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硝酸铵钙去钙方法及蒸发工艺溶液三步骤

一、硝酸铵钙去钙方法

硝酸铵钙(分子式：5Ca(NO₃)₂·NH₄NO₃·10H₂O)中去除钙的核心原理是利用钙离子与硝酸根的溶解度差异，通过结晶分离实现。具体方法如下：

溶解与加热

将硝酸铵钙溶于水并加热至沸腾，形成热饱和溶液。此时硝酸钙(Ca(NO₃)₂)因高温溶解度较高(100℃时约716g/100g水)，而硝酸铵(NH₄NO₃)溶解度随温度变化较小(30℃时约214g/100g水)，仍留存于母液中。

冷却结晶

将热饱和溶液降温至0~20℃，硝酸钙优先析出为四水硝酸钙晶体(Ca(NO₃)₂·4H₂O)，而硝酸铵因溶解度较高仍溶于母液。

分离与蒸发

过滤出硝酸钙晶体后，对母液进行蒸发浓缩，进一步降低硝酸铵的溶解度，使其结晶析出。蒸发时需控制温度低于210℃(硝酸铵分解温度)，避免分解。

关键点：

钙离子去除效率取决于冷却温度控制(0~20℃最佳)和蒸发浓缩程度(母液体积缩减至1/3~1/2)。

若需制备高纯度硝酸铵，可对母液进行多次重结晶。

二、硝酸铵钙蒸发工艺溶液三步骤

蒸发工艺的核心是通过多段蒸发去除水分，浓缩溶液至硝酸铵结晶条件。典型流程如下：

一段蒸发(真空蒸发)

操作：将中和器制备的60%硝铵溶液送入一段蒸发器，在真空度80kPa下加热，蒸发蒸汽与浓溶液乳浊液进入分离器。

结果：分离出82%~84%的浓溶液，蒸发蒸汽经气压式冷凝器冷凝后排放。

优势：真空环境降低沸点，减少热损失，同时利用蒸发器内真空度实现自动加料(真空加料流程)。

二段蒸发(常压蒸发)

操作：一段蒸发后的浓溶液(>82%)送入二段蒸发器，利用0.8~0.9MPa表压的新鲜蒸汽加热。

结果：分离出90%左右的溶液，蒸发蒸汽供一段蒸发加热使用，实现热能循环利用。

关键：需向二段溶液储槽内补充氨气，防止溶液呈酸性导致设备腐蚀。

三段蒸发(真空蒸发)

操作：二段蒸发后的溶液送入三段蒸发器，在更高真空度下进一步浓缩至97.5%以上。

结果：熔融态硝铵溶液经造粒塔造粒，冷却后得到颗粒状成品。

设备：采用立式膜式蒸发器(真空段)和卧式双程膜式蒸发器(常压段)，材质需耐硝酸铵腐蚀(如不锈钢)。

工艺优化建议：

多段蒸发：根据溶液浓度差划分蒸发段数，浓度差<20%时采用单段蒸发，>20%时采用多段蒸发以降低投资成本。

热能利用：二段、三段蒸发产生的二次蒸汽可用于一段蒸发加热，提高热效率。

防腐蚀措施：蒸发器外壳和折流挡板采用碳钢，列管和接触部件采用不锈钢，延长设备寿命。