么如何有效去掉水中硝酸盐呢？本文简要介绍了去除水中硝酸盐的几种方法。
工业生产过程中排放的含氮废水，农业上施用的氮肥随雨水冲刷入江河、湖泊，生活污水排入受纳水体等对环境造成的污染越来越严重，已引起人们的普遍关注。这是因为no3-危害人类健康。no3-进入人体后被还原为no2-,no2-有致癌作用。此外，婴幼儿体内吸入的no3-进入血液后与血红蛋白作用，将fe(ⅱ)氧化成fe(ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合，引起高铁血红蛋白症。硝酸盐在水中溶解度高，稳定性好，难于形成共沉淀或吸附。因此，传统的简单的水处理技术，如石灰软化、过滤等工艺难以除去水中的硝酸盐。
目前，从水中去除硝酸盐的方法有：化学脱氮、催化脱氮、反渗透、电渗析、离子交换、生物脱氮等。
1.1化学脱氮
在碱性pH条件下，通过化学方法可以将水中的硝酸盐还原成氨，反应方程式可表示为：
NO3-+8Fe(OH)2+6H2O&NH3+8F(OH)3+OH-
该反应在催化剂Cu的作用下进行，Fe/NO3-的比值为15:1,该工艺会产生大量的铁污泥，并且形成的氨需要用气提法除去。
研究过用亚铁化合物去除硝酸盐，结果表明，由于成本太高，此工艺难于实际应用。
等人利用粉末铝去除硝酸盐，反应主要产物为氨，占60～95%，可以通过气提法除去。反应的最佳pH为10.25，反应方程式为：
3NO3-+2Al+3H2O&3NO2-+2Al(OH)3
NO2-+2Al+5H2O&3NH3+2Al(OH)3+OH-
2NO2-+2Al+4H2O&N2+2Al(OH)3+2OH-
在利用石灰作剂的水处理厂可有效地使用该工艺，因为利用石灰通常可使pH值升高到9.1或以上。因而，调节pH值所需的费用较低，铝同水的反应可表示为：
Al+6H2O&2Al(OH)3+3H2
当pH值为9.1～9.3时，由于上述反应导致的铝的损失量小于2%。实验结果表明，还原1g硝酸盐需要1.16g铝。
常用的反渗透膜有：醋酸纤维素膜、聚酰胺膜和复合膜。压力范围为kPa。这些膜通常没有选择性。
Guter[3]利用醋酸纤维素膜反渗透体系除去硝酸盐，当进水硝酸盐浓度为18～25mg/L，连续运行1000h，硝酸盐去除率达65%。
Clifford等[4]研究了反渗透系统除硝酸盐，反渗透膜为聚酰胺膜和三醋酸纤维素膜。在进水中加入硫酸和六甲基磷酸钠可以防止膜结垢。结果表明：聚酰胺膜比三醋酸纤维素膜更有效。与离子交换和电
渗析相比，反渗透系统成本较高。
Rautenbach等[5]利用复合膜反渗透系统进行了中试研究，操作压力为14Pa，处理能力为2m3/h。
Miquel等开发了利用电渗析技术选择性除去硝酸盐的方法。该方法可使硝酸盐浓度从50mg/L降低到25mg/L以下，它不需要添加任何化学试剂。Rautenbach等[6]研究了电渗析法除去硝酸盐，并与反渗透法
进行了比较。他们认为将硝酸盐从100mg/L降低到50mg/L，两种方法的成本大致相当。
& 1.6离子交换法&
&&& 离子交换法去除硝酸盐的原理是：溶液中的NO3-通过与离子交换树脂上的Cl-或HCO3-发生交换而去除。树脂交换饱和后用NaCl或NaHCO3溶液再生。
&&& 一般地，阴离子交换树脂对几种阴离子的选择性顺序为：
&&& HCO3-＜Cl-＜NO3-＜SO42-
&&& 因此，用常规的离子交换树脂处理含硫酸盐水中的硝酸盐是困难的。因为树脂几乎交换了水中的所有的硫酸盐后，才与水中的硝酸盐交换。也就是说，硫酸盐的存在会降低树脂对硝酸盐的去除能力。采用对硝酸盐有优先选择性的树脂可以较好地解决这个问题。这种树脂优先交换硝酸盐，对硝酸盐的交换容量不受水中硫酸盐的影响。
&&& 在树脂官能团NR3+中的N原子周围增加碳源子数目可以提高树脂对硝酸盐的选择性，这种类型的树脂对硝酸盐的选择性顺序依次为：
&&& HCO3-＜Cl-＜SO42-＜NO3-
&&& 当树脂上NR3+中的氮原子周围的甲基变为乙基时，树脂对硝酸盐与硫酸盐的选择性系数KSN从100增加到1000。&
&&& 3各种方法的比较&
&&& 离子交换，生物脱氮和反渗透是去除水中NO3--N的常用方法，已获得实际应用。离子交换技术适用于处理溶解性有机物较低的地下水。有机物的存在会污染离子交换树脂和反渗透膜。当水中总溶解性固体(totaldissolvedsolids，简称TDS)＜500mg/L，SO42-＜300mg/L时，可选用离子交换工艺。当水中TDS＞1000mg/L，时，可选用反渗透或电渗析法。&进水水质，如微量有机污染物、SO42-等，对离子交换工艺的影响较大，而对生物脱氮的影响较小。因而生物脱氮工艺适用于地表水，而离子交换工艺更适用于地下水。反渗透和电渗析工艺能耗较大，运行费用高。反渗透膜对无机盐的选择性高，处理后的水基本上不含无机盐，因此，只需处理一部分水，然后将处理水与未处理水混合。电渗析则必须将所有的水进行处理。如果不考虑废液排放费用，水的损失也忽略不计，那么两种方法的水处理费用也几乎相同。与电渗析相比，反渗透的优点是管理简单，尤其适用于小型处理厂。但反渗透的浓缩作用会导致硅石、碳酸钙、硫酸钙结垢，影响处理过程的正常运行。&
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来源：　　作者：潘明旺,张留成,李佐邦
离子交换法生产高纯硝酸钾的工艺研究　 硝酸钾是一种重要的化工原料 ,用途很广 ,主要用于烟火、黑色炸药、医药、玻璃工业、选矿、金属加工及食品工业 ,还用作化肥、催化剂、氧化剂等。随着工农业生产的发展 ,硝酸钾的用量逐年增加。目前 ,我国生产硝酸钾多以硝酸钠和氯化钾为原料 ,通过复分解反应制得 ,工艺流程繁杂 ,原料利用率低 ,产品分离困难。利用硝酸和氯化钾制取硝酸钾的方法 ,环境污染大 ,设备腐蚀严重。离子交换法生产硝酸钾 ,原料来源广泛 ,我们利用农用肥料硝酸铵和氯化钾通过强酸性阳离子交换树脂进行交换反应生产出工业一级品硝酸钾 ,替代了原用硝酸和氯化钾制取硝酸钾的工艺路线 ,生产工艺简捷 ,无环境污染。１生产原理、工艺流程及主要设备工业硝酸铵→溶解→过滤→澄清氯化钾肥料→溶解→精制→沉降ＫＮＯ３ 溶液→离子交换→蒸发→结晶→离心分离→烘干→粉碎→包装→成品图１硝酸钾生产工艺流程示意图１．３主要设备（表１）设备名称规格材质数量化盐池２０００×１５００×１０００水泥２高位槽２０００×１５００×１０００碳钢（防腐）３盐液贮槽?１５００，Ｈ＝２５００玻璃钢２离子交换柱?１０００，Ｈ＝５５００碳钢（防腐）２离心机?１０００不锈钢１(本文共计3页)　　　　　　　　　　
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　　　　　　硝酸钾长槽搅拌冷却结晶工艺
核心提示：长槽搅拌式冷却结晶工艺主要设备是长槽搅拌式冷却结晶器。该结晶器形状为一敞口长槽 ,宽0. 6 m ,长 4长槽搅拌式冷却结晶工艺主要设备是长槽搅拌式冷却结晶器。该结晶器形状为一敞口长槽 ,宽0. 6 m ,长 4～8 m。长槽底部为半圆形 ,槽外焊有水夹套 ,槽中装有长螺距的螺旋搅拌器 , 长槽每米长度约有 1 m2的有效传热面积。长槽搅拌式连续冷却结晶工艺流程 :浓的热硝酸钾溶液从长槽的一端加入长槽中 , 冷却水则从长槽的另一端进入夹套内 ,硝酸钾溶液与冷却水逆向流动 , 在螺旋搅拌器搅拌作用下 ,溶液与夹套内冷却水间壁换热 ,溶液得以冷却结晶析出硝酸钾晶体。螺旋搅拌器除了起搅拌作用外 ,还可以输送硝酸钾晶体以及防止晶体聚积在长槽冷却面上。硝酸钾料液从长槽始端移动到长槽末端 ,再通过装置溢流口流入离心设备中。南美国家智利将长槽搅拌式连续冷却结晶工艺应用于硝酸钾冷却结晶已有较为成熟的经验。
我国湖南某厂也曾采用长槽搅拌式冷却结晶工艺。实践表明 ,该冷却结晶工艺的优点是结垢较轻 ,冷却水与硝酸钾溶液传热系数达到 100 W / 水泥生产设备m2 o℃以上。缺点是设备投资较大 ,占地面积较大 ,同时硝酸钾晶体易沉积于长槽的冷却面上 ,从而影响传热。
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