由磷石膏制备硫酸钾工艺及其动力学研究
【摘要】：
本文对磷石膏两步法制备硫酸钾的工艺条件及其动力学进行了实验研究。
运用单因素分析法分别考察了磷石膏制备硫酸钾所涉及到的两步反应过程中影响氧化钙及氧化钾转化率的主要因素，并用正交实验设计法分别考察了该两步反应的最佳工艺条件，分别为反应温度30℃，反应时间30min，物料摩尔比[(NH_4)_2CO_3／CaSO_4·2H_2O]1.15，物料液固比20:1，氨过量摩尔百分比10％—20％；反应温度15℃，反应时间100min，物料摩尔比[2KCl／(NH_4)_2SO_4]1.05，硫酸铵浓度27％。同时对第二步反应的加料方式进行了优化研究。
对磷石膏制备硫酸铵反应过程的反应模型及其动力学进行了研究，结果表明该反应过程符合收缩未反应芯模型，其动力学方程为：
1-(1-X_B)~(1／3)=4.06×10~5·exp(-(39100)／(R_g·T))·(C_A~(1.08))／((？)_s)·t，反应活化能为39.10kJ／mol。
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