【摘 要】
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联碱法是当今纯碱主要生产技术之一,但联碱法生产铵碱分离工艺存在原料中硫酸盐富集导致分离工艺优化急需相应的五元体系相图理论指导。因此,本论文采用等温溶解平衡法对五元体系(Na+,NH4+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)及其子体系在273.15 K和313.15 K的相平衡进行研究,取得以下主要结论:（1）简单四元体系(Na+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)在313.15 K相
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（U21A20299、22073068）；
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联碱法是当今纯碱主要生产技术之一,但联碱法生产铵碱分离工艺存在原料中硫酸盐富集导致分离工艺优化急需相应的五元体系相图理论指导。因此,本论文采用等温溶解平衡法对五元体系(Na+,NH4+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)及其子体系在273.15 K和313.15 K的相平衡进行研究,取得以下主要结论:（1）简单四元体系(Na+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)在313.15 K相图中有1个零变量点（Na Cl+Na2SO4+Na HCO3）,3条单变量溶解度曲线和3个固相结晶区（结晶区面积Na HCO3＞Na2SO4＞Na Cl）,无复盐和固溶体生成。该体系平衡液相的水图和物化性质组成图均随Na2SO4浓度的增大呈规律性变化,且应用经验公式计算获得的折光率与密度理论值与实验值相吻合。（2）交互四元体系(Na+,NH4+//HCO3-,SO42-–H2O)在273.15 K相图中有3个零变量点（NH4HCO3+（NH4）2SO4+Na HCO3、（NH4）2SO4+Na2SO4·（NH4）2SO4·4H2O+Na HCO3和Na HCO3+Na2SO4·（NH4）2SO4·4H2O+Na2SO4·10H2O）,7条单变量溶解度曲线和5个固相结晶区。其中,Na2SO4·10H2O结晶区面积最大,表明Na2SO4·10H2O最容易结晶析出。绘制干盐图和水图,以及平衡液相物化性质-组成图,物化性质均随着J（2Na+）的变化呈现规律性变化。（3）交互四元体系(Na+,NH4+//HCO3-,SO42-–H2O)在313.15 K相图中有3个零变量点（NH4HCO3+（NH4）2SO4+Na HCO3、（NH4）2SO4+Na2SO4·（NH4）2SO4·4H2O+Na HCO3和Na2SO4+Na2SO4·（NH4）2SO4·4H2O+Na HCO3）,7条单变量溶解度曲线和5个固相结晶区。其中,Na HCO3结晶区面积最大,表明其在该四元体系中最容易析出。绘制干盐图和水图,以及平衡液相物化性质-组成图,物化性质均随着J（2Na+）的变化呈现规律性变化。（4）碳酸氢钠饱和下的交互五元体系(Na+,NH4+//Cl-,SO42-,HCO3-–H2O)在273.15 K和313.15 K相图中均有4个零变量点,9条单变量溶解度曲线和6个固相结晶区,并有复盐Na2SO4·（NH4）2SO4·4H2O生成。通过该五元体系在273.15 K和313.15K的相图对比发现:单盐的结晶形式和结晶区面积随着温度的变化而发生变化。其中,在273.15 K硫酸钠的存在形式是Na2SO4·10H2O,随着温度的升高发生水合物的脱水,在313.15 K其以Na2SO4形式稳定存在;复盐Na2SO4·（NH4）2SO4·4H2O的结晶区面积明显增大,NH4HCO3的结晶区面积明显减小。绘制干盐图、水图和钠图,以及平衡液相物化性质-组成图,物化性质均随着J(SO42-)的增加呈现规律性变化。
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