Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 266

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ научной и патентной литературы с целью обоснования темы исследования. Обоснование общей цели исследования и конкретных задач

2. Теоретический анализ исследуемого процесса

.1 Термодинамический анализ

.2 Кинетический анализ

3. Экспериментальная часть

.1 Характеристика исходных материалов

3.2 Выбор метода эксперимента и анализа. Описание техники эксперимента

3.3 Выбор параметров исследования

4. Результаты эксперимента, их обсуждение и теоретическая обработка

600 4,2 10 25 1500 10,2 10 10,5 630 4,4 10 25,5 1530 10,4 10 11 660 4,6 10 26 1560 10,6 10 11,5 690 4,8 10 26,5 1590 10,8 10 12 720 5 10 27 1620 11 10 12,5 750 5,2 10 27,5 1650 11,2 10 Продолжение таблицы 4.2. 1 2 3 4 5 6 7 8 13 780 5,4 10 28 1680 11,4 10 13,5 810 5,6 10 28,5 1710 11,6 10 14 840 5,8 10 29 1740 11,8 10 14,5 870 6 10 29,5 1770 12 10 Таблица 4.3.Экспериментальные данные, используя в качестве осадителя раствор соды с концентрацией 4,4%, при Т=400С и различном соотношении МgCl2:Na2CO3 время, мин время, сек интервал добавления соды, мл светопогла-щение. (сила тока) время, мин время, сек интервал добавления соды, мл светопогла-щение. (сила тока) 1 2 3 4 5 6 7 8 МgCl2:Na2CO3=1:1; рН=8,9; хмg=0 0 0 0,2 84 10 600 4,2 18 0,5 30 0,4 65 10,5 630 4,4 18 1 60 0,6 50 11 660 4,6 18 1,5 90 0,8 36 11,5 690 4,8 18 2 120 1 28 12 720 5 18 2,5 150 1,2 26 12,5 750 5,2 18 3 180 1,4 21 13 780 5,4 18 3,5 210 1,6 20 13,5 810 5,6 18 4 240 1,8 19 14 840 5,8 18 4,5 270 2 18 14,5 870 6 18 5 300 2,2 18 15 900 6,2 18 5,5 330 2,4 18 15,5 930 6,4 18 6 360 2,6 18 16 960 6,6 18 6,5 390 2,8 18 16,5 990 6,8 18 1 2 3 4 5 6 7 8 7 420 3 18 17 1020 7 18 7,5 450 3,2 18 17,5 1050 7,2 18 8 480 3,4 18 18 1080 7,4 18 8,5 510 3,6 18 18,5 1110 7,6 18 9 540 3,8 18 19 1140 7,8 18 9,5 570 4 18 19,5 1170 8 18 МgCl2:Na2CO3=1:1,25; рН=9,16; хмg=0 0 0 0,2 68 12,5 750 5,2 8 0,5 30 0,4 64 13 780 5,4 8 1 60 0,6 25 13,5 810 5,6 8 1,5 90 0,8 23 14 840 5,8 8 2 120 1 13 14,5 870 6 8 2,5 150 1,2 12 15 900 6,2 8 3 180 1,4 11 15,5 930 6,4 8 3,5 210 1,6 10 16 960 6,6 8 4 240 1,8 9 16,5 990 6,8 8 4,5 270 2 8 17 1020 7 8 5 300 2,2 8 17,5 1050 7,2 8 5,5 330 2,4 8 18 1080 7,4 8 6 360 2,6 8 18,5 1110 7,6 8 6,5 390 2,8 8 19 1140 7,8 8 7 420 3 8 19,5 1170 8 8 7,5 450 3,2 8 20 1200 8,2 8 8 480 3,4 8 20,5 1230 8,4 8 8,5 510 3,6 8 21 1260 8,6 8 9 540 3,8 8 21,5 1290 8,8 8 9,5 570 4 8 22 1320 9 8 1 2 3 4 5 6 7 8 10 600 4,2 8 22,5 1350 9,2 8 10,5 630 4,4 8 23 1380 9,4 8 11 660 4,6 8 23,5 1410 9,6 8 11,5 690 4,8 8 24 1440 9,8 8 12 720 5 8 24,5 1470 10 8 МgCl2:Na2CO3=1:1,5; рН=9,4; хмg=0 0 0 0,2 70 15 900 6,2 9 0,5 30 0,4 69 15,5 930 6,4 9 1 60 0,6 30 16 960 6,6 9 1,5 90 0,8 26 16,5 990 6,8 9 2 120 1 16 17 1020 7 9 2,5 150 1,2 15 17,5 1050 7,2 9 3 180 1,4 14 18 1080 7,4 9 3,5 210 1,6 12 18,5 1110 7,6 9 4 240 1,8 10 19 1140 7,8 9 4,5 270 2 9 19,5 1170 8 9 5 300 2,2 9 20 1200 8,2 9 5,5 330 2,4 9 20,5 1230 8,4 9 6 360 2,6 9 21 1260 8,6 9 6,5 390 2,8 9 21,5 1290 8,8 9 7 420 3 9 22 1320 9 9 7,5 450 3,2 9 22,5 1350 9,2 9 8 480 3,4 9 23 1380 9,4 9 8,5 510 3,6 9 23,5 1410 9,6 9 9 540 3,8 9 24 1440 9,8 9 9,5 570 4 9 24,5 1470 10 9 10 600 4,2 9 25 1500 10,2 9 1 2 3 4 5 6 7 8 10,5 630 4,4 9 25,5 1530 10,4 9 11 660 4,6 9 26 1560 10,6 9 11,5 690 4,8 9 26,5 1590 10,8 9 12 720 5 9 27 1620 11 9 12,5 750 5,2 9 27,5 1650 11,2 9 13 780 5,4 9 28 1680 11,4 9 13,5 810 5,6 9 28,5 1710 11,6 9 14 840 5,8 9 29 1740 11,8 9 14,5 870 6 9 29,5 1770 12 9 Данные по величине рН раствора и степени осаждения, приведенные в таблице 4.4, свидетельствуют о том, что с увеличением соотношения осадителя к щелоку увеличивается рН и постепенно снижается содержание MgCl2 в щелоке. Таким образом, при соотношении осадитель - щелок = 1:1 - ион магния (хлорид магния) отсутствует, что указывает о полном осаждении хлорида магния в виде нерастворимого осадка при любой температуре.Таблица 4.4.Данные по величине рН раствора и степени осаждения. Температура, 0С Соотношение MgCl2 : Na2CO3. рН Количество MgCl2, % Степень осаждения, % 22 1:0,4 7,810 0,512 38,9 1:0,6 7,920 0,506 39,6 1:0,8 8,519 0,425 49,3 1:1 8,670 0 100 1:1,25 9,300 0 100 1:1,5 9,610 0 100 30 1:1 8,2 0 100 1:1,25 9,1 0 100 1:1,5 9,32 0 100 40 1:1 8,9 0 100 1:1,25 9,16 0 100 1:1,5 9,4 0 100 Состав получаемого осадка проверили на содержание в нем соответствующих ионов. С этой целью воспользовались следующие методы:. Химический анализ, в соответствии, с которым навеску влажного осадка (1г) взвешивали с точностью до 0,00001г, растворяли в азотной кислоте в соотношении Т:Ж =1:1, помещали в колбу на 250 мл, доводили водой до метки и перемешивали. 10 мл приготовленного раствора пипеткой помещали в коническую колбу для титрования, прибавляли 10 мл буферного раствора, и 7-8 капель индикатора эриохром. Полученный раствор титровали трилоном Б от винно-красной окраски до сине-сиреневой и определяли объем израсходованного трилона Б. После этого отбирали пипеткой еще 10 мл этого же раствора и помещали в коническую колбу для определения ионов кальция, прибавляли 20 мл 10%-ой КОН,

6. Технологическая часть

.1 Расчет материального баланса

.2 Синтез технологической схемы с экономической оценкой предлагаемой технологии

.2 Контрольно-измерительные приборы и аппараты

7. Экономическая часть

Заключение

Библиографическое описание используемых литературных источников



Световой поток определяется по формуле (6.3.3):
(6.3.3.)
где - нормированная освещенность, лк, (принимаем равным 600лк);

- площадь освещаемого помещения, составляет 70 м2;

- коэффициент, учитывающий неравномерность освещения поверхностей, расположенных под светильниками (принимаем равным 1,15);

- коэффициент запаса, учитывающий снижение светового потока за счет загрязнения светоотдающих поверхностей, тем выше, чем больше пыли и копоти содержится в воздухе(принимаем равным 1,5);

- количество источников света в помещении, составляет 29 шт.;

- коэффициент использования светового потока лампы, зависящий от отражающей способности потолка и стен (коэффициентов рп и рс), от индекса помещения;

Для определения коэффициента использования светового потока находим индекс прямоугольного помещения и коэффициенты отражения стен и потолка.

Индекс для прямоугольных помещений определяем по формуле (6.3.4):
, (6.3.4)
где S - площадь помещения, м2,

Нс - высота подвеса светильников, составляет 0,2 м,

А и В - длина и ширина помещения, соответственно составляет 10 и 7, м.

По формуле (6.3.4.) определяем индекс для прямоугольных помещений


Коэффициенты отражения стен рс и потолка рп определяем субъективно. Для помещений со светлыми потолками и стенами принимают большие значения, т.е. рс=50, рп=70. Поэтому по таблицам из литературных источников коэффициент использования светового потока выбираем 84%.

По формуле (6.3.3.) определяем световой поток ламп:

По значению светового потока выбираем люминесцентные лампы ЛБ мощностью 40Вт, со световым потоком 3000 лм и световой отдачей 75 лм/Вт.

Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется устанавливать параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами.

Вывод: в этой главе были проанализированы условия труда в химической лаборатории, предложены мероприятия по обеспечению безопасного выполнения работ и были выполнены проверочные расчеты местной вытяжной вентиляции вытяжного шкафа и освещения помещения. Установленная мощность вытяжного шкафа и значение светового потока соответствуют установленным требованиям для данной лаборатории.

осаждение флотация хлорид калий




7. Экономическая часть



Технико-экономические обоснование необходимости проведения исследований

ОАО «Уралкалий» - это крупнейшая в России компания по производству калийных удобрений. На ее долю приходиться больше половины российского производства и экспорта. В мировом масштабе компания занимает четвертое место по объему производства хлористого калия.

Значительную часть природных калийных солей перерабатывают в технический продукт - хлористый калий (содержание калия в пересчете на K2O 50...62%). Основным видом продукции компании является хлористый калий, который используется как удобрение, вносимое либо напрямую в почву, либо в составе сложных, комплексных, удобрений. Помимо этого хлористый калий используется и в других отраслях промышленности: химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической. Кроме того, калийсодержащие удобрения практически незаменимы в сельском хозяйстве. Компания имеет лицензии на разработку части уникального в своем роде и единственного в мире Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей запасы которого составляют 22% от общемировых. Данное месторождение является вторым по величине в мире. В абсолютном выражении запасы залегающих солей равны 4,27 млрд. т., что при текущих уровнях добычи может обеспечить кампанию сырьем на 200 лет. /1/

В состав ОАО Уралкалий входят 4 рудоуправления в Березниках, а так же дочерние предприятия в Москве, Женеве и Пекине (КНР).

Уралкалий выпускает около 11% мирового объема калийных удобрений. При этом 90% всей продукции идет на экспорт. Таким образом, львиная доля выручки компании приходит из-за рубежа (90%). Главными покупателями являются Китай, Индия и Бразилия. Основными потребителями хлористого калия на внутреннем рынке являются химические предприятия, выпускающие сложные удобрения. ОАО «Уралкалий» совместно с ОАО «Сильвинит» и ПО «Беларуськалий», намерены консолидировать свои экспортные поставки в рамках Белорусской Калийной компании (БКК), которая сможет контролировать около 43% мирового экспортного рынка, который позволит удерживать цены высоких уровнях. Ниже представлена схема распределение экспорта продукции по миру.


Рис.7.1. Конъюнктура мирового рынка хлористого калия.
По итогам отчетности 2006 года выручка компании выросла на 42,8% и достигла показателя в размере 416 млн $. Прежде всего, такой прирост прибыли обусловлен благоприятной конъюнктурой рынка и экономией на посреднических издержках при продаже товара на экспорт. Чистая прибыль компании составила прирост более 220%, показав результат порядка 103 млн $. Причины роста финансовых показателей очевидны: помимо благоприятной рыночной конъюнктуры, ОАО «Уралкалий» отказался от услуг различных посредников для отгрузки продукции на экспорт. /1/

Есть основания полагать, что за счёт реализации намеченных темпов, наращивания объемов добычи хлористого калия и сохранения относительно высоких цен на этот продукт, в ближайшие 4 года компания сможет поддерживать высокие темпы роста выручки и прибыли.

Наибольшим спросом у экспортеров пользуется флотационный хлористый калий, т.к. он обладает лучшими физико-химическими свойствами (меньшей слеживаемостью, наличием микроэлементов).

Проводимая на кафедре ТНВ ПГТУ научно-исследовательская работа имеет своей целью - изыскание способов получения наиболее качественного хлористого калия и увеличения его флотируемости. Увеличение флотируемости происходит за счет:

· Удаление МgCl2 из раствора, путем выделения его осадителем (Na2CO3, Сa(OH)2, СаО);

· Улучшение качества готового продукта, путем использования в качестве упрочняющей добавки, соединений полученных при выделении МgCl2 из оборотного щелока.

В настоящее время содержание КСl в готовом продукте составляет 95-96%. Значительная чувствительность процесса к изменению состава руды ухудшает флотацию, что неблагоприятно для производства.

В результате исследований была выявлено, что лучшим осадителем является сода, упрочняющей добавкой - карбонат магния. А самым эффективным связующим веществом является метасиликат натрия, который ранее применялся на производстве. Таким образом, повышение прочности гранул и уменьшение слеживаемости дает возможность повышения конкурентоспособности продукта, улучшения технико-экономических показателей при потреблении, а также обеспечить сохранность гранулометрического состава и сыпучести продукта.


Кроме того, определяющими преимуществами предлагаемой технологии является:

1. Близость сырьевой базы;

2. Наличие квалифицированных кадров;

. Хорошая система транспортного сообщения;

. Наличие спроса на хлористый калий.

Технико-экономическое сравнение влияния осадителя - соды применяемой на стадии осаждения на физико-механические свойства гранулированного хлористого калия представлено в таблице 7.1.
Таблица 7.1.

Технико-экономическое сравнение влияния осадителя - соды на физико-механические свойства гранулированного хлористого калия.




Действующее производство

Предлагаемое производство (введение осадителя - сода)

Преимущества

· более изучено

· более эффективна · прирост прибыли · возможность получения продукта высокого качества (98%) · хорошие физико-химические свойства (прочность, гигроскопичность)

Недостатки

· менее эффективен · невозможность получения продукта высокого качества · затраты на покупку кальцинированной соды

· менее изучена


Как видно из таблицы 7.1. предлагаемый способ упрочнения гранул хлорида калия достаточно экономически привлекателен.

Проектом предусматривается установка трех дополнительных аппаратов и введение реагента - осадителя. Ниже приводятся укрупненные расчеты затрат, связанных с этим и сравнение технико-экономических показателей на 1т готового продукта.

Укрупненный расчет капитальных затрат.

Капитальные затраты включают в себя расходы на приобретение, доставку, монтаж и техническую подготовку оборудования.

Для расчета стоимости и амортизационных отчислений на приобретаемое оборудование производства необходимо принять некоторые исходные данные:

. Затраты на доставку и его монтаж оборудования в размере 30% от стоимости оборудования по оптовым ценам;