Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 259

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



. Концентратомер кондуктометрический типа АКК-201 предназначен для контроля удельной электрической проводимости растворов кислот, щелочей, солей. Пределы измерения 1*10-5 - 1 См/м. Выходной сигнал 0 - 100 мВ. Температура контролируемой среды 10-100 0С, давление 0,5 МПа. Питание концентратомера производится переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц, потребляемая мощность 15 В*А. Изготовитель - горийский опытный завод аналитических приборов.

Концентратомер представляет собой двухканальный измерительный прибор, предназначенный для измерения удельной электрической проводимости (УЭП) с датчиком проводимости ДП-025С. Принцип действия основан на измерении УЭП, на датчик проводимости подается испытательное напряжение и производится измерение тока. Измеренное значение тока пересчитывается в реальное значение УЭП. Полный диапазон измерения разбит на одиннадцать поддиапазонов, что позволяет осуществлять удобную регистрацию измеряемых значений на самописце с использованием токовых выходов

Измеренное значение УЭП и концентрации контролируемой среды выводятся на экран индикатора. /37/

. Регулирующий клапан Emerson Process Management-конструкции GX представлен на рис. 6.2.3.



Рис. 6.2.3. Регулирующий клапан Emerson Process Management-конструкции GX.
Характеристики регулирующего клапана Emerson Process Management-конструкции GX:

· Измеряемые среды: газы, пар, жидкости;

· Диаметр условный DN 25...100 мм (DIN);

· Давление условное PN 1...40 МПа (DIN);

· Рабочая температура от -29 (-46) 0С до +232 (+371)°С

· Материал седла: сталь 20;

· Материал корпуса и крышки: сталь 20.

Регулирующий клапан конструкции GX предназначен для управления потоком среды (регулирование или отсекание) и представляет собой односедельный клапан с направлением потока вверх, с ввинчиваемым седлом, с одним из трех типов трима (комплекта внутренних деталей): с направляющей по штоку, с направляющим седлом или с разгруженным плунжером.


Принцип действия клапана основан на регулирование положения штока клапана ,который в свою очередь, зависит от давления в «голове» клапана. При увеличении давления происходит перемещение штока вниз, в результате, уменьшается расход, и наоборот. /36/

Основные преимущества регулирующего клапана конструкции GX:

· Стабильность потока через тракт клапана;

· Полный спектр материалов, включая сплавы;

· Изготовлен с высокой пропускной способностью;

· Заменяемый комплект внутренних деталей (трим);

· Простота технического обслуживания.

Полный перечень средств автоматизации приведен в таблице 6.2.1.

Таблица 6.2.1.

Перечень средств автоматизации.

номер позиции
контролируемый или регулируемый орган
рабочее значение параметра
тип прибора
предел измерения
краткая техническая характеристика
место установки

10.1
Измерение концентрации
22%
Концентратомер кондуктометрический типа АКК-201
1*10-5 - 1 См/м.
Выходной сигнал 0 - 100 мВ. Температура контролируемой среды 10-100 0С
по месту

10.2












информация обрабатывается контролером
на щите

10.3
Показание, регистрация, автоматическое регулирование расхода в трубопроводе



клапан Emerson Process Management-конструкции GX



Измеряемые среды: газы, пар, жидкости Материал седла: сталь 20; Материал корпуса и крышки: сталь 20.
по месту

10.4
Измерение расхода
5м3/час
Метран-350-М.
рассчитывается конкретно для каждого объекта производителем
Выходной сигнал 4-20 мА Пределы основной допускаемой относительной погрешности при ±1,5%;
по месту

10.5












информация обрабатывается контролером
на щите

10.6
Показание, регистрация, автоматическое регулирование расхода в трубопроводе



клапан Emerson Process Management-конструкции GX



Измеряемые среды: газы, пар, жидкости Материал седла: сталь 20; Материал корпуса и крышки: сталь 20.
по месту

6.1
Измерение расхода
3 м3/час
Метран-350-М.
рассчитывается конкретно для каждого объекта производителем
Выходной сигнал 4-20 мА Пределы основной допускаемой относительной погрешности при ±1,5%;
по месту

6.2












информация обрабатывается контролером
на щите

6.3
Показание, регистрация, автоматическое регулирование расхода в трубопроводе



клапан Emerson Process Management-конструкции GX



Измеряемые среды: газы, пар, жидкости Материал седла: сталь 20; Материал корпуса и крышки: сталь 20.
по месту



Описание технологической схемы с элементами автоматического контроля и регулирования

На стадию предварительного обезвоживания в реактор поз.1 вводят суспензию КСl и осадитель Na2CO3. из растворителя поз.10.

Приготовление осадителя проводится предварительным смешением твердой кальцинированной соды в растворителе поз. 10, подаваемой из бункера поз. 9 при помощи дозатора поз. 11, с водой до необходимой концентрации (концентрация насыщенного раствора соды составляет 22%, растворимость на 100 мл воды - 28,2г). При изменении концентрации раствора сигнал с прибора поз. 10.1 установленный по месту, который индифицирует, регистрирует и управляет сигналом. Выходной сигнал с прибора поз.10.2 подается на клапан трубопровода подводящего воду поз. 10.3. В зависимости от концентрации в «голове» клапана уменьшается или увеличивается давление, что приводит к перемещению штока, который регулирует степень проходимости потока воды по трубопроводу в растворитель поз. 10.

Полученный раствор соды с заданным расходом поступает в реактор - осадитель поз. 1 для выделения ионов магния. Расход приготовленного насыщенного раствора соды с необходимой концентрацией регулируется приборами поз. 10.4 - 10.6. Для измерения расхода осадителя устанавливается прибор поз.10.4. по месту, который индифицирует, регистрирует и управляет сигналом. Выходной сигнал с прибора поз.10.5. поступает на клапан поз. 10.6. В зависимости от заданного расхода в «голове» клапана уменьшается или увеличивается давление, что приводит к перемещению штока, который регулирует степень проходимости потока по трубопроводу.

Полученная суспензия направляется на центрифугирование для полного отделения хлорида калия от маточного раствора в аппарат поз.2. Маточный раствор возвращается в процесс. Фугат - хлористый калий поступает на стадию сушки в печь кипящего слоя поз.3. В качестве теплоносителя используют смесь топочных газов с воздухом. Количество воздуха определяется условиями поддержания кипящего слоя.

Отработанный газ поступает на стадию сухой очистки в циклон поз.4, и далее на нейтрализацию.

Высушенный продукт из печи кипящего слоя поз.3 направляется в аэроохладитель поз.5. Воздух в подрешетный короб аэроохладителя подается вентилятором. Пыль, уловленная в циклоне объединяется с потоком нагретой соли и поступает на стадию гранулирования.


Смесь исходной соли подается к валковому прессу поз.8 фирмы «Kцppern». Перед валковыми прессами устанавливается шнековый смеситель поз.7 для смешения исходного хлористого калия с упрочняющей добавкой, полученной на стадии осаждения и связующего материала из емкости поз.6, в качестве которого используется метасиликат натрия. Количество подаваемого связующего вещества регулируется приборами поз. 6.1 - 6.3. Для измерения расхода связующего устанавливается прибор поз.6.1. по месту, который индифицирует, регистрирует и управляет сигналом. Выходной сигнал с прибора поз.6.2. поступает на клапан поз. 6.3. В зависимости от заданного расхода в «голове» клапана уменьшается или увеличивается давление, что приводит к перемещению штока, который регулирует степень проходимости потока по трубопроводу. Полученный материал ссыпается в зазор между валками валковых прессов.

Валки имеют рабочую ширину 1000 мм, диаметр 1000 мм, состоят из корпуса валка с опорными шейками и бандажами с ячеистой поверхностью. Подвижный валок опирается на поршни автоматической гидравлической системы установленной на флотационной фабрике. Вращаясь навстречу друг другу, валки захватывают поступающий сверху материал, втягивают его в зону прессования и уплотняют. Зазор между валками валкового пресса устанавливается 15 мм.

Выведенный из пресса поз.8. спрессованный материал (плитка) подвергается дроблению.
6.3 Безопасность жизнедеятельности
Создание безопасных условий труда в химической лаборатории

Безопасность жизнедеятельности - система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Создание материально - технической базы общества неразрывно связано с улучшением условий труда и полной ликвидацией причин, порождающих производственный травматизм, профессиональные заболевания с одновременным обеспечением комфортных условий при максимальной производительности труда.

Повышение технической оснащенности предприятий, применение новых материалов, конструкций и процессов, увеличение скоростей и мощности неразрывно связано с улучшением условий труда и полной ликвидации причин, порождающих производственный травматизм, профессиональные заболевания.


Безопасная организация производственных процессов и труда имеет особенно большое значение на предприятиях химической промышленности и в химических лабораториях, где применяют или получают ядовитые, едкие, пожаро- и взрывоопасные вещества, и многие технологические процессы протекают в условиях высоких температур и давлений. В связи с этим существует предусмотреть все меры предупреждения производственного травматизма, профессиональных заболеваний работников.

В химической лаборатории условием нормальной работы служит сознательное соблюдение каждым сотрудником правил безопасного ведения работ. /38/

Технический прогресс в химической промышленности заключается в комплексной автоматизации технологических процессов, внедрение в производство новой технологии, более совершенных аппаратов и машин, в централизованном, дистанционном управлении, а также на улучшение производственного быта рабочих. В современных условиях на заводах должны происходить конкретным образом изменения условий труда, деятельности людей, направленных на разрешение двух основных задач - труд и здоровье человека и экологическая проблема.

Анализ условий труда в лаборатории

Технике безопасности при работе в лаборатории должно уделяться не меньше внимания, чем на производстве. В производственных условиях мы, как правило, имеем дело с хорошо отработанными режимами, ведением процесса с полным учетом требований техники безопасности. При работе в лаборатории и на опытных установках не исключается возможность различных неожиданных ситуаций. /39/

В химической лаборатории могут проводиться работы с применением вредных веществ, которые при непосредственном контакте могут оказать неблагоприятное воздействие на организм человека. Прежде чем начинать работу, необходимо знать свойства веществ, которые используются или получаются при проведении эксперимента и правила техники безопасности в химической лаборатории. /40/

В данной исследовательской работе были использованы следующие реагенты: хлористый калий; хлористый магний; гидроксид магния, кальция, калия; метасиликат натрия; карбонаты магния, натрия; оксид кальция. Ниже представлена их характеристика.

Смотрите также файлы