超声波对铝酸钠溶液种分成核粒度的影响.pdfVIP

第 34 卷第 3 期 中南工业大学学报(自然科学版) Vol .34 No .3 Vol .34 No 3 J . CENT. SOUTHUNIV . TECHNOL . June 2003 超声波对铝酸钠溶液种分成核粒度的影响 陈国辉,陈启元,尹周澜,张 斌 (中南大学化学化工学院,湖南 长沙,410083) 摘要:通过对铝酸钠溶液种分过程中氢氧化铝粒径为 1～ 3 μm 的粒子质量信息进行分析,考察了超声波强化处理 对铝酸钠溶液二次成核的影响 . 实验结果表明:在较低温度(55 ℃ )下,氢氧化铝固体中成核粒子数明显较多,表明 超声波能够促进铝酸钠溶液的二次成核;在 60 ℃ 和65 ℃ 实验条件下,虽然成核细颗粒数高于未用超声波强化的 铝酸钠溶液的颗粒数,但远低于 55 ℃ 实验条件下的细颗粒数,表明超声波强化促进二次成核,随温度升高,成核作 用下降;在55 ℃ 时,低频超声波比高频超声波产生更多的成核粒子,低频超声波强化种分有更强的二次成核强化 作用 . 关键词:超声波;粒度分布;二次成核 中图分类号:O31 文献标识码:A 文章编号:1005 9792(2003)03 0254 04 超声波强化溶液结晶过程可以促进晶核的生 氢氧化钠为化学纯 .配制的铝酸钠母液经过滤后,氢 成[1 ,2 ] .高粘度和高表面张力的铝酸钠溶液,在没有 氧化钠浓度控制在 4 .5～ 5 .3 mol/ L,苛性比αK 控 外加条件下,一次成核很难发生,只有在大量外加氢 制在 1 .3～ 1 .9 . 氧化铝晶种的情况下,在晶种表面的缺陷点和活性 1 .2 超声处理频率 位产生二次晶核 .二次晶核的形成与晶种性质密切 低频小于 33 kHz,高频大于50 kHz . 相关 .铝酸钠溶液种分过程中[3 ,4] ,新的晶核从晶种 1 .3 种分实验条件 表面脱落,在溶液中形成独立晶核(粒径为 1 ～ 铝酸钠溶液经一定频率超声波处理一段时间 3 μ m). 在工业条件下,超声波强化不能促进铝酸钠溶 后,迅速投入反应器;反应器为不锈钢间歇式反应 液一次成核的生成[5 ,6] ,低频超声波强化铝酸钠溶 釜;种分温度为45～ 65 ℃ ;搅拌速度为 400 r/ min; 液主要促进氢氧化铝晶种表面的二次成核 . 由于超 晶种质量浓度为0～ 600 g/ L . 声波促使结晶单元快速生成,最初出现粒径小于 1 1 .4 苛性碱和氧化铝浓度分析 苛性碱浓度分析用 BaCl 2 - 2 除去溶液中的 CO , μ m 的新次生晶核,新晶核基本结构为六边形薄片 3 状,新晶核在晶种表面上长大到一定时间,容易因搅 用水杨酸钠掩蔽溶液中的 Al3 + ,用绿光酚酞作指示 拌而破碎进入溶液,