ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изотермическая и политермная диаграммы растворимости четверной взаимной системы КС из "Графические расчеты в технологии минеральных веществ Издание 2" Расчет процессов испарения и охлаждения растворов можно производить не только на квадратной, но и на плоской диаграмме, построенной по методу ортогональных проекций. Метод такого расчета разработан А. П. Белопольским [16]. [c.252] Рассмотрим процесс изотермического испарения раствора т (см. рис. 112). Состав раствора, по мере удаления воды, изменяется на горизонтальной проекции по лучу испарения, проведенному через начало координат О и точку системы т. Выделение твердой фазы очевидно начнется в точке пересечения этого луча испарения с полем кристаллизации соли. Точка пересечения п расположена на поле кристаллизации соли СЫ, следовательно кристаллизоваться будет соль СМ. [c.252] Для более точного определения положения точки п следует построить вспомогательный график, на который наносится зависимое ь изменения суммы солей раствора по мере его испарения, от содержания одной из солей (в данном случае соли СМ, содержание которой легко определить по диаграмме). Эта зависимость выражается прямой линией, проведенной через начало координат и фигуративную точку т. [c.252] Дальнейшее изотермическое испарение раствора п пойдет по поверхности поля кристаллизации соли СЫ. [c.253] В конечном итоге состав раствора изменяется в сторону кон-груэнтного пункта с максимальным значением 2 = 100. [c.253] Состав раствора 18 СЛ +53,55Л/+28,5 СУИ+1000 НаО. [c.253] Сетка изосигм диаграммы дает возможность ориентироваться в направлении пути кристаллизации, который направлен в сторону возрастающих значений Е. [c.253] Для расчетов процесса охлаждения ненасыщенного раствора следует, по способу А. П. Белопольского, построить несколько изотермических диаграмм. Например, охлаждается раствор т состава 10 СЛА +7,5 ВЛ/ +17,5 СМ1000 НзО (2 = 35). Нанесем этот состав раствора на несколько изотерм—20, 10 и 0° (рис. 132). [c.253] На каждой изотерме определим значение изосигмы для точки тп 20=45, 2 0 = 39,9 и о=27. Как следует из диаграмм, начиная от 10° состав раствора попадает в поле кристаллизации соли СЫ, Следовательно, при охлаждении раствора будет кристаллизоваться соль СМ. Для определения температуры начала выпадения соли СМ строим вспомогательный график. [c.254] На оси абсцисс графика откладываем значения Ь, а на оси ординат — значения 2. По значениям 2 для каждой температуры строим линию АВ. Точка п соответствует значению 2 заданного раствора 2 =35. Температура, при которой начнется кристаллизация соли СМ, по графику соответствует 7°. [c.254] В технологии минеральных солей широко распространены процессы конверсии, при которых, используя в качестве исходного сырья две из солей взаимной системы, получают, в результате обменной реакции, две другие соли в качестве конечного продукта. Так, например, практический интерес представляет получение нитрата калия из нитрата аммония путем обменного разложения с хлористым калием. [c.255] Были определены основные элементы диаграммы, выявлено число тройных точек системы и определен характер насыщения растворов в тройных точках. [c.255] Изотермы разделены линиями на четыре поля кристаллизации КС1, NH l, KNOg и NH4NO3. Пограничные линии кристаллизации отвечают составам насыщенных растворов, находящихся в равновесии с двумя солями. Эти линии пересекаются в точках Е я F, в которых насыщенный раствор находится в равновесии с тремя солями. Точка Е расположена внутри треугольника состава, имеющего вершинами точки солей, составляющих твердую фазу, в равновесии с которой находится раствор Е следовательно, раствор Е конгруэнтно насыщен. Точка F находится вне треугольника состава, а потому раствор F является инконгруэнтно насыщенным. [c.255] ЯВЛЯЮТСЯ устойчивой парой, образующей две безвариантные точки Е н F. [c.256] При рассмотрении политермной диаграммы растворимости видно, что с повышением температуры поля кристаллизации нитратов резко уменьшаются, следовательно растворимость их значительно повышается. Область насыщения KNO3 при 100° в несколько раз меньше, чем при 0°. [c.256] Из сравнения взаимного положения точек Е и Е на политермной диаграмме видно, что раствор в точке Е при всех температурах будет конгруэнтно насыщен. При температурах О и 0° раствор в точке Е также будет конгруэнтно насыщен. С повышением температуры точка Е опускается вниз, выходя из треугольника состава поэтому в интервале температур 20—100° раствор в этой точке будет инконгруэнтно насыщен. [c.256] Вернуться к основной статье