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6.1冷冻结晶过程与装置 21
6.2过硫酸铵结晶器的设计 23
6.2.1过硫酸铵结晶过程中的物料衡算 24
6.2.2过硫酸铵结晶过程中的传热计算 25
6.2.3过硫酸结晶器的直径和高度 27
7. 结论 30
致谢 31
参考文献 32
1.绪论
过硫酸铵(Ammonium persulfate)， 。过硫酸铵是一种白色晶体或者粉末，无气。干燥纯品能稳定数月，受潮时会逐渐分解并放出臭氧，加热分解出氧气并生成焦硫酸铵。易溶于水，水溶液呈酸性，并在室温中逐渐分解，在较高温度时很快分解并放出氧气，生成硫酸氢铵。相对密度为1.98，低毒，具有强氧化性，与有机物摩擦或撞击，能引起燃烧，有腐蚀性。
1.1 过硫酸盐
过硫酸盐，又名过二硫酸盐，包括钠、钾、铵、锰、钙、银、钡等的过硫酸盐。其中，用途比较广泛，且形成工业生产规模化的是钠、钾、铵的三种过硫酸盐，称为碱金属过硫酸盐。主要用于合成树脂、合成纤文、合成工业橡 胶的聚合引发剂；同时在染料食物保存、金属氧化表面处理、漂白、蓄电池、油脂脱色、制糖等有广泛应用。这些年，被广泛用于电子工业印刷电路的铜板清洗，且取得了令人满意的成效，过硫酸盐的生产在国外有几十年的历史，主要公司有美国食品机械化学公司，日本三菱、瓦斯公司、德国德古萨公司，英国拉波特公司，法国、苏联等也皆有生产，年产量大概几十万吨左右。我国过硫酸盐生产的厂家有天津东方化工厂、北京化工厂、汕头西陇股份有限公司等，这些单位同时也是试剂级过硫酸铵的主要生产厂家。
1.2 过硫酸盐的发展
过硫酸盐生产的发展过程大致分为三个阶段：前期是经过硫酸钾法制取过氧化氢的过程中，取出一部分过硫酸盐中间体，经过加工处理，得到过硫酸钾或过硫酸钠；中期因为过氧化氢生产被过硫铵法代替了过硫酸钾法，该工艺的电消耗比以前的工艺有了很大的降低，所以使得过硫酸盐需求和生产有了更进一步的提高；到了近期，过氧化氢生产工艺逐步由蒽醌法代替了电解法，过硫酸盐的生产也趋于独立化，不再利用制取过氧化氢过程中的中间体，而自成体系专门生产过硫酸盐。在这种情况下，各种先进的电解槽相应产生，特点是电槽体积小，电流密度高，占地小，电耗低，电流效率高。就在这时，非电解法生产过硫酸盐的工艺在一些国家得到了非常好的发展，这种工艺的特点就是电耗低、工艺相对简单、投资少、收效快，成品含杂质较少、稳定性优良，其产品也可做为精细化工产品，但成本与电解法相比就高很多。
1.3 过硫酸盐的生产工艺
以过硫酸铵为例，其生产有两种方法，一是电解法，二是蒽醌法。蒽醌法是一种新型方法，有能耗小的特点，但产品纯度不高，且后续提纯复杂；而电解法的特点是产品纯度高，但是电消耗较高。
反应式:工艺说明： 以硫酸铵溶液作阳极液，硫酸溶液作阴极液，阴、阳极液以一定的流量进入电解槽内进行电解；通过电解后阳极液内就会含有过硫酸铵，并投入硫酸，且经过液态氨气调节溶液PH至微碱性，溶液则进入冷却釜内进行冷却，经冷却后的料液由离心机分离即可得到过硫酸铵结晶体，母液经循环后进入电解槽内并作为阳极液再次进行电解；经电解后的阴极液补充一定的硫酸和水后，直接作为阴极液进入电解槽内电解；过硫酸铵结晶经干燥器干燥后即为成品，经检验合格后即包装。阴极产生的氢气经密闭管道引出后直接排放。
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