ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Количественные расчеты процессов конверсии из "Графические расчеты в технологии минеральных веществ Издание 2" При проведении расчетов процесса конверсии уравнения составляются после того, как по диаграмме намечен ход качественного изменения состава растворов. Концентрацию солей выражают в ион-экв. процентах, а за единицу количества принимают величину, которую назовем условно солевой единицей СЕ), т. е. количество раствора, в котором содержится 1 г-экв суммы солей. [c.259] В общем виде методика количественных подсчетов будет следующая. Даны составы двух растворов, отличающихся содержанием воды и составом солей раствор 7—исходный, раствор 2—конечный. [c.259] Здесь в и С —катионы, М и Л/—анионы. [c.259] При изменении состава исходного раствора происходит выделение некоторой части содержащихся в нем солей из 1 СЕ раствора 1 можно получить какую-то долю раствора 2, равную пСЕ ( 1). Зная путь изменения состава раствора по диаграмме, можно составить общее уравнение процесса для перехода от состава исходного раствора 1 к составу конечного раствора 2. [c.259] С помощью этих шести уравнений можно определить неизвестные величины а, d, е, /, g, п, причем значения некоторых из них могут быть отрицательными или равными нулю. Определив неизвестные, можно пересчитать полученные данные на весовые количества, определить выход продуктов, соотношения исходных реагентов и т. д. [c.260] Приведем ряд примеров, иллюстрирующих метод количественного расчета по диаграмме. В качестве исходной пары солей возьмем КС1 и NH4NO3. Получаемые соли KNO3, NH4 I и смесь K l-f-NH I с разным соотношением солей. [c.260] Пример 58. Дан состав исходного раствора 4, который охлаждается до 0° (рис. 137). Рассчитать процесс. [c.260] Состав раствора 4 К 0,562 (56,2%), С10,550 (55,0%), NH4 0,438 (43,8%), NO3 0,450 (45,0%). Количество воды в нем неизвестно (назовем его а молей). [c.261] Состав раствора Fq при 0° К 0,37, С1 0,79, NH4 0,63, NO3 0,21, HjO 6,9 моля. [c.261] Раствор Fq после отделения выпавшей соли испаряется при 100°. При удалении воды состав раствора Eq изменяется вначале вдоль луча КС1—2 с выделением в осадок КС1 затем фигуративная точка раствора, при дальнейшем упаривании воды, перемещается из точки 2 по кривой растворимости 2—Ехоо, выделяя в осадок смесь КС1 -f NH4 I, до точки 3, лежащей на одной прямой (параллельной диагонали BD) с точкой 4 исходного раствора. [c.261] Следовательно, при испарении 3,84 моля воды из 0,696 СЕ раствора выпадет в осадок 0,16 моля КС1 и останется 0,535 СЕ раствора 2. [c.262] Если требуется определить отдельно количество выпадающего КС1 и смеси КС1 NHi l, можно рассчитать процесс по стадиям от точки Ед до точки 2, затем от точки 2 до точки 3 расчет можно также вести непосредственно от начальной точки Е до конечной точки 3. [c.262] Состав раствора S по диаграмме (воду определяем по изотерме 100°) К 0,31, I 0,25, NH 0,69, NO3 0,75, Н О 0,65 моля (при 100°). [c.263] Следовательно, при испарении 4,67 моля воды из 0,696 СЕ раствора в осадок выпадет 0,20 моля КС1 и 0,30 моля NH4 I и останется 0,195 СЕ раствора 3. Для возвращения состава раствора 3 к исходному раствору 4 следует добавить к нему 0,3и моля NHjNOg, 0,50 моля КС1 и 4,67 моля HgO. [c.263] Единственной величиной, которую мы можем при расчете цикла выбрать по своему усмотрению, является положение точки Ь на кривой насыщения NH4 I и KNOg при 0°. Фигуративная точка раствора с находится в месте пересечения луча кристаллизации NH4 I, проведенного через точку Ь (т. е. на пересечении линии СЬс), с кривой насыщения NH4 l- -KN03 при 40°. Стало быть положение точки с определяется однозначно по положению точки Ь. Положение точки а определяется по материальному балансу также однозначно. [c.263] Наивыгоднейшее положение точки Ь отвечает наибольщей длине линии Ьс. Задаемся поэтому следующим составом раствора Ь, лежащего на кривой насыщения NHi l + KNOg при 0° К 0,243, NH4 0,757, С1 0,600, NOg 0,400, H.O 5,3 моля (вода по изотерме 0°, рис. 134). [c.263] Фигуративная точка Ь расположена при 40° в поле насыщения NH4 I, который выпадает в осадок при изотермическом испарении раствора. Проводим луч кристаллизации NH4 I СЬс) и определяем по диаграмме положение точки с на кривой насыщения NH4 I4-KNO3 при 40°. Ему соответствует состав раствора с К 0,340, NHi 0,660, l 0,440, NOg 0,560, H 0 2,0 моля (вода по изотерме 40°). [c.263] Вернуться к основной статье