ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементы графического исследования карбонизации аммиачного рассола по стадиям процесса из "Графические расчет в технологии минеральных веществ Издание 2" Для понимания аммиачно-содового процесса имеет большое значение изучение равновесного состояния системы, когда степень карбонизации аммиачного рассола лежит в пределах 40-180%. [c.331] Теоретическая кривая карбонизации наглядно изображает последовательный ход карбонизации аммиачного рассола определенного начального состава и характеризует равновесную карбонизацию, т. е. процесс, в котором существует непрерывное равновесное состояние между жидкой и твердой фазами при определенной температуре (кривая АВСОЕ). [c.332] Для построения этой кривой по оси абсцисс откладываются значения степени карбонизации системы, а по оси ординат — степени карбонизации К раствора (рис. 175) или обратные величины (рис. 174). [c.332] Начиная от значения R= 2Q%, величина К быстро возрастает и кривая заканчивается в точке Е, в которой снова имеет место равенство K=R. [c.333] В аммиачно-содовом процессе следует учитывать образование метастабильного раствора в средней стадии карбонизации, которое выражается в запаздывании выпадения NaH Og в осадок. [c.333] В тех случаях, когда карбонизация аммиачного рассола протекает непрерывно с достаточно большой скоростью, процесс абсорбции СОз опережает процесс кристаллизации NaH Og (т. е. в средней стадии карбонизации образуется метастабильный раствор) при этом отсутствует равновесие между жидкой и твердой фазами, т. е. кривая изображает процесс неравновесной карбонизации. [c.333] На рнс. 175 приведена кривая карбонизации AB DE для неравновесного процесса в сопоставлении с теоретической кривой AB DE при равновесной карбонизации, а на рис. 176 — кривая неравновесной карбонизации AB DE, построенная по опытным данным, в сопоставлении с кривыми равновесной карбонизации при различных температурах (20 и 60°). С помощью этих кривых можно изучить степень пересыщения раствора бикарбонатом натрия в различных условиях. [c.334] Из рассмотрения кривых карбонизации AB DE и AB DE (рис. 174 и 175) видно, что теоретическая кривая AB DE и кривая неравновесного процесса совпадают на участке АВ при значениях от О до 80% и на участке DE при R от 160% и выше. На участке BD в интервале 80 / 160% образуется метастабильное пересыщение раствора углекислотой. Степень этого пересыщения Р можно определить в каждом данном случае по расстоянию между кривыми B D и B D (заштриховано на рис. 175), т. е. Р=К -К. [c.334] В неравновесном процессе начало выпадения NaH Og наступает при 105 — 110% (иногда до 130%). В интервале 80 / 110% происходит накопление углекислоты в растворе и образование пересыщения, а начиная с — обильное выпадение кристаллов NaH Og и постепенная ликвидация пересыщения. [c.334] НОЙ параллельно оси АГ, а процесс абсорбции СОа при = = onst отрезком т. е. прямой линией, проходящей через точку Е. Вектор v , построенный как результирующий вектор двух векторов и изображает скорость движения фигуративной точки О аммиачного рассола по кривой AB DE и направлен по касательной к этой кривой. [c.335] На основе анализа этих диаграмм Г. И. Микулин приходит к следующим выводам. [c.336] В зоне выпадения кристаллов скорость абсорбции СО2 и интенсивность охлаждения раствора должны регулироваться с расчетом поддержания на определенном уровне пересыщения раствора углекислотой скорость карбонизации должна, стало быть, соответствовать допустимой скорости кристаллизации NaH Og при заданной температуре и при уже имеющемся в растворе наличии взвешенных кристаллов NaH Og. В конечной стадии процесса скорость абсорбции Og уже не оказывает влияния на качество кристаллов NaH Og. [c.336] На рис. 178 приведены кривые карбонизации аммиачного рассола в карбонизационных колоннах в различных практических условиях. Кривые 1 я 2 показывают влияние концентрации газа при неизменной производительности колонн, а кривые 3 и 4 — влияние количества газа при неизменной его концентрации. [c.336] Линия K=f R) на участке 0 / 100% несколько сдвинута вправо по отношению к линии K=R, что снижает пересыщение раствора NaH Og в интервале от 80 до 100% карбонизации. Лик- видация пересыщения, как видно из кривых 1 и 2, затягивается до 160—170% карбонизации. Из кривых 3 я 4 видно, что пересыщение ликвидируется при 130 -140% карбонизации, чем объясняется во втором случае худшее качество бикарбоната натрия. [c.336] Из трех возможных режимов работы колонны лучшим будет тот, который соответствует кривой —3—D графика, изображенного на рис. 179. [c.336] Одним из методов получения солей является так называемый циклический процесс высаливания, состоящий из чередования операций растворения одних солей при нагревании и кристаллизации других солей при охлаждении раствора. [c.337] Вернуться к основной статье