进行了硝酸钾结晶动力学的研究,包括MSMPR结晶器稳定性试验:硝酸钾结晶动力学特性的研究;以及结晶动力学模型的模拟。 在5L MSMPR结晶器中进行稳定性试验,通过对不同结构的导流筒和搅拌桨进行各种因素的试验得知,粒径分布与结晶器结构和操作条件都密切相关。对导流筒及其桨叶结构进行了改进,并对操作条件进行了初步分析。在利用φ120mm导流筒及其相匹配的搅拌桨,桨叶角度15°并向下搅水的情况下,得到的粒径分布较理想;在操作条件方面,搅拌速度是一个重要因素,应控制其在350rpm以上,以保证结晶器内循环状况良好。 通过对硝酸钾结晶动力学特性的研究发现:（1）随着停留时间由10min延长至50min,晶体的平均粒径和主粒径逐渐增大,硝酸钾晶体的形貌质量变好,结块现象减少。当停留时间达到30min后,晶体粒径增长趋于平缓。因此停留时间应控制在30min以上,以保证得到较高质量的晶体。（2）随着过饱和度由0.5℃增大到5℃,晶体平均粒径和主粒径都略有下降,但其影响程度较小。因此,在产品能达到质量要求的情况下,可适当提高过饱和度,以提高生产效率。（3）随着搅拌速度由350rpm增大到550rpm,晶体平均粒径和主粒径下降幅度较大。当搅拌速度降为350rpm时,循环情况欠佳。因此,应控制搅拌速度在400rpm左右。（4）随着氨浓度的增加,晶体平均粒径和主粒径逐渐减小,当氨浓度增大到3%以后晶体平均粒径和主粒径的大小受氨浓度的影响逐渐减小。单从增大晶体粒径的角度来说,氨的加入是不利的。但由于氨浓度达到3%以后对晶体粒径的影响变小,且加氨有利于晶体粒径分布的均匀性,在生产中为了利用氨的盐析作用,使硝酸钾大量析出,在能够达到产品质量要求的情况下可综合考虑氨的作用,适当增加氨浓度,以提高生产效率。 最后,在结晶温度25℃、过饱和度2℃、搅拌速度400rpm和停留时间10min-50min条件下,建立了硝酸钾晶体成核速率与生长速率关系的生长动力学模型:B°=6.19×10²²G^2.02。