Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 263

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




Рис.4.16. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3, связующее - насыщенный раствор хлорида калия.

Таблица 4.20.

Изменение прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3, связующее - раствор метасиликата натрия.

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
3,4 3,5 2,8
4,8 4,7 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,8 3,5 4,5
5 5 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
3,2
4,8
Более5
Более 5
3,6
5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5

1:1
Прочность таблеток, кгс
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
Более5
Более5
Более5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5

1:1,25
Прочность таблеток, кгс
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
Более5
Более5
Более5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5
Более 5



Рис.4.17.Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3, связующее - раствор метасиликата натрия.
Во всех случаях при повышении давления прессования прочность таблеток растет. При использовании в качестве связующей добавки раствор метасиликата натрия получена наиболее высокая прочность таблеток. При этом максимальная величина давления прессования, при которой таблетки имеют прочность выше 5 кгс составляет - 25 кгс/см2.

MgCO3 - полученный при более высокой температуре осаждения так же повышает показатели по прочности таблеток хлористого калия. Повышения упрочнения в этом случае можно объяснить структурой осадка, имеющего кристаллы различных размеров.

Увеличения соотношения MgCl2:Na2CO3 при осаждении, приводит к тому, что в случае неполного осаждения MgCl2, т.е. использования недостатка Na2CO3, процесс кристаллизации идет в метастабильной области, что обеспечивает образование крупных кристаллов MgCO3. Известно, что упрочнение таблеток может происходить и за счет заполнения возможных трещин в кристалле, это приводит к уплотнению упаковки и повышению прочности гранулируемого материала. Наличие крупных кристаллов снижает возможность плотной упаковки, и тем самым снижается прочность гранулы.

Лучшие результаты по повышению прочности таблетки получены для осадка, при использовании соотношения MgCl2:Na2CO3=1:1,25. Мы предполагаем, что в этом случае получен мелкокристаллический осадок, способный уплотнять структуру гранулы и повышать ее прочность. Таким образом, при использовании осадка с увеличением соотношения от 1:0,75 до 1:1,25, даже при температуре 25 0С и давлении прессования 50кгс/см2, прочность таблетки возрастает в 1,5 раза, а при температуре 40 0С образец при этом же давлении не разрушается даже при максимальной нагрузке.


Таким образом, при использовании в качестве упрочняющей добавки осаждаемого карбоната магния получены гранулы хлористого калия, имеющие высокие прочностные характеристики.
Влияние упрочняющей добавки - Mg(OН)2.

Очередная серия опытов была проведена при использовании упрочняющей добавки Mg(OН)2. Гидроксид магния так же относится к магнезиальным вяжущим веществом, твердение которого лучше происходит при использовании в качестве жидкой фазы растворов солей. Mg(OН)2 был получен нами при осаждении хлорида магния из оборотного щелока оксидом кальция с добавлением необходимого количества воды. В результате протекания реакции (4.1.):
(4.1.)
Осадок гидроксида магния был получен при соблюдении следующих условий:

· температура - 25 0С, 30 0С, 40 0С

· соотношение MgCl2: Cа(OН)2 = 1:0,75; 1:1; 1:1,25

Так же, как и в случае использования в качестве упрочняющей добавки MgCO3, количество Mg(OН)2 брали 1% вес. от веса хлористого калия, при применении тех же связующих веществ, т.е. оборотного щелока, насыщенного раствора хлорида калия и раствора метасиликата натрия. Результаты исследований представлены в таблицах 4.21. - 4.23и на рис.4.18 - 4.20.

Таблица 4.21.

Изменение прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - Mg(ОН)2, связующее - оборотный щелок.

MgCl2: CаО+Н2О
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 2,0 2,2
2,7 3,0 2,8
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
1,3 3,0 1,9
3,7 3,2 3,0
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,0 2,7 2,5
3,6 3,7 3,4
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




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

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




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

1:1,25
Прочность таблеток, кгс
1,9 2,2 2,0
3,6 3,6 4,1
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,4 2,7 2,8
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,5 2,9 3,2
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
3,8
Более5
Более 5
2,5
Более5
Более5
Более 5
3,2
Более5
Более5
Более 5



Рис.4.18. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - Mg(OН)2, связующее - оборотный щелок.
Таблица 4.22.

Изменение прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - Mg(ОН)2, связующее - насыщенный раствор хлорида калия.

MgCl2: CаО+Н2О
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
2,5 2,5 2,3
4,5 5 4,7
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,5 2,5 2,5
5 5 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,1 2,4 3,0
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
2,4
4,7
Более 5
Более 5
2,5
5
Более 5
Более 5
2,8
Более5
Более5
Более5

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




Среднее значение прочности таблеток, кгс
2,4
Более5
Более 5
Более 5
2,8
Более5
Более 5
Более 5
3,9
Более5
Более5
Более5

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




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

Смотрите также файлы