На головну

 2 сторінка

  1. 1 сторінка
  2. 1 сторінка
  3. 1 сторінка
  4. 1 сторінка
  5. 1 сторінка
  6. 1 сторінка
  7. 1 сторінка

Каталізатор, кг .................. 0,15 - 0,20

Матеріальний баланс установки ізомеризації фракції - 62 ° С Надійшло

Фракція н. к.- 62 ° С ........... 100

Водородсодержащий газ ... 0,8

в тому числі водень ....... (0,22)

Всього .............................. 100,8

отримано

Углеводороднийгаз ........ 1,6

Сжіженнийгаз .............. 16,8

Компонент автомобільного бензину - 82,4 в тому числі:

ізопентановая фракція ..... (53,4)

ізогексановая фракція ....... (22,1)

гексановаяфракція ............ (6,9)

Всього .................................. 100,8

Літ.: 1осн [290-312], 3 доп. [263-283], 4доп. [215-227] Контрольні питання:

1. Назвіть основні каталізатори та умови процесу ізомеризації.

2. Які продукти, і з якими характеристиками виходять на установці ізомеризації?

Завдання 10 Конверсія природного газу.

1. Конверсійні процеси в промисловості. Отримання синтез-газу.

2. Основні напрямки використання метану в хімічній промисловості.

Методичні рекомендації.

Метою роботи є моделювання процесу каталітичної конверсії метану для отримання синтез-газу, водню і азотоводородной суміші.

Конверсіія- технологічний процес переробки газоподібного палива з метою зміни його складу. Технологічну схему конверсії вибирають виходячи з призначення і складу конвертованого газу: синтез-газ, ABC, Н2 .

1. Конверсія з водяною парою Синтез-газ отримують конверсією метану з водяною парою (парова конверсія):

СН4 + Н20 ^ ДТ2 + СО - АН (213кдж) У цих умовах конверсії піддається до 97% метану. Метан або іншої вуглеводневий газ попередньо насичується водяною парою до об'ємного співвідношення 1: 1 і після підігріву до 5000З і змішання з киснем направляється в реактор.

2. Конверсія з киснем. Процес неповного окислення метану киснем (киснева конверсія):

СН4 + 0,502 ^ 2Н2 + СО - АН (35 кДж) утворюються водень і оксид вуглецю (II). Якщо в якості окислювача використовують повітря, то до складу конвертованого газу входить також азот.

Для отримання водню газ парокислородной конверсії піддають вторинної конверсії з водяною парою

СО + Н20 ^ С02 + Н2 - АН. (41 кДж) Для видалення оксиду вуглецю (II) з газу замість вторинної конверсії застосовують поглинання його аміачним розчином хлориду міді (I): CU2C12 + 2СО = CU2C12 ¦ 2СО.

і далі

CU2C12 ¦ 2СО + 4NH3 + 2Н20 = 2Cu + (N ^^ 04 + (NH4) С1 Для отримання ABC метан піддають пароповітряної конверсії, отримуючи конвертований газ, що містить 0,52 об. Частки водню, 0,22 об. Часткою азоту, 0 , 18 об. часткою оксиду вуглецю (II) і 0,07 об. часткою оксиду вуглецю (IV). З цього газу оксид вуглецю (II) видаляють парової конверсією, а оксид вуглецю (IV) поглинають лугом.

3. Конверсія метану двоокисом вуглецю

СН4 + С02 ^ 2Н2 + 2СО - АН (248 * - ^.)

Виконання роботи складається з наступних операцій: 1) приготування каталізатора; 2) заповнення реакційної трубки; 3) складання апаратури; 4) проведення процесу конверсії; 5) відбір проби і аналіз конвертованого газу; 6) оформлення результатів роботи.

Приготування каталізатора. Крупнозернистий оксид алюмінію (у вигляді дрібної крупки) змочують розчином нітрату нікелю і сушать, масу прожарюють у муфельній печі при температурі 300-500 ° С, подрібнюють в ступці і просівають. При відсутності оксиду алюмінію в якості носія при виготовленні каталізатора можуть використовуватися шамотна глина або подрібнений цегла.

Заполненіереакціонной трубки (реактора). Довжина шару каталізатора повинна бути такою, щоб він повністю розміщувався в обігрівається частини печі.

Збірка апаратури. Установку збирають відповідно до малюнком 10.1

У колбу (1) наливають воду і встановлюють її на електроплитку. Промивні склянки (10) і (11) наповнюють відповідними розчинами, газометр (12) - водою. У промивну склянку (2а) наливають розчин перманганату калію, а в склянку (За) - воду. Подальший порядок складання апаратури залежить від того, який конвертований газ повинен бути отриманий в роботі. Для отримання синтез-газу газометр (12) приєднують до системи через триходовий кран (10а), а для отримання водню і ABC - через кран (11а),

 Малюнок 10.1 Установка дляконверсіі метану

відповідно вимикаючи або включаючи цим промивну склянку (11) для поглинання оксиду вуглецю (II). Для подачі повітря трубку (3) під'єднують до апарата, що подає повітря. Після закінчення зборки апаратури склянку (2а) приєднують до лабораторної газової магістралі.

Проведення процесу конверсії. Датчик пірометричного мілівольтметра (7) встановлюють на задану температуру і включають обігрів печі (6). Крани трубок (2) і (3) закривають. Включають обігрів колби (1) і нагрівають воду в ній до кипіння. Далі процес конверсії може проводитися за двома варіантами.

а) Парова конверсія. Для проведення парової конверсії кран (10а) повідомляють з атмосферою за допомогою одягненою на його патрубок гумової трубки, яка виведена в витяжна шафа. Потім відкривають кран трубки (2) і починають пропускати через колбу 1 ток газу зі швидкістю 1 - 2 бульбашки в секунду, що проходять через промивну склянку (2й) Після досягнення піччю заданої температури КРШ (10а) перемикають на газометр (12) і. відкривають його кран (13), збираючи випливає з газометра воду в стакан. Струм газу, що подається в установку, збільшують так, щоб бульбашки в склянці (2а) проскакували безперервно.

Відбір проби і аналіз конвертованого газу. Для аналізу газу його відбирають в газову піпетку, або газометр під'єднують до адсорбційного газоаналізатора ДГП-ЗМ.

Оформлення результатів роботи. Результати аналізу конвертованого газу, отримані при використанні газоаналізатора ДГП-ЗМ, представляють у вигляді таблиці

Літ .: 1осн [215-228], 5 осн. [223-229], 2 доп. [70-96].

Контрольні питання:

1. які конверсійні процеси використовуються в промисловості і їх призначення?

2. Який вид конверсії застосовується для отримання синтез-газу?

3. З яких послідовних стадій складається процес конверсії метану для виробництва азотоводородной суміші?

Завдання 11 Конверсіяуглеводородних газів.

1. розрахунок складу конвертованого газу, отриманого паракіслородной і пароповітряної конверсією метану

2. Приклади розрахунку

Методичні рекомендації.

Розрахунок складу конвертованого газу У таблицях 11.1-11.2 наведено склади технологічних газів парокислородной (синтез-газ) і пароповітряної (ABC) конверсії метану, отриманих в реальних технологічних процесах і певні аналітично. Склад газів конверсії може бути розрахований теоретично, якщо відомий питома вага (частка) кожного виду конверсії в даному технологічному процесі.

Основні види конверсії описуються рівняннями:

повна парова конверсія СЙ4 + Й20 = СО + ЗЙ2 (1)

повна киснева конверсія СЙ4 + 0,502 = СО + 2Й2 (2)

повна повітряна конверсія

СЙ4 + 0,502 + 0,5 3,76N2 = СО + 2Й2 + 0,5-3,76N (3) повна конверсія оксиду вуглецю (II)

СО + Й20 = С02 + Й2 (4)

Використовуючи рівняння (1-4) і задавшись часткою кожної реакції в комбінованому процесі конверсії можна розрахувати склад газу конверсії, виходячи з таких міркувань: хай частка реакції (1) в конверсійному процесі становить х (дол. Од.) І реакцій (2) і (3) відповідно (1-х) дол. од.) Тоді, в тому випадку, якщо конверсія протікає повністю і ступінь перетворення дорівнює одиниці, рівняння парокислородной і пароповітряної з видаленням оксиду вуглецю (II) парової конверсією можуть бути записані в наступному вигляді:

 Таблиця 11.1Состав конвертованого газу парокислородной конверсії метану
 компонент  Зміст в газі,% об.
 До виділення С02  після виділення
 Оксид вуглецю (IV)  9,7  2,2
 Оксид вуглецю (II)  26,3  28,4
 водень  62,3  67,5
 Азот і аргон  1,2  1,3
 метан  0,5  0,6
 Таблиця 11.2Состав конвертованого газу пароповітряної конверсії метану
 компонент  Зміст в газі,% об.
 Після конвертора метану II ступені  Після конвертора СО II ступені  Після очищення етаноламіном
 Водень Оксид вуглецю (II) Оксид вуглецю (IV) Азот і аргон Метан  57,6 11,2 8,4 22,5 0,3  61,7 0,5 17,4 20,1 0,3  74-75 0,70,124-25 0,7

Парокіслородной конверсія: х СН4 + ХН20 = ХСО + ЗхН2 (1-х) СН4 + 0,5 (1-х) 02 = (1-х) СО + 2 (1-х) Н2

СН4 + ХН20 + 0,5 (1-х) 02 = СО + (х + 2) Н2 Паровоздушная конверсія з видаленням СО: СН4 + ХН20 + 0,5 (1-х) 02 + 0,5 (1-х) 3,76N2 = = СО + (х + 2) Н2 + 0,5 (1-х) -3,76 N2 СО + Н20 = С02 + Н2

СН4 + (х + 1) Н20 + 0,5 (1-х) 02 + 0,5 (1-x) -3,76N2 = = (х + 3) Н2 + С02 + 0,5 (1-x) -3,76N2

Якщо прийняти обсяг метану рівним 1 нм, то обсяг конвертованого газу пароповітряної конверсії після видалення СО складе 1 + (х + 3) + 0,5 (1-х) 3,76 = 5,88 - 0,88х нм3 ісостав його (об. дол.): водень (х + 3): (5,88 - 0,88х)

оксид вуглецю (IV) 1: (5,88 - 0,88х) азот 0,5 (1-х) -3,76: (5,88 - 0,88х) Приклад. Розрахувати склад газу парокислородной конверсії для отримання синтез-газу, за умови, що частка реакції парової конверсії х = 0,5 дол. од. 0,5СН4 + 0,5Н20 = 0,5С0 + 1,5Н2 0,5СН4 + 0,2502 = 0,5С0 + Н2

СН4 + 0,5Н20 + 0,2502 = СО + 2,5Н2 Обсяг газу після конверсії 1 + 2,5 = 3,5 нм Склад газу: водень 2,5: 3,5 = 0,714 об. дол. оксид вуглецю (II) 1: 3,5 = 0,286 об. дл. Літ .: 1 осн. [227-228] Контрольні питання:

1. Чим відрізняється природний таз від попутного нафтового газу?

2. Які гази належать до нафтових газів?

3. Як переробляється попутний нафтовий газ?

4. описати технологічну схему парокислородной конверсії метану.

5. Описати технологічну схему отримання АБС пароповітряної конверсією метану

Завдання 12 Гранулометрический аналіз твердого сировини

1. визначення гранулометричного складу сировини

Проведення процесу флотації.

Розрахунки і оформлення результатів

Методичні рекомендації.

Мета роботи. Моделювання процесу флотаційного збагачення твердого сировини і визначення його гранулометричного складу.

Зміст роботи. Перед хімічною переробкою сировину піддають попередній підготовці для додання йому складу і властивостей, необхідних для ефективного проведення хіміко-технологічного процесу, підвищення концентрації корисного компонента, зниження вмісту вологи і шкідливих домішок, досягнення заданої дисперсності. При підготовці твердого сировини необхідно провести його подрібнення, класифікацію і збагачення. Для оцінки ступеня подрібнення сировини визначають відносний вміст в ньому частинок різного розміру-гранулометричний склад його. Найбільш поширений метод збагачення твердого сировини-флотация. Відповідно до цього робота складається з двох частин: визначення гранулометричного складу твердого сировини (гранулометричний або ситової аналіз) і флотационное збагачення твердого сировини з визначенням кількісних характеристик процесу збагачення.

1. Визначення гранулометричного складу сировини

Суть методу. Гранулометричний (зерновий) склад, що характеризує розподіл часток твердого матеріалу по їх дисперсності, визначають методом ситового аналізу. Для цього наважку аналізованого сировини просівають через набір сит, що розрізняються величиною отворів.

Сита виготовляють з сіток з квадратними отворами з розмірами від 0,0025 до 0,0004 м.

Крупність просіяних частинок характеризують еквівалентним діаметром, приймаючи умовно, що частка має форму кулі з об'ємом, рівним обсягом реальної частки. Еквівалентний діаметр визначається за формулою:

з__ -

D _ = l, 24 \ Zv ~ = 1,24 V р ",

де D3 - Еквівалентний діаметр частинки, см.

m - маса частинки, г;

р - щільність матеріалу частинки, г / см3.

Аналізоване сировину розтирають у ступці і сушать в сушильній шафі при 105 -110 ° С до постійної ваги. З отриманої проби відбирають на технічних вагах в порцелянову чашку навішення 50 г з точністю 0,01 г. навішення аналізованого сировини висипають на верхнє сито, закривають прилад кришкою і стягують сита скобою. Просіювання ведуть протягом двох хвилин, після чого проводять контрольний досвід. Просіювання вважається закінченим, якщо протягом однієї хвилини через сито проходить не більше 0,05 г сировини.

Оформлення результатів. Гранулометричний склад аналізованого сировини висловлюють в процентному вмісті в ньому окремих фракцій. Це зміст розраховується як відношення маси кожної фракції до маси наважки сировини. При цьому кожна фракція позначається верхнім і нижнім межами розмірів частинок: пройшли через дане сито зі знаком «мінус»,

ШФ | П-К1 |: +]))

------ 100%,

залишилися на даному ситі - зі знаком «плюс»: де Хф - частка (вміст) фракції,% m - маса фракції, г; m- навішування сировини, г; n- номер сита.

Літ .: 1осн. [50-54], 5осн. [95 105], 1 доп. [8-19]

Контрольні питання:

1. З яких основних операцій складається підготовка хімічної сировини до переробки?

2. Чому необхідно збагачувати окремі види сировини?

3. що є метою збагачення сировини і від чого залежить вибір методу збагачення?

Завдання 13 флотації збагачення твердого сировини Методичні рекомендації.

Суть методу. Мінеральне або органічна сировина (сульфідна руда, кам'яне вугілля) піддають флотаційного збагачення в лабораторній флотаційного машині з механічним перемішуванням пульпи. Флотаційне збагачення представляє фізико-хімічний процес поділу компонентів сировини (корисної мінералу і пустої породи), заснований на їх різній змочуваності. Змочуваність мінералів характеризується величиною крайового кута змочування 0 вздовж кордону розділу фаз «тверде тіло - рідина - повітря». За величиною кута змочування мінерали поділяються на гідрофобні (несмачіваемих), для яких кут змочування 0> 90 °, і змочується (гідрофільні), для яких 0 <90 °. В результаті флотації отримують один або кілька флотаційних концентратів, що містять корисні компоненти, витягнуті з сировини, і флотаційні хвости, що складаються переважно з порожньої породи.


Ефективність флотації, повнота виділення корисного компонента з сировини залежать від ряду факторів. До них відносяться: природа і склад флотируемого сировини, в тому числі відмінність в смачиваемости корисного компонента і пустої породи; дисперсність сировини; достатня швидкість і вибірковість процесу флотації досягається тільки при деякому середньому значенні дисперсності, зазвичай при розмірі частинок 0,1 - 0,3 мм; концентрації пульпи (в межах від 1: 5 до 1: 3); складу води, в тому числі рН її та вміст у ній домішок; максимальний ефект процесу флотації забезпечується при рН = 7; асортимент застосовуваних в процесі флотації флотореагентов.

Флотореагенти- речовини, що сприяють більш повного поділу корисного компонента і пустої породи, тобто підвищують ефективність флотації. Для підвищення гідрофобності корисного компонента в пульпу вводять колектори (збирачі). До них відносяться різні ПАР, адсорбуватися на поверхні його частинок і покривають їх мономолекулярної гидрофобной плівкою. Колектори мають виборчої здатністю, тому вибір їх залежить від природи флотируемого сировини.

Для створення стійкої піни в пульпу додають пенообразователи (піноутворювача) - ПАР, що утворюють на бульбашках повітря піни адсорбционную плівку, що перешкоджає їх злипанню. Як Вспениватель застосовують терпенові спирти (соснове масло), кам'яновугільну смолу, високомолекулярні алифатические спирти, крезоли, алкіларілсульфонати і інші речовини. При флотації поліметалічних руд для виділення у вигляді окремих концентратів всіх корисних компонентів в пульпу вводять регулятори, що підвищують гидрофобное дію збирачів (активатори) або сприяють підвищенню гідрофільності і запобігають адсорбцію збирача на поверхні мінералу (подавители). Флотореагенти мають досить високою активністю 100 - 200 г на тонну флотируемого сировини (в окремих випадках витрата становить 400 - 3000 г / т.)

Флотаційне збагачення різниться метою, природою застосовуваних флотореагентов і рН середовища.

Флотація сульфідних руд. Мета флотації-підвищення вмісту сульфідів металів і відділення у вигляді хвостів залізного колчедану і порожньої породи. Флотореагенти: ксантогенат натрію (10 г / т), при флотації сфалериту - додатково спінювач Т-66; рН = 8 - 9.

Флотація вапняків і флюориту. Мета флотаціі- відділення порожньої породи. Флотореагент- олеат натрію (100 г / т). рН = 9,0 -9,5.

Флотація кам'яного вугілля. Мета флотації -відділення від вугілля домішок сульфіду заліза, оксиду кремнію і глини. Флотореагенти- гас (1500 г / т) і Т-66 (15 г / м3 пульпи).

Виконання роботи по флотаційного збагачення сировини складається з наступних послідовних операцій: підготовка флотируемого матеріалу, води і флотореагентов; проведення процесу флотації; розрахунки і оформлення результатів.

Розрахунки і оформлення результатів. Кількісними показниками процесу флотації є вихід концентрату, ступінь збагачення сировини і ступінь вилучення корисного компонента з сировини. Вихід концентрату розраховують за формулою:

де mK - Маса отриманого концентрату, г;

mc - Маса флотируемого сировини (навішування), м Ступінь збагачення розраховують за формулою:

про>

К

де А кк - вміст корисного компонента в концентраті, мас. дол ;. Акс - Вміст корисного компонента в сировині, мас. дол.

При розрахунку приймають, що концентрат складається з чистого компонента, тобто що Акк = 1,0 травні. дол. Вміст корисного компонента в сировині Акс, Викладач задає перед виконанням роботи.

Ступінь вилучення корисного компонента з сировини розраховують за формулою:

Хи = Щкк mKC

де m ^ - маса корисного компонента в концентраті, г;

mKC- Маса корисного компонента в сировині, м Так як m ^ m ^ A ^ і mKC= Mc-AKC, То підставивши ці значення і значення mK= ^ ¦ mc отримаємо ступінь вилучення Хи за формулою :

m А А (ш-т.)

До КК KKN 2 1 '

in A A m

До КС КС до

де m2 і mx - Маси чашки з концентратом і порожній.

Масу флотаційних хвостів розраховують за формулою: mx = M4 - m3, де: mx- Маса хвостів, г; m4 - Маса фільтра з осадом, г; m3 - Маса фільтра, м

Літ .: 1осн. [50-54], 5осн. [95 105], 1 доп. [8-19]

Контрольні питання:

1. Поясніть, на чому заснований принцип збагачення методом флотації.

2. Перерахуйте кількісні показники процесу збагачення і дайте їм

визначення.

3. Які мінерали називаються гідрофобними або гідрофільними?

4. З якою метою застосовують різні флотагенти?

Завдання 14 Підготовка та аналіз технічної води

Методичні рекомендації.

Мета роботи. Ознайомлення з методами аналізу та пом'якшення технічної (технологічної) води.

Зміст роботи. Всі природні води містять деяку кількість домішок у вигляді механічних і колоїдних суспензій і розчинених речовин, природа і концентрація яких залежать від походження води.

У воді для охолоджуючого устаткування обмежується вміст солей кальцію, магнію, заліза і механічних домішок, в тому числі органічних речовин, і не повинно міститися оксиду вуглецю (IV) і сірководню.

Вод а для паросилового господарства повинна містити мінімальні кількості кисню і оксиду вуглецю (IV); в ній мають бути відсутні механічні домішки, луги і нафтопродукти.

До води, використовуваної для технологічних цілей, тобто як реагент або розчинника, пред'являються спеціальні вимоги, що випливають з особливостей даного технологічного процесу. Вода, що застосовується в виробничих процесах, не повинна містити шкідливих для реакції речовин, що не корродировать апаратуру, неутворювати в апаратах і трубопроводах накипу і шламу.

1. Технічний аналіз водопровідної води

Суть методу. При технічному аналізі в воді визначають жорсткість, вміст оксиду вуглецю (IV); вміст вільного хлору, сухий залишок і окислюваність.

Жорсткість води обумовлена ??присутністю в ній солей кальцію і магнію. Розрізняють тимчасову (бикарбонатную), постійну (некарбонатную) і загальну жорсткість води. Тимчасова жорсткість викликана вмістом у воді розчинних бікарбонатів кальцію і магнію, що утворюють при кип'ятінні випадають в осад нерозчинні карбонати їх. Постійна жорсткість обумовлена ??присутністю у воді розчинних хлоридів, нітратів та сульфатів кальцію і магнію, які не випадають при кип'ятінні в осад. Загальна жорсткість представляє суму тимчасової і постійної жорсткості.

Кількісно твердість води виражається сумою концентрації (ммоль / л) іонів кальцію і магнію, що містяться в 1 літрі води. При цьому 1 ммоль / л жорсткості відповідає 20,04 мг / л Са++ або 12,16 мг / л Mg++. За ступенем жорсткості (числу ммоль / л солей) розрізняють воду: дуже м'яку (0 -1,5), м'яку (1,5 - 3,0), помірно жорстку (3,0 - 6,0), жорстку (6, 0 -10,0) і дуже жорстку (більше 10,0). Для визначення жорсткості води використовують ваговій, об'ємний або колориметричний методи.

Карбонатну жорсткість Жк визначають титруванням проби води розчином соляної кислоти в присутності метилового оранжевого.

Загальну жорсткість Ж0 визначають комплексометріческого методом шляхом титрування проби води розчином трилону Б (дінатровая сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти) в присутності індикаторів-хромогенів в слаболужною аміачної середовищі (рН = 9 -10).

Некарбонатну жорсткість Жн розраховують як різницю між загальною жорсткістю і карбонатної жорсткістю:

Вміст оксиду вуглецю (IV) визначають титруванням проби води розчином гідроксиду натрію до бікарбкатіона.

Вільний або залишковий хлор міститься у водопровідній воді в результаті її хлорування при водопідготовки. Визначення змісту вільного хлору у воді засноване на титрування йоду, що виділився в

еквівалентній кількості при дії міститься в пробі води хлору, на йодид калію тіосульфатом натрію:

Окісляемост' води, викликана присутністю в ній різних органічних речовин і мікроорганізмів, які піддаються окисленню при дії на воду окислювачів - перманганатів, хроматов, озону та ін. Окісляемост' води визначають титруванням її проби перманганатом калію в кислому середовищі.

Сухим залишком називається залишок, отриманий при випаровуванні насухо і висушуванні при 105 ° С проби профільтрованою води. До складу сухого залишку входять мінеральні солі і органічні речовини. розрахунки

Карбонатну жорсткість розраховують за формулою:

Жк = V * С. - 1000 V

Загальну жорсткість розраховують за формулою:

Ж «= V2k * С2 * 1000 = 0,5 до - V, - ммоль / л

"V

де V = 100 - обсяг проби води, мл; V1 - Обсяг соляної кислоти на титрування, мл ,; V2 -Обсяг розчину трилону Б на титрування, мл ,; С = 0,1-концентрація соляної кислоти, моль / л; З = 0,05-концентрація розчину трилону Б, моль / л; до- поправочний коефіцієнт розчину трилону Б. Чи не карбонатні жорсткість розраховують за формулою:

н = ^ о - ^ до

Вміст оксиду вуглецю (IV) розраховують за формулою: ЗЗ 02 = 0,00044 - V, * 1000 * 1000 = 2,2 V3 мг / л.

V

де V = 200 - обсяг проби води, мл; V - об'єм розчину гідроксиду натрію на титрування, мл;

0,00044 - кількість оксиду вуглецю (IV), еквівалентну 1 мл розчину гідроксиду натрію концентрацією 0,01 моль / л, р Зміст вільного хлору розраховують за формулою: Cci = 0,000355 * k * V * 1000 * 1000 = 17, 75 до - V4 мг / л.

V

де V = 20 - обсяг проби води, мл;

V4 - Обсяг розчину тіосульфату натрію на титрування, мл; до - поправочний коефіцієнт розчину тіосульфату;

0,000355 - кількість хлору, еквівалентну 1 мл розчину тіосульфату натрію концентрацією 0,01 моль / л, р

Окісляемост' води розраховують за формулою (в мг перманганату калію): СПМ = (V5 + V6-V7) * 0,000316 * 1000 * 1000 = 3,16 * V6 мг / л.

"" "V де: V = 100 - обсяг проби води, мл;

V5 = 20 - обсяг розчину перманганату калію, введеного в колбу, мл; V6 - Обсяг розчину перманганату калію на титрування, мл; V7 = 20 - обсяг розчину щавлевої кислоти, введеного в колбу, мл; 0,000316 - кількість перманганату калію в 1 мл розчину концентрацією 0,002 моль / л, г;

Вміст сухого залишку розраховують за формулою: З ост = (А - в) - 1000 - 1000 = 10000 (а - в) мг / л V

де а - маса чашки з сухим залишком, г; в - маса порожньої чашки, г; V = 100 - обсяг проби води, мл.

Літ .: 1осн. [69-79] 5осн. [116-124]

Контрольні питання:

1. вкажіть основні напрямки використання води в хімічному виробництві. Наведіть приклади.

2. в чому полягає раціональне використання водних ресурсів в хімічній промисловості?

3. що таке водооборот і з якою метою він використовується?

4. Які вимоги пред'являються до технологічної воді?

Завдання 15 Пом'якшення технічної води для хімічного виробництва содовонатронном і іонообмінних методами. Розрахунки і оформлення результатів.

Методичні рекомендації.

Пом'якшення найважливіша частина водопідготовки технічної і технологічної води. Пом'якшення називається часткове або повне видалення з води солей кальцію і магнію з метою зниження її жорсткості. Методи пом'якшення підрозділяються на фізичні (кип'ятіння, дистиляція, електромагнітна обробка), хімічні та фізико-хімічні. Хімічні методи полягають в обробці води різними реагентами, які переводять розчинені у воді солі кальцію, магнію і заліза в важкорозчинні сполуки, що видаляються у вигляді осаду. До хімічних методів належать содовонатронний, ізвестковосодовий і фосфатний. До фізико-хімічних методів відносять метод іонного обміну.

Сутність методів. При содовонатронном методі пом'якшення воду обробляють сумішшю карбонату натрію і гідроксиду натрію. При цьому розчинні бікарбонати кальцію і магнію, що визначають тимчасову (бикарбонатную) жорсткість води, реагують з гідроксидом натрію, переходячи в важкорозчинні їх карбонати: Са (НС03) 2 + 2 NaOH = Сас03 + N2C03 + 2 ^ 0 і Mg (HC03) 2 + 2 NaOH = MgC03 + N2C03 + 2 ^ 0,

а сульфати і хлориди кальцію і магнію, що є причиною постійної жорсткості, реагують з карбонатом натрію і також утворюють карбонати: CaS04 + Na2C03 = Сас03 + N2S04 і СаСЬ + Na2C03 = Сас03 + 2 HaCl.

Для зниження тимчасової жорсткості зм'якшувати воду попередньо нагрівають. При цьому бікарбонати частково переходять в карбонати: Са (НС03) 2 = Сас03 + С02 + Н20.

Випали в осад важкорозчинні карбонати кальцію і магнію відокремлюють від пом'якшеної води відстоюванням і фільтруванням.

При іонообмінних методі пом'якшення воду пропускають через шар іоніту - твердого, труднорастворимого мінерального або органічного речовини, здатного обмінюватися іонами з розчином (зм'якшувати водою). Для пом'якшення води застосовують катіоніти - речовини, здатні обмінювати іони з розчину на катіони Н +, NH4, Na. До них відносяться сульфоуголь, синтетичні і природні алюмосилікати (цеоліти, Пермут, глауконіт) і високомолекулярні сполуки, що містять кислотні групи S03H, COOH і ОН, в яких атоми водню здатні обмінюватися на атоми металів. Зазвичай для пом'якшення води застосовують Na-катіоніти.

Т ехнологіческой характеристикою іонітів, катионитов, зокрема, є ємність поглинання, або обмінна ємність їх - для катионитов Ек. Її виражають в ммоль на м3 катионита. Ємність поглинання розраховується за формулою:

Ек = (ЖП-Залізничний,) - V- 1000

Vk

де: Ж0 - Загальна жорсткість води, ммоль / л,

Жпр - Гранично допустима жорсткість пом'якшеної води, ммоль / л, V - об'єм води, що пройшла через катионит до досягнення Ж, л Vk - обсяг катіоніту, м.

Ємність поглинання катионитов залежить від їх природи, наприклад, для



1 сторінка | 3 сторінка
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати