Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 254

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.4.19. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - Mg(OН)2, связующее - насыщенный раствор хлорида калия.

Таблица 4.23.

Изменение прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - Mg(ОН)2, связующее - раствор метасиликата натрия.

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
3,1 2,8 3,6
3,0 3,3 4,3
3,8 5 4,3
4,6 4,5 4,4
2,9 2,4 3,0
3,8 4,0 4,0
4,5 4,2 4,2
4,8 4,8 4,8
3,1 3,9 3,5
4,4 4,3 4,6
5 4,5 4,1
4,4 4,7 4,6




Среднее значение прочности таблеток, кгс
3,2
3,5
4,4
4,5
2,8
3,9
4,3
4,8
3,5
4,4
4,5
4,6

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




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

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




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



Рис 4.20. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl, упрочнитель - Mg(OН)2, связующее - раствор метасиликата натрия.

.Из приведенных данных можно сделать выводы о том, что с повышением давления прессования во всех случаях прочность таблеток растет. Увеличение температуры осаждения так же приводит к повышению прочности. Так, при увеличении давления прессования от 25 до 50 кгс/см2 среднее значение прочности возрастает от 1,5 до 2,5 раз, а при повышении температуры от 25 0С до 40 0С приблизительно в 1,5 раза.

Применение тех же связующих веществ на степень повышения прочности гранул отличается от показателей, полученных при использовании осадка -упрочнителя карбоната магния.

По влиянию связующих веществ на увеличение прочности можно расположить в следующем порядке: насыщенный раствор хлорида калия, оборотный щелок, раствор метасиликата натрия.

При применении в качестве связующего вещества - раствора метасиликата натрия, в рассматриваемой системе прочность таблеток практически не изменяется. Влияние не оказывает ни повышение температуры, ни варьирование соотношений осадителя к осаждаемому веществу. Очевидно, раствор метасиликата натрия, может взаимодействовать с гидроксидом магния с образованием веществ, не подвергающих значительной деформации. Для более точных данных требуются дополнительные исследования с использованием методов определяющих структуру и состав веществ.

При использовании насыщенного раствора КСl для температуры 25 0С, давлении прессования - 50 кгс/см2 и стехиометрическом соотношении MgCl2:Cа(ОН)2 наблюдаются высокие прочностные характеристики.

Исследование прочности гранул флотационного хлористого калия при получении упрочняющей добавки в процессе частичного обезвоживания КСl

Одной из задач дипломной работы являлось удаление из оборотного щелока хлорида магния. В первой части дипломной работы процесс осаждения ионов магния проводили на стадии частичного обезвоживания хлористого калия. Получающийся осадок -
MgСО3 или Mg(ОН)2 - смешивался с кристаллами КСl, которые частично служили центрами кристаллизации.

На этом этапе, для определения прочности гранул хлористого калия, к отфильтрованному и высушенному осадку вводили только связующее вещество, количество которого оставляли неизменным. Так же не изменяли все последующие операции, т.е. смешение, прессование и сушку таблеток (гранул). Проверяли на прочность осадки, полученные при введении различного количества осадителя. Результаты исследований представлены в таблицах 4.24 - 4.25. и на рис.4.21 - 4.22. В таблицах приведена сравнительная оценка прочностных характеристик флотационного КСl без упрочнителя и связующего вещества. И с использованием связующего вещества с хлористым калием в смеси с упрочняющей добавкой, полученной при осаждении MgCl2 в суспензии с КСl. При этом, как видно из таблиц, осаждение вели при соотношении MgCl2 : Na2CO3=1:0,75; 1:1. При таком соотношении, как указывалось ранее, в случае подачи осадителя ниже стехиометрического, количество осадившегося MgCO3 будет меньше, чем при стехиометрической подаче реагента. Анализ полученных данных позволяет заключить:

. Повышение давления прессования во всех случаях упрочняет гранулы;

. Самые низкие значения прочности соответствуют контрольному образцу, не содержащему добавок.

. Присутствие связующей добавки повышает прочность гранулы КСl, даже без использования упрочняющей добавки. При этом, лучшие результаты по упрочнению дает связующая добавка - раствор метасиликата натрия.

. Гранулы КСl, полученные при проведении осаждения в суспензии оборотный щелок - КСl - осадитель Na2CO3 имеют высокие показатели прочности, причем прочность тем выше, чем больше соотношение осадок - КС
l. Снижение прочности гранул при меньшем количестве осадителя можно объяснить недостаточным количеством добавки.

Самые высокие показатели получены при использовании в качестве осадителя - насыщенный раствор Na2CO3 и связующей добавки - раствора метасиликата натрия.

Изменение прочности таблеток гранулированного флотационного КСl, упрочнитель - MgCO3, связующее - раствор метасиликата натрия представлено в приложении 11.

Влияние температуры осаждения на прочность таблеток при введении упрочняющих добавки и Р = 50 кгс/см2. представлено в приложении 12.

Таблица 4.24.

Изменение прочности гранул флотационного КСl при введении в суспензию осадителя Na2CO3.

добавка
MgCl2: Na2CO3
1:0
1:0,75
1:1




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

без добавки
Прочность таблеток, кгс
0,9 1,1 1,1
2,4 2,1 2,5
4,0 3,3 3,5
4,8 4,9 4,6
1,3 1,2 1,2
4,8 4,6 4,3
Более5 Более5 Более5
Более 5 Более 5 Более 5
1,5 2,0 1,2
5 5 5
Более5 Более5 Более5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
1,0
2,3
3,6
4,8
1,2
4,4
Более5
Более5
1,6
5
Более5
Более 5

оборотный щелок
Прочность таблеток, кгс
1,8 1,8 1,8
2,8 2,8 2,8
4,1 4,3 4,3
5 5 5
3,5 3 3,5
Более5 Более5 Более5
Более5 Более5 Более5
Более 5 Более 5 Более 5
4,0 4,0 4,0
Более5 Более5 Более5
Более5 Более5 Более5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
1,8
2,8
4,2
5
3,4
Более5
Более5
Более5
4,0
Более5
Более5
Более5

насыщыщ..раствор КСl

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




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

метасиликат натрия
Прочность таблеток, кгс
3,9 4,0 4,3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 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
Более 5 Более 5 Более 5




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



Рис.4.21. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl при введении в суспензию осадителя Na2CO3.
Таблица 4.25.

Изменение прочности гранул флотационного КСl при введении в суспензию осадителя Cа(OН)2.

добавка
MgCl2:СaО+Н2O
1:0
1:0,75
1:1




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

без добавки
Прочность таблеток, кгс
0,9 1,1 1,1
2,4 2,1 2,5
4,0 3,3 3,5
4,8 4,9 4,6
1,1 1,2 1,3
4,0 4,1 4,0
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
1,5 1,7 1
3,7 4,4 4,6
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
1,0
2,3
3,6
4,8
1,2
4,0
Более 5
Более 5
1,4
4,2
Более 5
Более 5

оборотный щелок
Прочность таблеток, кгс
1,8 1,8 1,8
2,8 2,8 2,8
4,1 4,3 4,3
5 5 5
2,5 2,3 2,2
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
2,8 2,5 3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
1,8
2,8
4,2
5
2,3
Более 5
Более 5
Более 5
2,8
Более 5
Более 5
Более 5

насыщыщ..раствор КСl

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

метасиликат натрия
Прочность таблеток, кгс
3,9 4,0 4,3
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
3,7 4,5 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
4,8 4,8 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5
Более 5 Более 5 Более 5




Среднее значение прочности таблеток, кгс
4,1
Более 5
Более 5
Более 5
4,4
Более 5
Более 5
Более 5
4,9
Более 5
Более 5
Более 5

Смотрите также файлы