基于正交设计的研究影响硫酸铵结晶的各种因素之间的相互作用

《Crystal Research and Technology》：Study of the Interaction of Factors Affecting Ammonium Sulphate Crystallization Based on Orthogonal Design

针对硫酸铵母液蒸发结晶中结晶率低、颗粒尺寸不均的问题，通过正交试验探究蒸发温度、pH值、搅拌速率及硫酸钙添加量对结晶量、平均粒径和变异系数的影响，结果表明各因素对指标的影响顺序不同，并发现晶体形态及元素组成变化规律，XRD分析验证了最佳工艺条件。

　　

摘要

针对硫酸铵母液（烧结烟气脱硫过程中产生的副产品）在蒸发结晶过程中存在结晶速率低和颗粒大小不均匀的问题，本研究通过正交试验研究了蒸发温度、pH值、搅拌速率以及硫酸钙添加量对结晶量、平均颗粒大小和变异系数（C.V.）的影响。实验结果表明：对于结晶量而言，影响程度为蒸发温度 > pH值 > 搅拌速率 > 硫酸钙添加量；对于平均颗粒大小而言，影响程度为搅拌速率 > pH值 > 蒸发温度 > 硫酸钙添加量；对于变异系数而言，影响程度为搅拌速率 > pH值 > 硫酸钙添加量 > 蒸发温度。晶体形态包括六方形、柱状、层状等，在某些条件下会出现聚集现象。晶体中含有钙（Ca）、氮（N）、氧（O）和硫（S）元素，且随着硫酸钙添加量的增加，钙含量也随之增加。硫酸铵晶体的衍射峰与纯硫酸铵的衍射峰一致，最高衍射峰出现在pH值为5.0、搅拌速率为250 rpm、硫酸钙添加量为3500 mg·L^?1以及温度为333.15K的条件下。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。