Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 264

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



По экспериментальным данным дипломной работы можно сделать вывод о том, что при повышении температуры процесс седиментации, используя различные осадители, протекает интенсивнее, т.е. осветление и обесцвечивание раствора за равный промежуток времени происходит быстрее. Так как перегиб на участке I - II сильно заметен, процесс разрыва структуры на хлопья протекает мгновенно, наклон же и высота участка IV, показывает, что уплотнение осадка протекает по прямолинейной зависимости, т.е. осадок, образующийся в результате седиментации, получается компактным и занимает очень незначительный объем по сравнению с общим объемом раствора. Показано также, что уменьшения количества осадителя к осаждаемому веществу приводит к повышению скорости седиментации, что можно объяснить снижением вязкости раствора при малой концентрации осаждаемого компонента. Так полное осаждение при соотношении MgCl2:Са(ОН)2=1:0,75 достигается при любой температуре за меньший промежуток времени.

Результаты по исследованию гранул флотационного хлорида калия на прочность.

Статическая прочность гранул характеризуется величиной разрушаемого напряжения единичного зерна под действием одноосного сжатия между двумя параллельными плоскостями при медленном наращивании внешнего усилия, чтобы возникающие напряжения до определенной стадии могли релаксироваться за счет пластичной деформации.

Изучение связующих добавок в системе КСl - связующее вещество.

Для повышения прочности гранулированных удобрений при прессовании необходимо введение связующего вещества. Ранее была указана целесообразность наличия влаги вводимой связующим веществом. В отдельных случаях достаточная прочность удобрений, полученных методом прессования, достигается благодаря присутствию в исходной смеси легко деформируемых компонентов, обладающих вяжущими свойствами, которые обеспечивают требуемое качество гранулированного продукта.

Изучалось влияние связующих добавок таких, как оборотный щелок, насыщенный раствор хлористого калия, метасиликат натрия, которые могут влиять на прочность таблеток.

В таблице 4.17. приведены экспериментальные данные по прочности хлористого калия без обработки (контрольный образец) и влияние на него связующего вещества.


Таблица 4.17.

Изменение прочности гранул чистого флотационного хлорида калия при введении различных связующих веществ.

Давление прессования, кгс/см2
Без связующего вещества
Связующее вещество - насыщенный раствор КСl
Связующее вещество - оборотный щелок




Р=25
Р=50
Р =75
Р =125
Р=25
Р =50
Р=75
Р=125
Р=25
Р =50
Р=75
Р=125

Прочность таблеток, кгс
1,0 1,0 1,0
1,5 1,1 2,6
1,5 2,1 1,1
1,6 3,2 2,3
2,9 2,9 2,9
5 4,3 4,4
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,3 3,8 2,0
3,3 3,3 3,3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5

Среднее значение прочности таблеток, кгс
1,0
1,4
1,6
2,4
2,9
4,5
Более 5
Более 5
2,7
3,3
Более 5
Более 5


Рис.4.14. Изменение прочности таблеток чистого флотационного хлорида калия при введении различных связующих веществ.

Как видно из таблицы 4.17. и графических зависимостей рис.4.14. наличие связующего компонента в виде насыщенного раствор хлорида калия и оборотного щелока приводит к значительному повышению прочности. Этот факт можно объяснить, возможным первоначальным поверхностным растворением зерен и образованием новых более мелких кристаллов связывающих зерна мостиками, упрочняющими гранулы. Следует указать, что в оборотном щелоке растворены несколько солей, которые могут по-разному влиять на процесс. Но как показывают результаты - мало отличаются друг от друга, вероятно, химизм и механизм их взаимодействия на процесс близок.

Таким образом, для упрочнения гранул целесообразно использовать связующее вещество.

Кроме насыщенного раствора хлорида калия и оборотного щелока в качестве добавки был использован раствор метасиликат натрия, упрочняющие свойства которого уже были ранее проверены.

Изучение упрочняющих добавок в системе КСl- упрочняющая добавка.

Влияние упрочняющей добавки - MgCO3.

Для повышения прочности гранулированных удобрений при прессовании необходимо введение упрочняющей добавки, при этом благодаря присутствию в исходной смеси легко деформируемых компонентов, обладающих вяжущими свойствами, обеспечивается требуемое качество гранулированного продукта.

Из литературных источников известно значительное количество веществ, обладающих этими свойствами. Нами были использованы компоненты, входящие в состав магнезиальных смесей это карбонат магния и гидроксид магния. Выбор указанных веществ связан с получением их в процессе выделения хлорида магния из оборотного щелока в производстве флотационного хлорида калия. Количество введенного упрочнителя во всех случаях было постоянным и составило 1 % вес. Качество упрочняющей добавки зависело от условий осаждения хлорида магния из оборотного щелока, т.е. от количества вводимого в оборотный щелок осадителя отнесенного к хлориду магния, находящегося в нем, т.е. MgCl2: Na2CO3 = 1:0,75; 1:1; 1:1,25 и температуры, при которой происходило выделение MgCO3 из щелока, осаждение проводили при температурах 25
0С, 30 0С, 400С.

Данные по изменению величин прочности гранул хлорида калия в зависимости от температуры осаждения, количества осадителя и различных связующих добавок, при использовании в качестве упрочняющей добавки MgCO3 приведены в таблицах 4.18 - 4.20. и на рис.4.15 - 4.17.

Таблица 4.18.

Изменение прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3 и связующее - оборотный щелок.

MgCl2: Na2CO3
Температура
Т=250С
Т=300С
Т=400С




Давление прессования, кгс/см2
Р=25
Р=50
Р=75
Р=125
Р=25
Р=50
Р=75
Р=125
Р=25
Р=50
Р=75
Р=125

1:0,75
Прочность таблеток, кгс
2,1 2,1 2,1
3,0 3,6 3,8
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,3 2,5 1,8
4,0 3,6 3,2
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,0 3,6 3,3
4,6 3,9 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
2,1
3,5
Более5
Более 5
2,2
3,6
Более 5
Более 5
3,3
4,5
Более 5
Более 5

1:1
Прочность таблеток, кгс
2,0 2,0 2,2
4,4 3,4 3,3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,5 2,6 2,8
4,3 3,1 3,9
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,9 3,2 3,5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
2,1
3,7
Более5
Более 5
2,6
3,8
Более 5
Более 5
3,5
Более 5
Более 5
Более 5

1:1,25
Прочность таблеток, кгс
1,8 2,5 1,9
4,5 5 4,6
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,4 2,6 2,8
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,9 3,8 3,3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
2,1
4,7
Более5
Более 5
2,6
Более 5
Более 5
Более 5
3,7
Более 5
Более 5
Более 5



Рис 4.15. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3 и связующее - оборотный щелок
Таблица 4.19.

Изменение прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3, связующее - насыщенный раствор хлорида калия.

MgCl2: Na2CO3
Температура
Т=250С
Т=300С
Т=400С




Давление прессования, кгс/см2
Р=25
Р=50
Р=75
Р=125
Р=25
Р=50
Р=75
Р=125
Р=25
Р=50
Р=75
Р=125

1:0,75
Прочность таблеток, кгс
3,2 3,1 3,0
4,6 3,9 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,3 3,8 3,4
5 5 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,5 3,8 3,7
5 5 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
3,1
4,5
Более5
Более 5
3,5
5
Более 5
Более 5
3,5
5
Более 5
Более 5

1:1
Прочность таблеток, кгс
3,5 3,2 3,5
4,2 4,9 4,5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
4 3,4 3,9
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
4,5 3,8 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
3,4
4,5
Более5
Более 5
3,8
Более 5
Более 5
Более 5
4,4
Более 5
Более 5
Более 5

1:1,25
Прочность таблеток, кгс
3,9 3,6 3,3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
4,2 3,9 4,0
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
5 4,4 4,9
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
3,6
Более5
Более5
Более 5
4,0
Более 5
Более 5
Более 5
4,8
Более 5
Более 5
Более 5

Смотрите также файлы